博鳌亚洲论坛：创新报告2024

序言 科技创新是引领发展的第一动力，是国家竞争力的核心要素，是提升综合实力、实现可持续发展的关键所在。亚洲在全球科技创新中的地位日益突显。全球科技创新的主角逐渐从欧美转向亚洲。亚洲研发投入强度和专利申请量远超其他地区。同时，全球科技创新也面临经济波动、不确定性增加、地缘政治紧张、数字鸿沟扩大等严峻挑战。外部环境对一国科技创新的影响越来越大，既有促进，亦有制约，而制约更为明显。我们认为，经济环境越是复杂，就越需要各国加强政策协调，建立可监管、包容性的科技创新合作机制，营造开放包容的创新生态、体系与环境，推动亚洲科技创新一体化，以此带动区域经济一体化。区域经济一体化、亚洲合作、共同发展，是博鳌亚洲论坛的初衷、使命和 目标。科技创新合作与一体化，是区域合作的重要抓手和关键一环，是至为优先的“博鳌议程”。论坛在年会期间持续设置科技创新前沿议题，引领讨论；连续举办“国际科技与创新论坛”（ＩＳＴＩＦ），为政策制定者、科研机构、跨国公司和创投企业提供对话平台；每年发布《创新报告》，预测科技趋势，推动应用治理，提供解决方案。年会、专题论坛与创新报告“三位一体”，形成独具“博鳌特色”、促进全球科技交流与合作的基本框架。在这一框架下，我们致力于推动营造开放包容的国际科技创新环境，坚持 多边主义，在开放中合作，加强交流，协商解决问题，推动科技资源合理分配和人才流动，谋求合作共赢。我们坚持经济发展主线，为实现高质量、可持续 发展注入动力，推动区域经济转型升级，促进可持续发展，用科技力量更好地应对全球挑战，维护公平正义，加强全球南方国家能力建设，防止数字鸿沟。我们坚持以人为本、科技向善、平等普惠，推动加强科技领域全球治理，完善、健全有关规则，加强风险管控。我们着眼务实合作，服务产业发展，推动创新思想更好地转化为方案、行动和成果。本次《博鳌亚洲论坛创新报告》以“立足亚洲、胸怀世界、促进合作、引 领方向”为指导思想，聚焦数据治理、可持续发展、安全信任、科创一体化四个方面，以创新技术与应用为底座，把握全球科技创新的发展趋势，探索前沿科技的应用和治理，推进科技领域的交流和合作，实现亚洲、亚太和世界范围内的高质量与可持续发展，让科技创新真正造福于人类、造福于未来。 目录 第一章全球科技创新十大趋势外部环境错综复杂，抑制科技合作创新 １ １１!!!!!!!!!!!!!!!!１ ２国家战略引领，政策效应凸显３!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１ ３从“跨界”到“无界”，“大科学”时代到来４!!!!!!!!!!!!!１ ４“有组织科研”模式成为攻关主力５!!!!!!!!!!!!!!!!!!１ ５市场需求倒逼技术变革６!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１ ６前沿技术密集爆发，不确定风险增加７!!!!!!!!!!!!!!!!!１ ７智能化全方位渗透生产生活９!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１ ８颠覆性技术的标准制定和场景建设加快１０!!!!!!!!!!!!!!!１ ９可持续发展领域创新不断１１!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１ １０企业创新能力与质量持续提升１２!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 第二章全球与亚洲科技创新发展!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!全球科技创新现状 ２ １１４!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２ １ １全球研发支出和强度不断攀升１５!!!!!!!!!!!!!!!!!２ １ ２亚洲仍是全球专利申请主要来源１８!!!!!!!!!!!!!!!!２ １ ３计算机技术领域专利申请量全球第一１９!!!!!!!!!!!!!!２ ２亚洲科技创新水平与特点２１!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２ ２ １东亚国家研发支出和强度领先２２!!!!!!!!!!!!!!!!!２ ２ ２亚洲科技创新集群数量和质量明显提升２３!!!!!!!!!!!!!２ ２ ３东亚地区全球专利申请占比最高２４!!!!!!!!!!!!!!!!２ ２ ４人工智能、通信技术、可持续发展领域创新成果突出２５!!!!!!!２ ２ ５亚洲各国技术发展存在不均衡问题２８!!!!!!!!!!!!!!!２ ２ ６东亚保持领先态势，泛东南亚区域加速追赶２９!!!!!!!!!!! 第三章全球前沿创新应用及影响３２!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!研究方法３２!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ １智能制造：量子计算融合双智大模型与具身智能的新型制造模式３４!!!!３ １ １量子计算：夯实未来智能制造的算力基础３５!!!!!!!!!!!!３ １ ２双智大模型：从“驱动人机协同”到“三人共舞”３８!!!!!!!!３ １ ３具身智能：推进在复杂场景中的各类应用４１!!!!!!!!!!!!３ ２半导体：持续突破摩尔定律界限４３!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ２ １第四代半导体材料：商业化进程脚步将至４４!!!!!!!!!!!!３ ２ ２Ｃｈｉｐｌｅｔ（小芯片）技术：实现异构集成４６!!!!!!!!!!!!!３ ２ ３高带宽内存（ＨＢＭ）４９!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ２ ４埃米级芯片：芯片制造新的精度水平５２!!!!!!!!!!!!!!３ ２ ５先进封装技术－混合键合技术５４!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ３互联通信：更远距离、更安全５６!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ３ １量子通信技术５７!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ３ ２太空通信网络：实现多重空间无缝通信６０!!!!!!!!!!!!!３ ４生物制造：基因编辑技术与脑机接口６２!!!!!!!!!!!!!!!!３ ４ １ＣＲＩＳＰＲＣａｓ９基因编辑技术创新６３!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ４ ２脑机接口（ＢＣＩ）：更小损伤的柔性电极材料６７!!!!!!!!!!!３ ４ ３人工智能在生物医药行业的应用：ＡＩ制药７０!!!!!!!!!!!!３ ５绿色能源：太空能源与核聚变能源系统７３!!!!!!!!!!!!!!!３ ５ １太空能源系统７４!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ５ ２核聚变能源系统７７!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３ ６数据与网络安全行业：人工智能及量子加密技术强化数据与网络安全８０!!３ ６ １ＡＩ ＋数据网络安全与量子加密技术８０!!!!!!!!!!!!!!! 第四章亚洲科创一体化展望!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!加强区域内科创合作，营造开放包容的创新生态与环境 ４ １８５!!!!!!!!４ ２推动亚太区域数字治理８６!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４ ３兼顾隐私保护与数据流动的跨境创新８８!!!!!!!!!!!!!!!!４ ４弥合数字鸿沟８８!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!４ ５促进区域可持续发展与绿色转型８９!!!!!!!!!!!!!!!!!! !"#$%&'()*+,-. １ １外部环境错综复杂， 抑制科技合作创新 科技创新攸关一国综合实力和国家安全，成为大国竞争焦点，科技日趋“地缘政治化”。 受地缘政治因素影响，全球科技发展呈“去全球化”趋势。一方面，各国科技创新和应用更加强调本土化和自主化。全球各国／地区愈发注重从国家安全角度看待前沿技术创新，力图将技术研发和生产过程转移到本土或接近于本土的地方，特别是人工智能、新能源电池、半导体、微电子、量子信息技术等关键技术领域。主要经济体加快出台各项政策法规，引导产业回流，并强化限制性条件，严防具有国际领先优势的前沿和敏感技术外流。各国在管制方式上大体相同，主要表现为物项管制和实体管制。美国、欧盟、日 韩等东亚国家的物项清单，对具体的技术类别和出口范畴有明确的管制标准，并根据国际形势变化、国家战略调整、被管制国家的技术水平发展实时更新。比如日本，在２０２３年公布《外汇法》法令修正案，将先进芯片制造所需的２３个品类的半导体设备列入出口管制对象。实体管制主要针对企业、科研机构等各类组织和人员，典型的实体管制清单包括美国实体清单、欧盟制裁名单等。欧盟、美国同时进行物项管制和实体管制，日本、韩国等东亚经济体则侧重物项管制。就技术领域而言，人工智能、锂电池、清洁能源、半导体、量子计算是各国管制的重点。另一方面，全球范围内的技术封锁和“脱钩”行为加剧科技体系碎片化。一些技 术先进国家把国家科技创新竞争视为“零和博弈”，大幅限制甚至切断与后发国家间科研、监管和治理合作。一些大国在人工智能治理和监管领域，通过深化盟友协作，打造标准，划定“小圈子”，谋求监管领域的主导权。 １ ２国家战略引领， 政策效应凸显 国家聚焦政策引领、强化企业创新主体地位。科技创新政策是引导、激励和规范科技创新活动的重要手段。美国、中国、日本、 韩国等经济体不断丰富科技创新政策工具，从战略层面优化科技布局，指引创新方向，以应对日益激烈的创新环境。美国每两年更新一次“关键和新兴技术清单”，为各创新主体发展提供具体路径和优先顺序。中日韩三国出台了极为详尽的创新发展战略，保障研发投入、知识产权、在人工智能、通信技术、可持续发展等前沿领域打造竞争优势。东南亚国家也纷纷将科技创新上升至国家战略规划层面，对科技创新做出前瞻性政策部署，优化创新生态、赋能产业发展。越南在２０２２年颁布《至２０３０年科技与创新发展战略》，确定科技创新的战略目标和定位。 在国家政策引导的大背景下，亚洲研发支出与专利申请量远超其他地区。２０２２年， 全球研发总支出排名前十的国家中，亚洲国家数量占一半（见图１５），其研发总支出超１万亿美元，占比达４２ １４％。其中，中国研发投入增长迅速，２０２２年近７００亿美元，居全球第二位。２０２３年亚洲各国受理的专利申请约为２４４万件，占世界总量的６８ ７％（见图１８）。十年间，亚洲在全球申请总量所占份额从２０１３年的５８ ４％增至２０２３年的６８ ７％。中日韩三国积极推动国家科研平台、科研数据进一步向企业开放，持续强化企业 创新主体地位。中国提出，高校、科研院所向民营企业开放，共享科研仪器、数字基础设施、中试基地、数据库等基础创新资源，增强民营企业在科技创新中的核心竞争力。韩国提出“数据大坝” （Ｄａｔａ Ｄａｍ）计划，扩大高质量公共数据，开放文化、交通、医疗、金融、人工智能学习等领域关键数据，推动中小企业积极参与科技创新。 学科交叉融合是实现科技创新的重要途径。随着科学技术和产业革命融合不断加速，科学研究要解决的问愈加复杂，单一学科的研究范式和思维模式难以实现科技创新的重大突破和复杂科学问题的解决。相比之下，各大科学领域、各个学科之间的交叉融合则蕴藏巨大的潜力，如在物质科学、信息科学和生命科学交叉孕育出的脑机融 合、ＡＩ制药、人机融合等前沿技术。全球创新已步入以多学科交叉融合为主要特征的“大科学”时代，在不断催生新 研究领域的同时，进一步赋能各行各业。例如，化学、物理学、材料学、计算科学等多学科与生命科学的交叉融合，拓展了原有生命科学领域的边界，催生了基因编辑、合成生物学等新兴技术。其中，基因编辑技术能够在不引起基因突变的情况下精确修复基因，现已广泛应用于生物医学研究，为诊断、治疗和预防遗传性疾病提供了新手段。生物、纳米、材料等技术交叉融合，进一步赋能机器向智能化方向发展，产生诸多新的研究方向和创新产品，如微纳机器人，为微纳制造、生物医学等领域提供变革性的研究与实现方法。随着不同领域、技术之间的融合在未来成为常态，科技创新最终会从“跨界”走 向“无界”，即打破现有行业或领域的独立性，在更广泛的范围内进行协同创新。 １ ４“ 有组织科研”模式成为攻关主力 随着科技创新的不断深入，“有组织科研”模式展现出独特优势和价值，日益受到世界各国政府、高校、研究机构的重视。