1月17日,智慧芽旗下智慧芽創(chuàng)新研究中心正式發(fā)布《2023年度全球十大技術(shù)關(guān)鍵詞》(以下簡(jiǎn)稱“報(bào)告”)。6G技術(shù)、CCUS技術(shù)、多模態(tài)大模型、可持續(xù)航空燃料、類器官芯片、麥克烯、通感一體化、像素電路、虛擬數(shù)字人、無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)入選“2023年度全球十大技術(shù)關(guān)鍵詞”。
智慧芽《全球十大技術(shù)關(guān)鍵詞》報(bào)告已連續(xù)三年發(fā)布。報(bào)告基于智慧芽及時(shí)更新、全面覆蓋、深度解析的海量知識(shí)產(chǎn)權(quán)與科技創(chuàng)新數(shù)據(jù)資產(chǎn),觀察全球范圍內(nèi)快速進(jìn)步的代表性前沿技術(shù)領(lǐng)域。這10個(gè)“年度技術(shù)關(guān)鍵詞”代表了全球技術(shù)研發(fā)凝心聚力的重要突破,也蘊(yùn)藏著過(guò)去一年來(lái)科技創(chuàng)新所展現(xiàn)的爆發(fā)潛力。
6G技術(shù)——以超越5G近百倍的能力,融合多維技術(shù)構(gòu)建“萬(wàn)物智聯(lián)”新世界
作為未來(lái)數(shù)字世界的“超級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施”,6G擁有改變世界的力量,全球技術(shù)競(jìng)賽愈演愈烈,2023年約有1600余件專利申請(qǐng),較2022年翻一番。由太赫茲頻段支撐起的6G網(wǎng)絡(luò)有望實(shí)現(xiàn)超5G近百倍的傳輸速率和容量,目前已有數(shù)千件專利致力于此。6G技術(shù)將以強(qiáng)連接、強(qiáng)計(jì)算和強(qiáng)安全的極致性能,融合衛(wèi)星通信、人工智能、無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),構(gòu)建一個(gè)“無(wú)縫覆蓋-內(nèi)生智能-萬(wàn)物智聯(lián)”的全新世界。
圖:6G技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
CCUS技術(shù)——通過(guò)二氧化碳資源化促進(jìn)減排的可持續(xù)手段,降成本是發(fā)展關(guān)鍵
作為應(yīng)對(duì)全球氣候變化的碳中和行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)之一,CCUS(碳捕集、利用與封存技術(shù))在CCS技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)二氧化碳資源化,更具有現(xiàn)實(shí)操作性,是當(dāng)下最熱門的碳減排手段。2023年,該領(lǐng)域以60%的同比增速在全年實(shí)現(xiàn)3000余件專利技術(shù)申請(qǐng)。當(dāng)前,在全球CCUS技術(shù)賽場(chǎng)上,各國(guó)著重點(diǎn)不一,歐洲側(cè)重碳封存,中美更重視碳的再利用,而降低二氧化碳處理的成本和能耗是全球共同面臨的技術(shù)發(fā)展瓶頸,截至目前全球約有700件專利著力于此。
圖:CCUS技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
多模態(tài)大模型——大模型的未來(lái)形態(tài),真正模擬人腦處理圖文音等多模態(tài)信息
多模態(tài)大模型是研發(fā)最為活躍的AI大模型領(lǐng)域,以90%同比增速實(shí)現(xiàn)專利申請(qǐng)量高速增長(zhǎng),2023年全年共申請(qǐng)相關(guān)技術(shù)專利9000件,被視為未來(lái)AI大模型的形態(tài)。與現(xiàn)下熱門的大語(yǔ)言模型相比,多模態(tài)大模型通過(guò)結(jié)合自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺、智能語(yǔ)音等技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)真正像人類大腦一樣處理文本、圖像、音頻、視頻等多種模態(tài)信息,基于音頻模態(tài)的語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音處理技術(shù)是目前的研發(fā)重點(diǎn),共有8000多件相關(guān)專利申請(qǐng)。
圖:多模態(tài)大模型技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
可持續(xù)航空燃料——無(wú)縫替代傳統(tǒng)燃料、實(shí)現(xiàn)航空凈零排目標(biāo)的新型清潔燃料
可持續(xù)航空燃料由廢油脂、農(nóng)林廢棄物、城市廢棄物等加工合成而來(lái),可減少航空業(yè)全生命周期80%-100%的碳排放,是當(dāng)下實(shí)現(xiàn)航空業(yè)凈零排目標(biāo)的最具潛力手段之一。2023年專利申請(qǐng)200余件,較去年實(shí)現(xiàn)數(shù)倍增長(zhǎng)。可持續(xù)航空燃料可直接替代傳統(tǒng)噴氣燃料,不需要改變現(xiàn)有的飛行方式和飛機(jī)結(jié)構(gòu)。截至目前約有170件相關(guān)技術(shù)專利聚焦實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用可持續(xù)航空燃料。
圖:可持續(xù)航空燃料技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
類器官芯片——構(gòu)建在芯片上的器官生理微系統(tǒng),有望破解新藥研發(fā)“雙十”魔咒
被譽(yù)為生物醫(yī)藥行業(yè)顛覆性技術(shù)的類器官芯片,起步于2019年,于2023年迎來(lái)專利申請(qǐng)量翻番式同比增長(zhǎng),實(shí)現(xiàn)全年相關(guān)技術(shù)專利申請(qǐng)量約200余件。類器官芯片即在芯片上構(gòu)建仿人體器官生理微系統(tǒng),通過(guò)微流控芯片操控微量流體,從而真實(shí)模擬人體器官的生理及病理活動(dòng),為當(dāng)前的技術(shù)研發(fā)重點(diǎn)。這一技術(shù)突破將助力新藥臨床試驗(yàn)提高效率、降低成本,有望破解“10年時(shí)間和10億美金“的新藥研發(fā)“雙十”魔咒。
圖:類器官芯片技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
麥克烯——井噴式增長(zhǎng)的二維納米材料屆黑馬新秀,導(dǎo)電性能比肩石墨烯
于2011年問(wèn)世的麥克烯近年來(lái)展現(xiàn)出爆發(fā)式的技術(shù)增長(zhǎng),2023年全年約有1500件相關(guān)技術(shù)專利申請(qǐng),相較2022年實(shí)現(xiàn)高達(dá)60%的大幅增長(zhǎng),成為追趕“新材料之王”石墨烯的又一匹潛力黑馬。與碳單質(zhì)的石墨烯不同,麥克烯是二維過(guò)渡金屬碳化物和氮化物,其杰出的金屬導(dǎo)電性、良好的親水性以及高氧化還原活性,可以使其呈現(xiàn)出比肩石墨烯的導(dǎo)電性能,成為最具潛力的導(dǎo)電材料之一,有望應(yīng)用在電池、電容器等領(lǐng)域,截至目前約有1500件相關(guān)技術(shù)專利。
圖:麥克烯技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
通感一體化——共享底層基因的通信和感知相融合,以有限資源實(shí)現(xiàn)能力躍升
通信與感知共享無(wú)線電頻譜資源,硬件設(shè)備和信息處理算法類似,實(shí)現(xiàn)一體融合即可以同一套資源、設(shè)備、算法同時(shí)實(shí)現(xiàn)通信與感知兩大功能,是全球?qū)ο乱淮鸁o(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)能力的共同期待,2023年以200%的同比增速實(shí)現(xiàn)專利申請(qǐng)250余件。如何降低通感一體算法的復(fù)雜性是當(dāng)前技術(shù)發(fā)展亟待解決的核心問(wèn)題。截至目前,全球共申請(qǐng)了近200件專利致力于將雷達(dá)感知功能集成于現(xiàn)有的通信基站。
圖:通感一體化技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
像素電路——通過(guò)改變電流電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)像素的精準(zhǔn)控制,是光顯示賽道必爭(zhēng)之地
伴隨著全球光電顯示行業(yè)千億美元市場(chǎng)的高速增長(zhǎng),像素電路作為顯示技術(shù)的關(guān)鍵組成部分,其2023年專利申請(qǐng)量也呈現(xiàn)出相當(dāng)規(guī)模的30%同比增長(zhǎng)趨勢(shì),全年共完成相關(guān)技術(shù)專利申請(qǐng)8000余件。截至目前,全球共有38個(gè)國(guó)家在這一技術(shù)領(lǐng)域展開激烈競(jìng)爭(zhēng),中國(guó)、日本、韓國(guó)位列技術(shù)來(lái)源國(guó)前三名席位,其中,來(lái)自中國(guó)的全球顯示巨頭京東方及其子公司以超萬(wàn)件的專利申請(qǐng)總量獨(dú)占鰲頭。
圖:像素電路技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
虛擬數(shù)字人——元宇宙的數(shù)字“原住民”,各行各業(yè)紛紛加碼投資“造人”
元宇宙的萬(wàn)億美元市場(chǎng)已拉開序幕,作為元宇宙這個(gè)虛擬空間的“原住民”,虛擬數(shù)字人“先行出動(dòng)”,技術(shù)創(chuàng)新加速發(fā)展,以近70%的同比增速實(shí)現(xiàn)2023年5000余件專利申請(qǐng)。游戲、影視、傳媒、金融、文旅、酒店等各行各業(yè)紛紛投資加碼,創(chuàng)造出服務(wù)型、身份型等多種虛擬數(shù)字人品類,為本行業(yè)持續(xù)賦能。然而,體驗(yàn)感不佳是這些虛擬數(shù)字人的共性問(wèn)題,截至目前有600余件專利技術(shù)致力于解決這一技術(shù)瓶頸。
圖:虛擬數(shù)字人技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)——改變終端節(jié)點(diǎn)能量獲取方式,構(gòu)建真正的萬(wàn)物互聯(lián)新時(shí)代
無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)被譽(yù)為物聯(lián)網(wǎng)的下一個(gè)時(shí)代,通過(guò)太陽(yáng)能、動(dòng)能、無(wú)線電波能量轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)無(wú)源傳感,有望構(gòu)建萬(wàn)億級(jí)別低成本物聯(lián),讓世間萬(wàn)物“上線”網(wǎng)絡(luò)世界變成可能。截至目前,全球共申請(qǐng)1000余件相關(guān)專利,美國(guó)高通公司是其中的頭號(hào)貢獻(xiàn)者,基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和基于RFID的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是當(dāng)前的研發(fā)焦點(diǎn),相關(guān)專利申請(qǐng)占全部的半數(shù)之多。2023年無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)專利申請(qǐng)量以50%同比增速高速增長(zhǎng),全年完成300余件的專利申請(qǐng)。
圖:無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)分析(來(lái)源:智慧芽)
智慧芽創(chuàng)新研究中心全面分析了超過(guò)60萬(wàn)個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,計(jì)算并捕捉了其中“成長(zhǎng)性”最高的部分。這60多萬(wàn)個(gè)技術(shù)領(lǐng)域來(lái)自于智慧芽基于AI深度學(xué)習(xí)構(gòu)建技術(shù)主題詞標(biāo)簽,覆蓋了全球超過(guò)1.8億條專利數(shù)據(jù)。同時(shí),充分參考行業(yè)專家的分析評(píng)價(jià),作為互補(bǔ)和校正。 “成長(zhǎng)性”指標(biāo),以全年度一定數(shù)量的專利申請(qǐng)量作為門檻,確保入選技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)形成基本的規(guī)模效應(yīng),步入了有共識(shí)的研發(fā)軌道。而后,以2023年度專利申請(qǐng)同比增速作為關(guān)鍵指標(biāo),遴選出增長(zhǎng)最快的10個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,分析每個(gè)名詞背后的多重技術(shù)動(dòng)態(tài),管窺創(chuàng)新世界中技術(shù)風(fēng)口的快速迭代,感受人類社會(huì)向數(shù)智化、虛擬化、低碳化呼嘯前行的時(shí)代風(fēng)向。