美國國家科學基金會發布關鍵技術評估框架報告

2023年11月06日

2023年10月24日，美國國家科學基金會（NSF）發布“確保美國的未來：關鍵技術框架評估”（Securing America’s Future: A Framework for Critical Technology Assessment）報告，提出了如何及時了解全球技術和生產能力的態勢，量化創新潛力價值的分析方法，以及量化國家目標機會的工具，以識別加強美國在關鍵技術領域競爭力的途徑。

由美國國家科學基金會（NSF）資助的“國家關鍵技術網絡評估”（National Network for Critical Technology Assessment）匯集了美國各地的頂尖學者，對評估技術成熟度、發展軌跡和影響的分析方法進行試點，從而推動為未來政府投資制定數據驅動型方案。該網絡研究了處於不同成熟度的四項技術：人工智能、半導體、生物制藥以及能源和關鍵材料。橫向努力還側重於建立系統機制，以評估美國在關鍵技術領域的全球競爭力。

1.人工智能（AI）

通過機器驅動的知識合成、實驗優化和其他機制，人工智能具有加速科學發現的潛力，但許多科學領域並未從中受益。政策可以支持人工智能在科學和技術學科發現（通過與AI專家合作）和培訓（通過教育）等領域的最佳應用。以下措施可以彌補利用AI加速科學發現方面的差距：

（1）資助並促進科學和工程學科與AI專家之間的跨領域合作；

（2）資助開發大學課程，使AI在科學和工程領域得到最佳利用；

（3）擴大AI相關人才隊伍：擴大美國博士項目的外國畢業生留在美國的機會；增加資助和支持項目，促進女性和小群體在AI相關領域的發展。

2.半導體

要恢復美國在半導體領域的競爭力需要多管齊下。首先，要針對工人培訓進行投資，以克服某些地區在新建尖端國內半導體設施方面面臨的勞動力和技能缺口。先進的分析工具可以被用來識別特定地區的技能供需錯配，並為必要的地區培訓和再培訓提供信息。

其次，美國在幫助研究人員獲得商業生產技術方面落後於競爭對手國家。當企業想要獲得補貼時，應要求企業增加研究人員獲得商業生產技術的機會；

最後，考慮到經濟和安全的利害關系、競爭對手國家的進步以及不確定因素導致的資金不足，美國應在CHIPS和科學法案的基礎上增加對下壹代半導體器件（beyon誒-CMOS）的資助。

3.生物制藥

藥品是美國醫療服務中被使用最多的用品，其供應鏈缺乏彈性，這會導致質量缺陷和供應短缺，從而給患者和醫療系統帶來風險。

供應短缺的風險主要集中在非專利藥品，先進制造技術（AMTs）包括連續制造、模塊化制造、先進批量加工和數字孿生技術等，在確保產品質量和制造過程的可靠性方面具有優勢，但私營部門並沒有在制藥業普遍采用這些技術，也沒有在非專利藥領域頻繁采用這些技術。

聯邦政府需要采取多管齊下的方法，包括：修訂對仿制藥的監管以促進AMT的采用；擴大對藥物前體和質量的跟蹤和監管；提高公眾對供應鏈中藥物質量問題的認識；盡早讓公眾了解對質量、價格、可用性的期望和解決這些問題的政策。

4. 儲能與關鍵材料

決策者和行業預計從傳統汽車向電池電動汽車（BEV）的轉型很可能在2030年就面臨重大的電池材料供應鏈風險。2030年的情景模擬表明，地緣政治爭端或自然災害將導致鋰和鈷供應沖擊，屆時影響將包括新車（包括傳統汽車和電動汽車）價格大幅上漲，近百萬美國家庭無法購買新車，消費者盈余損失約240億美元，電池芯和電池組生產線工人工資大幅損失。

通過供應鏈多樣化和更多采用無鈷電池，可以避免鋰和鈷的供應沖擊：鼓勵在美國國內或貿易限制風險較低的地區增加鋰供應，以減輕地緣政治爭端帶來的負面影響；增加無鈷電池（如磷酸鐵鋰電池）的使用，可顯著降低鋰和鈷供應沖擊的負面影響。目前美國已采取了壹些直接行動，以增加無鈷電池的采用和未來的鋰供應，而對新型鋰加工和無鈷電池化學技術創新的投資可加強替代技術發展。

來源：中國科學院知識產權信息

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