韩国发布《第五次科学技术预见2016-2040》报告
2017年4月，韩国科学技术信息通信部（MSIT）和韩国科学技术计划评价院（KISTEP）发布《韩国第五次科学技术预见2016-2040》报告[1]。韩国《科学技术基本法》规定每5年开展一次中长期（约为25年）科学技术预见，从1994年启动以来已经开展了5次，预见结果将为国家重要科技战略的制定提供支撑，其中第三次（2003-2004年）及第四次（2010-2011年）科学技术预见结果已经分别用于第二次（2008-2012年）及第三次（2013-2017年）“国家科学技术基本计划”中，本次预见的结果也将用于第4次（2018-2022年）“韩国科学技术基本计划”中。
本次预见由执行委员会、未来预测委员会及未来技术委员会完成。执行委员会的专家主要来自科学技术及社会科学领域，负责评估和整合科学技术预见调查结果中的关键问题，具体负责评估未来社会前瞻调查的草案和结果，选择技术拐点分析的靶向目标，评估未来技术列表的草案和结果，评估第五次科学技术预见的草案和结果等。未来预测委员会主要包含3个小组：人类组、社会经济组及地球组。每个小组至少有12个成员，他们大部分是科学技术及社会科学领域的专家，负责分析未来社会的主要问题和需求，具体负责评估趋势分析结果，确认和评估趋势中的主要问题，分析社会经济需求等。未来技术委员会包含6个小组：社会基础设施技术、生态系统和环境友好技术、交通和机器人技术、医疗和生命技术、制造和会聚技术及信息和通讯技术，具体负责分析关键问题和需求，并根据科技发展选择可候选的未来技术及确定未来技术。
第五次科学技术预见的目标有三个：预测未来社会趋势，并预测和分析整个科技领域可能会出现的未来技术；支撑科技计划和政策的制定；预测与人们生活相关的主要创新技术的拐点。
一、未来社会可能存在的五大趋势及40个趋势
报告认为未来社会可能会存在五大趋势：人类增强、通过超级链接实现的创新、环境恶化、社会更复杂、经济系统重组。这五大趋势可细分为40个趋势，涉及社会、技术、政治、环境和经济等5个维度。
（1）社会维度的趋势有11个，包括寿命延长，自我为中心的社会，出生率降低，妇女权利提升，数字网络社会，国际冲突加剧，文化多样性的扩张，社会经济不公平性的加剧，全球人口迁徙，城市人口增加，世界人口增长。
（2）技术维度的趋势有8个，包括人类能力延伸，超高速交通，人工智能和自动化，新材料研发，太空时代的开启，超速链接技术，融合方式实现的创造，提升技术进展的边界影响。
（3）政治维度的趋势有5个，包括E-民主时代进程的加速，国家统一问题的出现，网络驱动的国家力量的转变，国际力量强弱变化的流动性增加，安全威胁的演化。
（4）环境维度的趋势有7个，包括食物危机加剧，能源不平衡，水污染危机，自然灾害增加，生态破坏加剧，社会灾难增加，健康危险因素增加。
（5）经济维度的趋势有9个，包括全球经济互联性加强，发展中国家和新兴国家兴起，中国全球影响力扩大，新经济体系扩展，劳动力市场结构变化，发达国家的持续低增长危险，绿色经济的蓬勃发展，制造业范式的转变，市场模式的变化。
二、面对的主要问题、解决方案及未来技术
基于对未来社会的趋势分析，报告从社会基础设施、生态系统及环境友好等6个领域分析了对韩国未来有重要影响的40个主要问题，并从科技角度给出了相应的解决方案（见表1）。而且，基于未来社会的需求，此次预见还识别出这6个领域2040年前可能会出现的267项未来技术[2]（见表2），主要涉及建筑物软件、水质量监测系统、救援机器人、人造器官，柔性器件的打印及虚拟现实技术等。
表1 韩国第五次科学技术预见提出的主要问题和解决方案
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领域 |
主要问题 |
科技角度的解决方案 |
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社会基础设施 |
社会对安全基础设施的兴趣日益增长 |
基于卫星通讯技术建立国家应对灾害网络 |
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核安全 |
高级废品的永久处理技术 | |
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韩国和朝鲜之间的隔阂加大 |
对朝鲜不对称力量的破坏技术 | |
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城市集中化 |
利用网络的电信技术 | |
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灾害影响的减小 |
物联网，基于纳米会聚技术的自然灾害测量预警系统 | |
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由于社会基础设施的损坏而导致的自然灾害增加 |
使用受损基础设施寿命延长技术 | |
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生态系统及环境友好 |
新的非传统资源 |
开发非传统燃料的探测和挖掘技术 |
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食物安全 |
利用射频识别技术实现食物追踪系统 | |
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先进水资源管理技术 |
低成本脱盐技术 | |
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食物和资源的武器化 |
研发耐高温和对环境免疫的食物；发展稀有资源，如稀土元素的替代材料技术 | |
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可再生资源的研发和扩大化供应 |
生物乙醇效率提升技术 | |
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环境更加友好的工业 |
提升电动汽车电池效率 | |
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生态系统的变化 |
虫害响应技术 | |
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交通和机器人 |
与无人驾驶汽车匹配的物流和运输系统 |
用于无人驾驶的信号和集中控制系统 |
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自动驾驶系统的广泛使用及负面影响 |
避免网络错误的技术 | |
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性别平等 |
借助家务自动化技术实现家务劳动的减少 | |
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航空航天工业的增长 |
发展用于地方航空的设计技术 | |
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用于超速运输的运输系统改革 |
确保超高速运输系统使用者的安全 | |
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家政服务机器人的普及 |
个人服务机器人 | |
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军事领域的变化，如无人机部队 |
建立用于军事的人工智能算法 | |
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医疗和健康 |
快速扩散的传染性疾病和新的传染性疾病的出现 |
建立国际传染病数据库 |
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以老年人为目标的商业模式的扩张 |
针对退休人员的事故处理系统 | |
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高质量医疗服务需求的增加 |
研发高性能医疗设备 | |
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不孕和生育能力降低问题 |
复发性流产的确认和治疗 | |
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神经领域信息的使用 |
完成人脑图谱绘制 | |
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疫苗的武器化 |
用于疫苗发展的系统生物学 | |
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尖端生物技术使用范围的扩大 |
致病微生物和病毒的原位区别技术 | |
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制造与会聚 |
提高娴熟的精准制造技能和先进制造技术的重要性 |
先进精准制造技术的专业化 |
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加速产业和技术的会聚 |
促进纳米、生物、信息、技术的合作研究 | |
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新材料和纳米材料的安全性 |
新材料对人和环境安全性检测技术 | |
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韩国主要技术和产业竞争力地位被取代的可能性 |
通过模拟和数字产业的会聚拉开差距 | |
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传统制造业的转型 |
3D打印材料技术的改善 | |
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信息与通信 |
网络犯罪 |
尖端的反恐技术和系统 |
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从家人到个人的家庭概念转变 |
采用意图认知技术的宠物照顾系统 | |
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基于超高速连接而出现的资源垄断者 |
扩大开放资源以降低不公平性 | |
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数据和大量流通信息的快速扩散 |
发展可得的数据存储技术以区分虚假信息 | |
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人与人之间虚拟空间联系的增加 |
为社会网络提供各种服务 | |
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教育系统的改革 |
利用先进的虚拟现实技术提升在线教育质量 | |
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器件之间的智能连接 |
智能器件的自诊断技术 |
表2 韩国第五次科学技术预见中6个领域可能会出现的未来技术
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领域 |
包含的技术数/项 |
技术名称 |
技术描述 |
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社会基础设施 |
51 |
支持建筑物的建造和维护最优化的决策软件 |
能够基于建筑物室内舒适度，装修成本，能源效率，碳排放寿命对环境的影响等因素，帮助做出最优选择和决策的工具 |
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生态系统和环境友好 |
59 |
采用遥感探测技术实时的水质量监测和管理系统 |
利用遥感数据处理，使用及包括静止空间，极地轨道分辨率，静态轨道微型成像及多物种无人机等的集成操作，实时的持续水质量监测和管理系统 |
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交通和机器人 |
43 |
水下救援机器人 |
海难中用于救助水下受难者的机器人 |
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医疗和生命 |
47 |
使用个体基因图谱实现的定制化人造器官培养系统 |
通过对实验动物的基因操控，使用个人基因培养用于移植的具有最小免疫反应的个性化器官技术 |
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制造与会聚 |
48 |
广泛用于柔性器件的高性能电子组件打印技术 |
通过打印技术实现电子组件的制造，确保研发的新功能产品的制备能力领先及其在领先技术领域里的原创性 |
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信息与通信 |
39 |
实现虚拟现实的触觉技术 |
模拟三维空间的视觉和触觉来表达真实场景中的虚拟空间信息，以三维格式产生视觉影像和声波的技术 |
三、创新技术拐点分析
第五次科学技术预见的执行委员会从新兴技术中选出了24个对未来社会和经济有重要影响的创新技术，并预测了其在韩国和国外出现拐点时间和最早可能出现的国家（见表3）。其中该预见分析弯曲显示技术的拐点将在韩国首先出现，智能工厂技术将率先在德国出现，日本将在极端环境下的碳纤维复合物、稀有金属的再循环两个技术领域首先出现创新技术的拐点，其余领域均由美国首先出现技术拐点。
表3 韩国第五次科学技术预见提出的创新技术及拐点
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创新技术 |
拐点定义 |
拐点时间预测韩国/国外 |
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无人操作直升机 |
安全技术可以使该机器的事故率低于2次/100万小时 |
2024/2020（美） |
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沉浸式虚拟增强现实 |
沉浸式虚拟现实或者增强现实的市场份额达到交互娱乐市场份额11% |
2024/2020（美） |
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智能工厂 |
先进智能工厂占全部工厂16% |
2025/2020（德） |
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万物互联 |
物联网的分布率达到家庭数11% |
2023/2021（美） |
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3D打印 |
当3D打印设备分配率达到家庭数3% |
2024/2021（美） |
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采用大数据实现的定制化医疗服务 |
超过10万人的个人信息集成到国家系统并用于医疗服务 |
2025/2021（美） |
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智能电网 |
智能电网在人口超过100万的大都市中应用 |
2024/2022（美） |
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超电容电池 |
商用电动汽车模型在国内充电中心充电一次可以运行800公里时 |
2024/2022（美） |
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极端环境下的碳纤维复合物 |
外部车体由碳纤维复合物组成的商业化汽车模型进入市场 |
2026/2022（日） |
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弯曲显示 |
第一个可弯曲彩色显示器用于商业化的移动装置 |
2023（韩国） |
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稀有金属的再循环 |
通过再循环方式获得的稀有金属供应量达到稀有金属产业需求量8% |
2026/2023（日） |
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可穿戴的辅助机器人 |
下肢截瘫患者租赁一个可穿戴步行辅助机器人的价格低于100万韩元 |
2027/2023（美） |
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无人驾驶汽车 |
无人驾驶汽车占全部新汽车销售量12% |
2028/2023（美） |
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后硅半导体 |
主要半导体制造者开始大批量生产早期的后硅半导体原型 |
2026/2024（美） |
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认知计算 |
使用虚拟帮助人工智能服务（基于认知计算可以理解人类并可以与人进行交流）的人数占智能手机用户16% |
2027/2024（美） |
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CO2的捕获和存储（CCS） |
CCS用于1%热能产生 |
2028/2024（美） |
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基因治疗 |
超过两个用于复杂疾病治疗的基因治疗产品获得监管部门的商业许可 |
2028/2024（美） |
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干细胞 |
使用干细胞技术可以治疗超过10个不可治愈疾病，并将其用于临床治疗 |
2028/2024（美） |
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智能机器人 |
基于网络的智能机器人的家庭普及率超过8% |
2028/2024（美） |
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人工器官 |
研发出完全独立且可移植的人工肾脏并占肾脏移植手术16% |
2029/2024（美） |
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量子计算 |
量子计算首次用于天气预报 |
2031/2025（美） |
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脑机接口 |
使用脑机接口的四肢瘫痪患者占全部患者16% |
2032/2025（美） |
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人工光合作用 |
通过人工光合成制造的产品替代3%原有产品 |
2030/2026（美） |
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超速管道火车 |
时速为1000公里/小时的商业超速管道火车首次运行 |
2033/2028（美） |
[1] The 5th Science and Technology Foresight. http://english.msip.go.kr/english/msipContents/contents.do?mId=NDU4
[2] 该预见将未来技术定义为2040年能够实现、并对韩国的科学、技术、社会及经济产生重要影响的具体技术（产品，服务、系统等）