2024 年，全球科技創(chuàng)新進(jìn)入了空前密集活躍期，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入 發(fā)展，在生命健康、人工智能、新一代信息通信、新能源、智能制造、新材料等前沿領(lǐng)域， 技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，新進(jìn)展、新動向、新苗頭層出不窮；顛覆跡象越來越明顯，顛覆 性技術(shù)線索接連出現(xiàn)；通過技術(shù)軌道重構(gòu)實現(xiàn)主流技術(shù)替代的顛覆速度加快，不斷為 我國一些關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)落后問題提供另辟蹊徑的新路徑、新方案。同時，美國針對這 些領(lǐng)域不斷加大對我國的打壓遏制力度，重點風(fēng)險事件頻發(fā)，嚴(yán)重威脅我國科技安全。 習(xí)近平總書記指出：必須加強(qiáng)科技創(chuàng)新特別是原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新，加快 實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，打好關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)，使原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新成 果競相涌現(xiàn)，培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的新動能。與持續(xù)性科技創(chuàng)新不同，顛覆性科技 創(chuàng)新是科技創(chuàng)新塔尖上的明珠，它通過改變原有的游戲規(guī)則實現(xiàn)跨越發(fā)展，從而占領(lǐng) 科技創(chuàng)新的制高點，是統(tǒng)籌發(fā)展和安全的重要抓手。在發(fā)展方面，顛覆性技術(shù)創(chuàng) 新對于我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升、新興產(chǎn)業(yè)培育壯大、未來產(chǎn)業(yè)布局建設(shè)具有重要意義； 在安全方面，顛覆性技術(shù)創(chuàng)新是我國破局美國打壓遏制、防范科技意外和技術(shù)突襲的 關(guān)鍵切入點。 自 2019 年起，中國科學(xué)技術(shù)信息研究所（簡稱中信所）顛覆性技術(shù)研究團(tuán)隊 一直從事顛覆性技術(shù)研究與實踐工作。先后承擔(dān)了國家重點研發(fā)計劃項目顛覆性技 術(shù)感知響應(yīng)平臺研發(fā)與應(yīng)用示范、國家社會科學(xué)基金面上項目面向顛覆性技術(shù)早 期識別的弱信號監(jiān)測體系設(shè)計與應(yīng)用研究、科技部科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究專項等一系列 重要科研項目。協(xié)助科技部相關(guān)司局開展顛覆性技術(shù)創(chuàng)新管理體制機(jī)制設(shè)計、顛覆性技術(shù)體系性戰(zhàn)略研究等實踐工作。依托這些研究與實踐，中信所提出了顛覆性技術(shù)識 別過濾漏斗模型、弱信號識別模型、非常規(guī)評價體系等理論模型；構(gòu)建了顛覆性 技術(shù)監(jiān)測體系，研發(fā)了信息弱信號技術(shù)線索顛覆性技術(shù)的識別方法體系； 建設(shè)了顛覆性技術(shù)感知響應(yīng)平臺顛覆性技術(shù)創(chuàng)新服務(wù)平臺顛覆性技術(shù)選題 方向遴選系統(tǒng)等信息化平臺，實現(xiàn)了對顛覆性技術(shù)的監(jiān)測、預(yù)警、識別、評估與管 理等全鏈條功能，并研發(fā)了定位于新技術(shù)跟蹤監(jiān)測類的《全球技術(shù)雷達(dá)》、定位于技 術(shù)監(jiān)測預(yù)警類的《技術(shù)風(fēng)險信號簡報》、定位于技術(shù)機(jī)會早期發(fā)現(xiàn)類的《全球技術(shù)線索》 與定位于顛覆性技術(shù)識別研判類的《顛覆性技術(shù)前瞻》等情報產(chǎn)品群。 本書是中信所顛覆性技術(shù)研究團(tuán)隊按照顛覆性技術(shù)、顛覆性技術(shù)線索、顛覆性技 術(shù)重要動向與重要風(fēng)險事件的思路，從 2024 年度的《顛覆性技術(shù)前瞻》《全球技術(shù)線 索》《技術(shù)風(fēng)險信號簡報》《全球技術(shù)雷達(dá)》等研究成果中，精心挑選重點內(nèi)容，經(jīng) 過重構(gòu)所形成的顛覆性技術(shù)發(fā)展研究報告。報告由研究方法、生命健康、人工智能、 新一代信息通信、新能源、智能制造與新材料等六大部分組成。第一部分是研究方法， 主要介紹本書采用的顛覆性技術(shù)識別方法、技術(shù)風(fēng)險信號識別方法、顛覆性技術(shù)線索 識別方法與技術(shù)監(jiān)測方法。第二至第六部分是生命健康、人工智能、新一代信息通信、 新能源、智能制造與新材料等五大領(lǐng)域篇，每個領(lǐng)域篇主要包括以換道思維解決 關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展問題的顛覆性技術(shù)、領(lǐng)域顛覆性技術(shù)線索、領(lǐng)域重要技術(shù)動向、領(lǐng) 域重要風(fēng)險事件與影響分析等 4 個方面內(nèi)容。經(jīng)過分析研判，我們也可看到過去一年來， 在這些重要前沿方向中顛覆性技術(shù)的整體發(fā)展態(tài)勢。 一是，生命健康領(lǐng)域顛覆性技術(shù)加速涌現(xiàn)，為解決我國當(dāng)前一些關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā) 展問題提供新思路與新路徑。mRNA 疫苗生產(chǎn)快速、安全性高、效果好，有望以換 道思維破解我國傳統(tǒng)疫苗發(fā)展緩慢、市場占有率低等問題；多模態(tài)分子成像技術(shù)指 標(biāo)全面、靈活性強(qiáng)、成本更低，有望以換道思維破局國外高端儀器設(shè)備技術(shù)壟斷 等現(xiàn)實問題；多組學(xué)整合分析智能分子育種作為智能育種 4.0 階段的代表性技術(shù)，有望 以換道思維縮短育種時間，助力種源自主可控。 二是，人工智能領(lǐng)域顛覆性技術(shù)不斷涌現(xiàn)，加速破解我國一些關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展 困局。可解釋人工智能可增強(qiáng)信任與透明度，助力以換道思維解決大模型發(fā)展問題； 類腦智能為另辟蹊徑實現(xiàn)低功耗大規(guī)模并行計算、解決通用場景問題等提供了新的解 決方案；人形機(jī)器人具備AI+ 高端制造的雙屬性，助力以換道思維解決機(jī)器人 發(fā)展問題，助力關(guān)鍵核心技術(shù)發(fā)展。三是，新一代信息通信領(lǐng)域諸多技術(shù)機(jī)會初現(xiàn)端倪，有望另辟蹊徑解決發(fā)展難題。 硅光芯片、存算一體芯片助力解決高性能、高質(zhì)量芯片的發(fā)展問題；量子計算機(jī)展現(xiàn) 出遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計算機(jī)的強(qiáng)大計算能力，有望重塑未來計算格局；空天地海一體化信息網(wǎng) 絡(luò)構(gòu)建起全方位、立體化通信體系，突破傳統(tǒng)通信局限，實現(xiàn)全球無縫通信覆蓋。 四是，新能源領(lǐng)域呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展態(tài)勢，新技術(shù)研發(fā)接連突破助力我國關(guān)鍵核心技 術(shù)換道攻關(guān)�？煽睾司圩冄邪l(fā)呈加速突破趨勢，有望推動人類進(jìn)入無限能源的新時代； 燃料電池研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)程提速，以新技術(shù)路徑扭轉(zhuǎn)我國油氣資源供給不足、對外依存 度偏高的局面。 五是，智能制造與新材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)路徑換道發(fā)展的顛覆性技術(shù)涌現(xiàn)，加速向 數(shù)字化、智能化發(fā)展。激光顯示以換道思維搶占新型顯示話語權(quán)；石墨烯將更有 效解決高端材料發(fā)展問題；可重復(fù)使用運載器正在助推解決商業(yè)航天發(fā)展問題。 本書既是中信所顛覆性技術(shù)研究團(tuán)隊2024年度《顛覆性技術(shù)前瞻》《全球技術(shù)線索》 《全球技術(shù)雷達(dá)》《技術(shù)風(fēng)險信號簡報》等情報成果的精選，也是團(tuán)隊多年來顛覆性 技術(shù)研究與實踐成果的結(jié)晶，是團(tuán)隊關(guān)于顛覆性技術(shù)理論創(chuàng)新與實踐創(chuàng)新的集中體現(xiàn)。 希望本書能夠幫助大家更好地把握新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革趨勢，為關(guān)鍵核心技術(shù) 發(fā)展提供新的思路與方案。 本書是國家重點研發(fā)計劃項目顛覆性技術(shù)感知響應(yīng)平臺研發(fā)與應(yīng)用示范 （2019YFA0707200）、國家社會科學(xué)基金面上項目面向顛覆性技術(shù)早期識別的弱 信號監(jiān)測體系設(shè)計與應(yīng)用研究（22BTQ027）、中信所重點工作項目的資助成果。 在本書的撰寫過程中，很多思想的火花與靈感是研究組各位同事在長期合作和熱 烈討論中不斷相互啟發(fā)才得以完善的，同時也獲得了諸多專家的指導(dǎo)幫助，在此對每 一位參與本書撰寫的人員深表感謝。由于研究組水平和時間有限，本書還存在很多不 完善之處，懇請讀者批評指正，提出寶貴意見，我們將不勝感激。