一、创新前沿：全球科技创新发展趋势
技术创新趋势。全球科技创新着重于在交叉融合方向拓展研究新领域，聚焦革命性技术助力产业革新，探索前沿科学技术赋能高质量创新发展，重视基础科学研究夯实创新底座，创新科技成果呈现多极并进态式等。重视和加强基础研究仍然是整个科技创新体系的源头活水。俯瞰全球创新生态，美欧主要国家仍然具有相对完善的产学研生态体系，较高的创新资源整合能力，创新要素流动流畅，在一系列技术创新与产业应用领域仍然居于科技创新链头部；亚洲主要国家持续重视人工智能、量子计算、生物医药、新能源、新材料的技术研发与技术创新，实施科技创新追赶、超越战略，日益成为世界科技创新最有活力的增长极。
专利布局趋势。2022年度世界各国的PCT专利申请技术领域主要分布在计算机技术、电器机械、能源、数字通信、医疗技术、运输、测量和视听技术这几大领域。专利创新主体主要集中在欧洲、北美和亚洲三个区域，欧洲继续拥有数量最多的专利创新主体。目前，亚洲的中国已经成为世界最大的专利受理地和专利权维持地，中国国内存续的360万件有效专利数量超过美国，成为存续有效专利数量最多的国家。
科技竞争产业化趋势。据数据显示，2022年全球科技产业融资总额为4852亿美金，但各国出现不同程度的融资增速放缓趋势；同时，公共交通、能源与健康领域则是2022年融资最多的科技产业领域，影响力科技领域更是增长势头惊人，其加着眼于人类社会的可持续发展，逐渐成为近些年来科技投资热门领域。
科技竞争趋势。各国从发展和保护两条主线出发，构建新兴技术竞争壁垒，加强新兴技术战略布局；各主要经济体将科技视为维护国家安全的基础核心能力，以此为重点构建国家安全战略，国防科技成为重点竞争场域；全球跨境数据流动规制尚未形成统一的国际规则和各国相互协调的治理体系，美西方积极抢夺国际数据治理规则制定主导权，数据应用规则话语权博弈加剧；在世界经济体创新能力及产出年度排名中，发展中经济体在创新方面的表现高于预期，其科技竞争能力增强；世界各主要经济体围绕高端芯片、新能源电池产业链和供应链展开布局，关键技术及其战略资源竞争加剧。
科技创新中心发展新趋势。全球科技创新中心呈现欧洲、北美、亚太三足鼎立新格局。全球科技创新中心区域差异化明显，各区域在不同观测维度有所侧重。其中，北美、特别是美国在全球科技创新中心发展具有领先地位，亚太地区作为后发区域，后发潜力彰显，欧洲科技创新发展则表现为后劲不足。
二、创新环境：全球科技创新法律政策环境
美国出台诸多法律政策，旨在争夺科技创新主导权。具体表现在发布国防技术备忘录，颁行《芯片与科学法案2022》，争夺国际标准主导权，推行国际科技人才引流政策，强化美国知识产权保护法案；欧盟不断优化区域科创环境，创制系列创新法律政策。具体表现在通过《欧洲创新议程》强化欧洲技术领先地位，公布《芯片法案》增强欧洲芯片技术主权，发布《人工智能观察指数》提高欧盟数字转型效益，提升区域执法强度创造良好法律环境；英国重视数字技术创新，积极打造科创大国。具体表现在发布与制定创新战略文件谋划打造全球科技大国，制定《数字战略》巩固全球科技超级大国地位，公布《国防人工智能战略》支撑新型技术创新与使用等；德国聚焦关键技术领域，强化技术主权意识。具体表现在公布《研究与创新未来战略》，旨在提高德国创新能力。
中国优化科创政策体系，全面激励科技创新。具体表现在修订实施《科学技术进步法》全面激励科技创新，出台数据要素意见促进数据要素产业创新，发布“碳中和”“碳达峰”实施方案为新能源技术研发应用指明方向，强化知识产权国际保护强度，形塑良好科技创新环境。日本加强创新总规划，关注重点领域创新。具体表现在制定创新战略领域明确科技创新重点研域，发布人工智能战略促进人工智能技术应用，出台专项制度促进“碳中和”，加大科研投入强化疫苗技术研发；韩国制定技术发展战略，增强核心技术竞争力。具体表现在发布国家战略技术培育方案选定战略技术领域，公布特别措施法案提升高新技术战略行业竞争力；新加坡调整立法与创新政策，助推创新发展。具体表现在实施战略计划推动重点产业技术创新，修改知识产权制度强化创新成果保护效能，以及促进知识产权纠纷化解效果。
三、创新阻碍：全球科技创新面临的挑战
技术研发活动的挑战。表现为技术安全价值凸显、技术风险阻碍创新合作和研发预算落实难度较大。在“效率”和“安全”的权衡中，各国宁愿以损失一定“效率”为代价，技术“安全”价值突显。在积极推动技术发展的同时，世界各国不断加强针对前沿技术的出口限制和保护措施，对全球科技信息交流、合作研究、创造投资流动、人才流动造成越来越大的障碍。另外，受全球化科技创新逆流，叠加疫情、战争等因素影响，世界正处于经济衰退之中，多国财政吃紧，确保研发足额投入存在挑战。
科技人才培养交流的挑战。表现为科技人才培养交流受阻、科技创新人才资源激争夺激烈。逆全球化趋势下，国际人员的流动收到限制，加强移民政策、限制国际学生流动、限制本国科技人才在他国活动等限制国际人员流动的措施，影响了科技人才的交流与培养。个别发达国家一方面采取措施吸引争夺科技人才，一方面又采取歧视性法律、政策排除特定国家的科技人才，这一自相矛盾的做法已经对科技人才培养交流形成了明显障碍。
科技投资与成果转化的挑战。表现为跨国科技投融资受阻、科技竞争环境逐渐劣化。美国将通过提供更高补贴、加大中国市场成本甚至直接出台禁令等方式，促使资本特别是科技创新流出中国，导致跨国科技投融资受阻。还同时大力推动相关国家也采取相同的措施，如此必将导致科技竞争环境逐渐劣化，形成对科技投资与成果转化的严峻挑战。受逆全球化及疫情的影响，民族利益优先、本国利益至上的立场在国际关系上愈来愈显现，对外关闭或有条件地开放国内市场成为新的常态。科技产业供应链和核心技术方面实现本土化、国产化以及自主可控已经成为了必然趋势。
四、未来已来：人工智能与数字技术
进入新世纪，数据呈现指数级增长，与此同时，超强的计算能力、深度机器学习等技术极大地促进了人工智能的崛起。
以量子计算、量子通信和量子测量为代表的量子信息技术将在诸多领域产生重大影响。量子计算硬件物理平台、量子计算软件和量子计算云平台是量子技术发展重点，量子通信集中在量子密匙分发和量子信息网络技术，量子测量集中在冷原子、原子自旋量子测量技术。
元宇宙作为虚拟世界和现实世界融合发展的重要载体，有望创新技术和协作方式。元宇宙的构建过程中，人工智能、云计算以及大数据分析技术是元宇宙虚拟系统的算力支撑，虚拟现实技术是元宇宙虚拟世界和现实世界联通的接入端口。
无人机作为新时代的宠儿，拥有极高的市场应用场景与增长潜力。亚洲地区将成为无人机系统的最大客户地区，预计市场份额将达到50%。无人机遥感应用因其必要性和重要性而成为最多的精准农业应用，电力网络中基于无人机的智能化巡检平台建设成为研究热点之一。
五、生命救助：生命健康与生物医药
生命科学基础前沿研究持续活跃，生物技术革命浪潮席卷全球，为人类应对生命健康等重大挑战提供了崭新的解决方案。
生物药已经成为医药领域最重要的组成部分，在部分疾病领域开始取代化学药成为主流药物。单抗仍是研发热点，基因进入单细胞基因技术时代，细胞迎来iPSC技术、CAR-T、类器官等，RNA生物学迎来mRNA疫苗的成功商业化。
大型医疗影像设备、手术机器人、基因测序技术等是医疗器械颠覆性技术集聚的三大领域。大型影像设备以CT、MR为主，手术机器人向着精准化、微创化、智能化等方面发展，基因测序领域逐渐转向生物信息的解读与利用。
六、环境保护：绿色环保与低碳技术
为应对气候变化和环境污染问题，绿色环保与低碳发展模式正在全球范围内兴起。发达国家占据了总市场规模的七成以上，亚洲地区申请量占据全球的占比超过60%。工业节能、建筑节能、能源节能和生活节能支撑高效节能技术不断发展，水污染防治、大气污染防治、固体废物污染防治助力先进环保技术快速增长，危废、餐厨垃圾、动力电池、橡胶和塑料等资源的回收利用，推动资源循环利用。
七、能源革命：先进能源
在全球能源向绿色低碳转型的目标引导下，能源技术创新的战略地位进一步凸显。
太阳能是全球范围内应用最成熟、最充分的可再生能源。太阳能电池产品发展将趋于智能化、轻量化和集成化，异质结、隧穿氧化钝化和背接触等技术，有望进一步提高效率。亚太地区是全球风电增长引擎，2021年新增风电装机容量占全球新增装机容量的比重达到了59%。海上风电机组向大型化、定制化和智能化方向发展，半直驱风电机组技术、数字化风电技术将得到进一步发展和应用。漂浮式海上风电技术是深远海风资源开发的关键。随着可再生能源制氢技术的突破和成本的降低，氢能在全球能源市场中的占比也将进一步提升，亚太地区工业氢气生产量居全球首位，占比达到42.6%。
八、 材料跨越：新材料
新材料作为高新技术的基础和先导，应用范围极其广泛，它同信息技术、生物技术一起成为二十一世纪最重要和最具发展潜力的领域。
伴随着先进陶瓷各种功能的不断发掘，先进陶瓷的市场容量进一步提升。电子陶瓷材料的关键核心制备技术由欧美、日、韩厂商掌控，但亚太地区占据全球一半以上的市场份额。材料向复合化发展成为必然趋势，亚太地区复合材料产量占比最高，约占全球的40%。碳纤维复合材料是轻量化的关键材料之一，预浸料铺放、缠绕与拉挤、预制体是当前最主流的工艺。稀土素有“工业维生素”的美誉，钕铁硼永磁材料是当前综合性能最高的磁体，晶界扩散技术能够有效提高矫顽力，同时极大降低重稀土的使用量。随着全球各国环保意识逐年增强，生物可降解塑料的需求越来越强。生物基可降解塑料是以生物质为原料生产的塑料，能够减少对石油等传统能源的消耗。
九、 制造致胜：先进制造
先进制造业是集现代科学技术之大成的产业领域。3D打印技术逐步向建筑、服装、医药等领域扩展，预计2025年3D打印市场规模将达到298亿美元。3D打印新材料是未来的研发趋势，4D打印受到了越来越多人的关注。工业机器人广泛用于智能制造、物流、医疗等领域，2021年全球工业机器人市场规模达175亿美元。亚洲区域2021年工业机器人年安装量达到了38.1万台，远超欧洲和美洲。工业机器人核心技术主要包括机器视觉、机器学习和自然语言处理等。
