10月22日,由中国科技信息研究所和上海科学研究院联合编制的《全球前沿技术发展趋势报告》在2020浦江创新论坛上发布。报告包括关键技术发展趋势深度分析和TOP1000技术热点追踪两个部分,分别从挖掘单个关键技术的长期发展脉络和全面梳理今年整个领域的技术发展趋势两个方面,对全球前沿技术的发展趋势进行了分析。
关键技术发展趋势深度分析由中国科技信息研究所完成。中国科技信息研究所副所长、研究员刘启彦介绍,报告选取了脑机接口、软机器人、神经形态芯片、基因编辑、类石墨烯二维材料等5项融合多学科、影响多领域、颠覆大众思维模式的前沿技术进行深入分析。
TOP1000技术热点趋势跟踪由上海科学研究院完成。上海市科学研究院产业创新研究室副研究员沈应龙介绍,该报告采用最新研发的智能决策咨询工具“科技预见平台”系统,在各个领域进行横向扫描。基于168个信息源的299386条信息,对954640个科技术语进行了解读,通过选取2020年以来综合总热度或增长率突出的词语,形成了1000大热门技术榜单,并进一步划分为11个领域,展现了这一年科技的整体发展状况。
附:主要研究结论
关键技术发展趋势的深入分析
1.脑机接口
技术爆炸期已经到来。
脑机接口技术发展主要事件:世界各国政府高度重视并提前布局美国前沿创新神经技术脑研究计划;EU-人脑项目;日本脑研究计划;韩国-脑科学发展战略;澳大利亚-澳大利亚大脑项目;中国-科技创新2030-脑科学和类脑研究
国际合作的格局开始形成
脑机接口全球十大国家专利合作
脑机接口全球十大国家论文合作2。软机器人的三个技术方向:
①传统气动/电缆驱动
②超弹性硅胶材料+3D打印技术
③智能材料+外部物理场驱动
三大技术方向同步发展,技术创新层出不穷。
北京航空航天大学苗教授,仿生鱼软吸盘机器人,发表在《科学机器人学》上。
意大利理工学院,第三代软机器人,形状记忆合金。
哈佛大学教授怀特塞德斯,第二代软机器人,设计于软机器人。
华盛顿大学,第一代软机器人,人工气动肌肉。
国际合作网络已经形成,全球RD成为一种新趋势。
哈佛大学、麻省理工学院、东京大学在科技创新方面综合竞争力较强。
3.神经形态学芯片
从早期的概念到成熟的产品,科研院所和巨头企业共同推动技术创新。
神经芯片的发展过程和技术创新逐渐传播到中国、美国、韩国、德国、印度等头部国家。
神经芯片论文/论文被引数量排名前五的国家,每年比例变化。目前,企业已经成为技术创新的中坚力量
神经芯片世界排名前20的机构专利申请数量4。基因编辑入选了众多顶级智库的年度榜单,技术影响力广泛。
争议推进,技术创新高度活跃。
技术创新竞争激烈,哈佛大学、中科院等机构实力突出。
5.类石墨烯2D材料
多类型、多结构的2D材料为半导体材料创新带来了更多可能性。
基础研究主要来自高校和科研院所,应用研究主要来自企业。
中科院基础研究成果丰硕,三星集团应用研究全球领先。
全球20大机构类石墨烯二维材料专利分布图TOP1000技术热点趋势追踪2。技术热点结构1上的新冠肺炎疫情事故。上海三大战略产业冲击科技发展热潮时代。
集成电路、生物医药、人工智能是上海科技创新中心重点发展的三大战略性产业领域。同时,在本次研究中,与新冠肺炎疫情相关的领域一起,成为科技热点数量最多的四个领域,占总数的66.8%,代表了未来科技浪潮的主流发展热点方向。
生物医学领域的一些技术热点2。新冠肺炎的突然爆发迅速成为全球科技界关注的焦点,占总榜单的15.6%,在所有领域中仅次于生物医药领域。包括SARS、H1N1、冠状病毒OC43等相关病原体、刺突糖蛋白、核衣壳等病毒学内容、ACE2受体、ARDS等病理内容、IgM、移动DR、ECMO、多肽疫苗、中和抗体、N95等相关药物、仪器设备。
新冠肺炎流行病相关领域的若干技术热点。3.肿瘤是首要关注的重点疾病。在生物医药及相关药物领域,不仅“肿瘤”一度占据热度榜首,肝癌、卵巢癌、小细胞肺癌、胰腺癌、淋巴瘤、葡萄膜黑色素瘤、脑膜瘤等“家族成员”也榜上有名,阵容远超其他疾病。此外,BTK抑制剂、EGFR抑制剂、胆酸、单线态氧等肿瘤相关药物或机制都曾出现在top1000的热门榜单中。科学家和医生正在广泛开展一场全面的抗癌斗争。
4.心理健康不容忽视。
除了糖尿病、糖尿病、艾滋病等躯体疾病外,多次出现抑郁症、阿尔茨海默病、神经退行性疾病、帕金森综合征等精神领域疾病,以及多种相关药物如硫代西丁、阿戈美拉汀、沃洛西汀、塞来昔布、富马酸喹硫平等。这些精神疾病给人类社会带来的冲击不亚于一些重大的身体疾病。
5.医疗系统系统升级的呼声越来越高。
在生物医药领域的医学和医疗技术领域,除了免疫治疗、膝关节置换、POCT等“正统”诊疗技术外,远程医疗、分级诊疗、智慧医院、IoMT、互联网+医疗等概念也成为研究热点,相关研究将不断推动医疗资源的高效利用和合理分配。
人工智能与信息技术领域的一些技术热点。6.人工智能在军事领域的革命性作用在人工智能和信息技术领域的人工智能热点技术和应用中越来越明显。除了粒子群优化、ADAS、智能医疗等民用应用形式的热点算法,蜂群、马赛克战争、饱和攻击等新型战争模式也密集出现,透露出人工智能的颠覆性影响可能首先在非民用领域实现。
集成电路和传感器领域的一些技术热点。集成电路全产业链榜上有名。人工智能与信息技术领域的集成电路生产技术方面,集成电路的产业链四个环节,包括设备、设计、生产、封装、测试,全部上榜。在近年来国际贸易展会越来越多的背景下,中国非常重视整个集成电路产业链中的所有“瓶颈”技术点。
先进制造与机器人,交通与导航空航空航天,物理,能源领域的一些技术热点。8.物理学中的热点技术显示了基础研究的主导作用。物理领域相对偏向基础研究。可追溯性分析表明,物理领域的一个热点技术在不同的数据源中往往具有不同的功能特征和应用潜力。例如,金刚石氮可用于石墨烯电流成像、金刚石量子传感器的电学检测、多通道可控非马尔可夫噪声环境的构建等。塞贝克效应可用于中子散射技术来表征纳米材料的物理性质、热电材料、辐射制冷热电发电等。恒温器是托卡马克、LSST相机、ADS加速器等各种大型科学装置的重要组成部分。这种潜在的普遍支持和广泛应用是基础研究的重要意义之一。
9.量子已经成为物理学领域的“巨人”
在物理领域,量子通信、qrg、量子产额、量子通信、qrg、量子产额、量子比特数等量子科技相关热点正集群涌现,与物理领域其他单点热点技术形成鲜明对比。
材料化学、宇宙地球、军事、科技政策、社会话题等领域的一些技术热点。10.科技热点反映社会现实问题。科技进步不仅单方面推动社会变革,反过来也会受到社会问题的干扰。在科技政策和社会话题领域,外商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和贸易战背景下的热点政策和规则,生物安全法、平价医疗法案等国内外新修订的法律法规,人口老龄化、CRRT等社会问题都成为科技界的热点话题,显示出社会环境对科技发展的巨大影响。