第二章 国外重点国家和地区未来产业发展基本情况
未来产业已成为大国博弈新焦点，全球主要国家聚焦关键领域抢占竞争制高点。为了把握新一轮产业变革的时间窗口、培育产业发展的新生驱动力，全球主要发达国家和地区均在不断强化其科技战略规划和战略力量，旨在构建面向未来产业的科技领先优势。
第一节 美国：重点布局量子信息科学、人工智能等领域，打造未来绝对领先优势
战略举措。一是持续开展前沿技术遴选评估。2023年5月，美国国家科学基金会（NSF）就制定技术研发投资路线图征求意见，将评估人工智能、半导体、量子信息科学、生物技术、先进制造等10个关键技术领域及社会、国家和地缘战略挑战领域，从而战略性地推进关键技术领域，应对社会和经济挑战，增强美国国家未来竞争力。2024年2月，美国国家科学技术委员会更新了关键和新兴技术清单。更新后的清单共有包括先进计算、先进工程材料、人工智能、生物技术等在内的18项前沿技术。与2022年版本相比，删除了先进核能技术、金融技术、网络化传感器和感知技术等，该清单新增了数据隐私、数据安全和网络安全技术，以及定位、导航和授时（PNT）技术等，旨在保持关键领域的竞争优势。二是开展多元投资，强化企业主体地位。通过政府投资、社会资本投资等多元化的资金投入方式及多种不同的优惠政策，以企业为主体开展未来技术创新与应用。例如，2023年5月，美国国家科学基金会宣布提供1.4亿美元资金，启动7个新的国家人工智能研究所，推进人工智能研发，以推动气候、农业、能源、公共卫生、教育和网络安全等关键领域的突破。三是打造盟友圈，开展标准体系建设。美国积极与盟友构建技术联盟，在关键技术领域加强未来产业标准化建设，力图建立由美国及其盟友主导的未来产业标准体系。例如，2024年2月，美国、英国、澳大利亚、加拿大等十国发表联合声明，就6G无线通信系统的研究和发展达成共同原则，将推进“符合共同原则的6G网络研发与标准化”，加快建立以美国为主导的6G生态圈。
布局赛道。美国未来产业主要涉及人工智能、量子信息科学、先进制造、生物技术、先进通信五大方向。在人工智能领域，美国重点布局人工智能未来算法、类脑智能、可信人工智能和自主系统，并将半导体视为其保持人工智能全球领先的关键。2023年7月，美国更新《国家人工智能研究与发展战略计划》，计划长期投资基础和可信人工智能研究，包括联邦机器学习、数字孪生、可持续发展的人工智能系统，并发展有效的人—AI协同（人—智协同）方法。随着人工智能的迅猛发展，微软、亚马逊、谷歌、英伟达等科技巨头均积极入局生成式人工智能，陆续推出 Claude、Llama、Gemini等大模型。在量子信息科学领域，美国重点布局量子密码学、量子比特和纠缠门、量子算法和软件、量子计算机和原型机、量子密钥分发、量子中继器、新的计量制度或模式等方向，同时推动美国继续加速在量子传感与计量、量子计算、量子网络、量子信息与系统前沿基础科学和量子技术5个主要领域的突破，保持美国在未来几十年的竞争力。在先进制造领域，美国继2022年更新《国家先进制造业战略》后，2023年，美国国防高级研究计划局（DARPA）设立下一代微电子制造研究项目、合金结构多目标工程与测试项目和开放制造计划项目等，旨在加快推动增材制造、微电子制造等先进制造技术的发展。在生物技术领域，美国加大生物制造、生物质能、药品和医疗保健产品等方面的技术研发力度。例如2023年3月，美国白宫发布《美国生物技术和生物制造的远大目标》，提出发展生物质燃料、生物基化学品和材料、无障碍健康监测、细胞疗法、人工智能赋能生物制药、先进的基因编辑系统技术、基因测序、创新生物制造等先进技术，推动美国生物技术和生物制造的发展。同年12月，美国首个获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的基因编辑治疗药物 Casgevy问世。在先进通信领域，美国计划结合人工智能、先进软件、云计算和尖端半导体芯片等直接研发6G无线技术，并推进光通信、卫星通信等技术的发展。高通公司、交互数字通信有限公司、思科公司、美国国际电话电报公司（AT&T）等顶尖的通信技术研发和生产企业均加快6G技术研发。美国太空探索技术公司（SpaceX）持续推进低轨卫星互联网“星链”计划，截至2024年10月，已发射7000多颗卫星。
第二节 德国：重点关注智能制造、人工智能等领域，确保工业技术和产业的全球主导力
战略举措。一是持续深化和细化未来产业相关政策文件，确保各项战略精准落地。2023年，德国围绕高技术和未来产业领域密集出台十余项国家层面的发展战略，强调其创新策略的连续性、系统性和专业性。例如2023年2月，德国政府通过了《未来研究与创新战略》，更新了德国研究和创新政策的跨部门任务、重点领域和标志性目标。同年4—11月，德国相继出台《量子技术行动计划》、《基于人工智能向数据经济转型的国家倡议》、《国家氢能战略》、《轻量化战略》和《人工智能行动计划》等一系列专项政策文件，推动量子、人工智能、新能源等重点领域向纵深发展。二是强化政府干预，构建促进未来产业发展的制度框架。德国有针对性地支持其重点工业领域，以维持其在全球先进制造业中的领先地位。在新能源、人工智能、自动驾驶等关键领域，通过政府补贴、援助甚至直接接管重要企业等方式积极推动未来产业发展。此外，德国不断优化有利于企业成长的制度环境，提升本国产业氛围。同时，德国加大对中小企业的支持力度，并将其上升到国家战略层面，以维护中小企业的传统优势。三是强化未来人才培养和人才储备。德国注重产学研协作，通过创建孵化器促进人才在高校、科研机构和企业之间的互动，加强产学研的紧密联系和交流。例如，2022年，德国联邦教研部（BMBF）宣布，在未来几年内将提供2400万欧元，支持达姆施塔特工业大学、德累斯顿工业大学、慕尼黑工业大学及相关合作方建立培养人工智能人才的“康拉德·楚泽学院”（Konrad Zuse School），旨在建立科学和工业网络，以招募来自世界各地的优秀人工智能人才。德国还组建国际学术网络（GAIN）等，并于2023年修订《科研定期合同法》，为德裔学者提供德国就业相关政策信息、工作岗位、资助机会等，通过打通国际交流渠道，鼓励德国人才回流，强化本国人力资源。
布局赛道。近几年，德国重点布局智能制造、量子技术、人工智能、先进能源等领域。在智能制造领域，德国从2022年开始打造“制造—X”计划，该计划是“工业4.0”战略的首要任务，其核心内容和目标包括构建自主可控的数据空间、实施行业示范项目和跨行业协同项目，以及建立转型推广体系和顶层治理体系，旨在推动供应链数字化，以重新塑造制造业的竞争优势。目前，随着“工业4.0”战略的不断推进，德国已成为全球工业自动化的领军者，在智能驾驶、工业机器人、精密仪器等领域都有着极高的技术水平和市场占有率。在量子技术领域，德国围绕推广技术应用、促进技术开发及构建创新生态等方面采取关键行动。一方面，通过开发、推广量子通信组件、加强跨领域量子算法设计等措施，到2026年，显著提高量子技术在所有技术领域的整体可用性和应用水平。另一方面，通过明确的应用前景推动研发，开发用于量子技术的下一代芯片、量子计算硬件等处于早期研发阶段的技术，确保并强化德国在量子基础技术方面的优势地位。在人工智能领域，2023年5月，德国国家工程院和联邦数字与交通部（BMDV）提出基于人工智能向数据经济转型的国家倡议，重点关注“为跨数据库的数据交换开发组织和技术基础，协调不同数据库的必要网络并开发第一个应用程序”、“人工智能算法的质量和可验证性，创建一个质量和创新中心作为公共联络点”和“在市场上实现人工智能创新，改善人工智能创新企业的成长条件”3个方向。同年8月，德国联邦教研部发布了《人工智能行动计划》，确定了加强人工智能研究基础、制定人工智能研究议程、提升人工智能技能等11项迫切需要采取的行动。在先进能源领域，2023年5—7月，德国联邦经济和气候保护部（BMWK）先后发布《德国光伏战略》、《陆上风能战略》和《国家氢能战略》，明确了推进光伏和陆上风电产业发展的行动举措，并提出4项重点任务：确保充足的氢能供应；加快建设高效的氢能基础设施；建立面向工业、交通、电力等行业的氢能应用体系；建立有效的框架条件。
第三节 日本：重点发展能源环境、生命健康等领域，推动“社会5.0”愿景加快实现
战略举措。一是通过技术预见调查为未来产业发展奠定基础。2017—2024年，日本多次开展技术预见调查，面向2050年的科技与社会未来展望开展深入研究，确定了16个关键发展领域，包括解决适应社会和经济发展变化的社会问题的技术、新一代生物监测和生物工程技术等8项跨学科、强交叉的特定科技领域和利用新的数据分发系统、机器人技术等8项具体研究领域的特定科技领域。二是强化科技创新，加大资金投入，促进未来产业发展。从整体投入来看，日本在科技研发上的投入占 GDP的比例始终保持在2%以上，为未来产业的技术革新提供了坚实的资金支持。从具体领域来看，在氢能领域，2024年，日本经济产业省表示，将投资4万亿日元（约260亿美元）开发新一代的氢动力客机，实现航空运输产业的脱碳计划。在人工智能领域，日本政府联合各大企业启动了“机器人计划”，并投入了1000亿日元用于人工智能的研究与开发；东京大学与软银集团共同投资200亿日元，共建世界级的人工智能研究所。三是优化科研环境，加强面向促进未来产业发展的人才培养。2023年4月，日本开始实施面向优秀海外大学毕业生的未来创造人才制度（J-Find），对计划获得者赋予“特定活动”的在留资格，最长可以在日本居住2年。同时，日本积极培育战略科学家，构建支持中坚和资深研究人员开展多样化、持续性挑战的研究环境，提升其研究能力。日本还实施“卓越研究员项目”和“世界领军研究者战略培养项目”等，加强顶级研究人才的培养。此外，日本设立原创性研究支持项目，提供最长10年的长期资助，以年轻研究人员为核心，打造不拘泥于现有框架、勇于追求、大胆探索的创新环境。
布局赛道。日本前瞻布局氢能源、生物技术、人工智能、深海空天开发等重点领域，并取得一定成果。在氢能源领域，日本高度重视氢能与燃料电池汽车产业的发展，已经将氢能发展上升到国家战略地位，先后颁布了《日本复兴战略》、《能源战略计划》、《氢能源基本战略》和《氢能及燃料电池战略路线图》等战略规划，面向2030年乃至2050年加快布局了可再生能源、核能、火力发电、电力系统改革、氢能和氨能、资源和燃料供应等新赛道。在生物技术领域，为持续保持全球生物技术强国地位，日本围绕2030年实现全球范围内先进的生物经济社会等目标，重点布局高功能生物材料、生物医药、再生医疗、细胞治疗、基因治疗等赛道。2023年11月，日本发布《生物制造革命推进事业研究开发计划》，旨在推进日本生物制造工艺的转换和生物制造产品在全球市场的流通，进而增强产业竞争力。在人工智能领域，继《AI 战略2022》发布后，2023年又发布《月球挑战》报告，提出加快建设 AI网络平台、研发 AI芯片等内容。日本企业也加速布局 AI领域，2023年12月，继英伟达与软银等日企合作研发生成式 AI 后，乐天集团计划推出自己的AI 语言模型。在深海空天开发领域，新版《防卫计划大纲》和《宇宙基本计划》等进一步明确了水下无人显像器、太空、网空和电磁空间等赛道，并提出在海洋资源开发、海洋环境保护、海上运输、海洋科技、海洋安全等方面开展具体布局。2023年，日本发布新版《海洋基本计划》及《水下自主航行器（AUV）战略》，这些战略文件均强调发展无人装备，并推进军民两用。
第四节 韩国：重点突破半导体、先进通信等领域，巩固国家优势领域主权地位
战略举措。一是聚焦战略前沿领域，以“任务导向型”推进重点技术突破。韩国产业科技战略聚焦重点战略和前沿领域，专注尖端战略技术，通过设定目标和专项集中支持，推进重点技术突破和产业崛起，提升其产业科技的核心竞争力。一方面，重点培育半导体、新一代核能、先进生物技术、人工智能、量子技术等前沿领域产业，力图在未来前沿和关键领域的科技与产业竞争中占据领先优势。另一方面，针对不同领域的技术特点和发展阶段，差异化制定研发目标或具体技术路线图，整合新的科技关键资源和各方力量，以“任务导向型”推进具体研发任务，以实现重点突破。二是以政府投资带动民间投资方式促进未来产业发展。韩国采用共担成本、给予税收优惠和补贴、设立长期贷款、制定特殊法律等方式形成政策组合体系。同时政府通过设立专项研发基金、加大重点领域投资、鼓励企业技术研发等方式加大资金支持，形成以政府投资为主导、带动民间投资参与的研发支持模式。三是优化科技资源配置，以全要素支撑加速技术跃升。一方面，加强科技基础设施建设，打造高效产业技术基础服务平台、高质量园区等支撑设施。例如，在量子领域，扩大研究人员可直接利用的开放性量子工厂设施规模，建立量子组件和设备的测试与验证设施；在人工智能领域，加强数据库建设，支持开发人工智能大模型原创技术并推动相关基础设施和计算资源的建设与开放。另一方面，政产学研多方共同培育未来产业人才，包括设立专业领域大学、引进海外高层次科研人才、开展产业应用实践、派遣人员到国外领先机构学习等。
布局赛道。韩国重点突破半导体、人工智能、先进通信三大领域。在半导体领域，2023年5月，韩国科学技术信息通信部（MSIT）发布“半导体未来技术路线图”，提出未来10年确保在半导体存储器和晶圆代工方面实现超级差距，在系统半导体领域拉开新差距，并启动半导体未来技术民官协商机制。在人工智能领域，《国家战略技术培育方案》、《2023—2037年国防科学技术革新基本计划》和《人工智能国家战略》等文件均将人工智能列为重点发展方向。2023年6月，韩国政府发布“全民AI日常化推进计划”，利用AI服务解决民生问题，为韩版ChatGPT （AI技术驱动的自然语言处理工具）研发完善法制基础，研发民间主导的智慧医疗解决方案。在先进通信领域，2023年2月，韩国科学技术信息通信部发布“K-NETWORK2030”战略，致力于将韩国打造成“新一代网络模范国家”。该战略旨在创新基于软件的下一代移动网络，强化供应链的构建，开发世界级的6G技术并率先商用，同时在先进网络安全等方面开展布局。韩国将投入6253亿韩元（2024—2028年）用于6G核心技术研发，主要聚焦于6G基础技术、6G相关材料研发及应用、6G零部件及设备行业，以及 Open RAN（开放式无线电接入网）技术。