人民網上海10月22日電（韓慶） 在當下全球一體化發展背景之下，前沿技術對於人類發展和社會進步的推動作用愈發凸顯。在今天開幕的2020浦江創新論壇上，中國科學技術信息研究所副所長、研究員劉琦岩，上海市科學學研究所產業創新研究室、副研究員沈應龍共同發布《全球前沿技術發展趨勢報告》。報告聚焦軟體機器人、腦機接口、基因編輯、神經形態芯片和類石墨稀二維材料五大前沿技術，並分別形成子報告，以科技數據和信息為基礎，從發展歷程、觀點與碰撞、競爭與合作、未來展望四個維度深入展開，對各前沿技術的發展前景進行了展望，提出了技術發展尚需解決的問題和未來方向，討論了全球背景下開放合作對於技術發展的促進作用，提出我國在各個前沿技術領域的發展機遇和建議。
該報告包括重點技術發展趨勢深度解析和TOP1000技術熱點趨勢追蹤兩個部分。報告基於168個信息源的299386篇資料，解讀出954640個科技名詞，並選擇2020年以來綜合總熱度或增長率較為突出的詞匯形成了TOP1000的熱點技術榜單，並進一步歸類為11個領域，全景展現了本年度科技發展的最新熱點趨勢，並形成了10點主要結論。
劉琦岩介紹，腦機接口、軟體機器人、神經形態芯片、基因編輯和類石墨稀二維材料這五個領域是整個全球前沿中熱點中的熱點，中國在這個方向上有一定實力、話語權的熱點。
腦機接口理論是科幻思想引領了這方面發展，從上個世紀70年代美國就開始布置，目前已經成為最新的研究熱點，而且它跟人工智能方面的應用密切結合在一起。無論是科學研究還是技術前沿，還是往產業化發展趨勢方面推進的項目都在全面的部署，結合當前人工智能來看，它有一些深度的東西已經在往經濟社會領域延展。在腦機接口方面，通過深入分析發現材料還是制約提升電機安全性和便利性的一個重要的突破口。其次，信號處理算法對信息傳輸ITR以及提升識別精度至關重要，專利下降之后可能是申請軟件方面，並沒有完全的統計到專利中。再就是動態型、運用型的BCI的臨床應用或者場景化應用開始進入產業化。最后，大力發掘腦機接口BCI在其他領域的應用也成為前沿研究的探索熱點。當然，在技術倫理上還有很多問題值得人們關注，值得從人類的核心價值出發和評判。
這是中國重要的有優勢的領域。它是一個對剛性機器人重要的補充，界面是柔軟的或者是柔性的、自動化智能性的機械裝置。目前來說，在彈性橡膠、傳統氣動這塊有超彈性硅膠材料開發和3D打印結合，再就是和記憶相關的智能材料，這是我們的三大方向。當然裡面還有一些仿生和擬態的技術開發，也成為了熱點。論文發表趨勢和專利上升速度比較快。競爭格局上，中外既有合作也有競爭，都有頭部企業出現。加強全球合作是拓寬應用的關鍵。材料也是“卡脖子”的東西，不僅僅是卡中國，也卡著全球。而驅動傳感一體化的技術也成為將來引領這方面發展的關鍵性的方向。
神經芯片和腦機接口有點相關，但它是一個相當獨立的，具有共性的元器件，掌握這個就掌握未來神經形態芯片的制高點。概念是上個世紀70年代提出來，不僅是科研院所，很多大型企業也進入到這個領域。論文和專利也同步增長，已經成為創新的一個熱點領域。在這個方面，中美韓之間都有合作，包括城市之間各個創新機構的合作都在穩步向前發展。未來方向上，它正從技術向元器件這個層次發展。電橋式主存儲器、自旋旋轉的移矩存儲器等等這些都是產業鏈的關鍵環節，這些方向突破就代表著產業化前景大大展開。
隨著法國和德國的科學家獲得了這方面的諾貝爾獎，這個領域又成為了研究的熱點。從2010年開始到2015年前后形成了高峰，它宏觀上形成合成生物學統一發展的大框架。細分領域向一些實行靶向的基因編輯功能這方面在深度的發展。專利的申請量在上升，中國在這個方面也有優勢的機構在參與，美國還是可以對標的領先的國家。在這個方面技術瓶頸問題有兩個：一個是減少基因編輯的脫靶效應，還有一個是完善相關技術體系，使整個基因編輯的技術體系更加完善，向產業化方向穩步的前進。當然還有一個是倫理問題，完善相關的倫理審查、倫理監管，這也是必要的法規程序。
2012年以后關於二維材料以及相應的新現象、新功能不斷涌現，論文和專利同步增長。以石墨稀為首，相關的二維材料正在以前所未有的速度步入產業領域，企業比院所更關注，但是很多創新中心還是從院所出來的。未來技術方向，一個是如何合成或者是形成二維材料和制備二維材料，不僅要制出來，而且還要大規模的制備出來﹔二是再材料的表征和性能怎麼樣固化或者是穩定的表現出來，這也是將來一個技術探索的方向﹔三是應用場景，因為它已經更多的被發現出來，可以進行分類探討，不僅是機構關注的，也是產業界關注的，現在也開始往產業標准方向進行落地。
一年裡，全球都在關注哪些技術熱點趨勢？會上，上海市科學學研究所產業創新研究室、副研究員沈應龍發布了未來十大技術熱點趨勢。研究團隊從各種各樣來言，包括專利、論文，從中搜索出了TOP1000做了一個新的技術熱點。
突如其來的新冠疫情迅速成為全球科技界的關注焦點，在整個榜單佔據了15.6%，在各領域中僅次於生物醫藥領域位居第二。其中包括SARS、H1N1、冠狀病毒OC43等相關病原體，刺突糖蛋白、核衣殼等病毒學內容，ACE2受體、ARDS（急性呼吸窘迫綜合征）等病理學內容，IgM、移動DR、ECMO、多肽疫苗、中和抗體、N95等相關藥品、器械、裝備。
集成電路、生物醫藥、人工智能是上海科創中心建設重點聚焦的三大戰略性產業領域，同時在本次研究中也與新冠疫情相關領域一起成為了科技熱點數量最多的四大領域，合計佔比達到66.8%，代表了未來一段時期的科技浪潮主流發展熱點方向。
在生物醫藥領域的重點疾病及相關藥物方面，不僅“腫瘤”一次本身佔據了熱度榜首，肝癌、卵巢癌、細小細胞肺癌、胰腺癌、淋巴瘤、葡萄膜黑色素瘤、腦膜瘤等“家族成員”均榜上有名，陣容遠超其他疾病。此外BTK抑制劑、EGFR抑制劑、奧貝膽酸、單線態氧等與腫瘤相關的藥物或機理都成出現在top1000的熱點榜單中。科學家和醫生們正在廣闊的戰線上與腫瘤開展全面的斗爭。
在榜單中與各類腫瘤並列的疾病，除了糖尿病、糖尿病、艾滋病等身體疾病外，還多次出現了抑郁症、阿爾茨海默病、神經退行性疾病、帕金森綜合征等精神領域的疾病，以及硫西汀、阿戈美拉汀、伏硫西汀、賽洛西賓、富馬酸喹硫平等多種相關藥物。這些精神性疾病已經對人類社會帶來了絲毫不亞於若干重大身體疾病的影響。
在生物醫藥領域的醫學與醫技方面，除了免疫治療、膝關節置換、POCT等“正統”診療技術外，遠程醫療、分級診療、智慧醫院、IoMT（醫療物聯網）、互聯網+醫療等概念也成為了研究的熱點，相關研究將不斷推動醫療資源的高效利用和合理分配。
在人工智能及信息技術領域的人工智能技術及應用方面的熱點技術，除了粒子群優化算法等熱點算法以及ADAS（高級駕駛輔助）、智能醫療等多種民用應用形式外，還密集出現了蜂群、馬賽克戰、飽和式攻擊等戰爭新模式，揭示了人工智能的顛覆性影響或許會在非民用領域率先實現。
在人工智能及信息技術領域的集成電路生產技術方面，集成電路產業鏈的裝備（如光刻機、EUV等）、設計（如EDA軟件等）、生產（如玻璃粉、四氟化碳等）、封裝測試（如封裝測試、PCB）四大環節全部有技術上榜。在近年來國際貿易展日益加劇的背景下，我國對集成電路整個產業鏈的各個“卡脖子”技術點均投入了巨大關注。
物理領域相對偏向基礎研究。溯源分析表明，物理領域某一熱點技術往往在不同資料來源中具有迥然不同的功能特性和應用潛力。如金剛石氮可被用於石墨烯電流成像、金剛石量子傳感器電探測、構建多通道可控非馬爾可夫噪聲環境等用途﹔塞貝克效應則可用於中子散射技術表征納米材料物性、熱電材料、輻射冷卻溫差發電等用途﹔低溫恆溫器則是托卡馬克、LSST 相機、ADS 加速器等不同大型科學裝置的重要組件。這一潛在的普遍支撐性和廣泛應用性正是開展基礎研究的重要意義之一。
在物理領域，量子通信、QRNG（量子隨機數發生器）、量子產率、量子通信、QRNG（量子隨機數發生器）、量子產率、量子比特數等量子科技相關熱點呈現集群式涌現的態勢，同物理領域其他單點型熱點技術產生了鮮明對比。
科技進展並不僅僅單方面推動社會的變化，也同樣會反過來受到社會問題的干預。在科技政策及社會話題領域，外國投資風險審查現代化法案、國際貿易法、WTO爭端解決機制等科技戰、貿易戰背景下的熱點政策和規則，生物安全法、平價醫療法案等中外新修訂法規，以及人口老齡化、CRRT（歐盟網絡快速反應小組）等社會性問題，都成了科技界備受關注的熱點話題，顯示了社會環境對科技發展的重大影響。
