2024年美国关键技术清单更新及分析

王雪莹 冯晶晶 傅翠晓

2024年2月，美国国家科学技术委员会（NSTC）发布了新一版《关键和新兴技术（CETs）清单》（简称《清单》）。《清单》以美国2020年发布的《关键和新兴技术国家战略》（表1）为基础，每两年对“关键和新兴技术”列表进行一轮更新。《清单》体现了美国政府对未来最重要、最急需技术的认识和判断。NSTC指出：《清单》可为未来技术发展提供重要的优先顺序信息，也有助于美国在全球科技战略竞争中赢得关键优势。

美国三版《清单》内容的主要更新变化

2020年10月，为了实施“美国制造”和“美国优先”议程，美国总统特朗普发布了《关键和新兴技术国家战略》。该战略首次提出了特朗普政府认为对美国经济增长、技术竞争力和国家安全具有重要意义的2020版《清单》，列出了人工智能、先进计算、生物技术、通信和网络技术、半导体和微电子、量子信息科学等20个技术领域作为优先事项，但该《清单》没有给出各领域下的具体技术方向。

2022年《清单》对2020年《清单》的20个技术领域作了较大调整，并新增了各领域内的重点技术方向清单。与2020年相比，2022年《清单》在技术领域中移除了数据科学和存储技术、区块链技术、先进传统武器技术、医学和公共健康技术、农业技术等领域，而新增了定向能技术、金融技术、高超音速技术、网络传感器技术等领域。

与2022年《清单》相比，2024年《清单》在18个大的技术领域中，14个领域基本保持不变。主要区别是将2022年《清单》中原有的核能技术领域并入清洁能源技术领域；将原有的金融技术领域扩充为数据和网络安全技术领域；将原有的自主系统与机器人领域扩充为高度自动化、自主和无人系统（UxS）以及机器人技术领域；并新增了定位、导航和授时（PNT）技术领域。

从各领域下的重点技术方向来看，在2024年《清单》（表2）总计的123个技术方向中，相比2022年调整或新增的技术方向共有45个，占比约37%，涉及18个技术领域中的13个。其中，2024年《清单》显著加强技术布局的领域包括人工智能相关技术、生物技术、数据和网络安全技术、无人系统技术、下一代通信技术、定位导航技术、空间技术等。

2024年《清单》新增和变动内容分析

美国《清单》两年一度的迭代更新是为了及时反映美国在国家安全、经济发展、前沿竞争等各方面的技术新需求，为此美国专门建立了由18个联邦政府部门共同参与的关键和新兴技术遴选和评估机制。从需求驱动角度分析，2024年《清单》中新增的技术领域和技术方向主要可以归为五类。

第一类是重点支撑美国国家战略任务需求的，如空间技术领域的大量新增技术都为了支持“阿尔忒弥斯”登月计划服务。

第二类是及时响应国际形势变化的，如新增的数字地图和自主指挥技术，强调高可靠性的新一代通信技术，定位、导航和授时技术等，都与俄乌战场体现出的战争新特征新形态有密切关联。

第三类是紧紧把握技术前沿应用热点的，如先进计算领域新增的空间计算技术对应着元宇宙的蓬勃发展；人工智能技术领域新增的生成式AI系统、多模态和大型语言模型及训练方法等内容对应着ChatGPT等大模型的崛起；生物技术领域新增内容体现了近年来全球生物医药产业的最新技术进展，无细胞合成已成为生物制品高效生产的新趋势，生物/非生物界面成为实现人工光合作用的新途径。

第四类是重要领域基础性和使能性的，2024年《清单》中新布局了多项先进技术相关的基础设施、设备和服务，如：用于人工智能应用的先进计算，是人工智能技术创新和应用领域竞争优势的重要基础；量子支持系统技术为量子芯片提供低温、抗干扰等运行环境，是量子计算迈向实际应用的关键瓶颈。2024年《清单》中还增加了多项基础性和前沿性的“使能技术”，如：先进计算领域增加了“先进建模和仿真”；人工智能领域增加了“人工智能性能保证和评估技术”“基础模型”“用于训练、调整和测试的合成数据方法”等。这些调整体现出美国对于底层技术、方法和工具的高度重视，把这些技术看作长期维持竞争优势的关键“杀手锏”。

第五类是面向美国经济社会迫切需求的，如：新型半导体和微电子技术、先进轻质金属制造技术、制造业传感技术等主要出于推动“制造业回归美国”的需求；数据和网络安全技术主要针对近年来数字社会越来越多的隐私泄露、网络攻击等风险；碳管理技术主要面向气候变化危机等。

另一方面，也有少数列入2022年《清单》的技术在2024年《清单》中被移除，技术被移除主要有两方面的原因。其一是技术自身已达到较高的成熟度，如宽带隙和超宽带隙半导体电源管理技术被移除，因为近两年以氮化镓（GaN）快充为代表的此类技术已迅速成为市场主流。其二是技术需求前景不确定或需求消失，如抗量子计算密码学被移除，是因为近期内量子计算机对现行密码系统造成明显威胁的可能性较低；又如空间核动力推进技术被移除，是因为美国认为传统化学推进方案足以支撑其以月球和火星为目标的太空战略。

《清单》中关键技术遴选的组织过程和方法

根据《关键和新兴技术国家战略》部署，2020年美国成立了由白宫科技政策办公室（OSTP）、国家科学技术委员会（NSTC）和国家安全委员会（NSC）联合主持，18个政府部门参与的“关键和新兴技术快速行动”小组委员会，负责调查并确定关键和新兴技术，定期更新技术清单。

根据韩秋明等人的相关研究，美国在《清单》更新过程中采用了系统性技术侦测、评估与确认方法，形成了国家关键技术综合遴选机制全流程框架。美国国家关键技术选择的总体框架可分为两个部分：上半部分旨在评估技术的广泛影响，下半部分则从国家关键技术候选清单中根据政策和实现方式制定优先清单。这个过程的基本逻辑包括：使用技术地平线扫描（Technology Horizon Scanning）方法进行技术影响评估，然后将扫描结果与国家战略目标（如国家安全、经济繁荣、技术领先和社会凝聚力）匹配，从而得到国家关键技术候选清单。随后，结合具体的政策问题和需求，分析每种候选技术是否能提供实际利益，应对潜在威胁，并分析可行的技术解决方案，包括判断技术的获得方式，如自主创新、与可信伙伴联合研发或从国际市场直接购买。最后，根据国家战略需要和技术发展前景的预判，制定国家关键技术优先清单。

美国《清单》对中国的借鉴和启示

第一，应高度重视美国《清单》发出的科技战略竞争信号。美国出台《清单》的目标是为了维护美国国家安全和竞争优势。《关键和新兴技术国家战略》提出了包含两大关键支柱、21项优先行动的竞争措施。NSTC特别指出，美国各行政部门和机构在制定保障国家安全、竞争国际人才以及保护敏感技术的相关计划时，可以将《清单》作为重要的参考依据。

拜登2023年10月30日发布的关于人工智能的行政命令包含旨在为人工智能和其他“关键和新兴技术”相关领域专家赴美签证手续提供便利的条款，该命令即使用《清单》技术列表对所涉及的人才范围进行定义。白宫还以《清单》为依据积极推动国际标准制定，强化构建技术保护同盟，于2023年5月出台了“关键和新兴技术国家标准战略”，明确将优先发展对国际竞争力和国家安全至关重要的关键和新兴技术子领域标准。2023年11月，美国战略与国际研究中心（CSIS）发布了《优化关键和新兴技术的出口管制》报告，提出美国应实施“外科手术”式的精准出口管制规则，以应对在关键和新兴技术领域的新挑战。

在当今中美大国竞争关系升温的背景下，应警惕《清单》可能成为美国对中国实施科技战、人才战的重点领域“战略地图”。应结合自身国情和发展需求，提前对《清单》中的技术领域进行深入研究和布局，提升自主可控能力，做好潜在风险预警。

第二，美国《清单》编制的组织机制和方法值得参考。美国《清单》研究编制过程具有较强的科学性、前瞻性和包容性。“关键和新兴技术快速行动小组委员会”这一科技部门为主牵头的跨部门组织协调机制对于在关键技术选择过程中达成共识非常重要，也有利于促进技术研发的后续发展和应用。《清单》对技术的分析研判形成了完整的方法体系，能有效综合技术发展趋势和战略需求信息，并建立了两年一轮次的及时反馈和滚动更新机制。当前我国“十五五”科技规划前期研究将启动，美国《清单》编制的成熟方法值得我们在规划研究及其他战略技术、未来技术前瞻性研究中参考借鉴。

第三，美国《清单》思路加快形成自主的未来技术图景借鉴。美国《清单》作为国家科技战略的重要组成部分，不但为美国技术发展提供优先领域的指南，也为人才、贸易、标准化等各部门出台相关政策提供直接依据。目前我国的科技战略、规划中还缺乏类似的未来关键技术领域总体框架。建议科技工作应以“四个面向”为根本引领，进一步深入研究经济社会、国家安全等对科技提出的关键需求，借鉴《清单》的思路和功能，结合技术预见、技术路线图、技术地图等方法工具，加快创建完善我国自主的未来技术图景，形成科技创新“一张蓝图绘到底”的战略蓝图。

本文作者王雪莹为上海市科学学研究所副研究员，冯晶晶为上海市科学学研究所助理研究员，傅翠晓为上海市科学学研究所研究员。