涉及新材料等8大前沿科技領(lǐng)域！2040年主要發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)技術(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及啟示
發(fā)布時(shí)間：2022-11-22 來(lái)源：中國(guó)無(wú)機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì) 分享到：
展望2040年，全球科技創(chuàng)新方式和技術(shù)格局將發(fā)生重大變革，科技發(fā)展將在社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面面產(chǎn)生深刻的影響。近年來(lái)，美國(guó)、北約、歐盟等國(guó)家和國(guó)際組織紛紛開(kāi)展對(duì)高新技術(shù)領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，并研究其在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事領(lǐng)域所帶來(lái)的重大影響，發(fā)布了重要報(bào)告。
本文重點(diǎn)分析的三份報(bào)告包括美國(guó)國(guó)家情報(bào)委員會(huì)（National Intelligence Council，NIC）發(fā)布的《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》、北約科技組織（NATO Science & Technology Organization，STO）發(fā)布的《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》及歐洲議會(huì)未來(lái)科學(xué)與技術(shù)委員會(huì)（European Parliament Research Service，EPRS）委托蘭德公司發(fā)布的《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》（表1）。
2019年我國(guó)啟動(dòng)了第六次國(guó)家技術(shù)預(yù)測(cè)工作，制定2021—2035年國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃，研判科技發(fā)展態(tài)勢(shì)并預(yù)測(cè)未來(lái)影響經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。美國(guó)、北約及歐盟等國(guó)家和國(guó)際組織近兩年發(fā)布的技術(shù)預(yù)測(cè)研究報(bào)告對(duì)我國(guó)技術(shù)趨勢(shì)研究研判具有參考意義。本文重點(diǎn)梳理歸納以上三份研究報(bào)告的主要內(nèi)容，分析技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及重大影響，總結(jié)未來(lái)軍民兩用前沿科技領(lǐng)域和技術(shù)發(fā)展方向，提出對(duì)我國(guó)前沿科技領(lǐng)域發(fā)展的啟示。
1. 發(fā)達(dá)國(guó)家及區(qū)域組織近兩年對(duì)科技趨勢(shì)的預(yù)測(cè)1）《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》
NIC以4年為周期發(fā)布全球趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告。本文分析對(duì)象為其于2021年3月發(fā)布的《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》。該報(bào)告重點(diǎn)分析預(yù)測(cè)全球范圍內(nèi)，未來(lái)20年的科技發(fā)展前沿態(tài)勢(shì)。報(bào)告預(yù)測(cè)了人工智能、先進(jìn)材料和制造、生物技術(shù)、太空技術(shù)以及超級(jí)互聯(lián)等5大主要科技領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政治、軍事等方面產(chǎn)生的影響，旨在為美國(guó)政府人員的科技發(fā)展戰(zhàn)略決策提供情報(bào)支撐服務(wù)。報(bào)告指出，科技領(lǐng)域的交叉融合和國(guó)際日益激烈的科技搶奪等發(fā)展趨勢(shì)，將加速前沿技術(shù)的出現(xiàn)，影響未來(lái)全球社會(huì)、經(jīng)濟(jì)。2）《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》
2020年3月，NATO STO組織發(fā)布《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》報(bào)告，著眼未來(lái)20年軍事技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)北約2019年12月在倫敦會(huì)議上提出的新興和顛覆性技術(shù)予以分析評(píng)估。報(bào)告分析評(píng)估了未來(lái)20年在大數(shù)據(jù)、人工智能、自主技術(shù)、空間技術(shù)、高超音速、量子技術(shù)、生物技術(shù)、材料制造等8個(gè)領(lǐng)域新興顛覆性技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)未來(lái)發(fā)展的潛在影響，提出了未來(lái)20年軍事領(lǐng)域新興顛覆性技術(shù)將具有智能化、互聯(lián)化、分布式、數(shù)字化四個(gè)主要特征，或催生精確戰(zhàn)、自主程序與系統(tǒng)、戰(zhàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)、作戰(zhàn)域拓展等軍事應(yīng)用，希望借此提升北約決策者對(duì)科技發(fā)展影響軍事能力的理解。
3）《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》2021年8月，EPRS委托蘭德公司發(fā)布《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》報(bào)告，采用結(jié)構(gòu)化的綜合研究方法，選取了11項(xiàng)能夠在2040年前后對(duì)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)具有顛覆性影響的技術(shù)群，從未來(lái)趨勢(shì)、機(jī)遇與挑戰(zhàn)、應(yīng)用優(yōu)劣勢(shì)等方面進(jìn)行研究。
報(bào)告提出的11項(xiàng)技術(shù)群如表1所示。一方面分析了在2040年的時(shí)間框架內(nèi)，某一特定技術(shù)群在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中被廣泛使用和采用的程度；另一方面分析了對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)的預(yù)期影響程度，即考慮相關(guān)技術(shù)帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，以及技術(shù)群對(duì)2040年戰(zhàn)場(chǎng)的影響程度。2. 面向2040年科技發(fā)展趨勢(shì)及重大影響2.1 科技是未來(lái)贏得國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵途徑《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》提出了未來(lái)20年科技影響力將進(jìn)一步加強(qiáng)的觀點(diǎn)，主要包括：科技將增強(qiáng)人類應(yīng)對(duì)老齡化、氣候惡化和低生產(chǎn)率增長(zhǎng)等挑戰(zhàn)的能力，并作為獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵途徑影響社會(huì)、產(chǎn)業(yè)和國(guó)家的發(fā)展；未來(lái)能夠利用科技提高生產(chǎn)率的國(guó)家將擁有更多的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)會(huì)，尤其是人工智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)國(guó)家將會(huì)取得顯著的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；人工智能技術(shù)能夠以領(lǐng)域交叉融合發(fā)展的方式推動(dòng)包括醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)交通、教育等多個(gè)領(lǐng)域的快速發(fā)展；空間新興技術(shù)將幫助推動(dòng)空間商業(yè)化，拓展新的應(yīng)用領(lǐng)域，并展現(xiàn)出激烈的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》提出，科技是世界指數(shù)級(jí)變化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素，將會(huì)導(dǎo)致社會(huì)的“游戲規(guī)則改變”。包括物聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)制造、機(jī)器人和人工智能在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，為歐洲的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和應(yīng)對(duì)國(guó)際治理挑戰(zhàn)提供了巨大機(jī)遇。2.2 未來(lái)科技進(jìn)步將改變軍事作戰(zhàn)形態(tài)通過(guò)總結(jié)北約《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》關(guān)于未來(lái)軍事作戰(zhàn)發(fā)展趨勢(shì)觀點(diǎn)可見(jiàn)，人工智能等高新技術(shù)領(lǐng)域與現(xiàn)有軍事技術(shù)相結(jié)合，將產(chǎn)生顛覆性影響，衍生出新的軍事技術(shù)，催生新的作戰(zhàn)能力。新技術(shù)的發(fā)展使未來(lái)軍事技術(shù)呈現(xiàn)出智能化、互聯(lián)化、分布式和數(shù)字化趨勢(shì)。未來(lái)新技術(shù)將為軍隊(duì)提供更好的人機(jī)交互界面，提高國(guó)防決策效率。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》認(rèn)為，這些新技術(shù)也為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)管理提出了許多挑戰(zhàn)，特別是信息通信網(wǎng)絡(luò)日益發(fā)展導(dǎo)致的信息安全風(fēng)險(xiǎn)。人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用將提高武器系統(tǒng)的作戰(zhàn)效能和指揮決策速度；新材料與制造技術(shù)使武器系統(tǒng)更輕、強(qiáng)度和能量效率更高，并支持自主武器系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)定制；生物技術(shù)提高作戰(zhàn)人員在高危高壓環(huán)境下的戰(zhàn)斗能力；自主技術(shù)可實(shí)現(xiàn)基于群體智能的蜂群作戰(zhàn)能力；太空技術(shù)支持作戰(zhàn)效能的近實(shí)時(shí)評(píng)估并提高目標(biāo)打擊成功率。2.3 不同技術(shù)交叉融合成為主要趨勢(shì)《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》提出，不同科技領(lǐng)域的交叉融合將推動(dòng)未來(lái)科技快速發(fā)展。到2040年，人工智能、高速通信和生物技術(shù)等技術(shù)的融合將得到加強(qiáng)，其效能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)各單獨(dú)技術(shù)領(lǐng)域的總和。
《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》將8個(gè)技術(shù)領(lǐng)域間融合形成6種相互協(xié)同技術(shù)組，包括數(shù)據(jù)-人工智能-自主技術(shù)、數(shù)據(jù)-量子技術(shù)、太空-高超聲速武器-材料、太空-量子技術(shù)、數(shù)據(jù)-人工智能-生物技術(shù)、數(shù)據(jù)-人工智能-材料，并闡述了不同技術(shù)領(lǐng)域的交叉融合對(duì)未來(lái)軍事能力產(chǎn)生的顛覆性影響。2.4 推動(dòng)未來(lái)科技進(jìn)步的主要力量和關(guān)鍵因素《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》報(bào)告的主要觀點(diǎn)是，爭(zhēng)奪技術(shù)主導(dǎo)權(quán)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，將受到更廣泛的政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)影響。技術(shù)資源的成功集聚者很可能成為2040年的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。國(guó)家主導(dǎo)型企業(yè)逐漸在開(kāi)放性、創(chuàng)造性、競(jìng)爭(zhēng)性以及驅(qū)動(dòng)性等發(fā)展環(huán)境方面展現(xiàn)出劣勢(shì)，而一些跨國(guó)合作企業(yè)的相關(guān)衍生技術(shù)和應(yīng)用成果將會(huì)展現(xiàn)出強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》認(rèn)為，推動(dòng)未來(lái)技術(shù)進(jìn)步的全球主要戰(zhàn)略性力量和關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素包括創(chuàng)新投資、大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)、國(guó)防和安全、氣候變化和環(huán)境、資源和能源等可持續(xù)發(fā)展以及文化和法律等人文方面。3. 未來(lái)軍民兩用的前沿科技領(lǐng)域在對(duì)未來(lái)科技進(jìn)步和技術(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)中，三份報(bào)告對(duì)一些新興和顛覆性技術(shù)領(lǐng)域做出了趨同的研判和分析（表2）。人工智能、新材料和制造、生物技術(shù)、太空技術(shù)、大數(shù)據(jù)與高級(jí)分析、自主技術(shù)、高超聲速、量子技術(shù)等8個(gè)前沿科技領(lǐng)域被認(rèn)為是未來(lái)軍民兩用的重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域。本文重點(diǎn)介紹上述8個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)和軍事領(lǐng)域的影響。
人工智能將在廣泛的活動(dòng)中與人類合作或取代人類。其發(fā)展和應(yīng)用將改變?nèi)祟惖墓ぷ?、交流、思考和決策方式，從而改變?nèi)蚪?jīng)濟(jì)、安全、通信和運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)方面。在提升人類生活和經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力方面的巨大潛力將有助于解決當(dāng)前社會(huì)面臨的緊迫挑戰(zhàn)，但同時(shí)也會(huì)帶來(lái)新的技術(shù)和倫理風(fēng)險(xiǎn)。到2040年，人工智能通過(guò)與其他技術(shù)相結(jié)合，將使人類生活的諸多方面受益?！度蜈厔?shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》提出，人工智能的應(yīng)用將改善醫(yī)療保健、支持更安全有效的交通、提高農(nóng)作物產(chǎn)量，提高國(guó)家防御系統(tǒng)性能。同時(shí)，旨在影響或混淆人工智能決策的反人工智能技術(shù)也可能出現(xiàn)。大數(shù)據(jù)在為人工智能的發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐的同時(shí)，在數(shù)據(jù)的安全訪問(wèn)、隱私保護(hù)、控制權(quán)等方面也將產(chǎn)生多方競(jìng)爭(zhēng)和沖突日益加劇的問(wèn)題。人工智能代替人類決策的應(yīng)用將繼續(xù)引起倫理關(guān)注。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》分析了人工智能發(fā)展的重要技術(shù)方向和核心部件，提出人工智能研究往往依賴于兼容性強(qiáng)的開(kāi)源工具和大量的數(shù)據(jù)信息，強(qiáng)調(diào)驅(qū)動(dòng)人工智能發(fā)展的重要因素為商業(yè)應(yīng)用需求。人工智能的發(fā)展存在幾大技術(shù)挑戰(zhàn)：一是大部分現(xiàn)有人工智能應(yīng)用都比較脆弱；二是需要提升人工智能的可解釋性；三是難以在未來(lái)20年實(shí)現(xiàn)通用人工智能發(fā)展階段。主要的技術(shù)發(fā)展方向包括高級(jí)算法、人工智能應(yīng)用、人機(jī)接口等；未來(lái)軍事應(yīng)用包括指揮信息系統(tǒng)、武器和效果、無(wú)人作戰(zhàn)裝備、作戰(zhàn)任務(wù)規(guī)劃、核生化放以及軍事模擬訓(xùn)練等，可顯著提升北約的情報(bào)分析、決策支持、無(wú)人群組智能作戰(zhàn)、日常軍事實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練等方面的軍事能力。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》的主要觀點(diǎn)則認(rèn)為，人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)可以在情報(bào)獲取、決策支持、指揮控制和后勤保障領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)可發(fā)揮數(shù)據(jù)訪問(wèn)和管理方面的優(yōu)勢(shì)，破壞作戰(zhàn)對(duì)手的觀察、判斷、決策和行動(dòng)的決策環(huán)；亦可集成于遙感衛(wèi)星、精確制導(dǎo)導(dǎo)彈和高超聲速武器等武器系統(tǒng)，大大提高武器作戰(zhàn)效能、殺傷力和自主決策能力。同時(shí)，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)還可應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗，自主化編程生成惡意代碼增加攻防對(duì)手追蹤溯源的難度性，亦或是生成“深度偽造”的圖像、視頻和社交媒體“機(jī)器人”，增加敵方信息辨別真?zhèn)蔚碾y度。總體而言，人工智能是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力量，具備改變經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事的能力。重點(diǎn)技術(shù)方向包括高級(jí)算法研究、人機(jī)共生接口研究以及與量子技術(shù)、自主技術(shù)、新材料與先進(jìn)制造技術(shù)的融合創(chuàng)新發(fā)展等。應(yīng)用角度包括醫(yī)療、交通、農(nóng)業(yè)、公共管理以及軍事等方面。其中北約和歐盟報(bào)告重點(diǎn)從軍事領(lǐng)域應(yīng)用角度進(jìn)行了預(yù)測(cè)，覆蓋情報(bào)分析、輔助決策、指揮控制和后勤保障以及日常軍事訓(xùn)練等各階段。新材料和制造業(yè)的發(fā)展將對(duì)全球經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及軍事產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。這是因?yàn)樾虏牧蠈?huì)在許多領(lǐng)域顯著改善產(chǎn)品性能。增材制造生成效率和成本控制等方面具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，其與人工智能、大數(shù)據(jù)以及新材料等技術(shù)的融合將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)4.0，實(shí)現(xiàn)更高效和智能化的個(gè)性化定制和可持續(xù)制造。
先進(jìn)材料源于其在輕度、柔韌性、導(dǎo)電性等特性優(yōu)勢(shì)，重點(diǎn)研究方向包括二維材料、超材料和可編程物質(zhì)等，未來(lái)將實(shí)現(xiàn)多元化應(yīng)用；其重點(diǎn)研究領(lǐng)域?yàn)樵霾闹圃旒夹g(shù)（3D打?。?，具備快速制作、按需定制、復(fù)雜形狀制造等優(yōu)點(diǎn)，未來(lái)通過(guò)相關(guān)技術(shù)突破和可靠性提升，將推動(dòng)現(xiàn)代制造業(yè)革命，以上為《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》的主要觀點(diǎn)。同時(shí)，報(bào)告指出，未來(lái)先進(jìn)材料和制造領(lǐng)域，將更多地體現(xiàn)出多技術(shù)領(lǐng)域結(jié)合驅(qū)動(dòng)發(fā)展的特點(diǎn)。高性能計(jì)算、材料建模、人工智能和生物材料等領(lǐng)域的融合將加速材料和制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，包括按需定制的高性能新材料和完全集成的協(xié)同制造系統(tǒng)研究，將實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有材料無(wú)法獲得的新性能以及快速響應(yīng)的智能化生產(chǎn)線。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》將新材料和增材制造等領(lǐng)域定位于顛覆性影響因素。納米技術(shù)或合成生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展將支撐先進(jìn)材料的制備，主要包括極端耐熱性涂料、高強(qiáng)度車身或平臺(tái)裝甲、隱身涂料、超導(dǎo)性傳感器和建筑材料等。增材制造將促進(jìn)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、減少庫(kù)存?zhèn)溆眉?、降低成本、?yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及按需定制，重點(diǎn)研究方向包括石墨烯和二維材料、納米級(jí)生物制造技術(shù)、3D/4D增材制造技術(shù)。其中，石墨烯和其他2D材料將帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)主要包括：減少設(shè)備負(fù)擔(dān)(用輕型材料和設(shè)備取代笨重部件)，這對(duì)遠(yuǎn)程作戰(zhàn)特別重要，對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)也至關(guān)重要；為隱蔽的可穿戴設(shè)備編織織物類整體輕質(zhì)柔性電子產(chǎn)品；更快的電子通信(更大的帶寬)和更強(qiáng)大的計(jì)算能力；改進(jìn)(微弱)信號(hào)的檢測(cè)，(射頻/微波或光學(xué))擴(kuò)展操作平臺(tái)的物理范圍（用于通信、測(cè)距或熱成像/熱尋道）；防生化攻擊，以及為爆炸性蒸汽的檢測(cè)提供更高的靈敏度及選擇性，用于新型裝甲和士兵系統(tǒng)的輕型高抗沖擊材料（比現(xiàn)有材料輕得多）。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》提出的新材料和制造領(lǐng)域重點(diǎn)技術(shù)方向包括納米材料、石墨烯、復(fù)合材料以及增材制造。這里的新材料是指具有獨(dú)特功能或在強(qiáng)度重量比、熱穩(wěn)定性或抗腐蝕性等方面優(yōu)于傳統(tǒng)材料的材料。納米材料（納米武器）、石墨烯（碳納米管）和先進(jìn)復(fù)合材料（金屬基、陶瓷基和聚合物基復(fù)合材料）值得高度關(guān)注。納米材料可能會(huì)作為生化武器的載體，這樣會(huì)擴(kuò)大攻擊范圍，增加檢測(cè)和溯源的難度，降低生化武器的使用門檻。綜上所述，新材料和制造技術(shù)能夠通過(guò)材料性能和制造方式的優(yōu)化，推動(dòng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)革命。其中，新材料方面，通過(guò)提升耐熱性、抗腐蝕性、輕量便捷性、通信能力、探測(cè)能力、抗核生化能力，能夠有效提升未來(lái)作戰(zhàn)裝備在復(fù)雜作戰(zhàn)環(huán)境下的作戰(zhàn)能力。先進(jìn)制造領(lǐng)域重點(diǎn)技術(shù)方向?yàn)樵霾闹圃?，具備低成本、?fù)雜模型定制化、批量生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，與人工智能技術(shù)結(jié)合，具備在深空探測(cè)以及復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的自動(dòng)定制生產(chǎn)應(yīng)用前景。生物技術(shù)是指重新設(shè)計(jì)或改造生物體，使其能夠?qū)崿F(xiàn)特定功能的技術(shù)，將在生命健康、食品安全、生態(tài)環(huán)境以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等方面產(chǎn)生深刻影響。生物技術(shù)與信息技術(shù)、新材料和制造等先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，將進(jìn)一步衍生出人機(jī)接口、合成生物學(xué)以及生物存儲(chǔ)與計(jì)算等新興技術(shù)領(lǐng)域。生物技術(shù)、神經(jīng)科學(xué)和計(jì)算等領(lǐng)域的進(jìn)步帶來(lái)了新型增強(qiáng)技術(shù)的潛力。生物技術(shù)有望在未來(lái)20年影響全球經(jīng)濟(jì)的20%，《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》提出的生物技術(shù)未來(lái)重點(diǎn)研究方向包括：數(shù)字健康/個(gè)性化醫(yī)藥，用于降低誤診率，改善醫(yī)療效果；定制化基因藥物，用于實(shí)現(xiàn)更加快速、有效的醫(yī)療；生物打印和異種移植，提供器官器官移植和修復(fù)效率，減少排斥；生殖工程學(xué)，大幅度減少基因遺傳疾?。蝗藱C(jī)界面，通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)疾病新療法，增強(qiáng)認(rèn)知能力；生物工程，提高設(shè)計(jì)和制造新材料、藥物的速度和可靠性；合成生物學(xué)，創(chuàng)造新分子、新材料和新療法；農(nóng)業(yè)和食品生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，實(shí)現(xiàn)低成本食品種類的增加，降低對(duì)環(huán)境的影響。人體增強(qiáng)技術(shù)作為生物醫(yī)學(xué)干預(yù)手段，可用于改善人體形態(tài)、恢復(fù)能力、健康防護(hù)能力。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》預(yù)測(cè)未來(lái)20年重點(diǎn)研究方向包括：生物信息技術(shù)和生物傳感器，探索新型生物傳感器、生物數(shù)據(jù)收集和分析方法；人效增強(qiáng)，利用基因改良、神經(jīng)接口、藥理制劑、機(jī)械裝置提高人類生理效能和認(rèn)知能力，通過(guò)更強(qiáng)的計(jì)算和建模能力來(lái)理解復(fù)雜社交網(wǎng)絡(luò)中的信息流；醫(yī)療防護(hù)措施和技術(shù)，開(kāi)發(fā)新型診斷及治療方法，以支持預(yù)測(cè)性診斷、生化放威脅識(shí)別、傷員護(hù)理；合成生物學(xué)，設(shè)計(jì)和創(chuàng)造合成的生物成分或系統(tǒng)，包括用于監(jiān)視多種細(xì)胞的生物傳感器系統(tǒng)。合成生物學(xué)技術(shù)作為未來(lái)重要的技術(shù)發(fā)展方向，可利用基因編輯、藥物和生物技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)傷救治，也可以用于士兵體能或認(rèn)知能力增強(qiáng)。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》報(bào)告提出，將生物技術(shù)與機(jī)器人、自主系統(tǒng)、傳感器和電子技術(shù)結(jié)合將衍生諸多發(fā)展方向，包括模仿生物系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的仿生機(jī)器人、創(chuàng)造新型生物的基因改造技術(shù)。軍事應(yīng)用生物技術(shù)可以分為侵入式（如藥物）和非侵入式（如外骨骼）兩種類型，通過(guò)提高人體警覺(jué)性、學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力、消化能力來(lái)提高士兵的運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)能力。如莫達(dá)非尼（提高注意力的藥物）可以提高士兵在高危高壓環(huán)境下的態(tài)勢(shì)感知和決策能力。此外，士兵還可以通過(guò)基因工程預(yù)先篩查潛在的風(fēng)險(xiǎn)和疾病，獲得量身定制的藥物，以便進(jìn)行準(zhǔn)確的治療。綜上所述，三份報(bào)告均提出以增強(qiáng)人類能力為目標(biāo)的人體增強(qiáng)技術(shù)為未來(lái)生物技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)方向。以藥物、檢測(cè)設(shè)備以及新型治療手段等方式提升人類的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)知能力、消化能力、信息傳輸能力等。此外，《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》還提出生物技術(shù)與機(jī)器人、自主系統(tǒng)、傳感器和電子技術(shù)結(jié)合，研制新型生物傳感器、仿生機(jī)器人、生物武器等，以提升軍事作戰(zhàn)能力。外層空間的激烈競(jìng)爭(zhēng)使得各國(guó)政府更看重遏制和保護(hù)太空資產(chǎn)的能力。太空技術(shù)的提升將在航空、導(dǎo)航、交通、通信、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及軍事用途等領(lǐng)域帶來(lái)顯而易見(jiàn)的好處。未來(lái)太空技術(shù)研究需重點(diǎn)結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)、增材制造技術(shù)、人工智能技術(shù)、通信技術(shù)開(kāi)展，拓展在民用、商業(yè)、軍用方面的創(chuàng)新應(yīng)用。通過(guò)分析《全球趨勢(shì)2040——競(jìng)爭(zhēng)更激烈的世界》可以梳理出3個(gè)重點(diǎn)研究方向：結(jié)合智能制造、增材制造等技術(shù)，開(kāi)展在軌服務(wù)、裝配和制造等太空技術(shù)發(fā)展，用以支持國(guó)家和國(guó)際空間系統(tǒng)建設(shè)；結(jié)合通信技術(shù)發(fā)展，提升空地間數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和海量性，為上層服務(wù)提供更準(zhǔn)確、詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息；利用人工智能技術(shù)，驅(qū)動(dòng)大型衛(wèi)星星座運(yùn)行、提升空間態(tài)勢(shì)感知能力，并衍生出創(chuàng)新的空間服務(wù)。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》從應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)和重點(diǎn)研發(fā)方向2個(gè)層面進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析。應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)方面，提出太空技術(shù)有望大幅提升多層面的態(tài)勢(shì)感知水平、支持作戰(zhàn)效能的近實(shí)時(shí)評(píng)估并提高目標(biāo)打擊成功率。但隨著對(duì)天基資產(chǎn)依賴性的增加，反衛(wèi)星等系統(tǒng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)將加大；隨著軌道越來(lái)越擁擠、太空碎片數(shù)量不斷增加，天基系統(tǒng)的有效性和可靠性將受到威脅。重點(diǎn)研發(fā)方面，主要包括：微波光電，持續(xù)研究以提升太空系統(tǒng)性能并促進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)一步微型化；小衛(wèi)星，包括低能耗推進(jìn)、衛(wèi)星控制等方面研究；自主系統(tǒng)，擴(kuò)大在軌自主能力，提高人工智能處理能力；無(wú)源相干定位雷達(dá)；天基量子；太赫茲傳感器等。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》提出，太空技術(shù)已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)和精確打擊戰(zhàn)的關(guān)鍵。報(bào)告強(qiáng)調(diào)，未來(lái)馬賽克戰(zhàn)要求分散部署兵力，將會(huì)更加依賴天基指揮控制和情報(bào)監(jiān)視偵察能力。未來(lái)太空技術(shù)重點(diǎn)研究方向主要包括太空發(fā)射技術(shù)、對(duì)地監(jiān)視和太空態(tài)勢(shì)感知技術(shù)、天基通信技術(shù)以及太空對(duì)抗技術(shù)等。臨近空間技術(shù)也值得高度關(guān)注，高空偽衛(wèi)星和在平流層用來(lái)進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)的遙控飛機(jī)等已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)和精確打擊戰(zhàn)的關(guān)鍵。軍事應(yīng)用進(jìn)入太空成本的降低可能進(jìn)一步促進(jìn)天基服務(wù)的應(yīng)用，可用于防空反導(dǎo)，例如使用衛(wèi)星跟蹤和攔截彈道導(dǎo)彈來(lái)探測(cè)大規(guī)模殺傷性武器的試驗(yàn)或使用情況。綜上所述，未來(lái)太空技術(shù)與人工智能、先進(jìn)制造等技術(shù)領(lǐng)域的融合，會(huì)顯著提升空間應(yīng)用的各項(xiàng)水平，包括支持在軌服務(wù)、裝配和制造活動(dòng)，大幅提升多層面的態(tài)勢(shì)感知水平。其中，軍事方面重點(diǎn)應(yīng)用在于空間態(tài)勢(shì)感知，以小型化、集群化的發(fā)展趨勢(shì)提升情報(bào)監(jiān)視偵查、態(tài)勢(shì)判斷分析、輔助指揮決策、目標(biāo)持續(xù)跟蹤、目標(biāo)判斷識(shí)別、目標(biāo)精確打擊、導(dǎo)彈預(yù)警防御等能力，支撐未來(lái)軍事全域作戰(zhàn)能力，包括支撐馬賽克等新型作戰(zhàn)方式等。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，世界數(shù)據(jù)總量呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，并將在未來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大規(guī)模。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展將提供更快、更準(zhǔn)確的分析和決策，并對(duì)安全局勢(shì)產(chǎn)生實(shí)時(shí)的情境性理解，但同時(shí)也會(huì)引發(fā)新的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，如對(duì)數(shù)據(jù)的控制權(quán)、數(shù)據(jù)濫用及隱私泄露等。大數(shù)據(jù)與高級(jí)分析是所有新興和顛覆性技術(shù)的使能技術(shù)，對(duì)于增強(qiáng)軍事能力十分重要。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)大數(shù)據(jù)與高級(jí)分析技術(shù)跨越多個(gè)學(xué)科，其發(fā)展具備強(qiáng)大的商業(yè)和開(kāi)源基礎(chǔ)。涉及的軍事應(yīng)用領(lǐng)域包括情報(bào)監(jiān)視偵察、態(tài)勢(shì)感知、訓(xùn)練和戰(zhàn)備、后勤、作戰(zhàn)保障、科技研發(fā)、信息管理。重點(diǎn)技術(shù)方向包括：工程防御，包括自動(dòng)識(shí)別、破壞和調(diào)查網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人社交和網(wǎng)絡(luò)攻擊；優(yōu)化通信，包括探索新的通信模式（如5G）、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、后量子加密方法和認(rèn)知方法的擴(kuò)大應(yīng)用；分析，包括噪聲和不確定數(shù)據(jù)融合、作戰(zhàn)決策、復(fù)雜多尺度物理和信息系統(tǒng)建模仿真、新型分布式計(jì)算框架等；傳感器，包括被動(dòng)信號(hào)融合和評(píng)估、生物傳感器、多用傳感器、邊緣計(jì)算；信任，包括網(wǎng)絡(luò)代理、改進(jìn)的可視化和預(yù)測(cè)分析、海量社交或網(wǎng)絡(luò)行為體識(shí)別與標(biāo)記工具、紅隊(duì)網(wǎng)絡(luò)代理開(kāi)發(fā)。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》提出了大數(shù)據(jù)技術(shù)的3個(gè)重點(diǎn)技術(shù)方向，分別是數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域中的先進(jìn)計(jì)算、先進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和先進(jìn)通信技術(shù)。先進(jìn)計(jì)算技術(shù)包括量子計(jì)算和邊緣AI計(jì)算等；先進(jìn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)包括高密度低能耗數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等；先進(jìn)通信技術(shù)包括5G和先進(jìn)光纖技術(shù)等。未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)先進(jìn)軍事能力的形成依賴大量的計(jì)算資源和高性能的計(jì)算解決方案。5G等先進(jìn)通信技術(shù)可能會(huì)對(duì)國(guó)防安全構(gòu)成挑戰(zhàn)。綜上所述，《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》和《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》均提出大數(shù)據(jù)技術(shù)作為使能技術(shù)，借由數(shù)據(jù)采集技術(shù)（傳感器）、數(shù)據(jù)通信技術(shù)（5G和先進(jìn)光纖）的發(fā)展，未來(lái)能夠結(jié)合具體軍事應(yīng)用開(kāi)展定制化的數(shù)據(jù)挖掘與分析，為軍事作戰(zhàn)前期的情報(bào)、監(jiān)視、偵查和態(tài)勢(shì)感知提供更多有價(jià)值的數(shù)據(jù)分析結(jié)論，同時(shí)為人工智能賦能下的作戰(zhàn)決策、作戰(zhàn)指揮、作戰(zhàn)評(píng)估等新形態(tài)應(yīng)用提供通用技術(shù)支撐。自主技術(shù)能夠承擔(dān)單一重復(fù)式或危險(xiǎn)性高的任務(wù)，能夠顯著降低成本、減少人員配置、提高效益并減少人員傷害。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》從未來(lái)軍事應(yīng)用和重點(diǎn)技術(shù)方向共2個(gè)層面進(jìn)行了闡述，認(rèn)為在軍事應(yīng)用方面，自主系統(tǒng)已在現(xiàn)實(shí)和虛擬環(huán)境中廣泛使用，最終將以人機(jī)協(xié)同的方式實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。未來(lái)20年，自主技術(shù)將顯著影響以下軍事領(lǐng)域：兵力結(jié)構(gòu)、單兵效能、反制措施、無(wú)人蜂群、后勤、態(tài)勢(shì)感知、殺傷力、機(jī)動(dòng)能力、生存能力、持續(xù)性、城鎮(zhèn)作戰(zhàn)、網(wǎng)絡(luò)。重點(diǎn)技術(shù)方向包括：系統(tǒng)，如下一代低可觀測(cè)系統(tǒng)、新型推進(jìn)器、太空與高超聲速系統(tǒng)、低功耗廉價(jià)高敏感傳感器、社交機(jī)器人、網(wǎng)絡(luò)攻防、誘餌等；人機(jī)編組，包括改進(jìn)的人機(jī)編組、優(yōu)化的社會(huì)技術(shù)集成、新接口與控制設(shè)計(jì)；反制措施，包括定向能武器、電磁反制措施、誘餌、蜂群攔截等；自主行為，包括大規(guī)模蜂群、嵌入式人工智能、精確導(dǎo)航和數(shù)字控制。《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》，自主系統(tǒng)可以提高反應(yīng)速度、決策速度和跨陸?？沼虻囊苿?dòng)速度，可以增強(qiáng)情報(bào)監(jiān)視偵察能力和武器系統(tǒng)的延伸覆蓋范圍，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了先進(jìn)機(jī)器人和自主系統(tǒng)能夠適應(yīng)各種不同任務(wù)和不同條件（例如氣候和地形），具備廣泛的軍事應(yīng)用前景，可以應(yīng)用于空中、地面、水面和水下運(yùn)載器，以及異構(gòu)系統(tǒng)和自主蜂群。隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)傳感技術(shù)和雷達(dá)技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)機(jī)器人和自主系統(tǒng)的推進(jìn)、精確起降和導(dǎo)航能力都在不斷進(jìn)步，將在情報(bào)監(jiān)視偵察方面發(fā)揮更大的作用。隨著運(yùn)載器互操作技術(shù)和人工智能賦能的遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展，一個(gè)操作員將可以控制多個(gè)運(yùn)載器組成的編隊(duì)。綜上所述，《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》和《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》均根據(jù)自主系統(tǒng)的無(wú)人化、協(xié)同化、智能化等特點(diǎn)開(kāi)展未來(lái)軍事應(yīng)用分析，并從不同的作戰(zhàn)單元、作戰(zhàn)形式、作戰(zhàn)階段等角度列舉應(yīng)用趨勢(shì)。自主技術(shù)或自主系統(tǒng)作為在大數(shù)據(jù)、人工智能、先進(jìn)制造（機(jī)器人）以及通信技術(shù)的支撐下開(kāi)展的智能化作戰(zhàn)單元/系統(tǒng)的綜合集成，可在特殊戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下替代人員作戰(zhàn)或填補(bǔ)以往不能實(shí)現(xiàn)的作戰(zhàn)任務(wù)空缺，形成新形態(tài)聯(lián)合協(xié)同作戰(zhàn)編組，具備感知、判斷、決策、行動(dòng)的閉環(huán)作戰(zhàn)能力，可極大提升軍事作戰(zhàn)能力。高超聲速通常定義為高于5馬赫或音速的5倍。高超聲速飛行的技術(shù)進(jìn)步催生全新的武器，高超聲速巡航導(dǎo)彈（Hypersonic Cruise Missile，HCM）以及高超聲速滑翔飛行器（Hypersonic Gliding Vehicle，HGV）。二者都可以在飛行過(guò)程中操縱，進(jìn)而改變其目標(biāo)和軌道。高超聲速武器的發(fā)展有可能使現(xiàn)有的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)失效，但制造這些武器仍然存在一些重大的技術(shù)挑戰(zhàn)。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》對(duì)高超聲速系統(tǒng)的分類、應(yīng)用前景以及重點(diǎn)研究領(lǐng)域進(jìn)行了分析總結(jié)。報(bào)告認(rèn)為，通常討論的高超聲速系統(tǒng)有四種，高超聲速滑翔飛行器、吸氣式高超聲速巡航導(dǎo)彈、高超聲速軌道炮和高超聲速載人飛機(jī)。其中，軍事應(yīng)用優(yōu)先考慮高超聲速滑翔飛行器和高超聲速巡航導(dǎo)彈。高超聲速武器具備戰(zhàn)術(shù)警報(bào)/攻擊評(píng)估系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間少、制定對(duì)抗措施難及對(duì)高價(jià)值目標(biāo)威脅大等優(yōu)勢(shì)，具有重要戰(zhàn)略地位，能夠提高對(duì)地面和海上重點(diǎn)目標(biāo)的打擊能力。美國(guó)高超聲速巡航導(dǎo)彈預(yù)計(jì)在2025年前投入戰(zhàn)場(chǎng)，高超聲速滑翔飛行器在2035年前投入戰(zhàn)場(chǎng)。近年來(lái)，隨著材料、推進(jìn)器、制導(dǎo)、控制等方面的發(fā)展，為解決高超聲速有關(guān)的熱、機(jī)動(dòng)性、壓力和能量挑戰(zhàn)提供了新方法。未來(lái)重點(diǎn)技術(shù)方向包括：平臺(tái)，包括新耐熱材料、新推進(jìn)模式、微型化和減重、建模與仿真、新運(yùn)載器具設(shè)計(jì)、超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)、隱身材料與設(shè)計(jì)、先進(jìn)飛行控制等；防御性反制措施，包括傳感器和跟蹤、硬殺傷、軟殺傷等。高超聲速武器主要包括高超聲速滑翔彈（發(fā)射后沿大氣高層滑翔，與彈道導(dǎo)彈原理類似）和高超聲速巡航彈（利用先進(jìn)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和/或火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)獲得更高的速度），《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》強(qiáng)調(diào)，盡管高超聲速滑翔彈并不比傳統(tǒng)的洲際彈道導(dǎo)彈速度更快，但滑翔彈道使其具有更強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，能夠突破當(dāng)前的導(dǎo)彈防御系統(tǒng)。隨著超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)和耐高溫材料的出現(xiàn)，高超聲速武器的性能將不斷提高，未來(lái)可能會(huì)接入自主系統(tǒng)或AI賦能的指揮控制網(wǎng)絡(luò)。綜上所述，《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》均提出高超聲速武器是未來(lái)先進(jìn)武器系統(tǒng)重點(diǎn)研究方向，具有重要軍事發(fā)展戰(zhàn)略地位。借由其在速度、精準(zhǔn)度、殺傷力等方面的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)與自主系統(tǒng)集成將進(jìn)一步提升軍事作戰(zhàn)能力。量子現(xiàn)象是許多現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ)，包括晶體管、核能、電子顯微鏡、超導(dǎo)、光電探測(cè)器、醫(yī)學(xué)成像（功能性磁共振成像和正電子發(fā)射成像）、激光和固態(tài)器件。人們將之用于新興技術(shù)開(kāi)發(fā)，其中大多數(shù)技術(shù)還處于早期階段，在實(shí)現(xiàn)應(yīng)用前還面臨重大挑戰(zhàn)。例如，廣泛可用的通用量子計(jì)算至少需要發(fā)展15～20年，之后實(shí)現(xiàn)商用預(yù)計(jì)還需要5～10年。下一代量子技術(shù)可能對(duì)北約軍事能力產(chǎn)生革命性影響。《科技趨勢(shì)2020—2040——探索科技前沿》重點(diǎn)從計(jì)算、傳感、導(dǎo)航定位授時(shí)以及通信與加密等方面提出了應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)以及重點(diǎn)技術(shù)方向。計(jì)算方面，量子計(jì)算機(jī)有望具備更加強(qiáng)大的計(jì)算能力，使加密和解密防范變得更加復(fù)雜，同時(shí)有助于新材料和生物技術(shù)的加快開(kāi)發(fā)；傳感方面，量子傳感器將更加敏感，有助于開(kāi)發(fā)隱身和反隱身雷達(dá)及更強(qiáng)大的磁、聲和重力傳感器；導(dǎo)航定位授時(shí)方面，量子效應(yīng)有助于開(kāi)發(fā)非常敏感的導(dǎo)航定位授時(shí)設(shè)備；通信與加密方面，不可破解的密碼以及快速解密當(dāng)前加密信息的能力，將挑戰(zhàn)現(xiàn)有自動(dòng)化指揮系統(tǒng)。量子技術(shù)能夠更準(zhǔn)確、更快速、更省時(shí)地處理大量數(shù)據(jù)，從而提供先進(jìn)的分析能力，《塑造2040年戰(zhàn)場(chǎng)的創(chuàng)新科技》強(qiáng)調(diào)量子技術(shù)重點(diǎn)技術(shù)方向包括量子密鑰分發(fā)、量子密碼分析和量子傳感。雖然通過(guò)量子密鑰分發(fā)進(jìn)行量子加密可以為“防御”提供優(yōu)勢(shì)，但量子密碼分析可以通過(guò)“進(jìn)攻”破解該優(yōu)勢(shì)。綜上所述，北約和歐盟均提出量子技術(shù)在計(jì)算、通信、安全保密等方向具備提升未來(lái)軍事作戰(zhàn)效能的應(yīng)用前景，具備顛覆性影響作用。量子計(jì)算將超越經(jīng)典計(jì)算機(jī)對(duì)于特定分析問(wèn)題的理論極限值，但需要更長(zhǎng)周期的科學(xué)研究；量子傳感器將比現(xiàn)有系統(tǒng)敏感許多倍，且具備良好的抗干擾潛力；量子密鑰加密提升信息保密防御優(yōu)勢(shì)，量子密碼分析可以提升情報(bào)信息破解能力。
未來(lái)20年，全球科技創(chuàng)新和技術(shù)格局將發(fā)生重大變革，也是我國(guó)建成世界科技創(chuàng)新強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵時(shí)期，把握代表世界科技前沿、經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展和國(guó)防實(shí)力的高新技術(shù)領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，以及發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)在這些領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向，對(duì)我國(guó)制定未來(lái)前沿科技領(lǐng)域的發(fā)展戰(zhàn)略具有參考價(jià)值。1）加強(qiáng)技術(shù)預(yù)測(cè)和識(shí)別研究關(guān)注發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)技術(shù)預(yù)測(cè)結(jié)果及實(shí)施，在大國(guó)博弈背景下應(yīng)對(duì)世界創(chuàng)新格局變化和國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)注美國(guó)、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家與組織在未來(lái)前沿科技領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向，針對(duì)技術(shù)預(yù)測(cè)所提出的戰(zhàn)略措施和相關(guān)政策，以及對(duì)世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和軍事發(fā)展產(chǎn)生的影響。加強(qiáng)我國(guó)對(duì)于未來(lái)前沿科技發(fā)展態(tài)勢(shì)的預(yù)測(cè)和識(shí)別研究，完善國(guó)家技術(shù)預(yù)測(cè)機(jī)制，發(fā)揮科技領(lǐng)域國(guó)家高端智庫(kù)在技術(shù)預(yù)測(cè)方面的作用，培養(yǎng)戰(zhàn)略研究高端人才，結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)預(yù)測(cè)方法，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和研判未來(lái)技術(shù)的發(fā)展前沿態(tài)勢(shì)以及我國(guó)面臨的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。交叉融合催生未來(lái)科技創(chuàng)新發(fā)展，不同技術(shù)領(lǐng)域相互促進(jìn)，衍生出多元化創(chuàng)新和應(yīng)用。準(zhǔn)確把握不同技術(shù)交叉融合創(chuàng)新規(guī)律，加強(qiáng)人工智能和大數(shù)據(jù)、信息和通信技術(shù)、生物技術(shù)、新材料及制造技術(shù)、自主技術(shù)、太空技術(shù)等融合發(fā)展，及其在商業(yè)和國(guó)防領(lǐng)域顛覆性的應(yīng)用研究，支撐我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展，提高國(guó)防競(jìng)爭(zhēng)力和未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)主動(dòng)權(quán)。2）關(guān)注前沿科技領(lǐng)域的重點(diǎn)研發(fā)方向綜合分析美國(guó)、北約、歐盟等國(guó)家與組織發(fā)布的3份報(bào)告，總結(jié)其在人工智能、新材料和制造、生物技術(shù)、太空技術(shù)、自主技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、先進(jìn)武器技術(shù)和量子技術(shù)等8個(gè)前沿科技領(lǐng)域提出的未來(lái)重點(diǎn)研究方向。在人工智能領(lǐng)域，重點(diǎn)技術(shù)方向包括高級(jí)算法研究、人機(jī)共生接口研究以及與量子技術(shù)、自主技術(shù)、新材料與先進(jìn)制造技術(shù)的融合創(chuàng)新研究；在新材料和制造領(lǐng)域，重點(diǎn)技術(shù)方向涉及新材料的耐熱性、抗腐蝕性、輕量便捷性、通信能力、探測(cè)能力等性能優(yōu)化的研究和低成本、復(fù)雜模型定制化、批量生產(chǎn)的增材制造技術(shù)研究；在生物技術(shù)領(lǐng)域，重點(diǎn)關(guān)注生物信息、生物傳感、人效增強(qiáng)、生物醫(yī)學(xué)和合成生物等技術(shù)的發(fā)展，以及由此帶來(lái)的安全、倫理等社會(huì)問(wèn)題；在太空領(lǐng)域，重視其與先進(jìn)制造技術(shù)、人工智能技術(shù)、通信技術(shù)的交叉融合發(fā)展，重點(diǎn)技術(shù)方向?yàn)槲⑿突障到y(tǒng)、小衛(wèi)星、無(wú)源相干定位雷達(dá)、天基量子、太赫茲傳感器等；在自主技術(shù)領(lǐng)域，重點(diǎn)技術(shù)方向?yàn)樽灾飨到y(tǒng)集成應(yīng)用、人機(jī)交互、智能感知、智能決策等；在大數(shù)據(jù)技術(shù)領(lǐng)域，重點(diǎn)技術(shù)方向?yàn)橄冗M(jìn)計(jì)算技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信技術(shù)等；在高超聲速武器領(lǐng)域，重點(diǎn)研究超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)、耐高溫材料、隱身材料與設(shè)計(jì)、先進(jìn)飛行控制等技術(shù)；在量子計(jì)算領(lǐng)域，重點(diǎn)技術(shù)方向?yàn)榱孔佑?jì)算、量子通信、量子加密以及導(dǎo)航定位授時(shí)等。
