作者|秦辛
2020年浦江创新论坛发布全球前沿技术发展趋势报告。
报告包括关键技术发展趋势深度分析和TOP1000技术热点追踪两部分。
前者由中国科技信息研究所完成，主要分析脑机接口、软机器人、神经形态芯片、基因编辑、类石墨烯二维材料五大前沿技术。
后者由上海科学研究院完成。通过定量比较，得出了肿瘤是最重要的疾病、量子成为物理学领域的“巨人”等10个结论。
深入分析五大前沿技术
脑机接口技术的爆发期已经到来，世界各国政府都高度重视并提前布局脑机接口技术。比如，2013年，美国和欧盟分别发布了“前沿创新神经技术脑研究计划”和“人脑计划”；2014年，日本发布“脑研究计划”；2016年，韩国和澳大利亚分别发布了《脑科学发展战略》和《澳大利亚大脑计划》；2018年，我国启动了“科技创新2030——脑科学与类脑研究”重大专项。
此外，国际合作的格局也开始形成，体现在脑机接口的全球Top10国家专利和论文合作上。
图1脑机接口技术发展的主要事件
在柔性机器人方面，传统气动/线缆驱动、超弹性硅胶材料+3D打印技术和智能材料+外部物理场驱动同步发展，技术创新层出不穷。
国际合作网络已经形成，全球RD成为新趋势，哈佛大学、麻省理工学院和东京大学在技术创新方面具有较强的综合竞争力。
图2软机器人中的主要论文出版机构。
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，企业成为技术创新的中坚力量。
技术创新逐渐集中在中国、美国、韩国、德国、印度等国家。
图3全球前20大机构神经形态芯片专利申请数量
基因编辑技术虽然在争议中前进，但其技术创新高度活跃，影响广泛，入选了众多顶级智库的年度榜单。
基因技术创新竞争激烈，哈佛大学、中科院等机构实力突出。
图4全球基因编辑相关专利和论文逐年分布。
类石墨烯2D材料为半导体材料创新带来更多可能。
分析表明，其基础研究主要来自高校和科研院所，中科院取得了丰硕的基础研究成果。研究主要来自企业，三星集团在应用研究方面领先世界。
图5石墨烯2D材料全球专利/论文趋势
TOP1000技术热点趋势跟踪
TOP1000科技热点趋势跟踪利用新开发的智能决策咨询工具“科技前瞻平台”系统，进行各领域横向扫描，广泛收集包括科技项目及报告、科技媒体、政府政策、科技行业投资趋势、民生报道等多维度信息。，并在海量异构、无格式、自然语言数据中实现统一标准、横向比较的量化评测，最终得出10个主要结论。
1.新冠肺炎疫情对科技热点结构产生了意想不到的影响。
新冠肺炎的突然爆发迅速成为全球科技界的焦点，占总榜单的15.6%，在各领域仅次于生物医药。
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。
图6新冠肺炎疫情相关领域的部分技术热点。
2.上海三大战略产业，打时代科技发展热潮。
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。
3.肿瘤是最重要的疾病。
在生物医药领域的重点疾病及相关药物方面，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。
图7生物医学领域的一些技术热点
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。
6.人工智能在军事领域的革命性作用日益显现。
在人工智能和信息技术领域，人工智能技术及其应用的热点技术，除了粒子群优化(PSO)算法等热点算法和ADAS、智能医疗等各种民用应用形式外，还密集出现了蜂群、马赛克战争、饱和攻击等新型战争模式，揭示了人工智能的颠覆性影响可能首先在非民用领域实现。
图8人工智能和信息技术领域的一些技术热点
7.集成电路全产业链榜上有名。
在人工智能和信息技术领域的IC生产技术方面，IC产业链的所有四个环节，包括设备、设计、生产、封装和测试，都有技术上榜。
图9集成电路和传感器领域的一些技术热点
8.物理学领域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相机和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。
图10先进制造和机器人技术、交通运输和航空空航空航天、物理和能源领域的一些技术热点
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。
10.科技热点反映社会现实问题。
科技的进步不仅单方面推动社会的变革，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，新修订的WTO争端解决机制、生物安全法等法律法规，以及人口老龄化等社会问题成为科技界的热门话题，显示了社会环境对科技发展的巨大影响。
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