五大領域將成未來產業創新前沿

原標題：《浦江創新論壇成果《未來產業創新的前沿領域》顯示——五大領域將成未來產業創新前沿》

該報告基於對各國和地區科技政策與研發投入、論文與專利、專家觀點與學術會議資料等科技資訊的多維度分析，遴選出未來產業創新的五大前沿領域——類腦晶片、量子資訊、合成生物學、綠色制氫和區塊鏈，並探討了它們的發展態勢、區域研發優勢、技術研發方向和麵臨的挑戰。

類腦晶片

近10年來高速發展

類腦晶片是借鑑人腦的資訊處理機制發展出的新型計算晶片，近10年來高速發展。報告指出，類腦晶片於2013年至2016年進入快速增長期，2016年後進入高速增長期。2013年之前，有關類腦晶片的全球論文數量不足500篇，2016年升至1000篇，2022年有近4000篇。類腦晶片專利申請量也在2015年後大幅上升，從2015年的不到300件升至2021年超2600件。

從國家來看，美國是全球類腦晶片研究和應用的領先國家；瑞士是神經形態晶片的發起地，其學術影響力較大；中國的類腦晶片研究起步較晚，但在2016年與美國同步進入快速增長期。目前，中國在這一領域的基礎研究和技術研發成果數量均居全球前茅，但論文仍存在學術影響力較低、研究質量與頂  級機構存在差距等問題。

中國科學技術資訊研究所副所長劉琦巖在釋出會上表示，類腦晶片是人工智慧產業發展的基礎和先鋒，目前仍處於實驗室探索階段，尚存在理論建模、功耗降低、融合感存算一體化、高效感知等諸多技術瓶頸。類腦晶片融合了腦科學、計算神經科學、認知科學、統計物理等學科知識，需要充分調動相關領域專家參與，加強學科交叉。

量子資訊

創新大國競爭激烈

量子資訊是量子力學與資訊學交叉形成的一門學科。報告顯示，在量子資訊領域，創新大國競爭激烈，基礎研究和技術研發成果數量持續增加。美國在量子計算和量子測量方面優勢明顯。中國目前的量子資訊專利數量居全球前茅，論文數量僅次於美國，量子通訊應用規模和產業發展處於全球領先地位，但量子計算和量子測量領域的研究與應用水平較美國仍有一定差距。

在細分領域方面，量子計算的產業影響力大，是量子資訊領域的關注焦點。樣機研發與效能提升是實現量子計算潛力的核心，超導和離子阱技術路線持續領跑，硬體技術仍處於多種方案並存發展階段；量子通訊領域的未來方向則是基於量子隱形傳態、儲存中繼和轉換等關鍵技術，構建量子資訊網路；在量子測量領域，原子鐘、重力儀、磁力計、光量子雷達等多型別產品已逐步實現商業應用。

報告指出，量子資訊的前沿科技成果尚處於探索研究期，需要進行深入的概念驗證，技術成熟度不高，轉移轉化存在諸多困難。因此，需要加強政產學研用各方在量子資訊領域的溝通交流與協同創新，將學術力量與產業界資源有機結合。

合成生物學

需要政策持續支援

合成生物學是生物科學新出現的一個分支學科，是基於系統生物學的遺傳工程和工程方法的人工生物系統研究。報告指出，在合成生物學領域研究中，美國、中國、日本、英國都屬於靠前梯隊。從全球來看，合成生物學的研究已形成比較固定的學術合作圈，在科技創新合作中地緣關係影響較大。

劉琦巖介紹，合成生物學的發展還處於早期階段，需要政策持續支援。目前整個行業的發展仍缺乏中長期、明確的發展規劃。細分來看，上游工具層是合成生物學技術體系的基礎和關鍵，競爭壁壘較高，中游的數字化、人工智慧化對於實現對生命系統的理性設計至關重要，技術創新難度均較大。解決規模化生產難題是合成生物學的產品實現商業化的必由之路。此外，合成生物學研究需要生命科學、工程學、資訊學、物理和化學等學科融合交叉。在倫理爭議、生物安全、有效監管方面也有待探索。

綠色制氫

可再生能源電解水制氫是重點

在新能源領域，綠色制氫近年來備受關注。報告介紹，利用太陽能、風能、海洋能、水能等產電再進行電解水制氫，由此得到氫能，是綠色制氫的研發重點，在商業上將可以與煤、油等化石能源競爭，但仍存在材料成本、催化劑活性、氣體擴散層等技術挑戰。

在研發路線上，中國、美國、德國、加拿大、印度、英國側重於質子交換膜電解水技術；韓國、義大利、日本以鹼性電解水技術為研發重點；法國以固體氧化物電解水為主。

從國際競爭來看，在綠色制氫上，日本的技術研發專利數量居全球前茅，具有絕對優勢。中國的專利申請量僅次於日本，但是缺少全球佈局。世界排名前20位的頂尖研發機構中，日本有15個，且均為企業。中國有3個機構入圍，但僅有華能集團1個企業。中國的研發力量仍以高校和研究所為主，這容易造成產業需求與研發方向脫節，研發成果不易轉化成產品。

區塊鏈

中國研發水平全球領先

區塊鏈本質上是一種去中心化的分散式資料庫，是分散式資料儲存、多中心的點對點傳輸、共識機制和加密演演算法等多種技術在網際網路時代的創新應用模式。

區塊鏈已經在全球金融、物流運輸、醫療保健等多個行業得到應用。未來，隨著技術的成熟和認知的提升，預計將有更多行業開始探索和採用區塊鏈技術。隨著區塊鏈應用的增加，個人隱私和身份驗證問題變得更加重要。

在科技創新上，全球創新大國在區塊鏈領域的基礎研究中合作較為密切，近一半論文由多個國家或地區合作完成。其中，中國與美國的合作頻次居首位。當前，區塊鏈技術研發主要集中在上游資料層、合約層，以及下游金融領域。中國在上、中、下游各個層面的論文和專利數均處於絕對優勢地位，這一點尤其體現在基礎研究中的聯盟鏈、共識層，以及技術研發中的聯盟鏈、物流運輸等方面。由此可見，中國在區塊鏈領域的基礎研究與技術研發水平均全球領先。

（光明日報上海9月9日電光明日報記者 楊舒 顏維琦 孟歆迪）

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文章來源：光明日報

文章原標題：《浦江創新論壇成果《未來產業創新的前沿領域》顯示——五大領域將成未來產業創新前沿》

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