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2020科技大趨勢:哪些攸關台灣?

  • 林育中

《MIT Technology Review》每年初都發會發表有可能改變工作或生活方式的年度十大科技,今年選的依次是unhackable internet、hyper-personalized medicine、digital money、anti-aging drugs、AI-discovered molecules、Satellite mega-constellations、quantum supremacy、tiny AI、differential privacy、climate change attribution。這些新科技有些在以前的文章介紹過。

排在最前頭的Unhackable internet其實就是量子通訊,與排第七的量子霸權(就是量子計算)都是量子信息科學(QIS;Quantum Information Science)中的重要子領域。量子通信由於訊息以光量子傳遞,依量子的特性沒法子竊取或複製量子訊息。荷蘭的Delft Univ. of Technology(Delft TU)今年將於Delft與海牙之間(其實才十幾公里)部署一條純量子幹線。「純」字是相對於中國大陸長達2000公里的京滬量子通訊幹線,中國的幹線有些環節仍使用傳統器件,還有可能被駭。

這是5G之後的通信結構大變革,而且商業化實施將發生在5年內,全球化的部署則約將花10年。荷蘭的國土以許多三角形、四方形建構成的量子網路藍圖已然成形。由於事涉國安、金融安全、資安,部署有其必然性,這不是長期的研發,而是中短期內的工程量產市場。自己有需要,又有短期市場的領域能視而不見嗎?

但是量子通信需要什麼元件,我們準備好了嗎?台灣在清大和交大之間也有一條量子通訊實驗線,但距離Delft TU這樣400個科學家、一年2,300萬歐元的投入還差很遠。目前領先的研究單位除Delft TU外,還有中國的科技大學和以歐洲為主的Quantum Internet Alliance(QIA)。有趣的是日本的Toyota和Toshiba也是QIA的成員。台灣對於發展產業必要而又無法獨力承擔的題目,加入類似的合作組織以降低規模經濟不足門檻的方法應該多想想,雖然可以預見困難重重。

數位貨幣雖然影響巨大,但這是強權間競逐金融影響力的標的,台灣無由聞問,只能應變。

Hyper-personalized medicine是針對稀有的遺傳疾病予以近乎個人化的基因工程治療,目前技術已可行,只是尚屬於昂貴技術,經費負擔機制猶待研議。也許等技術再成熟些,價格就會像基因圖譜繪製一般,個人可以負擔的起。抗衰老藥則已在人體實驗階段。

用AI研發新分子主要講的是製藥,但是此技術的應用不只是製藥這一次領域。事實上凡是以材料為基礎的高科技都已經開始使用此一技術,包括半導體和面板。

衛星超級星座(Satellite mega-constellations)是指用通訊衛星來涵蓋目前網路還覆蓋不到的區域,這是因為商用衛星發射的價錢已降到一磅近1000USD的低價。量子霸權指的是量子計算;tiny AI就是邊緣計算晶片,這與台灣擅長的半導體特別有關。主要應用在自駕車、手機、醫療影像,醫療影像牽涉到機動性、影像和即時反應,這也是台灣另一個強項。

值得指出的是量子計算、邊緣計算晶片、太空科學這3項正是科技部2020年的重點科技政策,要努力的是如何讓科技變成產業。

差異隱私(differential privacy)是在數據庫內加入噪音,使得總體的統計性質不變,但是去匿名化(de-anonymize)變得困難的技術。它的價值不只是保護個人隱私,而是在釋放大數據的威力,譬如台灣的健保資料。

氣候變遷技術用於分析災變有多少是來自於氣候變遷,特別是全球暖化。這讓我想起前瞻基礎建設計畫,其中有部分是關於未來水資源的規劃,這自然與氣候變遷有關。若將這部分的努力用於全球暖化對於台灣未來的衝擊,倒是有些意思。雖然氣候變遷技術已然成熟,但是台灣有特別的地形、氣候、人口分布等特性,對於災變可能的衝擊只有我們自己來關心,不可能有人來代勞的!

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現為DIGITIMES顧問,1988年獲物理學博士學位,任教於中央大學,後轉往科技產業發展。曾任茂德科技董事及副總、普天茂德科技總經理、康帝科技總經理等職位。曾於 Taiwan Semicon 任諮詢委員,主持黃光論壇。2001~2002 獲選為台灣半導體產業協會監事、監事長。現在於台大物理系訪問研究,主要研究領域為自旋電子學相關物質及機制的基礎研究。