◎科技日报记者刘秀英
热门的脑机接口、基因编辑等前沿技术发展如何？2020年科技界关注了哪些热点？22日在浦江创新论坛上发布的《全球前沿技术发展趋势报告》带来了答案。
《全球前沿技术发展趋势报告》由中国科技信息研究所和上海科学研究院联合编制，包括关键技术发展趋势深度分析和TOP1000技术热点跟踪两部分。
脑机接口等五项技术的发展趋势。
关键技术发展趋势深度分析由中国科技信息研究所完成。选取脑机接口、软机器人、神经形态芯片、基因编辑、类石墨烯二维材料等五大前沿技术进行深入分析，融合多门学科，影响多个领域，颠覆大众思维模式。
①脑机接口技术的爆发已经到来。
在这一领域，世界各国政府都非常重视，提前做好安排。2013年，美国提出前沿创新神经技术脑研究计划；同年，欧盟启动了人类大脑计划；日本于2014年启动大脑研究计划；韩国于2016年启动脑科学发展战略；澳大利亚2016年部署澳大拉西亚大脑计划；中国在2018年提出“科技创新2030——脑科学和类脑研究”。
“通过深入分析，我们发现材料是提高电机安全性和便利性的重要突破口。”中国科学技术信息研究所副所长刘启彦分析说，此外，信号处理算法对于信息传输ITR和提高识别准确率也非常重要。动态应用BCI的临床应用或场景应用开始进入产业化，大力探索脑机接口BCI在其他领域的应用也成为前沿研究的热点。
“每一个前沿技术问题都或多或少地与技术伦理、相关政策、同行判断、科学家态度、社会反响密切相关。”刘启彦表示，技术伦理方面还有很多问题值得关注。
②软机器人的技术创新成果层出不穷。
报告显示，在该领域，传统气动/线缆驱动、超弹性硅胶材料+3D打印技术、智能材料+外部物理场驱动同步发展。
国际合作网络已经形成，全球RD成为一种新趋势。哈佛大学、麻省理工学院和东京大学在技术创新方面具有较强的综合竞争力。
③神经形态学芯片的技术创新逐渐集中在中国、美国、韩国、德国、印度等头部国家。
报道称，神经形态芯片技术已经从早期的概念发展到成熟的产品，研究机构和巨型企业联手推动创新。技术创新逐渐集中在中国、美国、韩国、德国、印度等头部国家。企业已经成为技术创新的中坚力量。
“未来的方向是从技术向组件级发展。桥式主存储器、自旋旋转移矩存储器等。都是产业链中的关键环节，这些突破代表着产业化前景的极大拓展。”刘启彦说。
④基因编辑在争议中前行。
报告显示，基因编辑技术正在争议中前进，已入选多家顶级智库的年度榜单。其技术影响广泛，技术创新高度活跃。该领域技术创新竞争激烈，哈佛大学、中科院等机构实力突出。
⑤中国科学院类石墨烯2D材料基础研究取得丰硕成果。
报告认为，多类型、多结构的2D材料为半导体材料的创新带来了更多可能性。该领域的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。中国科学院取得了丰硕的基础研究成果，三星集团在应用研究方面处于世界领先地位。
TOP1000技术热点趋势跟踪
TOP1000技术热点趋势追踪文章基于168个信息源的299386篇文章，解读了954640个科技术语，选取了2020年以来整体热度或增速突出的词语，形成TOP1000热点技术榜单，进一步细分为11个领域。全景式展示了今年科技发展的最新热点趋势，并形成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。
②上海三大战略产业，击中时代科技发展热潮。
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和相关药物方面，不仅“肿瘤”一词本身占据了流行度的头把交椅，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。
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。
⑦集成电路全产业链上榜。
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。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。
⑧物理领域的热点技术显示基础研究的引领作用。
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。
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，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。
来源:科技日报图片由作者提供。
