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年發布的《關鍵和新興技術國家戰略》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，“清潔能源發電和存儲技術”替代了“可再生能源發電和存儲技術”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、網絡化傳感器和感知等3項技術，新增了數據隱私、數據安全和網絡安全技術及定位、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，并為未來技術發展的優先順序提供信息，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

? 高性能數據存儲與數據中心

? 先進的計算架構

? 高級建模與仿真

? 數據處理與分析技術

? 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，包含對現有性能的實質性提升

? 新出現材料的特性表征與壽命周期評估技術

3.先進燃氣渦輪發動機技術

? 用于航空航天、海事和工業的研發與生產技術

? 全權數字式發動機控制、熱端部件制造與相關技術

4.高級網絡化傳感和目標特征管理

? 有效載荷、傳感器及儀器

? 傳感器處理和數據融合

? 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、衛生、能源、制造、建筑、環境等部門傳感

5.先進制造

? 先進增材制造

? 先進的制造技術，包括支持清潔、可持續和智能制造的技術，以及納米制造、輕金屬制造和產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、多模式和大型語言模型

? 用于訓練、調試和測試的合成數據方法

? 規劃、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工程

? 無細胞系統與技術

? 病毒和病毒遞送系統工程

? 生物/非生物界面

? 生物制造與生物加工技術

8.清潔能源發電和儲存

? 可再生能源發電

? 可再生、可持續的化學品、燃料和原料

? 核能系統

? 聚變能

? 儲能

? 電動與混合動力發動機

? 電池

? 電網集成技術

? 能效技術

? 碳管理技術

9.數據隱私、數據安全和網絡安全技術

? 分布式賬本技術

? 數字資產

? 數字支付技術

? 數字身份技術、生物識別技術及相關基礎設施

? 通信與網絡安全

? 隱私強化技術

? 用于數據融合及提升數據互操作性、隱私和安全性的技術

? 分布式加密計算

? 計算供應鏈安全

? 增強現實/虛擬現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和機器人

? 陸、海、空、天

? 支持數字化基礎設施，包括高清(HD)地圖

? 自主指揮和控制

12.人機界面

? 增強現實

? 虛擬現實

? 人機協作

? 神經技術

13.高超音速

? 推進系統

? 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

? 下一代無線網絡

? 光鏈路和光纖技術

? 地面/海底電纜

? 衛星通信和平流層通信

? 延遲容忍網絡

? 網狀網絡/不依賴于基礎設施的通信技術

? 軟件定義的網絡和無線電

? 現代數據交換技術

? 自適應網絡控制

? 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、地下和水下環境中的用戶和系統提供多樣化的PNT賦能技術

? 應對干擾和欺騙的探測技術、算法、分析和網絡監控系統

? 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

? 量子通信和網絡

? 支持系統

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(MEMS)和納米機電系統(NEMS)

? 非馮·諾依曼計算的新型架構

18.空間技術與系統

? 太空服務、組裝和制造以及使能技術

? 經濟高效的按需和可重復使用的太空發射系統相關技術

? 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據分析工具

? 太空推進

? 先進的航天器發電技術

? 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、網絡和地面站

? 太空發射、射程和安全技術