哪些产业最能代表未来科技发展和产业升级的新方向？哪些产业是科技创新大国的竞争新焦点？我国在未来新兴产业中布局如何？今天（9月9日）上午，由中国科学技术信息研究所、上海市科学学研究所联合编撰的《未来产业创新的前沿领域分析》在浦江创新论坛成果发布会上正式发布。
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报告基于对各国和地区科技政策与研发投入、论文与专利、专家观点与学术会议资料等科技信息的多维度分析，遴选出未来产业创新的五大前沿领域——类脑芯片、量子信息、合成生物学、绿色制氢和区块链，并探讨了它们的发展态势、区域研发优势、技术研发方向和面临的挑战。报告还研判了中国在五大前沿领域的全球技术定位，并就未来产业的发展提出了策略建议。
五大前沿领域研究近十年呈爆发态势
近十年来高速增长，是报告遴选出的五大前沿领域的发展共性。以类脑芯片为例，从2001年开始类脑芯片论文数量进入缓慢增长期，代表事件是DARPA启动syNAPSE项目；2013年-2016年进入快速增长期，代表事件是2016年阿尔法狗击败李世石；2016年后进入高速增长期，代表事件是2022年OpenAI发布ChatGPT。
数据显示，2013年之前，类脑芯片的全球论文数量尚不足500篇，2016年已经飙升至1000篇，2022年更是达到了约4000篇。类脑芯片专利申请量在2015年后异军突起，从2015年的不到300件升至2021年超2600件。
量子信息的基础研究和技术研发成果近十年的高速增长，得益于量子信息三大子领域研发持续推进。其中，量子计算是量子信息领域的关注焦点，样机研发与性能提升是其核心，超导和离子阱技术路线持续领跑，硬件技术仍处于多种方案并存发展阶段；基于量子隐形传态、存储中继和转换等关键技术构建量子信息网络，将是量子通信领域的未来方向；在量子测量领域，原子钟、重力仪、磁力计、光量子雷达等多类型产品已逐步走进商业应用。
中国提前布局未来产业已显成效
中国在五大未来产业前沿领域中表现不俗。报告显示，中国的类脑芯片研究起步较晚，但在2016年与美国同步进入快速增长期，目前中国的相关论文和专利数量均居全球首位。其中专利以国内布局、侧重于应用的研究居多，相关材料、器件、架构电路和算法等方面的基础研究正引起高度重视。
同样处于“第一梯队”的还有区块链。中国区块链研究的启动时间与美欧国家同步，中国论文发表、专利申请数量均居全球首位。在联盟链、共识层的基础研究，以及联盟链、物流运输、政法的技术研发中中国具有优势。
在量子信息领域，中国目前的论文数量仅次于美国，专利数量居全球首位。美国在量子计算和量子测量上优势明显，中国在量子通信上占据主导地位。
中国在合成生物学领域与日本、英国同属第二梯队，美国属于第一梯队。值得注意的是，合成生物学的研究形成了比较固定的学术合作圈，如以伦敦帝国理工学院为首的欧洲合作圈、以东京大学为首的日本学术合作圈，我国则以中国科学院为首。
中国绿色制氢论文数量居全球首位，专利申请量仅次于日本，有3个机构入围全球前20强研发机构。不过，日本企业在绿色制氢领域的技术研发中占有绝对优势，中国还需提升企业参与度。
“从0到10”还需更多交叉融合
五大未来产业前沿领域中，哪个距离成果转化应用落地最近？报告提到，区块链技术已在金融、物流运输、政法、医疗保健等多个行业得到应用。未来，随着技术的成熟和认知的提升，预计将有更多行业开始探索和采用区块链技术，以提高效率、降低成本和增强安全性。
另外四大未来产业前沿领域距离广泛应用阶段还有漫长征途。类脑芯片在理论建模、功耗降低、融合感存算一体化等方面还存在技术瓶颈；量子信息需要进行深入的概念验证；合成生物学在基因编辑工具和发酵技术的工业级量产过程中仍然面临一系列问题；绿色制氢的各条技术路线均有挑战。
谁能把握了未来产业发展的主动权，谁就能主动构筑新的竞争优势。如何加快未来产业“从0到10”的转化，报告多次提到交叉融合。如类脑芯片需要调动脑科学、计算神经科学、认知科学、统计物理、材料化学等领域专家参与；量子信息需要加学术界力量与产业界、资本方资源有机结合；合成生物学其学科天然就有交叉属性，需要更多门类的研发机构和多种人才参与到研发之中，并加强政产学研合作以及国际合作。
作者：沈湫莎
图片：受访者提供
责任编辑：任荃
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