电气电子工程师学会（IEEE）是全球最大的非营利性专业技术组织，致力于推动电气、电子、计算机及通信等领域的技术发展与标准制定，并长期开展技术趋势预测工作。2026年7月，IEEE发布《2030年技术大趋势》报告，识别出将重塑行业格局、劳动力市场和日常生活的五大技术趋势领域及其框架下的30项突破性技术。其中，距离大规模应用时间最短的是“人与AI交互”技术，最长的是“理解生命”技术。同时，IEEE还识别出32项高风险高回报技术，“核聚变能”同时入选突破性技术和高风险高回报技术。
2024年，IEEE发布首版“技术大趋势”报告，旨在充分利用其行业专家和长期开展技术预测的优势，识别未来一段时期将重塑行业格局、劳动力市场和日常生活的关键技术。所谓“大趋势”的标准如下：一是具有全球重要性；二是涵盖多种技术而非单一学科；三是跨越数十年演进周期；四是能够显著影响经济、社会和生态等其他领域的发展趋势。2026年7月，IEEE汇集全球38个国家（地区）168位专家的见解，发布第二版“技术大趋势”报告——《2030年技术大趋势》，核心判断是技术发展趋势不再由孤立的突破性技术主导，AI的可扩展性、计算基础设施与能源网络已经密不可分地交织在一起，共同决定数字时代的进程和影响。在核心判断的基础上，IEEE识别出到2030年将深刻影响全球科技发展的五大技术趋势领域，分别为AI、能源、健康、太空和物理AI，并对领域内细分技术从成功可能性、技术成熟度、市场应用等维度进行系统性评估和预测，在每个领域遴选出6项突破性技术。
一
AI
当前AI仍处于专用且窄域阶段，向通用AI迈进需融合计算机科学、工程学、伦理乃至哲学等多个学科。未来，AI每年有望为全球经济增长贡献约4.4万亿美元，并广泛深入渗透于精准医疗、自动驾驶、智能制造、个性化教育等领域，显著提升知识工作与决策效率。人机协作可激发艺术与设计创造力，生成式AI可加速药物发现与个性化治疗，并催生新型客户服务与营销模式；虚拟与物理世界的迭代交互将加速科学发现与三维建模。IEEE预计，未来五年内AI将取得显著进展，但通用AI的实现可能仍需20年以上。AI领域的六大突破性技术详见表1。
表1 AI领域的六大突破性技术
技术
发展趋势
到2030年技术成熟度
大规模商业化应用所需时间
能源（高效利用与低碳生产）
未来2年内，AI加速器能效将显著提升，从而降低碳排放。
大规模普及
2年以内
新型计算（如类脑计算）
未来5年内，将出现新型计算范式（量子计算、模拟计算、存内计算、神经形态计算）。
孵化
9年以内
智能体式AI（后Transformer模型，新型多模态AI）
未来不到2年内，多模态AI将推动重大科学发现和实际应用，拓展AI应用范围。
成熟
2年以内
AI模型可解释性
未来5年内，AI模型将朝完全可解释、透明和可控方向发展。
新兴
3年以内
数据隐私、安全与防护
主权AI与新型数据中心将内置合规能力，满足国家和个人的隐私要求。
新兴
3年以内
公共领域数据训练（含合成数据）
未来不到2年内，针对知识产权、个人隐私、数据质量及其任务适配性的指南将会出台。
成熟
1年以内
二
能源
整体来看，能源领域发展主要呈现如下趋势：可再生能源将持续扩张，其中海上风电与太阳能光伏占据主导；绿氢将为重工业与航运提供脱碳路径；电池储能、需求侧响应和AI驱动的优化技术将为电网运营和绿色一次能源高效利用开辟新方案；跨境超级电网互联可增强系统灵活性与韧性；碳捕集与封存正成为工业脱碳的核心手段；小型模块化反应堆作为分散式电网解决方案将受到关注，核废料循环利用新技术也在发展。IEEE预计，2025至2035/2050年将是能源转型的关键时期。能源领域的6项突破性技术详见表2。
表2 能源领域的六大突破性技术
技术
预测
到2030年技术成熟度
大规模商业化应用所需时间
分布式能源与微电网
未来2~5年内，为信息技术和城市基础设施服务的微电网将广泛普及。
大规模普及
1年以内
储能
未来2~3年内，发达国家的储能规模将翻倍，成为新增电力供给重要来源。
大规模普及
1年以内
碳捕集
未来5年内，仅靠减排不足以实现目标，海洋自然碳移除将被广泛采用。
新兴
6年以内
核聚变能
核聚变能可能还需10~15年，期间仍需依赖传统核能与常规能源。
原型
13年左右
清洁采矿
AI驱动下的清洁采矿将更安全、更环保。
孵化
8年以内
安全与防护护栏
全球将持续探索能源系统的安全与防护护栏，并将产出一系列可量化的成果。
新兴
4年以内
三
健康
在健康领域，区块链技术可用于药品溯源与进口食品统一监管；地理环境监测数据整合至电子健康记录可辅助疾病追踪；RFID芯片与地理信息数据的结合可实现牲畜全链条追溯；通过传感器与AI融合构建全球数字食品护照，可提供个性化营养建议，减少浪费并提升营养吸收效率；新型灭菌技术（如脉冲功率、冷等离子体、伽马射线等）将推动食品系统变革。IEEE预计，未来5至10年上述医疗相关解决方案将显著减少慢性病，提升公共卫生安全，推动医疗体系从治疗向主动预防转型。健康领域的六大突破性技术详见表3。
表3 健康领域的六大突破性技术
技术
预测
到2030年技术成熟度
大规模商业化应用所需时间
个性化医疗
未来5年内，初创企业将推出更多个性化诊断和治疗技术。
新兴
4年左右
基因工程与基因治疗
未来2年内，基因工程将扩展至多个治疗领域，部分将进入主流医疗。
新兴
5年左右
早期疾病诊断与生物标志物
未来5年内，部分技术将从实验室走向实际应用。
成熟
4年以内
分子治疗
在AI驱动下，针对特定疾病的高度个性化、精准治疗方案将加速开发。
孵化
7年左右
蛋白质合成
未来5年内，将诞生可确定性制造简单蛋白质的成熟技术。
孵化
6年左右
理解生命
未来7年内，将会诞生解释生命本质和意识的新理论。
早期
15年左右
四
太空
未来，太空技术的发展将产生显著的经济、社会和环境效益。全球连接、精准导航与持续地球观测将支撑更高效的服务与决策体系。太空技术解决方案将推动多领域创新，通过催生新市场和创造高技能岗位推动经济增长。在应对气候变化、灾害管理和资源可持续性方面，太空技术将发挥关键作用，逐步改善生活质量并增强全球韧性。IEEE预计，未来5至10年太空技术将进一步促进环境可持续性，缩小数字鸿沟，提升安全与应急能力，催生新经济市场，并通过技术溢出赋能能源、交通、农业等多个行业。太空领域的六大突破性技术详见表4。
表4 太空领域的六大突破性技术
技术
预测
到2030年技术成熟度
大规模商业化应用所需时间
新材料
未来数年，基于太空制造将会制造出地球上无法生产的新材料。
孵化
7年左右
能效与清洁能源
未来10年内，将实现太空清洁能源发电，依托具备多级可复用能力的技术体系，为太空探索各类发展目标提供动力支持。
新兴
7年以内
新型可复用大规模运输
可重复使用火箭成本将降低一个数量级以上，更加经济实惠。
原型
12年以内
太空农业
随太空旅行产业规模不断扩大，太空农业早期迹象将会出现。
原型
14年左右
新型半导体制造
随着新材料的涌现，将迎来混合半导体制造模式，其中部分生产环节将在太空完成。
孵化
8年以内
轨道碎片清理
未来10年内，轨道垃圾回收将成为商业活动。
原型
12年左右
五
物理AI
物理AI是能够理解并适应物理世界规律，在现实环境中完成感知、推理、决策与交互全闭环的新一代人工智能体系。在产业领域，机器人与数字孪生、生成式AI及扩展现实的融合正在推动实现仿真优化与远程高效监控；在医疗领域，远程机器人可用于医院分诊、诊断、手术以及偏远地区的护理；在教育领域，数字孪生能够支持职业培训、安全实验和技能提升；在农业领域，机器人系统结合作物与土壤数字孪生可支持精准农业与智能农业。IEEE预计，未来5年物理AI将在制造、农业、医疗和教育等领域开展试点应用；未来5至10年将实现超自动化 规模化部署，数字孪生广泛融入智能机器人；未来10年后由AI驱动的信息—物理—社会融合系统将依托人在回路遥操作与智能自动化技术，实现全球范围的规模化运行。物理AI领域的六大突破性技术详见表5。
表5 物理AI领域的六大突破性技术
技术
预测
到2030年技术成熟度
大规模商业化应用所需时间
可信/可靠AI与网络安全
网络安全将覆盖完整软件开发运维流程，从边缘设备到企业IT系统。
成熟
2年左右
高能效智能
未来2年内，基于边缘和混合式架构开发的智能系统将大幅降低能耗。
成熟
3年以内
新材料（皮肤、组织、传感器）
仿生材料将不断发展，在感知上更接近人类。
新兴
6年左右
自主协作机器人
多模态、无缝协作的自主机器人将在交通等领域率先部署。
成熟
2年以内
人-AI交互
未来2~3年内，人与AI交互的主要方式将从文本交互转向认知驱动的音视频交互。
大规模普及
正在进行
触觉与先进边缘感知
未来2~5年，工厂人形机器人将具备触觉和力觉反馈能力。
新兴
4年以内
六
高风险高回报技术
在上述30项突破性技术的基础上，IEEE还识别出面向2030年的32项高风险（成功可能性低）高回报（对经济、社会和生态环境影响大）技术。其中，核心技术领域共有12项，分别为：自主武器与AI网络战；上下文感知缓存存储；量子技术；光子与模拟AI加速器；自演化信息物理系统；脑机接口认知增强；地球工程与气候干预；AI工厂；极端环境（如北极）技术；先进封装与芯片架构；数据压缩技术；合成媒体与AI生成现实。AI领域共有5项，分别为：通用AI；虚假信息管控；AI教育弥合数字鸿沟；AI视频生成工具；个性化AI生成虚拟现实。能源领域共有2项，分别为：AI赋能的能源发电；核聚变能（同时被选定为突破性技术）。健康领域共有4项，分别为：基因编辑与合成生物学；生物打印器官；脑机接口；基因操作。太空领域共有6项，分别为：高空轨道AI监视；小行星采矿与地外制造；天基太阳能发电；太空数据中心；空间系统中的软件定义一切；卫星之外的太空经济。物理AI领域共有3项，分别为：机器人与自主AI系统；大规模隐私保护联邦学习；低功耗/能量自适应AI系统。
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转自丨科情智库
作者丨青秀玲、董瑜
研究所简介
国际技术经济研究所（IITE）成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构，主要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界科技、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术地图”为国际技术经济研究所官方微信账号，致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。
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