哪些產(chǎn)業(yè)最能代表未來科技發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的新方向？哪些產(chǎn)業(yè)是科技創(chuàng)新大國的競爭新焦點？我國在未來新興產(chǎn)業(yè)中布局如何？今天（9 月 9 日）上午，由中國科學技術(shù)信息研究所、上海市科學學研究所聯(lián)合編撰的《未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的前沿領(lǐng)域分析》在浦江創(chuàng)新論壇成果發(fā)布會上正式發(fā)布。

(資料圖)

報告基于對各國和地區(qū)科技政策與研發(fā)投入、論文與專利、專家觀點與學術(shù)會議資料等科技信息的多維度分析，遴選出未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的五大前沿領(lǐng)域——類腦芯片、量子信息、合成生物學、綠色制氫和區(qū)塊鏈，并探討了它們的發(fā)展態(tài)勢、區(qū)域研發(fā)優(yōu)勢、技術(shù)研發(fā)方向和面臨的挑戰(zhàn)。報告還研判了中國在五大前沿領(lǐng)域的全球技術(shù)定位，并就未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了策略建議。

五大前沿領(lǐng)域研究近十年呈爆發(fā)態(tài)勢

近十年來高速增長，是報告遴選出的五大前沿領(lǐng)域的發(fā)展共性。以類腦芯片為例，從 2001 年開始類腦芯片論文數(shù)量進入緩慢增長期，代表事件是 DARPA 啟動 syNAPSE 項目；2013 年 -2016 年進入快速增長期，代表事件是 2016 年阿爾法狗擊敗李世石；2016 年后進入高速增長期，代表事件是 2022 年 OpenAI 發(fā)布 ChatGPT。

數(shù)據(jù)顯示，2013 年之前，類腦芯片的全球論文數(shù)量尚不足 500 篇，2016 年已經(jīng)飆升至 1000 篇，2022 年更是達到了約 4000 篇。類腦芯片專利申請量在 2015 年后異軍突起，從 2015 年的不到 300 件升至 2021 年超 2600 件。

量子信息的基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)成果近十年的高速增長，得益于量子信息三大子領(lǐng)域研發(fā)持續(xù)推進。其中，量子計算是量子信息領(lǐng)域的關(guān)注焦點，樣機研發(fā)與性能提升是其核心，超導和離子阱技術(shù)路線持續(xù)領(lǐng)跑，硬件技術(shù)仍處于多種方案并存發(fā)展階段；基于量子隱形傳態(tài)、存儲中繼和轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵技術(shù)構(gòu)建量子信息網(wǎng)絡，將是量子通信領(lǐng)域的未來方向；在量子測量領(lǐng)域，原子鐘、重力儀、磁力計、光量子雷達等多類型產(chǎn)品已逐步走進商業(yè)應用。

中國提前布局未來產(chǎn)業(yè)已顯成效

中國在五大未來產(chǎn)業(yè)前沿領(lǐng)域中表現(xiàn)不俗。報告顯示，中國的類腦芯片研究起步較晚，但在 2016 年與美國同步進入快速增長期，目前中國的相關(guān)論文和專利數(shù)量均居全球首位。其中專利以國內(nèi)布局、側(cè)重于應用的研究居多，相關(guān)材料、器件、架構(gòu)電路和算法等方面的基礎(chǔ)研究正引起高度重視。

同樣處于 " 第一梯隊 " 的還有區(qū)塊鏈。中國區(qū)塊鏈研究的啟動時間與美歐國家同步，中國論文發(fā)表、專利申請數(shù)量均居全球首位。在聯(lián)盟鏈、共識層的基礎(chǔ)研究，以及聯(lián)盟鏈、物流運輸、政法的技術(shù)研發(fā)中中國具有優(yōu)勢。

在量子信息領(lǐng)域，中國目前的論文數(shù)量僅次于美國，專利數(shù)量居全球首位。美國在量子計算和量子測量上優(yōu)勢明顯，中國在量子通信上占據(jù)主導地位。

中國在合成生物學領(lǐng)域與日本、英國同屬第二梯隊，美國屬于第一梯隊。值得注意的是，合成生物學的研究形成了比較固定的學術(shù)合作圈，如以倫敦帝國理工學院為首的歐洲合作圈、以東京大學為首的日本學術(shù)合作圈，我國則以中國科學院為首。

中國綠色制氫論文數(shù)量居全球首位，專利申請量僅次于日本，有 3 個機構(gòu)入圍全球前 20 強研發(fā)機構(gòu)。不過，日本企業(yè)在綠色制氫領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)中占有絕對優(yōu)勢，中國還需提升企業(yè)參與度。

" 從 0 到 10" 還需更多交叉融合

五大未來產(chǎn)業(yè)前沿領(lǐng)域中，哪個距離成果轉(zhuǎn)化應用落地最近？報告提到，區(qū)塊鏈技術(shù)已在金融、物流運輸、政法、醫(yī)療保健等多個行業(yè)得到應用。未來，隨著技術(shù)的成熟和認知的提升，預計將有更多行業(yè)開始探索和采用區(qū)塊鏈技術(shù)，以提高效率、降低成本和增強安全性。

另外四大未來產(chǎn)業(yè)前沿領(lǐng)域距離廣泛應用階段還有漫長征途。類腦芯片在理論建模、功耗降低、融合感存算一體化等方面還存在技術(shù)瓶頸；量子信息需要進行深入的概念驗證；合成生物學在基因編輯工具和發(fā)酵技術(shù)的工業(yè)級量產(chǎn)過程中仍然面臨一系列問題；綠色制氫的各條技術(shù)路線均有挑戰(zhàn)。

誰能把握了未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動權(quán)，誰就能主動構(gòu)筑新的競爭優(yōu)勢。如何加快未來產(chǎn)業(yè) " 從 0 到 10" 的轉(zhuǎn)化，報告多次提到交叉融合。如類腦芯片需要調(diào)動腦科學、計算神經(jīng)科學、認知科學、統(tǒng)計物理、材料化學等領(lǐng)域?qū)＜覅⑴c；量子信息需要加學術(shù)界力量與產(chǎn)業(yè)界、資本方資源有機結(jié)合；合成生物學其學科天然就有交叉屬性，需要更多門類的研發(fā)機構(gòu)和多種人才參與到研發(fā)之中，并加強政產(chǎn)學研合作以及國際合作。

作者：沈湫莎

圖片：受訪者提供

* 文匯獨家稿件，轉(zhuǎn)載請注明出處。