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2018这些科技进展值得期待

1 人工智能（AI）

人工智能无疑是2017年最大的科技热点。一年内，从算法到芯片，从提升到应用，人们见证了AI进入全面爆发新周期。很多人开始坚定认为AI的“寒冬”将彻底结束，未来AI将逐步演化为新经济的核心“发动机”。2018年，科学家将更深入揭示大脑记忆与思维机制，脑科学将可能产出重大标志性成果。AI将在认知智能上有较大发展，进一步模拟人类大脑如何学习、理解，并作出决定和行动。来自谷歌、IBM、英特尔、微软等公司的资金正源源不断地流入量子计算与通信领域，这将为人工智能的发展提供更为强大的计算与通信能力。机器人的灵活性、智能程度以及传感器的功能也将得到增强，机器正在拓宽人类的能力。受益于新芯片和更好的软件工具，企业试用和部署机器学习技术的项目将大幅增长。金融科技将在规范中得到发展。

2 能源与交通

交通与信息技术是对全球化影响最为直接的领域。随着智能互联网和能源互联网的扩展，人们对高速交通技术提出了新的要求。2017年，以自动驾驶技术日臻成熟、智能网联汽车不断推出为标志，交通运输领域已经处于重大变革的前夜。2018年，新能源技术将有重大突破，太阳能的转化效率进一步提高，一批新型材料将会诞生；可燃冰开采、运输和利用技术将得到提升；航天科技创业渐入佳境，美国太空探索技术公司(SpaceX)将可能发射载人飞船，中国将在大推力和可回收火箭方面迈出重要步伐；超高速列车研发将进一步迈向实用化；廉价的氢燃料电池技术将得到开发；飞行汽车和开放低空的一些关键技术和重要规制将会形成，为产品开发奠定基础。

3 网络与通信

近年来，从桌面互联网到移动互联网，人们见证了信息产业从新兴到支柱的宏大历史。2017年，物联网、工业互联网等正酝酿着接棒开跑，比如全球首个5G标准发布，窄带物联网等技术在相互竞合中快速发展，物联网安全开始越来越受到重视等等。2018年，5G、车联网、物联网、工业互联网相关标准将继续推出，为后续商业化技术攻关与应用奠定基础。物联网在数据的集合上将呈现指数级增长，依靠物联网连接的设备将变得更加智能。涉及物联网、车联网、工业互联网的安全技术将受到高度关注。

4 生命与健康

2017年，人们更多地从生命的本源出发，去寻求对抗恶性肿瘤的力量。科学家不断深入揭示生命过程，不断寻找和开发适用的工具，比如不断进步的液体活检有效助力癌症的早期筛查，肿瘤免疫治疗取得里程碑式突破，个性化肿瘤疫苗在临床治疗上取得的重大突破。

2018年，生命过程与衰老机理研究将获得突破。针对艾滋病、肿瘤、心脑血管、神经退行性疾病等危害人类生命的疾病，基因治疗、细胞治疗等将会得到更加广泛的研究与应用。与智能可穿戴相关的个体计量将对医疗诊断产生重要影响，基于生命科学、利用生物技术的人体增强及核心器官再造，将成为重要研发方向。

除此之外，暗物质将可能被完整发现，适宜生命生存的系外行星、甚至地外生命存在的证据将可能被发现，引力波将会被更多地观测到……整体而言，2018年热点可能以5G和物联网为典型代表，从而吸引巨额社会资本进入到新一代网络通信技术领域，为人工智能、智能制造、能源互联网等的发展，带来新的解决方案和新的发展需求。

2017年全球技术创新指数发布，中国表现不凡

十九大报告强调，要“加快建设创新型国家”，“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑”。那么我国在全球创新体系中的地位和能力如何，各主要国家分领域的创新表现如何。“全球技术创新指数”从政策投入、组织投入、人才投入、资金投入、知识产权、产品服务6个创新指标入手，通过将国家和技术领域结合的方式，深入剖析了重点国家在重点技术领域的创新表现和竞争力水平。

2017年度报告主要围绕12个国家（中国、美国、英国、法国、德国、俄罗斯、日本、韩国、印度、加拿大、澳大利亚、以色列）和7个技术领域（信息、能源、生物、航空、航天、新材料、先进制造）展开研究。

2017年国家技术创新指数，美国凭借显著优势居于首位；中、日、英、德4国为第2梯队，创新指数水平在均值以上；法、韩、加、印、澳、俄、以7国为第3梯队，创新指数水平低于均值。

2017年度全球技术创新特点：

1 政府依然是技术创新的中坚力量

政府在技术创新中仍居中核心地位。2016年，中、美、韩、以、澳等国为代表，先后出台了综合性科技政策，对未来重点技术领域进行明确，优化国家创新机制。同时，以美国政府为代表，各国政府尝试新的组织模式，引入科技企业或模仿企业创新模式，有效加强了政府与科研机构、关键企业的协同创新。

2 欧美国家高度重视生物技术科研

研究料液循环流量对膜性能的影响，使其他条件不变(料液浓度：2 mol/L；料液温度：60 ℃；冷侧冷却温度：5 ℃)，改变料液和冷凝液的循环流量，配制NaCl溶液、MgCl2溶液和KCl溶液 500 mL，分别在 300,500,700和900 mL/min循环流量下进行实验，并记录数据。

在7个技术领域中，欧美国家对生物领域的科研创新较为重视。据世界学者数据库，德国、法国、美国等欧美国家，生物领域专家占本国专家数量的50%以上。从发表论文情况看，澳大利亚、美国、英国等国家，生物领域年度发表论文占本国论文总量的40%以上。相比而言，中国、日本、韩国等亚洲国家更侧重于制造领域。

3 信息和制造企业成为技术创新重要动力

信息和制造企业已经成为技术创新的重要推动力。其中，信息科技企业已经超越科研机构，成为信息技术创新推动的第一动力；制造企业在研发投入和产品服务创新方面也表现突出，并介入能源领域，为能源技术的创新应用带来了新的契机。

中国技术创新竞争力分析

1 信息技术具备优势，生物技术存在短板

2017年，中国整体技术创新指数高于12国平均水平，其中信息技术创新拥有显著的领先优势；生物创新相对滞后，是创新短板；先进制造、新材料和能源领域的创新效率有待提升。

2 生物科技创新水平存在较大差距

从创新投入水平看，全球生物技术领域正在经历一轮高投入的发展阶段。社会投资呈现“研发投入总额高、研发投入占比高、研发投入增速高”的特点。据IRI榜单数据，全球生物企业研发投入占比平均可达20%，美国最高为36%，而中国仅为5.3%。

从科研产出水平看，生物科研论文产出数量和质量均存在差距。对比各国论文产出结构，美、德、日三国生物论文产出占比在38%—48%之间，中国占比仅为28%，明显偏弱。对比院校论文质量，中国生物领域的论文引用和H指数均偏低，其中医学专业的两项指标为12国最低值。生物专业院校学术研究实力和影响力须高度关注。

3 需关注先进制造的协调创新与技术应用

对比各国科技政策情况，中国在先进制造领域中对智能硬件和智能制造软件的支持力度相对偏弱；前沿材料关注力度高，但功能材料、复合材料技术与制造技术的协同创新需进一步强化；与制造技术相关联的信息网络安全和软件技术需同步推进。

从研究成果看，中国的创新产出侧重研究而忽视应用。对比中、日、德3国论文和专利发布情况，日、德材料和制造领域专利发明数量较多，达到该国专利一半以上；中国专利占比仅为11%，而同方向论文占比为46%。更多的技术创新侧重于研究，应用方向存在短板。

4 科研院校学术认可度亟待提高

据QS大学排行榜结果，中国入围优秀院校的排名相对靠后。7个技术领域涉及的11个专业方向上，只有清华大学一家在电气工程、材料和机械制造3个专业中进入了前十排名。

同时，中国院校评价结果位于“高雇主评价—低学术评价”的区域内，而美国位于“高学术评价—低雇主评价”区域，日本集中在“高学术评价—高雇主评价”区域。中国专业院校需要在学术方向增强专业认可度，特别是机械与航空航天、材料科学、化学工程3个专业领域。

5 细分领域企业创新推进力不足

中国企业开始在技术创新中扮演重要角色，但仍存在一些问题。一是，中国大型企业对研发重视程度不够。美欧国家企业研发的规律是，大型企业研发投入占比高于中小型企业；中国则反之。二是，企业研发占比普遍偏低。除能源领域外，其他技术领域的投入占比均低于全球平均。三是，中国的信息硬件、电气设备与汽车制造研发投入占比偏低，与全球最高值可相差3倍左右。四是，企业产品创新与技术创新脱节。企业原创性创新少，产品创新缺乏系统性开发，新产品的商业化推广能力不足。