移动互联网时代的科技创新

迅猛发展的移动互联网带来了深刻而广泛的影响，重构与改造着各行各业。移动互联网相关领域的科学、技术和创新进展层出不穷，昭示着技术-经济范式的重大变革即将来临。

一、迅猛发展的移动互联网带来了深刻而广泛的影响

　　全球上网人数正在突破30亿。根据中国互联网络信息中心（CNNIC）的数据，中国上网人口已从2005年的1.1亿人增加到2014年的6.49亿人。近年来互联网的快速普及，与智能手机的广泛使用密不可分。中国手机网民从2007年的5040万人增加到了2014年的5.57亿人。与电脑相比，智能手机拥有更低的价格，使用上也更加便利。据估计，2016年，智能手机用户将超过功能手机用户数量，到2019年，智能手机用户将达到56亿，成为人类最主要的智能终端设备。

　　中国移动互联网的发展正在成为世界的重要“风向标”。2014年，中国网购人群有3.61亿人，其中手机网购有2.36亿人。在中国的网络上，已经有超过10亿件商品和850万商家，日均发送包裹2700万。

　　所有的网络活动都在快速向移动端迁移。2014年， 3.04亿人实现网上支付，占网民的46.9%；2.17亿人实现手机网上支付，占手机网民的39.0%。手机成为网游最重要的平台，占86.9%；手机网络游戏用户规模达到2.48亿人，使用率达到44.6%。在线预订旅行用户规模达到2.22亿人，其中手机在线预订旅行用户规模达到1.34亿人，占手机网民的24.1%。网络视频用户达到4.33亿人，其中手机网络视频用户达3.13亿人，占手机网民56.2%；2012-2014年网络视频用户使用的终端设备中，台式机/笔记本使用率已经从96.0%下降到71.2%，而手机则从49.4%上升到71.9%。除了智能手机，还有更多的移动联网设备正在加入。全球移动通信协会（GSMA）数据显示，中国M2M（机器对机器）连接数已经超过了美国和日本的总和。

　　移动互联网之所以得到如此迅猛的发展，主要得益于为人们的生活、生产、娱乐休闲带来了更多、更优的体验。具体而言，包括如下几点：

　　一是个性化。移动互联网具有身份识别、基于位置服务（LBS）等功能，通过采用基于自动化技术手段的精细化营销，可以根据用户的个性化偏好和需求，为用户精准推荐最合适的内容和最需要的服务。

　　二是碎片化。现代社会节奏快，人们的闲暇时间大为减少。通过移动终端和移动互联网，人们能够充分利用各种时间间隙，如乘车、排队、甚至是等候电梯的片刻，来获取碎片化的信息、应用和服务；用户即时发起的需求，也能得到及时的响应和满足。碎片化在很大程度上使得用户获得充分利用时间的充实感，与世界同步的体验大大增强。

　　三是社交化。移动互联网将现实社会中人们的关系沉淀到手机上，实现了现实与虚拟世界的“无缝链接”，使移动终端成了新的社交节点，极大满足了人们在“微时代”的社交需求。

　　四是游戏化。爱玩是人类的本性，游戏化可以用来鼓励人们做一些通常被认为“无聊”的事，如完成调查、购物、阅读网页甚至是研发、学习和交易等，进而促进参与和分享。游戏化能实现更满意的工作、更有把握的成功、更强的社会联系。

　　五是开源化。人们利用网络上的海量资源，实现开源化和社交化生产和交易，众包、众筹、众投等应运而生，如生产制造活动也可通过智能3D打印机迁移到桌面。

　　支撑移动互联网迅猛发展的是相关领域的突破和应用创新，这些领域的创新还在持续快速发展之中，必将支持并引领移动互联网给经济社会方方面面施加更加广泛而深刻的影响。

　　二、支撑引领移动互联网的科技创新

　　与生物进化和生态演化一样，技术的演化也存在族群涨落、竞合互洽的规律。今天移动互联网的“爆发”，实际上是很多技术在过去的竞争、合作、博弈、共生过程中，逐步累积演化并不断成熟的结果。

　　观察支撑和引领移动互联网的科技创新，可以将这些科技领域和方向划分为三个方面去考虑。一是诸如脑与认知、物联网、云计算、大数据等，被认为是移动互联网较为关键的支撑性科技，可称为关键平台型科技；二是应用场景型科技，在综合多种相关技术的基础上，形成与工作和生活直接关联的科技新品或平台；三是基础支撑型科技，如材料、能源和安全等。

　　关键平台型科技主要解决三个基本问题：感知和连通、计算和分析、决策和行为。移动互联网连接的不仅是人与人，更包括人与物、物与物。这就需要感知所有的设备和物理的东西，提取出需要的数据和信息，并传输到移动互联网中，根据需求或对标规范进行计算和分析，形成决策，再通过各种智能手段进行现场或远程的操作，最终达到预期目标。为了实现万物互联和智慧操作，人们需要更快的运算、更宽的网络、更优的连接、更低的功耗。目前，这个方面需要的技术，除了量子计算与通信、物联网、云计算和大数据等，还包括脑与认知、泛在人工智能等。

　　经过亿万年的进化，人类的大脑已经成为集记忆、运算、控制为一体的复杂精密“计算机”，虽然计算速度并不高，但并行处理功能非常强大且功耗很低。一方面，要发展新型计算机，就需要借鉴人脑的结构和运行模式；另一方面，要实现人与万物互联（包括人与人直接连通），就要发展脑机接口等技术；再一方面，面对老龄化挑战，治疗神经性疾病，也都需要认知大脑。

　　美国、欧盟等发达国家和地区纷纷投入巨资开展脑科学的研究，以揭示脑活动的机理。脑与认知方面不断取得新的进展：国内外都有意念控制的成功实验，著名众筹网站Kickstarter上的意识控制众筹产品已开发成功；2013年美国华盛顿大学成功实现了人类首次非侵入式脑脑接口精神控制；2014年世界杯上开幕式，一位巴西瘫痪少年通过脑控外骨骼开球；微软的深度学习系统（The Project Adam）已经能够识别出狗及其品种；IBM（国际商用机器公司）开发出能模拟神经元及其他脑功能来执行计算的芯片True North；我国学者提出的互联网神经学不仅从神经学角度研究互联网的发展，还从互联网的演化来考察人脑结构与功能……脑与认知等领域的突破性进展必将为智慧互联网络、人与万物互联、新型计算架构、人工智能深度学习等提供有力的科技支撑。

　　进入移动互联网时代，人类社会在生产制造、交通运输、医药健康、居家生活、教育学习等多方面都在发生显著变化。

　　生产制造方面，物联网、大数据、3D打印、机器人等技术的运用，使得全球化创意、开源式设计、网络型制造、社交化生产成为生产制造的新范式。德国提出了工业4.0，美国的GE（通用电气）、Cisco（思科系统）、IBM、AT&T（美国电报电话公司）、Intel（因特尔）等企业正以联盟形式积极推进工业互联网，中国也已经制定出从制造大国转变为制造强国的行动规划《中国制造2025》。

　　交通运输方面，人们对经济效率和资本周转率的无止境追求，亟须发展更快速、更便捷、更安全的交通运输系统。车联网、无人机、新能源、电动及储能等技术，推动驾驶智能化、道路自动化、能源绿色化、低空开放化成为未来智慧交通的发展方向。特斯拉的纯电动车、谷歌的无人驾驶、阿里巴巴与上汽的互联网汽车、沃尔沃在中国实测自动驾驶等，标志着移动互联网正重塑汽车产业；V2V（汽车对汽车）、V2I（汽车对道路等基础设施）、V2E（汽车对公司）、V2X（汽车对其他）的发展，使得智能汽车正成为“会跑的智能机器人、在线的移动计算机”。Facebook还计划利用卫星和无人机等技术，帮助互联网设施薄弱地区的用户联网。

　　医药健康方面，智能可穿戴、健康大数据、医疗机器人、干细胞3D打印等技术，正在推动移动问诊、精准医疗、网络药店、智能手术等的快速发展。医院、患者、医生、医药企业、硬件厂商、保险公司等相关方在移动互联网场景下进一步优化相互关系。美国启动精准医疗计划，达芬奇手术机器人有效地辅助外科医生，干细胞3D打印设备制造出越来越多、越来越可实用的脏器，作为智能可穿戴终极形态的智慧服装将在运动加强、健康管理、数字医疗、个人娱乐等方面为人们带来更舒适的体验。网络时代的新一代医生和患者，正在借助智能手机、博客等形成新型问诊关系。

　　居家生活方面，LED照明、新型立体显示、物联网、服务机器人等技术，正在推动实现家用电器的智能化、家居管理的网络化、娱乐阅读的数字化。扫地机器人等已经开始进入家庭，正在把人们从繁琐的家务劳动解放出来。国内外各大厂商正积极发展智能家电，抢占客厅和起居室的网络接口。

　　教育学习方面，在知识和信息爆炸的时代，在线化教育、碎片化学习、移动化培训、慕课化教学正在迅速崛起，为“有教无类”、“教学相长”增加全新注解。2011年兴起于美国斯坦福大学和麻省理工大学的慕课（大规模在线开放式教学，MOOCs）使千百万人能够在移动互联网时代实现“名校求学梦”。斯坦福大学的“人工智能入门”网络课程，吸引了全球190个国家的16万学生，23000人完成了全部课业，获得结业证书；麻省理工学院第一门网络课程“电路与电子技术”，在全世界有超过12万人注册学习，至少有2万人参加网络考试。在美国，慕课已进入正规高等教育体系。在中国，在线教育已经成为千亿元人民币的大产业。

　　移动互联网能够得到快速发展，离不开诸如新型材料、新型能源和信息网络安全技术等基础支撑性科技。

　　在材料方面，各种半导体新材料不断地被开发出来。因2010年诺贝尔物理学奖授予石墨烯二维材料的发明人，石墨烯引起了科学界和产业界的高度关注。石墨烯具备特殊的纳米结构、优异的物理化学性能，被公认为21世纪最有前景的“未来材料”、“万能材料”和“革命性材料”，正在半导体、柔性显示、储能、传感等多个领域得到开发应用。能源互联网将大量分布式能量采集装置和分布式能量储存装置互联起来，通过智能化的管理，可以为移动互联网提供源源不断的高效、清洁能源。虹膜、视网膜、指纹、声音、手掌、面部等生物识别技术的开发和运用，将为移动互联网提供一套更加安全的使用策略，目前，“刷脸”支付已经实现。当然，移动互联网时代，个人隐私保护方面的需要更加突出，这既需要信息与网络安全技术方面的开发应用，更需要一个良好的法律政策和社会舆论环境。

　　三、驱动移动互联网发展的“幕后推手”

　　驱动移动互联网的是“幂次规律”、“信息化悖论”和“价值理性回归”三大规律。

　　幂次规律决定着移动互联网的发展速度和突破方向。人们所熟知的摩尔定律就是幂次规律的一种重要形式。幂次规律提示人们，当技术累积到一定程度之后会产生爆炸性增长，这个增长会完全超出人们的线性思维预见。幂次规律还揭示出，当一种产品或一种技术的性能过剩之时，颠覆性的技术和产品就必然会出现。比如，业界俗称的Wintel联盟，就意味着英特尔（Intel）公司在硬件（中央处理器）上创造的性能冗余，都会被微软公司在软件（Windows操作系统）上消耗掉。从20世纪70、80年代以来，最初是个人电脑驱动并体现着摩尔定律，之后就是移动通信和智能手机，今天及以后，可以认为，智能汽车等高速移动设备的联网计算将是驱动并体现摩尔定律的核心领域。（编注：摩尔定律由英特尔公司创始人之一戈登·摩尔提出，其内容为：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。这一定律揭示了信息技术进步的速度。）

移动互联网的发展方兴未艾，相关领域的科学技术发展日新月异，由此形成的创新层出不穷。我们要积极把握移动互联网带来的巨大创新红利，实现经济的创新驱动发展；也要从科技创新与人文、社会综合发展的角度，对移动互联网深度发展衍生出的新型智慧生命对人类进化和社会重构带来的影响，做出未雨绸缪的应对。

　　所谓“信息化悖论”是说，信息化被认为是消除信息不对称的，实际上，信息化越发展，信息的不对称情况就越突出。这是因为，一方面，受幂次规律支配，信息化越发展，产生和衍生的数据和信息就越多。如有预计表明，大数据正从2010年的1泽（Zetta）字节增长到2020年的40泽字节！另一方面，信息过载和信息匮乏导致的结果并无二致，有时可能更甚。而正是由于更多更广泛的信息不对称，信息经济才能不断在正向反馈中得到快速发展。

　　“价值理性回归”是说，作为工具理性的科学技术发展到今天，开始日益与代表价值理性的人文科学相融合。移动互联网时代，技术的快速进步导致“自然报废”的加速，产品越来越不经用，人们不再关注产品本身，而是关注附加在产品之上的价值。人们的注意力开始从需要空调、汽车、电视等有形产品载体，转向需要冷暖舒适的享受、准确快捷的位移以及精彩放松的娱乐等无形价值的获取上来。此外，资源在产品快速演进过程中的消耗，也使得人们不得不面对环境资源带来的压力，进而更加注重开发产品所蕴含的价值。

　　比如，在网络设备上，软件定义一切，可以使原来的硬件设备得到充分应用。因此，更有效开发产品中所蕴含的价值的分享经济迅速崛起，使得这种价值获取和体验在人际交往中得到了充分实现。互联网思维就是如何在维护用户关系中实现企业的发展。产品只是用户关系的基点，产品的售出意味着企业和用户、用户和用户之间关系的开始；原来硬件是收费的，服务是免费或者是收小费的，今后可能是硬件是免费的，流量和服务是收费的；原来是重性能、工程导向，现在是重设计、体验导向。今天的企业里，设计师比工程师更加重要。

　　综上，可以预见的是，未来的移动互联网，一是性能上将继续飞跃。会更快，满足高速移动的要求；更宽，满足高容量通信的需求；更强大，能实时计算和分析。二是应用上会更加广泛。会更便捷，无时不在、无处不在；更便宜，未来可能在10年之内，移动互联网就会成为一个免费和无所不在的基础设施。三是全面的产业重构。会更包容，成为学科交叉、技术汇聚、产业融合的重要动力；更基础，成为所有其他产业的重要基石。

　　四、对移动互联网进一步发展的若干思考

　　移动互联网的发展不仅给人们的生产生活带来了诸多便利，也极大影响着科技创新、经济社会乃至人类自身的发展。人们在拥抱移动互联网的同时，也应该对移动互联网带来的各种影响保持清醒的头脑。

　　1.去规制化的科技研发

　　今天的科技研发体制，是文艺复兴以来逐步形成的。现代意义上的大学在意大利和英国肇始，法兰西科学院（1666年创办）之类科技社团的出现奠定了专门科研机构的体制基础，德国的拜耳实验室开创了工业研发的先河，美国发明家爱迪生的“发明工厂”强化了职业发明的地位。二战以来的几十年间，产学研各安其分、各司其责，共同推动着科技创新的系统运作。

　　然而，时至今日，情况正在发生一些重要变化，经典的科技研发规制开始解构，新型研发组织方兴未艾。

　　一方面，长周期规律作用下，当前需要适度去规制化。根据经济长波理论，现在处于所谓第五次长波的下行阶段，随着近年来各国大量投资研发，新技术开始大量涌现。在这个时段，学科在交叉，技术在汇聚，产业在融合，一切边界都在被打破和模糊，需要鼓励更多的探索和试错。历史经验表明，往往就是在跨界融合、边缘交叉的部门，能率先出现创新突破。因此，今天的科技研发，必须根据情况适当将原来以学科门类、职业体系为基础的规制化去除一部分，以适应大众创业、万众创新的新局面。

　　另一方面，移动互联网正推动科技研发组织产生出新形态。一是在线游戏化。2014年初《美国国家科学院院刊》发表了一篇11个作者的文章，第11个作者为一个在线游戏网站，共有3.7万人参与研究。数年前，一款名为Foldit的游戏玩家曾在三周内模拟出了一种逆转录病毒蛋白酶，而科学家曾花10年来解码这种病毒。这就是众包研发的巨大威力。二是非职业化。前述某在线游戏网站的3.7万人中，只有10%是专业科研人员，也就是说，在科技研发繁荣的时期，需要众多人士进行跨界合作。三是研发创业一体化。在众筹的资助下，在开源硬件、3D打印设备的辅助下，创客们可以非常方便地“玩”出新创意和新产品。

　　要之，时下要推进科技创新，有必要在强调经典研发规制的基础上，更加注重鼓励和包容人员的流动、知识的溢出、非职业化的跨界融入。

　　2.创新演化的生态范式

　　自1912年经济学家熊彼特发表创新经济学的经典专著《经济发展理论》以来的100多年里，创新范式的演化大致经历了三个阶段(如表1所示)。

　　第一个阶段是封闭式创新，对应于新古典学派和内生增长理论，遵循科学发现-技术发明-中试产业化-批量生产的线性创新模式，强调企业要自己建立研发机构、增加研发投入。第二个阶段是开放式创新，始于国家创新体系理论的提出与发展，基于“政产学创新三螺旋理论”，强调产学研在政府的调控下进行协同合作，注重技术联盟建设。

　　现在开始进入第三个阶段，可以称为嵌入式创新或开放式创新2.0阶段。在这个阶段，企业的核心竞争优势开始来源于由各种社群所构成的创新生态系统。市场竞争已经不是单个企业的竞争，而是整个产业创新生态系统之间的竞争。

　　为适应这种局面，首先，企业组织要从“大而散”的产业链内置模式，转向“大而强”的产业创新生态系统模式。苹果以iTunes、iOS为软件平台，以iPod、iPad、iPhone为硬件载体，以大量应用为内容应用提供，建构起独特的竞争优势，进而从容主导着整个产业链：三星提供移动设备处理器，Intel等提供电脑处理器，东芝提供存储芯片，LG提供显示屏，富士康负责最终装配。苹果以一个创新的“顶级掠食者”姿态形成了一个“创新生态帝国”。

　　其次，产业升级要注重从贸工技转向生态化的服务型制造。小米手机以MIUI +硬件+米聊的技术生态体系，创意设计+产品研发+用户体验的知识生态体系，高通芯片+富士康代工+直营电商的产销生态体系，为用户提供了完整的解决方案，获得巨大成功。

　　再次，创新政策要注重向第三代创新政策的演化。因应创新范式的演化，近年来，经济合作与发展组织、美国、欧盟、日本等纷纷展开第三代创新政策的研究与探索，强调需求侧创新政策的应用，把科技政策学（SoSP）作为第三代创新政策的核心方法。基于对我国科技创新政策演化进程的研究，可以认为存在着“10/20规律”，也就是：一个创新政策的理念从提出到被接受需要10年；在我国，每一代创新政策持续的时间基本为20年左右。从现在到2020年，将是我国由第二向第三阶段转变的过程，预计到2030年前后，国家创新生态系统的政策框架将能够基本确立。

　　3.用户牵引的创新经济

　　移动互联网把人、物与商业经济有机融通在一起，分散的用户因此形成一个强大的整体，用户不再是被动作为被生产者创新攻占的目标，而是作为创新的深度参与者，与生产者一起共同创造价值。

　　要实现经济的创新驱动发展，就必须建构起用户牵引创新的体制机制和环境。

　　一是要促进科技知识与商业知识的有机结合。科技知识主要涉及科学发现、技术发明、工程实现等问题，商业知识主要解决应用场景、商业模式、用户体验等。只有这两个知识结合在一起，创新才会发生。历史上很多新锐公司，拥有强大的研发能力和科技优势，但最终还是没有获得成功，究其关键，就在于对商业知识的把握还不够。

　　二是要营造有利于“产消者”（prosumer）发展以及产学研用社区生态化创新的良好环境。今天，媒体上满是用户产生的内容（UGC），倡导用户参与的LivingLab（“生活实验室”或“应用创新实验室”）正促动着创新发展，用户的个性化定制正在引领智能化柔性生产体系的发展。面对这种局面，政府需要一方面逐步实现信息和数据开放，为企业参与创新决策和用户驱动创新提供更丰厚的基础资源。另一方面，要协同运用需求侧、供给侧和环境面政策，积极借鉴欧盟等“领先市场”行动计划，践行“智能专业化战略”（Smart Specialization）理念，运用领先市场培育、商业化前采购、创新券等政策工具，实现新兴技术与本土“细分市场”的深度融合发展。

　　三是更要注重新兴技术和产消者对经济发展的不利影响。研究表明，在20世纪末期之前，就业一直随着科技创新的发展而增长，然而，进入21世纪之后，就业的增长就同生产率的提高分离了。这期间，人工智能对就业的挤出效应，以及产消者免费为创新领先公司“打工”对新增就业产生不确定的影响，都需要审慎评估。诸如维基百科这样的产品，在以往，需要雇佣大量人员进行辛勤劳作，而今天则是分布在全球各地数以百千万计的产消者在免费为其进行更新和维护。移动互联网时代的科技创新能否依然带来过往科技创新所创造的就业增长和经济繁荣，还需要进一步观察。

　　4.信息生命的伦理调控

　　智能手机和移动互联网正在成为人们身体器官的重要延伸，深刻影响着人类的自身进化和社会的演化走向。谷歌技术总监雷·库兹韦尔（Ray Kurzweil）曾预言，到2045年前后，人类智能将与电脑智能相结合从而实现永生。库兹韦尔将这称为“奇点”。尽管有不同声音认为这是无稽之谈，但不可否认的是，脑与认知及人工智能等科技的发展，将使得人类在未来几十年中，可能首次面对超越人类的新型智慧物种。人工智能到底会成为人类向更高水平进化的有力助手，还是会成为灭绝人类的“终极杀手”，对人类社会结构和制度又会产生何种影响等，都需要认真对待。

　　首先，要在积极推进信息与生命科学发展的同时，前瞻性地做好相关风险评估。应及时评估相关领域科学技术进步及创新发展可能带来的隐私风险、安全风险、经济风险和社会风险，及早形成应对策略，如大数据监控人们行为而产生的隐私泄露风险，非侵入式意识操控对被操控人的不利影响，人工智能、机器人对非创意性工作岗位的替代等，以便让移动互联网科技创新更好地服务人们的生活生产。

　　其次，启动智慧机器、人造生物的伦理及相关规范研究。随着脑机接口、脑植入电极以及相关研究的进展，用人造神经元逐步替换大脑的可能性正在出现；帮助全身瘫痪者通过大脑直接控制鼠标和机械臂已经实现；随着对基因、蛋白质等生命秘密的“解码”以及合成生物学的发展，干细胞治疗、干细胞3D打印脏器自体移植更换、人造生命甚至是人造高等级生命将可能出现；随着人工智能深度学习技术的发展，最终将可能发展出能与人类智商媲美的智慧机器。对这些科技创新造就的半机器人、干细胞再生人、人造人、仿生人、智慧机器等，要尽快启动开展伦理准则、行为规范、法律适应方面的研究，既要给特殊情境下形成的特殊人（如残疾人）相应的权利保障，更要给全社会特别是科技创新从业者提供一个基本的人工智慧伦理指导准则。

　　第三，从人类命运共同体的高度，积极建立多层次的国际合作协调机制。移动互联网带来了新的财富分化，不仅如此，随着信息生命科学的突破，贫富分化还可能带来大部分中低收入人群按照自然规律“生老病死”和少部分高收入阶层能利用智慧生命科技实现“长生不老”的巨大分野。更有甚者，如果少部分（永生）人仅依赖人工智能、智慧网络等，就可以实现价值的持续再生产，人类命运共同体将可能崩塌。有必要从科学家共同体、商业合作、政府间对话等多种层次上，建立国际对话、合作、协调机制，履行负责任大国为世界提供科技创新公共产品的职责，使移动互联网科技创新在惠及更多民众的基础上实现共赢。

　　移动互联网的发展方兴未艾，相关领域的科学技术发展日新月异，由此形成的创新层出不穷。我们要积极把握移动互联网带来的巨大创新红利，实现经济的创新驱动发展；也要从科技创新与人文、社会综合发展的角度，对移动互联网深度发展衍生出的新型智慧生命对人类进化和社会重构带来的影响，做出未雨绸缪的应对。■

　　（作者系上海市科学学研究所副所长、研究员）