2023世界前沿技術(shù)發(fā)展報告綜合篇_第1頁
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世界前沿技術(shù)發(fā)展報告2023(綜合篇)目錄TOC\o"1-2"\h\u28242一世界前沿技術(shù)發(fā)展趨勢與特點 419615(一)前沿技術(shù)創(chuàng)新釋放聚合效應(yīng),范式轉(zhuǎn)換成為科技進步加速器 45536(二)的“金鑰匙” 511348(三)全球創(chuàng)新投入持續(xù)加大,亞洲創(chuàng)新勢頭強勁 631429(四)全球科技競爭博弈加劇,部分領(lǐng)域技術(shù)體系開始分化 824760(五)顛覆性技術(shù)引發(fā)新的安全挑戰(zhàn),全球技術(shù)治理體系亟須變革 924634二世界主要經(jīng)濟體科技戰(zhàn)略與政策動態(tài) 107703(一)世界各主要經(jīng)濟體強化前沿技術(shù)的戰(zhàn)略布局,系統(tǒng)性培育新興技術(shù)生態(tài) 1032259(二)世界各主要經(jīng)濟體密集調(diào)整軍事戰(zhàn)略,大幅增加國防預(yù)算,將戰(zhàn)略性技術(shù)威懾作為提升重點 1026021(三)美西方發(fā)達經(jīng)濟體推行科技保護主義政策,強化盟友合作,構(gòu)筑排華高科技供應(yīng)鏈 1223748(四)世界主要經(jīng)濟體強化戰(zhàn)略新疆域的布局,著力提升技術(shù)應(yīng)用能力 1224771三重要前沿技術(shù)領(lǐng)域研究進展 1432349(一)信息技術(shù) 1414267(二)生物技術(shù) 1626703(三)能源技術(shù) 1918167(四)新材料技術(shù) 221670(五)智能制造技術(shù) 2528470(六)航天技術(shù) 2720795(七)航空技術(shù) 3024672(八)海洋技術(shù) 32世界前沿技術(shù)發(fā)展報告綜述2022年,世界百年未有之大變局加速演進,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展,科技創(chuàng)新在大國博弈中越發(fā)成為關(guān)鍵變量,前沿技術(shù)領(lǐng)域已成為大國競爭的重要戰(zhàn)略陣地,科學技術(shù)在變局之中從來沒有像今天這樣深刻影響著國家的前途命運,指引著未來。全球疫情反復(fù)延宕,未來仍存在一定的不確定性;烏克蘭危機牽動世界,外溢效應(yīng)引發(fā)全球政治、經(jīng)濟、安全局勢和糧食、能源等多重危機;全球頻現(xiàn)極端天氣,應(yīng)對解決氣候問題迫在眉睫;國際主要經(jīng)濟體通脹高企,全球經(jīng)濟增長停滯甚至下行的趨勢明顯,在這樣的背景下,世界各國更加重視科技創(chuàng)新,把科技創(chuàng)新作為發(fā)展的新引擎,不斷加大前沿科技布局,寄希望于利用科技實力和創(chuàng)新能力,重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu),擺脫當前的困局。全球科技創(chuàng)新熱情持續(xù)高漲,前沿技術(shù)迭代和新科技生態(tài)構(gòu)建加速。在科技為世界各主要國家發(fā)展和安全提供戰(zhàn)略支撐、激發(fā)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展內(nèi)生動力的同時,大國圍繞未來科技發(fā)展主導(dǎo)權(quán)的爭奪也越發(fā)激烈。2022年,世界百年未有之大變局加速演進,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展,科技創(chuàng)新在大國博弈中越發(fā)成為關(guān)鍵變量,前沿技術(shù)領(lǐng)域已成為大國競爭的重要戰(zhàn)略陣地,科學技術(shù)在變局之中從來沒有像今天這樣深刻影響著國家的前途命運,指引著未來。全球疫情反復(fù)延宕,未來仍存在一定的不確定性;烏克蘭危機牽動世界,外溢效應(yīng)引發(fā)全球政治、經(jīng)濟、安全局勢和糧食、能源等多重危機;全球頻現(xiàn)極端天氣,應(yīng)對解決氣候問題迫在眉睫;國際主要經(jīng)濟體通脹高企,全球經(jīng)濟增長停滯甚至下行的趨勢明顯,在這樣的背景下,世界各國更加重視科技創(chuàng)新,把科技創(chuàng)新作為發(fā)展的新引擎,不斷加大前沿科技布局,寄希望于利用科技實力和創(chuàng)新能力,重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu),擺脫當前的困局。全球科技創(chuàng)新熱情持續(xù)高漲,前沿技術(shù)迭代和新科技生態(tài)構(gòu)建加速。在科技為世界各主要國家發(fā)展和安全提供戰(zhàn)略支撐、激發(fā)經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)發(fā)展內(nèi)生動力的同時,大國圍繞未來科技發(fā)展主導(dǎo)權(quán)的爭奪也越發(fā)激烈。一世界前沿技術(shù)發(fā)展趨勢與特點(一)前沿技術(shù)創(chuàng)新釋放聚合效應(yīng),范式轉(zhuǎn)換成為科技進步加速器隨著以新一代信息技術(shù)、新能源、新材料、生物醫(yī)藥、綠色低碳等技術(shù)的交叉融合為特征的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃發(fā)展,前沿技術(shù)深度交叉融合成為推動前沿科技發(fā)展的動力,正釋放出更大的聚合效應(yīng)。例如,人類的創(chuàng)造性與人工智能相互促進,正在深刻改變科技發(fā)展的進程,有望產(chǎn)生顛覆性技術(shù)。創(chuàng)新范式呈現(xiàn)發(fā)散式轉(zhuǎn)換,科技領(lǐng)域出現(xiàn)多技術(shù)交叉融合、齊頭并進的鏈式變革,前沿技術(shù)迭代周期明顯縮短?;A(chǔ)研究取得突破性進展。人工智能、先進計算、先進材料等新興技術(shù)成果的應(yīng)用推動了基礎(chǔ)科學研究取得更多突破性進展。例如,美國聯(lián)合研究團隊基于納米柱鑲嵌表技術(shù)與光相互作用技術(shù)發(fā)明的“光鑷”,首次成功捕獲單個原子,為原子級科學實驗帶了革命性進展;美國加利福尼亞理工學院(CaliforniaInstituteofTechnology,Caltech)科學家使用谷歌量子計算機首次模擬出“全息蟲洞”,或?qū)⒔鉀Q現(xiàn)代物理學中關(guān)于量子學與廣義相對論的矛盾;美國能源部布魯克海文國家實驗室(Brookhaven Laboratory, BNL)利用人工智能驅(qū)動技術(shù),發(fā)現(xiàn)了3種新的納米結(jié)構(gòu);日本國家天文(NationalAstronomicalObservatoryofJapan,NAOJ)計算天體物理中心使用超級計算機首次觀測到中子星合并產(chǎn)生的稀土元素,將極大地推動關(guān)于宇宙產(chǎn)生大量重元素的究;ESMFold、AlphaFold等人工智能系統(tǒng)預(yù)測蛋白質(zhì)構(gòu)成的突破,大幅提高了人類分析地球生命起源與發(fā)展的進程,使人類對生物結(jié)構(gòu)的理解進入全新時代,未來或可出現(xiàn)造生物。應(yīng)用研究取得里程碑式成果。例如,美國國家點火裝置(NationalIgnitionFacility,NIF)有史以來第一次成功在核聚變反應(yīng)中獲得“凈能量增益”,在實現(xiàn)人類獲得零碳排放新型永續(xù)能源的進程中邁出關(guān)鍵一步;美國國家標準技術(shù)研究院(NationalInstituteofStandardsandTechnology,NIST)研發(fā)出以RNA為核心的可長時間在細胞內(nèi)存活的生物計算機,有望為人類治療疾病帶來劃時代的改變;德國柏林工業(yè)大學(TechnischeUniversit?tBerlin)研究團隊使用多層前饋深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(DNN)完全折疊方法創(chuàng)建的人類作研制出新超導(dǎo)量子比特“獨角獸”,以99.9%的置信度實現(xiàn)了量子邏輯門,成為對構(gòu)建商用量子計算機具有重大里程碑意義的成果;以色列魏茨曼科學研究所(WeizmannInstituteofScience)使用干細胞在實驗室里培育出具有大腦雛形的胚胎,在培育合成器促進可穿戴和植入式電子設(shè)備的開發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用。人工智能推動技術(shù)迭代提速。例如,美國開發(fā)的一種幾何深度學習模型EquiBind,計算速度較以往方式快1200倍,極大地提升了分析發(fā)現(xiàn)潛在新藥分子的速度;Meta公司研發(fā)的ESMFold模型能成功預(yù)測6億多種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),不僅種類遠超AlphaFold2,預(yù)測速度更是其60倍;Meta公司發(fā)布多模態(tài)自監(jiān)督學習框架data2vec2.0,可將傳統(tǒng)訓(xùn)練效率提升16倍以上;歐洲物理學家應(yīng)用人工智能成功將一個需要10萬個方程的量子問題,壓縮為只需4個方程的小任務(wù)。技術(shù)革新產(chǎn)生新的發(fā)展方向。在半導(dǎo)體方面,美國Zyvex Labs公司宣布研發(fā)出一種新的光刻系統(tǒng),采取新的電子束光刻(E-Beam Lithography, EBL)技術(shù),制程精度遠超EUV光刻機。在硬件架構(gòu)方面,美國Cerebras公司發(fā)布了Andromeda超級計算機,采用了與通用GPU集群不同的特定架構(gòu),不僅降低了能耗且算力水平是目前最強超算Frontier系統(tǒng)的1.6倍。在碳捕集工藝方面,美國太平洋西北國家實驗室(Pacific NationalLaboratory,PNNL)開辟了一個新的二氧化碳轉(zhuǎn)化化學領(lǐng)域,推出迄今為止成本最低的碳捕獲系統(tǒng)。在人工智能技術(shù)進步方面,OpenAI開發(fā)的新一代人工智能繪畫工具DALL-E2可以將文本提示準確轉(zhuǎn)化為逼真的可編輯圖像;OpenAI開發(fā)的第四代大型語言模型ChatGPT出現(xiàn)顛覆式的迭代,已具備基本的人類交流與理解能力,甚至比人類更強。在腦機接口方面,美國Precision 公司研制出半侵入式腦機接口設(shè)備,厚度僅為發(fā)絲的五分之一,可貼合于大腦表面,成為大腦皮層“第七層”。(二)的“金鑰匙”2022年全球經(jīng)濟持續(xù)衰退,多個主要經(jīng)濟體通貨膨脹惡化,經(jīng)濟增長乏力;地緣政風險的“金鑰匙”。流行病陰霾未散。一方面,疫情的破壞性雖然顯著降低,但病毒仍在傳播并不斷出現(xiàn)新的變種,后續(xù)發(fā)展仍需持續(xù)關(guān)注;另一方面,2022年部分地區(qū)暴發(fā)霍亂、埃博拉和猴痘等疫情,其他大流行病出現(xiàn)的可能性增加。縱觀人類發(fā)展史,戰(zhàn)勝疾病最有力的武器就是科學技術(shù),在結(jié)束這場疫情大流行的過程中,科學抗疫起到了關(guān)鍵作用。極端天氣出現(xiàn)頻率增高。2022年,溫室氣體濃度、海平面高度、海洋熱量和海洋酸化四個關(guān)鍵氣候變化指標均創(chuàng)下了新紀錄,世界各地頻現(xiàn)極端天氣。夏季,多國報告了超過40攝氏度的極端高溫,巴基斯坦發(fā)生毀滅性的洪水災(zāi)害;冬季,北半球多地同步爆發(fā)寒潮,甚至極寒天氣。世界氣象組織指出,2022年發(fā)生的極端氣候和天氣再次表明,人類應(yīng)對氣候問題的壓力已經(jīng)越來越大了。當前,各種顛覆性技術(shù)處于多種技術(shù)路線齊頭并進的態(tài)勢,未來任一領(lǐng)域的突破都可能推動全球發(fā)展進入新的階段。例如,2022年核聚變領(lǐng)域的磁約束和激光慣性約束技術(shù)路線均出現(xiàn)里程碑式突破,一旦上億攝氏度點火、穩(wěn)定長時間約束控制等工程技術(shù)難題被攻克,將可永久性解決人類能源危機,并極大改善氣候變化指標。人工智能、生物技術(shù)、可再生能源等技術(shù)的發(fā)展正推動新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的形成和持續(xù)深入發(fā)展,不僅能為人類當前危機提供解決方案,也可成為未來拉動經(jīng)濟增長的新引擎。日本、德國等許多國家將研發(fā)重點從“以科技領(lǐng)域為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙越鉀Q問動力和廣闊市場空間。Web3.0技術(shù)打造出新型網(wǎng)絡(luò)空間,催生出新的元宇宙業(yè)態(tài)。氫能關(guān)鍵技術(shù)的突破將推動氫能在清潔能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮更加重要的作用,可構(gòu)建出新的氫產(chǎn)的三大戰(zhàn)略投資領(lǐng)域之一;埃及借籌辦2022年聯(lián)合國氣候變化大會(COP27)的契機推進其氫能戰(zhàn)略,當年就與世界各國簽約了超過500億美元的氫項目。(三)全球創(chuàng)新投入持續(xù)加大,亞洲創(chuàng)新勢頭強勁全球研發(fā)投入增長。根據(jù)美國《研發(fā)世界》(R&DWORLD)期刊“2022全球研發(fā)資金展望”(2022GlobalR&DFundingForecast)公布的信息,2022年全球研發(fā)投入達到2.476萬億美元(按購買力平價計算),同比增長5.43%。雖然受疫情反復(fù)、經(jīng)濟增長放緩等多重因素的影響,全球研發(fā)投入增長未恢復(fù)到疫情前水平,但已普遍高于預(yù)期,這主要得益于政府投資力度增加和亞洲地區(qū)國家研發(fā)投入的強勢增長。具體來看,2022年亞洲研發(fā)支出占全球份額的41.8%;北美地區(qū)的研發(fā)支出占全球份額的29.2%;歐洲地區(qū)的研發(fā)支出占全球份額縮減至21.6%。亞洲地區(qū)的增長主要集中于中國、日本、力量。中國雖然在研發(fā)支出規(guī)模上排名世界第二,但研發(fā)強度僅為2.55%,未達到經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OrganizationforEconomicCo-operationandDevelopment,OECD)將2023年聯(lián)邦年度研發(fā)總額增至2000億美元,相比2019年增長近33%(見表1-1)。表1-12022年研發(fā)投入排名前10國家研發(fā)投入支出及研發(fā)強度情況數(shù)據(jù)來源:R&DWORLD(按購買力平價計算,數(shù)據(jù)均為估算值)。創(chuàng)新產(chǎn)出持續(xù)增長。2021年全球創(chuàng)新者共提交了340萬件專利申請,同比增長3.6%,其中亞洲辦事處受理了全球所有申請的67.7%,占全球份額突破三分之二。從地區(qū)分布來看,中國增長5.5%,韓國增長2.5%,印度增長5.5%,美國、日本和德國的本地專利申請均有所下降。從專利申請的技術(shù)分布來看,計算機技術(shù)占所有公開申請的十分之一,其后依次是數(shù)字通信、電機、醫(yī)療技術(shù)等。值得注意的是,電機、儀器和能源領(lǐng)域?qū)@暾埩孔?020年后重新超過醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。世界主要經(jīng)濟體加大綠色產(chǎn)業(yè)和數(shù)字經(jīng)濟投資力度,使新能源和智能制造等領(lǐng)域研發(fā)成為全球科技創(chuàng)新的新焦點(見表1-2)。表1-22019—2022年部分技術(shù)領(lǐng)域PCT專利公開量對比(單位:件)續(xù)表數(shù)據(jù)來源:世界知識產(chǎn)權(quán)組織數(shù)據(jù)庫。亞洲科技創(chuàng)新勢頭發(fā)展強勁。根據(jù)2022年世界知識產(chǎn)權(quán)組織發(fā)布的《全球創(chuàng)新指數(shù)2022》(GlobalInnovationIndex2022),中國從2017年的排名第22名攀升至第11名,居中等收入經(jīng)濟體之首,是世界上進步最快的國家之一。除中國外,亞洲國家中,韓國、新加坡、日本分別位居全球創(chuàng)新指數(shù)第6名、第7名和第13名,亞洲繼續(xù)縮小與北美和歐洲的創(chuàng)新指標差距。越南高科技進口指標排名全球第一;印度則超過越南成為中低收入經(jīng)濟體的第一名,并在通信技術(shù)服務(wù)出口領(lǐng)域領(lǐng)先世界;印度尼西亞在創(chuàng)業(yè)政策和文化方面排名全球第一,均顯示出強勁的發(fā)展勢頭。2022年全球科技產(chǎn)業(yè)集群前100名中,中國擁有21個,第一次與美國擁有同樣多的科技產(chǎn)業(yè)集群。2022年,全球創(chuàng)新走過了一段艱難歷程,一方面,全球經(jīng)濟發(fā)展進入下行周期,全球科研資金增加存在難度;另一方面,在疫情反復(fù)無常、地緣政治危機持續(xù)、經(jīng)濟高貨幣基金組織(InternationalMonetaryFund,IMF)預(yù)測,全球2023年科研資金將下降至2.7%。各國將在未來一年面對更加艱難的抉擇:在財政預(yù)算普遍吃緊的態(tài)勢下,是否為搶占新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革先發(fā)優(yōu)勢,而保證甚至加大科研投入。(四)全球科技競爭博弈加劇,部分領(lǐng)域技術(shù)體系開始分化加拿大、澳大利亞等7個國家構(gòu)建關(guān)鍵礦產(chǎn)伙伴關(guān)系,將在關(guān)鍵礦產(chǎn)領(lǐng)域開展合作勘探、要因素。例如,臉書(Facebook)、推特(Twitter)等社交媒體巨頭運用平臺權(quán)力,為美西方贏得認知戰(zhàn)提供了重要支持;微軟、谷歌、太空探索技術(shù)公司(SpaceX)等為美西方網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)和情報站提供技術(shù)支撐;美國政府使用SpaceX等商業(yè)太空公司的天基系統(tǒng)向烏克蘭和商業(yè)手段攜手本國科技巨頭為其政治利益服務(wù),使科技巨頭展現(xiàn)出越來越重要的影響力。各國紛紛出臺政策搶奪人才,科技人才之爭更趨激烈。美國為吸引全球人才赴美和留美,推出一系列“突破性”新政,例如,通過《2022年美國競爭法案》(AmericaCompetesActof2022)大幅降低對理工科專業(yè)人才的引進門檻,進一步強化美國在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的人才儲備。英國政府支持“GrowthVisa”增長簽證政策,以彌補英國關(guān)鍵領(lǐng)域人才短缺,增強經(jīng)濟科技發(fā)展后勁。比利時、芬蘭、希臘、新西蘭等國家也紛紛放寬持學生或其他簽證入境的外國人工作權(quán)利和機會,甚至無限期延長有科技背景外國人的臨時工作簽證。展的態(tài)勢,對相關(guān)研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用和標準制定產(chǎn)生深刻影響。在5G方面,中國主要發(fā)展基于Sub-6GHz頻段的5G網(wǎng)絡(luò),而美國則主推5G毫米波網(wǎng)絡(luò)。在手機衛(wèi)星直連方面,美國推出“蘋果+Globalstar”的iOS緊急通信服務(wù),并正在發(fā)展“高通+銥星”的安卓通信系統(tǒng);中國推出“華為+北斗”的緊急通信服務(wù),并將繼續(xù)推進星地網(wǎng)絡(luò)融合建設(shè)。在激光武器方面,中國采用相干合成路線,而美國采用非相干合束激光。在無人駕駛方保護;中國支持尊重各國在網(wǎng)絡(luò)空間的國家主權(quán)。(五)顛覆性技術(shù)引發(fā)新的安全挑戰(zhàn),全球技術(shù)治理體系亟須變革2022年,更多顛覆性技術(shù)發(fā)展已從實驗階段步入應(yīng)用階段,對傳統(tǒng)業(yè)態(tài)帶來顛覆性改變。市場研究機構(gòu)Gartner公司發(fā)布的《2022年技術(shù)成熟度曲線》(The HypeCycle)報告指出,沉浸式體驗、人工智能自動化、云數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)等新興技術(shù)給產(chǎn)業(yè)帶來深遠影響。在下一代互聯(lián)網(wǎng)方面,元宇宙、Web3.0技術(shù)和產(chǎn)品將人類體驗擴大到可集成數(shù)字貨幣的虛擬場所和生態(tài)系統(tǒng)。美軍運用VR/AR打造軍事元宇宙進行沉浸式訓(xùn)練;美國非同質(zhì)化代幣(Non-FungibleToken,NFT)畫作成為新時尚,甚至出現(xiàn)自動販賣機;蘋果也即將推出AR/VR頭顯。在人工智能方面,自主系統(tǒng)應(yīng)用加速,無人駕駛、無人機、無人艇等無人系統(tǒng)已廣泛進入實際應(yīng)用和實戰(zhàn)運用。2022年2月,俄烏沖突爆發(fā)后,俄羅斯和烏克蘭都大規(guī)模使用了低成本無人機,傳統(tǒng)戰(zhàn)爭形態(tài)產(chǎn)生顛覆性改變。美打造了由150艘各式艦艇組成的無人艦隊,中國百噸級無人艇也成功實現(xiàn)首航。在生物技術(shù)方面,美國Synchron公司開發(fā)的腦機接口植入式設(shè)備展開早期可行性臨床試驗;食品藥品監(jiān)督管理局(FoodandDrugAdministration,FDA)授予規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列(ClusteredRegularlyInterspacedShortPalindromicRepeats,CRISPR)基因編輯療法exa-cel滾動審查,有望批準進入臨床應(yīng)用;以色列魏茨曼研究所研究團隊首次培育出完全人工合成的小鼠胚胎,并發(fā)育出跳動的心臟。新技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用,正在打破傳統(tǒng)的社會運行模式和規(guī)則治理架構(gòu),沖擊傳科技生態(tài)與治理體系,產(chǎn)生監(jiān)管與倫理困境,國家安全、社會治理的內(nèi)涵和理論實踐均生重大變化,治理方式亟須改革甚至重塑。例如,無人駕駛、無人機、無人艇等無人智系統(tǒng)進入實用,生產(chǎn)、生活和傳統(tǒng)戰(zhàn)爭從指揮到實踐、從法律到管理都產(chǎn)生了全新的變化。致命性自主武器系統(tǒng)(LethalAutonomousWeaponSystems,LAWS)在無人類直接參與的情況下自動識別和摧毀敵方目標,大大減少己方人員傷亡,反而更易引發(fā)戰(zhàn)爭風與倫理困境。美國前國務(wù)卿基辛格(HenryAlfredKissinger)稱人工智能已經(jīng)成為軍備控制新前沿。美國國防部(DepartmentofDefense,DOD)正在更新LAWS指南,以適應(yīng)人工智能的進步對軍事的影響。腦機接口技術(shù)發(fā)展出“腦控”(MindManipulation)與“讀心”(Mind 等新興功能,可對人類大腦的思維、記憶、情感進行“讀取和操控”,進而觸動人類社會的主體性,將極大考驗人類當前的倫理與法理。對于快速發(fā)展的“合成胚胎”技術(shù),CRISPR基因編輯技術(shù)等目前尚無明確的法律和道德框架規(guī)制,監(jiān)管與法律的滯后可能帶來無法預(yù)見和控制的巨大風險。對前沿科技飛速發(fā)展帶來的諸多風險和挑戰(zhàn),全球任何一個國家都不可能獨享好處而無視風險,而且任何一個國家都難以獨善其身。各國亟須加強協(xié)作,對新興科技帶來的風險與挑戰(zhàn)達成共識,共同推動全球治理體系變革,發(fā)揮國際多邊機制防范與治理危機。二世界主要經(jīng)濟體科技戰(zhàn)略與政策動態(tài)(一)世界各主要經(jīng)濟體強化前沿技術(shù)的戰(zhàn)略布局,系統(tǒng)性培育新興技術(shù)生態(tài)2022年,世界各主要經(jīng)濟體將科技置于重要地位,加大戰(zhàn)略部署,紛紛強化科技創(chuàng)新頂層設(shè)計,明確前沿技術(shù)研究方向。例如,美國發(fā)布新版《關(guān)鍵和新興技術(shù)清單》(NationalStrategyforCriticalandEmergingTechnology);宣布《凈零游戲規(guī)則改變者倡議》(Net-ZeroGameChangersInitiative),公布五大領(lǐng)域共37項核心技術(shù)研究方向。德國發(fā)布《2022年研究與創(chuàng)新報告》(2022 Bundesbericht Forschung Innovation,BuFI2022),宣布未來10年德國將開展科技創(chuàng)新轉(zhuǎn)型;公布《研究與創(chuàng)新未來戰(zhàn)略》(ZukunftsstrategieForschungUndInnovation)草案,確定6個關(guān)鍵領(lǐng)域。英國發(fā)布2022—2027年戰(zhàn)略《共同改變未來》(TransformingTomorrowTogether),提出構(gòu)建卓越科研體系的世界級戰(zhàn)略目標;發(fā)布新版《英國數(shù)字戰(zhàn)略》(UK DigitalStrategy),明確了六大支柱。俄羅斯發(fā)布《宣布俄羅斯聯(lián)邦科學技術(shù)2022—2031年》(2022-2031declaredDecadeofScienceandTechnologyinRussia)總統(tǒng)令,確定未來十年俄羅斯科技發(fā)展的三大基本任務(wù)。日本發(fā)布《創(chuàng)新戰(zhàn)略2022》(IntegratedInnovationStrategy2022)。韓國發(fā)布《國家必備戰(zhàn)略技術(shù)選定與培育保護戰(zhàn)略》,將半導(dǎo)體、顯示器、二次電池等技術(shù)指定為“十二大國家戰(zhàn)略技術(shù)”。多國提高前沿科技研發(fā)資金投入。美國頒布《2022年芯片與科學法案》(TheCHIPSandScienceActof2022),投入2800億美元支持芯片研發(fā)和科技創(chuàng)新;創(chuàng)建衛(wèi)生高級研究計劃局(AdvancedResearchProjectsAgencyforHealth),重點推動健康領(lǐng)域研究的前沿創(chuàng)新。英國政府公布有史以來最高的398億英鎊研發(fā)預(yù)算。德國擬每年投入5000萬歐元資助人工智能項目,并將投資7.4億歐元研發(fā)量子技術(shù)。韓國2022年為戰(zhàn)略技術(shù)研發(fā)投資4.12萬億韓元,并將在2023年預(yù)算中為量子等技術(shù)研發(fā)單獨撥款2651億韓元。世界各主要經(jīng)濟體強化芯片、清潔能源等關(guān)鍵供應(yīng)鏈建設(shè)。美國通過《2022年芯片與科學法案》《通脹削減法案》,打造國內(nèi)芯片和清潔能源供應(yīng)鏈。歐盟《歐洲芯片法案》(TheEuropeanChipsAct)計劃提供超過450億歐元公共和私有資金鼓勵本土芯片產(chǎn)布“電子2030”計劃。日本政府發(fā)布《全球變暖對策推進法》(ActonPromotionofGlobalWarmingCountermeasures)修正案,旨在實現(xiàn)2050年去碳化社會目標。(二)世界各主要經(jīng)濟體密集調(diào)整軍事戰(zhàn)略,大幅增加國防預(yù)算,將戰(zhàn)略性技術(shù)威懾作為提升重點隨著全球地緣競爭加劇,世界主要經(jīng)濟體密集調(diào)整軍事戰(zhàn)略,大量前沿科技成果被應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。例如,美國發(fā)布《國防戰(zhàn)略》(NationalDefenseStrategy)、《核態(tài)勢評估》(NuclearPostureReview)、《2022年導(dǎo)彈防御評估》(2022MissileDefenseReview),明確將核武器作為推進地緣政治目標的工具,提出戰(zhàn)術(shù)性核武器的實戰(zhàn)性運用。北約通過《北約2022戰(zhàn)略概念》(NATOStrategicConcept2022),關(guān)注范圍向亞太地區(qū)擴張。日本通過新版《國家安全保障戰(zhàn)略》(NationalSecurityStrategy)、《國家防衛(wèi)戰(zhàn)略》(NationalDefenseStrategy)、《防衛(wèi)力量整備計劃》(DefenseBuildupProgram)3份安保政策文件,以發(fā)展所謂“反擊能力”為名整軍奮戰(zhàn),安保政策出現(xiàn)第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的重大轉(zhuǎn)變。美西方各國大幅增加國防預(yù)算。美國2023財政年度國防預(yù)算達到8580億美元,創(chuàng)歷史新高,其中1301億美元用于研究、開發(fā)、測試和評估科技,同比增加9.5%。北約將各成員國國防支出占本國GDP2%作為目標底線。英國計劃到20301000億英鎊;德國將從2024年起將每年國防預(yù)算占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比例提高到2%以上。法國將2023財年國防預(yù)算增加到439億歐元。日本未來5年國防開支為43萬億日元,比前五年(2017—2022年)增加56%。目前,世界主要經(jīng)濟體都在著力強化各自的軍事能力建設(shè),尤其重視新興技術(shù)在國防領(lǐng)域的應(yīng)用。一是大力推動人工智能應(yīng)用。美國國防部簽署“人工智能戰(zhàn)略和實施途徑”(ArtificialIntelligenceStrategyandImplementationPathway)文件,明確制定智能戰(zhàn)略》(DefenceArtificialIntelligenceStrategy),創(chuàng)建國防人工智能中心,支持軍合完成部署的各項任務(wù)。以色列首次展示的無人機群實戰(zhàn)能力,其“蜂群”間可相互通信、精確定位目標,甚至能夠指揮實施空襲。二是快速發(fā)展跨領(lǐng)域集成作戰(zhàn)能力。美國國防部持續(xù)提升“聯(lián)合全域指揮與控制”(JointAll-DomainCommandandControl,JADC2)系統(tǒng)的能力建設(shè),進一步提高連接各軍兵種的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)鏈的實戰(zhàn)能力。北約提出多域作戰(zhàn)云是未來實現(xiàn)多域作戰(zhàn)的重要手段,強調(diào)軍隊與工業(yè)界攜手加強云技術(shù)為軍所用。英國《國防能力框架》(TheDefenceCapabilityFramework)將發(fā)展多領(lǐng)域集成能力作為提升未來國防軍事能力最重要的指導(dǎo)原則之一。日本提出強化衛(wèi)星信息收集與分析能力,增強太空、網(wǎng)絡(luò)、電磁波等新領(lǐng)域的“跨領(lǐng)域作戰(zhàn)能力”。三是推動高超聲速與激光武器實際應(yīng)用。美國陸軍開展“遠程高超聲速武器”(LongRangeHypersonicWeapon,LRHW)飛行試驗;空軍AGM-183A高超聲速導(dǎo)彈在幾經(jīng)挫折后終于試驗成功,速度達到聲速的5倍;海軍也正在推進通用高超聲速滑翔飛行器研發(fā)。洛克希德·馬丁公司(LockheedMartinSpaceSystemsCompany,LMT)向美軍交付了300千瓦的高能激光器,并在以色列拉法爾公司(RafaelAdvancedDefenseSystemsLtd.)的“鐵束”(IRONBEAM)100千瓦激光武器系統(tǒng)基礎(chǔ)上開發(fā)新的激光武器。俄羅斯在實戰(zhàn)中首次應(yīng)用“匕首”(Kinzhal)高超聲速空射型彈道導(dǎo)彈摧毀了烏克蘭大型地下武器庫。(三)美西方發(fā)達經(jīng)濟體推行科技保護主義政策,強化盟友合作,構(gòu)筑排華高科技供應(yīng)鏈2022年,美西方發(fā)達經(jīng)濟體推行科技保護政策,泛化科技安全概念,推動全球高技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈重塑。一方面,美國將中國定位為主要競爭對手,積極推行謀求霸權(quán)的現(xiàn)實主義政策。拜登政府《2022年度美國情報界威脅評估報告》(2022AnnualThreatAssessmentoftheS.IntelligenceCommunity)將中國研發(fā)高精尖武器視為重要威脅,其《美國國家安全戰(zhàn)略》將中國科技發(fā)展視為最大挑戰(zhàn),稱遏制中國科技發(fā)展為美國的“全球優(yōu)先事權(quán)法》(ProtectingAmericanIntellectualPropertyAct),以制裁所謂“知識產(chǎn)權(quán)盜權(quán),使未來前沿技術(shù)對華市場化轉(zhuǎn)讓受到極大影響。美國更新《出口管制條例》(ExportAdministrationRegulation,EAR),納入多項敏感技術(shù),限制中國獲取先進半導(dǎo)體,以遏阻中國人工智能、超級計算機等高新科技的發(fā)展。議草案”,阻止中國發(fā)展直升式反衛(wèi)星系統(tǒng)。在6G領(lǐng)域,2022年1月,美國和日本宣布就“6G”通信標準開始合作并共同建立國際標準,預(yù)期最快在2024年推出第一個6G標準。此外,美國通過美歐貿(mào)易和技術(shù)委員會(TradeandTechnologyCouncil,TTC)的協(xié)調(diào),開展美歐新興技術(shù)議題合作,制定全球規(guī)則,尤其強化與中國的科技競爭,構(gòu)筑雙領(lǐng)域進行專利封鎖;美國拉攏日本、韓國、中國臺灣地區(qū)組建的“芯片四方聯(lián)盟”(Chip4),后續(xù)或?qū)U容為“ChipX”,構(gòu)建排華的芯片供應(yīng)鏈。(四)世界主要經(jīng)濟體強化戰(zhàn)略新疆域的布局,著力提升技術(shù)應(yīng)用能力2022年,戰(zhàn)略新疆域在大國博弈和地緣競爭中的戰(zhàn)略意義更加凸顯。俄烏沖突顯示,現(xiàn)代戰(zhàn)爭的疆域已完全包括空天和網(wǎng)絡(luò)空間,不居其中者則居下風。自俄烏沖突爆發(fā)以來,美國及北約依靠強大的空基和天基能力為烏克蘭提供信息支撐,使其在軍事對抗中始終占據(jù)情報、監(jiān)視、偵察、導(dǎo)航和精準打擊優(yōu)勢。軍事對抗之外,俄烏雙方均不斷遭受大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)攻擊,美國及北約網(wǎng)絡(luò)攻防能力也為烏克蘭進行網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)提供了強大助力。布新版《太空政策》(SpacePolicy)文件,將太空視為“美國國家軍事力量的優(yōu)先領(lǐng)域”;發(fā)布《太空服務(wù)、組裝與制造國家戰(zhàn)略》(In-spaceServicing,AssemblyandManufacturing,ISAM),將太空納入“國家基礎(chǔ)設(shè)施保護規(guī)劃”。英國發(fā)布《聯(lián)合條令出版物0-40——英國太空力量》(JointDoctrinePublication0-40:UKSpacePower);發(fā)布新版《國防太空戰(zhàn)略》(DefenceSpaceStrategy)和《英國太空力量》(UKSpacePower),擬通過提升太空力量,確保太空安全。澳大利亞發(fā)布《國防太空戰(zhàn)略》(NationalDefenseSpaceStrategy),并成立太空司令部。韓國制定了《太空經(jīng)濟路線圖》(SpaceEconomyRoadmap),成立航天航空廳;設(shè)立軍事太空分部,加強太空安全能力。二是加大對海洋資源的控制。美國發(fā)布《美國專屬經(jīng)濟區(qū)海洋勘探和觀測的戰(zhàn)略優(yōu)先事項》(StrategicPrioritiesforOceanExplorationandCharacterizationoftheUnitedStatesExclusiveEconomicZone)報告,宣布海洋探索、觀測的高優(yōu)先級事項。英國發(fā)布《國家海上安全戰(zhàn)略》(NewMaritimeSecurityStrategy)和《英國海洋地理空間數(shù)據(jù)的未來》(TheFutureofUKMarineGeospatialDataReport),明確英國要保持在海洋科學領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。法國發(fā)布《海底控制戰(zhàn)略》(SeabedControlStrategy),旨在使法國海軍獲得潛入海底6000米的能力。戰(zhàn)司令部,統(tǒng)一全軍的網(wǎng)戰(zhàn)部隊;發(fā)布《網(wǎng)絡(luò)空間優(yōu)勢愿景》(CyberspaceSuperiorityVision),考慮簽署更新《國家安全總統(tǒng)備忘錄》(NSPM-13),擴大國防部的網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)權(quán)力。美國國務(wù)院成立網(wǎng)絡(luò)空間與數(shù)字政策局(BureauofCyberspaceandDigitalPolicy,CDP),強化美國在全球網(wǎng)絡(luò)及新興技術(shù)規(guī)范標準領(lǐng)域的話語權(quán),首任巡回大使撒尼爾菲克稱將把威懾擴展到網(wǎng)絡(luò)空間。四是美西方國家在新疆域的聯(lián)合趨勢日益加強。太空方面,美國、澳大利亞、加拿大、法國、德國、新西蘭和英國共同發(fā)布《2031聯(lián)合太空作戰(zhàn)愿景》(CombinedSpaceOperations Vision 2031, CSPO);美日簽署《太空合作框架協(xié)議》(FrameworkAgreementforCooperationintheExplorationandUseofOuterSpace);北約2022新版“戰(zhàn)略概念”強調(diào)將共同加強核、常規(guī)、太空和網(wǎng)絡(luò)等綜合力量的威懾與共同防御。海洋方面,美國、日本、澳大利亞和印度同意啟動一項基于衛(wèi)星的海上監(jiān)視倡議共享成果;網(wǎng)絡(luò)方面,美國與法國、德國、英國、日本等全球60個合作伙伴簽署《互聯(lián)網(wǎng)未來宣言》(DeclarationfortheFutureoftheInternet);韓國、日本則正式加入北約網(wǎng)絡(luò)防御中心,強化與北約各國之間的合作關(guān)系;英國、加拿大、澳大利亞、新西蘭韓國等25個國家參加美國主導(dǎo)的“網(wǎng)絡(luò)旗幟23”(CyberFlag23)多國聯(lián)合演習,謀求加強盟國的國防網(wǎng)絡(luò)空間合作。新時期,網(wǎng)絡(luò)、空天、深海等領(lǐng)域的技術(shù)能力已成為大國實力的重要組成部分,是塑造大國博弈格局的重要因素。美西方國家積極在戰(zhàn)略新疆域的技術(shù)力量部署及合作,將對未來的全球科技安全和國家安全產(chǎn)生深遠的影響。三重要前沿技術(shù)領(lǐng)域研究進展(一)信息技術(shù)2022年,以人工智能技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、量子信息技術(shù)、通信技術(shù)等為代表的前沿實用化邁入新階段;生成式人工智能和先進制程半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用快速落地,加速行業(yè)創(chuàng)力革新及生產(chǎn)生活方式變革。重要趨勢半導(dǎo)體先進制程技術(shù)進一步延續(xù)“摩爾定律”。全球知名企業(yè)進軍3納米以下制程,挑戰(zhàn)物理極限,有望拓展超級計算、人工智能等前沿領(lǐng)域的應(yīng)用。2022年5月,比利時微電子研究中心(InteruniversityMicroelectronicsCentre,IMEC)發(fā)布《亞1納米工藝和晶體管路線圖》(Sub-1nmSiliconandTransistorRoadmap),探討全球半導(dǎo)體工藝與技術(shù)進一步發(fā)展的路線圖,并認為互補場效應(yīng)晶體管(Complementary Field-EffectTransistor, CFET)和Atomic原子通道是關(guān)鍵技術(shù),有助于到2036年實現(xiàn)0.2納米制程工藝。2022年6月,中國臺灣積體電路制造股份有限公司(簡稱“臺積電”)計劃投資340億美元研發(fā)2納米制程工藝,并擬于2025年量產(chǎn)。2022年6月,韓國三星公司(Samsung)3納米制程工藝正式量產(chǎn),首次采用全環(huán)繞柵極晶體管(Gate-All-Around,GAA)技術(shù),較5納米工藝性能提高23%、功耗降低45%。2022年11月,日本豐田汽車公司(Toyota Motor)、索尼(SONY)、日本電信電話公司(Nippon Telegraph andTelephoneCorporation,NTT)等公司聯(lián)合成立高端芯片公司Rapidus,將與美國國際商業(yè)機器公司(InternationalBusinessMachinesCorporation,IBM)合作研發(fā)2納米芯片,計劃于2025年實現(xiàn)試產(chǎn)。2022年12月,臺積電在其晶圓18廠正式啟動3納米制程芯片的商業(yè)化量產(chǎn)。美國率先推動抗量子加密標準采用與推廣。目前,美國已從聯(lián)邦政府層面對抗量子加密標準的制定與實施進行規(guī)劃與部署,計劃到2035年在聯(lián)邦機構(gòu)和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施行全威脅。2022年5月,美國英特爾公司(Intel)計劃在2030年推出抗量子安全中央處理器,將采用美國國家標準與技術(shù)研究院(National Institute of Standards andTechnology,NIST)的抗量子加密算法來實現(xiàn)其開發(fā)目標。2022年7月,美國國家標準與技術(shù)研究院公布首批4個抗量子加密算法,分別為CRYSTALS-Kyber、CRYSTALS-Dilithium、FALCON和SPHINCS+,并邀請美國、法國、韓國的12家公司進行技術(shù)開發(fā)合作。2022年8月,美國網(wǎng)絡(luò)安全與基礎(chǔ)設(shè)施安全局(CybersecurityandInfrastructureSecurity Agency, CISA)發(fā)布《為抗量子密碼學的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施做準備》(PreparingCriticalInfrastructureforPost-QuantumCryptography)指南文件,敦促美國的基礎(chǔ)設(shè)施運營商盡早為抗量子密碼安全做好準備。2022年8月,日本凸版印刷株式會社(Toppan)與日本信息通信研究機構(gòu)(NationalInstituteofInformationandCommunicationsTechnology,NICT)聯(lián)合開發(fā)使用美國抗量子加密標準的IC卡,并計劃在2025年實現(xiàn)商業(yè)化。2022年9月,美國國家安全局(NationalSecurityAgency,NSA)發(fā)布《商業(yè)國家安全算法套件2.0》(TheCommercialNationalSecurityAlgorithmSuite2.0)指南文件,計劃推動國家安全系統(tǒng)的管理者和運營商在2035年之前采用抗量子密碼標準。電信強國加速布局6G技術(shù),6G技術(shù)競爭即將拉開序幕。美國、日本、韓國等國搶跑6G技術(shù)發(fā)展,力爭在6G技術(shù)上實現(xiàn)彎道超車,奪回全球通信領(lǐng)域的主導(dǎo)權(quán)。2022年3月,美國參議院(UnitedStatesSenate)通過《下一代電信法案》(TheNextGenerationTelecommunicationsAct),擬創(chuàng)建下一代通信委員會(TheNextGenerationTelecommunicationsCouncil),統(tǒng)籌美國聯(lián)邦下一代通信技術(shù)的投資和政策。2022年3月,美國聯(lián)邦通信委員會(FederalCommunicationsCommission,FCC)向是德科技公司(KeysightTechnologies)頒發(fā)首個頻譜實驗許可證,用于開發(fā)亞太赫茲頻段的6G技術(shù)。2022年3月,日本總務(wù)省(MinistryofInternalAffairsandCommunications)、多個學術(shù)機構(gòu)和豐田汽車公司、日本電氣公司(NipponElectricCompany,NEC)等企業(yè)組建了“超越5G推廣聯(lián)盟”(Beyond5GPromotionConsortium),制定了業(yè)內(nèi)首個技術(shù)提案,以推動日本6G技術(shù)的發(fā)展。2022年4月,韓國計劃在2026年推出6G通信原型機,并在2028—2030年實現(xiàn)商用。2022年10月,韓國三星公司表示將在三星英國研究院(SamsungElectronicsResearch&DevelopmentInstituteUK,SRUK)成立6G研究小組,以開發(fā)6G網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備技術(shù)。重大進展量子計算機理論性能大幅提升,實用化進程加速。量子計算機的量子比特數(shù)呈指數(shù)級增長,糾錯能力不斷提升,有助于通用量子計算機的實現(xiàn)。2022年8月,奧地利維也納大學(University of Vienna, UNIVIE)和德國杜伊斯堡-埃森大學(University Duisburg-Essen, Uni DUE)的聯(lián)合研究團隊成功實現(xiàn)對真空中懸浮納米粒子的精確操縱,使其發(fā)生相互作用。該研究結(jié)果為開發(fā)具有可調(diào)非互易相互作用的納米粒子的完全編程多體系統(tǒng)提供了一條有效途徑。2022年11月,IBM公司發(fā)布具有433個量子位的量子計算機處理器Osprey,量子比特數(shù)是上一代的3倍,對特定任務(wù)的處理性能遠超任何經(jīng)典計算機。2022年11月,IBM公司在量子計算機上成功運行迄今為止最大的量子程序,個量子比特和1700多個單獨量子的操作,并大幅提高了糾錯能力。IBM還計劃2023年發(fā)布具有1121量子位的Condor處理器,并于2025年演示可操作4000多個量子位的處理器硬件。人工智能大模型快速崛起,生成式人工智能應(yīng)用爆發(fā)。2022年4月,美國谷歌公司(Google)發(fā)布大型語言模型PaLM,該模型在語言和推理類的測評中超過了人類水平。2022年9月,美國英偉達公司(NVIDIA)發(fā)布大型語言模型NVIDIANeMo,幫助開發(fā)者定制人工智能應(yīng)用程序,可用于內(nèi)容生成、聊天機器人、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和生物分子特性預(yù)測等。2022年10月,中國百度公司發(fā)布知識增強跨模態(tài)大模型ERNIE-ViLG2.0。該模型基于知識增強算法的混合降噪專家建模,是全球首個知識增強的AI模型中表現(xiàn)最優(yōu)。2022年11月,美國人工智能研究實驗室OpenAI推出超級對話模型ChatGPT,可應(yīng)用于代碼開發(fā)、修改代碼錯誤、翻譯文獻等一系列常見文本輸出型任務(wù)。高頻通信技術(shù)獲得突破,促進5G落地與6G離、穩(wěn)定性和信號完整性等方面取得新進展,賦能5G和6G技術(shù)發(fā)展,助推通信產(chǎn)品創(chuàng)新。2022年6月,日本東京工業(yè)大學(TokyoInstituteofTechnology)推出一款新型高頻收發(fā)器,可接入現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)。該收發(fā)器在測試中展現(xiàn)出較低的相鄰信道泄露和傳輸誤差,大大提高了5G的傳輸效率。2022年6月,日本大阪公立大學(OsakaMetropolitanUniversity,OMU)研究人員在一種手性自旋孤子晶格(Chiralsolitonlattice,CSL)材料的磁性上層結(jié)構(gòu)中檢測到了前所未有的高頻共振,這意味著CSL材料憑借其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)可控性,可將諧振頻率提高到亞太赫茲波段內(nèi)。該研究表明承載CSL的手性螺旋磁體材料有望作為6G潛在關(guān)鍵技術(shù),助推6G高頻通信技術(shù)的開發(fā)。2022年9月,美國弗勞恩霍夫海因里希赫茲研究所(FraunhoferHeinrichHertzInsitute,FraunhoferHHI)和韓國LG電子(LGElectronics)研究人員成功將6G數(shù)據(jù)的傳輸距離提升至320米,將該團隊一年前創(chuàng)下的紀錄提升了兩倍。該研究有望成為6G技術(shù)進步的重要里程碑,推進6G實用化進程。(二)生物技術(shù)2022年,病毒奧密克戎(Omicron)變異株不斷在全球掀起感染浪潮,促使各國加緊開發(fā)更有效的病毒檢測方法和新疫苗、藥物等治療手段。mRNA疫苗作為目前抵御病毒最有效的疫苗之一,其研發(fā)和商業(yè)化成為各國疫苗技術(shù)發(fā)展的重要方向。同時,生物技術(shù)與信息技術(shù)加速融合,人工智能、機器學習、大數(shù)據(jù)、信息學等幫助擴大生物技術(shù)行業(yè)的視野,推動生物技術(shù)智能化發(fā)展。顛覆性生物技術(shù)頻現(xiàn)重大突破,干細胞和類器官領(lǐng)域為疾病建模、藥物測試提供強大平臺,基因編輯技術(shù)更精準高效、更安全,腦科學和腦機接口、微生物組學等前沿交叉技術(shù)領(lǐng)域均取得新進展。此外,迫在眉睫的糧食危機和氣候危機對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式提出新的挑戰(zhàn),氣候智能型農(nóng)業(yè)成為實現(xiàn)雙贏的最佳選擇。重要趨勢mRNA疫苗技術(shù)成為各國技術(shù)研發(fā)的攻關(guān)重點,為傳染病和癌癥、艾滋病等非傳染性疾病提供新的防治手段。2022年2出全球首款凍干mRNA疫苗,可在25攝氏度下長期保持穩(wěn)定,有助于解決當前mRNA疫苗的儲存和運輸難題;2022年3月,美國制藥公司莫德納(Moderna)啟動mRNAAccess計劃,旨在開發(fā)針對基孔肯雅病、克里米亞-剛果出血熱、登革熱、埃博拉病毒病、瘧疾、馬爾堡病、拉沙熱、中東呼吸綜合征等15種潛在大流行病原體的mRNA疫苗。2022年10月,流行病防范創(chuàng)新聯(lián)盟(Coalition for EpidemicPreparednessInnovations,CEPI)與韓國創(chuàng)新疫苗公司SKbioscience簽署價值1.4億美元的合作協(xié)議,旨在開發(fā)mRNA疫苗平臺,用于快速應(yīng)對傳染病傳播。2022年11月,德國生物技術(shù)公司計劃于2023年進行瘧疾、結(jié)核病等5項傳染病的mRNA疫苗臨床試驗。2022年11月,日本政府提出將投資20億美元開展疫苗研究,并啟動生物醫(yī)藥先進疫苗研發(fā)戰(zhàn)略中心,初步任務(wù)是使用mRNA、病毒載體和重組蛋白等一系列疫苗輸送技術(shù),開展針對冠狀病毒、猴痘病毒、登革病毒和寨卡病毒等8種病原體的疫苗研究。2022年12月,美國賓夕法尼亞大學(PennsylvaniaStateUniversity)開發(fā)出針對20種流感病毒已知亞型的實驗性mRNA疫苗,或成為預(yù)防未來流感大流行的普遍措施。生物技術(shù)與信息技術(shù)加速融合,人工智能(AI)驅(qū)動生物技術(shù)創(chuàng)新。2022年3月,中國浙江大學開發(fā)出便攜式AI70.8%,敏感性高達91.7%。2022年7月,日本理化學研究所(InstituteofPhysicalandChemicalResearchRIKEN)利用AI機器人MAHORO成功培養(yǎng)出誘導(dǎo)多能干細胞,并使其高效分化為視網(wǎng)膜細胞,耗時僅為人工培養(yǎng)時間的三分之一。2022年8月,美國卡內(nèi)基·梅隆大學(CarnegieMellonUniversity,CMU)開發(fā)出基于AI的新型動態(tài)腦成像技術(shù),可高速、高分辨率和低成本地繪制出大腦中快速變化的電活動。2022年9月,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院(SwissFederalInstituteofTechnologyinZurich)研發(fā)出可預(yù)測未來可能出現(xiàn)的病毒變體的AI模型,有助于促進下一代抗體療法及疫苗的研發(fā)。2022年9月,美國中佛羅里達大學(UniversityofCentralFlorida,UCF)創(chuàng)建出AI篩選模型AttentionSiteDTI,可加快藥物發(fā)現(xiàn)進程并在識別潛在候選藥物方面具有97%的準確性。2022年12月,西湖大學、廈門大學和德睿智藥開發(fā)出能夠預(yù)測蛋白質(zhì)構(gòu)象變化與藥物-靶點結(jié)合親和力的AI模型ProtMD,可精準篩選高活性小分子,加速推進臨床前藥物研發(fā)。糧食安全問題和氣候危機日益嚴峻,氣候智慧型農(nóng)業(yè)和生物燃料將促進可持續(xù)發(fā)展。2022年5月,韓國石油公司Hyundai 計劃于2023年建設(shè)一座13萬噸的生物柴油廠,以推進利用植物、霉菌和細菌等可再生資源生產(chǎn)化學材料和能源的白色生物技業(yè)務(wù)。2022年7月,歐盟研究和創(chuàng)新計劃“地平線歐洲”(Horizon Europe)啟動為期兩年的BEATLES項目,旨在向氣候智能農(nóng)業(yè)糧食系統(tǒng)過渡,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和可持續(xù)性、韌性,增強對氣候適應(yīng)能力。2022年9月,美國農(nóng)業(yè)部(UnitedStatesDepartmentofAgriculture,USDA)撥款1億美元用于生物燃料基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),并將在2023年進一步增加對氣候智能農(nóng)業(yè)和糧食系統(tǒng)創(chuàng)新的投資,以應(yīng)對糧食安全和氣候變化等危機。2022年9月,美國能源部(DepartmentofEnergy,DOE)為生物能源研究項目撥款1.78億美元,旨在推動可持續(xù)技術(shù)突破,以改善公共衛(wèi)生,幫助應(yīng)對氣候變化,加強糧食農(nóng)業(yè)生產(chǎn)并創(chuàng)更具韌性的供應(yīng)鏈。2022年10月,美國國家科學基金會(NationalScienceFoundation,NSF)和美國能源部生物能源技術(shù)辦公室(BioenergyTechnologiesOffice,BETO)合作資助6個研發(fā)項目,將有助于生產(chǎn)可再生生物化學品和生物燃料。2022年12月,美國生物燃料行業(yè)呼吁環(huán)境保護署(EnvironmentalProtectionAgency,EPA)宣布在2023年制定可再生燃料標準(RenewableFuelStandard,RFS),以推動生物燃料實現(xiàn)凈零排放。重大進展類器官技術(shù)為疾病建模、藥物測試和個性化醫(yī)療及再生療法提供強大平臺,開創(chuàng)疾病研究與治療、藥物發(fā)現(xiàn)及可移植器官培育的新紀元。2022年5月,中國上??萍即髮W培育出血管化類腦器官模型,有助于進一步研究腦發(fā)育過程中神經(jīng)、血管及免疫細胞之的相互作用,也為人腦發(fā)育與進化、神經(jīng)系統(tǒng)疾病機理研究及藥物篩選提供了體外模型2022年10月,美國斯坦福大學(Stanford University)將來自人的多能干細胞經(jīng)誘導(dǎo)分化為大腦皮質(zhì)類器官后原位移植于新生無胸腺大鼠的體感皮層中,構(gòu)建出人鼠混合大腦類官t-hCO,可在大鼠體內(nèi)正常生長,展現(xiàn)正常的大腦生理結(jié)構(gòu),還能參與大腦控制行為的神經(jīng)環(huán)路,為大腦神經(jīng)退行性疾病研究、新藥開發(fā)和治療策略提供了新方法。2022年10月,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院使用干細胞培育的類腦組織,繪制出大腦不同區(qū)域的細胞型及調(diào)節(jié)其發(fā)育的基因。2022年12月,澳大利亞昆士蘭大學(University ofQueensland)在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出一個人造的微型大腦,并用其研究寨卡病毒對大腦的影響,使科學家對病毒進入發(fā)育中大腦的過程有了全新認識,有助于開發(fā)更有效的抗病毒物?;蚓庉嫾夹g(shù)更精準高效,新型基因編輯工具脫靶效應(yīng)降低,安全性大幅提升。2022年1月,西班牙龐培法布拉大學(PompeuFabraUniversity)開發(fā)出高效精確的可編程基因書寫技術(shù)FiCAT,可將大片段的DNA精準插入基因組中,實現(xiàn)了5%~22%的最小脫靶插入率,有望克服目前用于基因組編輯和基因療法技術(shù)的限制,幫助開發(fā)更安全有的遺傳性疾病和腫瘤疾病療法。2022年3月,中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所開發(fā)出能夠在植物中實現(xiàn)高效編輯的新型引導(dǎo)編輯系統(tǒng)ePPE,編輯效率在堿基替換、小片段插入、刪除及較大片段的插入和刪除等多種編輯類型下平均提高5.8倍,且不會增加脫靶效應(yīng)或產(chǎn)生副產(chǎn)物。2022年3月,美國得克薩斯大學奧斯汀分校(UniversityofTexasatUT-Austin)開發(fā)出新版本的基因編輯工具SuperFi-Cas9,使靶向錯誤DNA片段的可能性比原始版本低4000倍,安全性大幅提升。2022年8月,上??萍即髮W開發(fā)出一種簡單、高效的基因編輯方法Ted,實現(xiàn)細胞內(nèi)大片段DNA的高效編輯,初步解決了傳統(tǒng)CRISPR-Cas9介導(dǎo)的同源重組在大片段基因敲入效率低的問題。2022年9月,美國賓夕法尼亞大學開發(fā)出一種基于修飾mRNA的CRIPSR-Cas9系統(tǒng),將干細胞中的基因編輯效率提高了84%且減少了脫靶效應(yīng)。腦機接口技術(shù)朝著更安全、佩戴更舒適的方向發(fā)展,為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療和神經(jīng)性假肢的開發(fā)提供重要幫助。2022年3月,美國加利福尼亞大學圣地亞哥分校(UniversityofCaliforniaSanDiego)開發(fā)出升級版的腦機接口陣列,能更好地適應(yīng)大腦系統(tǒng),提高用戶控制輪椅、假肢等外部設(shè)備的能力。2022年6月,美國約翰斯·霍普金斯大學(TheJohnsHopkinsUniversity)對一名因脊髓損傷導(dǎo)致上半身癱瘓的患者植入腦機接口,使其通過腦機接口操縱機械臂使用刀叉獨立完成進食,整個過程耗時不到90秒,實驗成功率為85%(20次實驗成功了17次)。2022年7月,中國清華大學醫(yī)學院和解放軍總醫(yī)院僅用3個顱內(nèi)電極就實現(xiàn)了微創(chuàng)植入腦機接口打字,速度達每分鐘12個字符,每個電極的等效信息傳輸率達20比特/分鐘。該研究旨在探索最小化顱內(nèi)腦電創(chuàng)傷的腦機接口方案,以最低代價幫助重度癱瘓患者恢復(fù)與外界溝通的能力。2022年7月,美國萊斯大學(RiceUniversity)、杜克大學(DukeUniversity)、布朗大學(BrownUniversity)和貝勒醫(yī)學院(BaylorCollegeofMedicine)開發(fā)出可在一秒鐘內(nèi)遠程激活果蠅特定大腦回路的無線技術(shù),其速度比之前對基因定義的神經(jīng)元進行磁刺激的最佳技術(shù)快50倍,展現(xiàn)出的力工具。2022年9月,南京郵電大學團隊開發(fā)出可交互式人工神經(jīng)元,實現(xiàn)了腦機接口之間模態(tài)匹配的雙向交互,可解讀神經(jīng)遞質(zhì)中的化學信息。2022年10月,美國神經(jīng)技術(shù)公司Axoft的腦機接口設(shè)備獲得FDA授予的突破性醫(yī)療器械認定,有望對帕金森病、阿爾茨海默病、癲癇和運動障礙等神經(jīng)退行性疾病產(chǎn)生巨大影響。(三)能源技術(shù)2022年,在后疫情時代經(jīng)濟復(fù)蘇、俄烏沖突持續(xù)、全球極端氣候頻現(xiàn)等背景下,全相關(guān)技術(shù)取得新突破。重要趨勢能源短缺使核電迎來“復(fù)蘇”,多國暫停核退役或重啟核電計劃。美國政府根據(jù)《降低通貨膨脹法案》(InflationReductionAct)向美國能源部愛達荷國家實驗室(IdahoNationalLaboratory,INL)投入1.5億美元,升級其核能基礎(chǔ)設(shè)施,加強核能研發(fā)。美國與波蘭建立核能戰(zhàn)略伙伴關(guān)系,支持波蘭建設(shè)首座核反應(yīng)堆。法國總統(tǒng)馬克龍強調(diào)核電是法國實現(xiàn)“能源獨立”的關(guān)鍵,計劃從2028年開始新建6個核電機組。英國在新版《英國能源安全戰(zhàn)略》(BritishEnergySecurityStrategy)中強調(diào)核電的重要地位,將開發(fā)8個新的大型核電項目,并新建多座模塊化小堆。德國延長原計劃于2022年12月關(guān)閉的3座核電站運營時間。比利時政府將2025年廢除核能的計劃延后10年。韓國計劃到2030年將核電在電力結(jié)構(gòu)中的占比提高至33%,發(fā)電量達到2017億千瓦時。同時,韓國海外核電開發(fā)項目將與汽車、半導(dǎo)體和電動汽車電池等重點產(chǎn)業(yè)掛鉤,增加其核電出口。日本首相岸田文雄加速推進核電重啟進程,計劃到2023年秋季使核電機組的重啟數(shù)量從目前的10個增加到17個。主要國家清潔能源轉(zhuǎn)型步伐加速。美國能源部宣布在《兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法案》(BipartisanInfrastructureLaw)框架下投入3000萬美元用于發(fā)展風電技術(shù),降低陸上風電和海上風電項目成本,使美國到2030年達到30吉瓦的海上風電裝機規(guī)模;美國能源部、內(nèi)政部、商務(wù)部和交通部聯(lián)合啟動了漂浮式海上風電行動計劃(Floating OffshoreWind Shot),推動美國漂浮式海上風電設(shè)計、開發(fā)和制造;美國能源部發(fā)布《推進聚光太陽能熱發(fā)電定日鏡技術(shù)的路線圖》(RoadmaptoAdvanceHeliostatTechnologiesforConcentratingSolar-ThermalPower),對聚光太陽能的重要部件定日鏡的研究和部署進行了規(guī)劃,目標是降低聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)成本,到2030年使其發(fā)電成本降到每千瓦時0.05美元;美國能源部還在《能源攻關(guān)計劃》(EnergyEarthshot)框架下相繼部署3項領(lǐng)域攻關(guān)計劃,加速推進增強型地熱能、海上風能和工業(yè)供熱領(lǐng)域的清潔轉(zhuǎn)型,助力實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型目標。歐洲國家加強能源安全合作,德國和丹麥在波羅的海投資90億美元新建一個海上風力發(fā)電中心;德國、丹麥、瑞典、波蘭、芬蘭、愛沙尼亞、拉脫維亞、陶宛八國簽署《馬林堡宣言》(MarienborgDeclarations),加強海上風電合作,計劃在2030年將波羅的海地區(qū)海上風電裝機容量從目前的2.8吉瓦提高至19.6吉瓦。韓國發(fā)布首個《氫經(jīng)濟發(fā)展基本規(guī)劃》(BasicHydrogenEconomyImplementPlan),擬到2050年在全國建立2000多處加氫站,并使氫能占最終能源消耗的33%、發(fā)電量的23.8%,成為超過石油的最大能源。澳大利亞啟動建設(shè)全球首個“抽水蓄能+制氫”綜合項目,其包括600兆瓦抽水蓄能、300兆瓦制氫、50兆瓦液化氫、50兆瓦氫燃料電池和1.8吉瓦風力發(fā)電設(shè)備,預(yù)計到2028年投入使用。各國加大碳減排技術(shù)研發(fā)力度。美國能源部啟動多個脫碳項目,包括為碳安全(CarbonSAFE)第二階段儲存綜合體可行性(StorageComplexFeasibility)資助計劃提供9300萬美元,為后續(xù)開發(fā)能夠儲存5000萬噸以上二氧化碳的儲存設(shè)施提供支持;為碳管理(Carbon Management)資助計劃下22個項目提供3800萬美元,加速實現(xiàn)“以低于每噸100美元的價格將碳捕獲并儲存”的目標;為從空氣中捕集二氧化碳并進行結(jié)構(gòu)儲存計劃(HarnessingEmissionsintoStructuresTakingInputsfromtheAtmosphere)提供3900萬美元,開發(fā)利用纖維素與菌絲體制造的高性能生物基絕緣材料,開發(fā)具有鋼鐵強度、自我修復(fù)能力,以及結(jié)合了木材和微生物的儲碳木材等。美國能源部化石能源和碳理辦公室(OfficeofFossilEnergyandCarbonManagement)發(fā)布《戰(zhàn)略愿景:化石能源和碳管理在實現(xiàn)溫室氣體凈零排放中的作用》(StrategicVision:TheRoleofFECMinAchievingNet-ZeroGreenhouseGasEmissions)報告,重點針對點源碳捕集、二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)、二氧化碳去除技術(shù)等7項化石能源技術(shù)主題提出未來研發(fā)方向。意大利能源公司EnergyDome利用壓縮二氧化碳儲能技術(shù),在意大利薩丁尼亞島建造20兆瓦/200兆瓦時注【20兆瓦為儲能功率,200兆瓦時為儲能容量?!慷趸茧姵貜S,建成后將是全球首個二化碳電池廠。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)(New Energy and TechnologyDevelopmentOrganization)多次資助開發(fā)二氧化碳循環(huán)轉(zhuǎn)化利用技術(shù),包括在碳循環(huán)利用、下一代火力發(fā)電等技術(shù)開發(fā)(Next-Generation Thermal PowerPlantsandCCUSTechnologies)項目中投入25億日元(約1924萬美元),發(fā)展利用常壓等離子體開發(fā)新的二氧化碳分解/還原工藝、能夠高效利用二氧化碳的藻類生物質(zhì)生產(chǎn)和利用技術(shù)等6個項目;在綠色創(chuàng)新基金(GreenInnovationFundProjects)框架下投入1145億日元(約合8.8億美元)啟動以二氧化碳為原料的燃料制造技術(shù)開發(fā)(DevelopmentofTechnologyforProducingFuelUsingCarbonDioxide)項目,開發(fā)可持續(xù)航空燃料、不使用化石燃料的液化石油氣綠色合成等技術(shù)。重大進展核聚變技術(shù)取得新突破,商業(yè)化進程加速。美國能源部宣布勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory,LLNL)的國家點火裝置(NIF)于2022年12月5日的慣性約束聚變實驗中實現(xiàn)了“聚變能量增益”,實驗輸出能量大于激光輸入能量,能量輸出與能量輸入之比“聚變增益系數(shù)Q值”大于1,而此前類似的實驗無法產(chǎn)生正能量增益;美國麻省理工學院(MassachusettsInstituteofTechnology,MIT)和聯(lián)邦聚變系統(tǒng)公司(CommonwealthFusionSystems)的研究人員在材料、計算機建模和控制系統(tǒng)等領(lǐng)域取得了關(guān)鍵突破,正在通過磁約束開發(fā)聚變反應(yīng)堆原型SPARC;美國ZapEnergy公司宣布其第四代Z箍縮(Z-pinch)設(shè)施FuZE-Q創(chuàng)造了第一個等離子體;美國通用原子能公司(General Atomics)推出一種使用碳化硅基材料的新型模塊化聚變包層概念GAMBL,其可以使汽輪發(fā)電機能夠在超過1000攝氏度的條件下工作,同時具有更高安全性。歐洲核聚變研發(fā)創(chuàng)新聯(lián)盟(EUROfusion)、英國原子能管理局(UKAtomicEnergy際熱核聚變實驗堆組織(International Thermonuclear ExperimentalReactor,ITER)宣布歐洲聯(lián)合環(huán)狀反應(yīng)堆(JointEuropeanTorus,JET)在5秒內(nèi)產(chǎn)生了能量輸出為59兆焦耳的穩(wěn)定等離子體,打破了該裝置在1997年創(chuàng)下的22兆焦耳核聚變能量的紀錄,同時刷新了世界紀錄。英國First Light fusion公司利用彈丸聚變(Projectile技術(shù)首次成功實現(xiàn)核聚變,計劃到21世紀30年代建設(shè)一座功率15萬千瓦的試點聚變電廠。日本京都聚變工程公司(Kyoto 完成聚變電廠設(shè)備綜合測試設(shè)施UNITY的初步設(shè)計,UNITY是全球首個將聚變反應(yīng)堆技術(shù)作為一個綜合性系統(tǒng)進行測試的設(shè)施,可在一個設(shè)施中測試聚變電廠所需的多個系統(tǒng),對推進聚變技術(shù)發(fā)展具有積極義。多國推出新的氫能項目,新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。美國國家可再生能源實驗室(NationalRenewable Energy Laboratory, NREL)開發(fā)出太陽能熱化學制氫(SolarThermochemical Hydrogen)技術(shù),具備比常規(guī)電解水制氫更高的效率。英美資源公司(Anglo American)在位于南非的Mogalakwena鉑金礦啟用全球最大氫電混合動力礦山運輸卡車,該卡車總功率為2兆瓦,可承載290噸有效載荷;英國結(jié)合氫燃料鍋爐、電空氣源熱泵和智能控制技術(shù),開發(fā)出全球首個智能氫混合供熱系統(tǒng),提供了安全、廉價的熱方案。德國下薩克森州立市郊交通公司(LNVG)將阿爾斯通公司(Alstom)制造的氫動力支線列車Coradia iLint投入運營,開通全球首條純氫動力客運鐵路線路。加拿PyroGenesis公司推出通過熱等離子熱解從碳氫化合物中生產(chǎn)氫的制氫技術(shù),理論電力成本比水電解法低1/3倍;加拿大海洋技術(shù)公司Cellula Robotics開發(fā)出由氫燃料電池驅(qū)動的自主水下航行器Solus-LR,擴展了氫能在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。日本川崎重工業(yè)株式會社(KawasakiHeavyIndustries)的全球第一艘液化氫運輸船SuisoFrontier將澳大利亞生產(chǎn)的氫氣成功運抵日本,完成全球首次液氫海上運輸。新材料、新工藝加速碳減排技術(shù)商業(yè)化進程。美國能源部太平洋西北國家實驗室(PNNL)開發(fā)出新的碳捕集溶劑,能夠以較低的成本(每噸39美元)高效地將二氧化碳根理工大學(RoyalMelbourneInstituteofTechnology,RMIT)開發(fā)出新的碳捕集系統(tǒng),通過將二氧化碳與被加熱的共晶鎵銦(EGaIn)合金混合,實現(xiàn)了快速將二氧化碳氣體轉(zhuǎn)化為固體碳片,便于對其收集或再利用。日本大阪大學(OsakaUniversity)利用資源化技術(shù)將二氧化碳高速合成了多碳有機化合物,其過程中電流密度達到每平方厘米1.8安培,實現(xiàn)了全球最快的合成速度。日本東京都立大學(TokyoMetropolitanUniversity)開發(fā)出一種新的直接空氣碳捕獲(DirectAirCaptureDAC)技術(shù),研究人員通過使用異氟爾酮二胺(IPDA)化合物在低濃度二氧化碳(400百萬分比濃度)下將99%的二氧化碳轉(zhuǎn)化為固體氨基甲酸沉淀物,且每摩爾化合物每小時可去除201毫摩爾的二氧化碳,創(chuàng)造了全球最快的二氧化碳去除效率。此外,在溶液中的固體只需加熱到60攝氏度即可將捕獲的二氧化碳完全釋放,溶液可以被回收再利用。(四)新材料技術(shù)2022年,世界經(jīng)濟從疫情中逐步恢復(fù),各主要經(jīng)濟體對于材料的需求進一步釋放。隨著半導(dǎo)體、5G通信、人工智能、電動汽車、氫能等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,科技強國加緊布局關(guān)鍵礦產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈,持續(xù)推動新材料技術(shù)與新能源、信息、生物等新興產(chǎn)業(yè)的融合,加速前沿新材料技術(shù)的發(fā)展。主要國家在新能源材料、聚合物材料、生物材料等領(lǐng)域取得突破,同時加緊研發(fā)關(guān)鍵礦產(chǎn)提取、加工及回收技術(shù),布局新能源礦產(chǎn)供應(yīng)鏈,以期在全球能源轉(zhuǎn)型變革中獲得先發(fā)優(yōu)勢。重要趨勢發(fā)達國家為爭奪關(guān)鍵礦產(chǎn)資源制定了一系列戰(zhàn)略規(guī)劃。2022年2月,美國地質(zhì)調(diào)查局(UnitedStatesGeologicalSurvey,USGS)發(fā)布更新版《2022年關(guān)鍵礦產(chǎn)清單》(2022FinalListofCriticalMinerals),將鋰、稀土等關(guān)鍵礦產(chǎn)納入其中,并提出擴大國內(nèi)關(guān)鍵礦產(chǎn)生產(chǎn)規(guī)模,以減少對中國和俄羅斯的進口依賴。2022年3月,澳大利亞政府公布《2022年關(guān)鍵礦產(chǎn)戰(zhàn)略》(2022CriticalMineralsStrategy),建議擴大本國礦產(chǎn)加工標準體系。此外,澳大利亞政府在2022—2023年預(yù)算中,擬向《關(guān)鍵礦產(chǎn)加速器倡議》(CriticalMineralsAcceleratorInitiative)投入2億澳元(約合1.37億美元)用于關(guān)鍵礦產(chǎn)項目,并在3年內(nèi)投入5000萬澳元(約合3400萬美元)建立虛擬的國家關(guān)鍵礦產(chǎn)研發(fā)中心,推動礦石加工、提純和回收技術(shù)的合作研究。2022年7月,英國政府發(fā)布首份《未來的復(fù)原力:英國關(guān)鍵礦產(chǎn)戰(zhàn)略》(Resilience for the Future: The UK's CriticalMinerals Strategy),提出將通過提升國內(nèi)生產(chǎn)能力、加強國際合作等方式,建立更安全、更有韌性的關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)鏈。2022年10月,美國地質(zhì)調(diào)查局與美國國家航空航天局(NationalAeronauticsandSpaceAdministration,NASA)聯(lián)合繪制美國西南部部分地區(qū)的關(guān)鍵礦產(chǎn)潛力地圖,尋找未來具有開采潛力的地區(qū),以增加國內(nèi)關(guān)鍵礦產(chǎn)產(chǎn)量。2022年12月,加拿大自然資源部(Natural Resources Canada)發(fā)布新版關(guān)鍵礦產(chǎn)戰(zhàn)《從探索到回收:為加拿大和世界的綠色和數(shù)字經(jīng)濟提供動力》(FromExplorationtoRecycling:PoweringtheGreenandDigitalEconomyforCanadaandtheWorld),旨在促進其國內(nèi)電動汽車電池相關(guān)關(guān)鍵礦物的生產(chǎn)和加工。主要國家推動關(guān)鍵礦產(chǎn)提取、加工及回收技術(shù)的研發(fā)。2022年3月,加拿大聯(lián)邦政府為建造電動汽車電池材料生產(chǎn)設(shè)施和超級電池工廠提供財政支持,并計劃投資至少20億加元(約合16億美元),用于促進電動汽車電池供應(yīng)鏈所需的鎳、鋰、鈷等關(guān)鍵礦產(chǎn)的生產(chǎn)和加工。2022年8月,日本海洋地球科學技術(shù)機構(gòu)(JapanAgencyforMarine-EarthScienceandTechnology,JAMSTEC)在茨城縣沿海成功測試海底開采技術(shù),并計劃在小笠原群島和南鳥島附近6000米深的海床中開采富含稀土的泥漿,以尋找稀土元素。2022年10月,美國能源部從《基礎(chǔ)設(shè)施投資和就業(yè)法案》(InfrastructureInvestmentandJobsAct)中撥款28億美元完善本土電池供應(yīng)鏈,包括新建和擴建國內(nèi)分離與加工鋰、石墨等關(guān)鍵礦產(chǎn)的工廠,以及演示驗證利用回收材料制造組件的工藝。2022年10月,美國能源部為12個州的16個項目提供3900萬美元的資金,用于開發(fā)可擴展的商業(yè)技術(shù),以增加國內(nèi)清潔能源轉(zhuǎn)型所需的銅、鎳、鋰、鈷、稀土等關(guān)鍵礦產(chǎn)供應(yīng)2022年10月,美國白宮發(fā)起《美國電池材料倡議》(American Battery MaterialsInitiative),以確保用于電力、電氣和電動汽車的關(guān)鍵礦產(chǎn)的穩(wěn)定持續(xù)供應(yīng)。2022年11月,美國能源部先進材料和制造技術(shù)辦公室公布一項價值1200萬美元的融資項目,以研究和改進從地熱鹽水中安全、經(jīng)濟、高效地提取和精煉鋰的技術(shù)。2022年11月,英國計劃在提茲港(Teesport)建設(shè)歐洲首個大型商業(yè)鋰精煉廠,為電動汽車、可再生能源系統(tǒng)供應(yīng)鏈提供電池級材料??鐕髽I(yè)加緊布局新能源礦產(chǎn)和電池生產(chǎn)項目,對全球新能源礦產(chǎn)供應(yīng)鏈帶來新挑戰(zhàn)。2022年4月,美國通用汽車公司與嘉能可(Glencore)簽訂了鈷供應(yīng)協(xié)議,采購鎳鈷礦用于制造通用的Ultium電池正極。2022年

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