2023年度十大前沿科技趨勢：智能體、3D生成、空間計算等成關鍵詞

　　多知網12月15日消息，由量子位主辦MEET2024智能未來大會14日在北京舉行。同時，量子位智庫《2023年度十大前沿科技趨勢報告》正式對外發(fā)布，該報告一家連續(xù)發(fā)布三年。

　　該報告對近百家初創(chuàng)公司、產業(yè)研究院、投資機構進行了調研與交流，提名了2023年度十大前沿科技趨勢，2023年十大趨勢涉及六大領域：AI技術、自動駕駛、空間計算、生物科技、太空探索、能源創(chuàng)新。

　　一、AI技術

　　01、智能體熱潮：人機交互新范式已被大模型打開

　　今年的大模型研發(fā)熱潮同樣帶動了AI智能體的發(fā)展，成為其強大的「動力引擎」。

　　目前學術界許多研究已經將大模型作為AI智能體的認知核心，大模型擁有的推理技術和強大的自然語言理解能力，讓智能體具備了強大的學習和遷移能力，為智能體的研究提供了突破性的技術方案。

　　今年在智能體的架構方面有所突破，以更靈活的思維算法技術替代了原有的思維鏈和思維樹的推理方式。

　　

 

　　在智能體交互方面，斯坦福提出的AI小鎮(zhèn)也讓公眾看到了多智能體協(xié)同的效益，實現更高效、更智能的決策與行動。

 

　　量子位智庫預測未來智能體的發(fā)展將有兩個方向：

　　自主智能體和智能體模擬，將分別對應B端、C端需求，能夠實現復雜流程的效率提升和提供情感情緒價值。在不久的將來，嵌入自主智能體的軟件極有可能改變現有的使用方式，從「用戶適應軟件」變成「軟件適應用戶習慣」，真正成為「個人助理」。

　　02、3D生成進入涌現期：新算法新模型爆發(fā)，質量效率可控性日新月異

　　在AGI爆火的今年，基于游戲、影視、XR等產業(yè)對3D數據的需求不斷增長，3D生成領域出現了不少突破性的**新算法新模型**，在質量、效率、可控性多項關鍵性能上的學術研究突破日新月異。

　　今年在SIGGRAPH2023上被評為最佳論文的《3D Gaussian Splatting for Real-Time Radiance Field Rendering》介紹了一種新的可以實現快速高幀率實時渲染的方法——**3D Gaussian Splatting**。

　　這一新表達和算法的出現是3D生成領域的一大突破性進展，在部分數據集上多項性能(如速度、質量、可控性)均優(yōu)于NeRF。

　　在今年10月，字節(jié)跳動的研究團隊推出了一種全新的多視圖擴散模型——MVDream，能夠根據給定的文本提示生成幾何上一致的多視圖圖像。這一新模型可以應用為3D生成的多視圖先驗，通過分數蒸餾抽樣極大地提高了現有的2D提升方法的穩(wěn)定性，大幅改善了3D一致性問題。

 

　　同時，今年還有多個3D生成優(yōu)化模型陸續(xù)出現。

　　03、分割模型大一統(tǒng)：計算機視覺即將迎來「ChatGPT時刻」

　　分割一切模型(SAM)是Meta在今年推出的AI模型，10月份相關論文獲得ICCV 23的Best Paper Honorable Menthion。受SAM影響，CV領域和相關研究在2023年「再度火熱」。

　　在SAM出現之前，我們所能看到的其他圖像分割模型，都是專有模型，良好性能在其他領域無法體現。SAM的最大貢獻即可以快速分割沒見過的圖像，將之前零散的圖像分割模型統(tǒng)一。有CV從業(yè)者認為SAM的出現是計算機視覺領域進入「GPT時代」的原因。

　　04、具身智能帶來新想象：AGI終極場景下的全新終端

　　今年是人形機器人和大模型同步迸發(fā)的一年，具身智能(Embodied AI)已成為AI研究新熱點。

　　2023年，具身智能領域的幾項關鍵性技術都取得了突破性進展。6月，李飛飛團隊發(fā)布了具身智能新成果VoxPoser，能從3D空間分析出目標和環(huán)境障礙，讓真實世界中的機器人在未經培訓的情況下直接執(zhí)行任務。

　　DeepMind在今年發(fā)布了新的視覺語言模型Robotic Transformer 2(RT-2)，可以自動從互聯(lián)網及機器人數據中學習，學習成功可轉化為機器人控制的通用指令。

　　全世界范圍內涌現出各種突破性的仿生機器人產品，大模型影響之下，具身智能將邁入新階段。

　　二、自動駕駛

　　05、端到端自動駕駛成共識：BEV+Transformer重構技術路線

　　今年的CVPR最佳論文頒給了端到端自動駕駛，這幾乎代表著一種共識：端到端自動駕駛是行業(yè)的未來。

　　隨著生成式AI的發(fā)展，以ChatGPT為代表的大語言模型的泛化能力有了極大提升，端到端自動駕駛技術也因此受到廣泛關注。

　　端到端自動駕駛技術以全部模塊神經網絡化為特征，對規(guī)則的依賴度低，具備智能涌現能力和跨場景應用潛力。

　　2023年，城市NOA成為自動駕駛廠商角逐的新方向，基于Transformer模型的BEV技術則成為當下不二的選擇。

　　BEV+Transformer能夠直接生成高質量3D數據，且包含更多有用信息，能夠生成更加合理的駕駛指令，有望逐步成為自動駕駛感知的主流范式。

　　此外，基于BEV的物體可以通過自上而下的視圖，完成軌跡預測和路線規(guī)劃，且能避免圖像視角下的尺度和遮擋等問題，也是實現端到端自動駕駛的關鍵。

　　三、空間計算

　　06、空間計算定義明確：消費級產品問世，XR全棧鏈路打通

　　6月蘋果在WWDC2023開發(fā)者大會上正式推出了第一款空間計算設備**Apple Vision Pro**，這一代表性消費級空間計算產品的問世，真正將「空間計算」這一概念推向大眾并迅速普及。

　　空間計算使得計算升維，內容變得更加立體，幾乎可以將信息100%復原。

　　空間計算將成為下一代計算方式，徹底變革傳統(tǒng)信息呈現和交互范式，已成為大家的共識。

　　今年AIGC的爆發(fā)和快速發(fā)展也開始解決數字內容快速生產創(chuàng)作的問題，實現了空間計算領域的閉環(huán)，XR全棧鏈路被打通。

　　同時，空間計算的兩大技術路線VST/OST齊頭并。代表性空間計算產品商業(yè)化落地后，將帶動XR開發(fā)者生態(tài)、內容生態(tài)以及供應鏈逐漸完善。XR設備也向「空間計算平臺」定義轉變，將進一步推動**XR**、**數字孿生**和**元宇宙**等領域加速增長。

　　四、生物科技

　　07、mRNA打開新象限：提供精準醫(yī)療新解法，開啟生物醫(yī)藥新篇章

　　今年，mRNA領域獲得令人矚目的成就，相關技術獲得諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

　　過去，由于mRNA技術的不穩(wěn)定性及人體免疫等多原因，無法應用于新藥研發(fā)。直到脂質納米顆粒遞送技術、堿基修飾技術的突破，解決了mRNA疫苗應用的難題，實現了快速量產。

　　由于mRNA具有安全性優(yōu)勢、靶點數量優(yōu)勢、療效優(yōu)勢、制造工藝優(yōu)勢和研發(fā)周期優(yōu)勢，可應用于預防疫苗、治療疫苗、治療藥物等領域。

　　在分子設計層面，新提出了線性設計方法以解決在眾多mRNA編碼序列中的搜索問題，通過**動態(tài)規(guī)劃算法**降低搜索范圍，實現快速定位mRNA編碼。

　　在遞送技術層面，6月，賓夕法尼亞大學Drew Weissman 教授和Michael J. Mitchell 教授團隊新合成了一種**佐劑類脂質**，增強了mRNA的遞送效率。

　　08、腦機接口試驗新階段：產品可靠性突破，AI提升數據解碼能力

　　自腦機接口(BCI)概念提出至今，已經有50年歷史。當前腦機接口技術已經進入多個醫(yī)療場景，并且進入人體臨床試驗階段。

　　今年，我們看到腦機接口領域的進展集中在神經解碼速度的提升上，更接近正常人的文字或語音輸出速度。

　　《Nature》連續(xù)發(fā)布兩篇論文報告新的腦機接口裝置。Neuralink在5月下旬宣布，該公司已獲得FDA批準，將啟動其首個**人體臨床研究**;全球首例非人靈長類動物介入式腦機接口試驗在北京獲得成功，標志著我國腦機接口技術的突破。

　　五、太空探索

　　09、可回收火箭進入「中國軌道」：工程化難題被突破，商業(yè)航天迎來模式閉環(huán)

　　當前階段，運載火箭的回收復用已是世界航天的發(fā)展趨勢，中國眾多商業(yè)航天企業(yè)也正在研制各自可回收復用型號。

　　航天技術的發(fā)展和規(guī)模一直受到發(fā)射成本的制約?？芍貜褪褂玫幕鸺啾扔趩未伟l(fā)射的火箭在產能有限的條件下可以實現規(guī)模更大周期更短的發(fā)射。

　　今年7月，國際上公認的新一代可重復使用火箭發(fā)動機技術方向——液氧甲烷發(fā)動機實現了工程化突破，藍箭航天的“朱雀二號”成為全球首款發(fā)射入軌的液氧甲烷運載火箭。

　　4月和11月，公認的「全球最先進的可回收火箭」——星艦進行了兩次試飛試驗，解決了推進器和火箭的分離等關鍵問題，具有重大意義。

　　六、能源創(chuàng)新

　　10、可控核聚變里程碑：點火成功，打開商用想象空間

　　今年以來，核聚變領域的突破不斷：

　　4月，我國EAST裝置實現了高功率溫度下穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模式等離子體運行403秒，創(chuàng)造了**托卡馬克裝置穩(wěn)態(tài)高約束模運行**新的世界紀錄。

　　8月，我國新一代人造太陽「中國環(huán)流三號」取得重大科研進展，首次實現100萬安培等離子體電流下的高約束模式運行。

　　近年來，核聚變的底層技術不斷突破，尤其是高溫超導材料的突破，有望加速實現清潔、低成本核聚變能源的商業(yè)落地。

　　核聚變作為一種全新的能量來源，因其自身極高的能量密度、清潔等特性，已被產學界定義為人類的「終極能源」。一旦核聚變能夠實現規(guī)?；l(fā)電，將顛覆人類社會的能源供給形式。

　　除此之外，還有這些提名技術領域值得關注：先進算力、衛(wèi)星互聯(lián)網、合成生物學、量子計算等。

　　完整報告下載地址：

　　https://jkhbjkhb.feishu.cn/wiki/W5D7wuDcbiPXDLkaRLQcAJpOn8f