1.2 數字技術

1.2.1 數字技術發展歷程

數字技術比歷史上任何一項創新都進步得更快、應用得更廣泛，引發了商業、工業、農業、教育、醫療等眾多領域的變革。數字技術從早期以硬件開發為主的革新到今天軟硬件開發齊頭并進的智能進化，其發展歷程大致可以分為三個階段：計算機階段、互聯網階段與新一代信息技術階段。

1.計算機階段（1946年—20世紀70年代）

計算機是第二次世界大戰的產物。同盟國在英國計算機科學家艾倫·圖靈（Alan Turing）和美籍匈牙利計算機科學家約翰·馮·諾伊曼（John von Neumann）的帶領下研發電子計算機以滿足戰爭對快速計算的需要。同時，美國為了完成戰爭中火炮彈道的運算，也著手研制可編程的通用計算機。

1946年，第一臺電子計算機誕生，標志著數字技術開啟了一個新的時代。到20世紀70年代，硬件技術逐步成熟、軟件研發不斷加速，這三十年是數字技術發展的第一階段。在該階段，數字技術的發展經歷了由電子管、半導體分立器件到集成電路的過程。

第一代以真空電子管為主要電路元件的電子計算機，即“真空管計算機”，體積龐大、耗電量大、容易發熱，導致其可運行時間極短。1947年，“20世紀最偉大的發明”晶體管在貝爾實驗室研發成功，隨之誕生的是以晶體管取代真空管作為核心器件的第二代晶體管計算機。1958年，德州儀器和仙童半導體公司成功研發了集成電路，以中小規模集成電路為核心器件的第三代計算機誕生。到20世紀70年代，采用大規模和超大規模集成電路的第四代計算機登上了歷史舞臺。

2.互聯網階段（20世紀70年代—2015年）

互聯網是冷戰的產物。20世紀70年代，美國國防部將其研發組建的阿帕網投入使用，標志著數字技術進入以互聯網為主的發展階段。

第一期阿帕網工程使用的是網絡控制協議，只能用于同構環境，僅連接了加利福尼亞大學洛杉磯分校、圣巴巴拉分校，斯坦福研究院和猶他大學四個節點。1973年，傳輸控制協議研發成功。10年后，網絡控制協議徹底被傳輸控制協議取代，阿帕網成了一個全球互連的網絡。1989年，英國工程師蒂姆·伯納斯-李（Tim Berners-Lee）提出了“萬維網（WWW）設想”的開發計劃，標志著互聯網進入萬維網時代。1993年，萬維網對所有人免費開放并迅速普及。1994年，我國全功能接入國際互聯網，開啟了數字中國的新紀元。

3.新一代信息技術階段（2016年至今）

與前兩個電子技術鮮明變革的階段相比，新一代信息技術階段并未有重大的硬件技術變革。但隨著計算機處理成本的指數級下降以及互聯網的蓬勃發展，該階段呈現出以集成應用為主、數字技術與經濟社會全方位深入融合的特征。

騰訊研究院將這一階段的開始定位在2016年，認為“2016年是計算機發明70周年、人工智能提出60周年、光纖通信提出50周年、微處理器發明45周年、量子計算機提出35周年、電子商務提出20周年、云計算提出10周年”。同年，G20杭州峰會舉辦，多國領導人共同簽署了《二十國集團數字經濟發展與合作倡議》。數字技術的高效使用成為經濟結構優化的重要推手，這一階段，計算機的發展展現出萬物互聯的新特征，數字革命進入了融合深化的新時代，人類再次站到了換代發展的新起點。消費互聯網以及工業互聯網企業基于交易和互動產生并累積了海量的數據、強大的算力與算法，為大數據、人工智能、機器學習等數字技術預測消費者和生產者行為提供了更多可能性，開啟了一個更加嶄新的“數智時代”。

隨著數字化、智能化的不斷發展，數字中國的發展也不再局限于電商平臺、共享經濟等領域，開始向產業發展、城市服務等方面拓寬。例如，在產業發展上，騰訊金融云聚焦金融新基建和數字新連接，助力中國銀聯、廣州農商銀行等企業進行數字化轉型。在城市服務領域，巧用移動互聯網，數字政府的“掌上辦”“指尖辦”等政務服務已成為各地政府的標配。

|行動指引|

靜下心來想一想，自己生活的各方面是否都受到數字技術的影響？例如，你在一天中使用筆記本電腦或者智能手機的時間是多久？你是否日常使用微信和家人朋友們聊天？你在有疑問的時候，是否會使用搜索引擎去搜索答案？嘗試在一天中讓自己不使用這些數字產品或者數字服務，以此感受一下數字技術在生活中的重要性。

1.2.2 數字技術的內涵與特征

1.數字技術的內涵

著名數字創業領域學者薩蒂什·南比桑（Satish Nambisan）提出了一個兼具學術嚴謹性和通俗性的定義：數字技術是指嵌在信息通信技術內或是由信息通信技術所支撐的產品或服務，包含數字組件、數字平臺和數字基礎設施。

（1）數字組件。它是指數字應用程序和物理設備中的軟硬件。軟件類，包括手機App、電腦操作系統等；硬件類，包括電子芯片、汽車導航內的追蹤器等。數字組件是數字技術實現的基礎，在日常生活中的應用非常廣泛。例如，在智能交通系統中，交通信號燈搭載數字組件智能系統，可以即時對交通狀況做出動態響應，實現城市交通智能化。

（2）數字平臺。它是數字組件的重要載體，為數字組件提供通用服務和體系架構。比如具有可擴展性的安卓操作系統就是較為典型的數字平臺。湖北恩施政務數字化過程中，華為公司為其打造了“智慧恩施”政務云平臺，開發了恩施城市停車、恩政通等一系列智慧應用，減輕了市民和企業辦事難的壓力，切實提高了市民的“數字幸福感”。

（3）數字基礎設施。數字基礎設施一般分為兩類：一類是數字化的基礎設施，如5G網絡、物聯網、智能計算數據中心等；另一類是加入了數字化元素的傳統物理基礎設施，通過增加數字組件提高傳統基礎設施性能，例如在城市水管系統內嵌入探測傳感器，即時察覺和維修泄漏的水管。

2.數字技術的特征

數字技術的特征眾多，包括可編輯性、可擴展性、可追溯性、可記憶性等，這里按照數字技術發展的三個階段來介紹每一個階段數字技術的主要特征和相關元素，便于深化對數字技術的理解，具體的特征如表1-1所示。

表1-1 數字技術的特征

① 郭海，楊主恩.從數字技術到數字創業：內涵、特征與內在聯系[J].外國經濟與管理，2021, 43(9): 3-23.

② YOO Y, Henfridsson O, Lyytinen K.Research commentary: the new organizing logic of digital innovation: An agenda for information systems research[J].Information systems research, 2010, 21(4): 724-735.

③ YOO Y, Boland R J, Lyytinen K, et al.Organizing for innovation in the digitized world[J].Organization science, 2012, 23(5): 1398-1408.

④ 劉志陽，邱振宇.數智創業：從“半數智”時代邁向“全數智”時代[J].探索與爭鳴，2020(11):141-149, 179.

（1）計算機階段下數字技術的特征。此階段的數字技術主要以研發計算機等數字基礎設施和計算編碼工具等數字組件為主，呈現出可編輯性和可擴展性的特征。最初數字技術的誕生就是應對復雜信息的處理，需要將信息編輯成代碼，并使其標準化后可以被計算和再編輯。在此基礎上，通過對軟硬件的簡單修改或者增減，以更少的人力資源和更高速的方式實現較高水平的性能優化。

（2）互聯網階段下數字技術的特征。隨著數字基礎設施的不斷完善和數字組件的不斷創新，在該階段下，數字技術主要呈現出可追溯性、可記憶性和可供性這三個特征。“互聯網是有記憶的”，信息儲存在互聯網上，可以隨時被追溯和查找，比如手機App對地理位置、使用時長等信息的記憶可以供用戶追溯和查找。另外，數字技術的可供性也體現在為用戶（如手機App的使用者）提供新的商業機會的可能性，如用戶創業。

（3）新一代信息技術階段下數字技術的特征。新一代信息技術階段更強調數字基礎設施、數字組件、數字平臺三者之間的聯動作用，因此呈現出可優化和智能化的特征。例如，制造業領域的智能工廠中，不僅機器代替了生產線上的操作工人，而且當零部件生產出現問題時，智能設備與設備之間可以實現相互優化、自助調整，智能化解決生產問題。

|行動指引|

請自行上網搜索全球最先進的智能機器人都具有哪些功能，可參考能自助規劃路線的波士頓機械狗（Boston Dynamics BigDog）和可以打敗國際圍棋大師的AlphaGo。隨著數字技術的極速創新，智能機器呈現出擬人化的特征，在我們歡呼省錢、省時、省事的同時，是否擔憂有一天智能機器人會操控世界呢？

專欄1-1 數字技術的獨特魅力

數字技術為社會和經濟的長期發展提供了數不盡的機會，那么數字技術與以往的技術有何不同？是否也像以往技術一樣，在帶來發展的同時引起經濟震蕩和社會混亂？以下從五個方面來探討數字技術與以往技術的不同，及它帶來的社會變革。

數字技術具有前所未有的滲透力。各項技術滲透到日常生活中都需要相當長的周期，達到普及程度更是需要漫長的時間，然而數字技術卻在短時間內達到了極高的滲透力。以互聯網技術為例，截至2022年1月全球互聯網用戶數多達49.5億人，占全球總人口數六成以上；移動互聯網用戶占比高達九成以上，平均每天互聯網的使用時間是6小時58分鐘/人。

數字技術的低成本讓數字化價值得到充分發揮。從計算機被發明開始，數字技術就以前所未有的創新速度備受矚目。物聯網、云計算、人工智能等一系列智能化的技術不斷涌現，提高了數字技術的使用效率，降低了數字技術的滲透成本。在不到50年的時間里，1GB存儲空間的成本從1000萬美元降到0.02美元。這一切都推動著各個行業的數字化進程，數字化價值得到了充分發揮。

數字技術吸引新興市場的消費者和生產商。新興市場，例如中國和印度，對于數字技術都具有極大的熱情。值得注意的是，新興市場甚至跨過了個人電腦時代，短時間內就來到移動互聯網時代，并且在發展移動互聯網的某些方面擁有比發達國家更豐富的經驗。

數字技術推動數字化應用到更廣泛的社會層面。數字基礎設施的全面建設，實現了工業互聯網、物聯網、人工智能、云計算、區塊鏈等技術的集成創新和交叉融合技術，數字化應用也推廣到包括智慧交通、工業互聯網、遠程醫療、線上教育、協同辦公、移動政務等社會經濟運行的方方面面。

數字技術變革是一把雙刃劍，紅利與鴻溝并存。2020年聯合國發布的數據顯示，全球仍然有30多億人口不能上網，他們大多數是婦女、老人、殘疾人或是少數民族，無法享受到數字時代的紅利。在非互聯網用戶中，90%的青年來自非洲或者亞洲的不發達地區。

資料來源：1.羅漢堂.新普惠經濟：數字技術如何推動普惠性增長[M].北京：中 信出版集團，2020：63-68.

　　　　　2.聯合國網站。

1.2.3 躍遷式數字技術開啟新篇章

新時代數字技術持續發展，根據中國信通院與工業互聯網產業聯盟共同發布的《數字技術賦能工業碳達峰碳中和應用指南V1.0》，以下六種躍遷式數字技術正推動著千行百業產生劇變。

1.5G

5G是指第五代移動通信技術。從20世紀80年代的1G開始，移動通信技術基本保持10年一代的發展規律，逐步演進到現在的5G。相對于4G，5G技術可以為數字經濟發展提供更強大的動力，支持開發更先進的技術，探索以往未知的領域，進一步建立網絡化與生態化的情境，加速“萬物互聯”時代的到來。對傳統產業來說，5G具有高速率、低時延、廣連接的特征，能夠很好地滿足柔性化生產、工業AR、云化機器人等新興融合應用場景的需求，推動產業數字化轉型進程。

2.工業互聯網

工業互聯網是將人、機、物全面互聯，實現全要素、全產業鏈、全價值鏈全面連接的一種全新工業生態、關鍵基礎設施和應用模式。工業互聯網正在不斷顛覆傳統制造模式、生產組織方式和產業形態，助力新興產業加速發展壯大，推動傳統產業加快數字化轉型升級。通過工業互聯網技術建立企業生產數據采集平臺，對人（人員）、工（工藝）、料（原料）、法（方法）、環（環境）等進行全面數據采集與分析，構建數據驅動的智能優化閉環，引領新生產模式和業態突破創新。

3.云計算

云計算是一種通過網絡整合組織和靈活調用各種信息資源，實現大規模計算的信息處理方式。云計算的優勢在于以動態按需和可度量的方式向用戶提供服務。在提供服務的過程中，主要采用分布式計算和虛擬資產管理技術，將分散的信息與技術等資源整合成共享資源池。云計算的應用不僅可以減少企業對傳統硬件設施的依賴，而且可以提升數據處理速度，為成千上萬的行業提供服務。

4.大數據

大數據主要包含數據管理、數據分析應用和數據安全流通等內容。一方面，大數據的應用提高了生產效率；另一方面，大數據的應用有助于管理體系的完善與升級。比如以大數據為基礎的“城市大腦”，可以探索交通出行、經濟運行、社會服務等應用場景下的對策。

5.人工智能

人工智能是指利用機器學習和數據分析，對人的意識和思維過程進行模擬與拓展，賦予機器類人的能力。隨著數智時代的到來，人工智能在智能交通、無人駕駛、智能制造等方面的作用逐漸顯現，比如人工智能不僅能夠有效替代勞動力、提高生產效率，甚至還能執行某些超出人類能力的任務。

6.區塊鏈

區塊鏈是指分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密算法等計算機技術的新型應用模式。區塊鏈的應用充分體現了數據的去中心化、安全共享、不可篡改等特性。在數字時代的背景下，區塊鏈的應用不僅能夠提升協作效率，促進數據共享，而且可以優化業務流程，幫助建立信用體系。

|重要概念|　元宇宙

2021年3月，在線游戲創作平臺Roblox上市，成為“元宇宙第一股”；10月，臉書（Facebook）的公司名更名為Meta（取自元宇宙的英文名Metaverse），這引發了全球范圍內資本市場的廣泛討論，形成了“元宇宙”現象。同年，上海市正式將元宇宙納入《上海市電子信息產業發展“十四五”規劃》。元宇宙的火爆讓2021年成為“元宇宙元年”。

元宇宙的起源。從1979年在游戲中出現，到現在元宇宙概念的風靡，游戲體驗提升是永遠的主線。人們對于游戲體驗的不斷追求，造就了游戲技術的不斷進步。當3D圖形游戲成為游戲標配時，人們又會追求更高的游戲體驗，那就是沉浸式、可交互、用戶可編輯、永久在線、實時的游戲體驗，這就為元宇宙概念的提出創造了肥沃的土壤。

元宇宙是什么？元宇宙是平行于現實世界的一個虛擬世界或數字世界；是以信息基礎設施為載體，以虛擬現實（VR/AR/MR/XR）為核心技術支撐，以數據為基礎性戰略資源構建而成的數字化時空域。

元宇宙的生態構成。元宇宙是一個由多種技術構成的生態體系，不僅包括底層硬件和核心技術，還包括基于應用場景構建起來的數字世界（見圖1-8）。

圖1-8 元宇宙生態體系

資料來源：1.北京信息產業協會等，《中國元宇宙白皮書》，2022年。
2.中國電子信息產業發展研究院、江蘇省通信學會，《元宇宙產業鏈生態白皮書》，2022年。