仿生醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)采集能力邁上新臺(tái)階，高性能計(jì)算與量子技術(shù)將大幅提升科研發(fā)現(xiàn)效率，而民用自檢測(cè)設(shè)備的普及進(jìn)程則相對(duì)緩慢

核心要點(diǎn)

1. 各大高校與企業(yè)正研發(fā)受生物及人類感官啟發(fā)的新型器件，助力健康監(jiān)測(cè)、半導(dǎo)體材料研發(fā)、人機(jī)交互等多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。

2. 當(dāng)這項(xiàng)新興技術(shù)轉(zhuǎn)化為成熟商用產(chǎn)品后，各國政府需出臺(tái)相關(guān)監(jiān)管政策，保障消費(fèi)者在人體監(jiān)測(cè)、環(huán)境檢測(cè)及相關(guān)治療中的安全。

3. 量子技術(shù)為醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究帶來乘數(shù)效應(yīng)，在藥物研發(fā)與新材料開發(fā)方面的作用尤為顯著。

生物醫(yī)療領(lǐng)域正迎來一系列突破性發(fā)展：科研人員采用特殊材料和凝膠制成新型器件，可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的腦細(xì)胞的微尺度檢測(cè)；各類傳感器的檢測(cè)范圍也全面覆蓋人體各項(xiàng)生理指標(biāo)與環(huán)境參數(shù)，從血液、心臟功能監(jiān)測(cè)到其他各類指標(biāo)檢測(cè)無一不包。

這些新型器件將為企業(yè)、科研人員，乃至未來的普通消費(fèi)者，提供海量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，助力人類以前所未有的精度探究人體機(jī)能與周邊世界的運(yùn)行規(guī)律。

生物醫(yī)療器件與材料領(lǐng)域的多項(xiàng)突破

• 賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在高端傳感器和植入式醫(yī)療設(shè)備的應(yīng)用中，硼墨烯的性能或優(yōu)于石墨烯。

• 賓州州立大學(xué)的科學(xué)家研發(fā)出基于斑狀納米顆粒的溫敏水凝膠材料，有望成為下一代生物醫(yī)療材料的研發(fā)基礎(chǔ)。

• 內(nèi)布拉斯加大學(xué)林肯分校的工程師采用系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)思路，研發(fā)出一種軟機(jī)器人技術(shù)，該技術(shù)可識(shí)別設(shè)備因穿刺或極端壓力造成的損傷，精準(zhǔn)定位破損位置并自主啟動(dòng)自修復(fù)程序。

• 馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校的工程師研制出一款人工神經(jīng)元，其電學(xué)功能與生物神經(jīng)元高度相似，基于該技術(shù)有望研發(fā)出能效極高、遵循生物原理且可與活體細(xì)胞直接交互的計(jì)算機(jī)。

• 密歇根州立大學(xué)的研究人員開發(fā)出激光脈沖晶體生長(zhǎng)技術(shù)，該技術(shù)可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像等領(lǐng)域。

• 香港大學(xué)、劍橋大學(xué)與芝加哥大學(xué)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出基于水凝膠的三維晶體管，能模擬人類大腦神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)與活動(dòng)模式。

• 芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)一種水凝膠半導(dǎo)體材料，可用于研發(fā)性能更優(yōu)的腦機(jī)接口、生物傳感器和心臟起搏器。

• 伊利諾伊大學(xué)厄巴納 - 香檳分校的研究人員受生物結(jié)構(gòu)啟發(fā)，開發(fā)出凝膠微納纖維快速打印技術(shù)，有望制備出傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝無法實(shí)現(xiàn)的精細(xì)微結(jié)構(gòu)。

• 哈佛大學(xué)的研究人員研發(fā)出一種液晶彈性體編程技術(shù)，僅通過加熱即可讓材料實(shí)現(xiàn)雙向形變，該技術(shù)可應(yīng)用于智能紡織品、機(jī)器人控溫皮膚等領(lǐng)域。

• 哈佛大學(xué)的生物工程師研制出一款柔軟、超薄、可拉伸的生物電子器件，可植入蝌蚪胚胎的神經(jīng)板中進(jìn)行相關(guān)研究。

• 瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員開發(fā)出一款名為 “電子花” 的神經(jīng)記錄設(shè)備，其柔軟的 “花瓣” 可輕柔包裹類器官完成檢測(cè)。

• 比利時(shí)微電子研究中心與奧爾胡斯大學(xué)馬克?波索弗博士創(chuàng)立的 NeuroGyn 公司聯(lián)合研發(fā)出 PosStim 神經(jīng)刺激儀，可用于治療盆腔神經(jīng)疾病。

民用化落地與市場(chǎng)普及的多重挑戰(zhàn)

將傳感器技術(shù)推向民用市場(chǎng)的最典型失敗案例當(dāng)屬希拉諾斯公司，該公司曾宣稱研發(fā)出一款血液檢測(cè)設(shè)備，僅需一滴血就能完成數(shù)百項(xiàng)檢測(cè)。那么，未來是否會(huì)有企業(yè)攻克這一技術(shù)難題？

普羅梅克斯公司首席運(yùn)營官道格?弗洛姆表示：“希拉諾斯的技術(shù)構(gòu)想之所以無法實(shí)現(xiàn)，是因?yàn)槠浼僭O(shè)血液為均質(zhì)液體，簡(jiǎn)單稀釋后即可得到一致的檢測(cè)結(jié)果，但這與實(shí)際情況相悖。血液檢測(cè)確實(shí)是一大技術(shù)難點(diǎn)，不過目前已有多家新興企業(yè)掌握了可靠性極高的相關(guān)技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。過去 20 年，各類檢測(cè)均在醫(yī)院、病理實(shí)驗(yàn)室完成，而這些企業(yè)正推動(dòng)檢測(cè)技術(shù)向床旁檢測(cè)方向發(fā)展。例如，將鼻拭子放入配套檢測(cè)耗材，再將耗材置入檢測(cè)設(shè)備，通過分子檢測(cè)技術(shù)即可快速判斷是否感染流感、鏈球菌或新冠病毒，這類技術(shù)已是成熟的商用技術(shù)?！?/p>

賽普拉斯半導(dǎo)體公司物聯(lián)網(wǎng)與邊緣人工智能處理器事業(yè)部副總裁兼總經(jīng)理約翰?韋爾指出，讓普通消費(fèi)者獲取無限制的環(huán)境與生物特征數(shù)據(jù)，主要面臨三大挑戰(zhàn)：“算力、傳感器技術(shù)和監(jiān)管政策。其中算力問題最易解決，微控制器能提供遠(yuǎn)超實(shí)際需求的算力，且具備高度智能化的特性?！?/p>

第二個(gè)挑戰(zhàn)是傳感器技術(shù)仍處于持續(xù)迭代階段，盡管眾多企業(yè)和科研人員正全力攻關(guān)。而第三個(gè)挑戰(zhàn)則是政府的監(jiān)管政策。

韋爾表示：“部分國家的政府并不希望民眾獲取各類數(shù)據(jù)，因此將這些數(shù)據(jù)歸為受保護(hù)信息。在美國，醫(yī)療數(shù)據(jù)是管控的重點(diǎn)，由食品藥品監(jiān)督管理局負(fù)責(zé)監(jiān)管各類醫(yī)療檢測(cè)技術(shù)。家庭中能見到的最精密醫(yī)療設(shè)備就是體重秤，這并非技術(shù)限制，而是政策有意為之。政府不希望民眾依據(jù)自身的檢測(cè)數(shù)據(jù)做出可能影響生命健康的醫(yī)療決策。并非只有美國政府采取這類監(jiān)管措施，水質(zhì)等環(huán)境數(shù)據(jù)的獲取也受到類似限制，并非所有人都希望他人掌握這些信息?！?/p>

總體而言，政府出臺(tái)這類監(jiān)管政策的初衷是保護(hù)消費(fèi)者的切身利益，而非通過限制技術(shù)民用化來牟利。韋爾以蘋果智能手表為例：“蘋果公司耗費(fèi)數(shù)年時(shí)間，才讓心電圖功能落地于智能手表，這并非行業(yè)缺乏相關(guān)技術(shù)，而是完成審批流程需要漫長(zhǎng)的時(shí)間。由于心電圖屬于受監(jiān)管的醫(yī)療檢測(cè)項(xiàng)目，政府擔(dān)心民眾依據(jù)心電圖數(shù)據(jù)做出影響生命的決策?！?/p>

另一相關(guān)挑戰(zhàn)是，即便民眾發(fā)現(xiàn)自身健康或周邊環(huán)境出現(xiàn)問題，也可能缺乏解決問題的能力和資源。

布魯爾科學(xué)公司智能設(shè)備研發(fā)總監(jiān)亞當(dāng)?斯科奇說：“幾年前，密蘇里州推出了一項(xiàng)名為‘根除鉛污染’的計(jì)劃，要求各學(xué)區(qū)每年至少對(duì)轄區(qū)內(nèi)所有學(xué)校進(jìn)行一次鉛含量檢測(cè)，對(duì)每個(gè)水龍頭的水質(zhì)逐一檢測(cè)，若發(fā)現(xiàn)鉛超標(biāo)，需在規(guī)定期限內(nèi)完成整改。由于供水管道的分布差異，鉛濃度的超標(biāo)情況因水龍頭而異，而非整棟建筑的統(tǒng)一問題。部分學(xué)校的所有飲水龍頭均存在鉛超標(biāo)問題，濃度達(dá) 20、40 甚至 50 億分比，而部分學(xué)校僅有一兩個(gè)水龍頭超標(biāo)。這一問題具有極強(qiáng)的地域性，此前一直未被發(fā)現(xiàn)。”

該計(jì)劃的最大問題是缺乏資金支持。斯科奇補(bǔ)充道：“一旦檢測(cè)出鉛超標(biāo)，學(xué)校要么關(guān)閉涉事水龍頭，要么開展整改工作，但學(xué)校根本沒有相應(yīng)的資金。遺憾的是，這類情況不僅出現(xiàn)在學(xué)區(qū)，很多人都不愿檢測(cè)自家水質(zhì)，因?yàn)樗麄儞?dān)心檢測(cè)出問題后不得不采取整改措施，選擇不檢測(cè)就可以逃避這一問題。這是當(dāng)前面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，也將成為未來的一大隱患，不過這對(duì)水管工來說卻是個(gè)發(fā)展機(jī)遇?！?/p>

目前布魯爾科學(xué)公司的水質(zhì)傳感器主要面向企業(yè)客戶，未來或?qū)⑦M(jìn)軍民用市場(chǎng)。一旦民眾開始使用各類傳感器，就會(huì)向相關(guān)部門呼吁解決發(fā)現(xiàn)的問題。

參與研發(fā)布魯爾水質(zhì)傳感器的斯科奇表示：“水質(zhì)檢測(cè)的民用化勢(shì)在必行，因?yàn)槲覀冊(cè)缫押鲆暳怂Y源這一最珍貴的自然資源。人們總是擔(dān)心石油、煤炭枯竭，關(guān)注化石燃料的消耗和貴金屬的開采，卻直到近期才開始重視水資源問題?！?/p>

人工智能、云計(jì)算與數(shù)據(jù)安全

眾多企業(yè)正研發(fā)低功耗的健康監(jiān)測(cè)與民用互聯(lián)設(shè)備，這類設(shè)備可采集人體生命體征、追蹤日?；顒?dòng)，再借助人工智能技術(shù)為預(yù)防性健康管理提供支持。英飛凌科技計(jì)算與連接業(yè)務(wù)部傳感器系統(tǒng)市場(chǎng)總監(jiān)羅伯托?孔多雷利表示：“我們正在研發(fā)一款智能助行器，可采集用戶的日?；顒?dòng)數(shù)據(jù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常行為。一旦檢測(cè)到異常，系統(tǒng)會(huì)立即通知醫(yī)生，醫(yī)生會(huì)聯(lián)系用戶或患者，判斷是否存在需要緊急處理的嚴(yán)重健康問題。政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)和其他利益相關(guān)方在推動(dòng)健康監(jiān)測(cè)邊緣設(shè)備智能化的過程中扮演著關(guān)鍵角色，同時(shí)還需保障消費(fèi)者的數(shù)據(jù)安全與隱私?！?/p>

健康可穿戴設(shè)備 / 一次性檢測(cè)設(shè)備核心架構(gòu)圖（涵蓋：存儲(chǔ)（內(nèi)存、閃存）、靜電防護(hù)、連接性（射頻開關(guān)、藍(lán)牙芯片、USB 充電發(fā)射端、無線充電發(fā)射端、WiFi 芯片、功率級(jí)模塊、接收端）、GPS（低噪聲放大器、GPS 芯片）、天線調(diào)諧器、射頻前端、蜂窩調(diào)制解調(diào)器、微控制器、電池管理、安全模塊（內(nèi)置電源管理、靜電防護(hù)、嵌入式 SIM 卡、放大器、身份驗(yàn)證、近場(chǎng)通信安全方案）、顯示（顯示驅(qū)動(dòng)、顯示屏）、傳感與人機(jī)交互（觸控界面、3D 按鍵、生命體征傳感器、心率與壓力傳感器、氣壓傳感器、麥克風(fēng)、運(yùn)動(dòng)傳感器、環(huán)境傳感器））數(shù)據(jù)來源：英飛凌科技

在數(shù)據(jù)安全方面，各國需盡快調(diào)整監(jiān)管政策，為新型醫(yī)療和民用設(shè)備制定規(guī)范，保障用戶的隱私安全。新思科技產(chǎn)品管理高級(jí)總監(jiān)達(dá)納?紐斯塔特表示：“在歐洲，若有人盜取醫(yī)療或民用設(shè)備中的個(gè)人數(shù)據(jù)，企業(yè)將依據(jù)《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任。這一規(guī)定不僅適用于醫(yī)療領(lǐng)域，而是貫穿于所有數(shù)據(jù)隱私保護(hù)場(chǎng)景?！?/p>

紐斯塔特認(rèn)為，數(shù)據(jù)安全是設(shè)備制造商和監(jiān)管機(jī)構(gòu)的責(zé)任，而非消費(fèi)者的義務(wù)，且相關(guān)安全保障應(yīng)做到透明化。“消費(fèi)者購買民用設(shè)備，無論是否具備醫(yī)療功能，都期望設(shè)備能正常發(fā)揮作用。如果制造商生產(chǎn)的設(shè)備未受到監(jiān)管約束，即便存在安全漏洞，也能在市場(chǎng)上隨意銷售，因?yàn)闆]有相關(guān)規(guī)定要求其進(jìn)行整改。”

受監(jiān)管的醫(yī)療設(shè)備需搭載安全功能完善的安全隔離區(qū)，紐斯塔特說：“這類設(shè)備應(yīng)具備安全啟動(dòng)、防篡改、無線通信安全等功能，甚至需實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈溯源。但對(duì)于歐拉開環(huán)智能戒指、各類快速涌現(xiàn)的血糖監(jiān)測(cè)儀等民用醫(yī)療設(shè)備，其安全監(jiān)管往往較為寬松。這類設(shè)備的研發(fā)以成本控制為核心，產(chǎn)品生命周期較短，即便具備安全功能，研發(fā)過程也較為倉促。有時(shí)因安全啟動(dòng)功能設(shè)計(jì)不當(dāng)，攻擊者可篡改設(shè)備的固件或軟件，進(jìn)而輕易偽造數(shù)據(jù)或竊取信息?！?/p>

醫(yī)療行業(yè)的云計(jì)算應(yīng)用進(jìn)程相對(duì)緩慢，部分原因是行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的擔(dān)憂。醫(yī)療設(shè)備生成的數(shù)據(jù)越多，被竊取的風(fēng)險(xiǎn)就越大。弗洛姆指出：“醫(yī)療設(shè)備存儲(chǔ)著最私密的個(gè)人信息，且未來的監(jiān)測(cè)范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大，其數(shù)據(jù)安全的重要性不言而喻。”

美國食品藥品監(jiān)督管理局正著手制定醫(yī)療數(shù)據(jù)管理指導(dǎo)方針，這一舉措在人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)深度融入邊緣設(shè)備、數(shù)據(jù)處理量大幅提升的背景下，顯得尤為重要。弗洛姆表示：“行業(yè)在這一領(lǐng)域已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)指導(dǎo)方針也在不斷完善，如今的基礎(chǔ)設(shè)施與十年前相比已不可同日而語?！?/p>

紐斯塔特認(rèn)為，與其他設(shè)備相比，醫(yī)療設(shè)備接入云計(jì)算并非必然帶來更大的安全風(fēng)險(xiǎn)，只是不同類型的設(shè)備對(duì)安全保障等級(jí)的要求存在差異?！耙灾踩肴梭w的心臟起搏器為例，若其數(shù)據(jù)接入云端，醫(yī)生可遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、調(diào)節(jié)參數(shù)，這直接關(guān)系到患者的生命安全。這類設(shè)備的安全保護(hù)是重中之重，故障防護(hù)等級(jí)也需達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。而血糖儀等設(shè)備的重要性則相對(duì)較低，但無論何種設(shè)備，接入云端時(shí)的通信環(huán)節(jié)都需采用最高等級(jí)的安全防護(hù)，云端的數(shù)據(jù)也需做好保護(hù)，目前云基礎(chǔ)設(shè)施已具備完善的安全防護(hù)機(jī)制?！?/p>

神經(jīng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

布魯爾科學(xué)公司的柔性印刷水質(zhì)傳感器，源自碳納米管應(yīng)用場(chǎng)景的長(zhǎng)期研究。這類偶然的技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在傳感器與生物醫(yī)療領(lǐng)域十分常見。另一項(xiàng)偶然發(fā)現(xiàn)，則促成了可監(jiān)測(cè)神經(jīng)球電活動(dòng)的柔性器件的研發(fā) —— 神經(jīng)球是模擬腦組織部分核心功能的三維神經(jīng)元簇。

瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院軟生物電子界面實(shí)驗(yàn)室的博士生埃萊奧諾拉?馬蒂內(nèi)利表示：“從廣義上講，我們實(shí)驗(yàn)室的研究方向是腦部植入器件，但我的研究對(duì)象并非直接用于大腦的器件，而是類腦器官和神經(jīng)球這類大腦模擬體。我的同事烏特曼?阿庫伊西的研究方向是大腦和脊柱周圍神經(jīng)的植入器件，研究發(fā)現(xiàn)，若將植入器件的剛度降至與人體組織接近的水平 —— 人體組織的剛度極低、質(zhì)地柔軟，就能減輕機(jī)體對(duì)植入器件的異物反應(yīng)。烏特曼在研究中嘗試將水凝膠作為柔性植入器件的涂層，探索其緩解人體異物反應(yīng)的可行性，他制備了大量涂覆水凝膠的柔性植入器件，卻發(fā)現(xiàn)水凝膠溶脹會(huì)導(dǎo)致器件發(fā)生卷曲。這一現(xiàn)象對(duì)他的研究極為不利，因?yàn)槠溲邪l(fā)的器件需橫向植入神經(jīng)組織，電極的位置精度至關(guān)重要，這種無控卷曲會(huì)嚴(yán)重影響器件性能?！?/p>

馬蒂內(nèi)利正是在這一節(jié)點(diǎn)加入該實(shí)驗(yàn)室?！拔耶?dāng)時(shí)正從事類腦器官和神經(jīng)球的相關(guān)研究，該領(lǐng)域的一大技術(shù)難題，是研發(fā)出可包裹這類組織的微電極陣列植入器件，而這需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)制。就在那時(shí)，我們萌生了一個(gè)想法：為何不利用柔性植入器件與水凝膠的組合，實(shí)現(xiàn)器件對(duì)類腦器官或神經(jīng)球表面的包裹驅(qū)動(dòng)？這就是這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)起點(diǎn)。最終，烏特曼在其原有的核心研究中放棄了水凝膠的應(yīng)用，而我們則將這一組合技術(shù)全面應(yīng)用于神經(jīng)球的相關(guān)研究?！?/p>

這項(xiàng)研究的成果就是 “電子花” 設(shè)備，該設(shè)備可與現(xiàn)有電生理系統(tǒng)兼容，為科研人員提供即插即用的解決方案，無需復(fù)雜的外部驅(qū)動(dòng)裝置或有害溶劑。將其應(yīng)用于類器官檢測(cè)后，可全方位記錄類腦細(xì)胞的電活動(dòng)，助力科研人員探究大腦的運(yùn)行機(jī)制，同時(shí)為藥物研發(fā)等領(lǐng)域提供支持。

量子技術(shù)的關(guān)鍵作用

高性能計(jì)算與量子技術(shù)正被用于加速材料研發(fā)和藥物發(fā)現(xiàn)進(jìn)程，對(duì)工程、生物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

量子計(jì)算公司 Quantinuum 首席執(zhí)行官拉吉布?哈茲拉在英飛凌科技的十月科技大會(huì)上表示：“2025 年，量子技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新速度大幅提升，該領(lǐng)域已不再是‘敬請(qǐng)期待’，而是需要行業(yè)‘高度關(guān)注、快速跟進(jìn)’。不僅眾多企業(yè)將下一代戰(zhàn)略基礎(chǔ)設(shè)施的研發(fā)押注于量子計(jì)算技術(shù)，量子技術(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)也在不斷拓展，金融、交通、能源、制藥、可持續(xù)發(fā)展、材料研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)安全等領(lǐng)域均有涉足。其應(yīng)用場(chǎng)景的變革性意義無需贅述，即便花上數(shù)小時(shí)也難以盡數(shù)?！?/p>

量子技術(shù)與生成式人工智能的融合應(yīng)用

1. 生成式人工智能：利用量子技術(shù)生成的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)的突破性發(fā)展

2. 量子化學(xué)：模擬經(jīng)典計(jì)算無法實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，助力藥物研發(fā)

3. 材料研發(fā)：設(shè)計(jì)具備獨(dú)特性能的新材料，如高溫超導(dǎo)體

4. 數(shù)據(jù)分析：挖掘復(fù)雜數(shù)據(jù)集中的潛在規(guī)律，量子拓?fù)鋽?shù)據(jù)分析技術(shù)可應(yīng)用于金融、健康等多個(gè)領(lǐng)域

數(shù)據(jù)來源：《半導(dǎo)體工程》/Quantinuum 公司，英飛凌十月科技大會(huì)發(fā)布

圖2：量子人工智能和生成式人工智能可以在健康等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)藥物發(fā)現(xiàn)和量子拓?fù)鋽?shù)據(jù)分析的突破。來源：Infineon OktoberTech的半導(dǎo)體工程/Quantinuum

哈茲拉表示，量子技術(shù)的價(jià)值并非實(shí)現(xiàn) 10% 或 15% 的效率提升 —— 盡管這種提升在規(guī)?；瘧?yīng)用中意義重大，而是從根本上重塑和激活科研發(fā)現(xiàn)的過程?！叭绾窝邪l(fā)出比現(xiàn)有材料更高效的大氣二氧化碳吸附材料？如何制備出真正具備長(zhǎng)效作用的藥物？例如泰諾藥盒上標(biāo)注的‘長(zhǎng)效’，若能通過量子技術(shù)實(shí)現(xiàn)藥物的精準(zhǔn)遞送，讓藥物直達(dá)病灶并按預(yù)設(shè)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律釋放，而非僅憑推測(cè)判斷藥物在體內(nèi)的溶解速度，才能真正實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效。量子計(jì)算為這類問題的解決帶來了革命性的方案，其價(jià)值遠(yuǎn)非‘更快、更省、更多’所能概括。作為一名半導(dǎo)體行業(yè)的老兵，我不得不說，摩爾定律已不再是行業(yè)發(fā)展的核心，架構(gòu)層面的突破性創(chuàng)新才是真正的倍增器。如今，我們正站在人工智能與量子技術(shù)融合的時(shí)代風(fēng)口?！?/p>

2020-2029 年量子技術(shù)發(fā)展階段劃分

1. 探索期（2020-2025 年）：量子比特?cái)?shù)少于 20，錯(cuò)誤率 10 的 - 3 次方，代表設(shè)備：System Model H1、TKET、InQuanto、Quantum Origin

2. 加速期（2025-2027 年）：量子比特?cái)?shù) 50 至數(shù)千，錯(cuò)誤率 10 的 - 4 至 10 的 - 5 次方，代表設(shè)備：System Model H2、Quantinuum Hellos、Quantinuum Sol Nexus，核心方向：生成式量子人工智能

3. 規(guī)?；瘧?yīng)用期（2027-2029 年）：量子比特?cái)?shù)數(shù)千至百萬，錯(cuò)誤率 10 的 - 3 至 10 的 - 1      次方，代表設(shè)備：Quantinuum Apollo、Quantinuum      下一代量子計(jì)算設(shè)備

數(shù)據(jù)來源：《半導(dǎo)體工程》/Quantinuum 公司，英飛凌十月科技大會(huì)發(fā)布

圖3：從現(xiàn)在到2029年的量子時(shí)代。來源：Infineon OktoberTech的半導(dǎo)體工程/Quantinuum

結(jié)論

科研人員和工程師正研發(fā)各類傳感器與器件，力求更深入地探究人類大腦、身體的運(yùn)行機(jī)制，以及人類生活環(huán)境中呼吸、飲水、飲食、接觸的一切事物。消費(fèi)者也希望繞開醫(yī)生和企業(yè)等中間環(huán)節(jié)，自主獲取并監(jiān)測(cè)更多相關(guān)數(shù)據(jù)。但這種自助式的監(jiān)測(cè)模式存在諸多風(fēng)險(xiǎn)，各國政府也因此采取謹(jǐn)慎的推進(jìn)態(tài)度。