2021年，新一轮科技革命和产业变革深入推进，全球科技创新空前，数字经济蓬勃发展，一些前沿领域关键技术取得突破性进展，科技进一步塑造世界地缘政治格局。世界主要经济体加快调整科技创新布局，展开前所未有的激烈竞争。美国盟友试图围绕技术垄断、标准主导、资源控制构建新的霸权体系，编织对中国的科技封锁网，加剧中美科技脱钩，恶化中国科技发展的外部环境。
2021年技术创新与竞争态势综述
一是前沿科技创新多维度多点突破，颠覆性变革浪潮汹涌。
基础研究取得重大突破。比如μ介子新测量实验的结果表明宇宙中可能存在新的粒子或力，加强了新的物理证据；对火星进行直接地震观测，首次绘制出远离地球的星球内部结构；基于人工智能预测蛋白质的结构，改变了未来结构生物学的规则，有望加速生物学领域的重大突破。
技术创新取得了许多里程碑式的成果。英伟达推出GauGAN2人工智能系统，可以根据文字合成不存在的逼真景观图像。IBM已经设计了127位量子芯片，并计划在2022年生产433位鱼鹰芯片和1121位秃鹰芯片。Neuralink展示了最新的脑机接口产品，可以让猴子用大脑玩视频游戏，或者帮助瘫痪的病人恢复活动。美国和西班牙开发了“人工视觉大脑”，帮助盲人获得基本视力。美国研究人员利用胚胎中的干细胞创造出可以自我复制的活体机器人。SpaceX的“星链”卫星互联网服务在美国市场的平均下载速度为97.23Mbps，预计将实现商业化。中国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉，取得了技术“创造”的标志性成果。
产业转型方兴未艾。元宇宙，作为虚拟现实、数字孪生、物联网、云计算等技术融合的载体。，将成为未来互联网的新模式，推动相关行业进入爆发增长期；人工智能引领的数字技术加速经济社会向数字化、智能化转型；区块链应用趋于合规，数字货币爆发式发展；互联网普及程度飙升，各国在“Tai 空”领域展开新一轮技术竞赛；疫情持续发酵，mRNA等疫苗技术取得重要成果，推动生物安全产业快速发展；生物技术实现一氧化碳一步合成蛋白质，形成万吨工业产能；生命科学和生物医药技术创新持续加快，推动大健康产业蓬勃发展；双碳目标倒逼能源革命，加速第四代高温气冷堆核电项目并网发电，启动氢能产业。
二是前沿技术成为大国博弈的主要领地，主要经济体聚焦关键领域抢占制高点。
主要经济体围绕前沿关键技术展开了前所未有的激烈竞争，进一步加强了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战略，计划在芯片、锂电池、人工智能、量子等关键技术领域投入1900亿美元；《2022财年国防授权法案》批准了147亿美元的科技研发支出，重点是微电子、高超音速、人工智能和5G等“先进能力使能器”技术的投资。欧盟2022财年在RD和创新领域投资约131亿欧元，成立欧洲创新理事会，计划未来7年在自感知人工智能、细胞和基因治疗、绿色氢和活性材料等绿色、数字和健康技术领域投资超过100亿欧元。日本制定了2022财年107亿美元的研究预算，重点关注人工智能、大数据、物联网量子技术、Tai 空技术等领域。此外，法国发布了未来投资计划，英国发布了英国创新战略，澳大利亚发布了澳大利亚关键技术蓝图，为各国的战略和技术发展指明了方向和路径。
第三，美国以零和思维推进对华科技战，密集构建新霸权体系。
美国《创新与竞争法》明确将中国定义为“美国在地缘政治和地缘经济领域的最大挑战”，并以此为基础构建其内外政策。
第一，继续强力推动前沿科技领域与中国脱钩。以人权、新疆、香港、西藏、军事、南海等敏感问题为由，不断对中国实体实施制裁。2021年，美国商务部工业和安全局将157家中国公司、机构和个人列入控制名单。美国国家反情报与安全中心向美国科技公司发出警告，要求他们拒绝在半导体、人工智能、量子计算、生物技术和自主系统等对美国经济和国家安全最为至关重要的五个重要领域与中国合作。同时，拜登政府还禁止美国机构和学者与中国合作，限制中国科技人才赴美学习交流。
二是调整情报系统以适应对华科技斗争。美国政府成立了“中国工作小组”，中情局成立了新的中国任务中心、新的跨国和技术任务中心以及首席技术官，专注于新兴技术、经济安全、气候变化、全球健康等领域，收集中国情报。
第三，密切关注与中国的国际标准制定争端，强调对国际标准制定机构的影响。美国国家标准与技术研究所发布信息请求，要求美国机构提供中国参与国际标准制定的政策，以及这些政策如何影响新兴技术国际标准的制定。此外，美国还抨击中国的“数字威权主义”，以意识形态划分科技信任的标准。
四是利用盟友作为“力量倍增器”，遏制和压制中国的科技发展。美欧贸易和技术委员会是与欧盟一起成立的。计划在关键技术标准的制定和应用方面建立深度战略合作，为中国协调制定标准规则、监管政策和技术替代，意图在数字互联、国际技术标准、供应链等领域与其他国家共同遏制中国。美日印四方联盟举行网上峰会，聚焦技术层面的多边合作，寻求引领技术领域的世界规范。此外，美国将科技治理与民主价值观相结合，构建“技术联盟”帮助其与中国在科技领域竞争，如民主伙伴关系联盟、技术民主多边联盟、美欧联合技术竞争政策对话等。
4.新的战略资源成为地缘竞争的主要对象，世界主要经济体争夺控制权。
各国瞄准新的战略资源争夺控制权。
一是钴、锂、稀土等战略矿产资源成为管控重点。关键矿产是清洁能源国家赢得地缘政治主导权的重要因素。美国通过供应链风险评估、区域合作开发勘探、开采和回收技术等措施，加强其控制关键矿产资源的能力。比如美国发布2021年重点矿产清单和重点矿产供应链风险评估报告，试图摆脱在稀土等领域对中国的依赖。发布欧盟对外战略依存度，评估原材料供应链风险，增加补贴支持稀土永磁产业，支持欧洲企业与中国竞争。澳大利亚-加拿大合作制作了“全球矿产三维地图”，为建立能源资源供应链联盟提供了基础。
第二，极地和太平洋空资源成为美国和西方当前的优先考虑。在极地资源方面，美俄进一步加强了在北极的军事力量。在Tai 空资源方面，发达经济体正在开始新一轮Tai 空竞争，争相开展深度空探测活动，部署卫星星座，率先制定国际规则，加紧跑马圈地。在美国的主导下，12个国家参加了Artemis协议，共同开展月球、火星等深空空探测活动，制定了Tai 空探测规则。日本、美国、卢森堡、阿联酋等国相继出台国内法，为开发利用泰国资源空铺路。美国的SpaceX公司和英国的Oneweb公司加快了LEO星座的部署，加快了轨道和频谱资源的占用。
第三，数据资源成为国家保护的重点。主要经济体加强了数据控制，定义了数据所有权和标准，严格限制了数据的跨境流动，并开始围绕企业数据拉锯。欧盟“隐私盾”被宣布无效后，相继出台了控制器和处理器数据使用标准合同条款和国际数据传输标准合同条款，继续加强对本地数据的保护和监管。商业数据的流动继续受到限制，跨国企业的经营成本增加。修改美国《外国公司问责法》，收紧审计规定，企图以“保护投资者利益”为借口，让中国股份公司交出敏感数据。中国颁布了数据安全法，以加强本地数据保护。第四，高端芯片产能成为美国和西方关注的焦点。先进工艺竞争向精细化发展，美国正在推动高端半导体制造回流美国。美国参议院通过总额520亿美元的芯片法案，补贴英特尔、TSMC、三星等企业在美国设厂；目前占全球高端芯片产能58%的TSMC，在美国的压力下将生产线搬到了美国。
2022年前沿科技发展趋势展望
2022年，新冠肺炎疫情不会很快离去，但技术革命的浪潮会更加汹涌，各国围绕尖端技术的竞争必然更加激烈。
1.数字技术引领新一轮科技革命，加速产业链和创新链的深度融合。
新一代信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术、智能制造技术等技术创新和产业应用引领新一轮科技革命和产业变革。，数据作为高端要素和最终产品的地位将更加突出。有望从根本上改变现有的生产函数，拓展生产可能性前沿，形成基于基础研究、原始创新和颠覆性变革的新产业链。
各种突破性技术成果将陆续投入实际应用，更多新的重大技术突破将进一步涌现。人工智能功能增强，或将实现语言创造或其他创造性任务；低/无代码人工智能工具应用广泛；人工智能与其他技术的交叉融合，特别是与新材料、生物技术的交叉融合，将实现前沿技术的飞跃。在量子计算领域，超导量子比特的数量将进一步突破，400个量子比特处理器有望得到验证。区块链网络应用出现，数字货币将投入使用。基因食品将投放市场销售，基因编辑技术的临床应用开始出现。基因敲入和基因组筛选、基因组工程和DNA修复、单碱基编辑等研究持续推进。减少碳排放可以促进基础研究、应用开发、试制改进、生产应用等创新链环节的水平，布局低碳前沿技术研究。值得注意的是，metauniverse将迎来更多的内容、产品和参与者，比如硬件的全面升级和相关配件的逐步丰富；第三方内容创作门槛降低，社交娱乐场景虚拟现实联动增强，商业场景落地；互联网巨头继续加码布局，更多网民参与，虚拟身份数量不断增加；网络安全将成为未来超宇宙面临的最大问题之一。
第二，美国对中国的遏制和打压将进一步加强，中国科技的安全风险将持续存在。
为了加强尖端技术的领先优势，掌握技术的垄断权，2022年，美国仍将加强遏制中国的部署。比如继续修订《外国投资风险审查现代化法案》和《出口管制条例》；加强政府机构之间的组织和协调，继续扩大对中国实体和机构的制裁范围和力度；加强与盟国的政策协调，阻止中国突破“卡脖子”技术，进一步切断芯片、工业软件、科研仪器等关键技术产品对华出口；试图封锁西方发达经济体与中国的科研合作，阻止中国接触世界前沿知识、成果和原创思想。
第三，科技全球化的生态变化，具体领域会出现两套科技体系。
科技的生态全球化发生了重大变化，在具体领域，未来可能会出现两种体系。拜登的《临时国家安全战略指南》正式将中国定义为“系统性竞争对手”，以意识形态划分阵营，联合盟友构建对抗中国的竞争性体系。美国正在聚焦新一轮科技革命的战略领域，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、deep 空等航天领域，以及气候控制、清洁能源、环境保护等生态领域，正在与其盟友组成一个细分的“技术联盟”，协调制定针对中国的标准规则、监管政策和技术替代，以构建数字互联。
第四，科技治理的挑战和问题不断涌现，多边主义仍将发挥作用。
2022年及以后，颠覆性技术仍然存在技术本身和社会潜在影响的双重不确定性；坚持多边主义，维护全人类的共同价值观，仍将是解决全球科技治理问题的首要原则。一是划定颠覆性技术的应用边界，做好安全管理，比如防止颠覆性技术的误用和滥用，人工智能的军事化应用；二是加快制定新兴技术的伦理标准等规则；第三是弥合发达国家和发展中国家之间的技术差距，包括数字差距和疫苗差距。四是不断加大气候危机治理力度。在这些问题上，仍然需要全球科技治理体系制定规则并监督执行，只有多边机制才能发挥更大的作用。
5.地缘政治战场将延伸至网络空，科技巨头将成为影响竞争格局的新生力量。
网络空正在成为新一轮地缘政治博弈的大舞台。拜登政府正在将其作为美国实施霸权战略的重要领地，以地缘政治思维构建网络空政策。网络军事化趋势越来越严重，这将推高地缘政治冲突的风险，网络攻击可能成为地缘政治斗争的工具。网络攻击猖獗，关键基础设施被攻击的风险很高。与此同时，科技巨头正在成为世界政治中强大而独立的参与者，地缘政治影响力与日俱增，或将成为地缘政治格局中不可忽视的一极。比如亚马逊、微软、谷歌、SpaceX等科技巨头掌握前沿技术，具有强大的网络攻防能力和舆论引导能力，在社会、经济、政治、国家安全等重要领域具有巨大影响力。主要经济体对科技巨头的监管限制也会相应增加。
作者简介
侯小轩，itei战略部主任研究方向:科技战略、产业政策
联系人:houxiaoxuan@drciite.org
itei战略部研究助理贾哲
研究方向:科技战略、科技创新
联系人:jshzh@drciite.org
杨金杰，itei战略部研究助理
联系人:yangjinjie@drciite.org
研究方向:科技战略、经济安全。
作者侯，贾树哲，杨金杰
编辑魏莹·郑石
研究所简介
国际技术经济研究所成立于1985年11月，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构。其主要职能是研究我国经济、科技和社会发展中的重大政策性、战略性和前瞻性问题，跟踪分析世界科技和经济发展趋势，为中央政府和有关部委提供决策咨询服务。“全球科技地图”是国际技术经济研究所的官方微信账号，致力于向公众传递前沿科技信息和科技创新洞察。
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