i g b u th c . 5 m o CONTENTS 目录 第一部分 综述篇 c . 5 一、全球科技发展进入关键时期 b u 1.1 第四次科技革命正在到来 h t i g m o 04 1.2 技术创新助推我国经济结构转型 06 1.3 新冠疫情之下，我国着力推进新 基建相关部署 07 二、技术概述 2.1 技术的定义及本质 08 2.2 技术的进化 09 2.3 技术的作用 09 2.4 技术与经济的关系 09 2.5 技术创新与国家竞争力 11 2.6 传统工业与信息的关系 12 2.7 整体技术发展趋势 13 展望前沿趋势、了解最佳实践 请关注 InfoQ Pro 三、中国改革开放四十年技术发展路径 3.1 第一阶段：科学的春天 b u 3.2 第二阶段：开启科技体制改革序幕 3.3 国家科技计划体系初步形成 h t i g 3.4 科教兴国战略和可持续发展战略 3.5 不断提高科技创新能力 3.6 建设创新型国家 3.7 自主创新成效显著 19 21 23 23 26 27 3.8 科技体制改革和国家创新体系建设 30 3.9 提升科技基础创新能力 32 3.10 科技支撑国家竞争力提升 33 3.11 科技促进产业高质 36 发展 c . 5 15 四、中国当前技术发展形势及中外对比分析 4.1 中国当前技术发展形势 39 4.2 中外对比分析 46 m o 第二部分 技术篇 一、人工智能 1.0 InfoQ 研究发现 56 1.1 产业概述 57 1.2 产业链全景 65 1.3 算法 c . 5 1.4 芯片 1.5 开源编程框架 b u 1.6 主要应用领域 二、5G 2.0 InfoQ 研究发现 2.1 产业概述 2.2 移动通信的发展逻 辑与历史进程 h t i g 92 m o 68 72 79 82 93 95 四、物联网 2.3 5G 中的大国博弈 96 4.0 InfoQ 研究发现 135 2.4 5G 产业链解析 102 4.1 物联网基础信息 136 4.2 中外物联网发展现状整体 对比及中国的优劣势分析 141 4.3 产业链构成及驱动力分析 143 三、云计算 3.0 InfoQ 研究发现 114 3.1 云计算的定义与发展 115 4.4 物联网 点环节发展态势 及热点分析 150 3.2 云计算产业发展驱动因素 117 4.5 技术趋势分析 152 3.3 产业链全景 119 4.6 156 3.4 云计算发展趋势预测 131 4.7 趋势分析及布局建议 点应用行业现状及趋势分析 158 五、工业互联网 六、虚拟现实 5.0 InfoQ 研究发现 161 6.0 InfoQ 研究发现 189 5.1 背景 162 6.1 背景 190 5.2 定义 163 6.2 定义及分类 191 5.3 发展历程 163 6.3 演进历程 192 5.4 行业逻辑与商业模式 164 6.4 规模 193 5.5 规模 166 6.5 产业链框架及进展分析 5.6 产业链分析 167 6.6 产业驱动力分析 5.7 行业驱动力分析 183 6.7 技术分析 5.8 行业现状、未来趋势及 相关建议 186 6.8 中外对比分析 c . 5 b u h t i g m o 194 197 198 210 6.9 行业现状及发展特点 212 6.10 未来发展趋势 215 七、自主事物 八、区块链 7.0 InfoQ 研究发现 217 7.1 概念与研究逻辑 218 8.0 InfoQ 研究发现 249 7.2 发展演变 221 8.1 概述 250 7.3 产业链纵览 223 8.2 发展的三个阶段 253 7.4 核心驱动要素：技术分析 226 8.3 区块链产业发展现状 256 7.5 商业模式与发展逻辑 239 8.4 区块链技术发展现状 258 7.6 把握产业机会 242 8.5 区块链技术行业应用 263 第一部分 综述篇 SUMMARY b u c . 5 h t i g 02 2020 中国技术发展白皮书 m o 全球科技发展进入关键时期 c . 5 m o b u h t i g 全球科技发展进入关键时期 GLOBAL SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT 2020 中国技术发展白皮书 03 全球科技发展进入关键时期 1.1 第四次科技革命正在到来 第一次科技革命 火药也相继发明并投入了生产和使用。原有的工业部 18 世纪 60 年代中期，从英国发起的技术革命是 技术发展史上的一次巨大变革，它开创了以机器代替 门如冶金、造船、机器制造以及交通运输、电讯等部 门的技术革新加速进行。 手工工具的时代。这不仅是一次技术改革，更是一场 第三次科技革命 深刻的社会变革。 m o 这场革命是以发明、改进和使用机器开始的，以 从 20 世纪四五十年代以来，在原子能、电子计 蒸汽机作为动力机被广泛使用为标志的。这一次技术 算机、微电子技术、航天技术、分子生物学和遗传工 革命和与之相关的社会关系的变革，被称为第一次工 程等领域取得 大突破，标志着新的科学技术革命的 业革命或者产业革命。 到来。这次科技革命被称为第三次科技革命。 c . 5 从生产技术方面来说，工业革命使工厂制代替 它产生了一大批新型工业，第三产业迅速发展。 了手工工场，用机器代替了手工劳动；从社会关系来 其中最具划时代意义的是电子计算机的迅速发展和 说，工业革命使依附于落后生产方式的自耕农阶级消 广泛运用，开辟了信息时代。它也带来了一种新型 失了，工业资产阶级和工业无产阶级形成和壮大起来。 经济—知识经济，知识经济发达程度的高低已成为 b u h t i g 各国综合国力竞争中成败的关键所在。 第二次科技革命 第三次科技革命是人类文明史上继蒸汽技术革命 19 世纪最后 30 年和 20 世纪初，科学技术的进 和电力技术革命之后科技领域 的又一次 大飞跃。 步和工业生产的高涨，被称为近代历史上的第二次工 它以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发 业革命。世界由“蒸汽时代”进入“电气时代”。在这一 明和应用为主要标志，涉及信息技术、新能源技术、 时期 ，一些发达资本主义国家的工业总产值超过了 新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多 农业总产值。 领域的一场信息控制技术革命。 工业 心由轻纺工业转为 工业，出现了电气、 这次科技革命不仅极大地推动了人类社会经济、 化学、石油等新兴工业部门。由于 19 世纪 70 年代以 政治、文化领域的变革，而且也影响了人类生活方式 后发电机、电动机相继发明，远距离输电技术的出现， 和思维方式，使人类社会生活和人的现代化向更高境 电气工业迅速发展起来，电力在生产和生活中得到广 界发展。80 年代以来，国内史学工作者对第三次科技 泛的应用。内燃机的出现及 90 年代以后的广泛应用， 革命史的研究日益深入，相关研究成果不断问世。 为汽车和飞机工业的发展提供了可能，也推动了石油 工业的发展。化学工业是这一时期新出现的工业部门， 第四次科技革命 从 80 年代起，人们开始从煤炭中提炼氨、苯、人造 第四次工业革命催生了数据分析、云计算、人工 燃料等化学产品，塑料、绝缘物质、人造纤维、无烟 智能等新兴行业，软件、机器人、互联网等行业也进 04 2020 中国技术发展白皮书 c . 5 m o b u 入了快速发展阶段。数字技术与传统制造技术相结合 总数依然相当惊人。如果再看专利的增长速度，则更 后，创造出了许多新产品与新服务。行业之间相互渗 为惊人。以世界上最难获取的美国专利为例，2003— 透、融合，以制造为主的企业进入到服务领域，从而 2015 年的 13 年间，美国专利商标局批准了 300 万项 转型为提供解决方案的服务商，而信息企业则利用大 专利，这个数 数据技术进入到制造领域，进而开发出新产品。 立到 2002 年底近 200 年间所批准专利的总和。 h t i g 超过了美国专利商标局自 1802 年成 第四次工业革命的核心是网络化、信息化与智能 近年来，不难观察到如下种种现象：新科技助 化的深度融合。在第四次工业革命中，社会生产方式 力消费行为由传统的“拥有 + 消耗”转变为“使用 + 将发生深刻变化。一是产品生产方式从大规模制造向 体验”，物联网正 大规模定制转变。二是工业增值领域从制造环节向服 区块链的理念和技术架构描绘出最接近完全市场化 务环节拓展。三是程序化劳动被智能化设备所取代。 的图景，“机器取代人类”演绎又一场资本盛宴、冲 塑生产要素和市场的关联方式， 从一个时间跨度更大的视角来看，人类学会使用 击资本与劳动的关系，大数据改变着企业的资产结 工具，用了几千年；工业革命把农民从土地中解放出 构以及产品和服务的价值构成。当今世界陷入海德 来，用了几百年；互联网时代大门的开启只用了短短 堡测不准原理困境，不再是线性进化逻辑所能描绘， 几十年；而今天的社会在大数据、物联网和云计算的 亦非未来学家所能憧憬。大趋势的随机性在增加。 推动下，更是几年就来一个大变样……现在看来，似 为什么预测难？因为世界不确定性：当今世界，几 乎并不是由一两个标志性的发明引领社会的前进，而 十亿人在搞工业化、全球化，规模上超越历史；质 是因社会的前进推动着层出不穷的新事物的产生。我 上人类步入天地一体、人机交互、万物互联的时代， 们正身处技术爆炸的时代。2017 年全世界专利申请 结构上权力分散化、信息碎片化，也使得预测进一 的数 超过 800 万件。 虽然这 面有不少水分，但是 步变得困难。 2020 中国技术发展白皮书 05 c . 5 m o b u h t i g 1.2 技术创新助推我国经济结构转型 目前，我国经济正进入由高速增长转向中高速 科技领域创新排头兵，以推动科技创新并驱动经济 增长的“新常态”，要素的规模驱动力减弱。要努力 转型升级为己任，为祖国在世界经济深度转型调整 实现经济行稳至远，从中低端迈向中高端水平，主 的激流中赢得先机和主动权。 要增长动力