原標題：《浦江創新論壇成果《未來產業創新的前沿領域》顯示——五大領域將成未來產業創新前沿》
新一輪科技革命與產業變革加速發展，新的顛覆性技術不斷湧現。 9月9日，浦江創新論壇成果發表會在上海召開。會上，由中國科學技術資訊研究所、上海市科學學研究所共同編撰的《未來產業創新的前沿領域》報告正式發布。
報告基於對各國與地區科技政策與研發投入、論文與專利、專家觀點與學術會議資料等科技資訊的多維度分析，遴選出未來產業創新的五大前沿領域——類腦晶片、量子資訊、合成生物學、綠色氫氣生產和區塊鏈，並探討了它們的發展態勢、區域研發優勢、技術研發方向和麵臨的挑戰。
類腦晶片
近10年來高速發展
類腦晶片是藉鏡人腦的資訊處理機制發展出的新型運算晶片，近10年來高速發展。報告指出，類腦晶片於2013年至2016年進入快速成長期，2016年後進入高速成長期。 2013年以前，有關類腦晶片的全球論文數量不足500篇，2016年升至1000篇，2022年有近4000篇。類腦晶片專利申請量也在2015年後大幅上升，從2015年的不到300件上升至2021年超2,600件。
從國家來看，美國是全球類腦晶片研究和應用的領先國家；瑞士是神經形態晶片的發起地，其學術影響力較大；中國的類腦晶片研究起步較晚，但在2016年與美國同步進入快速成長期。目前，中國在這一領域的基礎研究和技術研發成果數量均居全球前茅，但論文仍存在學術影響力較低、研究品質與頂尖機構存在差距等議題。
中國科學技術資訊研究所副所長劉琦岩在發表會上表示，類腦晶片是人工智慧產業發展的基礎與先鋒，目前仍處於實驗室探索階段，尚存在理論建模、功耗降低、融合感存算一體化、高效感知等諸多技術瓶頸。類腦晶片融合了腦科學、計算神經科學、認知科學、統計物理等學科知識，需要充分調動相關領域專家參與，強化學科交叉。
量子資訊
創新大國競爭激烈
量子資訊是量子力學與資訊學交叉形成的一門學科。報告顯示，在量子資訊領域，創新大國競爭激烈，基礎研究和技術研發成果數量持續增加。美國在量子計算和量子測量方面優勢明顯。中國目前的量子資訊專利數量居全球前茅，論文數量僅次於美國，量子通訊應用規模和產業發展處於全球領先地位，但量子計算和量子測量領域的研究與應用水準較美國仍有一定差距。
在細分領域方面，量子運算的產業影響力大，是量子資訊領域的焦點。樣機研發與性能提升是實現量子運算潛力的核心，超導與離子阱技術路線持續領跑，硬體技術仍處於多種方案並存發展階段；量子通訊領域的未來方向則是基於量子隱形傳態、儲存中繼和轉換等關鍵技術，建構量子資訊網路；在量子測量領域，原子鐘、重力儀、磁力計、光量子雷達等多類型產品已逐步實現商業應用。
報告指出，量子資訊的前沿科技成果尚處於探索研究期，需要深入的概念驗證，技術成熟度不高，轉移轉換存在許多困難。因此，需要加強政產學研用各方在量子資訊領域的溝通交流與協同創新，將學術力量與產業界資源有機結合。
合成生物學
需要政策持續支持
合成生物學是生物科學新出現的分支學科，是基於系統生物學的遺傳工程和工程方法的人工生物系統研究。報告指出，在合成生物學領域研究中，美國、中國、日本、英國都屬於前梯隊。從全球來看，合成生物學的研究已形成較固定的學術合作圈，在科技創新合作中地緣關係影響較大。
劉琦岩介紹，合成生物學的發展仍處於早期階段，需要政策持續支持。目前整個產業的發展仍缺乏中長期、明確的發展規劃。細分來看，上游工具層是合成生物技術體系的基礎與關鍵，競爭障礙較高，中游的數位化、人工智慧化對於實現對生命系統的理性設計至關重要，技術創新難度均較大。解決規模化生產難題是合成生物學的產品實現商業化的必經之路。此外，合成生物學研究需要生命科學、工程學、資訊學、物理和化學等學科融合交叉。在倫理爭議、生物安全、有效監管方面也有待探索。
綠色氫氣
再生能源電解水製氫是重點
在新能源領域，綠色氫氣生產近年來備受關注。報告介紹，利用太陽能、風能、海洋能、水能等產電再進行電解水製氫，由此得到氫能，是綠色氫氣生產的重點，在商業上將可與煤、油等化石能源競爭，但仍存在材料成本、催化劑活性、氣體擴散層等技術挑戰。
在研發路線上，中國、美國、德國、加拿大、印度、英國專注於質子交換膜電解水技術；韓國、義大利、日本以鹼性電解水技術為研發重點；法國以固體氧化物電解水為主。
從國際競爭來看，在綠色氫氣生產上，日本的技術研發專利數量居全球前茅，具有絕對優勢。中國的專利申請量僅次於日本，但缺乏全球佈局。在世界排名前20的頂尖研發機構中，日本有15個，且皆為企業。中國有3個機構入圍，但僅有華能集團1個企業。中國的研發力量仍以大學和研究所為主，容易造成產業需求與研發方向脫節，研發成果不易轉化成產品。
區塊鏈
中國研發水準全球領先
區塊鏈本質上是一種去中心化的分散式資料庫，是分散式資料儲存、多中心的點對點傳輸、共識機制和加密演算法等多種技術在網路時代的創新應用模式。
區塊鏈已經在全球金融、物流運輸、醫療保健等多個產業中得到應用。未來，隨著技術的成熟和認知的提升，預計將有更多產業開始探索和採用區塊鏈技術。隨著區塊鏈應用的增加，個人隱私和身分驗證問題變得更加重要。
在科技創新上，全球創新大國在區塊鏈領域的基礎研究中合作較為密切，近一半論文由多個國家或地區合作完成。其中，中國與美國的合作頻次居首位。目前，區塊鏈技術研發主要集中在上游資料層、合約層，以及下游金融領域。中國在上、中、下游各層級的論文和專利數均處於絕對優勢地位，這點尤其體現在基礎研究中的聯盟鏈、共識層，以及技術研發中的聯盟鏈、物流運輸等方面。由此可見，中國在區塊鏈領域的基礎研究與技術研發水平均全球領先。
（光明日報上海9月9日電光明日報記者楊舒顏維琦孟歆迪）
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文章來源：光明日報
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