2020年，新冠疫情席卷全球，世界处于百年未有之大变局；中国将科技自立自强作为国家发展的战略支撑，以科技实现复工复产，助力经济，成为2020年全球唯一正增长的主要经济体。

2021年，科学技术在社会经济领域的应用将大大加快。为更好地预知未来科技趋势，掌握科技前沿动态，《科技智囊》编辑部整理出2021年十大科技前沿趋势以供参考。

在新冠肺炎疫情的冲击下，AI技术加速发展，2021年将继续成为企业、政府、科研机构及资本和市场等各方关注的热点。类脑计算系统从“专用”向“通用”逐步演进；神经形态硬件特性得到进一步的发掘并用于实现更为先进的智能系统；人工智能从脑结构启发走向结构与功能启发并重；人工智能计算中心成为智能化时代的关键基础设施。

受新冠疫情、封锁措施和随时随地办公模式驱动，云需求出现快速增长。2021年“云”将呈现多样化发展趋势：使用多个公共云；云数据安全将迎来市场和技术的双轮爆发；云原生技术将推动云计算产业再次升级。

2021年，电信运营商将大力推动5G独立（SA）组网架构，除提供高速和大容量通信外，亦可根据应用程序定制网络和适用超低延迟网络需求。在5G技术展开之余，日本NTT DoCoMo、韩国SK Telecom（SKT）等已开始关注6G，强调未来有更多XR设备整合（包括VR、AR、MR、8K和更多图像），使用全像投影交流将变得更为真实，远端工作、控制、医学、教育等有望得以推广。

虚拟真实化可借助3D打印等技术，将虚拟设计中的复杂结构物体在现实中呈现，还可以将虚拟信息带入真实世界中，让人们和虚拟角色、物体进行交互；全息互联网进一步把分布于世界各地的人、事、物同步“投影”到一起，跨越时间、地点和语言，甚至跨越虚拟和真实世界的界限，让所有人进行更真实和更亲密的互动；未来，在虚实集成的世界里，还将出现穿梭于虚拟和真实之间，改变时间和游戏规则的智能执行体。

2021年物联网将进化为智联网，以深度结合AI作为提升价值的主要核心。居家环境中，物联网将家里的设备连接。非接触技术加速工业4.0的导入，在智慧工厂追求韧性、弹性及效率下，AI将致力于使Cobot、无人机等边缘端设备具更高精度及检测能量，由自动化步入自主化。在医疗业方面，更快的影像辨识以支援临床决策乃至远端问诊与手术辅助，皆是AI医联网未来整合技术至智慧院所、远距医疗的重要方向。

中国已经在推进正式采用中央银行数字货币的项目，将成为世界上第一个拥有数字货币的国家。区块链技术有望在2030年使世界国内生产总值（GDP）增长1.76万亿美元。区块链在产业中的应用可有效加强多方间的协作信任，提升系统的安全性和可信性，并简化流程、降低成本。以传统金融资产为主流开始进行数字化迁移，这一过程对IOT设备的普及提出了更高要求，同时也催生了资产网关的全新角色——资产数字化。

自动驾驶测试和智能网联先导示范在全国数十个城市全面铺开。随着中国、美国等更多的国家和地区采用5G-V2X技术标准，更加完善的汽车、通信与交通行业能力配套，以及跨界测试与示范活动进入公众视野，我国5G-V2X进入了从应用示范走向规模商用的关键阶段。

脑机接口是新一代人机交互和人机混合智能的关键核心技术。脑机接口是科学技术改变生活的一大里程碑。脑机接口是人脑与计算机或其他设备之间建立的连接通路和控制渠道。通过计算机接收信号，人脑可以直接表达想法或者控制其他设备，不依赖于外周神经和肌肉——用“意念”控制设备，解放四肢。潘建伟团队制造的量子计算机“九章”实现了全球领先的算力，超过谷歌2019年发布的量子计算机一百亿倍。量子计算可以称为和平时代的核武器，各个大国都无法承受在量子技术革命竞争中失败的代价。2021量子计算开源项目将以广泛和深入的贡献，大大降低学习和研究的成本，消减非科学因素撕裂量子社区的风险。

2020年，美国针对华为等中国企业的“芯片断供”，使国人深刻体会到“卡脖子”的痛楚，关键核心技术必须掌握在自己手中，所以对芯片技术的未来发展尤为关注。芯片技术正在从微型化向智能化的转变，未来芯片技术的四个趋势：新原理器件；可重构芯片；经典芯片和量子计算混合；类脑芯片。