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2021年上半年世界前沿科技发展态势

发布时间: 2021-10-14 14:14:03

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2021年上半年,全球科技发展大环境较2020年更加复杂动荡。中美博弈升级演进,美对华呈现全面精准的科技打压态势;疫情在部分国家持续肆虐,对全球产业链、供应链中心某些产业带来了“断链”冲击,动摇了单纯从成本角度构建全球化供应链体系的根基;各国加强对气候治理及减碳的承诺,加速绿色和数字化转型,减少温室气体排放、缓解全球气候变暖成为当今世界重大而紧迫的挑战问题。同时,各国强化对信息、生物、能源和先进制造等领域的国家战略科技力量部署,人工智能、量子、脑机接口等前沿技术持续深入发展,若干前沿科技领域出现重大突破。

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美对华科技竞争全方位体系化展开,欧盟态度摇摆

全球科技发展环境日趋动荡恶化

美国拜登政府延续对华强硬态度,视中国为最重要的战略竞争对手,将科技领域视为未来中美竞争博弈主战场,积极联合盟友,构筑孤立中国的科技环境,全方位、体系化遏制中国科技发展。

一是将推动对华战略竞争和科技博弈的核心思想落实到若干法案和政策中。

拜登政府“临时国家安全战略方针”“2022美国政府财年预算”等政策突出印太战略和对华竞争。今年1月至6月初,美国国会提出的涉华法案多达153项,如《2021年中国技术转让控制法案》《迎接中国挑战法案》《阻止中国共产党参与电网法案》《2021年战略竞争法案》等,尤其是美参议院已表决通过《2021美国创新与竞争法案》,一旦签署,美对华遏制思路举措将全面落实。

二是美国联合盟友围堵制衡中国,欲将中国排除在国际规则制定之外。

拜登利用G7峰会制定新的国际贸易体系和规则,意图将国际事务垄断至美西方集团。5月5日,七国集团成员国同意把全球最低企业税率设为15%,并将在改革国际税收规则、取消数字服务税等领域进行协调,就营造低税收、低成本的引资环境与中国展开竞争。

三是美国加速推动关键技术领域多边出口管制和供应链转移重构,以便精准打压中国。

例如,上半年,拜登政府接连出台系列政策,分别与日韩及中国台湾签署了一系列协议和备忘录,主导成立美国半导体联盟,以把控半导体行业未来发展方向,打造去中国化的半导体供应链。

欧盟在中美之间战略选边态度虽有摇摆,但在高新技术领域对我正采取更多的抑制政策。2020年最后一天,欧盟宣布完成《中欧投资协定》谈判,表现出与中国合作的意愿。2020年初成立了促进芯片业自主发展的欧洲芯片联盟,以降低对美依赖。但是,3月17日,欧盟又积极参与“新疆人权”议题,对华实施30年来的首次制裁,冻结《中欧投资协定》议案,并宣称将其作为促使中国“改善人权保护”的杠杆。此外,欧盟多国虽然与美国间存有分歧,在贸易、气候谈判等领域对我有着利益诉求,但在高新技术领域对华政策收紧。随着美欧成立贸易和技术委员会(TTC)等一系列针对中国措施的陆续出台,欧盟在高科技领域配合美对华战略遏制意图凸显。

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新冠疫情治理效果成为影响各国经济产能复苏的关键因素

并深入作用于国际供应链、市场和地缘政治关系

疫苗被视为遏止新冠疫情传播、扩散的有效工具,对恢复生产生活意义重大。目前,全球新冠疫苗生产主要集中在美国、欧盟、中国、俄罗斯和印度等国家和地区,但全球产能已达极限。美欧将疫苗政治化,将其作为政治和外交博弈的新工具,如对疫苗及相关原材料实行出口管制、推进“疫苗护照”、不承认中国疫苗等,给全球疫苗生产分配及接种造成了巨大的不确定性。在疫情冲击和地缘政治格局变化的叠加影响下,各国政府纷纷加强对供应链安全评估,调整关键产业布局,从追求效率转向追求自主可控,全球化面临的挑战加剧,国际合作意愿下降,科技要素流动受阻。

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大国持续布局发力重要前沿技术领域

部分技术实现重要突破

人工智能、量子计算、微电子、半导体、先进计算、生物制药等前沿技术获得政策与投资青睐。美参议院通过《美国创新与竞争法案》,拟投资1900亿美元于芯片、锂电池、人工智能、量子等核心技术;美国防部公布2022财年预算,拟重点投资微电子、高超声速、人工智能和5G等“先进能力赋能器”技术;拜登公布其2.25万亿美元的基建计划,拟重点投资量子计算、人工智能、微电子、半导体、先进计算、先进能源技术和生物技术。

欧盟发布《“地平线欧洲”2021-2024年战略计划》,拨款约1000亿欧元于基础研究、创新和重大社会问题,在前两年投资147亿欧元于气候变化、数字化、疫苗等优先事项;欧盟发布《2021年管理计划:通信网络、内容和技术》政策文件,拟重点开发微电子技术、量子技术、区块链技术、石墨烯、脑科学、未来电池技术。法国发布第四期《未来投资计划》,计划在2021-2025年间投入125亿欧元于脱碳氢能、量子技术、网络安全、生物制药、生物燃料、5G未来通信等重点领域。

若干前沿科技领域实现重要突破。信息技术领域,美国华盛顿大学研究人员开发出“可伪造真人视频”的人工智能技术;荷兰量子研究机构QuTech研究人员成功将3个量子设备接入相同网络,实现关键量子网络协议的原理证明演示;美国国家标准与技术研究院研究人员开发出紧凑型激光冷却原子阱,有望促进量子计算设备小型化。生物技术领域,英国研究人员从干细胞中培养出心脏细胞,可将其植入受损心脏内修复损伤;美国研究团队开发出全新“无限脑机接口”系统,首次实现脑机信号无线高宽带传输;美国科研团队利用CRISPR基因编辑技术,首次在小鼠体内实现了衰老逆转。航空航天领域,美国SpaceX公司通过13次发射部署772颗“星链”卫星,将为全球提供初期天基商业网络服务。美国“毅力号”火星车成功着陆火星表面,利用火星大气生成氧气,为载人登火奠定基础;阿联酋“希望号”火星探测器进入环火轨道,深入研究火星大气。中国神舟十二号载人飞船成功发射,与天和核心舱实现自主快速交会对接;中国“天问一号”火星探测器进入环火轨道,“祝融号”火星车安全降落火星,开展火星巡视探测任务。新材料技术领域,英国伯明翰大学开发出具有可调节特性的热塑性生物材料,可用于软组织修复和血管支架;美国海军研究实验室开发具有“鲨鱼皮状表面”无人机潜航器,可减少湍流阻力,有助于快速、隐蔽行动。人工智能技术领域,德国科学家开发出“多组学图形集成”AI系统,用其确定了165个癌症相关新基因;美国谷歌云的数据云和人工智能技术与德国西门子工厂自动化解决方案集成,大幅优化工厂流程并提高车间速度;美国桑迪亚国家实验室利用机器学习完成繁琐材料科学计算,大幅提升先进材料设计速度。

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气候治理压力下各国加速绿色转型

大力发展绿色技术并推动产业升级

国际“碳中和”共识范围扩大。美国重返《巴黎协定》,承诺“2035年实现无碳发电、2050年实现碳中和”。欧盟理事会、欧洲议会及各成员国就《欧洲气候法》达成协议,确立其“2050年实现碳中和”的目标。日本通过《全球变暖对策推进法》,明确提出“2050年实现碳中和”。据统计,已有超过130个国家和地区提出了“零碳”或“碳中和”目标,10余个国家已立法或处于立法状态中。

各国积极推动国家绿色转型,提出减排目标和战略并推进立法,加强顶层设计,出台刺激性政策。

一是大力投资可再生能源和低碳技术。美国能源部投资1.28亿美元支持生物能源技术、氢和燃料电池技术、先进发动机技术、能源储存技术;拜登政府2022财年预算中12亿美元用于气候和清洁能源研究;欧盟2022财年预算中19亿欧元用于环境和气候行动;英国核工业委员会发布《氢能路线图》并推出“英国氢能计划”,计划大规模生产绿氢、建成全球首个纯氢气供应管道。德国投资逾80.5亿欧元于70余个氢能项目,推进氢能基础研究等。

二是加强能源基建,推动传统产业转型升级。美国投资超过200亿美元用于能源基础设施现代化建设,升级电网、发展清洁电力;欧盟提出于2030年前建立1万处碳中和设备,宣布投资220亿欧元以推动欧盟数字化和绿色化双轨转型。

三是在全球气候谈判、国际规则和标准制定中争夺主导权。美国拜登政府发布《2021年贸易议程》及《2022财年政府预算提案》,称美国将设立边境碳调整税、加强可持续可再生能源供应链、增收外国化石燃料收入税。欧洲议会通过“碳边界调整机制”(CBAM)议案,拟于2023年起对进口商品征收碳关税;美欧发起设立欧美贸易与技术委员会(TTC)并内设气候科技与绿色科技工作小组,合作开发国际化兼容标准。作为全球目前最大碳排放国,我面临的挑战前所未有。我应认真研究应对美欧发达国家形成基于碳定价的“气候俱乐部”后,与西方国家合作和博弈的立场及方式,防止话语权、规则权缺失,带来产业竞争力下降。

引自DT新材料 公众号