導讀
2024年2月，美國國家科學技術委員會（NSTC）發布了新一版關鍵和新興技術（Critical and emerging technologies, CETs）清單。CETs清單以美國2020年發布的《關鍵和新興技術國家戰略》為基礎，每兩年更新一次關鍵和新興技術領域列表（附表1），及各領域內的具體技術清單。（附表2）
2024版美國關鍵和新興技術清單包括了先進計算、先進制造、人工智能、清潔能源、半導體與微電子等共18類技術領域。與2022版清單相比，2024版清單在大的技術領域上基本保持了穩定，主要區別是將2022版清單中的核能技術、金融技術領域分別并入清潔能源技術、數據和網絡安全技術領域，并新增了定位、導航和定時（PNT）技術領域。
附表1 美國三版關鍵和新興技術清單的技術領域對照
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2024版
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2022版
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2020版
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•先進計算
•先進工程材料
•先進燃氣輪機發動機技術
•先進網絡感知和特征管理
•先進制造
•人工智能
•生物技術
•清潔能源發電和儲存技術
•數據隱私、數據安全和網絡安全技術
•定向能技術
•高度自動化、無人系統（UxS）和機器人技術
•人機界面技術
•高超音速技術
•綜合通信和網絡技術
•定位、導航和定時（PNT）技術
•量子信息和使能技術
•半導體與微電子技術
•空間技術和系統
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•先進計算
•先進工程材料
•先進燃氣輪機發動機技術
•先進制造
•先進網絡感知和特征管理
•先進核能技術
•人工智能
•自主系統和機器人
•生物技術
•通信和網絡技術
•定向能技術
•金融技術
•人機界面技術
•高超音速技術
•量子信息技術
•可再生能源發電和儲存技術
•半導體與微電子技術
•空間技術和系統
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•先進計算
•先進傳統武器技術
•先進工程材料
•先進制造
•先進傳感
•航空發動機材料
•農業技術
•人工智能
•自動系統
•生物技術
•化學、生物與放射學和核（CBRN）緩解技術
•通信和網絡技術
•數據科學和存儲
•分布式記賬技術（區塊鏈技術）
•能源技術
•人機交互技術
•醫學和公共健康技術
•量子信息科技
•半導體和微電子技術
•空間技術
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2024年最新版《關鍵和新興技術清單》
《關鍵和新興技術清單》2024年最新版
▲先進計算
•先進超級計算，包括AI應用
•邊緣計算和設備
•先進云服務
•高性能數據存儲和數據中心
•先進計算架構
•先進建模和模擬
•數據處理和分析技術
•空間計算
▲先進工程材料
•按設計和材料基因組學制造的材料
•具有新穎性能的材料，包括對現有性能的實質性改進
•材料性能表征和生命周期評估的新穎和新興技術
▲先進燃氣輪機發動機技術
•航空、海事和工業開發與生產技術
•全權限數字發動機控制、熱段制造及相關技術
▲先進及網絡化傳感與特征管理
•有效載荷、傳感器和儀器
•傳感器處理和數據融合
•自適應光學
•對地球的遙感
•地球物理傳感
•特征管理
•病原體以及化學、生物、放射性和核武器及材料的檢測和表征
•交通領域傳感
•安全領域傳感
•健康領域傳感
•能源領域傳感
•制造業傳感
•建筑領域傳感
•環境領域傳感
▲先進制造
•先進增材制造
•先進的制造技術，包括支持清潔、可持續和智能制造、納米制造、輕質金屬制造以及產品和材料回收的技術
▲人工智能 (AI)
•機器學習
•深度學習
•強化學習
•感覺感知和識別
•AI保證和評估技術
•基礎模型
•生成式AI系統、多模態和大型語言模型
•用于訓練、調整和測試的合成數據方法
•規劃、推理和決策
•提高AI安全性、信任度、安全性和負責任使用的技術
▲生物技術
•包括核酸、基因組、表觀基因組和蛋白質合成及工程在內的新型合成生物學，包括設計工具
•多組學和其他生物測量學、生物信息學、計算生物學、表型功能的預測建模和分析工具
•亞細胞、多細胞和多尺度系統的工程
•無細胞系統和技術
•病毒和病毒傳遞系統的工程
•生物/非生物界面
•生物制造和生物加工技術
▲清潔能源的生成和儲存
•可再生能源發電
•可再生和可持續的化學品、燃料和原料
•核能系統
•核聚變能
•能源儲存
•電動和混合動力發動機
•電池
•電網集成技術
•節能技術
•碳管理技術
▲數據隱私、數據安全和網絡安全技術
•分布式賬本技術
•數字資產
•數字支付技術
•數字身份技術、生物識別和相關基礎設施
•通信和網絡安全
•增強隱私的技術
•數據融合和提高數據互操作性、隱私和安全性的技術
•分布式機密計算
•計算供應鏈安全
•增強現實/虛擬現實中的安全和隱私技術
▲定向能
•激光
•高功率微波
•粒子束
▲高度自動化、自主化和無人駕駛系統、以及機器人技術
•地面、空中
•海上
•太空
•支持數字基礎設施，包括高清（HD）地圖
•自主指揮和控制
▲人機接口
•增強現實
•虛擬現實
•人機協作
•神經技術
▲高超聲速
•推進
•空氣動力學和控制
•材料、結構和制造
•探測、跟蹤、表征和防御
•測試
▲集成通信和網絡技術
•射頻（RF）和混合信號電路、天線、濾波器和組件
•頻譜管理和傳感技術
•未來一代無線網絡
•光鏈路和光纖技術
•陸地/海底電纜
•衛星和平流層通信
•容遲網絡
•網格網絡/獨立于基礎設施的通信技術
•軟件定義網絡和無線電
•現代數據交換技術
•自適應網絡控制
•彈性和自適應波形
▲定位、導航和授時（PNT）技術
•為空中、太空、地面、地下和水下設置中的用戶和系統提供多樣化的PNT使能技術
•干擾、阻塞和欺騙檢測技術、算法、分析和網絡監控系統
•抗干擾/拒止和加固技術
▲量子信息和使能技術
•量子計算
•量子器件的材料、同位素和制造技術
•量子傳感
•量子通信和網絡
•支持系統
▲半導體和微電子
•設計和電子設計自動化工具
•制造工藝技術和制造設備
•超越互補金屬氧化物半導體（CMOS）技術
•異構集成和先進封裝
•專為人工智能、自然和惡劣輻射環境、射頻和光學元件、高功率器件以及其他關鍵應用而設計的特殊/定制硬件組件
•用于先進微電子的新型材料
•微機電系統（MEMS）和納機電系統（NEMS）
•非馮·諾依曼計算的新型架構
▲太空技術和系統
•太空服務、組裝和制造以及使能技術
•實現成本效益高、按需和可重復使用的太空發射系統的技術推動因素
•訪問和使用地月空間和/或新軌道的技術
•用于天基觀測的傳感器和數據分析工具
•太空推進
•先進的太空飛行器發電
•新型太空飛行器熱管理
•載人航天推動因素
•彈性和路徑多樣化的太空通信系統、網絡和地面站
•太空發射、范圍和安全技術
相關背景
科技政策辦公室（OSTP）根據1976年的《國家科技政策、組織和優先事項法案》成立，旨在為總統及總統行政辦公室的其他人員就經濟、國家安全、國土安全、健康、外交關系、環境以及資源的技術復原和利用等議題提供科學、工程和技術方面的建議。OSTP負責領導跨部門的科技政策協調工作，協助管理和預算辦公室對聯邦研究與發展預算進行年度審查和分析，并為總統就聯邦政府的主要政策、計劃和項目提供科技方面的分析和判斷。
為了生成這份更新的CET清單，科技政策辦公室（OSTP）通過國家科技委員會（NSTC）并與國家安全委員會（NSC）協調，推動了一個廣泛的跨部門審議過程。負責的NSTC小組委員會包括來自總統行政辦公室18個部門、機構和辦公室的專家，他們確定了各自所在組織認為可能對美國國家安全至關重要的CET子領域。因此，這份經過更新的CET清單是通過NSTC和NSC協調后形成的，反映了跨部門對于2022年CETs更新的共識。
對美國的重要意義
《關鍵和新興技術清單》對美國的重要意義主要體現在以下幾個方面：
首先，該清單明確了可能對美國國家安全產生重要影響的關鍵和新興技術。這些技術涵蓋了人工智能、能源、量子信息科學、通信和網絡技術、半導體、軍事以及太空技術等尖端科技領域，代表了新的先進技術的子集。通過關注和推動這些技術的發展，美國能夠保持在全球科技競爭中的領先地位，從而維護其國家安全和經濟利益。
其次，該清單為美國政府制定科技政策和戰略提供了重要參考。美國政府可以根據清單中的技術領域，制定針對性的研發計劃、投資戰略和政策措施，以加速這些技術的發展和應用。這有助于確保美國在未來科技領域的競爭優勢，并為經濟增長和就業機會創造提供動力。
此外，該清單還可以作為美國與盟友和合作伙伴進行科技合作的重要基礎。通過共同推動清單中的技術發展，美國能夠與盟友和合作伙伴建立更加緊密的合作關系，共同應對全球性挑戰，如氣候變化、能源安全等。這有助于增強美國的國際影響力和領導力。
最后，該清單的發布也體現了美國政府對科技創新的高度重視和支持。通過明確關鍵和新興技術領域，美國政府能夠為創新者提供清晰的方向和指引，鼓勵他們在這些領域進行更多的研究和創新活動。這有助于激發美國的創新活力和創造力，推動經濟社會的持續發展和繁榮。
對我國的啟發
《關鍵和新興技術清單》對我國的科技創新有如下啟發：
明確科技發展方向：清單中列出的技術領域為各國提供了一個明確的科技發展方向參考。我國可以結合自身國情和發展需求，對這些領域進行深入研究和布局，以確保在未來的科技競爭中占據有利地位。
加強基礎研究和原始創新：清單中的很多技術領域都涉及到基礎研究和原始創新。我國應加大對基礎研究的投入，鼓勵科研人員進行原創性研究，提升我國在科技領域的整體實力。
強化科技人才培養：清單中的技術領域需要大量高素質的科技人才。我國應加強對科技人才的培養和引進，建立完善的科技人才體系，為我國的科技發展提供充足的人才保障。
推動產學研深度融合：清單中的技術領域涉及到多個產業和學科。我國應推動產學研深度融合，加強企業、高校和科研機構之間的合作，形成協同創新的良好氛圍。
加強國際合作與交流：清單中的技術領域是全球性的挑戰，需要各國共同應對。我國應加強與其他國家的合作與交流，共同推動清單中的技術發展，為全球科技進步做出貢獻。
