赛迪译丛 | 全球未来产业发展指数报告

译者按

2024年2月，科技咨询机构ICVTA&K发布《2023年全球未来产业发展指数报告》，这是自2023年以来发布的第2份报告。报告对未来产业进行重新分类与定义，评选出量子信息、深空深海探测、人工智能、可控核聚变、人形机器人、脑机接口与脑科学、先进通信和生物技术八大未来产业。报告从创新生态系统和技术能力、产业多样性和新兴产业、可持续发展与环境等五方面对国家和城市(集群)进行评估。报告发现美国和中国依然位居前两位，多个国家的排名发生变化，旧金山-圣何塞城市(集群)仍位居榜首，伦敦、合肥、洛杉矶进步明显。赛迪智库科技与标准研究所对该报告进行了编译，期望对我国有关部门有所帮助。

执行摘要

未来产业是在重大技术创新之后出现的产业，能够颠覆现有市场，形成新的需求，影响政策制定，并重新定义经济和社会结构。与战略性新兴产业相比，未来产业更准确地代表了未来科技和产业进步的新方向，在经济和社会转型中承担着枢纽、支撑和引领的作用。近年来，未来产业已成为世界主要国家的新竞争疆域，各国都在积极谋划未来产业发展。

(一)2023年全球未来产业指数排名更新

美国和中国依然位居前两位，多个国家的排名发生变化，各领域冠军出炉。与2022年的排名相比，美国和中国的综合排名没有变化，仍然位居前两位。英国、韩国、德国、荷兰的排名均有所上升，瑞士、日本、新加坡则有一定程度的下降。其中，美国在多个领域保持领先地位，中国在人才与教育领域排名第一，瑞典在可持续发展与环境领域排名第一，瑞士在国际合作和对趋势的适应性领域排名第一。

(二)2023年城市(集群)综合排名

城市(集群)综合排名反映了未来产业的综合实力。2023年，旧金山-圣何塞集群依然位居榜首，在人工智能等领域处于领先地位，但在量子信息和深空深海探测领域还需加强。伦敦跃居第二，在脑机接口与脑科学、深空深海探测领域表现突出。北京、慕尼黑、波士顿等城市(集群)科技创新能力较强。美国上榜的城市(集群)最多，中国紧随其后。每个城市(集群)在不同领域都有优势，显示了全球创新模式的多样性。

(三)2023年科技双星闪耀

人工智能大模型和量子信息取得突破性进展。作为2023年科技行业的热门话题，人工智能和大语言模型取得了令人瞩目的成绩。OpenAI、谷歌、微软等企业相继推出了大模型产品，推动了人工智能生态圈的建立和多模式创新。量子信息产业在2023年取得突破性进展，超导量子比特技术和量子超融合成为量子计算新趋势，量子通信协议、密钥分发技术得到了广泛推广和应用。

(四)2023年的新技术趋势

人形机器人加快商业化，可控核聚变掀起研发热潮。2023年以来，人形机器人产业热度持续攀升。特斯拉“擎天柱”的不断改进标志着人形机器人一系列核心技术的突破，人形机器人商业化步伐加速。在可控核聚变方面，世界各国政府和企业纷纷加大投入，开发可控核聚变能源项目，建设聚变能试验堆，推动可控核聚变技术的研究和商业化。

简介：技术发展，全球影响

(一)编制方法

本报告根据2023年的技术热点，综合考虑产业技术创新与趋势、市场需求与趋势、可持续发展与环境保护、政府政策与法规、社会与文化变迁等因素，评选出八大未来产业。所选产业分别是量子信息、深空深海探测、人工智能、可控核聚变、人形机器人、脑机接口与脑科学、先进通信和生物技术。

未来产业可分为两类：一类是已经存在的先进产业，如人工智能、先进通信和生物技术等。这些产业从长远来看仍将是各种工业经济不可或缺的一部分。另一类预计将在未来10到15年内成长为先进产业，包括量子信息、深空深海探测、可控核聚变、人形机器人以及脑机接口与脑科学。

与2022年发布的报告相比，本报告增加了人工智能、深空深海探测、可控核聚变、脑机接口与脑科学，删除了元宇宙产业。调整的主要原因是，2023年，元宇宙的概念已经不再那么活跃，腾讯、微软、Meta、字节跳动等公司都宣布调整元宇宙相关业务。此外，进一步完善构建网络和高性能计算能力的基础设施也至关重要。无论是硬件层面的宽带和计算能力，还是人工智能，它们都是构建未来元宇宙的框架，也可能是市场最基本的方面。

本报告全面比较了GDP总量约占全球75%的20多个国家和地区的未来产业布局和发展、创新投资以及环境可持续发展能力。未来产业发展指数通过深入的一级和二级研究过程制定。二级研究包括对数百篇文章、联合国工业发展组织和世界知识产权组织等非政府组织发布的研究报告、政府政策文件的持续审查，以及对科学文献的持续审查。一级研究包括对全球各领域专家的近30次深入访谈，其中包括量子科学家、生物科学家和各科研领域的专业人士、技术专家、政府政策制定者、非政府组织活动家以及未来产业各领域的技术企业家和风险投资家。

这一研究过程为评估和选择不同的国家级数据集提供了依据，而这些数据集将成为未来产业指数的指标;2023年报告包括15个此类指标。指标数据集通过两种方式转化为排名得分。对于定量指标，如增长率或价值，每个国家的每个数据点都使用最小-最大归一化方法进行放大或缩小，以得出所有国家在该指标方面的得分范围。对于定性或非标准的数据，报告制定了一个排名分类系统，并为每个国家分配了一个分数。

在对所有15项指标进行评分后，将其归类为不同的支柱。数据来自广泛的最新公开来源，包括国际货币基金组织、国际可再生能源机构、经济合作与发展组织、世界银行、联合国粮农组织、世界知识产权组织、美国国家标准与技术研究院、国际机器人联合会等。ICVTA&K研究人员也对现有数据集进行了一定扩展和完善，并开展额外的国家级交叉比较研究，以填补数据空白，或利用非标准数据创建排名。

这项工作专门针对未来产业政策支柱中的若干指标，包括政策支点，以及今年指数中新增的一个指标。

(二)五大支柱

与2022年版本一样，2023年全球未来产业发展指数的结构由五大支柱组成。

支柱1：创新生态系统和技术能力。该支柱衡量一个地区或实体在其生态系统和技术能力范围内促进创新的总体环境和能力。

该支柱的指标包括以下内容：

·研发和技术投资：评估国家或城市在研究与技术创新方面的投资水平，包括政府和企业的研发支出。

·科技人才吸引和培养：考察吸引和培养高层次科技人才的能力，包括研究机构和企业采用的人才战略。

·初创企业活动：衡量初创企业的数量、投资活动以及孵化器的存在和发展情况，反映创新生态系统的活力。

·创新生态系统开发：评估科技园区、研究中心和技术创新孵化器的建设和运营情况，以支持创新发展。

·数字基础设施构建：评估城市或国家对5G和物联网(IoT)等数字技术的投资，以支持数字经济和技术应用。

支柱2：产业多样性和新兴产业。该支柱评估一个地区或实体内的产业多样性，以及其接纳新兴产业的意愿。

该支柱的指标包括以下内容：

·新兴产业的发展潜力：评估未来产业的潜力和创新能力，包括人工智能、生物技术和新能源等领域。

·建立行业生态系统的能力：评估国家或城市群在构建未来产业生态系统方面的能力和水平。

·产业多样性：评估城市或国家产业结构的多样性，避免过度依赖某一特定产业。

支柱3：可持续发展与环境。该支柱衡量一个地区或实体在促进可持续发展和环境保护方面的承诺和努力。

这些指标衡量以下方面：

·可再生能源的利用：考察城市或国家在利用可再生能源(太阳能、风能等)方面的进展。

·环境政策和生态保护：评估政府发布的环境政策和生态保护措施，确保可持续发展。

支柱4：人才与教育。该支柱衡量一个地区或实体内人力资源和教育举措的质量。

这些指标衡量以下方面：

·高科技人才培养：评估高等教育机构和技术培训的质量和数量，确保高质量人才的充足供应。

·创新教育和职业培训：研究符合行业需求的创新教育和职业培训计划，提高人才的创新和实际应用能力。

支柱5：国际合作和对趋势的适应性。该支柱衡量一个地区或实体参与全球合作和适应新趋势的程度，包括分析与其他国家或实体在国际范围内的伙伴关系、合作和互动。

这些指标衡量以下方面：

·国际创新合作：衡量与其他国家或城市的创新合作水平，包括研究合作和技术交流。

·国际产业链的参与程度：评估参与国际产业链和全球价值链的程度，以拓展市场，增强国际竞争力。

·对未来产业政策和趋势的适应性：审查相关政策是否有助于适应未来的行业趋势，包括数字化转型和智能制造。

2023年全球未来产业评估：

国家前景排名

本报告确定了20个技术创新实力最强、未来产业发展潜力最大的国家。报告从五个方面对候选城市进行评估，具体包括创新生态系统和技术能力、产业多样性和新兴产业、可持续发展与环境、人才和教育、国际合作和对趋势的适应性。

美国和中国连续两年占据了全球未来产业发展指数榜前二的位置，其中美国在未来产业领域仍然是无可匹敌的领导者，并在创新生态系统和技术能力、产业多样性和新兴产业方面位居榜首。中国虽然排名第二，但在人才与教育方面优于美国(第1位)。与去年相比，英国的排名有了大幅提升，今年总体排名第三，在各个维度的表现都较为出色。

与2022年相比，韩国(第4位)、德国(第5位)和荷兰(第8位)在2023年的排名均有所上升，并一直保持前十的排名，而瑞士、日本和新加坡在2023年的排名均有所下降，分别排在第6、第11和第12位，其中瑞士在国际合作和对趋势的适应性方面排名第一。瑞典也在前十的国家之列，其在可持续发展与环境方面处于领先地位(第1位)。加拿大则稳步增长，排名第十。

创新生态系统和技术能力是衡量一个国家全球竞争力的关键指标，包括研发和技术投资、科技人才吸引和培养、初创企业活动、创新生态系统开发以及数字基础设施构建。美国和韩国在这一领域的排名领先，其中，美国在科技人才吸引和培养、初创企业活动和创新生态系统开发方面排名第1，韩国在数字基础设施构建方面排名第1。以色列在研究和技术方面的投资最高。在排名前20的国家中，英国进展均衡，在创新生态系统开发方面位列第3。总而言之，这一维度的前3名分别为美国、韩国和英国。

产业多样性和新兴产业对一个国家的经济弹性、成本控制和稳定发展至关重要，具体包括新兴产业的发展潜力、构建产业生态系统的能力以及产业多样性。从产业多样性和新兴产业排名结果来看，美国在人工智能、量子信息、生物技术、新能源等新兴产业方面发展潜力较大，在产业生态系统构建方面处于领先地位。尽管葡萄牙在产业多样性方面名列第1，但在其他两个方面却处于落后状态。这一维度的前3名分别为美国、中国和英国。

可持续发展与环境维度重点关注可再生能源的利用、环境政策和生态保护。瑞典和丹麦在该维度表现出色，推出了太阳能公园计划(瑞典宣布计划在胡尔茨弗雷德机场跑道沿线建设一个90兆瓦的太阳能公园)，丹麦则实施了增加碳排放税的措施。韩国和以色列在可再生能源的利用方面、英国和德国在环境政策和生态保护方面表现出众。意大利在可再生能源的利用方面比较落后，但在环境政策和生态保护方面却非常出色。这一维度的前3名分别为瑞典、丹麦和韩国。

人才与教育维度包括高科技人才培养、创新教育和职业培训两个方面。中国和美国在人才与教育指标方面取得了显著成绩，部分原因是企业与大学在研发方面的广泛合作，以及两国排名前3的大学在QS世界大学排名中均获得较高的排名。此外，英国、瑞士和德国排名前3的大学在QS排名中也获得了不错的排名。加拿大和新加坡在产学研合作方面的表现也值得称赞。这一维度的前3名分别为中国、美国和英国。

国际合作和对趋势适应性包括国际创新合作、国际产业链参与程度以及对未来产业政策和趋势的适应性。美国、中国和德国在国际创新合作方面表现出色。根据世贸组织发布的《2023年全球价值链发展报告》，新加坡、荷兰和葡萄牙是全球价值链的重要参与者。此外，新加坡、瑞士和荷兰在制定政策应对数字化转型和智能制造等新兴产业趋势方面也表现突出。这一维度的前3名分别为瑞士、德国和美国。

2023年全球未来产业评估：

20个未来城市(集群)

本报告评选出了20个最具技术创新实力和未来产业发展潜力的城市(集群)，并将其命名为“20个未来城市(集群)”。

20个未来城市(集群)排名考虑了量子信息、深空深海探测、人工智能、可控核聚变、人形机器人、脑机接口与脑科学、先进通信和生物技术领域，客观反映了城市(集群)在这些未来产业方面的整体实力。旧金山—圣何塞集群与2022年一样，取得了最高的综合排名。旧金山拥有一流的科研机构和大批创新科技人才，在人工智能、人形机器人、先进通信等方面处于世界领先地位。但是，旧金山在量子信息、深空深海探测等领域的表现相对落后，在这些领域没有进入世界城市前五。与2022年相比，伦敦的排名大幅上升，2023年排名第二。伦敦在脑机接口与脑科学、深空深海探测、生物技术等方面的优势突出，但在人工智能、人形机器人等方面有待加强。

其他科技创新能力较强的城市还包括北京、慕尼黑、波士顿等。其中，排名第三的北京在这些领域发展均衡，在先进通信、脑机接口与脑科学方面的创新成果显著。慕尼黑不仅在生物技术领域，而且在脑机接口与脑科学领域也表现出了强大的实力。波士顿先进的技术环境吸引了许多新兴产业公司，特别是脑机接口与脑科学、人形机器人和生物技术领域的公司。

在这次排名中，美国上榜城市(集群)数量最多，共有8个城市(集群)。紧随其后的是中国，有4座城市(集群)进入前20名。德国也有2座城市(集群)上榜，具有一定的竞争优势。

未来产业综合分析与排名

(一)量子信息产业

量子信息是指一种基于量子力学基本原理的新型信息传输方法，包括量子计算、量子精密测量和量子通信。量子信息技术将为航空航天、国防、汽车、化工、金融和制药等各行各业带来突

破。在排名前20的城市(集群)中，美国城市(集群)有4个，欧洲城市(集群)有6个，亚洲城市(集群)有5个。

(二)深空深海探测产业

深空产业是一个高技术、高风险、高回报的产业，包括一系列利用深空技术的商业活动，如太空旅游、太空采矿、太空制造和太空科学研究。深海产业包括一系列利用深海技术的商业活动，如深海资源开发、深海科学研究、深海设备制造和深海旅游。在排名前20的城市(集群)中，美国有6个，上榜数量最多。中国和日本在这一领域也取得了显著成果，分别有3个和2个城市(集群)上榜。

(三)人工智能产业

人工智能是一个广义的术语，包括机器学习、深度学习和自然语言处理等各种技术。人工智能产业链通常分为三层：基础层、技术层和应用层。从排名中可以看出，美国和中国在人工智能领域占据优势地位。在前20个城市(集群)中，美国有6个且前5个城市(集群)均位于美国。中国在全球人工智能领域迅速崛起，有4个城市(集群)进入前20名。

(四)可控核聚变产业

可控核聚变是一种可持续和可控的核反应，进行这种反应的装置被称为“人造太阳”。可控核聚变作为一项具有巨大潜力的前沿颠覆性技术，是未来能源发展的重要方向之一。从排名中可以看出，前20名中有8个城市(集群)位于欧洲。美国在使用核能和技术研发方面也保持着全球领先地位，在前20名中有3个城市(集群)位于美国。中国合肥和中国台湾在此次20强城市(集群)排名中分别位列第3和第19。

(五)人形机器人产业

人形机器人是指设计用来模仿人类外观和行为的机器人，尤其是身体与人类相似的机器人。人形机器人需要强大的运动控制能力，以及先进的感知和计算能力，涉及生物仿生感知和认知、动态融合技术、人工智能、大数据云计算和视觉深度导航等领域的最新技术。由于技术壁垒较高，人形机器人产业的主要参与者是科技公司，而美国在这一领域占有明显优势。在排名前5的城市(集群)中有4个位于美国，而且一共有6个美国城市(集群)进入前20名。

(六)脑机接口与脑科学

脑机接口与脑科学是近年来国际科学界的研究热点。随着新一轮科技革命和产业变革的蓬勃推进，世界主要经济体纷纷加大在该领域的投入和研发力度，积极布局“大脑计划”。从排名来看，前20个城市(集群)中有5个位于美国，占据了行业主导地位。

与欧美国家相比，中国的脑机接口与脑科学研究起步较晚，但近年来发展迅速，逐渐达到国际前沿水平，当前处于第二梯队，在前20个城市(集群)中有4个位于中国。

(七)先进通信

先进通信是社会生活的基本组成部分。在全球范围内，5G已进入广泛商用部署阶段。根据全球移动供应商协会的数据，截至2023年5月，全球已有99个国家和地区的254家运营商推出了商用5G网络服务。与此同时，随着移动通信技术的发展，6G已成为全球技术创新的热点。从排名看，先进通信产业排名前5的城市(集群)分别是旧金山—圣何塞、北京、粤港澳大湾区、圣地亚哥和伦敦—牛津—剑桥。

(八)生物技术

生物技术是一种应用生物学、化学和工程学基本原理，利用生物(包括微生物、动物细胞和植物细胞)或其组成部分(细胞器和酶)生产有用物质或为人类提供某些服务的技术。在排名前20的城市(集群)中，8个属于欧洲，6个属于美国，4个属于亚洲。美国在全球生物技术产业中处于领先地位，拥有世界上最成功的生物技术公司和最先进的技术。与美国相比，欧洲和亚洲的生物技术水平较低。在欧洲，生物技术产业主要集中在德国、英国、荷兰和瑞典等国家。在亚洲，生物技术产业主要集中在日本、中国和新加坡等国家。上榜的亚洲城市(集群)有东京—横滨、北京、新加坡和上海，分别排第7、第13、第19和第20名。

结论

未来产业已成为大国竞争的焦点，特别是在全球范围内，发达国家与新兴经济体对未来产业的争夺逐渐加剧。量子信息、神经科学、人工智能、无人技术、超材料、航空航天等众多新概念、新技术、新领域不断涌现。针对这一趋势，各国纷纷制定产业政策，提供更多资源和支持，将未来产业确立为政府和企业竞争的“主战场”。

数字经济竞争日趋激烈，人工智能作为其核心产业异军突起，尤其是大模型的应用，成为大国产业竞争的关键领域。在这一领域，抢占人工智能技术和产业的先发优势，建立技术和产业壁垒，将有助于在未来的国际竞争中占据有利地位。发达国家通过多年的技术积累和国际巨头的持续投入，构筑了坚实的技术壁垒和优势，在人工智能的应用和产业落地方面占据领先地位。随着商业应用的不断拓展，人工智能技术有望成为数字经济的核心驱动力，进入爆发式发展阶段，导致人工智能产业竞争日趋激烈。

与此同时，绿色产业的规模也将继续扩大。随着全球碳中和目标的逐步实现，以及各国政府对绿色和低碳领域投资的不断增加，全球绿色产业有望进一步发展壮大。乌克兰危机加剧了欧洲能源结构转型的压力，促使欧美加速向清洁能源全面转型。未来，国际能源产业将发生结构性变化，核能极有可能成为未来的主要能源形式之一。为继续推动核能发展，各国制定了一系列激励政策，包括美国能源部发布的“核聚变能源未来路线图”、欧盟的“欧洲核聚变研发路线图”以及日本的“核聚变能源计划”等。这些政策将推动核能产业的发展。

译自：2023 Global Future Industry Index，February 2024 by ICVTA&K

来源：赛迪智库科技与标准研究所

译文作者：赛迪工业和信息化研究院 池浩湉

编辑、校对：晓燕

指导：辛文