浦江创新论坛勾勒未来产业新图景
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Web3.0
新平台重构未来互联网新模式
◎记者 宋薇萍
下一代互联网（Web3.0）正加速走来。Web3.0依托分布式协作机制，支持数据的去中心化管理和对数据主体的隐私保护，可实现数据要素收益的按价值公平分配，是支撑数据要素流通的重要载体。9月9日，在2024浦江创新论坛Web 3.0创新论坛上，围绕Web3.0技术与产业发展趋势、创新成果和产业化应用等话题，与会嘉宾畅所欲言。
会上，上海浦芯未来互联网技术研究院正式发布下一代互联网Web3.0底层开源技术平台“ChainWeaver”。该平台融合区块链、隐私计算等前沿技术，同时具备提供分层多链扩展和零信任隐私安全保障的能力，在超异构融合芯片等专用硬件的加持下，未来可满足在全球布局千万级节点，支撑每秒千万笔数据可信、安全流通，并且具备硬件级隐私安全保护能力，性能国际领先。据悉，该平台将面向政务、金融、能源、航运贸易等一批国家级重大应用场景，支撑我国超大规模数字基础设施建设。
“这是一项具有革命性影响力的技术成果，将重构未来互联网的新模式！”中国科学院院士、北京航空航天大学教授郑志明对ChainWeaver给予高度评价。他说，Web3.0时代需要这样一个强大的底层技术平台，将区块链与隐私计算技术高性能协同起来，加快构建起数据的安全可信体系。
20世纪90年代，互联网在我国快速兴起。随着一批门户网站的诞生，人们可以链接世界，获得资讯。在Web1.0时代，门户网站产生数据、拥有数据，也享有数据带来的收益。
21世纪初，互联网进入Web2.0时代。通过各种网络平台，人们接收信息、创作内容并与全世界分享，还能够开展金融交易。这些活动都通过“中心化”的互联网平台开展，数据需要上传到平台才可以使用，也从属于平台。不同平台之间数据难以自由流转。
Web3.0时代，一切内容“可读、可写、可持有”，通过分布式数据存储，用户的数据资产主导权牢牢掌控在自己手中，可以发布、分享和交易。数据回归个体，这就需要新一代技术“底座”，利用区块链、隐私计算等技术，分布式管理网络上的各种数据资源，对用户数据资产进行清晰确权的技术手段，具备超强的数据处理能力，并且实时留痕、可追溯、不可篡改，还能保护用户的隐私安全。
在业内人士看来，Web3.0时代，海量数据将更多回归个体，传统的中心化平台难以支撑。因此，市场迫切需要一个高性能分布式技术“底座”，来满足超大规模数据可信、高效地流通与共享，并确保数据的隐私安全。
浦芯研究院研发负责人介绍，ChainWeaver基于我国性能领先的区块链和隐私计算软硬件技术研发，构建起一个对等、开放、共享、可信的分布式数据流通网络，保障数据可信、可控、可证地交换共享和使用，是Web3.0网络世界里各种数据共享应用的根基。它利用了分层多链网络、零知识证明等技术，未来可有效扩展网络规模至超1000万个节点，同时采用超异构融合芯片等专用硬件，有效调度通用计算、智能计算和可信计算的三重算力，实现超异构融合计算，支撑每秒完成超千万笔规模数据的可信流通和运算。此外，ChainWeaver具备硬件级隐私安全保护能力，可充分保护数据的安全，全面支撑构建超大规模、超高性能Web3.0分布式数字基础设施。
此外，ChainWeaver的源代码无保留开源开放，目前上线开源代码超50万行。据悉，ChainWeaver下一步的目标就是作为底层核心技术支撑上海城市级区块链基础设施建设。未来，ChainWeaver还将面向政务、金融、能源等国家重大战略场景，支撑一系列超大规模新型数字基础设施建设，并与人工智能等新一代信息技术有机融合，为数字经济发展提供高效、安全、可信的保障。
清华大学教授、国家区块链技术创新中心首席专家陈婧认为，Web3.0时代，随着应用不断拓展，无论是融入经济系统，还是确保数据的隐私安全，区块链都将面临更多挑战，需要业界共同努力解决，“ChainWeaver的问世对全球数字经济未来发展至关重要”。
量子科技
重大科研成果不断涌现
◎操子怡
“在量子计算和模拟领域，我们计划在未来5年实现几百到上千个量子比特相关操控，实现量子模拟研究高温超导、量子相变等效应；未来10到15年，将量子比特数量扩展至数万个甚至几十万个，并在量子纠错助力下实现通用量子计算的进一步研究。”9月9日，中国科学院院士、中国科学技术大学杰出讲席教授、中国科学院量子信息与量子科技创新研究院院长潘建伟在2024浦江创新论坛“量子科技专题论坛”上表示。
近年来，物理学、信息科学与工程学等多学科有机融合，量子科技的基础重大科研成果不断涌现，在测量、器件和设备等方面体现出了强大的量子优越性，展现出了解决新材料设计、生物药物研发、金融信息安全等复杂科学与工程问题的巨大潜力。
上海市人民政府副秘书长尚玉英表示，上海是我国量子信息技术的重要策源地和量子基础设施布局的重镇，目前已经集聚培育了一批顶尖的量子科技科研团队，建设了高水平的实验室和科研平台，在量子计算、量子通信、量子模拟、量子精密测量等领域取得了一系列重要成果。未来，上海将坚持前沿探索，深化基础研究布局，强化高水平人才引育，持续推进量子科技和产业创新高地建设。
潘建伟介绍了中国在量子信息研究领域的进展，包括量子通信、量子计算与模拟、量子精密测量等，并讨论了量子通信网络的安全性挑战和解决方案。他强调了量子信息科学在国家科技战略中的重要性，并展示了中国在构建量子通信网络、实现量子计算优越性以及量子精密测量技术方面的成果。
在量子产业领域，中科创星创始合伙人米磊分享了中科创星在量子产业和量子投资方面的思考。米磊表示，量子科技是当今世界科技发展的最前沿领域之一，被视为未来科技创新和产业变革的关键驱动力，对国家的科技进步、经济发展和国家安全具有深远的影响。
“过去10年，全球量子科技领域的企业数量和投融资规模经历了一轮爆发式增长。然而，国内量子初创企业在成长过程中面临的困境主要包括技术挑战、商业化障碍、人才短缺、资金投入不足、产业链不完善等。”米磊建议，加大对量子科技领域的资金支持。政府可以通过支持基础研究、设立专项资金、提供税收优惠等方式，为量子初创企业提供资金支持。同时，鼓励社会资本和风险投资投入量子科技领域，形成多元化的资金支持体系。
合成生物
闻香治疗慢性疾病成为可能
◎记者 邓贞
“合成生物学为传统基因治疗和细胞治疗产业注入新活力，是未来生物医药领域高端竞争的关键赛道之一。”9月8日，华东师范大学生命科学学院副院长叶海峰在2024浦江创新论坛“国际合成生物学创新论坛”上表示。该论坛以“合成生万物，创融新未来”为主题，与会嘉宾分享了他们的前沿研究成果和实践经验，共同探讨合成生物学在生物医药、高价值分子、绿色化工等领域的创新发展。
叶海峰表示，合成生物学涉及多个产业领域，包括材料科学、环境健康化学、生物医药等。合成生物学有望推动下一代基因疗法和细胞疗法的发展。这将让活体药物不仅具有更高的可控性和智能化水平，而且能够提供更优的疗效且是降低成本和低副作用的。会上，叶海峰展示了最新研究成果：“实验室致力于使用智能的生物合成方法实现基因控制。未来，可通过这种方式对细胞进行重新编程，以达到治疗的目的。”
“合成生物学为疾病治疗提供了前所未有的精准性。”康奈尔大学史密斯化学与生物分子工程学院教授Matthew DeLisa介绍，“通过合成生物学技术，科学家们能够编辑微生物基因，利用其提取物生产疫苗和生物药物，不仅提高了药物的安全性和有效性，还大大加速了药物的生产过程。”
“我们把音乐播放器植入高血糖小鼠腹腔，当音乐响起，小鼠的胰岛素分泌提升、血糖下降。后来，我们让小鼠趴在音箱上，发现也能起到同样的作用。”巴塞尔苏黎世联邦理工学院生物系统科学与工程系教授马丁·富森埃格在会上展示了“小鼠降糖音乐厅”。
马丁·富森埃格表示，流行音乐也能诱导胰岛素分泌，但贝多芬的交响乐和钢琴曲疗效不明显；听新闻广播也能对内分泌造成影响。
“闻香疗法”也进入科学家的研究范围。
叶海峰展示了其团队于2024年2月在《Nature Communications》期刊发表的一篇的论文。该研究成功开发了“香气分子”麝香酮调控的基因表达精准控制系统，并将其置入腺相关病毒载体，实现无针无痛、患者依从性高的可控式基因疗法。以“闻香”这种便捷的方式控制治疗药物的表达释放，为临床治疗慢性疾病提供了一种全新策略。
叶海峰表示，团队利用临床批准的基因治疗载体系统提前将“基因开关”导入体内，通过“闻香”远程打开体内的“基因开关”。这项技术在治疗慢性疾病（如非酒精性脂肪肝病和过敏性哮喘）方面具有潜力。
空天海洋
各方携手多学科交叉应对气候变化
◎记者 陈梦娜
“面对浩瀚的宇宙和深邃的海洋，各国应携手共进，共创科技合作的美好未来。”中国科学院微小卫星创新研究院院长胡海鹰9月9日在2024浦江创新论坛“空天海洋先进科学与技术论坛”上表示。气候变化是人类面临的严峻挑战，需要各国携手努力、共同应对。与会嘉宾表示，空天和海洋协同监测将助力全球气候变化研究，为延缓气候变化提供科学决策依据。谋划合作、共塑未来，让科技创新为人类福祉作出新贡献。
中国科学院微小卫星创新研究院作为空间领域的重要参与者，始终站在科技创新的最前沿，致力于通过国际合作，提升我国卫星技术的核心竞争力，推动航天事业的蓬勃发展。
“我们积极搭建国际合作平台，与多个国家和地区建立了紧密的科研合作关系。”胡海鹰介绍，中国-葡萄牙星海“一带一路”联合实验室，刚发射的中法天文卫星SVOM，以及中国与阿联酋的卫星合作项目等，都是携手共进的生动体现。
据悉，中法天文卫星SVOM是中法两国在空间科学领域开展的重要国际合作项目，是伽马暴多波段综合观测能力最强的卫星。该卫星由中国科学院微小卫星创新研究院抓总研制。中法天文卫星已顺利完成载荷开机测试并探测到首个伽马暴。
此外，中国科学院微小卫星创新研究院依托“中国科学院卫星数字化技术全国重点实验室”，汇聚国内外人才，致力于发展卫星数字化技术，重塑卫星研发模式。
随着海洋传感技术以及海洋科学的快速发展，人们可以通过海洋观测、监测，获得海量数据。“AI可以帮助我们解决很多深度问题。”中国海洋大学教授聂婕聚焦多模态人工智能的海洋科学技术，探讨了AI在海洋科学应用中面临的挑战。
“从传统角度来看，基于物理模型的传统方法是依赖于建模模拟海洋的物理过程，难以同时精确地表示多尺度或多模态的过程。”聂婕表示，海洋是动态的，因此相关技术涉及多重物理过程。
“我们把地球视为3D空间，每个取样都是一个小的立方体，用它来训练人工智能的模型。”聂婕说。中国海洋大学的多模态大数据研究室现在处于跨学科领域研究的前沿，目标是把创新型的算法带到工程领域，通过全球合作的方式进行应用。
海岸带是人口聚集、资源丰富、生态环境脆弱、开发程度较高的地区。随着沿海地区经济高速度发展，工业化和城市化过程不仅改变了沿海土地利用的类型和产业结构，而且使海岸带和近海的资源与环境状况发生显著变化。
上海海洋大学教授、上海河口海洋测绘工程技术研究中心主任韩震说：“这些信息依靠常规的调查勘测手段难以获取，而卫星遥感技术则成为定期监测沿海和近海资源与环境变化的有效手段。”
韩震进行了海岸带碳储量和碳排放遥感研究，通过对上海临港新片区碳储量和崇明岛的碳排放研究，建立基于地理空间大数据遥感计算服务云平台，设计开发了一套集遥感数据处理、地物分类、碳储量和碳排放估算、驱动因素分析于一体的长江口典型地区碳储量和碳排放评估系统。
未来能源
新型储能等将成重要技术方向
◎记者 陈梦娜
未来能源是赢得新一轮科技革命和产业变革先机的关键所在。9月9日，在2024浦江创新论坛“未来能源专题论坛”上，与会嘉宾为加快推动全球能源高质量发展提供了新观点、新思路、新理念。
航运业的船舶海洋动力减碳备受关注。中国工程院院士、上海交通大学碳中和研究院院长黄震认为，全球航运业正加速进入低碳甚至零碳时代，当前要抓紧多路径技术的开发与储备，加快发展绿色燃料与绿色船舶产业，助力上海国际航运中心建设。
谈及能源绿色转型大趋势，黄震认为，未来绿色电力将是未来最重要的二次能源。同时，能源的转型一定是基于绿电的能源电气化的过程。
“除了绿色甲醇、氨以外，上海交通大学也在研究一个非常有挑战性，同时又是变革性、颠覆性的技术——用二氧化碳电催化来合成燃料。”黄震透露。
中国科学院院士、中国科学技术大学校长包信和表示，流程工业脱碳的关键是大规模和廉价获得绿氢，自然界本身没有氢能，氢能是可再生能源规模化高效利用的重要载体。
“从绿电煤化工整合来看，未来在中国可能还要将可再生能源和化石能源融合，把绿电、绿氢用进去，把化石能源最大的耗能、排放二氧化碳的事情解决。”包信和说。
目前，航运、海运和航空飞机对绿色燃料的需求巨大。如果按国际海事组织（IMO）的减排措施来看，绿色燃料全球需求量应该是亿吨级。
中国科学院上海高等研究院副院长魏伟认为，绿色燃料大规模制备经济性是实现燃料在航运业规模化应用的关键，推动绿色燃料技术的研发和应用，对上海打造全球绿色燃料加注中心与供给中心具有重要战略意义。
准确把握全球未来能源发展趋势，加强未来能源科技创新和国际合作交流，是开辟未来能源新赛道的战略抉择。
中核集团首席科学家、核工业西南物理研究院科技委主任刘永认为：“核聚变能是人类最理想的能源，但面临核特性问题导致的科学与技术挑战，希望在科学家的努力下早日实现聚变能商业化应用。”
中国未来能源的技术路线图和产业化前景如何？中国能源建设集团首席科学家、全国工程勘察设计大师罗必雄表示，未来能源是形成新质生产力的重要阵地，新型长时储能、高空风能、未来核电、氢基燃料都将是推动能源绿色低碳转型、培育未来产业的重要技术方向。
美国艺术与科学院院士、加州大学伯克利分校教授丹尼尔·科曼以中国、美国、肯尼亚等国的能源低碳转型政策和目标为例，进行模型分析，预测了其对全球脱碳目标的贡献。丹尼尔·科曼呼吁，加强清洁能源合作，共同应对气候变化。
