党的二十大报告指出，“科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力”。当今世界正加速迈入数字文明时代，数字科技已成为全球经济复苏不可或缺的动力，也是我国加快建设科技强国的重要驱动力。

2023年数字科技发展呈现向实而生的特点，不断融入新的应用场景。我们从数字科技的科研突破、重大事件和创新应用等方面，遴选出数字科技前沿应用的百余个关键技术点，绘制成一幅“数字科技星图”。根据这些技术点的相关性、影响力和成熟度，将其以“星座”的形态分布在IT重塑、智能世界、数实交互和未来网络四个领域。星图之下，人工智能大模型、AIGC（人工智能自动生成内容）、自动驾驶、蛋白质结构预测等人工智能应用大量涌现，数字办公、知识共创、远程交互蓬勃发展，人与人之间的沟通从“在线”向“在场”转变，协同的边界正在逐渐被打破。复杂场景下，人-机-物的深度融合全面加速，算力不仅成为经济社会的“发动机”，更是国家核心竞争力的体现。

数字科技星图。

我们对高性能计算、泛在操作系统、云计算、时空人工智能、软件定义能源网络、下一代网络、机器人、数字人、数字办公、产业安全共10个热点方向进行分析，对2023年的主要数字科技创新趋势进行预测。

01高性能计算迈向“CPU+GPU+QPU”时代

文字生成图片等AIGC大模型应用火遍全球，ChatGPT对话式人工智能带来令人惊艳的效果，自动驾驶、蛋白质结构预测等突破持续涌现，都离不开高性能计算的支撑。在应用驱动的持续塑造下，高性能计算在架构、硬件和软件等方面持续迭代和积累，加速进入“CPU+GPU+QPU”时代。量子计算的兴起为未来算力提供了新的突破性方向。2022年，IBM公司公布最新的量子路线图，并计划将量子容量提升至2023年的1121比特。腾讯近期发布共建“量子+”应用生态倡议，与合作伙伴共同加速蛋白质试剂开发和分子动力学模拟计算测试，适用于抗体设计的量子算法研究，以及半导体光刻软件上云和性能优化等研究。未来，全球量子计算领域将有更多应用实践落地。

02泛在操作系统加速人-机-物全面融合

随着数字技术持续融入生产生活，新应用新需求正在不断涌现，新应用场景类的泛在操作系统有望得到快速发展。电脑、手机、物联网、云等不同操作系统也将呈现更多联动，更好地支持数字空间、物理世界和人类社会相融合。2023年，操作系统的范围将进一步扩展到智能汽车、智慧交通、智慧家居、智能建筑、机器人、智能工厂等各个领域，呈现出泛在特征。

03云计算向精细化、集成化和异构计算演进

作为数字经济时代的新型基础设施，云计算已经成为各行各业的资源和计算底座，越来越多的业务和云紧密相连。随着用户对云的需求更加迫切和差异化，云的交付模型愈加丰富，混合云、专有云、分布式云等不断兴起，容器、无服务器计算等推动云服务向精细化发展。此外，全真互联的发展不断激发数字原生需求，云与人工智能、大数据等通过云原生紧密融合，云上异构计算体系加速成熟，以满足全真互联的复杂计算需求。

04时空人工智能应用于城市复杂系统

未来城市是物理空间、社会空间和信息空间的融合体。在数字技术支持下，城市资源与服务的高效供需匹配是未来城市的核心特征。时空人工智能的核心是对数据的高效管理，时空数据来自对物理世界的自然要素、人工要素、人文要素等的数字化感知和采集，在采集过程中准确刻画各类要素的位置、属性、功能等特征，从而为数字经济、数字孪生等提供数据支撑。相关的时空感知技术包括定位、通信、视觉、数据融合和场景建图等。基于时空知识的推理与决策能力是行业探索的方向之一。通过深度学习、机器学习、时空知识图谱技术等，结合应用场景任务需求，建立基于数字孪生底座的特征向量和时空知识归因模型，可以帮助城市、园区、社区、企业等归因优化场景决策做辅助，实现城市时空资源的高效供需匹配。

05软件定义能源网络成为电网平衡先决条件

在碳达峰、碳中和“3060”目标背景下，能源改革迫在眉睫。更多新能源接入传统电网，导致电网波动性加剧，电网调节方式从单纯凭借传统电气装置达到平衡逐渐向依靠数字化手段调节转型。软件定义能源网络是未来数字化能源系统基础设施的核心之一，能够支撑业务应用远程部署及组织方式、运行模式的灵活调整。软件定义能源网络代表未来能源，尤其是新型电力系统的发展方向。能源行业经过几十年发展，沉淀了大量的接口、数据模型，将其进行复杂化抽象处理有助于提升能源系统中的数字化连接价值。在“双碳”背景下，能源互联网时代加速到来，软件定义的电力局域网、广域网将成为未来城市能源系统的关键技术，也是国家能源系统的重要基础。

06扩容和隐私技术突破将在下一代网络落地

近年来广受关注的Web3.0、NFT（非同质化通证）等科技热词背后都离不开区块链技术，它能帮助我们在数字领域更好地创建、流转和管理数字资产。发展至今，区块链平台的性能瓶颈显现，用户隐私问题关注度日益增加。在区块链性能扩容方面，分片和Rollup（打包）方案展现出巨大潜力；在用户隐私和自主身份方面，去中心化身份（DID）展现出独特价值。随着上述关键技术逐步成熟，将在下一代网络规模化落地。

07柔性技术革新促进机器人仿生效果精进

近年来，柔性电子技术科研攻关获突破性进展。依靠光学电容、电磁等传感技术，机器人触觉传感器在空间分辨率和精度、重复性和强度、型材薄度等可用性指标上进展显著。机器人可以穿戴曲度更贴合的电子皮肤，实现多自由度的触觉感知和微小柔软物体灵巧抓取。触觉执行器复杂性更高，利用机械制动的力反馈手套已进入个人消费品时代。利用微流体技术研发的触觉手套在国际消费类电子产品展览会亮相，腾讯Robotics X实验室和香港城市大学联合研发的超高分辨率电触觉渲染手套实现了压觉和力觉的融合。随着柔性电子技术和机器算法学习能力的进步，触觉传感器的空间分辨率和精度有望大幅提升，从而提升机器人的灵巧操作水平，优化人机交互体验。智能机器人的应用空间和服务能级将进一步扩展到其他场景，包括工业机器人远程操控、医疗手术机器人、仿真培训、末端假肢器、空天探索、智能座舱等，并向扩展现实（XR）技术等下一代交互终端领域延伸。

08数字人成为全真互联交互新入口

全真互联时代的到来正加速线上和线下的跨时空融合。作为全真互联的重要入口，数字人逐步向沉浸式全真体验与智能交互发展。数字人将拥有更美丽的皮囊和更聪明的大脑。建模技术发展推动降低超写实数字人制作门槛，制作成本和周期进一步压缩；物理仿真算法迭代推动服装动态展示趋向真实；渲染引擎迭代和GPU算力的提升推动数字人画面更加精细和实时化；算法的优化推动专业动捕设备趋向便捷化，视觉动捕面向用户应用潜力更大；面部捕捉技术向更简单的硬件、更细腻的表情、更自动化的流程方向发展；从目前的基于文本的交互，转化为基于语义的交互，对情绪的感知和表达不断强化。此外，人工智能技术将更多应用在2D数字人视频生成、3D数字人建模、视频驱动、物理仿真等多个环节。

09数字办公加速走向在场协同和知识共创

数字办公协同正风靡全球。互联网数据中心数据显示，2023年全球2000家企业或组织中，70%将采用远程或混合办公优先的工作模式。在云平台、音视频处理、数字协同、数据操作、人工智能、表达渲染等数字技术的加持下，数字空间的交流日益真实可感，并且涌现出越来越多的协作共创场景。各大科技巨头均发力布局面向未来的数字办公技术。例如，谷歌全息视聊天技术（Project Starline）光场显示方案，通过一个裸眼3D电话亭般的装置把通话对象投射到用户面前。再如，脸书母公司“元”公司（Meta）的远程工作解决方案“地平线工作室”（Horizon Workroom），用户在其中创造一个自己的数字分身，并通过这个数字分身和同伴进行交互、协作。这些技术方案使得我们从“在线”连接逐渐步入一个以身临其境、实时交互为特征的“在场”新时代。与此同时，知识数字化、数字协同工具的广泛应用进一步推动数字办公协同发展，使未来数字办公日益走向包括文本、图像、视频、音频等信息在内的多模态和包含设计、研发、生产、管理等环节在内的大协同，引发知识共创的范式革新。

10多元技术促进产业安全向一站式和场景化发展

随着数实融合的深入发展，潜在的新型基础设施安全、数据安全、数字产业链安全、网络安全等一系列安全风险日益突出。面对挑战，一体化防护和一站式数据治理、零信任安全体系、威胁情报、人工智能、大数据、隐私技术等技术正在驱动产业安全形成新思路、新方法和新路径。在我国云计算市场整体规模快速增长的背景下，传统信息技术应用加速向云原生应用转型，云原生已成为企业数字化转型的重要引擎。未来，算力将发展成一张覆盖中心、边缘，甚至端侧协同的算力网络，传统的安全防御边界不断扩张，云原生安全向体系化和一体化发展。伴随数据的爆炸式增长，一站式数据治理是未来数据安全的核心趋势。网络安全法、数据安全法、个人信息保护法等法律法规陆续出台，对网络安全提出新的要求，金融、互联网等数据密集型企业将更多利用人工智能、大数据等技术，强化自身安全能力。

数实融合的大潮正在席卷千行百业，数字科技的加速发展，不仅让“联”更加泛在，也让“真”更为身临其境。全真互联既是技术驱动的必然方向，也是社会产业升级的关键推手，将服务真实场景、解决实际问题，在城市、能源、制造、交通、教育、文旅、金融、零售等行业发挥更大价值。