五大面向趨勢
引領全球前瞻技術發展

本研究蒐集國際重要研究機構出版關於前瞻趨勢之研究報告，包括Organization for Economic Co-operation and Development（OECD）、World Economic Forum（WEF）、United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization （UNESCO）、European Union（EU）等等，所提出的全球前瞻趨勢預測報告，以STEEP為分析架構，針對各國際機構報告中在社會、技術、經濟、環境、政策等五大面向之相關趨勢，選擇共通性、重複性高之議題，進行全球前瞻趨勢之掃描。

一、社會面前瞻趨勢

根據以上國際前瞻趨勢報告在社會面的重要發展議題，可發現邁向2030年社會面向中的重要趨勢， 包括人口結構的變化、都市化發展、以及中產階級崛起。

1. 高齡人口占全球人口比重不斷上升

依據聯合國估計2030年全球人口數將超過80 億，主要人口增加的地區在南亞洲以及撒哈拉以南的非洲地區，這些地區的生活經濟條件比較不佳，移民問題逐漸受到重視。除了人口數增加，人口結構也產生改變，根據聯合國統計2050年全球將有六十四個國家進入高齡化社會，六十歲以上的人口比率將超過30%。其中，亞洲地區高齡人口比率占全球55%， 表示全球超過一半以上的高齡人口聚集在亞洲地區； 其次是歐洲，其高齡人口比率占全球21%。

2. 巨型都市的產生與增加、資源分配不均度提升

由於人口移動、城鎮化發展日益劇烈，並產生了巨型都市（Megacity）的現象，根據聯合國預測目前全世界的32億城市人口，到2030年將會增加到50億，並且有60%的人口生活在都市中，都市化發展在全球與區域經濟發展推波下將會加速。過去全球90%人口住在農村，預計2040年有80%人口將集中在城市中，貧富懸殊、資源分配不均、經濟發展需求等因素，將會使都市化進程更加快速，而如何安排人口湧入的都市規劃、減少都市犯罪、廢棄物及循環再利用等等問題也將受到重視。許多城市開始推動潔淨技術服務，包括更有效率的能源管理導入、廢棄物回收和材料再利用等等，以因應人口過度集中於城市對於環境所造成的傷害。

3. 中產階級崛起，消費型態的改變

中產階級的崛起，依據OECD推估，2030年全球中產階級人口約有50億，其中有30億在亞洲。中產階級主要靠薪資生活，一般受過良好教育，具有專業知識和較強的職業能力及相應的家庭消費力。新興地區中產階級人口的增加，促使消費力道增強，形成全球重要消費市場，這些消費需求的增加，並不局限於基本商品，而是更廣泛地影響到價格較高商品，造成全球消費市場版圖的更迭。雖然中產階級崛起對於消費有正面的影響，但不同區域的中產階級對於消費的偏好及支出的優先順序有所不同，而在資訊與通訊的技術取得更為便利之下，帶動資訊消費模式的興起。

二、技術面前瞻趨勢

根據以上國際前瞻趨勢報告在技術面的重要發展議題，關鍵字依據技術領域出現的頻率，可發現人工智慧、3D列印、先進材料、區塊鏈、能源儲存、機器人、基因與細胞研究等技術為各前瞻報告中重覆出現較多次者。進一步歸納出未來技術面向中重要趨勢的五大主題，包括資通訊應用、能源與環保、3D 列印與智慧製造、生物科技與先進醫療、以及跨領域整合。

1. 資通訊應用技術普及對工作與生活的改變及負面影響

根據微軟預測2025年全球網路用戶數量將達到47億人口，可見數位化成長是十分快速的，相對應在雲端運算、物聯網、巨量資料以及網路安全等技術發展上也同時獲得極大的關注。雖然資通訊技術開創了許多新的發展機會，但是在數位世界中不平等、資訊不對稱性等問題，將面臨網路恐怖主義存在，以及技術對隱私所產生的衝擊。

2. 能源與環保技術

受到氣候變遷的影響，能源與環保意識抬頭，相關的技術隨之蓬勃發展，例如再生能源、太陽能、電動車、奈米線鋰電池、先進儲能技術等等。以太陽能為例，各國積極研發與推動太陽能相關計畫，使得太陽能發電價格逐漸降低，創造新的商業戰場與消費機會。同時隨著太陽能發電與能源效率解決方案、資料分析、和其他技術的融合，在未來的全球能源革命中將扮演愈來愈重要的角色。

3. 3D列印與智慧製造

數位經濟崛起將興起與促成重要的經濟活動與產業發展方向，3D列印與智慧製造技術，從德國工業4.0到中國製造2025，可協同、快速、智慧性等製造技術不斷被提出，且與各個領域結合創造出更具應用性的發展。藉由資通訊技術與製造生產各項技術到位，整合前端感測、物聯網通訊技術、虛實整合系統、雲端運算以及大數據分析等等，達到提升生產效率、因應彈性生產及解決缺工等議題，也引領未來產業發展創新，進而改變產業鏈樣貌。

4. 生物科技與先進醫療提升人體素質

醫療進步牽動人口壽命發展，未來高齡化社會趨勢，也搭配先進醫療科技突破，諸如細胞圖譜的掌握、基因控制及各種先進醫療技術不斷創新，使各種疾病的治療和預防，藉由生物科技與先進醫療技術直接增強人類的生存能力。但在生物技術與基因操縱模式的應用，也帶來改變生物本質之技術在社會倫理、價值面等議題討論。

5. 跨領域整合

跨領域科技發展的型態分為三大類：①跨領域技術結合，例如軟性電子與智慧型車輛，在產業內進行技術跨領域的提升；②跨領域應用結合，例如智慧手機整合相機、MP3、GPS等，混合多種應用於主要產業上；③跨領域產業結合，例如觀光醫療、電子紡織、數位文化等，結合不同產業的技術，形成新應用新產業。未來技術與需求之間的整合，將會有更多的創新與發展的可能性，跨領域技術整合將是未來重要的創新發展，其重視設計與創新價值的發展，也將會建立連結平台，以促成跨領域的共同發展。

三、經濟面前瞻趨勢

根據以上國際前瞻趨勢報告在經濟面的重要發展議題，可發現未來經濟面向中的重要趨勢，包括全球經濟強國的重心東移、經濟互聯性強化、政府債務危機。

1. 全球經濟強國的重心東移、新興市場成為主要市場與工廠

根據上述文獻指出，2030年中國可能成為全球最大經濟體，而全球前七大經濟體之估計，金磚四國（巴西、俄羅斯、印度與中國）將占四席，其他先進國家則僅有美、日、英在其中。在中長期全球經濟發展過程中，新興市場的國家在實質GDP、出口金額、以及消費力道，將是全球發展區域的聚集地。其中，中國與印度將成為全球商品與服務的供應者，俄羅斯的原物料將是全球主要來源，印度實質出口將以平均每年13%速度增加，到2030年與中國在全球出口的占有率分別為6.4%與14%。

2. 全球經濟的互聯性增加、主要經濟體雙向貿易流量擴增

全球經濟的互聯性增加可由貿易占GDP的比重看到，其中亞洲國家占全球出口比重有近倍數成長， 估計在2030年達39%。同時，在美國、歐盟、中國三大經濟體的雙邊貿易估計也可看到，到2030年將是近兩倍流量的成長。

3. 公共債務潛在風險

　公共債務問題在2035年時仍是重大經濟問題， 預計在2035年全球政府公共債務占全球GDP之比重將高達98%。而債務的壓力存在區域及國家的差異性大，估計2035年歐洲的公共債務占GDP比重為133%，美國的公共債務占GDP比重為213%，而日本的公共債務占GDP比重為385%。又因高齡化社會造成養老及照顧支出的增加，更加重了公共債務的壓力。

四、環境面前瞻趨勢

根據以上國際前瞻趨勢報告在環境面的重要發展議題，可發現未來環境面向中的重要趨勢，包括能源需求持續增加帶來再生能源發展機會，以及透過環境管理建構可持續發展。

1. 能源需求持續增加帶來再生能源發展機會

『確保人人獲得負擔得起的、可靠和可持續的現代能源』是聯合國所發布的十七個可持續發展目標之一，計畫到2030年大幅增加可再生能源在全球能源結構中的比例。龐大的能源消費市場也引來各國相繼投入科技研發的熱潮，國際能源署預估到2035年， 全球能源投資需求將達40.2兆美元，是目前投資規模1.6兆美元的25倍。全球能源投資驅動力首先來自亞洲經濟體對能源，特別針對化石能源愈來愈多的需求，各國也積極推動再生能源政策，以因應全球對能源的依賴。根據英國石油公司的能源推估顯示，未來20年內，太陽能發電、風力發電、和生物燃料的消費量，將超越化石燃料需求量，全球再生能源消費將保持年增8.2%，超越目前成長最快的化石燃料—天然氣。更多再生能源的發展，不僅解決了對石化能源的過度依賴，也減緩了氣候變遷所帶來的環境影響。

2. 環境管理建構可持續發展之條件

到2030年預計約有50億人口生活在城市，而高速的城市化帶來了巨大的挑戰，包括環境污染加劇、自然資源匱乏、以及基本服務和基礎設施不足，這也使城市更容易受災害影響。『建設包容、安全、有抵禦災害能力和可持續的城市和人類住區』是聯合國所發布的十七個可持續發展目標之一，計畫到2030年在所有國家加強包容和可持續的城市建設，加強參與性、綜合性、可持續的人類住區規劃和管理能力。

面對氣候變遷的兩大因應措施，包括節能減碳之「減輕措施」，與調適能力建構之「調適措施」，而環境資源管理是以應用科學與功能的方法來改善環境的管理，目的在確保生態系統得到保護和維持。各國為了協調發展與環境關係，積極建立環境管理體系以發展可持續經濟體系，達到滿足人們基本需求卻又不超過環境容許極限的目標。

五、政治面前瞻趨勢

根據以上國際前瞻趨勢報告在政治面的重要發展議題，可發現未來政治面向中的重要趨勢，包括多元而複雜的國際關係、多邊主義弱化，雙邊及區域關係強化。

1. 多元而複雜的國際關係

不同於以往由歐美先進國家主導的國際聯盟，新興市場因為經濟市場興起開始在國際上展現其影響力，預計2020年巴西、中國和印度等主要開發中國家的經濟總產出將超過加拿大、法國、德國、義大利、英國和美國。而關於新興市場環境汙染、脫貧、人口老化等問題，在政府治理與政治安定上仍需克服。再加上非國家組織例如企業、非營利組織或機構等的影響也超乎許多國家的力量，使得在全球化的過程中不得不需要達到新的平衡點，不只是國家與國家之間的角力，因此未來在全球政治面上呈現更多元化、複雜的趨勢。

2. 多邊主義弱化，雙邊及區域關係強化

　　新興市場興起，同時也面臨經濟安全與工作安全壓力，未來社會氛圍不再默許少數人占據豐厚資源， 過去由經濟強國主導之多邊主義逐漸弱化，新興區域聯盟依著境內本身產業發展需求，以及與國際市場連結緊密的關係，積極透過共同市場與生產基地的概念，增強該區域在產業發展及科技研發上的競爭力， 使國際競爭由單一國家擴大為區域層次，塑造出科技地緣政治，也帶動區域科技合作研發。

國際前瞻科技發展重點
以五大領域做為技術影響力調查的基礎

為掌握國際重要前瞻科技，首先蒐集重點國家的前瞻科技清單，來源包括日本第十次科學技術調查、韓國第四次技術預測、以及德國前瞻進程研究計畫。此外，本研究亦分析2012年至2017年具有高影響性及代表性的國際前瞻科技期刊，包括Nature、Science、MIT Technology Review等等，共17,477篇論文。透過文字雲分析，以關鍵字頻率之視覺呈現方式來觀察期刊中的技術重點。

根據彙整重點國家的前瞻科技清單，以及掃描國際前瞻科技期刊的重點技術後，本研究將技術分為數位科技、智慧機器、綠能環保、先進材料與生命科技五大領域。再依照不同領域分別彙整出2030年具重大影響力的前瞻技術共約150項，作為選出全球Top 30前瞻技術的候選請單。此五大領域說明如下：

一、數位科技領域

1. 領域範圍：研究資通訊、電子及光電科技之研發，增進產業科技創新與技術提升，及融合資通訊技術開發各式各樣民生、安全、環境生活相關創新服務，以推動資訊化社會之建設及提供民眾有感的便利好生活以創造經濟利益。
2. 技術項目：第六代行動通訊、人工智慧、量子運算、區塊鏈、虛擬助理、擴增實境/虛擬實境、電子紙、智慧隱形眼鏡、生物電腦、機器翻譯、腦機介面、全息影像、高效能運算、生物辨識、自然人機介面、穿牆雷達、高度整合晶片技術、高效率無線充電技術、光通訊、感知無線電、室內導航、自旋電晶體、雲端運算、遠距探測等⋯共約50項技術。

二、智慧機器領域

1. 領域範圍：研究產業工程科技及智慧機械技術， 用來增進產業科技創新與技術提升，以提高勞動效率、增進大型基礎設施效率等，以創造經濟利益之技術領域。
2. 技術項目：動力外骨骼、工業機器人、服務機器人、醫療機器人、自動駕駛車、3D列印、仿生製造、小型衛星、微型機器人、先進駕駛輔助系統、生物混合機器人、超高速路上運輸系統、次奈米精準製造技術、太空飛行、超高建築建造技術等⋯共約23項技術。

三、綠能環保領域

1. 領域範圍：研究自然環境之基本現象及生態、綠色能源與資源有效應用等相關科學知識與技術及環境之探索，以促進人與大自然和諧相處，並營造生活環境之舒適與安全。
2. 技術項目：新能源車、碳捕捉與儲存、零碳排放建築、能源儲存、燃料電池、生質能源、海洋能源、風力、核融合發電技術、海水淡化、氫能源、低損耗電力傳輸、地熱能源、太陽能、金屬空氣電池、全球暖化觀測/評估技術、自然災害風險管理技術等⋯共約31項技術。

四、先進材料領域

1. 領域範圍：研究基礎材料、化學，乃至於物理、量子、粒子等領域之技術，包含先進材料、重力、高能物理、粒子及核物理、量子資訊、原子分子及光學物理、超導物理、磁性物理等。
2. 技術項目：可再生與生物降解之塑膠材料、石墨烯、奈米材料、二氧化碳料源、固態電池材料、可自我修復之建築材料、高分子生醫材料、高強度高韌性鋼鐵材料、高強度混凝土、陶瓷生醫材料等⋯共約10項技術。

五、生命科技領域

1. 領域範圍：探討生命現象及運用相關科學知識與技術，以增進與維護生命之安全及提升生活品質，並加強公共衛生、促進醫藥健康、提升農林漁牧及食物品質、厚植生技產業發展基礎。
2. 技術項目：個人醫學、3D器官列印、奈米生物感測、基因醫學、細胞醫學、小分子藥物、生物標記、基因編輯、先進義肢、遠距醫療、分子影像技術、生物性農藥、植物工廠、人工血管、免疫細胞療法、高解析度腦照影技術等..共約32項技術。

全球30大前瞻技術成為2030年
影響社會、經濟、環境最重要的關鍵

本研究將前瞻科技分為數位科技、智慧機器、綠能環保、先進材料與生命科技五大領域，並採用SRI 技術群組規劃（Technology Portfolio Planning， TPP）方法，分別邀請各領域台灣產、官、學、研之專家進行前瞻科技問卷調查並參與專家工作坊。各領域專家就2030年具影響力之150項前瞻技術，考量全球在社會、技術、經濟、環境、政策等五大面向之前瞻趨勢，評估各項前瞻技術對於全球未來二十年在社會發展、經濟成長、環境永續重要性，以及技術研發投入風險性。而專家亦可自行提出對全球發展有重大影響之其他前瞻技術（未涵蓋於問卷的前瞻技術），於專家工作坊與其他專家共同討論其重要性和風險性。經由與會專家在工作坊充分討論形成共識後，選出全球Top 30前瞻技術，作為亞洲2030年前瞻調查之基底科技項目。