2019世界前沿科技盤點，2020世界前沿科技盤點

2019年/2020年，世界政局都在動蕩不安、全球經濟增長乏力、大國衝突明顯升溫、國際治理步履維艱，但科技卻成為陰霾中一抹耀眼的亮色，創新多點突破，成果遍地開花，發展速度越來越快，成為推進未來經濟轉型發展，甚至政治格局變化的最主要的推動力。

在基礎科研方面，基礎研究屢獲新突破，不斷拓寬人類對宇宙演化、物質結構、生命起源和意識本質等重大科學問題的認知。例如，首張黑洞照片問世，進一步驗證了廣義相對論；科學家首次在「超級地球」大氣層發現水蒸氣；首次觀測到三維量子霍爾效應；發現熱傳遞的第四種方式，實現聲子真空傳熱；首次證實水結冰過程中「臨界冰核」的存在；首次合成世界第一個含 18 個碳原子的純碳環；首次論證現代人類確切起源地；首次解析人類胚胎著床過程等。

在技術創新方面，創新突破明顯提速，顛覆性技術持續湧現。谷歌（Google）實現「量子優勢」，開啟量子計算新時代；首款異構融合類腦計算晶片「天機芯」問世，有望推動通用人工智慧（Artificial Intelligence，AI）發展；3D列印出會「呼吸」的人造器官，為人類器官移植帶來巨大期望；新基因編輯系統「先導編輯」問世，分子剪刀向超精確邁進；首款無創腦控機器人手臂誕生，腦機接口再獲突破等。

在產業變革方面，成熟技術加速落地，推動產業轉型升級，並形成新的生產力。如5G商用從2019年開啟，將重構全球數字基礎設施；人工智慧應用加速社會向智能化轉型；全球競相布局區塊鏈，數字貨幣迎來爆發式發展；太空探索熱情高漲，商業航天產業向陽而生；生物醫藥突破不斷，助力大健康產業快速膨脹；新舊動能轉換加快，能源革命漸行漸近等。

總體來看，2019年全球科技從微觀到宇觀均在加速發展。以信息技術、生物技術、新能源、新材料為代表的集群式技術創新浪潮持續湧現，並呈現多點群發之勢，交叉融合加深。科技正為經濟和產業變革注入新的動能與活力，推動新一輪科技革命與產業變革不斷深入已成為大勢所趨。

隨著新一輪科技革命與產業變革的不斷深入，科技創新已經成為世界主要國家謀求經濟發展內生動力和產業競爭優勢的關鍵抓手，各國紛紛加大對新技術的研發投資和戰略布局。科技是國家實力的決定性因素已成為共識，大國間科技競爭博弈日益激烈，全球科技創新競合進入一個新階段。

新興經濟體與傳統強國科技創新之爭愈演愈烈成為新趨勢。發達國家憑藉固有優勢，在保持科技創新領先地位的同時繼續加速「奔跑」，中國、印度等新興國家則表現搶眼，努力追趕，在部分領域躋身前列。例如，中國在5G和人工智慧領域湧現出一批科研成果；印度軟體製造業發達，班加羅爾甚至被譽為「印度矽谷」，生物醫藥也是印度的優勢產業，印度已成為世界最大的仿製藥生產國；俄羅斯在國防、飛機製造、核工業等領域繼續保持優勢。

2019年，美國以 5810.3 億美元的研發投入保持全球第一，但全球份額已由10年前的34%降至24.98%；中國的研發投入持續增長，以5192.2億美元位列第二，其份額由10年前的12.5%增至22.32%；日本研發投入為1931.7億美元，位列第三；印度研發投入增速最快，同比增長9.07%，達940.6億美元，首次超越韓國位列第五。韓國研發投入強度居世界之首，高達4.35%；歐洲數國由於經濟疲軟等原因，研發投入增長乏力，但研發強度總體處於較高水平。

從創新表現來看，新興經濟體正在成為重要創新主體。根據 2019年全球創新指數，發達國家仍然在創新活動領域佔據主導地位，但新興經濟體的排名持續上升，對世界創新格局已產生實實在在的影響。以中國、印度等為代表的新興經濟體通過世界智慧財產權組織的國際專利體系，對全球研發和國際專利申請率的貢獻顯著提升。

全球科技「對抗」之勢明顯加劇，全球創新面臨更多風險和阻礙。近年來，中國在科技創新領域的實力快速提高，技術自主化水平日益提升，產業鏈逐步向高端轉移，美國明確將中國視為美國在全球最大的競爭對手，遏制中國科技的手段層出不窮，如限制對華高科技產品出口、打擊中國高科技企業、阻撓中國企業在美國投資等。

全球研發投入概況示意

中國、美國作為全球最重要的兩大經濟體，兩國關係對於全球經濟創新發展舉足輕重。中美之間的科技交流與合作本應成為人類科技進步的一大助推器，當前，世界主要國家都認識到，科技創新是解決全球經濟增長放緩、發展不平衡、貧富差距擴大、氣候變化和地緣政治緊張等重大問題的一劑良方。但是，這些重大問題只有全球國家和地區的密切合作甚至全球共同行動才能真正解決。在科技合作上採取「零和」思維甚至搞「科技冷戰」，無疑會影響全球科技合作局面，減緩全球創新態勢，進而阻礙人類文明進程。

科技革命與產業變革既是新技術、新產業、新模式和新業態大量湧現的過程，也是全球治理體系和治理能力與新技術、新產業、新模式和新業態相適應，並不斷革新、提升的過程。當前，科技在伴隨和推動政治、經濟、軍事、社會、文化、生態等深入協同發展的同時，也對人類社會發展和全球治理體系產生深刻影響，既帶來機遇，也帶來挑戰。

在這場大變局中，科技革命和產業變革是推動國家經濟發展和實力增長的發動機，是導致國際力量對比和國際利益格局在這個進程中不斷演變和調整的最根本的動力。世界各國不得不面對這種變化，將科技革命與產業變革視為國家戰略機遇，通過積極和多樣化的產業政策促進新技術的研發和新產業的培育，推動國家經濟實力、軍事實力不斷進步。

隨著全球地緣戰略角逐的中心舞臺由歐美地區向亞太地區轉移，戰略競爭的範圍從傳統領域不斷擴展到太空、網絡、極地等領域和人工智慧、腦科學、5G等新技術、新疆域，全球治理面臨的問題更加多元、複雜。大國權力格局之變，已經開始衝擊國際組織和國際規則的功能與地位，推動全球治理規則和理念加速轉變，現行國際體系重構將不可避免。

科技進步為重大全球性問題提供新的解決方案。當今世界正面臨全球經濟增長放緩、生態危機、糧食危機、能源短缺、衛生問題、恐怖主義、網絡信息安全、全球政治經濟不平狀況加劇等重大全球性問題，而新一輪科技革命與產業變革將為解決這些問題提供可能的方案。例如，科技進步促進產業鏈轉型升級，可為全球經濟發展提供新動能；綠色能源技術的開發應用推動能源結構調整，為解決能源短缺和全球氣候變暖提供有效方案；生物技術的蓬勃發展為揭示人類生命現象、探討疾病機理提供新依據，也為研發生物醫藥、開展疾病診斷和防控提供新手段，進而為人類的健康保駕護航……

科技進步是全人類的共同財富，全球性問題往往超過國家和地區的界限，關係到整個人類的生存與發展，面對這些問題，沒有哪個國家或少數國家組成的「國家集團」能夠獨自承擔、獨立解決，或置身事外、獨善其身。只有全世界各國特別是主要國家形成緊密合作的「命運共同體」，才能共同應對和解決重大全球性挑戰，但要達到此種共識還任重道遠。

數位化革命帶來「智慧化」社會治理新模式。近年來，前沿技術的蓬勃發展為社會治理注入了新活力，並極大提升了社會治理效能，尤其是大數據、人工智慧、區塊鏈等新興技術的發展與應用，推動了社會治理人性化、現代化、智能化創新。

其中，大數據技術已在交通出行、公共安全管理、房屋價格監控、城市公共設施利用、公共參與等領域獲得廣泛的應用，通過對海量數據的快速收集與挖掘、及時研判與共享，為社會治理開展科學決策和準確預判提供有力支撐；人工智慧技術通過模擬人類的智慧，逐步進入公共領域，推動智能警務、智能交通、智慧醫療等智能化應用發展，讓社會治理更加便捷、高效；區塊鏈技術由於具備分布式、透明性、可追溯性和公開性等特徵，適用於促進社會治理結構扁平化、治理及服務過程透明化，有效提高政府社會治理數據安全性，推動治理智能化和可信政府建設等。

這些技術與社會治理深度融合，通過打造數據驅動、人機協同、跨界融合、共創分享的「智慧化」社會治理新模式，可實現對社會運行的精確感知、對公共資源的高效配置、對異常情形的及時預警、對突發事件的快速處置，極大推動社會治理向科學化、信息化、智能化、精細化轉變，而國家治理水平的提高，則標誌著國家實力的增長。

安全風險與倫理挑戰日益凸顯，科技倫理規制亟須提上議程。前沿技術的快速發展在給人類帶來福音的同時，也給人類社會帶來諸多挑戰。例如，大數據技術不僅帶來了便捷，也帶來了網絡安全、個人隱私等方面的困境；人臉識別技術的廣泛應用，從設備解鎖、刷臉支付到安檢、安防、犯罪偵查等，在帶來效率、便利並增進社會福祉的同時，也不斷引發歧視偏見、隱私保護、個人自由、倫理邊界等爭議；基因編輯、腦科學等生命科學的新進展，在守護人類健康的同時，也使傳統意義上的生命與家庭倫理受到挑戰，生物技術的武器化和兩用生物技術繆用等更可能給人類社會帶來滅頂之災；新興社交媒體技術的廣泛應用，在變革信息傳播格局的同時，也正在帶來虛假信息、信息操縱和偽造、「真相衰退」等負面影響，給國家安全、公眾利益和社會穩定造成極大困擾。

科技是一把雙刃劍，科技的力量越強大，它帶來的風險可能也就越大。如何促使科技按照人類規則發展，使其成果造福人類，而不是摧毀人類的生存與社會秩序；如何加強科技倫理規制，讓科技始終向善，成為人類社會亟須解決的重大課題。