美国国家科学技术委员会更新《关键和新兴技术清单》(2024年版)

2024年2月，美国国家科学技术委员会(NSTC)发布了新一版关键和新兴技术(critical and emerging technologies，CETs)清单。NSTC以美国2020年发布的《关键和新兴技术国家战略》为基础，每两年更新一次关键和新兴技术领域列表及各领域内的具体技术清单。

跟2022年版本相比，2024年版CETs清单中，“清洁能源发电和存储技术”替代了“可再生能源发电和存储技术”的说法，排名第八，首次进入关键技术前十位。除了清洁能源技术方面的改变，2024年版删除了先进核能技术、金融技术、网络化传感器和感知等3项技术，新增了数据隐私、数据安全和网络安全技术及定位、导航和授时(PNT)技术2项技术[1，2]。

NSTC指出，更新后的CETs清单可以为美国政府和联邦机构指示有助于提升美国技术竞争力和国家安全的具体方向，并为未来技术发展的优先顺序提供信息，从而帮助长远保障美国的技术领导力，保持关键领域的竞争优势，并有效应对国家安全威胁[1]。

1.先进计算

• 先进超级计算，含人工智能应用

• 边缘计算与设备

• 高阶云服务

• 高性能数据存储与数据中心

• 先进的计算架构

• 高级建模与仿真

• 数据处理与分析技术

• 空间计算

2.先进工程材料

• 材料设计和与材料基因组

• 具有新颖性能的材料，包含对现有性能的实质性提升

• 新出现材料的特性表征与寿命周期评估技术

3.先进燃气涡轮发动机技术

• 用于航空航天、海事和工业的研发与生产技术

• 全权数字式发动机控制、热端部件制造与相关技术

4.高级网络化传感和目标特征管理

• 有效载荷、传感器及仪器

• 传感器处理和数据融合

• 自适应光学

• 地球遥感

• 地球物理传感

• 目标特征管理

• 病原体以及化学、生物、放射性及核武器类材料的检测与鉴定

• 交通、安全、卫生、能源、制造、建筑、环境等部门传感

5.先进制造

• 先进增材制造

• 先进的制造技术，包括支持清洁、可持续和智能制造的技术，以及纳米制造、轻金属制造和产品与材料的回收技术

6.人工智能(AI)

• 机器学习

• 深度学习

• 强化学习

• 感官感知和识别

• 人工智能保证和评估技术

• 基础模型

• 生成式人工智能系统、多模式和大型语言模型

• 用于训练、调试和测试的合成数据方法

• 规划、推理与决策

• 改善人工智能安全、可信、可靠和负责任使用的技术

7.生物技术

• 新型合成生物学，包括核酸、基因组、表观基因组及蛋白质合成工程(含设计工具)

• 多组学及其他生物计量学、生物信息学、计算生物学、预测建模以及功能表型分析工具

• 亚细胞、多细胞和多尺度系统工程

• 无细胞系统与技术

• 病毒和病毒递送系统工程

• 生物/非生物界面

• 生物制造与生物加工技术

8.清洁能源发电和储存

• 可再生能源发电

• 可再生、可持续的化学品、燃料和原料

• 核能系统

• 聚变能

• 储能

• 电动与混合动力发动机

• 电池

• 电网集成技术

• 能效技术

• 碳管理技术

9.数据隐私、数据安全和网络安全技术

• 分布式账本技术

• 数字资产

• 数字支付技术

• 数字身份技术、生物识别技术及相关基础设施

• 通信与网络安全

• 隐私强化技术

• 用于数据融合及提升数据互操作性、隐私和安全性的技术

• 分布式加密计算

• 计算供应链安全

• 增强现实/虚拟现实中的安全和隐私技术

10.定向能

• 激光

• 高功率微波

• 粒子束

11.高度自动化、自主和无人值守系统和机器人

• 陆、海、空、天

• 支持数字化基础设施，包括高清(HD)地图

• 自主指挥和控制

12.人机界面

• 增强现实

• 虚拟现实

• 人机协作

• 神经技术

13.高超音速

• 推进系统

• 空气动力学与控制

• 材料、结构与制造

• 探测、跟踪、表征与防御

• 试验

14.整合的通信与网络技术

• 射频(RF)与混合信号电路、天线、滤波器及组件

• 频谱管理与传感技术

• 下一代无线网络

• 光链路和光纤技术

• 地面/海底电缆

• 卫星通信和平流层通信

• 延迟容忍网络

• 网状网络/不依赖于基础设施的通信技术

• 软件定义的网络和无线电

• 现代数据交换技术

• 自适应网络控制

• 弹性与自适应波形

15.定位、导航与授时技术

• 为机载、天基、地面、地下和水下环境中的用户和系统提供多样化的PNT赋能技术

• 应对干扰和欺骗的探测技术、算法、分析和网络监控系统

• 抗干扰/拒止和强化技术

16.量子信息与使能技术

• 量子计算

• 量子器件的材料、同位素和制造技术

• 量子传感

• 量子通信和网络

• 支持系统

17.半导体与微电子

• 设计和电子设计自动化工具

• 制造工艺技术及制造设备

• 超越互补金属氧化物半导体(CMOS)技术

• 异构集成和先进封装

• 用于人工智能、自然和恶劣辐射环境、射频和光学组件、高功率设备和其他关键应用的专用/定制硬件组件

• 用于先进微电子技术的新型材料

• 微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)

• 非冯·诺依曼计算的新型架构

18.空间技术与系统

• 太空服务、组装和制造以及使能技术

• 经济高效的按需和可重复使用的太空发射系统相关技术

• 能够进入和使用地月空间和/或新轨道的技术

• 用于天基观测的传感器和数据分析工具

• 太空推进

• 先进的航天器发电技术

• 新型航天器热管理技术

• 载人航天技术

• 弹性和路径多样的太空通信系统、网络和地面站

• 太空发射、射程和安全技术