美國國家科學技術委員會更新《關鍵和新興技術清單》(2024年版)

2024年2月，美國國家科學技術委員會(NSTC)發(fā)布了新一版關鍵和新興技術(critical and emerging technologies，CETs)清單。NSTC以美國2020年發(fā)布的《關鍵和新興技術國家戰(zhàn)略》為基礎，每兩年更新一次關鍵和新興技術領域列表及各領域內(nèi)的具體技術清單。

跟2022年版本相比，2024年版CETs清單中，“清潔能源發(fā)電和存儲技術”替代了“可再生能源發(fā)電和存儲技術”的說法，排名第八，首次進入關鍵技術前十位。除了清潔能源技術方面的改變，2024年版刪除了先進核能技術、金融技術、網(wǎng)絡化傳感器和感知等3項技術，新增了數(shù)據(jù)隱私、數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡安全技術及定位、導航和授時(PNT)技術2項技術[1，2]。

NSTC指出，更新后的CETs清單可以為美國政府和聯(lián)邦機構指示有助于提升美國技術競爭力和國家安全的具體方向，并為未來技術發(fā)展的優(yōu)先順序提供信息，從而幫助長遠保障美國的技術領導力，保持關鍵領域的競爭優(yōu)勢，并有效應對國家安全威脅[1]。

1.先進計算

? 先進超級計算，含人工智能應用

? 邊緣計算與設備

? 高階云服務

? 高性能數(shù)據(jù)存儲與數(shù)據(jù)中心

? 先進的計算架構

? 高級建模與仿真

? 數(shù)據(jù)處理與分析技術

? 空間計算

2.先進工程材料

? 材料設計和與材料基因組

? 具有新穎性能的材料，包含對現(xiàn)有性能的實質(zhì)性提升

? 新出現(xiàn)材料的特性表征與壽命周期評估技術

3.先進燃氣渦輪發(fā)動機技術

? 用于航空航天、海事和工業(yè)的研發(fā)與生產(chǎn)技術

? 全權數(shù)字式發(fā)動機控制、熱端部件制造與相關技術

4.高級網(wǎng)絡化傳感和目標特征管理

? 有效載荷、傳感器及儀器

? 傳感器處理和數(shù)據(jù)融合

? 自適應光學

? 地球遙感

? 地球物理傳感

? 目標特征管理

? 病原體以及化學、生物、放射性及核武器類材料的檢測與鑒定

? 交通、安全、衛(wèi)生、能源、制造、建筑、環(huán)境等部門傳感

5.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(xù)和智能制造的技術，以及納米制造、輕金屬制造和產(chǎn)品與材料的回收技術

6.人工智能(AI)

? 機器學習

? 深度學習

? 強化學習

? 感官感知和識別

? 人工智能保證和評估技術

? 基礎模型

? 生成式人工智能系統(tǒng)、多模式和大型語言模型

? 用于訓練、調(diào)試和測試的合成數(shù)據(jù)方法

? 規(guī)劃、推理與決策

? 改善人工智能安全、可信、可靠和負責任使用的技術

7.生物技術

? 新型合成生物學，包括核酸、基因組、表觀基因組及蛋白質(zhì)合成工程(含設計工具)

? 多組學及其他生物計量學、生物信息學、計算生物學、預測建模以及功能表型分析工具

? 亞細胞、多細胞和多尺度系統(tǒng)工程

? 無細胞系統(tǒng)與技術

? 病毒和病毒遞送系統(tǒng)工程

? 生物/非生物界面

? 生物制造與生物加工技術

8.清潔能源發(fā)電和儲存

? 可再生能源發(fā)電

? 可再生、可持續(xù)的化學品、燃料和原料

? 核能系統(tǒng)

? 聚變能

? 儲能

? 電動與混合動力發(fā)動機

? 電池

? 電網(wǎng)集成技術

? 能效技術

? 碳管理技術

9.數(shù)據(jù)隱私、數(shù)據(jù)安全和網(wǎng)絡安全技術

? 分布式賬本技術

? 數(shù)字資產(chǎn)

? 數(shù)字支付技術

? 數(shù)字身份技術、生物識別技術及相關基礎設施

? 通信與網(wǎng)絡安全

? 隱私強化技術

? 用于數(shù)據(jù)融合及提升數(shù)據(jù)互操作性、隱私和安全性的技術

? 分布式加密計算

? 計算供應鏈安全

? 增強現(xiàn)實/虛擬現(xiàn)實中的安全和隱私技術

10.定向能

? 激光

? 高功率微波

? 粒子束

11.高度自動化、自主和無人值守系統(tǒng)和機器人

? 陸、海、空、天

? 支持數(shù)字化基礎設施，包括高清(HD)地圖

? 自主指揮和控制

12.人機界面

? 增強現(xiàn)實

? 虛擬現(xiàn)實

? 人機協(xié)作

? 神經(jīng)技術

13.高超音速

? 推進系統(tǒng)

? 空氣動力學與控制

? 材料、結構與制造

? 探測、跟蹤、表征與防御

? 試驗

14.整合的通信與網(wǎng)絡技術

? 射頻(RF)與混合信號電路、天線、濾波器及組件

? 頻譜管理與傳感技術

? 下一代無線網(wǎng)絡

? 光鏈路和光纖技術

? 地面/海底電纜

? 衛(wèi)星通信和平流層通信

? 延遲容忍網(wǎng)絡

? 網(wǎng)狀網(wǎng)絡/不依賴于基礎設施的通信技術

? 軟件定義的網(wǎng)絡和無線電

? 現(xiàn)代數(shù)據(jù)交換技術

? 自適應網(wǎng)絡控制

? 彈性與自適應波形

15.定位、導航與授時技術

? 為機載、天基、地面、地下和水下環(huán)境中的用戶和系統(tǒng)提供多樣化的PNT賦能技術

? 應對干擾和欺騙的探測技術、算法、分析和網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)

? 抗干擾/拒止和強化技術

16.量子信息與使能技術

? 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(wǎng)絡

? 支持系統(tǒng)

17.半導體與微電子

? 設計和電子設計自動化工具

? 制造工藝技術及制造設備

? 超越互補金屬氧化物半導體(CMOS)技術

? 異構集成和先進封裝

? 用于人工智能、自然和惡劣輻射環(huán)境、射頻和光學組件、高功率設備和其他關鍵應用的專用/定制硬件組件

? 用于先進微電子技術的新型材料

? 微機電系統(tǒng)(MEMS)和納米機電系統(tǒng)(NEMS)

? 非馮·諾依曼計算的新型架構

18.空間技術與系統(tǒng)

? 太空服務、組裝和制造以及使能技術

? 經(jīng)濟高效的按需和可重復使用的太空發(fā)射系統(tǒng)相關技術

? 能夠進入和使用地月空間和/或新軌道的技術

? 用于天基觀測的傳感器和數(shù)據(jù)分析工具

? 太空推進

? 先進的航天器發(fā)電技術

? 新型航天器熱管理技術

? 載人航天技術

? 彈性和路徑多樣的太空通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡和地面站

? 太空發(fā)射、射程和安全技術