The United States is locked in a long-term strategic competition with China to shape the rapidly evolving global technological land scape. Innovation in emerging technologies could transform society, create new industries, foster new dependencies, and alter the char acter of warfare. Whichever country secures a lead in key technol ogies—particularly those with first mover advantages—will tip the balance of power in its favor and reap economic benefits far into the 21st century. China under General Secretary of the Chinese Commu nist Party (CCP) Xi Jinping has recognized the potential advantages of seizing the innovation “high ground” in this competition and has aggressively designed, implemented, and funded programs to domi nate technologies of the future. In doing so, Beijing hopes its efforts will underpin national rejuvenation, making the country powerful, self-sufficient, and impervious to perceived technological “contain ment” from the United States and its allies and partners. China has focused on developing emerging technologies such as artificial intelligence (AI), quantum technologies, biotechnology, and battery energy storage systems. The United States has similarly realized the importance of technology competition with China and has sig nificantly altered the policy environment around key technologies, particularly semiconductors, advanced computing, and clean energy. China faces many challenges, including these U.S. policies, a falter ing domestic economy, and inefficiencies inherent in its state-direct ed innovation system. However, if China manages to overcome these challenges, its rapid technological progress threatens U.S. economic and military leadership and may erode deterrence and stability in the Pacific, as well as tip the global balance of power.
您是否曾想过,智能手机中的地图如何通过分析实时数据(例如交通拥堵情况)来引导您以最快的路线到达目的地?在将照片上传到社交网站时,是否曾发生过照片中的朋友被自动识别和标记的情况?这些都是人工智能应用的一些例子。Siri、Google Now、Cortana、Alexa 等智能数字个人助理均由人工智能提供支持。人工智能致力于将人类的自然智能模拟到机器中,从而使它们表现得更智能。智能机器应该模仿人类的一些认知功能,如学习、决策和解决问题。为了让机器以最少的人为干预执行任务,它们被编程为创建知识库并在此基础上做出决策。人工智能系统还可以从过去的经验或结果中学习以做出新的决策。
新兴技术 新兴技术概述 在信息技术领域,“新兴技术”一词对不同的人有不同的含义。 Businessdictionary.com 将新兴技术定义为“目前正在开发或将在未来五到十年内开发出来的新技术,它将彻底改变商业和社会环境。” 这个定义将新技术视为新兴技术,但并不完全准确。有些人认为新兴技术是现有技术的创新,被创造性地用于现代化。例如,人工智能最早是在 20 世纪 50 年代开发出来的,但到目前为止,它仍然被视为一项新兴技术,因为这种发展仍在进步并且渗透到各个研究领域。 技术也可以通过其特征被标记为新兴技术。表 1 展示了根据 Rotolo、Hicks 和 Martin (2015) 对新兴技术的五 (5) 个主要特征的描述以及技术的出现方式。
概述以来,自50年前的第一个基因工程实验以来,美国已成为生物技术的世界领导者,导致生物技术产品贡献了超过9000亿美元的经济活动,近期是美国GDP的5%,近年来1。作为一个领域,生物技术包括数据,工具,研究基础设施,劳动力能力和创新,这些数据能够发现生物有机体的发现,利用和重编程,其组成部分及其生物学相关的过程。生物技术领域的进步包括基因组测序,编辑和合成;合成和工程生物学;化学生物学和化学遗传学;成像和生物传感;和计算方法,包括人工智能和生物分子结构预测。在这些领域,工程,数学,物理科学,社会和行为科学以及计算科学的多学科,与生物有关的方法正在促进生物技术能力的快速发展,这些能力推动了美国生物经济的创新。这些能力还为社会挑战(例如气候变化和传染病)提供了解决方案,并提供了基础和使用启发的研究,这些研究将导致创造有助于农业,健康,安全,制造业,能源和环境部门的商品和服务。NSF长期以来一直支持催化生物技术发展的基础研究的广度。目前在每个董事会几乎计划的投资都包括跨量表的研究和基础设施 - 从分子到有机体和生态系统 - 综合
推动新兴产业发展,保障国家和经济安全 描述和理由 70 多年来,NSF 一直支持广泛科学和工程领域的基础研究和转化研究,增强了美国国家安全、美国制造业和工业生产力以及美国劳动力发展,包括解决教育、机会和其他服务的不平等问题。NSF 对高风险、高回报研究的投资扩展了人类知识,解锁了全新的技术和行业。这催生了自动驾驶汽车、革命性的下一代无线网络和系统、新型计算平台、救生医疗设备、先进制造业和精准农业。NSF 的投资还通过催化和维持关键技术重点领域的领导地位,并利用这些技术进步来支持国家安全需求,从而增强了国家和经济安全。有无数的例子表明,NSF 资助的突破性成果已被其他机构作为其使命的一部分采纳。随着美国面临日益激烈的全球科技领导地位竞争,NSF 已准备好加强和扩大投资,以推动突破性技术的发展,包括创新和转化。NSF 对新兴产业的投资是其基础支柱之一,包括《CHIPS 与科学法案》授权的几个关键技术重点领域的进展,这些进展涵盖 (i) 使研究人员和学生能够民主地获取进行新概念和新能力的野外实验所需的基础设施;以及 (ii) 利用我国各个角落的创新精神,这反过来又使任何地方的任何人都能从事未来的工作,并确保美国在未来几代人中持续保持领导地位。在 2024 财年,NSF 将通过加强和扩大充满活力、多样化和协调良好的投资组合来加速新兴产业的发展。如下所述,NSF 在 2024 财年的投资将扩大现有活动的规模,以加速成果和深化影响,同时还将启动新项目,使研究人员和创新者能够进行合作。推动新兴产业发展的关键技术重点领域的支持将来自 NSF 的各个部门。投资目标 NSF 在新兴产业方面的投资组合与其更广泛的目标相一致,即增强国家的经济竞争力、保持我们的全球领导地位和韧性、扩大创新领域并提高每个人的生活质量。具体来说,NSF 将 (i) 推动科学和工程研究与创新,从而带来突破性技术以及解决国家和社会挑战的解决方案;(ii) 加速基础发现从实验室向市场和社会的转化,推动美国经济;(三)创造公平的教育途径,确保每个美国人都能从事高薪、高质量的工作。基于 NSF 在科学和工程研究与教育领域的长期领导地位,一个重点将是帮助全国各地的美国人开发和建立新的科学和工程驱动的创新生态系统,以加强社区并满足重要的国家需求。NSF 将加强和扩大基础研究的全方位范围,从基础的、以发现为导向的研究到新兴产业中以使用为导向、以解决方案为导向的研究。这包括先进制造、先进无线、人工智能、生物技术、