1.2 数字技术

1.2.1 数字技术发展历程

数字技术比历史上任何一项创新都进步得更快、应用得更广泛，引发了商业、工业、农业、教育、医疗等众多领域的变革。数字技术从早期以硬件开发为主的革新到今天软硬件开发齐头并进的智能进化，其发展历程大致可以分为三个阶段：计算机阶段、互联网阶段与新一代信息技术阶段。

1.计算机阶段（1946年—20世纪70年代）

计算机是第二次世界大战的产物。同盟国在英国计算机科学家艾伦·图灵（Alan Turing）和美籍匈牙利计算机科学家约翰·冯·诺伊曼（John von Neumann）的带领下研发电子计算机以满足战争对快速计算的需要。同时，美国为了完成战争中火炮弹道的运算，也着手研制可编程的通用计算机。

1946年，第一台电子计算机诞生，标志着数字技术开启了一个新的时代。到20世纪70年代，硬件技术逐步成熟、软件研发不断加速，这三十年是数字技术发展的第一阶段。在该阶段，数字技术的发展经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路的过程。

第一代以真空电子管为主要电路元件的电子计算机，即“真空管计算机”，体积庞大、耗电量大、容易发热，导致其可运行时间极短。1947年，“20世纪最伟大的发明”晶体管在贝尔实验室研发成功，随之诞生的是以晶体管取代真空管作为核心器件的第二代晶体管计算机。1958年，德州仪器和仙童半导体公司成功研发了集成电路，以中小规模集成电路为核心器件的第三代计算机诞生。到20世纪70年代，采用大规模和超大规模集成电路的第四代计算机登上了历史舞台。

2.互联网阶段（20世纪70年代—2015年）

互联网是冷战的产物。20世纪70年代，美国国防部将其研发组建的阿帕网投入使用，标志着数字技术进入以互联网为主的发展阶段。

第一期阿帕网工程使用的是网络控制协议，只能用于同构环境，仅连接了加利福尼亚大学洛杉矶分校、圣巴巴拉分校，斯坦福研究院和犹他大学四个节点。1973年，传输控制协议研发成功。10年后，网络控制协议彻底被传输控制协议取代，阿帕网成了一个全球互连的网络。1989年，英国工程师蒂姆·伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）提出了“万维网（WWW）设想”的开发计划，标志着互联网进入万维网时代。1993年，万维网对所有人免费开放并迅速普及。1994年，我国全功能接入国际互联网，开启了数字中国的新纪元。

3.新一代信息技术阶段（2016年至今）

与前两个电子技术鲜明变革的阶段相比，新一代信息技术阶段并未有重大的硬件技术变革。但随着计算机处理成本的指数级下降以及互联网的蓬勃发展，该阶段呈现出以集成应用为主、数字技术与经济社会全方位深入融合的特征。

腾讯研究院将这一阶段的开始定位在2016年，认为“2016年是计算机发明70周年、人工智能提出60周年、光纤通信提出50周年、微处理器发明45周年、量子计算机提出35周年、电子商务提出20周年、云计算提出10周年”。同年，G20杭州峰会举办，多国领导人共同签署了《二十国集团数字经济发展与合作倡议》。数字技术的高效使用成为经济结构优化的重要推手，这一阶段，计算机的发展展现出万物互联的新特征，数字革命进入了融合深化的新时代，人类再次站到了换代发展的新起点。消费互联网以及工业互联网企业基于交易和互动产生并累积了海量的数据、强大的算力与算法，为大数据、人工智能、机器学习等数字技术预测消费者和生产者行为提供了更多可能性，开启了一个更加崭新的“数智时代”。

随着数字化、智能化的不断发展，数字中国的发展也不再局限于电商平台、共享经济等领域，开始向产业发展、城市服务等方面拓宽。例如，在产业发展上，腾讯金融云聚焦金融新基建和数字新连接，助力中国银联、广州农商银行等企业进行数字化转型。在城市服务领域，巧用移动互联网，数字政府的“掌上办”“指尖办”等政务服务已成为各地政府的标配。

|行动指引|

静下心来想一想，自己生活的各方面是否都受到数字技术的影响？例如，你在一天中使用笔记本电脑或者智能手机的时间是多久？你是否日常使用微信和家人朋友们聊天？你在有疑问的时候，是否会使用搜索引擎去搜索答案？尝试在一天中让自己不使用这些数字产品或者数字服务，以此感受一下数字技术在生活中的重要性。

1.2.2 数字技术的内涵与特征

1.数字技术的内涵

著名数字创业领域学者萨蒂什·南比桑（Satish Nambisan）提出了一个兼具学术严谨性和通俗性的定义：数字技术是指嵌在信息通信技术内或是由信息通信技术所支撑的产品或服务，包含数字组件、数字平台和数字基础设施。

（1）数字组件。它是指数字应用程序和物理设备中的软硬件。软件类，包括手机App、电脑操作系统等；硬件类，包括电子芯片、汽车导航内的追踪器等。数字组件是数字技术实现的基础，在日常生活中的应用非常广泛。例如，在智能交通系统中，交通信号灯搭载数字组件智能系统，可以即时对交通状况做出动态响应，实现城市交通智能化。

（2）数字平台。它是数字组件的重要载体，为数字组件提供通用服务和体系架构。比如具有可扩展性的安卓操作系统就是较为典型的数字平台。湖北恩施政务数字化过程中，华为公司为其打造了“智慧恩施”政务云平台，开发了恩施城市停车、恩政通等一系列智慧应用，减轻了市民和企业办事难的压力，切实提高了市民的“数字幸福感”。

（3）数字基础设施。数字基础设施一般分为两类：一类是数字化的基础设施，如5G网络、物联网、智能计算数据中心等；另一类是加入了数字化元素的传统物理基础设施，通过增加数字组件提高传统基础设施性能，例如在城市水管系统内嵌入探测传感器，即时察觉和维修泄漏的水管。

2.数字技术的特征

数字技术的特征众多，包括可编辑性、可扩展性、可追溯性、可记忆性等，这里按照数字技术发展的三个阶段来介绍每一个阶段数字技术的主要特征和相关元素，便于深化对数字技术的理解，具体的特征如表1-1所示。

表1-1 数字技术的特征

① 郭海，杨主恩.从数字技术到数字创业：内涵、特征与内在联系[J].外国经济与管理，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 刘志阳，邱振宇.数智创业：从“半数智”时代迈向“全数智”时代[J].探索与争鸣，2020(11):141-149, 179.

（1）计算机阶段下数字技术的特征。此阶段的数字技术主要以研发计算机等数字基础设施和计算编码工具等数字组件为主，呈现出可编辑性和可扩展性的特征。最初数字技术的诞生就是应对复杂信息的处理，需要将信息编辑成代码，并使其标准化后可以被计算和再编辑。在此基础上，通过对软硬件的简单修改或者增减，以更少的人力资源和更高速的方式实现较高水平的性能优化。

（2）互联网阶段下数字技术的特征。随着数字基础设施的不断完善和数字组件的不断创新，在该阶段下，数字技术主要呈现出可追溯性、可记忆性和可供性这三个特征。“互联网是有记忆的”，信息储存在互联网上，可以随时被追溯和查找，比如手机App对地理位置、使用时长等信息的记忆可以供用户追溯和查找。另外，数字技术的可供性也体现在为用户（如手机App的使用者）提供新的商业机会的可能性，如用户创业。

（3）新一代信息技术阶段下数字技术的特征。新一代信息技术阶段更强调数字基础设施、数字组件、数字平台三者之间的联动作用，因此呈现出可优化和智能化的特征。例如，制造业领域的智能工厂中，不仅机器代替了生产线上的操作工人，而且当零部件生产出现问题时，智能设备与设备之间可以实现相互优化、自助调整，智能化解决生产问题。

|行动指引|

请自行上网搜索全球最先进的智能机器人都具有哪些功能，可参考能自助规划路线的波士顿机械狗（Boston Dynamics BigDog）和可以打败国际围棋大师的AlphaGo。随着数字技术的极速创新，智能机器呈现出拟人化的特征，在我们欢呼省钱、省时、省事的同时，是否担忧有一天智能机器人会操控世界呢？

专栏1-1 数字技术的独特魅力

数字技术为社会和经济的长期发展提供了数不尽的机会，那么数字技术与以往的技术有何不同？是否也像以往技术一样，在带来发展的同时引起经济震荡和社会混乱？以下从五个方面来探讨数字技术与以往技术的不同，及它带来的社会变革。

数字技术具有前所未有的渗透力。各项技术渗透到日常生活中都需要相当长的周期，达到普及程度更是需要漫长的时间，然而数字技术却在短时间内达到了极高的渗透力。以互联网技术为例，截至2022年1月全球互联网用户数多达49.5亿人，占全球总人口数六成以上；移动互联网用户占比高达九成以上，平均每天互联网的使用时间是6小时58分钟/人。

数字技术的低成本让数字化价值得到充分发挥。从计算机被发明开始，数字技术就以前所未有的创新速度备受瞩目。物联网、云计算、人工智能等一系列智能化的技术不断涌现，提高了数字技术的使用效率，降低了数字技术的渗透成本。在不到50年的时间里，1GB存储空间的成本从1000万美元降到0.02美元。这一切都推动着各个行业的数字化进程，数字化价值得到了充分发挥。

数字技术吸引新兴市场的消费者和生产商。新兴市场，例如中国和印度，对于数字技术都具有极大的热情。值得注意的是，新兴市场甚至跨过了个人电脑时代，短时间内就来到移动互联网时代，并且在发展移动互联网的某些方面拥有比发达国家更丰富的经验。

数字技术推动数字化应用到更广泛的社会层面。数字基础设施的全面建设，实现了工业互联网、物联网、人工智能、云计算、区块链等技术的集成创新和交叉融合技术，数字化应用也推广到包括智慧交通、工业互联网、远程医疗、线上教育、协同办公、移动政务等社会经济运行的方方面面。

数字技术变革是一把双刃剑，红利与鸿沟并存。2020年联合国发布的数据显示，全球仍然有30多亿人口不能上网，他们大多数是妇女、老人、残疾人或是少数民族，无法享受到数字时代的红利。在非互联网用户中，90%的青年来自非洲或者亚洲的不发达地区。

资料来源：1.罗汉堂.新普惠经济：数字技术如何推动普惠性增长[M].北京：中 信出版集团，2020：63-68.

　　　　　2.联合国网站。

1.2.3 跃迁式数字技术开启新篇章

新时代数字技术持续发展，根据中国信通院与工业互联网产业联盟共同发布的《数字技术赋能工业碳达峰碳中和应用指南V1.0》，以下六种跃迁式数字技术正推动着千行百业产生剧变。

1.5G

5G是指第五代移动通信技术。从20世纪80年代的1G开始，移动通信技术基本保持10年一代的发展规律，逐步演进到现在的5G。相对于4G，5G技术可以为数字经济发展提供更强大的动力，支持开发更先进的技术，探索以往未知的领域，进一步建立网络化与生态化的情境，加速“万物互联”时代的到来。对传统产业来说，5G具有高速率、低时延、广连接的特征，能够很好地满足柔性化生产、工业AR、云化机器人等新兴融合应用场景的需求，推动产业数字化转型进程。

2.工业互联网

工业互联网是将人、机、物全面互联，实现全要素、全产业链、全价值链全面连接的一种全新工业生态、关键基础设施和应用模式。工业互联网正在不断颠覆传统制造模式、生产组织方式和产业形态，助力新兴产业加速发展壮大，推动传统产业加快数字化转型升级。通过工业互联网技术建立企业生产数据采集平台，对人（人员）、工（工艺）、料（原料）、法（方法）、环（环境）等进行全面数据采集与分析，构建数据驱动的智能优化闭环，引领新生产模式和业态突破创新。

3.云计算

云计算是一种通过网络整合组织和灵活调用各种信息资源，实现大规模计算的信息处理方式。云计算的优势在于以动态按需和可度量的方式向用户提供服务。在提供服务的过程中，主要采用分布式计算和虚拟资产管理技术，将分散的信息与技术等资源整合成共享资源池。云计算的应用不仅可以减少企业对传统硬件设施的依赖，而且可以提升数据处理速度，为成千上万的行业提供服务。

4.大数据

大数据主要包含数据管理、数据分析应用和数据安全流通等内容。一方面，大数据的应用提高了生产效率；另一方面，大数据的应用有助于管理体系的完善与升级。比如以大数据为基础的“城市大脑”，可以探索交通出行、经济运行、社会服务等应用场景下的对策。

5.人工智能

人工智能是指利用机器学习和数据分析，对人的意识和思维过程进行模拟与拓展，赋予机器类人的能力。随着数智时代的到来，人工智能在智能交通、无人驾驶、智能制造等方面的作用逐渐显现，比如人工智能不仅能够有效替代劳动力、提高生产效率，甚至还能执行某些超出人类能力的任务。

6.区块链

区块链是指分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链的应用充分体现了数据的去中心化、安全共享、不可篡改等特性。在数字时代的背景下，区块链的应用不仅能够提升协作效率，促进数据共享，而且可以优化业务流程，帮助建立信用体系。

|重要概念|　元宇宙

2021年3月，在线游戏创作平台Roblox上市，成为“元宇宙第一股”；10月，脸书（Facebook）的公司名更名为Meta（取自元宇宙的英文名Metaverse），这引发了全球范围内资本市场的广泛讨论，形成了“元宇宙”现象。同年，上海市正式将元宇宙纳入《上海市电子信息产业发展“十四五”规划》。元宇宙的火爆让2021年成为“元宇宙元年”。

元宇宙的起源。从1979年在游戏中出现，到现在元宇宙概念的风靡，游戏体验提升是永远的主线。人们对于游戏体验的不断追求，造就了游戏技术的不断进步。当3D图形游戏成为游戏标配时，人们又会追求更高的游戏体验，那就是沉浸式、可交互、用户可编辑、永久在线、实时的游戏体验，这就为元宇宙概念的提出创造了肥沃的土壤。

元宇宙是什么？元宇宙是平行于现实世界的一个虚拟世界或数字世界；是以信息基础设施为载体，以虚拟现实（VR/AR/MR/XR）为核心技术支撑，以数据为基础性战略资源构建而成的数字化时空域。

元宇宙的生态构成。元宇宙是一个由多种技术构成的生态体系，不仅包括底层硬件和核心技术，还包括基于应用场景构建起来的数字世界（见图1-8）。

图1-8 元宇宙生态体系

资料来源：1.北京信息产业协会等，《中国元宇宙白皮书》，2022年。
2.中国电子信息产业发展研究院、江苏省通信学会，《元宇宙产业链生态白皮书》，2022年。