
各位嘉宾,大家好!接下来我将从科技视角,结合我们团队的研究成果,为大家解读世界前沿技术的布局态势。
一、全球技术焦点格局:三大核心领域的竞争态势
我所在的中国科学院科技战略咨询研究院,是2015年11月成立的首批国家高端智库试点单位。其中,科技战略情报研究所作为核心研究单元之一,研究方向聚焦三大领域:领域科技情报、国别科技战略与政策情报、情报分析技术。今天分享的内容,主要来自情报分析技术团队的研究成果。
今天重点分享的“技术结构图谱”研究,初衷是通过洞察世界技术格局,精准把握未来发展方向,为研判国际竞争态势、前瞻技术突破点提供客观支撑。
截至目前,我们已完成4期技术结构图谱的研制(2012-2017年、2013-2018年、2014-2019年、2017-2023年),本次分享的核心结论,主要是基于2017-2023年美欧两方专利数据(共68万条),经聚类分析形成2万余个技术焦点,并通过两期图谱叠加对比,将未重合的技术焦点定义为“新兴技术焦点”,以此探测前沿突破方向。

2017-2023年全球美欧两方专利技术分布图谱显示,技术创新资源呈现显著的集群化特征,“火力集中”的核心领域可概括为三大板块,红色越深代表竞争越激烈:
1.信息与通信技术(ICT):图谱中最集中的红色区域,核心焦点包括5G物理层控制与传输优化、智能频谱资源管理、无线通讯优化、智能边缘计算与数据管理优化等,是全球创新竞争的核心赛道。
2.生物医药与健康:图谱下方的核心红色区域,前沿方向涵盖智能医疗综合监控、小分子多功能疾病治疗创新化合物等,技术壁垒高且研发投入密集。
3.能源与动力:图谱右上角的关键区域,聚集了新能源开发、动力系统优化等核心技术,是应对全球能源转型的关键领域。
若进一步细分技术集群,可划分为无线通信和网络技术、人工智能和数据处理、生物医药与健康、能源和电力系统、交通和汽车技术、半导体和电子技术、新材料和制造技术、环境和可持续发展八大领域,每个集群下均形成了明确的关键技术焦点。
二、重点国家与区域对比:中美及国内科创中心的布局差异
为更精准把握竞争格局,我们选取中美两国及国内北京、上海两大科创中心进行对比分析(注:中美对比采用“双市场专利”标准——中国专利需同时在美国和欧洲申请,美国专利需同时在欧洲申请,以此确保数据代表前沿竞争市场的高价值专利)。
中美技术布局对比:双轮驱动与全面领先的差异

•中国:通信与新能源双轮驱动:技术布局高度聚焦信息通信技术(数字通信领域占比极高)和新能源两大领域,形成特色鲜明的双轮驱动创新结构,在ICT领域的部分细分方向已形成优势。
•美国:全领域绝对优势:图谱呈现“全域红色”特征,美欧两方专利占全球近1/3,技术焦点覆盖率达92%,几乎覆盖所有核心技术方向。尤其在生物医药及交叉领域,美国占据垄断性优势,基础技术与前沿交叉领域的引领地位显著。
北京与上海:国内科创中心的特色路径

•北京:中国整体布局的缩影。以人工智能、数字通信、新材料为主导技术结构,与国家核心技术布局高度契合,凸显国家级科创中心的战略定位。
•上海:多元布局与生物特色。布局更具多样性,在生物医药领域形成突出优势(图谱右下角核心红色区域),同时在其他技术领域均有零星布局,展现出综合性科创中心的多元创新能力。
三、新兴技术焦点:未来突破的三大方向与竞争格局
2017-2023年全球新兴技术焦点主要分布在图谱外围区域(契合“科学是无尽前沿”的拓新逻辑),集中于数字通信、电化储能、生物医药三大领域,且中国在新兴赛道展现出强劲发展后劲。
全球前10大新兴技术焦点中,中国贡献9个(集中于数字通信、电化学储能领域),韩国贡献1个(电化学储能领域),打破了传统技术领域的竞争格局,彰显中国在新兴赛道的先发优势。
1.数字通信:中国占据绝对主导地位,在多数新兴技术焦点中占比领先;美国仅在“智能定位通信网络协同”方向保持优势,整体呈现“中国主导、美国单点突破”的格局。
2.电化学储能:中国与韩国形成双寡头竞争态势,中国在多个细分方向实现“全红占领”,韩国在特定技术节点布局突出,是全球储能技术创新的核心力量。
3.生物医药:美国仍为主导者,但中国在“靶向免疫治疗”“多肽蛋白工程”两个方向实现突破,形成局部优势,为后续追赶奠定基础。
四、人工智能专项分析:基础与应用的中美差异
针对人工智能领域,我们将数据范围扩展为“美欧中三方双申专利”(因中国已是全球AI研发核心力量),从技术层级与时间演化两个维度展开分析:
技术演化趋势
•2018-2019年:聚焦应用层,自动驾驶、无人机、知识图谱、智能推荐等成为热点。
•2020-2021年:基础技术热度攀升,深度学习、机器学习成为核心,同时与自动驾驶、网络通信的协同应用加速。
•2022-2024年:基础技术深耕(机器学习、深度学习为研发焦点),功能应用向视觉处理、材料通讯、自动化等领域延伸。
中美AI布局差异
•中国:聚焦AI功能应用,在无人机、自动驾驶等领域形成优势,偏向“应用驱动”的创新路径。
•美国:深耕AI基础技术(根技术、底层技术),同时在医疗健康应用领域占据领先,呈现“基础引领+高端应用”的双轮格局。
以上研究成果均基于技术结构图谱的客观分析,清晰呈现了全球科技前沿的竞争格局、中美及国内区域的布局差异,以及新兴技术的突破方向。
我的分享到此结束,谢谢大家!
END
国科创业投资管理有限公司(简称“国科创投”)由中国科学院控股有限公司于2017年发起设立,受托管理国科科技成果转化母基金,是中国科学院“促进科技成果转移转化专项行动”的重要落地举措。国科创投以“信仰科学、价值投资”为核心价值观,“抢占科技制高点”为核心任务,采用“母基金+直投”双轮驱动模式,坚持“投早、投小、投长、投硬”,深耕“硬科技”“绿科技”领域,聚焦国家重大需求与产业升级方向,致力于发掘早中期高成长性项目。其核心特色在于根植中国科学院及研究型大学,以“走进实验室、拥抱科学家”为路径,搭建面向全国的科技成果转化投资体系,成为连接科技创新与产业创新的关键纽带,助力政产学研金服用协同推动创新发展,实现社会责任与经济价值的共同提升。
荐读
行研精选

