2021年世界前沿科技成长态势及2022年趋势瞻望综述篇

2021年，新一轮科技革命和家当变革深入推进，环球技能创新空前生动，数字经济发达发展，一些前沿领域关键技能得到打破式进展，科技进一步塑造天下地缘政治格局。
天下紧张经济体纷纭加快调度科技创新领域布局，展开前所未有的激烈竞争。
美国联合盟友环绕技能垄断权、标准主导权、资源掌握权等力争打造新的霸权体系，织牢对华科技封锁网，加剧中美科技脱钩态势，恶化我科技发展外部环境。

2021年科技创新与竞争态势总结

一、前沿技能创新多维多点打破，颠覆性变革浪潮涌动

根本研究获重大打破。
例如，子新丈量实验剖析结果预示宇宙中可能存在新粒子或力，加强了新物理学证据；对火星进行直接地震不雅观测，首次绘制阔别地球行星的内部构造；基于人工智能预测蛋白质构造，改变了未来构造生物学的规则，有望加速生物学领域重大打破。

技能创新取得多个里程碑式成果。
英伟达公司推出GauGAN2人工智能系统，可根据文本合成不存在的逼真风景图像。
IBM设计出一款127比特的量子芯片，操持2022年生产433个量子位的Osprey芯片和1121个量子位的Condor芯片。
Neuralink展示最新脑机接口产品，可让猴子用大脑意念玩电子游戏，或将帮助瘫痪病人恢复活动能力。
美国和西班牙开拓出“人工视觉脑”，帮助盲人得到基本视觉。
美研究职员利用胚胎中的干细胞创造出能自我复制的活体机器人。
SpaceX公司“星链”卫星互联网做事在美国市场均匀下载速率达97.23Mbps，有望走向商业化运营。
中国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉，取得技能“造物”的标志性成果。

家当变革朝阳东升。
元宇宙作为虚拟现实、数字孪生、物联网、云打算等技能领悟的载体，或将成为未来互联网崭新模式并推动干系家当进入爆发式增长期；以人工智能为引领的数字技能加速经济社会向数字化、智能化转型；区块链运用趋于合规化，数字货币呈爆发式发展；卫星互联网热度飞腾，各国在太空领域展开新一轮技能竞逐；疫情持续发酵，mRNA等疫苗技能取得主要成果，推动生物安全家当快速发展；合成生物学技能实现一氧化碳到蛋白质一步合成，并形成万吨级工业产能；生命科学与生物医药技能创新持续加速，推动大康健家当发达发展；双碳目标倒逼能源革命，加速第四代高温气冷堆核电项目实现并网发电，氢能家当启动。

二、前沿技能成为大国博弈主边陲，紧张经济体聚焦关键领域抢占制高点

各紧张经济体环绕前沿关键技能展开前所未有的激烈竞争，并进一步强化顶层设计和资金投入。
美国参议院通过《美国创新与竞争法案》，将科技投入上升为国家计策，拟投资1900亿美元于芯片、锂电池、人工智能、量子等关键技能；《2022财年国防授权法案》批准科技研发用度147亿美元，重点投资微电子、高超声速、人工智能和5G等“前辈能力赋能器”技能。
欧盟2022财年研发和创新投入约131亿欧元，设立欧洲创新理事会，并操持在未来7年额外投资逾100亿欧元于自我感知人工智能、细胞和基因治疗、绿氢和活性材料等绿色、数字和康健技能。
日本拟定2022财年科研预算107亿美元，重点投资人工智能、大数据、物联网量子技能、太空技能等领域。
此外，法国发布《未来投资操持》、英国发布《英国创新计策》、澳大利亚发布《澳大利亚关键技能蓝图》，为各国计策技能发展指明方向和路径。

三、美以零和思维推进对华科技战，紧锣密鼓构建新霸权体系

美《创新与竞争法案》明确将中国定义为“美国在地缘政治和地缘经济领域最大的寻衅”，以此为基调建构其内政外交政策。

一是连续强力推动前沿科技领域对华脱钩。
不断以人权、涉疆、涉港、涉藏、涉军、南海等敏感议题为由对中国实体进行制裁。
2021年，美国商务部工业和安全局将157个中国公司、机构及个人（截至12月18日，共计611个）列入牵制清单。
美国国家反谍报与安全中央对美技能企业发出警告，哀求其谢绝在半导体、人工智能、量子打算、生物技能和自主系统等五个对美经济和国家安全最短长攸关的主要领域与中国互助。
同时，拜登政府还禁止美机构和学者同中国互助，限定中国科技人才赴美学习互换。

二是积调度情报体系适应对华科技斗争。
美政府成立了“中国事情组”，中心情报局新设中国任务中央、新跨国和技能任务中央、首席技能官，聚焦新兴技能、经济安全、景象变革和环球康健等议题，网络中国情报。

三是紧盯与中国的国际标准制订之争，强调对国际标准制订机构的影响力。
美国家标准与技能研究院发布信息要求书，哀求美各机构供应中国参与国际标准制订的政策及其如何影响新兴技能国际标准制订的信息。
此外，美国还鞭笞中国“数字威权主义”，以意识形态划分科技信赖标准。

四是将盟友作为其遏制打压中国科技发展的“力量倍增器”。
美国与欧盟成立“美欧贸易与技能委员会”，操持在关键技能标准制订和运用方面建立深层计策互助，折衷标准规则制订、监管政策以及对华技能替代等，意图在数字互联互通、国际技能标准和供应链等领域联合其他国家共同遏制中国。
美日澳印四方同盟举行线上峰会，着重谈论技能层面的多边协作，钻营引领技能领域的天下规范准则。
此外，美国还将科技管理同民主代价不雅观结合，构建助其与中国开展科技竞争的“技能同盟”，如民主伙伴同盟（D10）、技能民主多边同盟（T12）、美欧联合技能竞争政策对话（TCPD）等。

四、新型计策资源成为地缘竞争紧张目标，天下紧张经济体争抢掌握权

各国瞄准新型计策资源展开掌握权的争夺。

一是钴、锂、稀土等计策矿产资源成为掌握重点。
关键矿产是清洁能源大国赢得地缘政治主导权的主要成分。
美西方通过供应链风险评估、区域互助开拓勘探、开采和循环利用技能等方法强化对关键矿物资源把控能力。
例如，美国发布《2021年关键矿物清单》《关键矿物供应链风险评估报告》，力争摆脱在稀土等领域对中国的依赖。
欧盟发布《对外计策依存关系》，评估原材料供应链风险，加大补贴扶持稀土永磁行业，支持欧洲企业与中国竞争。
美澳加互助制成“环球矿产3D舆图”，为建立能源资源供应链同盟供应根本。

二是极地和太空资源成为美西方当前抢占重点。
极地资源方面，美俄进一步强化北极军事力量。
太空资源方面，发达经济体正开启新一轮太空竞赛，争相开展深空探测活动、支配卫星星座、牵头国际规则制订，加紧跑马圈地。
美国主导下，12个国家参与《阿尔忒弥斯协定》，共同开展月球、火星等深空探测活动，制订太空探测规则。
日本、美国、卢森堡和阿联酋等国相继出台海内法案，为太空资源开采利用铺路。
美国SpaceX公司和英国Oneweb公司加速支配低轨星座，加快抢占轨道和频谱资源。

三是数据资源成为各国保护重点。
紧张经济体强化对数据管控，明确数据权属和标准，严格限定数据跨境流动，环绕企业数据展开拉锯。
欧盟宣告“隐私盾”失落效后，接连发布《掌握者和处理者数据利用标准条约条款》《国际数据转移标准条约条款》，连续强化本土数据保护和监管，商业数据流动持续受限，跨国企业经营本钱上升。
美国改动《外国公司问责法案》、收紧审方案定，企图以“保护投资者利益”为借口让中概股企业交出敏感数据。
中国出台《数据安全法》，加强本土数据保护。
四是高端芯片产能成为美西方打劫重点。
前辈制程竞争向风雅化方向发展，美力推高端半导系统编制造回流美国。
美国参议院通过总额520亿美元的芯片法案，用于补贴英特尔、台积电、三星等企业在美建厂；目前占环球高端芯片产能达58%的台积电，在美施压下将生产线迁居至美。

2022年前沿科技发展趋势展望

2022年，新冠肺炎疫情不会快速退场，但技能革命浪潮会更加彭湃，各国环绕前沿技能的竞争势必更加紧张激烈。

一、数字技能引领新一轮科技革命，加快推动家当链与创新链深度领悟

新一轮科技革命和家当变革以新一代信息技能、生物技能、新能源技能、新材料技能、智能制造技能等科技创新与家当化运用为引领，数据作为高端要素和终极产品的地位将更加突出，有望从根本上改变现有生产函数、拓展生产可能性边界，形成以根本研究、原始创新、颠覆性变革为根本的新家当链。

各项打破性技能成果将陆续投入实际运用，更多新的重大技能打破会进一步呈现。
人工智能功能增强，或将实现创造措辞或其他一些创造性任务；低代码/无代码人工智能工具广泛运用；人工智能与其他领域技能交叉领悟，尤其是与新材料、生物技能结合，将实现前沿技能的跃迁。
量子打算领域，超导量子比特数量将进一步打破，400个量子比特处理器有望验证。
区块链网络运用涌现，数字货币将投入利用。
基因编辑食品将开始上市发卖，基因编辑技能临床运用开始涌现。
基因敲入和基因组筛选、基因组工程和DNA修复、单碱基编辑等研究连续推进。
减少碳排放可以促进根本研究、运用开拓、试制改进、生产运用等创新链环节水平拉升，布局低碳前沿技能研究。
值得把稳的是，元宇宙将迎来更多的内容、产品及参与者，如硬件全面升级，干系配件逐渐丰富；第三方内容创作门槛降落，社交娱乐场景虚拟现实联动增强，商用场景落地；互联网巨子持续加码布局，更多网民参与及虚拟身份数量增加；网络安全将会成为元宇宙未来面临的最大问题之一。

二、美对华遏制打压将进一步强化，我科技安全风险持续存在

为强化前沿技能领先上风、节制技能垄断权，2022年，美仍将强化遏华支配。
例如，连续修订《外国投资风险审查当代化法案》《出口牵制条例》；加强其政府机构间的组织折衷，连续扩大对中国实体和机构的制裁范围和力度；强化与盟友间的政策折衷，阻拦中国打破“卡脖子”技能，进一步对中国断供芯片、工业软件、科研仪器等关键技能产品；设法阻断西方发达经济体与中国科研互助，阻挡中国打仗天下最前沿的知识、成果和原创思想。

三、科技环球化生态改变，特定领域将涌现两套科技体系

科技环球化生态发生重大改变，在特定领域，未来可能涌现两个体系。
拜登政府推出的《临时国家安全计策指南》正式将中国定义为“体系性竞争者”，以意识形态划分阵营，联合盟友构建一个与中国对立的竞争体系。
美国正在重点环绕新一轮科技革命的计策领域，包括5G、6G、人工智能、量子、半导体等信息领域，卫星互联网、月球、深空等航天领域，景象管理、清洁能源、环境保护等生态领域，与盟友组建细分“技能同盟”，折衷标准规则制订、监管政策以及对中国的技能替代，打造一个数字互联互通、具有另一套技能标准和供应链自给自足的排华科技生态体系。

四、科技管理寻衅和问题层出不穷，多边主义仍将发挥效能

2022年乃至更长期来看，颠覆性技能仍存在技能自身和社会潜在影响的双重不愿定性；坚持多边主义，坚守全人类共同代价仍将是办理环球科技管理难题的紧张原则。
一是划定颠覆性技能的运用边界和做好安全管理，如戒备颠覆性技能误用、滥用，人工智能军事化运用等；二是加快新兴技能伦理道德规范等规则制订；三是填补发达国家与发展中国家技能鸿沟，包括数字鸿沟、疫苗鸿沟等；四是持续加大景象危急管理。
在这些问题上，环球科技管理体系规则制订和监督实行仍旧须要、也只有多边机制能够发挥更大浸染。

五、地缘政治沙场将延伸至网络空间，科技巨子成为影响竞争格局的新势力

网络空间正在成为新一轮地缘政治博弈的大舞台。
拜登政府正将其作为美国履行霸权计策的主要边陲，以地缘政治思维构建网络空间政策。
网络军事化趋势愈演愈烈，将推高地缘政治冲突风险，网络攻击或将成为地缘政治斗争工具。
网络攻击活动愈发专横獗，关键根本举动步伐被攻击风险高企。
同时，科技巨子正在成为天下政治强大的、自主的参与者，地缘政治影响力日益增强，或将成为地缘政治格局中不可忽略的一极。
例如，亚马逊、微软、谷歌、SpaceX等科技巨子节制前沿技能，具有很强的网络攻防能力和舆论勾引能力，在社会、经济、政治和国家安全等主要领域拥有巨大的影响力。
紧张经济体对科技巨子的规范限定也将相应增加。

作者丨 侯晓轩、贾舒喆、杨金洁

编辑丨 魏莹 郑实