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脑机接口正爆发,量子科技成“豪门”,全球前沿技术热点有哪些?

10 月 22 日上午在浦东举行的 2020 浦江创新论坛成果发布会上,备受瞩目的《全球前沿技术发展趋势报告》发布。该报告包括中国科学技术信息研究所完成的重点技术发展趋势深度解析和上海市科学学研究所完成的 TOP1000 技术热点趋势追踪两部分,分别从深入挖掘以及全面梳理两个方面进行研究。

五大关键词解析重点技术发展

如今重点技术层出不穷,《全球前沿技术发展趋势报告》利用全球扫描、交叉研判、立体感知、自主关联等分析方法,去繁就简,抓住五大关键词:脑机接口、软体机器人、神经形态芯片、基因编辑和类石墨烯二维材料。报告就这五个前沿技术展开深入分析,提出我国在各领域的发展建议。实际上,中国在这五个领域都有一定的 " 话语权 "。

脑机接口的技术爆发期已然到来,各国政府均高度重视并提前布局,国际合作格局初见端倪。美国于 2013 年创立尖端创新神经技术脑研究计划,同年欧盟启动人类大脑计划,我们的近邻日本与韩国则分别于 2014 年和 2016 年开启大脑研究计划和大脑科学发展战略。2018 年,中国也启动 " 科技创新 2030 ——脑科学与类脑研究 "。

脑机接口技术发展主要事件 受访单位供图

软体机器人是一种柔性的机器人,作为刚性机器人的补充,应用场景广泛。软体机器人三大技术方向同步发展,国际合作网络已经形成,专利数量上升快速,全球研发成为新趋势。从软体机器人全球主要论文发表机构来看,哈佛大学、麻省理工学院、东京大学技术创新综合竞争力强。

神经形态芯片概念上世纪 70 年代就已经被提出,如今已经逐步进入到成熟产品,正从技术向元器件方向发展,成为创新热点领域。科研院所和巨头企业合力推动神经形态芯片技术创新,当前企业已成为技术创新中坚力量,并逐步向中美韩德印等头部国家集中。

基因编辑备受关注,随着两位女科学家凭借 " 基因剪刀 " 获得诺贝尔奖,基因编辑这一还比较新的技术深入人心,入选多家顶级智库年度榜单,技术影响力辐射广。在饱受争议的同时,基因编辑技术创新活跃,技术创新竞争激烈,专利与论文数量均在攀升,其中哈佛大学、中国科学院等机构实力突出。技术瓶颈和安全伦理,是当前基因编辑遇到的两大问题。

类石墨烯二维材料出现后,多类型多结构二维材料为半导体材料创新带来更多想象。未来的研究方向,还是如何低成本制作材料,和固化表征与性能。类石墨烯基础研究主要来自大学和研究所,应用研究主要来自企业。中国科学院基础研究成果丰硕,三星集团应用研究全球领先。

十条结论读懂 TOP1000 技术热点

海量的异构、非格式化数据,是大数据分析中的难点。《全球前沿技术发展趋势报告》使用智能化决策咨询工具 " 科技预见平台 " 系统对海量数据进行了标准统一、可横向比较的定量化评价。报告基于 299386 篇资料,解读并选择 2020 年以来综合总热度或增长率较为突出的词汇形成了 TOP1000 的热点技术榜单,形成了十点主要结论。

各领域热点分布情况 受访单位供图

一是,上海的三大战略性产业集成电路、生物医药、人工智能与新冠疫情相关领域一起成为了科技热点数量最多的四大领域,合计占比达到 66.8%,说明上海三大战略产业点非常精准。二是,突如其来的新冠疫情迅速成为全球科技界的关注焦点,在整个热点榜单中占据了 15.6%,在各领域中排名第二。

三是在生物医药领域,不仅 " 肿瘤 " 一词本身占据了热度榜首,肝癌、细小细胞肺癌等大量 " 家族成员 " 及相关的药物或机理均榜上有名,阵容远超其他疾病。四是榜单中多次出现了抑郁症、阿尔茨海默病等多种精神领域的疾病以及相关药物。精神性疾病已经带来了丝毫不亚于重大身体疾病的影响。

五是远程医疗、分级诊疗、智慧医院、医疗物联网(IoMT)、互联网 + 医疗等概念也成为了研究的热点,相关研究将不断推动医疗系统的体系化升级。六是在人工智能技术及应用方面的,出现了蜂群、马赛克战、饱和式攻击等战争新模式,揭示了人工智能的颠覆性影响或许会在非民用领域率先实现。

七是集成电路产业链的装备、设计、生产、封装测试四大环节全部有技术上榜,产业链的各个 " 卡脖子 " 技术点均引起巨大关注。八是物理领域某一热点技术往往在不同资料来源中具有迥然不同的功能特性和应用潜力,体现了基础研究的引领性。

九是量子科技相关热点呈现集群式涌现的态势,成为物理领域的 " 豪门 "。 在物理领域,量子通信、量子随机数发生器(QRNG)、量子产率、量子通信、量子随机数发生器(QRNG)、量子产率、量子比特数等量子科技相关热点呈现集群式涌现的态势,同物理领域其他单点型热点技术产生了鲜明对比。

十是,科技进展并不仅仅单方面推动社会的变化,也同样会反过来受到社会问题的干预。在科技政策及社会话题领域,外国投资风险审查现代化法案、国际贸易法、WTO 争端解决机制等科技战、贸易战背景下的热点政策和规则,生物安全法、平价医疗法案等中外新修订法规,以及人口老龄化、CRRT(欧盟网络快速反应小组)等社会性问题,都成了科技界备受关注的热点话题,显示了社会环境对科技发展的重大影响。这也是十大结论中唯一一个指向社会而非技术的条目,引人深思。

栏目主编:黄海华 本文作者:侍佳妮 文字编辑:侍佳妮

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