近日，由麻省理工学院创办的非营利投资机构Engine和投资研究机构Pitchbook联合发布了一份名为《2019硬科技图景》的研究报告。
该报告将硬技术定位为通过整合突破性科学、工程和领导力来解决世界上最重要挑战的变革性技术。这些技术通常需要更长时间的实验和开发，并且是改变游戏规则的技术。
这份报告详细分析了2012年以来13个硬科技领域的投资趋势，从纳米技术到人工智能，从量子计算到生命科学。
报告数据显示，从2012年的490笔投资，投资额29亿美元，到2018年超过1600笔投资，投资额357亿美元，全球硬科技领域的风险投资取得了非常快速的发展。
同时，硬技术投资飙升的一个关键驱动因素是投资退出周期的积极变化。
数据显示，2018年至2019年前三季度，硬科技领域总退出额达到660亿美元。过去几年，除了生命科学表现突出，其他硬科技领域的投资退出数量和金额都在激增。
1.新材料
自2017年以来，已有近10亿美元的风险投资注入新材料领域的创业公司。与此同时，在过去的几年里，该领域的后期融资一直在持续增长，这表明越来越多的创业公司正在走向成熟。此外，我们可以看到纳米技术、清洁技术、微电子技术都与这个行业密切相关，而可持续材料(如生物降解包装)、碳纤维、石墨烯是创业公司关注的重点应用方向。
特别值得注意的是，自2012年以来，该领域融资最多的公司都涉足了人工智能和机器学习辅助工具的应用。
2.纳米技术
纳米技术创业公司主要分布在三个领域:药物发现/递送/生物技术集群、通用硬件和材料、电子元器件/设备/仪器。2017年，该领域融资达到顶峰，投资75笔，投资额超过4.5亿美元。投资主要分布在天使阶段、种子阶段、A轮等早期阶段。
由于纳米技术与许多硬科学技术领域密切相关，随着纳米技术的不断发展以及与纳米技术相关的更主流的解决方案，这将在未来几年刺激更多的风险投资进入这一领域。
3.微电子学
与其他硬技术相比，微电子更受更广泛的半导体行业周期性的影响。一方面，该领域的风险投资持续增长，但与其他领域相比，投资规模较小且稳定。总体来说，这个领域的投资主要集中在后期。2018年，全球投资微电子的风险资本达到创纪录的5.22亿美元，这主要是由英国AI芯片初创公司Graphcore的2亿美元D轮融资推动的。
从旨在促进高带宽应用的无晶圆厂半导体阵列，到专门用于机器学习案例的处理器，以及电磁干扰屏蔽和电子纺织品，这是该领域的一个明确主题，即以应用为中心的微电子技术的多样性正在不断扩大。尤其是近年来，开发一种超越硅的全新半导体材料正成为创业公司的关键挑战和焦点。
4.量子计算
自2015年以来，量子计算领域的风险投资活动增长非常显著。2018年完成20笔投资后，这一趋势在2019年得以延续。然而，与其他技术领域相比，无论是投资金额还是资金数额都仍然相形见绌，这表明量子计算仍然处于非常早期的发展阶段。在过去几年中，加拿大老牌初创公司D-Wave Systems获得的投资最多，累计融资1.63亿美元，而其他大多数公司都是在过去两年获得融资的。
与过去两年相比，2019年量子计算投资仍然保持了较为强劲的增长趋势。随着相关主要厂商的技术达到部署阶段，流入相关应用领域的资金将会增加。
5.人工智能和机器学习
总的来说，在过去的几年里，人工智能和机器学习被过度炒作，引发了许多关于人工智能在关键领域的真实功效和人工智能系统实际效用的讨论。然而，不可否认的是，在需要大量计算来更有效地挖掘可操作数据和/或结果的领域中部署人工智能系统具有显著的优势。在这种背景下，这一领域的投资活动近年来一直在高速增长。2018年投资达到顶峰后，2019年前三季度的投资已经超过2018年全年。此外，该领域的投资主要集中在后期，这预示着该领域创业公司的日益成熟。
目前，大量创业公司和成熟企业正在开发人工智能和机器学习的定制化应用。自2012年以来，更多的资金涌入了以下应用领域:药物研发、资源管理、自动驾驶汽车和系统以及业务流程自动化。
考虑到应用的动态性和经济性，交通、物流和医疗应用很可能继续主导人工智能和机器学习的应用领域；同时，人工智能在重复性任务和业务流程自动化方面的应用也值得关注。
6.3D打印
3D打印领域的风险投资周期非常符合新技术的经典发展框架。在经历了2014-2015年的投资热潮后，这两年该领域的风投数量有所下降，但从2018年开始又开始活跃起来。由于种种原因，3D打印在过去不同时期都经历过巨大的炒作。但目前，更多的资金押注于这项技术日益增长的可行性。
在过去的几年中，Carbon、Desktop metal和FormLabs这些在该领域融资最多的3D打印公司都处于现有制造和供应链的最前沿，并正在努力开发新的更高效的制造工艺。其中，Carbon采用了数字光投影与可编程液体树脂相结合的新技术来生产零件。截至目前，该公司已获得近7亿美元融资。
除了制造业，3D打印正逐渐扩展到消费品和医疗产品。从细分技术来看，新材料是目前该领域的主要前沿。
总的来说，我们有理由期待3D打印的进一步发展，而现有的大型运输和制造巨头要么开发自己的解决方案来模仿创新，要么通过合作或收购来获得这种能力。
7.先进制造
从风险投资的角度来看，更多只专注于先进制造业的创业公司正在获得风险投资的关注和资金支持。增材制造公司Fast Radius和工业外骨骼开发商Suitx就是这些公司的典型代表。前者联合3D打印、金属打印、机械加工和外部生产合作伙伴，提供按需零部件生产和服务，后者为工厂和其他对身体要求较高的专业工人打造外骨骼。生物技术公司银杏生物工程公司展示了一种更新颖的方法，可以为多个市场生产定制的微生物。
8.机器人和无人机
近年来，机器人和无人机领域的风险投资活动持续增长。2019年前三季度，创投投资额已经超过2018年全年。机器人和无人机受益于其他相关领域的进步。更强大的专注于特定应用的计算能力，加上硬件平台的快速迭代，推动了民用行业开始使用无人机，并有助于将机器人技术传播到许多行业，从芯片设计，到通用零部件，再到燃料电池。相比之下，机器人和无人机从一开始就比其他硬技术更快地在各个行业得到拓展和应用。
根据BIS Research的预测，到2028年，仅农业无人机和机器人的全球市场规模就有望达到230.6亿美元。随着投入成本的不断降低，机器人和无人机的实用性将进一步提高；投资也可能为新渠道和新用例的扩展提供资金。然而，如何实现更高程度的自动化和能源效率将是值得关注的主要障碍。
9.自动驾驶仪
在过去的几年中，自动驾驶领域的投资金额和金额迅速增加。2018年投资数量达到90笔，投资额近65亿美元，均创近年新高。在该领域，10家公司获得了10亿美元或更多的融资。可以说，在吸引巨额资金甚至媒体头条方面，很难找到一个可以与自动驾驶汽车相提并论的硬技术领域。此外，几乎所有自动驾驶汽车的制造商都在推动该行业向可再生能源转型，围绕自动驾驶汽车的更广泛的生态系统(如实现真正自动驾驶所需的新颖组件和软件)正在开始形成，这也吸引了更多风险投资的关注。
据预测，到2026年，全球自动驾驶汽车市场的潜在价值将远远超过5000亿美元，这为该领域的创业公司提供了光明的未来。然而，为了达到爆发的临界点，自动驾驶技术仍然面临许多关键障碍需要克服。
10.空间技术
自2017年以来，航空航天技术领域的投资活动一直很强劲。在200多项投资中，总投资额接近50亿美元。2019年前三季度，投资数量达到61笔，投资额超过15亿美元，有望创历史新高。此外，该领域后期的融资也在稳步增长。上述趋势显然受到了SpaceX、Planet、蓝色起源等明星公司的强力推动。随着空之间围绕支持技术基础设施的下一波创新，未来流入该领域的资金将继续增长。
从细分市场来看，一方面，火箭技术公司往往占据最大的单笔融资；另一方面，新的卫星技术创业公司正在吸引越来越多风险投资的关注，他们也成为过去十年技术投资激增的主要受益者。此外，由于验证和投资量较大，泰空人居建设等领域仍属于冷门投资领域。
1.清洁技术
随着政府部门、更多的利益相关者和消费者团体越来越重视并转向清洁技术，对清洁技术的投资正在增长并经历复苏。自2017年以来，该领域的投资已接近40亿美元。从那些筹集资金最多的公司来看，很明显，资本的激增主要来自三个领域:电动汽车生态系统(如电池创新)，技术进步和更多安装太阳能和其他替代能源，以及全面的能源管理和存储。
目前，自动驾驶和电动汽车为风险投资提供了最有前景的领域之一。此外，大量的资金也流入更广泛的交通生态系统，如电动滑板车、改进的电池和储能技术。
除了交通系统的清洁技术，其他领域也没有被忽视，如Econic Technologies和GreenMantra Technologies，它们就是典型代表:前者开发了一种从二氧化碳废物中生产聚合物的催化方法；后者开发了一种热催化系统，用于将塑料回收成蜡和燃料。
12.农业科技
2018年，农业科技投资数量达到94项，投资额9.05亿美元，均为近年来最高。目前，在农业科技的整个生态系统中，从替代蛋白质到农业机器人，从作物图像到杂交育种技术，各个子领域都获得了前所未有的资本关注，取得了快速发展。
比如，Beyond Meat成为全球首家上市人造肉公司；在巨头农业生物技术领域，像靛蓝农业这样的公司获得了数亿美元的融资，正在以各种方式挑战农业生物技术的传统开发和运营模式。同时，自2012年初以来，已有8家公司融资1亿美元或以上，其产品和服务涵盖农业无人机、植物育种、温室农场等。
随着具有成本效益的数字化和机械化继续显示价值，农业科技资本流动的广度将继续。此外，随着政府和整个行业加大努力减少化肥和农药的使用，努力消除潜在的污染，这也将有助于促进对土壤和种植技术的更有效投资。
13.生命科学
从投资规模来看，生命科学吸引的资金量在所有硬科学技术领域中遥遥领先。2018年，该领域的投资数量达到700多起，投资金额也达到创纪录的193亿美元。从目前的数据来看，2019年也将是持续增长的一年。生命科学产业与复杂的医疗生态系统紧密交织，为创业者提供了多种多样的创业机会。有趣的是，生命科学公司的平均投资前估值和交易规模并没有像更广泛的风险周期一样屈服于通胀。此外，与大多数其他硬科技领域不同，2012年以来筹集资金最多的生命科学创业公司，大部分都已经实现了投资退出。
总的来说，生命科学仍然侧重于药物和生物技术的发展。从近两年的资金流向来看，主要细分领域包括以肿瘤、基因组学及相关治疗技术为重点的免疫治疗，这些领域可能仍是未来公司和投资者持续关注的重点领域。
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