读2025世界前沿技术发展报告60综述

1. 综述

1.1. 前沿技术是未来新技术更新换代和新兴产业发展的重要基础，是现代国家高技术创新能力的综合体现

1.2. 新一代信息技术继续引领全球科技潮流，全球重大科技工程发展日新月异

1.3. 科技竞争正在无可避免地滑向制度性阵营割裂，地缘政治博弈与科技竞争格局深度互构，科技竞争呈现出“阵营化”与“跨界融合”并存的复杂态势

2. 发展趋势与特点

2.1. 生成式人工智能大模型（生成式AI大模型）从单模态向多模态发展成为业内共识

2.2. 尽管AI技术进步显著，科技巨头仍在积极重构计算范式，意图推动AI性能持续向上突破

2.3. 微软（Microsoft）2024年11月推出了首款用于内部业务的数据处理器Azure Boost DPU；亚马逊（Amazon）2024年12月称将量产新一代AI训练芯片Trainium3，用于Anthropic的大模型训练

2.4. 2024年诺贝尔物理奖（Nobel Prize in Physics）和诺贝尔化学奖（Nobel Prize in Chemistry）颁发给AI科学家

2.5. 在生物医学领域，英国深度思考（DeepMind）的AlphaFold3彻底改变了药物发现和个性化医疗科研模式

2.6. 美国正在加速人工智能赋能可控核聚变研发

2.7. 谷歌发布量子芯片“悬铃木”​（Willow）​，实现超强运算能力和量子纠错能力

2.8. 中国科学家发布“祖冲之三号”超导量子计算机，实验数据与Willow性能比肩

2.9. 2025年是联合国确定的全球量子科技年，世界或迎来量子计算的Q-Day

2.10. 物理AI指使自主机器能够在真实物理世界中感知、理解和执行复杂操作的技术

2.11. 低轨星座与6G技术正在深刻改变通信服务市场

• 2.11.1. 美国SpaceX以“星链”​（Starlink）​、​“星盾”​（Starshield）​、​“星舰”​（Starship）并进之势扩充星座在轨规模，目前已为超过500万名用户提供天基通信服务

• 2.11.2. 6G迈入关键技术突破与标准化研究的关键阶段

• 2.11.3. 6G、手机卫星直连服务将成为下一代通信技术竞争重点

2.12. 生物技术颠覆性潜力开始显露

• 2.12.1. 以mRNA技术为核心的新型疫苗与治疗体系在2024年实现重大突破，其递送系统的靶向性和稳定性显著提升，化学修饰技术进一步降低免疫原性风险

• 2.12.2. 超高通量DNA合成平台将长链合成成本降低至0.03美元/碱基

• 2.12.3. 西北大学（Northwestern University）开发出的工程病毒，在细胞治疗、活细胞内复杂计算中展示出广阔的应用前景

2.13. 全球经济状况在后疫情时代持续复苏，人工智能、新能源、生物技术等新兴技术领域不断突破，而地缘政治紧张加速了各经济体对技术独立的需求，全球研发投入重启加速进程

2.14. 龙头企业是全球各经济体研发活动的主要执行主体

2.15. 中国是专利申请量最多的国家，同比增长0.9%，美国连续第三年下降，较2023年下降2.8%

• 2.15.1. 华为是2024年专利申请最多的公司，其次是三星电子（Samsung Electronics）​、高通、LG电子、宁德时代、京东方和小米

2.16. AI领域中小企业是未来变局的重要变量之一

2.17. 2024年，大国竞争对技术路线的形塑作用进一步增强

• 2.17.1. 对华出口管制范围从“小院”拓至“大院”​

• 2.17.1.1. 将中国全部半导体制造商排除于外国直接产品（Foreign Direct Product，FDP）规则之外

• 2.17.2. 科技交流日渐萎缩，​《中美科技合作协定》虽经历数次延期后续签，但美国在条款中设立“安全护栏”​，禁止人工智能等领域关键和新兴技术合作

• 2.17.3. 进一步限制对华科技投资

• 2.17.3.1. 限制美企和美国人向中国的半导体、微电子、人工智能和量子信息技术等领域投资的“最终规则”​

• 2.17.4. 构建排华科技小圈子

• 2.17.4.1. 争夺6G、人工智能、抗量子密码等前沿技术国际标准主导权

• 2.17.5. 试图将中企排除在与战略性新兴产业相关的市场之外

• 2.17.6. 美国首家蛋白质设计公司Profluent利用生成式人工智能创建了基因编辑器Open CRISPR-1，可精确编辑人类基因组

2.18. 西方发达经济体科技保护主义抬头，加快布局前沿领域核心技术保护

• 2.18.1. 核心科技不外泄到“忧虑国家”​

• 2.18.2. 将半导体和量子相关的四个技术品类纳入出口管制对象，要求上述技术在面向所有国家和地区出口时，均须事前获得日本官方许可，防止日本新兴技术被用于军事领域

2.19. 美国借“标准战略”​“西式价值观”构建“排他性阵营”​，加大在多个国际标准组织的排华力度

2.20. 中国智谱、月之暗面等“六强”AI企业全年融资额仅为200亿元人民币

2.21. 在脑科学、合成生物学方面，美国基础研究持续进步

• 2.21.1. 哈佛医学院（Harvard Medical School）制作出迄今最大、最先进的多维基因网络图谱

• 2.21.2. 普林斯顿大学发布首个完整的果蝇大脑神经连接图谱

• 2.21.3. 加利福尼亚大学（University of California，UC）绘制了海马体和前额叶皮质中DNA修饰的首张图谱

2.22. 对大脑发育过程、功能和行为的产生认识进一步深入，中国与美国仍存差距

2.23. 在新能源方面，中国虽然在光伏等领域已经处于产业化领先地位，但在AI for Science方面仍与美国差距显著，特别是在人工智能赋能材料研发等方面滞后，这或将对中国在先进核能、可控核聚变技术等下一步能源技术研发的突破形成制约

3. 科技战略与政策动态

3.1. 主要经济体着重布局前沿技术创新生态，强化战略引领与产业布局

• 3.1.1. 美国进一步加快前沿技术顶层规划

• 3.1.2. 中国为进一步深化科技领域创新提出新的顶层设计

• 3.1.3. 围绕关键前沿领域，着力打造新一代信息技术、新能源、新材料、生物技术新的增长引擎，在类脑智能、量子信息、元宇宙、未来网络、深海深地、空天开发等前沿科技领域，大力推进基础科学研究，组织实施未来产业孵化，促进新质生产力发展

• 3.1.4. 聚焦“非对称性”​，依托优势技术领域，加快前沿国防科技工业定向突破

3.2. 各主要经济体聚焦先进制造业，加快统筹规划

• 3.2.1. 将缩小研究差距，建立具有商业意义的聚变试验工厂，为可持续、公平的商业核聚变部署铺平道路

3.3. 主要经济体围绕人工智能、生物制造、具身智能等新兴产业加大投资，以期塑造未来产业竞争力

• 3.3.1. 中美人工智能产业生态蓬勃发展

• 3.3.2. 美欧巨额投资推动芯片本土制造业回流

• 3.3.3. 加快布局生物制造产业链

• 3.3.3.1. 美国依托区域创新中心，细化其生物制造布局，投资四大生物制造的区域技术创新中心，增强供应链多元化和提升产业竞争力

• 3.3.4. 强化清洁能源关键供应链布局

3.4. 加大国防科技投入

• 3.4.1. 前沿技术持续革新战场形态，重构战争逻辑

• 3.4.2. 世界各主要军事强国进一步优化国防战略，加大国防科技投入，强化国防工业韧性

• 3.4.3. 主要军事强国发布军事科技战略，推动军事力量转型升级

• 3.4.4. 主要军事强国调整国防组织架构，打造适应现代战场的新兴力量

• 3.4.5. 主要军事强国扩大国防预算投入，加大对前沿技术的投资力度

• 3.4.6. 主要军事强国提高国防工业韧性，强化生产制造能力

• 3.4.6.1. 重点关注国防关键生产能力，如进一步拓展关键材料的国防承包商，强化锰、钴、石墨、锂等供应链韧性

• 3.4.6.2. 确保“武器库”所需战备物资充足以及国防支出有效利用

3.5. 加剧全球阵营对抗

• 3.5.1. 美西方在太空、深海、北极、网络新疆域频繁组织军事演习与技术验证活动，将公共领域私利化、安全议题武器化，试图以技术霸权构建新疆域秩序主导权

• 3.5.2. 太空军事竞争激烈，以美国为首的国家强化太空军事力量

• 3.5.3. 深海作战地位凸显，多国发展无人装备谋取制深海权

• 3.5.4. 北极军事氛围激化，主要国家加紧战略布局

• 3.5.4.1. 为反制美国及其北约盟友北极扩张，俄罗斯方面暂停向北极理事会交纳年费，并通过加强在科拉半岛部署核潜艇、在北极地区试射洲际导弹、建造核动力破冰船、重启50余座苏联时期的北极基地等措施，进一步强化在北极的军事力量部署与升级

• 3.5.5. 网络空间硝烟弥漫，多国加紧网军建设和部署

3.6. 全球科技治理碎片化趋势

• 3.6.1. 颠覆性应用日渐呈现遍地开花之势，前沿技术的规制框架与技术进步速度的不匹配、不适应性凸显

• 3.6.2. 美西方加快人工智能技术武器化，以色列大规模地在军事情报领域使用先进的人工智能语言模型，并且在冲突中将其实用化

• 3.6.3. 技术的快速普及也使得全球突发的科技风险“黑天鹅”事件频率呈上升趋势，生成式AI等科技工具极大地降低了恶意使用技术造成伤害的门槛，恐怖主义“孤狼”现象大增

3.7. 全球各主要经济体监管步调不一，科技理念出现明显分化

• 3.7.1. 中国对AI技术则秉持客观包容态度，既实行有效监管，又鼓励创新发展，中国出台了《生成式人工智能服务管理暂行办法》​，AI立法也已列入未来规划

• 3.7.2. 英国政府已成立监管创新办公室（Regulatory Innovation Office）​，旨在帮助加快生物技术、自动驾驶汽车等领域的新技术审批

3.8. 全球治理体系变革在缺乏共识度中艰难推进，全球至今尚未形成一个统一的具有普遍约束力的规制

3.9. 特朗普重返白宫后，其“重创新”​“轻监管”的政策立场将对全球科技治理格局产生深刻影响

• 3.9.1. 美西方“加速主义”崛起，将引发全球新一轮前沿技术的“军备竞赛”​，创新活动进入新的活跃期，一些富有冲击力的新技术、新产品或将涌现

• 3.9.2. 在技术发展早期，难以预设治理方案

• 3.9.3. 当问题出现时，其应用已深度融入经济社会运行的方方面面，治理将难以开展

• 3.9.4. 未来，传统治理体系将面临更多、更新的挑战，全球治理体系变革急需破局