2024年美國(guó)關(guān)鍵技術(shù)清單更新及分析

王雪瑩 馮晶晶 傅翠曉

2024年2月，美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（NSTC）發(fā)布了新一版《關(guān)鍵和新興技術(shù)（CETs）清單》（簡(jiǎn)稱(chēng)《清單》）?！肚鍐巍芬悦绹?guó)2020年發(fā)布的《關(guān)鍵和新興技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略》（表1）為基礎(chǔ)，每?jī)赡陮?duì)“關(guān)鍵和新興技術(shù)”列表進(jìn)行一輪更新?！肚鍐巍敷w現(xiàn)了美國(guó)政府對(duì)未來(lái)最重要、最急需技術(shù)的認(rèn)識(shí)和判斷。NSTC指出：《清單》可為未來(lái)技術(shù)發(fā)展提供重要的優(yōu)先順序信息，也有助于美國(guó)在全球科技戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)中贏得關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。

美國(guó)三版《清單》內(nèi)容的主要更新變化

2020年10月，為了實(shí)施“美國(guó)制造”和“美國(guó)優(yōu)先”議程，美國(guó)總統(tǒng)特朗普發(fā)布了《關(guān)鍵和新興技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略》。該戰(zhàn)略首次提出了特朗普政府認(rèn)為對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家安全具有重要意義的2020版《清單》，列出了人工智能、先進(jìn)計(jì)算、生物技術(shù)、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、半導(dǎo)體和微電子、量子信息科學(xué)等20個(gè)技術(shù)領(lǐng)域作為優(yōu)先事項(xiàng)，但該《清單》沒(méi)有給出各領(lǐng)域下的具體技術(shù)方向。

2022年《清單》對(duì)2020年《清單》的20個(gè)技術(shù)領(lǐng)域作了較大調(diào)整，并新增了各領(lǐng)域內(nèi)的重點(diǎn)技術(shù)方向清單。與2020年相比，2022年《清單》在技術(shù)領(lǐng)域中移除了數(shù)據(jù)科學(xué)和存儲(chǔ)技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、先進(jìn)傳統(tǒng)武器技術(shù)、醫(yī)學(xué)和公共健康技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)等領(lǐng)域，而新增了定向能技術(shù)、金融技術(shù)、高超音速技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)等領(lǐng)域。

與2022年《清單》相比，2024年《清單》在18個(gè)大的技術(shù)領(lǐng)域中，14個(gè)領(lǐng)域基本保持不變。主要區(qū)別是將2022年《清單》中原有的核能技術(shù)領(lǐng)域并入清潔能源技術(shù)領(lǐng)域；將原有的金融技術(shù)領(lǐng)域擴(kuò)充為數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)領(lǐng)域；將原有的自主系統(tǒng)與機(jī)器人領(lǐng)域擴(kuò)充為高度自動(dòng)化、自主和無(wú)人系統(tǒng)（UxS）以及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域；并新增了定位、導(dǎo)航和授時(shí)（PNT）技術(shù)領(lǐng)域。

從各領(lǐng)域下的重點(diǎn)技術(shù)方向來(lái)看，在2024年《清單》（表2）總計(jì)的123個(gè)技術(shù)方向中，相比2022年調(diào)整或新增的技術(shù)方向共有45個(gè)，占比約37%，涉及18個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中的13個(gè)。其中，2024年《清單》顯著加強(qiáng)技術(shù)布局的領(lǐng)域包括人工智能相關(guān)技術(shù)、生物技術(shù)、數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、無(wú)人系統(tǒng)技術(shù)、下一代通信技術(shù)、定位導(dǎo)航技術(shù)、空間技術(shù)等。

2024年《清單》新增和變動(dòng)內(nèi)容分析

美國(guó)《清單》兩年一度的迭代更新是為了及時(shí)反映美國(guó)在國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、前沿競(jìng)爭(zhēng)等各方面的技術(shù)新需求，為此美國(guó)專(zhuān)門(mén)建立了由18個(gè)聯(lián)邦政府部門(mén)共同參與的關(guān)鍵和新興技術(shù)遴選和評(píng)估機(jī)制。從需求驅(qū)動(dòng)角度分析，2024年《清單》中新增的技術(shù)領(lǐng)域和技術(shù)方向主要可以歸為五類(lèi)。

第一類(lèi)是重點(diǎn)支撐美國(guó)國(guó)家戰(zhàn)略任務(wù)需求的，如空間技術(shù)領(lǐng)域的大量新增技術(shù)都為了支持“阿爾忒彌斯”登月計(jì)劃服務(wù)。

第二類(lèi)是及時(shí)響應(yīng)國(guó)際形勢(shì)變化的，如新增的數(shù)字地圖和自主指揮技術(shù)，強(qiáng)調(diào)高可靠性的新一代通信技術(shù)，定位、導(dǎo)航和授時(shí)技術(shù)等，都與俄烏戰(zhàn)場(chǎng)體現(xiàn)出的戰(zhàn)爭(zhēng)新特征新形態(tài)有密切關(guān)聯(lián)。

第三類(lèi)是緊緊把握技術(shù)前沿應(yīng)用熱點(diǎn)的，如先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域新增的空間計(jì)算技術(shù)對(duì)應(yīng)著元宇宙的蓬勃發(fā)展；人工智能技術(shù)領(lǐng)域新增的生成式AI系統(tǒng)、多模態(tài)和大型語(yǔ)言模型及訓(xùn)練方法等內(nèi)容對(duì)應(yīng)著ChatGPT等大模型的崛起；生物技術(shù)領(lǐng)域新增內(nèi)容體現(xiàn)了近年來(lái)全球生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的最新技術(shù)進(jìn)展，無(wú)細(xì)胞合成已成為生物制品高效生產(chǎn)的新趨勢(shì)，生物/非生物界面成為實(shí)現(xiàn)人工光合作用的新途徑。

第四類(lèi)是重要領(lǐng)域基礎(chǔ)性和使能性的，2024年《清單》中新布局了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施、設(shè)備和服務(wù)，如：用于人工智能應(yīng)用的先進(jìn)計(jì)算，是人工智能技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要基礎(chǔ)；量子支持系統(tǒng)技術(shù)為量子芯片提供低溫、抗干擾等運(yùn)行環(huán)境，是量子計(jì)算邁向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸。2024年《清單》中還增加了多項(xiàng)基礎(chǔ)性和前沿性的“使能技術(shù)”，如：先進(jìn)計(jì)算領(lǐng)域增加了“先進(jìn)建模和仿真”；人工智能領(lǐng)域增加了“人工智能性能保證和評(píng)估技術(shù)”“基礎(chǔ)模型”“用于訓(xùn)練、調(diào)整和測(cè)試的合成數(shù)據(jù)方法”等。這些調(diào)整體現(xiàn)出美國(guó)對(duì)于底層技術(shù)、方法和工具的高度重視，把這些技術(shù)看作長(zhǎng)期維持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵“殺手锏”。

第五類(lèi)是面向美國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)迫切需求的，如：新型半導(dǎo)體和微電子技術(shù)、先進(jìn)輕質(zhì)金屬制造技術(shù)、制造業(yè)傳感技術(shù)等主要出于推動(dòng)“制造業(yè)回歸美國(guó)”的需求；數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)主要針對(duì)近年來(lái)數(shù)字社會(huì)越來(lái)越多的隱私泄露、網(wǎng)絡(luò)攻擊等風(fēng)險(xiǎn)；碳管理技術(shù)主要面向氣候變化危機(jī)等。

另一方面，也有少數(shù)列入2022年《清單》的技術(shù)在2024年《清單》中被移除，技術(shù)被移除主要有兩方面的原因。其一是技術(shù)自身已達(dá)到較高的成熟度，如寬帶隙和超寬帶隙半導(dǎo)體電源管理技術(shù)被移除，因?yàn)榻鼉赡暌缘墸℅aN）快充為代表的此類(lèi)技術(shù)已迅速成為市場(chǎng)主流。其二是技術(shù)需求前景不確定或需求消失，如抗量子計(jì)算密碼學(xué)被移除，是因?yàn)榻趦?nèi)量子計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)行密碼系統(tǒng)造成明顯威脅的可能性較低；又如空間核動(dòng)力推進(jìn)技術(shù)被移除，是因?yàn)槊绹?guó)認(rèn)為傳統(tǒng)化學(xué)推進(jìn)方案足以支撐其以月球和火星為目標(biāo)的太空戰(zhàn)略。

《清單》中關(guān)鍵技術(shù)遴選的組織過(guò)程和方法

根據(jù)《關(guān)鍵和新興技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略》部署，2020年美國(guó)成立了由白宮科技政策辦公室（OSTP）、國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（NSTC）和國(guó)家安全委員會(huì)（NSC）聯(lián)合主持，18個(gè)政府部門(mén)參與的“關(guān)鍵和新興技術(shù)快速行動(dòng)”小組委員會(huì)，負(fù)責(zé)調(diào)查并確定關(guān)鍵和新興技術(shù)，定期更新技術(shù)清單。

根據(jù)韓秋明等人的相關(guān)研究，美國(guó)在《清單》更新過(guò)程中采用了系統(tǒng)性技術(shù)偵測(cè)、評(píng)估與確認(rèn)方法，形成了國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)綜合遴選機(jī)制全流程框架。美國(guó)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)選擇的總體框架可分為兩個(gè)部分：上半部分旨在評(píng)估技術(shù)的廣泛影響，下半部分則從國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)候選清單中根據(jù)政策和實(shí)現(xiàn)方式制定優(yōu)先清單。這個(gè)過(guò)程的基本邏輯包括：使用技術(shù)地平線掃描（Technology Horizon Scanning）方法進(jìn)行技術(shù)影響評(píng)估，然后將掃描結(jié)果與國(guó)家戰(zhàn)略目標(biāo)（如國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)繁榮、技術(shù)領(lǐng)先和社會(huì)凝聚力）匹配，從而得到國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)候選清單。隨后，結(jié)合具體的政策問(wèn)題和需求，分析每種候選技術(shù)是否能提供實(shí)際利益，應(yīng)對(duì)潛在威脅，并分析可行的技術(shù)解決方案，包括判斷技術(shù)的獲得方式，如自主創(chuàng)新、與可信伙伴聯(lián)合研發(fā)或從國(guó)際市場(chǎng)直接購(gòu)買(mǎi)。最后，根據(jù)國(guó)家戰(zhàn)略需要和技術(shù)發(fā)展前景的預(yù)判，制定國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)先清單。

美國(guó)《清單》對(duì)中國(guó)的借鑒和啟示

第一，應(yīng)高度重視美國(guó)《清單》發(fā)出的科技戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)信號(hào)。美國(guó)出臺(tái)《清單》的目標(biāo)是為了維護(hù)美國(guó)國(guó)家安全和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。《關(guān)鍵和新興技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略》提出了包含兩大關(guān)鍵支柱、21項(xiàng)優(yōu)先行動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)措施。NSTC特別指出，美國(guó)各行政部門(mén)和機(jī)構(gòu)在制定保障國(guó)家安全、競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際人才以及保護(hù)敏感技術(shù)的相關(guān)計(jì)劃時(shí)，可以將《清單》作為重要的參考依據(jù)。

拜登2023年10月30日發(fā)布的關(guān)于人工智能的行政命令包含旨在為人工智能和其他“關(guān)鍵和新興技術(shù)”相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜腋懊篮炞C手續(xù)提供便利的條款，該命令即使用《清單》技術(shù)列表對(duì)所涉及的人才范圍進(jìn)行定義。白宮還以《清單》為依據(jù)積極推動(dòng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定，強(qiáng)化構(gòu)建技術(shù)保護(hù)同盟，于2023年5月出臺(tái)了“關(guān)鍵和新興技術(shù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略”，明確將優(yōu)先發(fā)展對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家安全至關(guān)重要的關(guān)鍵和新興技術(shù)子領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。2023年11月，美國(guó)戰(zhàn)略與國(guó)際研究中心（CSIS）發(fā)布了《優(yōu)化關(guān)鍵和新興技術(shù)的出口管制》報(bào)告，提出美國(guó)應(yīng)實(shí)施“外科手術(shù)”式的精準(zhǔn)出口管制規(guī)則，以應(yīng)對(duì)在關(guān)鍵和新興技術(shù)領(lǐng)域的新挑戰(zhàn)。

在當(dāng)今中美大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系升溫的背景下，應(yīng)警惕《清單》可能成為美國(guó)對(duì)中國(guó)實(shí)施科技戰(zhàn)、人才戰(zhàn)的重點(diǎn)領(lǐng)域“戰(zhàn)略地圖”。應(yīng)結(jié)合自身國(guó)情和發(fā)展需求，提前對(duì)《清單》中的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行深入研究和布局，提升自主可控能力，做好潛在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

第二，美國(guó)《清單》編制的組織機(jī)制和方法值得參考。美國(guó)《清單》研究編制過(guò)程具有較強(qiáng)的科學(xué)性、前瞻性和包容性?！瓣P(guān)鍵和新興技術(shù)快速行動(dòng)小組委員會(huì)”這一科技部門(mén)為主牽頭的跨部門(mén)組織協(xié)調(diào)機(jī)制對(duì)于在關(guān)鍵技術(shù)選擇過(guò)程中達(dá)成共識(shí)非常重要，也有利于促進(jìn)技術(shù)研發(fā)的后續(xù)發(fā)展和應(yīng)用?！肚鍐巍穼?duì)技術(shù)的分析研判形成了完整的方法體系，能有效綜合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和戰(zhàn)略需求信息，并建立了兩年一輪次的及時(shí)反饋和滾動(dòng)更新機(jī)制。當(dāng)前我國(guó)“十五五”科技規(guī)劃前期研究將啟動(dòng)，美國(guó)《清單》編制的成熟方法值得我們?cè)谝?guī)劃研究及其他戰(zhàn)略技術(shù)、未來(lái)技術(shù)前瞻性研究中參考借鑒。

第三，美國(guó)《清單》思路加快形成自主的未來(lái)技術(shù)圖景借鑒。美國(guó)《清單》作為國(guó)家科技戰(zhàn)略的重要組成部分，不但為美國(guó)技術(shù)發(fā)展提供優(yōu)先領(lǐng)域的指南，也為人才、貿(mào)易、標(biāo)準(zhǔn)化等各部門(mén)出臺(tái)相關(guān)政策提供直接依據(jù)。目前我國(guó)的科技戰(zhàn)略、規(guī)劃中還缺乏類(lèi)似的未來(lái)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域總體框架。建議科技工作應(yīng)以“四個(gè)面向”為根本引領(lǐng)，進(jìn)一步深入研究經(jīng)濟(jì)社會(huì)、國(guó)家安全等對(duì)科技提出的關(guān)鍵需求，借鑒《清單》的思路和功能，結(jié)合技術(shù)預(yù)見(jiàn)、技術(shù)路線圖、技術(shù)地圖等方法工具，加快創(chuàng)建完善我國(guó)自主的未來(lái)技術(shù)圖景，形成科技創(chuàng)新“一張藍(lán)圖繪到底”的戰(zhàn)略藍(lán)圖。

本文作者王雪瑩為上海市科學(xué)學(xué)研究所副研究員，馮晶晶為上海市科學(xué)學(xué)研究所助理研究員，傅翠曉為上海市科學(xué)學(xué)研究所研究員。