2023年3月22日,北约发布《科学技术2023-2043年趋势》(Science & Technology Trends 2023-2043)报告,评估了科学与技术趋势及其对北约军事行动、国防能力、企业职能和政治决策空间的潜在影响。北约副秘书长米尔恰·乔阿纳提出,新技术正在改变战争的进行和获胜的方式,北约继续努力通过开发和采用新技术来保持和加强其技术优势,同时在其方法中保留负责人和道德使用的价值主导原则。乔阿纳披露,北约目前已拥有超过5000名科学家。
本次报告研究范围包括:人工智能、机器人和自助系统、太空、高超声速、能源、电子和电磁学、量子、生物和人体增强技术、先进制造与材料等,其中能源以及电子和电磁学属于本次新增项目。据悉,年度技术趋势报告将指导北约研发组合管理、创新活动和规划。
报告指出,自上次发布技术报告以来,全球新兴和/或颠覆性技术(EDT)出现了以下新的趋势:
l 数据:分布式账本技术、高级分析和可视化技术的使用增加,以及新网络和无线技术(例如6G)的发展,正在加速对连接分散传感器和C2节点的精心设计数字数据骨干需求的增长。这反过来又推动了物联网(IoT)、边缘计算和新数据架构(例如网格、织物、湖泊等)的发展。
l 人工智能:人工智能的颠覆性应用以及人工智能作为其他EDT发展的科技推动者或催化剂的作用,已经成为物理、信息和生物科学及相关技术重大发展的重要因素。与此同时,人工智能实践的局限性正在导致探索新的、更强大和可信的方法,超越深度学习和AIoT(物联网人工智能)的发展。
l 机器人与自主系统(RAS):人工智能和能源存储的发展正在推动越来越复杂和强大的自主系统的发展。然而,RAS最重要和最具影响力的发展是其对当前军事行动和计划的广泛应用和影响。成本的降低、广泛的可用性和战场上的创造性使用推动了RAS的创新。
l 太空:商业企业和战略竞争对手正在加速太空技术的发展。持续的天基通信(例如StarLink)对敌对地区的影响特别值得注意。与此同时,反卫星研究日益受到关注,而在轨修复能力承诺更便宜和更长时间的在轨操作。新的推进系统还有望增加对非近地(地月)空间的利用,并降低发射成本。
l 高超声速:混合模式发动机的研发正在进行,用于广泛的军事应用(例如有人驾驶飞机),部署作战高超声速导弹系统和开发有效的对抗措施。
l 能源:为应对气候变化和安全挑战,能源的发展正在推动军事探索和电力推进(空中、陆地和海上)的采用,以及用于先进储能的新型电池化学技术。对大规模全球太阳能生产以及地面和外地面天基小型核、钍和聚变反应堆的研究显示,在2030年下半年或21世纪40年代初,安全且广泛可用的能源生产具有相当大的前景。值得注意的是,人工智能和新型材料已经并将继续成为此类发展的关键推动者。
l 生物技术:特别值得注意的是,疫苗(如COVID-19疫苗)的近乎奇迹般的快速发展和工程病原体的潜在发展。生物制造、合成生物学和3D生物打印技术正在加速发展。
l 材料:对室温超导体、石墨烯(以及其他二维材料如石墨烯)的新用途和新型半导体材料的研究为未来技术带来了巨大的希望。增材制造和生物打印的应用正在爆炸式增长,颠覆了当前的医疗和物流系统。
l 电子和电磁学:新的非硅材料和半导体设计指向更快的芯片和专用处理器(例如用于人工智能的神经形态处理器)。
真正的颠覆性效应将通过edt组合及其复杂关系所驱动的技术融合而发生。下列协同作用和相互依存关系预计将对未来军事能力的发展产生重大影响:
l 数据—人工智能-自主:利用智能、广泛分布和廉价传感器以及自主实体(物理或虚拟),自主、大数据和人工智能的协同结合将利用创新技术和方法,产生潜在的军事战略和作战决策优势。
l 数据-人工智能-生物和人类增强技术:人工智能与大数据相结合,将有助于设计新药、有目的的基因修饰、直接操纵生化反应、新的化学和生物威胁以及活传感器。
l 数据—人工智能-材料:人工智能与大数据相结合,将有助于设计具有独特物理性能的新材料。这将支持二维材料和新技术的进一步发展。
l 数据量子:在未来10到15年的时间里,量子技术将通过显著提高传感器功能、改进PNT(定位、导航和授时)、安全通信和计算,扩展C4ISR数据收集、处理和开发能力。
l 能源—材料—人工智能:由石墨烯和特殊电池化学等新型材料以及更强的轻质材料和新颖设计(如大型铸件、超级电容器或3D打印)推动的能源存储新发展,将继续推动军事行动中电气化或绿色燃料(如氢和生物燃料)的使用。人工智能支持这些设计和材料开发,并优化能源使用,将有助于北约部队的绿化。
l 空间—高超声速—材料:通过降低成本、提高可靠性、提高性能和促进廉价的任务定制按需系统的生产,开发奇异材料、新颖设计、小型化、能量存储、制造方法和推进将是充分利用空间和高超声速环境的必要条件。
空间—量子:由量子密钥分配通信促进的天基量子传感器,将导致适合卫星部署的高精度传感器。由量子传感器实现的日益商业化、更小、更低功耗、更敏感和分布式的天基传感器网络将成为未来军事ISR架构的一个重要方面。