JRC识别30项新兴技术与突破性创新信号

近年来,欧盟委员会联合研究中心(JRC)与欧洲创新理事会(EIC)持续推进“面向未来的新兴技术与突破性创新监测与评估”项目,旨在识别新兴技术与突破性创新信号,为欧盟科技投资提供战略指引。2025年8月,JRC发布该项目最新研究报告《展望未来——助力欧洲创新理事会战略情报的新兴技术与突破性创新最新信号(第三卷)》,围绕十大关乎欧盟经济安全的关键技术领域遴选出30项至关重要的新兴技术与突破性创新。此次遴选重点关注非欧盟地区的技术与创新,强调降低对中美技术依赖,维护欧盟“技术主权”。所选技术领域对我国抢抓新领域新赛道布局具有一定启示和参考意义。在量子技术领域,其中一项是中国科学技术大学建成全球最大集成量子密钥分发网络,实现4600公里加密通信,打造防窃听信息安全体系(接近市场的技术)。

 

一、识别方法

报告采用“信号源选定—信号收集(初筛)—信号评估(二筛)—信号选定—信号分析—交叉分析”迭代法识别新兴技术。一是信号源选定与初筛。围绕关乎欧盟经济安全的10大关键技术领域选定学术文献、科技新闻以及专项报告作为信号源,通过“地平线扫描”筛选其中具有创新性的1300余项信号。在此基础上,根据非欧盟技术、与EIC战略使命契合度、技术成熟度、能够推动其他新兴技术发展四大标准初筛出80项信号。二是信号二筛。组建专家团队,依据“新颖性”和“影响力”两大标准进行定性评估,将入选信号缩减至46项。其中,“新颖性”强调信号的独特性,即体现不为大众所知技术进展的潜力。三是信号选定。与往期报告相比,报告突破性地将“地缘政治影响”纳入筛选标准,即信号能否为特定区域带来竞争优势(包括建立技术先发优势、快速规模化能力以及降低外部依赖性等)。在此基础上确保每个关键技术领域至少选出1个信号,以及同个关键技术领域下没有技术重复,最终选定30项信号。四是信号分析与交叉分析。信号分析主要针对各个单独信号开展背景研究和地缘政治影响分析;交叉分析主要按各关键技术领域对信号进行分析,系统评估信号的全局性影响。

 

二、30项信号

30项信号按技术成熟度(TRL)可分为全新技术(TRL为1~3,共10项)、新兴技术(TRL为4~6,共14项)和接近市场的技术(TRL为7~9,共6项)。其中,我国北京大学、上海交通大学、中国科学技术大学、上海垣信卫星科技公司、香港科技大学、中国科学院物理研究所的6项技术入选。

(一)先进半导体

该领域有3项信号,强调降低能耗与提升性能。一是北京大学研发12英寸二硫化钼单原子晶圆,具有更优异的半导体特性,可制造高性能低能耗小尺寸芯片(全新技术)。二是美国Ayar Labs公司开发TeraPHY芯片,集成硅光子学与英伟达及英特尔芯片,仅需5皮焦/比特即可实现4Tbps双向数据传输,实现AI与高性能计算的高速度低损耗数据传输(新兴技术)。三是日本冲绳科学技术大学院大学开发新型极紫外光刻技术,仅使用两面反射镜简化光刻流程,即将设备功耗从兆瓦级降至100千瓦(全新技术)。

(二)人工智能

该领域有2项信号,聚焦AI生物技术融合以及可信任的AI开发。一是上海交通大学开发AI辅助诊断工具,通过分析血液样本的代谢特征实现非侵入式、低成本癌症早筛,准确率达到82%~100%(新兴技术)。二是英伟达、谷歌与韩国初创企业DEEPX联合推出隐私保护AI方案,在保障数据主权前提下实现跨境协同训练。从地缘政治角度看,这为在不损害国家数据主权的前提下开展国际AI技术合作提供新路径(接近市场的技术)。

(三)量子技术

该领域有4项信号,聚焦量子通信安全、低功耗量子存储和量子计算精准模拟。一是中国科学技术大学建成全球最大集成量子密钥分发网络,实现4600公里加密通信,打造防窃听信息安全体系(接近市场的技术)。二是新加坡国立大学开发斯格明子存储器,支持多态存储,功耗仅为商用技术的千分之一,适用于边缘计算设备(全新技术)。三是韩国Qunova公司首次实现量子计算化学级精确模拟(误差<1.6毫哈特里),有助于推动新材料研发(全新技术)。

(四)生物技术

该领域有5项信号,聚焦生物计算、微生物资源利用、农业生物技术及再生医学等。一是美国约翰斯·霍普金斯大学开创类器官智能技术,利用人脑细胞进行信息处理,突破传统计算架构限制,可应用于国防系统和网络安全领域(全新技术)。二是美国Biosortia公司实现工业级微生物组挖掘,从2000万升水中提取约1000公斤微生物组干重,并发现7.3万新型小分子,加速药物和材料研发(全新技术)。三是巴西Embrapa农业能源公司开发出基于农业废弃物的天然杀线虫剂,可减少巴西对进口石化农药的依赖,保障本土粮食安全(新兴技术)。四是以色列特拉维夫大学通过编辑ROP9基因培育抗旱番茄,在保持产量和品质的同时降低耗水量,保障粮食安全(新兴技术)。五是美国塔夫茨大学与哈佛大学实现成年青蛙肢体再生,为脊椎动物肢体再生研究提供突破(新兴技术)。

(五)先进连接、导航与数字技术

该领域有1项信号,聚焦环境射频能量采集技术。新加坡国立大学开发出环境射频能量采集模块,采用纳米级自旋整流器实现-20dBm(分贝毫瓦)以下微弱信号转换,以捕获微弱信号为设备供能(新兴技术)。

(六)先进传感技术

该领域有2项信号,聚焦光磁传感与气候适应技术。一是以色列希伯来大学发现光磁相互作用新机制,开发出可探测光磁分量的新型传感器,可革新存储技术和传感器设计(全新技术)。二是阿联酋技术创新研究院研发移动高功率脉冲激光演示器,通过激光冲击波诱导云层降雨,可为缺水地区提供替代云播撒的方案,是气候适应技术的前沿探索(全新技术)。

(七)空间与推进技术

该领域有4项信号,聚焦低成本航天技术、卫星网络、空间对接与电推进系统等。一是土耳其Delta V太空技术公司开发石蜡—液氧混合火箭技术,成本仅为传统火箭系统的三分之一,标志着新兴国家进入航天领域(全新技术)。二是中国上海垣信卫星科技公司部署“千帆”星座,采用可堆叠平板卫星设计,计划2027年实现全球覆盖,挑战星链主导地位(接近市场的技术)。三是印度空间研究组织(ISRO)实现SpaDeX空间对接卫星集成,支持未来载人航天和空间站建设,成为全球第四个掌握该技术的国家(接近市场的技术)。四是印度ISRO自主研发电推进系统,使卫星推进剂从2吨减至200公斤,显著提升载荷能力并降低发射成本,替代俄罗斯技术(接近市场的技术)。

(八)能源技术

该领域有4项信号,聚焦核聚变、柔性光伏与生物化工等。一是美国Helion能源公司开发脉冲聚变技术,采用氘—氚燃料磁压缩方式,实现每秒一次脉冲和1亿摄氏度等离子体加热(新兴技术)。二是韩国科学技术院开发出拉伸率40%、转换效率19%的有机太阳能电池,适用于可穿戴设备,有助于减少对化石燃料的依赖(新兴技术)。三是美国团队提出一种新的纳米靶材制造的定量框架,使靶材制造速度提升100倍,为实现成本效益化的惯性约束聚变能源明确发展路线(全新技术)。四是美国初创企业Solugen开发出利用植物源物质替代化石燃料生产化学品的制造工艺,通过计算设计的酶制剂与金属催化剂相结合,将玉米糖浆等生物基原料直接转化为化学品和材料(接近市场的技术)。

(九)机器人与自主系统

该领域有1项信号,聚焦脑机交互与群体智能控制。美国多机器人系统实验室开发脑群交互接口(BSI),采用隐马尔可夫模型解码神经信号,可同时控制128个机器人单元,实现通过脑电信号控制机器人集群(新兴技术)。

(十)先进材料、制造与回收技术

该领域有5项信号,聚焦关键原材料回收及其地缘政治影响的重要性。一是美国马里兰大学与香港科技大学分别开发无温室效应氢氟碳化物的高效冷却技术(新兴技术)。二是美国KoBold Metals公司利用宇宙射线μ子成像技术勘探地下矿产,可精准定位清洁能源转型所需关键金属矿藏,缓解国家间关键矿产竞争(新兴技术)。三是日本佐贺大学研制全球首款金刚石半导体功率器件,导电能力达硅基材料5万倍,耐受温度提高5倍,适用于核废料处理、太空通信及后5G领域(接近市场的技术)。四是美国研究团队利用氧化还原介导电化学液体—液萃取技术,可从电子废物中选择性回收金、铂等贵金属,富集浓度达传统方法16倍,回收率超90%,为分离关键金属提供规模化应用方案(接近市场的技术)。五是中国科学院物理研究所发现钴基“超固态”量子磁性材料,可替代液氦实现1开尔文以下超低温冷却,为解决量子冷却提供新方案(全新技术)。

表1 十大关键技术领域的30个新兴技术与突破性创新信号

 

三、启示与建议

(一)中美新兴技术领域竞争尚存明显差距我国共6项信号入选,美国共12项信号入选,差距明显。具体来看,我国在先进半导体技术、AI技术与美国持平(1:1,1:1),在量子技术、空间与推进技术入选数量略胜于美国(1:0,1:0),但在生物技术,能源技术,机器人与自主系统,先进材料、制造与回收技术入选数量明显少于美国(0:3,0:3,0:1,2:3)。此外,我国仅有1项信号为企业研发主体产出,美国有5项信号为企业研发主体产出。

(二)新兴技术识别愈发重视地缘政治影响在全球科技竞争格局重构的背景下,欧盟对新兴技术与突破性创新信号的识别机制正显著增强地缘政治维度的考量。技术评估更加关注地区力量再平衡和具有战略意义的技术进展。上述30项信号,有6项信号重点强调其在保障技术主权和降低对外依赖方面的突出作用,包括巴西Embrapa农业能源公司开发天然杀线虫剂、印度ISRO空间对接技术、印度ISRO自主电推进系统、美国KoBold Metals公司宇宙射线μ子成像勘探技术等。

2024年世界经济论坛《十大新兴技术报告》新兴技术投资排名显示,我国政府研究资助在新兴技术选择的敏感度方面相较于产业界存在较大差距。基于此,借鉴欧盟在早期技术识别方法的经验,构建纳入地缘政治影响因素的新兴技术识别系统,缩小政府政策与产业界之间的差距,有助于实施精准且具有前瞻性的研发资助,推动我国在全球科技竞争中占据有利位置。

 

信息来源:“科情智库”微信公众号