美国未来六大颠覆性基础研究

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中国式现代化建设中发展未来产业的关键要素探究

DOI:10.19995/10-1617/F7.2024.03.156

中国式现代化建设中发展未来产业的关键要素探究

汪春军

(苏州苏高新集团有限公司江苏苏州 215163)

摘要：未来产业是面向未来社会需求、有蝶变成为战略性新兴产业趋势的产业，由当下尚未成熟的技术突破驱动。本文研究发现：加快形成新质生产力，前瞻性布局和培育发展未来产业，建设现代化产业体系，可有效提升整体创新效能，打造经济增长新引擎，促进经济高质量发展，同时更是我国打造全球竞争新优势、抢占国际竞争制高点的长期发展战略。区域可通过打造科技创新策源地，搭建科技成果转化平台，科学构建未来产业治理体系，培育发展未来产业，抢占未来产业制高点。本研究仅供参考。

关键词：新质生产力；战略性新兴产业；科技创新；未来产业；高质量发展；未来产业；金球竞争新优势

本文索引：汪春军.中国式现代化建设中发展未来产业的关键要素探究[J].商展经济,2024(03):156-159.

中图分类号：F276.44；F061.5 文献标识码：A

1 引言

2023年7月，习近平总书记在江苏苏州考察时指出，“苏州在传统与现代的结合上做得很好，不仅有历史文化的传承，还有高科技创新和高质量发展，代表未来的发展方向”。2023年9月，习近平总书记在新时代推动东北全面振兴座谈会上强调，

“积极培育新能源、新材料、先进制造、电子信息等战略性新兴产业，积极培育未来产业，加快形成新质生产力，增强发展新动能”。中国式现代化和高质量发展需要形成和发展新质生产力，不断加强战略性新兴产业和未来产业的布局，是加快形成新质生产力的重要路径。21世纪以来，新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球创新格局、重绘全球经济版图，全球科技创新格局进入空前的集聚生动阶段。当前，世界各国都在加速谋划培育未来产业，极力在布局全球产业和科技竞争的制高点上寻找突破。全球未来产业新格局对我国准确把握科技创新的新方向，加快发展未来产业提出了新挑战。发展未来产业，在科技和产业“加速跑”的当下，对我国实现经济高质量发展具有重大意义。

脑科学的基础研究与应用前景

脑科学的基础研究与应用前景脑科学是研究人类大脑和神经系统的一门学科，可以分为基础

研究和应用研究两个方面。基础研究旨在深入了解大脑的结构、

功能和运作原理，而应用研究则是将这些理论知识应用于实际生

活中，以解决诸如神经系统疾病、认知障碍、情感控制和心理健

康等问题。本文将从基础研究和应用前景两个角度探讨脑科学的

发展现状和未来趋势。

基础研究

大脑是人类身体最为复杂的器官之一，其内部结构和功能十分

复杂，令人瞠目结舌。在过去的几十年中，这门学科经历了许多

重要的发现和突破，不断推动着我们对大脑的认识和理解。最近，一些新兴技术和工具的出现，如磁共振成像、神经元追踪技术、

光遗传学等，更是为脑科学的发展打开了新的大门。

我们的大脑由许多不同的区域和神经元网络组成。这些区域和

网络之间的联系和沟通是我们思考、行动以及生活所必需的。因此，对于大脑的研究，尤其是神经元网络的构建和内在结构，是

脑科学的核心领域之一。研究人员广泛运用的功能性磁共振成像

技术可以探测神经元网络之间的功能连接，从而研究人们进行不

同任务时大脑的活动模式。另外，一些神经元追踪技术，如CLARITY技术和脑组织透明化技术，可以清晰地展示单个神经元及神经元网络的结构和连接，为研究大脑的连接性提供了重要的方法。

虽然大脑的结构和功能研究已经取得了许多成长，但是脑科学还有很多问题需要解决。比如，我们还不知道人类大脑处理复杂信息的基本原则，以及如何高效地处理大规模信息。这些问题的解决，将为人类认知科学的发展带来崭新的思路和优先方向。

应用前景

脑科学的应用前景包含着无限的可能性。目前，我们已经开始探索一些应用领域，如神经反馈疗法、神经可塑性、大脑计算、脑机接口等。这些应用领域虽然仍处于发展初期，但为我们提供了远大的想象空间，带来了颠覆性的可能性。

颠覆性创新的概念嬗变、边界拓展与未来研究展望

第23卷第3期

2023年3月创新科技

Innovation Science and Technology Vol.23No.3 Mar.2023

颠覆性创新的概念嬗变、边界拓展

与未来研究展望

刘笑1，揭永琴1，胡雯2

（1.上海工程技术大学管理学院，上海201620；2.上海社会科学院信息

研究所，上海200235）

摘要：促进颠覆性创新已经成为我国科技发展的关键战略。自颠覆性创新被提出以来，相关概念在发展和应用过程中受到了不少曲解。为进一步厘清颠覆性创新的概念嬗变过程，首先采用文献归纳法对颠覆性创新的原始定义、路径拓展、范围拓展进行系统阐述，随后对路径拓展引发的预见性问题和范围拓展引发的应对性问题展开探讨，研究发现：①路径拓展是颠覆性创新概念边界变化的第一个阶段，在低端路径的基础上，增加了新市场路径和高端路径两种类型，但路径拓展对颠覆性创新的影响仍局限在市场和行业范围内；②范围拓展是颠覆性创新概念边界变化的第二个阶段，由现有市场领先企业颠覆向系统性颠覆和社会—技术系统范式颠覆扩散；③颠覆性创新的路径拓展和范围拓展使早期预见问题和混合型应对策略问题成为研究重点。在此基础上，提出了颠覆性创新的未来研究方向。

关键词：颠覆性创新；概念边界；研究展望

中图分类号：F270文献标志码：A文章编号：1671-0037（2023）3-1-11

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2023.3.001

0引言

在新一轮科技革命与产业变革的背景下，以人工智能、大数据为代表的新兴技术正在以前所未有的速度和深度对社会经济的各个维度产生颠覆性影响，既使颠覆性创新理论在管理学领域受到更多关注，也使颠覆性创新成为我国科技发展的关键战略。自1995年Bower和Christensen提出颠覆性创新概念以来，相关研究不断丰富，引发了一场延续至今的广泛讨论。伴随颠覆性创新理论在学界的传播和在业界的应用，其核心内涵受到了不少曲解［1］，概念边界不断泛化，现今人们所讨论的颠覆性创新概念早已脱离了原始定义的范畴。为此，系统梳理颠覆性创新的概念嬗变和边界拓展过程显然具有重要意义。

颠覆未来作战的前沿技术——超材料

超材料是通过在材料关键物理尺寸上的结构有序设计，突破某些表观自然规律的限制，获得超出自然界原有普通物理特性的超常材料的技术。超材料是一个具有重要军事应用价值和广泛应用前景的前沿技术领域，将对未来武器装备发展和作战产生革命性影响。

新型材料颠覆传统理论

尽管超材料的概念出现在2000年前后，但其源头可以追溯到更早。

1967年，苏联科学家维克托·韦谢拉戈提出，如果有一种材料同时具有负的介电常数和负的磁导率，电场矢量、磁场矢量以及波矢之间的关系将不再遵循作为经典电磁学基础的“右手定则”，而呈现出与之相反的“负折射率关系”。

这种物质将颠覆光学世界，使光波看起来如同倒流一般，并且在许多方面表现出有违常理的行为，例如光的负折射、“逆行光波”、反常多普勒效应等。这种设想在当时一经提出，就被科学界认为是“天方夜谭”。

随着传统材料设计思想的局限性日渐暴露，显著提高材料综合性能的难度越来越大，材料高性能化对稀缺资源的依赖程度越来越高，

发展超越常规材料性能极限的材料设计新思路，成为新材料研发的重要任务。

● 2000年，首个关于负折射率材料的报告问世；

● 2001年，美国加州大学圣迭戈分校的科研人员首次制备出在微波波段同时具有负介电常数和负磁导率的超材料；

● 2002年，美国麻省理工学院研究人员从理论上证实了负折射率材料存在的合理性；

●2003年，由于超材料的研究在世界范围内取得了多项研究成果，被美国《科学》杂志评为当年全球十项重大科技进展之一。

此后，超材料研究在世界范围内取得了多项成果，维克托·韦谢拉戈的众多预测都得到了实验验证。

未来汽车趋势展望：揭示自动驾驶、智能交通等颠覆性技术的发展路径!

未来汽车趋势展望：揭示自动驾驶、智能交通等颠覆性技术

的发展路径！

1. 引言

1.1 概述

随着科技的不断进步，汽车行业正经历着前所未有的变革，自动驾驶和智能交通等颠覆性技术的发展正逐渐改变我们对未来交通方式的认知。传统汽车正在向更加智能、环保和安全的方向发展，这些趋势将深刻影响我们日常生活的方方面面。

1.2 文章结构

本文将分为五个主要部分来探讨未来汽车趋势展望。首先，我们将回顾自动驾驶技术的发展历程，并分析当前的现状。其次，我们将展望未来自动驾驶技术可能带来的变革。然后，我们将重点介绍智能交通系统，并讨论其发展路径、技术支持以及所面临的挑战。接下来，我们将探讨新材料在汽车制造中的应用以及对传统制造方式的颠覆性影响。最后，在结论部分，我们将总结文章所提到的关键观点，并对未来汽车行业发展进行展望。

1.3 目的

本文旨在揭示自动驾驶、智能交通等颠覆性技术的发展路径，以及新材料在汽车制造中的应用趋势。通过对这些领域的深入研究和分析，我们将能够更好地理解

未来汽车行业可能出现的变革，并预测未来汽车技术发展的趋势。这将为读者提供洞察未来交通方式的视角，并引发他们对于创新、可持续性和安全性方面的思考。

2. 自动驾驶技术的发展:

2.1 历史回顾:

自动驾驶技术的概念最早可以追溯到20世纪初。随着科技的进步，汽车制造商和科技公司开始研究和开发自动驾驶技术。在过去几十年中，自动驾驶技术经历了从基础研究到实验室测试再到现实道路测试的阶段。

2.2 现状分析:

目前，自动驾驶技术已经取得了显著进展。许多汽车制造商和科技公司都投入了大量资源来开发和推广这项技术。一些汽车制造商已经推出了配备部分自动化功能的汽车，并计划逐步推进更高级别的自动化功能。

未来世界科技创新十大趋势

当前，全球新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，科技创新正加速推进，并深度融合、广泛渗透到人类社会的各个方面，成为重塑世界格局、创造人类未来的主导力量.我们只有认清趋势、前瞻擘划,才能顺势而为、抢抓机遇。从宏观视角和战略层面看,当今世界科技发展正呈现以下十大新趋势。(1）颠覆性技术层出不穷,将催生产业重大变革，成为社会生产力新飞跃的突破口.作为全球研发投入最集中的领域，信息网络、生物科技、清洁能源、新材料与先进制造等正孕育一批具有重大产业变革前景的颠覆性技术。量子计算机与量子通信、干细胞与再生医学、合成生物和“人造叶绿体”、纳米科技和量子点技术、石墨烯材料等,已展现出诱人的应用前景。先进制造正向结构功能一体化、材料器件一体化方向发展，极端制造技术向极大（如航母、极大规模集成电路等）和极小(如微纳芯片等）方向迅速推进。人机共融的智能制造模式、智能材料与3D打印结合形成的4D打印技术，将推动工业品由大批量集中式生产向定制化分布式生产转变，引领“数码世界物质化”和“物质世界智能化”。这些颠覆性技术将不断创造新产品、新需求、新业态，为经济社会发展提供前所未有的驱动力，推动经济格局和产业形态深刻调整，成为创新驱动发展和国家竞争力的关键所在。（2）科技更加以人为

本，绿色、健康、智能成为引领科技创新的重点方向.未来科技将更加重视生态环境保护与修复,致力于研发低能耗、高效能的绿色技术与产品。以分子模块设计育种、加速光合作用、智能技术等研发应用为重点，绿色农业将创造农业生物新品种，提高农产品产量和品质，保障粮食和食品安全。基因测序、干细胞与再生医学、分子靶向治疗、远程医疗等技术大规模应用，医学模式将进入个性化精准诊治和低成本普惠医疗的新阶段。智能化成为继机械化、电气化、自动化之后的新“工业革命"，工业生产向更绿色、更轻便、更高效的方向发展。服务机器人、自动驾驶汽车、快递无人机、智能穿戴设备等的普及,将持续提升人类生活质量，提升人的解放程度.科技创新在满足人类不断增长的个性化多样化需求、增进人类福祉方面，将展现出超乎想象的神奇魅力。(3)“互联网”蓬勃发展，将全方位改变人类生产生活。新一代信息技术发展和无线传输、无线充电等技术实用化，为实现从人与人、人与物、物与物、人与服务互联向“互联网"发展提供丰富高效的工具与平台。随着大数据普及，人类活动将全面数据化,云计算为数据的大规模生产、分享和应用提供了基础。工业互联网、能源互联网、车联网、物联网、太空互联网等新网络形态不断涌现，智慧地球、智慧城市、智慧物流、智能生活等应用不断拓展，将形成无时不在、无处不在的信息网络环境，对人们的交流、教育、交通、通信、医疗、物流和金

代表委员谈科技自立自强--基础研究未来十年如何激活创新源头

代表委员谈科技自立自强

基础研究:未来十年如何激活创新源头文/操秀英

基础研究是科技创新的源头，要健全稳定支持机制，大幅增加投入……3月5日，李克强总理在政府工作报告中再次强调了基础研究。

“国家这几年对基础研究确实非常重视。”全国政协常委、中科院院士袁亚湘激动地表示。他以所在学科为例说，“数学和应用研究”成为科技部近期部署的“十四五”国家重点研发计划之一，“未来5年会投入15亿元人民币，这个力度非常大”。

不仅如此，从2019年至今，我国已设立13个国家级应用数学中心。

"这说明基础研究的重要性已经不用再赘述，我们要进一步思考，’十四五'及未来更长一段时期，怎么将基础研究做得更好。”袁亚湘说。

"我国创新正处于从量的积累向质的突破转变，如何加大基础研究投入，优化支出结构，提高基础研究质量和效率，增强原始创新能力成为亟待解决的问题。”全国人大常委会委员、国务院发展研究中心研究员吕薇代表向科技日报记者表示。

引领未来锚定基础研究战略导向

"我们的基础研究需要解决的最重要的问题，首先是如何把构建引领未来的能力，作为我国基础研究和科技创新的战略导向。”国家纳米科学中心主任、中科院院士赵宇亮委员告诉科技日报记者，同时要尽快改革我国基础研究行政管理和科研实施长期以来以“战术”应对"战略”的思维模式。

赵宇亮举例说，纳米科技是一个典型的底层科学技术，爱思唯尔的分析报告显示，过去20年，全学科共有960个最显著的前沿基础科学研究方向，89%与纳米科技有关。纳米科技辐射面很广，支撑很多学科交叉领域的创新发展，创新能力正处在需要发力超越的坡道上。

超材料技术及其应用展望

周济;李龙土

【摘要】超材料是一类利用人工结构作为功能单元构筑的新型材料,可实现自然材料无法获得的新性能,得到了世界各国的高度重视,被美国国防部列为六大颠覆性技术之一.本文从工程应用出发对超材料技术的形成和发展做了简单评述,总结了过去一些年超材料在几个典型领域,如隐身、电子元器件及机械减震系统中取得的若干重要突破,预测了可能导致颠覆性技术的几个方向,如超材料透镜技术、超材料全光调控技术,以及超材料与常规材料的融合等,并对超材料技术未来发展的难点和战略思路提出了建议.

【期刊名称】《中国工程科学》

【年(卷),期】2018(020)006

【总页数】6页(P69-74)

【关键词】超材料;人工结构;颠覆性技术;材料设计

【作者】周济;李龙土

【作者单位】清华大学材料学院,北京100084;清华大学材料学院,北京100084【正文语种】中文

【中图分类】TB34

一、前言

超材料是世纪之交诞生的一个新的科学概念。基于这一概念，在过去的十几年中发

展出了一系列具有奇异特性的新型人工材料系统，可望在诸多领域产生颠覆性技术。超材料技术被美国国防部列为“六大颠覆性基础研究技术”之一，并先后被评选为材料科学领域“50年中的10项重大成果”之一和21世纪前10年10项重大突

破之一 [1,2]。

“超材料”一词最初由美国德克萨斯州大学奥斯汀分校Rodger M. Walser 教授

提出，用来描述自然界不存在的、人工制造的、三维的、具有周期性结构的复合材料[3]。尽管各种科学文献给出的定义也各不相同，但一般都认为“超材料”是具

如何工程化生物学

2016年第35卷第6期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·1827·

化工进展

如何工程化生物学

肖文海1，2，周嗣杰1，2，王颖1，2，元英进1，2

（1天津大学系统生物工程教育部重点实验室，天津 300072；2天津化学化工协同创新中心合成生物学平台，

天津 300072）

摘要：随着化学学科的发展和应用需求，化学工程应运而生；随着生物学的发展和工程化需求，代表着“生物学第三次革命”的合成生物学也随之诞生。合成生物学，即生物学的工程化，它从工程学角度设计创建元件、器件或模块，以及通过这些元器件改造和优化现有自然生物体系，但是如何对复杂生命进行工程化一直是合成生物学工作者不断探索的重大科学问题。本文系统地阐释了迄今为止工程化生物学的4个特点：①模块化和标准化；

②正交性；③鲁棒性；④适配性及其对应研究进展。最后从“设计-构建-测试”循环的研究模式入手提出了今后如

何进一步有效地工程化生物学。

关键词：合成生物学；模块化；正交性；鲁棒性；适配性；“设计-构建-检测”循环

中图分类号：TQ 033 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）06–1827–10

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.06.024

How to make biology more “engineering”

XIAO Wenhai1，2，ZHOU Sijie1，2，WANG Ying1，2，YUAN Yingjin1，2（1Key Laboratory of Systems Bioengineering（Ministry of Education），Tianjin University，Tianjin 300072，China;

关于中国前瞻性基础研究和颠覆性技术的突破和发展

颠覆性技术是引领世界科技⾰命和各领域快速发展的技术，涵盖多学科、多领域的⾰命，是对传统理论、理念、观点、科技体制或主流技术的冲击和替代。是⼀种全⾯创新的最⾼层次，决定着世界学术的制⾼点，决定着国家快速发展和富强的战略部署，决定着今后世界发展的⾛向，决定着⼀、⼆、三产业融合发展的机遇，决定着世界经济发展的命脉。将会产⽣世界发展的新格局，将会产⽣⼀系列领域的全⾯创新和发展，将会诞⽣许多新的世界500强企业。

颠覆性技术不是计划出来的，可遇⽽不可急求，具有偶然性、不确定性，具有耐⼼、耐⼒、长距的赛跑和持之以恒的研究、并取得关键性突破⽽获得的。颠覆性技术不是喊出来的，也不是沿袭式创新和改造⽽来，它来源于原始性、重要的基础理论的发现和突破。重要的基础理论必须有通⽤的共性、根源性的规律，并能与现有技术相结合达到普遍应⽤性的⽬的。所以，颠覆性技术涉及到原始性的基础理论或颠覆性的原始理论，也叫颠覆性的理论和技术，它是解决世界诸多难题的理论和技术。譬如：能源是⼈类社会发展最为基础、最为重要的物质资源。今天社会上的主流能源还是⽯化能源、太阳能、风能、⽔⼒发电、⽣物质能、核能、电动汽车等等，这些能源和技术都存在这样那样的缺陷和局限性，如果有⼀种绿⾊、纯⽣态、美好⽽⽤不完的能源能替代它们，克服以上能源的缺陷和局限性，彻底解决⼈类所使⽤的能源问题！请问⼤家，这样的理论和技术应该属于什么性质和层次的理论和技术？将会改变什么样的物质和能源体系？将会改变什么样的传统理论和技术呢？

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◎编辑|彭扬

|封面故事|

基础科学

为什么值得研究

随着中国载人飞船、月球探测、量子通信等科技成果的逐渐显现，很多人逐渐认识到加强基础科学研究对国家发展的重大意义。

实施基础研究十年规划、推动国家实验室体系有效运行、实施科技支撑碳达峰碳中和行动、实施科技体制改革三年攻坚方案、高水平建设国际科技创新中心和区域科技创新中心……1月6日召开的2022年全国科技工作会议透露，今年，我国科技领域将启动实施多项重大规划和行动方案，从科技规划、基础研究、战略科技力量等10个方面发力，发挥科技对国家发展和安全的战略支撑作用。

随着中国载人飞船、月球探测、量子通信等科技成果的逐渐显现，很多人逐渐认识到加强基础科学研究对国家发展的重大意义。当然，对基础科学缺乏了解、认为其没什么实际用处的也大有人在。

中国基础科学研究在世界上到底处于什么水平？耗时耗力研究基础科学真的值得吗？ ———————————————为什么要重视基础科学———————————————什么是基础科学？我认为基础科学应该具有三方面的特征：一是有一定的规律性，反映了自然界的基本规律；二是不能直接应用到实际中，但是它是解决实际问题的基本原理，比如牛顿力学并不能教你怎么盖房子，这是土木工程需要解决的问题，但是牛顿力学是土木工程的基础；三是基础科学内部还有层次性，比如很多领域里虽然有独有的基础研究，但是都离不开数学，所以数学在基础研究里更为基础。

很多人经常问“基础科学看起来离我们生活非常远，好像没什么实际用处”，这种想法有些急功近利。我们无法说出某个方程、某个定律有什么具体的用途，但是整个科学体系是自洽的，基础研究就像

浅析颠覆性技术的概念内涵、培育管理及启示

党的十九大报告提出，要“加强应用基础研究，拓展实施国家重大科技项目，突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新，为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑”。2021年3月12日，经十三届全国人大四次会议审查通过后发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》在“第三篇加快发展现代产业体系巩固壮大实体经济根基第九章发展壮大战略性新兴产业第二节前瞻谋

划未来产业”中，提出“在科教资源优势突出、产业基础雄厚的地区，布局一批国家未来产业技术研究院，加强前沿技术多路径探索、交叉融合和颠覆性技术供给”，“第十六篇加快国防和军队现代化实现富国和强军相统一第五十六章提高国防和军队现代化质量效益”中提出“加快武器装备现代化，聚力国防科技自主创新、原始创新，加速战略性前沿性颠覆性技术发展，加速武器装备升级换代和智能化武器装备发展”。

颠覆性技术（也称破坏性技术，Disruptive Technology）最早于1995年由美国哈佛大学Christensen教授提出，不同机构和学者对颠覆性技术的概念进行了延伸和拓展，现已由最初的商业领域拓展到军事、国防、科技、社会等各个领域，受到广泛

关注。本文对颠覆性技术的概念、来源、国内外现状进行梳理，提出若干启示。

颠覆性技术是一种另辟蹊径、对已有传统或主流技术产生颠覆性效果的技术。美国国防部、新美国安全中心、美国国家科学基金会、麦肯锡全球研究院、德国弗郎恩霍夫协会等政界（军方）、学术界、工业界典型机构均对颠覆性技术进行研究，均强调通过新的轨道产生新的技术，对原有技术体系产生破坏，对相关领域产生根本性变革。从国家视角来看，“以科学技术的新原理、新组合和新应用为基础开辟的全新技术轨道，导致传统产业归零或价值网络重组，并对社会技术体系升级跃迁产生决定性影响，或重构国家现有基础、能力、结构等的战略性创新技术”的定义体现了颠覆性技术的深刻内涵。可见，颠覆性技术对打破平衡，建立国家绝对竞争优势具有重要的战略意义。

近年来世界各国在量子科技领域的举措及对我国的启示

作者：曾志毅

来源：《青年与社会》2019年第10期

摘要：“第二次量子革命”的竞争已经进入关键阶段。世界各国纷纷提出量子战略或者量子项目以促进量子科研的发展。谷歌等企业也在量子计算机上取得重要进展。为了打赢这场战争，建议政府在进一步为量子科技的发展创造良好的政策和市场环境的同时，发挥体制优势，凝聚优势力量，使我国在量子科研的竞赛中进一步取得主导地位。

关键词：量子科技；量子通信；量子计算机

当前，“第二次量子革命”的竞争已经进入关键阶段。为了赢得这场谁都输不起的竞争，赢得“量子霸权”，以美国为首的世界各国在量子科技领域投入大量资金和资源。

一、各国在量子科技领域的举措和进展

（一）美国：提前做好战略布局，为研发铺平道路

政府部门尤其是军方一直在美国量子科技的发展中扮演重要的角色。上世纪末，美国政府就将量子科技列为“保持国家竞争力”计划的重点支持课题之一。近年来，美国对量子科技的重视也是有增无减。美国国防部在2013年至2017 年科技发展“五年计划”中，将“量子信息与控制技术”列为未来重点关注的六大颠覆性基础研究领域之一。2018年6月，美国白宫正式启动小组委员会，以指导联邦政府在量子科技领域发挥应有的作用，并协调公共和私营部门对量子技术的研究。2018年9月，美国政府正式提出了量子战略，宣布将成立多个国家级实验室，投入大量资金到量子技术研究项目。2018年12月，美国国会正式通过了国家量子计划法案，这个法案提出美国要制定一个为期10年的“国家量子计划”，以加快美国在量子计算领域的发展。为此，美国将成立“国家量子协调办公室”协调相关政策，并授权能源部等各部门投入约13亿美元进行量子研究。

量子信息技术对军事领域的主要影响

量子信息技术对军事领域的

主要影响

陈健班飞虎

恩格斯曾指出：“一旦技术上的进步可以用于军事目的并且已经用于军事目的，它们便立刻几乎强制地，而且往往是违反指挥官意志地引起作战方式上的改变甚至变革。”克劳塞维茨也曾说过：“要想通晓战争，必须审视一下每个特定时代的主要特征。”当前，随着量子信息技术的快速发展及其在军事领域的逐步应用，不断引发和推动新军事革命及战争形态演变，受到世界各国高度关注，成为主要军事国家的发展重点。例如，早在2007年，美国国防高级研究计划局（DARPA）就将量子科技作为核心技术基础列入其战略规划，并在2015年设定的战略投资领域中将量子物理学列为三大前沿技术之一，尤其是DA R PA启动的“微型曼哈顿计划”，将研究量子芯片提升到与研

制原子弹同等重要的高度。美国

国防部“2013年—2017年科技发

展五年计划”将量子信息和量子

调控列为美国军方六大颠覆性基

础研究领域之一，认为其未来将

对美军战略需求和军事行动产生

深远影响。

量子计算技术的主要影响

量子计算利用量子态叠加原

理和量子纠缠特性，具有经典计算

机无法比拟的高速处理、高保密

存储量子信息及并行计算等功能

优势，是顺应未来战场需要的新

一代高性能计算机。战争作为复

杂巨系统，以海量数据为支撑的

信息化战争和一体化联合作战，时

刻离不开海量计算，使得量子计算

在军事领域具有十分广阔的应用

前景。对此，量子计算能够满足海

量信息存储与处理、武器装备研

制、战场态势分析与数据传输、信

息安全、重大科学问题研究对计

算速度的现实需求，为军事复杂

问题提供高效解决方案。

合成生物学产业103页深度研究报告：属于未来的生产方式

合成生物学产业103页深度研究报告：属于未来的生产方式（报告出品方：华安证券）

1合成生物学：天工开物

当人造物质超过自然物质总量时（资料来源Nature），合成生物学有望移步幕前，成为人类实现可持续发展的必备工具。合成生物学的本质是让细胞为人类工作生产想要的物质。与传统化学合成相比，合成生物学具有微型化、可循环、更安全的特点；与传统发酵工程相比，合成生物学对细胞的干预是定向的。复盘合成生物学发展，我们认为已进入成长期：2000年以来，合成生物学基础研究领域加速发展；2011年以来，合成生物学技术的专利布局进入加速期，相关专利的申请量快速增长；2015年以来，合成生物学产业投资加速。

合成生物学是一个长坡厚雪的赛道。据McKinsey统计，生物制造的产品可以覆盖70%化学制造的产品，并在继续拓展边界。全球合成生物学领域有望快速成长：

1）据McKinsey数据，预计到2025年，合成生物学与生物制造的经济影响将达到1000亿美元；

2）据TransparencyMarketResearch数据，2018年全球合成生物学市场空间已达到49.6亿美元，预计至2027年将超过400亿美元（2600亿元人民币），年复合年增长率（CAGR）为26.3％；

3）据DataBridgeMarketResearch数据，到2027年合成生物学市场规模将达到303亿美元，复合年增长率为23.6％；

4）根据BCCResearch数据，合成生物学领域2017-2022年的复合年增长率（CAGR）为26.0％。

1.1合成生物学是什么？

美国国家创新体系之主要发展阶段及未来

美国国家创新体系之主要发展阶段及未来精选已有 56 次阅读 2014-10-22 09:53 |系统分类:观点评述美国国家创新系统的主要发展阶段为了更好地理解美国的创新系统，有必要对美国的创新及其创新政策的历史进行考察。显然这种简要的回顾并不能证明这个及其复杂话题的正当性，但是这却可以提供一个基本的框架。在美国独立后的前125年里，美国并不处于全球科技的前沿—这种优势被一些欧洲国家所把持，首先是英国，然后是德国。不过，随着19世纪90年代末以钢铁为基础的工业革命的出现，美国加入到了世界科技领导者的行列中，产生出了一系列极端技术。正如商业史学家Alfred Chandler表明的那样，巨大的美国市场使得美国公司成功地进入到大规模工业生产领域，比如化学、钢铁和肉食加工，随后是汽车、航空和电子。因为规模对于创新和企业竞争力具有重要的作用，诸如杜邦、福特、通用电气、柯达、斯威夫特、标准石油等公司成为了全球的佼佼者。除规模之外，美国还有其他优势。其中一个就是“待开发地区”的发展本质。不像欧洲需要克服前工业时代的手工业系统，美国的经济是全新的，使得新的产业形式能够容易地确立起来。另外一个优势就是美国文化和系统的不屈不挠的商业性质，这使得商业上的成功高于一起。正如Calvin Coolidge总统所说的那样：“美国人的事业就是商业”。这并不是说政策没有发挥作用，在19世纪前半叶，政府对于运河、铁路和其他“内部改善”活动的支持创造了巨大的市场。19世纪60年代联邦政府通过《莫里尔法案》创立了研究型的政府赠地学院系统。对农业研究的经费支持促进了农业生产率的提高，从而让数以万计的农场工人填饱了肚子，为持续增加的工厂提供了动力，并为工业生产者创造了巨大的市场。此外，自从美国（the Republic）成立以来，宪法中规定了联邦政府有稳健的专利制度。此外，刺激竞争的政策—通过1890年的《谢尔曼反托拉斯法》（休曼法案）和1914年的克莱顿反托拉斯法—被用来确保公司有持续创新的动机。正如《创新的黎明：美国第一次工业革命》的作者Charles Mirris所表明的那样，战争（1812年战争、内战及一战）使得政府赞助的科技和产业发展充满了活力，这有助于诸如金属的精密测量和通用件等金属行业的创新。但是尽管有这些因素，二战前美国工业的创新大体而言主要是由私人投资者和私营公司驱动的。二战后随着可能由大公司和联邦政府主导的更基于科学系统的创新（部分受到二战期间美国科学研究和发展办公室主任Vannevar Bush的启发）的出现，上述趋势迅速地