未来五年13项技术趋势报告

(2026~2030)

未来五年13项技术如何重构社会经济

2025年12月29日，由上海大学智库产业研究中心牵头，联合东中西部区域发展和改革研究院、东中西部区域发展和改革研究院(香港)、东中西部(重庆)智能科技研究院有限公司共同主办的《未来五年13项技术趋势报告(2026-2030)》报告会在北京成功举办。会上，上海大学智库产业研究中心主任、东中西部区域发展和改革研究院理事长于今发布了“未来五年13项技术趋势”，这些技术被视为深度重塑社会经济形态的核心引擎。

13项核心技术趋势：定义未来五年发展脉络

一、AI与计算革命 ‌

1. AI智能体(Agent)‌

从工具升级为具备自主规划能力的“决策伙伴”，可自动化处理多步骤复杂任务，并向多智能体协同演进，开启智能决策新时代。 ‌

2. 专用半导体(Domain-Specific Chips)‌

为AI定制的算力核心(如NPU、TPU)，存算一体架构大幅提升能效，被誉为数字时代的“新石油”，支撑人工智能与大数据应用的爆发式增长。 ‌

3. 量子计算(Quantum Computing)‌

通过纠错突破，在特定问题上展现“量子优势”，将颠覆药物研发、金融建模等领域的计算范式，推动科学研究和产业应用的跨越式发展。

二、通信与交互革新 ‌

4. 5G-A与6G通信技术‌

5G-A增强用户体验，6G开启“空天地一体化”通信新时代，实现全域覆盖与极致低时延，为万物互联提供高速、可靠的通信基础。 ‌

5. 沉浸式现实(AR/VR/MR/XR)‌

从娱乐向工业、医疗等专业领域延伸，打造“虚实融合”的全新交互与体验空间，推动教育、培训、设计等行业的数字化转型。 ‌

6. 脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)‌

实现人脑与外部设备的直接信息交互，重构医疗康复、人机协作模式，为残障人士和健康人群带来前所未有的交互体验。

三、全球、国家、城市与治理升级 ‌

7. 全脑城市系统(Whole-Brain City System)‌

报告创新性提出作为治理现代化关键升级工程，通过“感知-决策-执行”三层智能架构，实现整体性智能治理与动态优化，提升城市运行效率与居民生活质量。

四、生物与健康突破 ‌

8. 未来生物工程与合成生物技术‌

以AI驱动靶点发现与生物制造，突破传统生物产业瓶颈，创造新的材料与疗法，为医疗健康、环境保护等领域带来革命性解决方案。

五、出行与能源转型 ‌

9. 未来出行(Future Mobility)‌

L4级自动驾驶、无人机配送、空中出租车协同发展，重构立体交通出行体系，缓解城市交通压力，提升出行效率与安全性。 ‌

10. 能源与可持续技术‌

以光伏、氢能为核心，结合AI智能调度，构建清洁、高效、高弹性的新型能源系统，推动全球能源转型与可持续发展。

六、工业与制造升级 ‌

11. 工业互联网(Industrial Internet)‌

连接设备、数据与流程，实现制造全链路的智能化、网络化与柔性化，提升生产效率与产品质量，推动制造业向高端化、智能化迈进。

七、机器人与安全守护 ‌

12. 未来机器人(Future Robotics)‌

由AI驱动，具备灵巧操作与群体协作能力，突破传统应用场景局限，在医疗、物流、农业等领域发挥重要作用，提升人类生活质量。 ‌

13. 网络安全与隐私计算‌

通过零信任、同态加密等技术，在数据流通与使用中实现“可用不可见”，保障数字时代的安全基石，维护个人隐私与企业数据安全。

报告核心价值：技术-产业-治理三位一体，提供中国方案

《未来五年13项技术趋势报告(2026-2030)》立足全球技术演进规律与产业实践案例，精准筛选出上述13个核心技术领域。报告强调，这些技术将协同构建“技术-产业-治理”三位一体的未来发展图景，从物理世界出发，延伸至数字世界，再反作用于物理世界，为全球技术创新与城市治理提供具有前瞻性和实践性的中国方案。

全脑城市系统作为报告的核心创新点，聚焦智能化、自动化、精准预测和自主决策能力，与人工智能、量子计算等前沿技术深度融合，推动城市治理从经验驱动向数据驱动、智能驱动转变，为全球城市治理现代化提供可复制、可推广的实践路径。

此次报告会的成功举办，不仅为业界提供了未来五年技术发展的权威参考，也为全球技术创新与城市治理的深度融合注入了新的动力，标志着中国在科技前沿领域的探索与实践正引领全球发展潮流。

一

13项技术趋势：

重塑未来的核心力量

报告从技术定义、突破成果与未来预测三个维度，系统梳理13项技术的发展脉络，其中多项技术已进入产业化落地关键期，全脑城市系统作为城市治理智能化方案，在AI人工智能体加持下实现对物理世界的反作用，为经济进入AI+时代打造了数智底座。

(一)数智底座技术：AI+ 经济时代

趋势1：

AI智能体(Agent)

定义：从单一执行工具升级为具备自主规划能力的“决策伙伴”，实现自动化推荐可行的下一步行动，同时可跨领域处理多步骤复杂任务，并能根据目标自动化规划子任务集合。

技术突破：多模态大模型推理效率提升10倍，在医疗领域实现诊断准确率超95%，远超传统人工诊断水平。从单一智能体进化为多智能体(Multi-Agent) ，智能体之间自动化统筹任务的规划和执行。未来AI根据人类给予的目标来形成子任务集，自动规划任务来形成AI网络。

趋势预测：全球经济进入智能体经济时代，由AI驱动的超级智能体(Agent)无处不在。2030年市场规模将达471亿美元，AI智能体广泛覆盖政务审批、智能制造、金融风控等核心场景，推动政府行政和企业运营管理的效率平均提升30%以上。结合AI智能体，传统的政府、大企业和军队的复杂流程系统，实现全面融合重构，成为更轻，响应更快速的智能化组织。

趋势2：

专用半导体(Domain-Specific Chips)

定义：为人工智能场景定制的算力核心器件，成为数字时代的“新石油”。

技术突破：存算一体架构实现能效比提升50倍，完美适配边缘端AI推理需求，解决传统芯片“算力冗余”问题。英伟达的GPU只是专用半导体的一种形态，未来五年将产生更多的NPU,TPU等专用半导体。

趋势预测：2024年全球投资额已超75亿美元，相关专利申请量连续三年位居所有技术领域首位，中国企业在存算一体领域专利占比达38%。

趋势3：

5G-A与6G通信技术

定义：5G网络已实现全球22.5亿用户覆盖，6G技术完成太赫兹频段原型验证，开启“空天地一体化”通信新时代。

技术突破：低轨卫星直连手机技术实现全域无死角通信，端到端时延低于1毫秒，满足工业控制、远程医疗等极致时延需求。

趋势预测：2030年将启动全球6G专利布局，通信基础设施累计投资规模超万亿元，中国在6G关键技术领域专利占比预计达45%。

(二)治理变革技术：全脑城市开启数智治理新范式

趋势4.

全脑城市系统(Whole-Brain City System)

定义：以“制度标准(本体)+动态适应(象体)”双轮驱动，覆盖国家-区域-基层三层治理架构的智能治理体系，从物理世界出发到达数字世界，再反作用回真实物理世界，是当前数字孪生城市的升级形态。

架构设计：

感知层：

人工智能物联网(AIoT)设备全域部署，智能交通场景的数据采集频率‌实现秒级采集，助力城市运行状态“实时感知”;数据实现底层安全，数据所有权和数据使用权分离，实现隐私数据安全;超级数字员工派驻，全面对接政府、企业重复任务，同时生产平台数据;

决策层：

基于主权AI和人工智能体的现代化决策辅助系统，针对城市运行动态适应;数字孪生平台还原城市物理空间，支持交通、能源、应急等场景实时仿真与推演;

执行层：

AI智能体网络(Multi-Agents)全面部署，实现人工智能体的协同自动化，满足不同场景需求。智能体集群协同处置突发事件，试点项目已实现应急响应效率提升70%、治理成本降低25%。

趋势预测：

在当前数字孪生城市的基础上，通过搭建全脑城市人工智能平台，部署AI智能体网络和派驻30万名超级数字员工，2030年将建成30个全球全脑城市标杆项目，全球市场规模预计突破3.5万亿美元;政策牵引(“人工智能+”“数字政府建设”)、技术融合(AI大模型+算力网络)、场景深化(公共服务直达)成为三大核心增长动力，实现全球城市治理的全新升级和重构。

(三)前沿创新技术：突破人类认知与能力边界

趋势5.

量子计算(Quantum Computing)

定义：通过纠错能力突破，在专用场景实现“量子优势”，解决传统计算机无法处理的复杂问题。

技术突破：成功实现百公里级量子密钥分发，抗黑客攻击能力提升1000倍，为金融、政务等敏感领域数据安全提供新保障。我国企业打破了欧美的技术封锁，实现了国产替代。

趋势预测：2030年在药物研发(缩短研发周期60%)、金融建模(风险预测准确率提升40%)领域实现商业化应用，全球量子计算市场规模突破200亿美元。

趋势6.

脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)

定义：通过神经信号解码与机器学习，实现人脑与外部设备直接交互，重构人机协作模式。

技术突破：非侵入式BCI设备对意念指令的识别精度在顶尖研究中已提升至90%，目前国际上发布的脑机接口已实现用猴子意念操控光标;通过新型神经信号解码技术，使轮椅等脑控外设的总体性能提升15%-20%。

趋势预测：2030年全球市场规模突破320亿美元，医疗康复、智慧养老、工业控制领域占比超60%，中国“十四五”规划已将其纳入“新一代信息技术”重点专项。

趋势7.

沉浸式现实(AR/VR/MR/XR)

定义：从消费端娱乐场景，向工业、医疗等专业领域延伸，打造“虚实融合”的全新交互空间。

技术突破：重构人机交互逻辑，在工业维修场景实现效率提升40%，医疗领域可支持远程手术指导与解剖教学。

趋势预测：2030年混合现实(MR)市场规模达500亿美元，教育(虚拟课堂)、医疗(手术模拟)成为核心应用场景，用户渗透率超15%。

(四)产业与民生技术：推动经济转型与生活升级

趋势8.

未来生物工程与合成生物技术

定义：以AI驱动靶点发现与生物制造，突破传统生物产业周期长、成本高的发展瓶颈。依托基础研究、技术转化、产业集群的全链条优势，我国已从技术跟随者逐步转向规则共建者。

技术突破：AI辅助新药研发将周期缩短50%，研发成本降低40%。

趋势预测：2030年生物基材料市场规模突破5000亿美元，替代30%传统化工材料，助力“双碳”目标实现。

趋势9：

未来出行(Future Mobility)

定义：L4级自动驾驶、无人机配送、空中出租车协同发展，重构交通出行体系。

技术突破：车路协同方案在重庆两江新区试点，道路通行效率提升30%;无人机配送已实现生鲜、药品“30分钟达”。

趋势预测：2028年全球电动车渗透率超50%，空中出租车进入商用阶段;2034年无人机配送市场规模达290亿美元。

趋势10.

能源与可持续技术

定义：以光伏、氢能为核心，结合AI调度，构建清洁、高效的能源体系。

技术突破：全球光伏装机量占比超40%，氢能电解槽产能占比达60%;AI赋能电网调度，效率提升35%，可再生能源消纳率突破90%。

趋势预测：2030年清洁能源投资规模超2000亿美元，碳捕捉技术实现商用落地，助力全球温控目标达成。

趋势11.

工业互联网(Industrial Internet)

定义：连接工业设备、数据与流程，实现“制造-管理-服务”全链路智能化。

术突破：工业设备联网率提升至85%，预测性维护准确率超80%;助力长安汽车优化生产排程，制造业良品率提升15%;华为工业互联网技术赋能南钢集团，研发成本减少20%，研发周期缩短30%，质检效率提升50%。

势预测：2027年全球市场规模突破1.2万亿美元，离散制造、流程工业领域渗透率分别达45%、60%。

趋势12.

未来机器人(Future Robotics)

定义：AI驱动机器人实现灵巧操作与群体协作，突破传统机器人“场景局限”。

技术突破：软体机器人可在复杂环境(如管道、医疗腔道)作业，物流分拣机器人效率提升60%，医疗手术机器人精度达0.1毫米。

势预测：2040年市场规模或达9000亿美元，覆盖制造、高层灭火、医疗、农业等80%以上工业与民生场景。

趋势13.

网络安全与隐私计算

定义：在保障数字交互安全的同时，实现数据“可用不可见”，平衡安全与效率。

技术突破：同态加密技术成熟度提升，隐私泄露风险降低90%;零信任架构在金融、政务领域落地，安全防护响应速度提升80%。

趋势预测：2030年全球网络安全市场规模超1500亿美元，零信任架构成为主流防护模式，隐私计算在数据要素市场渗透率超50%。

二

技术协同：

从单点突破到系统赋能

报告指出，未来五年技术变革的核心特征是“融合共生”，单一技术难以形成竞争力，跨领域、系统化、生态化协同将催生大量新业态、新模式。

(一)技术融合创造价值增量

• AI+全脑城市：城市治理大模型实时分析交通数据，动态优化信号灯配时，试点项目使核心区域拥堵指数下降40%，通勤时间平均缩短25分钟。

• 量子计算+能源：量子算法优化电网负荷分配，解决可再生能源“波动性”难题，某试点区域可再生能源消纳率从75%提升至90%，年减排二氧化碳超100万吨。

• 脑机接口+医疗：人类与人工智能的学习融合，是脑机接口(BCI)发展的下一阶段，实现复杂拟真功能。BCI技术与康复机器人结合，帮助瘫痪患者实现“意念控制”肢体训练，康复周期缩短40%，生活自理能力恢复率提升35%。

(二)投资与人才格局深度调整

• 资本聚焦高潜力领域：2024年AI智能体领域融资额暴增1562%，生物工程、云与边缘计算连续两年融资增长超40%，成为资本布局核心赛道。

• 高端人才缺口凸显：2025年全球AI数据科学家供需比仅0.5(1个岗位对应0.5个人才)，半导体领域专家缺口达90%，中国、美国、欧盟均推出“人才专项计划”争夺技术高地。

三

行动建议：

构建“政府-企业-社会”协同生态

为推动技术落地与风险防控，报告从三方面提出具体建议，确保技术创新与社会发展同频共振。

(一)政府：强化制度供给与顶层设计

1.加快制定《全脑城市国家标准》，明确感知设备、数据安全、决策流程等关键指标，设立专项基金支持10-15个治理现代化试点城市。

2.推动数据要素市场与算力统一大市场建设，建立跨区域数据流通“白名单”，强化绿色电力与算力中心协同，降低技术应用能耗。

(二)企业：抢占“技术-场景”闭环

1.开发轻量化AI工具(如边缘计算盒子、低代码平台)，适配基层治理、中小企业等“长尾需求”，降低技术应用门槛。

2.布局“AI原生”技术栈，围绕行业痛点打造垂直领域智能体(如医疗诊断智能体、工业质检智能体)，推动技术从“可用”向“好用”升级。

(三)社会：平衡创新与伦理

1.建立技术伦理评估框架，针对AI决策、脑机接口等领域制定“伦理红线”，确保技术应用透明可解释，避免算法歧视、隐私泄露等问题。

2.推广“市民数字孪生”平台，允许公众通过可视化界面参与城市规划、公共服务优化，提升技术应用的社会认可度。

(四)全球竞争与合作：从“阵营化”到“协同化”

报告分析，未来五年全球技术格局将呈现“区域化竞争+跨领域合作”的双重特征。

• 区域化技术阵营成型：中美欧已形成三大技术标准体系，在半导体、AI、6G等领域的本土化供应链占比均提升至60%，技术“自主可控”成为各国战略重点。

• 跨域协作空间广阔：在全球城市韧性建设(如疫情防控、灾害预警)、气候工程(如碳捕捉、新能源)等议题上，单一国家难以独立解决，需通过跨国技术协同、数据共享实现共赢。

结语：

技术竞争的本质是“系统竞争力”

上海大学智库产业研究中心指出，未来五年的技术竞争不再是单一技术的单点较量，而是技术、产业、治理协同能力的系统比拼。对政府而言，需平衡创新激励与风险防控，避免重技术、轻应用，重短期、轻长期;对企业而言，需跳出技术孤岛思维，锻造企业系统竞争力，围绕用户需求构建解决方案;对公众而言，需提升数字素养，主动适应技术变革。

其中，全脑城市系统的规模化落地将成为检验技术社会价值的关键标尺——它不仅是技术融合的载体，更是治理理念升级的抓手，将为全球治理现代化提供可复制、可推广的中国经验。(编审：白冰峰/沈毅)

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