三、重要前沿技术领域研究进展
（一）信息
美国与盟友就半导体制造及出口管制开展合作，加速打造“去中国化”的供应链，对中国半导体行业形成“合围”。在合作方面，越南与印度成为最新拉拢对象。在与印度合作方面，微芯科技（Microchip）、美光（Micron）、应用材料公司（Applied Materials）、AMD等公司都宣布了投资计划，重点包括进一步完善新研发中心、扩建和加强工程实验室、加强人才招聘，以及布局供应链等。在与越南合作方面，美越将两国关系提升为全面战略伙伴关系，在半导体、AI及关键矿产等领域深化合作。微软、英伟达（NVIDIA）、美满电子（Marvell）、新思科技（Synopsys）、安靠（Amkor）等公司扩大与越南企业的合作，并建设新的设计中心与制造厂。在出口管制方面，美、日、荷针对半导体制造设备和高端AI芯片限制出口。美国商务部（Department of Commerce，DOC）发布新的先进计算芯片出口管制临时最终规则（AC/S IFR），依据算力、性能密度等参数对部分型号AI芯片出口进行限制，直接影响英伟达、AMD和英特尔等先进图形处理器（Graphics Processing Unit，GPU）芯片对华出口；《芯片与科学法案》补贴申请细则限制企业在中国扩产。日本经济产业省（Ministry of Economy，Trade and Industry）公布《外汇及外国贸易法》（Foreign Exchange and Foreign Trade Act），将先进芯片制造设备等23个品类追加列入出口管制清单。荷兰限制先进的沉积设备和浸润式光刻系统等技术出口，直接影响ASML高端深紫外光刻机的对华出口。
网络与数据安全问题呈现扩大化、多层次对抗趋势，各国加强应对。漏洞利用、勒索攻击和网络战对全球威胁持续扩大，正演变为持续性安全风险：一是MOVEit漏洞导致全球2600个组织、8400万人的数据遭泄露，影响美国能源部（United States Department of Energy，DOE）等多个政府机构；二是LockBit勒索软件组织攻击中国工商银行美国子公司、美国波音公司（Boeing）、英国皇家邮政集团（Royal Mail），导致大量数据泄露、业务被迫中断；三是俄乌、巴以冲突各交战方通过分布式拒绝服务攻击（Distributed Denial of Service，DDoS）、破解攻击等手段攻陷关键基础设施和重要信息系统。作为应对，各国出台网络战略与规划。美国白宫发布《国家网络安全战略实施计划》，意在加强国家安全和重大网络攻击的长期抵御能力；国防部发布《2023年网络战略》非机密摘要，借鉴多年网络行动与俄乌冲突实际经验提出4条工作路线，并强调发展合作伙伴能力。欧盟就《网络韧性法案》达成临时协议，对软/硬件产品的设计、开发、生产和上市提出网络安全要求。澳大利亚发布《2023—2030年网络安全战略》，成立新的协调机构并斥资6亿澳元（约合4.04亿美元）维护网络安全。
高频通信技术发展促进5G迭代与6G研发，6G标准化迎来关键窗口。国际通信组织国际电信联盟（International Telecommunication Union，ITU）就6G愿景和总体框架达成共识，计划于2024—2026年具体开展技术性能指标和评估指南等的制定工作。我国东南大学开发出高安全性6G通信的通用超表面天线，可同时操控电磁辐射的幅度、相位、频率、极化和方向；航天科工完成国内首次太赫兹轨道角动量的实时无线传输通信实验，通过4模态合成实现100Gbps无线传输；华为公司推出5.5G关键技术，提高宽带化、泛在化、绿色化和智能化能力。美国国家安全委员会（National Security Council，NSC）发布《6G原则：开放且具有韧性的设计》（Principles for 6G：Secure，Open，and Resilient by Design），重点阐述对6G设计原则的考虑；高通实现Sub-6GHz频段全球最快5G下行传输速率；弗劳恩霍夫海因里希赫兹研究所（Fraunhofer Heinrich Hertz Institute，Fraunhofer HHI）和韩国LG公司将6G数据的传输距离提升至320米，较该团队一年前创下的纪录提升2倍。欧盟启动6G网络充分集成非地面网络（6G NTN）的关键技术，推动标准化工作。日本总务省宣布在信息通信研究机构（National Institute of Information and Communications Technology，NICT）设立信息通信研究开发基金，用于支持6G项目研发。韩国标准科学研究院（Korea Research Institute of Standards and Science，KRISS）制定D波段（110～170GHz）的电磁波测量标准，填补相关波段标准空白。
人工智能大模型引领科技潮流，多模态成创新焦点。人工智能大模型激活数据、算力、算法AI三要素的创新活力，引领技术变革。美国OpenAI发布多模态大模型GPT-4，性能表现超越ChatGPT，可接受图像和文本作为输入对象，在生成内容方面更加安全；谷歌发布多模态AI模型Gemini，功能从自然图像、音频和视频理解拓展到数学推理；Meta推出Code Llama模型，可以执行代码编写、补全和调试等任务。中国百度发布大语言模型文心一言，具备文学创作、商业文案创作、数理推算、中文理解和多模态生成五大生成能力；华为发布盘古大模型3.0版本，包括5个面向行业场景的基础大模型；腾讯发布多模态大模型VL-GPT，可同时感知和生成视觉与语言数据。为应对人工智能安全风险，各国加强监管与规范。美国白宫发布《关于安全、可靠、可信地开发和使用人工智能的行政命令》（Executive Order on the Safe，Secure，and Trustworthy Development and Use of Artificial Intelligence），要求对AI展开新的安全评估与指导。中、美、英等28国及欧盟签署首个全球性AI声明《布莱切利宣言》（The Bletchley Declaration），其被视为国际社会首次就人工智能风险监管的必要性和迫切性作出正式声明。欧盟就《欧洲人工智能法案》（The European AI Act）达成协议，同意全面规范人工智能使用、限制高风险场景应用。
中美“量子霸权”之争激烈，量子系统规模与纠错能力成为实用化关键因素。量子系统规模扩大，运算性能有效提高。中国科大实现51个超导量子比特簇态制备和验证，刷新量子系统中真纠缠比特数目的世界纪录，并首次实现了基于测量的变分量子算法的演示；推出的“九章三号”光量子计算原型机刷新性能纪录。美国IBM公司发布1121位量子计算机Condor，刷新商用量子计算机性能纪录；Atom Computing加速研发1225位量子计算机，将在2024年推出。量子纠错能力提升，为实现通用量子计算铺平道路。美国IBM公司与加利福尼亚大学伯克利分校（University of California，Berkeley）合作开发出量子噪声管理方法，在IBM Eagle计算机上实现准确的量子计算；耶鲁大学（Yale University）开发出量子计算错误识别新方法，可将性能提升10倍；IBM公司推出基于云的开箱即用量子纠错服务，并推出无串扰的量子芯片Heron；美国国防部高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）开发出具有48逻辑量子位的量子电路，具有强纠错能力。
美军加强信息域作战能力建设，并进行战略推动、技术研发与测试演练。美国国会提出《联合全域指挥与控制实施法案》，使得联合全域指挥与控制（Joint All Domain Command and Control，JADC2）计划加速发展；国防部发布《数据、分析和人工智能采用战略》，重点关注如何通过可复用的方式加速数据、分析和人工智能的采用；陆军发布《陆军条令出版物3-13：信息》（ADP 3-13，Information），为网络、电磁等多域中联合作战制定信息行动指导；空军发布《电磁频谱作战》（Air Force Doctrine Publication 3-85-Electromagnetic Spectrum Operations）条令，支持联合部队在电磁频谱环境中实现竞争优势；陆军安全部队援助旅测试特殊信息环境下的作战行动，研究了信息战、认知战的影响；国防信息系统局（Defense Information Systems Agency，DISA）推出联合电磁作战管理（Electromagnetic Battle Management-Joint，EMBM-J）态势感知工具的第一次迭代。
（二）生物
美国加强生物医药供应链，扩大本国生物制造、减少对外依赖。2023年4月，美国卫生与公众服务部（Health and Human Services，HHS）下属的战略准备和响应管理局（Administration for Strategic Preparedness and Response，ASPR）发布《2023—2026国家卫生安全战略》（2023—2026 National Health Security Strategy）。该战略包含3个战略目标：一是加强卫生保健和公共卫生系统，以准备和应对同时发生的突发卫生事件；二是提高预防一系列卫生安全威胁的能力，包括新发和再发传染病，尤其是人畜共患病；三是确保有韧性和可持续的公共卫生产业基础和供应链，有助于快速开发和部署安全医疗对策。2023年6月，白宫发布《建立更强大的供应链和更具韧性的经济》（Building Stronger Supply Chains and a More Resilient Economy）文件，提出投资开发新的药品生产工艺。美国参议院推出《药品供应链风险评估法案》（Medical Supply Chain Resiliency Act），旨在控制和减少对外药品/原料药依赖，同时拓宽本土新的生物医药技术产品。美国两党议员提出《医疗供应链弹性法案》（Medical Supply Chain Resiliency Act），授权白宫就医疗产品和服务的贸易协议进行谈判，以期提高医疗供应链韧性、减轻美国对其他国家关键医疗用品的依赖。2023年7月，美国参议院提出《美国药品供应地图法》（Mapping America's Pharmaceutical Supply Act），旨在创建联邦药品数据库，包括原产国、数量和其他关键药品信息等细节，帮助识别和解决药品供应链漏洞，以防出现关键药品短缺，从而更好地应对公共卫生威胁。2023年11月，美国卫生与公众服务部宣布加大基本药物和医疗对国内供应链的投资，并拨款3500万美元用于国内生产无菌注射药物的关键原材料，确保美国拥有准备、应对未来流行病、生物威胁和其他公共卫生紧急情况并从中恢复所需的工具和资源的能力。此外，战略准备和响应管理局及美国商务部正在对该国公共卫生产业基地的供应链进行评估，明确并巩固其中的薄弱环节，并重点关注与流感疫苗、美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration，FDA）指定的基本药物和生物医学对策相关产品和设备的供应。
前沿技术领域频现突破性进展。一是合成生物学领域，技术驱动天然产物生物制造新路线，颠覆传统化工产品生产方式，促进可持续发展。美国国家工程院（National Academy of Engineering）和浙江大学实现首次在模式生物酿酒酵母和非模式生物毕赤酵母中从头合成长春碱前体；中国科学院天津工业生物技术研究所联合中国农业科学院生物技术研究所开发出高效生物合成人造淀粉和单细胞蛋白的新技术，进一步降低人造淀粉的生产成本；美国哈佛医学院（Harvard Medical School，HMS）设计出不会感染任何病毒也不会逃逸到自然环境中的细菌，可用于开发合成药物和生物燃料；美国纽约大学（New York University，NYU）和英国曼彻斯特大学（University of Manchester）制造出合成DNA超50%的“半人造”（Semi Artificial）菌株，具有和天然酵母菌株一样的生存和复制能力。二是基因编辑领域，技术升级推动测序突破，人类基因组计划的“最后一块拼图”被拼上。“端粒到端粒”（Telomere-to-Telomere，T2T）联盟完成人类最后Y染色体的测序和组装，带来了对不同人群演化和变异的见解；日本九州大学（Kyushu University）通过基因编辑使两只雄性小鼠产生后代，有望在十年内利用人类男性皮肤细胞培养出卵子，实现人类同性生殖；英国埃克塞特大学（University of Exeter）利用CRISPR-Cas基因编辑系统设计出可特异性靶向庆大霉素耐药性基因的质粒，有望减少抗生素耐药性传播；华中农业大学开发出全球首个来自古菌域的RNA引导的微型编程性核酸酶系统SisTnpB1，具有开发成自主知识产权基因编辑工具的巨大潜力。三是脑科学领域，迄今最全面的人类大脑图谱诞生，脑机接口技术持续升级迭代。美国国立卫生研究院绘制并详细阐释了迄今最全面的人脑和非人灵长类动物大脑的遗传、细胞和结构组成图谱，标志着“脑科学新时代的开始”；复旦大学附属华山医院和上海科技大学开发出模块化的多流神经网络方法，可直接从侵入性神经记录中合成汉语语音；瑞士洛桑联邦理工学院（Federal Institute of Technology Lausanne，EPFL）开发出脑-脊髓接口装置，可帮助手臂和腿部瘫痪患者自然站立和行走并促进神经恢复；瑞典林雪平大学（Linköping University，LiU）、隆德大学（Lund University）和哥德堡大学（University of Gothenburg）通过注入以酶作为“组装分子”（Assembly Molecules）的凝胶，利用人体分子作为触发器，首次成功地在活体组织中培育出电极，为未来神经系统疾病治疗奠定了基础。四是干细胞领域，嵌合体研究成果不断涌现，难治性疾病的干细胞疗法取得重要突破。中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心构建出高比例胚胎干细胞嵌合体猴，对研究灵长类原始多能性和非人灵长类动物的基因工程具有重要意义；以色列魏茨曼科学研究所（Weizmann Institute of Science）、英国剑桥大学（University of Cambridge）、美国匹兹堡大学（University of Pittsburgh，PITT）和我国昆明理工大学使用各种人类干细胞制造出与14天大的真实胚胎非常相似的人造胚胎；德国杜塞多夫大学医院（Heinrich Heine University）对一名白血病患者进行异体造血干细胞移植，使其在移植后9年、暂停抗逆转录病毒治疗的4年里，表现出对白血病和可检测的艾滋病病毒1型（Human Immunodeficiency Virus-1，HIV-1）的持续抑制；日本九州大学将雄性小鼠干细胞转化为雌性细胞并产生功能性卵细胞，其在受精后的胚胎中约1%能产生健康后代。五是AI+生物领域，以AI技术作支撑的医疗解决方案，进一步提高医疗诊断、药物治疗的效率与质量，加速生物制造数字化、智能化。英国牛津大学（University of Oxford）开发出新型快速抗生素耐药性测试方法，可在30分钟内反馈检测结果；美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）、博德研究所（Broad Institute）、麦戈文大脑研究所（McGovern Institute for Brain Research）和国立卫生研究院国家生物技术信息中心（National Center for Biotechnology Information）开发出新的搜索算法，在细菌基因组中识别出188种新的罕见CRISPR系统；日本Araya公司将ChatGPT用于脑机接口，通过语音对应的脑电波自动生成邮件内容，完成回复邮件的操作；法国艾克斯-马赛大学（Aix-Marseille University）开发出计算大脑建模技术，可支持临床决策制定，并为脑科学中的“数字孪生”（Digital Twin）方法开辟道路；美国麻省理工学院开发出蛋白生成新模型FrameDiff，无须预训练即可从头生成自然界不存在的新蛋白质。
全球范围内政府、国际组织和智库机构纷纷发出对人工智能生物技术潜在生物武器风险的警告。2023年6月，美国麻省理工学院在测试中发现人工智能系统或能帮助非科学家设计生物武器。2023年7月，美国国会提出《人工智能和生物安全风险评估法》（Artificial Intelligence and Biosecurity Risk Assessment Act），呼吁战略准备和响应管理局对人工智能生物技术进行风险评估并制定战略计划，应对人工智能技术进步对公共卫生和国家安全的潜在威胁。德国“全面加强禁止化学和生物武器规范的生化武器网络”（CBW Network for a comprehensive reinforcement of norms against chemical and biological weapons，CBWNet）发布《人工智能：<生物武器公约>和<化学武器公约>可能面临的风险和利益》（Artificial intelligence：possible risks and benefits for BWC and CWC），指出人工智能在药物设计、合成生物学等领域存在双重用途特征，或被用于制造具有伤害性的知识、产品和技术，亟须具有法律约束力的框架，规范生物安全背景下的人工智能。2023年10月，美国降低核威胁倡议组织（Nuclear Threat Initiative，NTI）发布《人工智能与生命科学的融合》（TheConvergence of Artificial Intelligence and the Life Sciences），指出人工智能与现代生物科学和生物工程的故意滥用将造成全球生物灾难，提出建立国际“人工智能生物论坛”（AI-Bio Forum）、制定人工智能生物能力国家治理办法、实施人工智能模型护栏、加强数字设计工具与生物系统融合节点的生物安全、利用人工智能构建下一代大流行病准备和响应能力等建议；美国兰德公司（LAND）发布《人工智能在大规模生物攻击中的操作风险》（The Operational Risks of AI in Large-Scale Biological Attacks），探讨识别和减轻在生物攻击背景下滥用人工智能，特别是大型语言模型（Large Language Model，LLM）的风险，还在《机器学习和基因编辑引领社会进化》（Machine Learning and Gene Editing at the Helm of a Societal Evolution）中指出，机器学习与基因编辑结合带来利益的同时也带来从伦理道德到国家安全的风险，影响农业、医药、经济竞争和国家安全等领域。2023年12月，世界卫生组织（World Health Organization，WHO）公布其负责任地使用生命科学和双重用途研究技术咨询小组（Technical Advisory Group on the Responsible Use of the Life Sciences and Dual-Use Research，TAG-RULS DUR）的拟议成员，旨在向世界卫生组织提供有关负责任地使用生命科学技术，监测和减轻生物风险、生命科学及相关技术进步、两用研究管理的战略咨询。
（三）能源
“欧洲向西、俄罗斯向东”的能源供应新格局形成，全球进入减少使用化石燃料的区间。2023年，在全球经济复苏乏力、大国博弈加剧、安全冲突扩大等影响下，全球能源发展环境深刻变化。俄乌冲突发展至今，美西方国家已对俄实施十余轮制裁，重点是俄能源出口。美国2023年液化天然气出口9120万吨，超过卡塔尔和澳大利亚，成为全球最大的液化天然气出口国，且6成以上销往欧洲。同时，石油成为美国最大出口商品，2023年上半年其原油出口量平均为每日399万桶、成品油每日612.63万桶，与2022年同期相比增长19%。欧盟国家大幅减少对俄罗斯化石燃料的依赖，转而对美国强依赖，使美国成为欧盟油气最大的供应国。虽然欧盟国家采取积极措施推动清洁能源部署，但因技术、资金、项目周期和成本等因素限制，未来10年或更久欧盟仍将依赖美国的能源。俄罗斯通过多元化渠道应对制裁，包括开通新线路向中国等国出口，开发北极航道、发展北极能源项目，以及利用土耳其等能源枢纽加强向印度等国出口，如2023年俄对印石油出口量达到7000万吨，相较2021年增长了21倍。以沙特阿拉伯为首的欧佩克（Organization of the Petroleum Exporting Countries，OPEC）国家维持减产力度，努力控制着国际油价，在第二十九届联合国气候变化大会上OPEC国家与欧洲国家就化石燃料的发展争执不断，最终达成“转型脱离化石燃料”，但长期看全球范围内化石燃料开始走向终结。
主要国家推进温室气体减排步伐，扩大清洁能源部署、加强温室气体管控。美国政府发布首份交通部门脱碳蓝图——《美国运输脱碳国家蓝图》（U.S.National Blueprint for Transportation Decarbonization），明确了到2050年减少交通部门温室气体排放的战略；美国能源部发布《推进美国海上风能：实现并超越30吉瓦目标的战略》（Advancing Offshore Wind Energy in the United States，U.S.Department of Energy Strategic Contributions Toward 30 Gigawatts and Beyond），目标是到2030年海上风电部署达到30吉瓦、到2050年超过110吉瓦。美国强化甲烷减排国际共识与领导力，包括持续完善甲烷减排相关政策、召开首届白宫甲烷峰会（White House Methane Summit）、建立内阁级跨机构甲烷联合执法工作组，以及吸纳更多成员加入《全球甲烷承诺》（Global Methane Pledge），与欧盟和12个全球主要天然气进出口国构建天然气供应链温室气体排放测量、监测、报告和核查（Measuring，Monitoring，Reporting and Verifying）框架等。欧盟完成REPowerEU立法程序，加快可再生能源部署、提高能效，以及加快氢能部署等；欧盟发布《绿色协议工业计划》（The Green Deal Industrial Plan），简化、加速和调整激励措施，提高欧洲净零工业的竞争力；欧盟理事会通过多项碳减排立法提案，包括欧盟排放交易体系、碳边境调整机制等；欧盟在COP28发起《可再生能源和能效全球承诺》（Global Renewables And Energy Efficiency Pledge）倡议，提出到2030年将全球可再生能源发电装机容量增加两倍，至少达到11000吉瓦。英国能源安全和净零排放部（Department for Energy Security and Net Zero，DESNZ）发布《为英国提供动力》（Powering up Britain）一揽子计划，促进能源安全和净零排放。韩国政府通过《碳中和绿色发展基本计划》（National Basic Plan for Carbon Neutrality and Green Growth），确定具体实施方案，以实现韩国2030年温室气体减排和2050年碳中和目标；韩国产业通商资源部（Ministry of Trade，Industry and Energy，MOTIE）发布工业部门碳中和技术研究与创新推进战略，聚焦钢铁、水泥、化工、半导体四大高碳行业。日本经济产业省发布《碳足迹实用指南》（Carbon Footprints Practical Guide），引导各行业实施碳足迹管理。
主要国家将核电视为实现清洁能源转型的关键，大力支持核电发展。美国是全球最大的核电生产国，在启动“民用核能信贷计划”（Civil Nuclear Credit Program）确保现有反应堆持续运行的同时，加大对先进核能项目的支持力度，推进新技术的原型发展及早期部署。美国政府在COP28期间与其他21个国家发布《到2050年三倍核能宣言》（Declaration to Triple Nuclear Energy by 2050），计划到2050年核电装机量达到2020年的三倍；美、法、英、日和加宣布在2024—2026年动员42亿美元政府和私人部门投资，提高五国铀浓缩和转化的能力；美国电力研究院（Electric Power Research Institute）与美国核能研究院（Nuclear Energy Institute）发布《第一阶段先进反应堆路线图：北美》（Advanced Reactor Roadmap Phase 1：North America），提出大规模部署先进反应堆所需的关键策略和支持行动；美国政府为企业提供支持，促成美企与加拿大、韩国、波兰和罗马尼亚等国企业签署先进核反应堆部署协议。欧盟形成以核电立场为界的二元核能地缘格局。法国和大部分东欧国家是核电的支持者，德国和部分西北欧国家则是坚定的“弃核”派。在法国等国的推动下，欧盟确认核电是实现气候目标和确保能源持续供应的重要工具，将核电纳入绿色能源范畴，包括在《净零工业法案》中将先进核电技术纳入净零技术范畴，为核电建设融资扫清了障碍。法国发布《新核设施建设法案》（Construction de Nouvelles Installations Nucléaires），放弃“核电份额削减至50%”的目标，并推出一系列措施支持新建核电项目。意大利拟允许国际合作伙伴将第四代核电技术引入意大利，迈出重返核电的第一步。英国将核能归入绿色分类中的“环境可持续”（Environmentally Sustainable）能源，鼓励私营部门对核电项目投资。加拿大启动《小型模块化反应堆支持计划》（Enabling Small Modular Reactors Program），加速小堆技术发展。日本能源供应紧张，电力供给形势严峻，为保障能源供应安全，日本转变核电政策，重启核电建设。日本通过《以实现绿色转型为目标的基本方针：未来10年路线图》（Basic Policy for Realization of Green Transformation：Roadmap for the Next 10 Years），推翻了福岛核事故以来“不新建和改建核电站”的政策，计划到2030年核电发电量占比20%～22%；日本参议院通过《绿色转型脱碳电源法》（GX Decarbonization Power Supply Bill）延长核电站运行年限。韩国确定到2030年核电发电量占比达32.4%，到2036年该占比进一步提高至34.6%。此外，韩国加强与美、英、加等国研发合作，并积极参与海外核电项目。
（四）新材料
美西方国家扩大关键矿产领域合作，意图构建更加紧密的关键矿产供应链伙伴关系。七国集团广岛峰会发布“清洁能源经济行动计划”（Clean Energy Economy Action Plan），明确提出应避免因产地过于集中而过度依赖某一国家。美国总统拜登与英国首相苏纳克共同发布《21世纪美英经济伙伴关系大西洋宣言》（Atlantic Declaration for a Twenty-First Century U.S.-UK Economic Partnership），提出全面提升科技和经济伙伴关系，强化在新兴科技、供应链、关键矿产等领域的合作，以应对“工业革命以来全球经济变革”；美国与加拿大合作建立“北美关键矿产供应链”和“跨境半导体封装走廊”，重点关注关键矿产的开采、加工、制造和回收，实现矿产供应链多样化；美国与日本签署多项关键矿产协议，旨在加强美日关键矿产供应链并实现供应链多样化，合作内容包括两国彼此不对关键矿产征收出口关税、采取措施以应对其他国家影响关键矿产贸易的非市场政策和做法等。澳大利亚与德国合作支持一项联合研究，以促进澳大利亚发展关键矿产增值产业，包括矿产开采、精炼和回收等行业，并确保德国工业所需关键矿产的可靠供应；澳大利亚和英国合作建立国际关键矿产供应链，将加强研发合作以提升下游加工制造能力，并寻求构建新的关键矿产价值链（包括矿产回收利用）。日本与英国签署了关键矿产合作备忘录，旨在加强关键矿产领域的双边关系，包括加速创新、建立透明市场及共同投资第三国项目，两国将在关键矿产的工业勘探和评估、采矿和加工、制造及二次矿产资源、电子废料的回收和废物处理等领域开展合作；日本与加拿大签署了电池供应链合作备忘录，双方将共同建立可持续且可靠的全球电池供应链，鼓励日本企业在加拿大建厂加工关键矿产并制造电池。
主要国家利用人工智能技术赋能新材料研发，显著加快材料研发速度。美国劳伦斯·伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory，LBNL）利用谷歌DeepMind开发的深度学习工具“材料探索图网络”（GNoME）预测并合成新材料，并利用“材料项目”（Materials Project）的数据库对GNoME进行训练，成功生成了38.1万种新无机化合物数据；阿贡国家实验室（Argonne National Laboratory，ANL）开发出结合了人工智能与机器人技术的“自动驾驶实验室”（SDL）Polybot，可简化实验过程并节省研发时间和成本；橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory，ORNL）开发出一种基于深度学习的软件包AtomAI，将深度学习应用于原子级分辨率的显微镜数据，从而提供可量化的物理信息（如样本中每个原子的精确位置和类型），可作为研究人员观察原子和分子结构以理解和设计纳米级材料的重要工具；威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）训练ChatGPT阅读学术文章、将关键数据制成表格并检查结果的准确性，以评估和搜索新型材料；罗切斯特大学（University of Rochester）利用机器学习模型对X射线衍射实验产生的大量数据进行分析，对材料的结构和特性信息进行表征，并对不同材料的晶体系统和空间群进行分类，有助于研发适合不同技术应用的材料。日本统计数理研究所（Institute of Statistical Mathematics，ISM）开发出用于设计分子和反应路径的机器学习算法和软件，可用于设计新分子并选择制造这些分子所需的化学反应；北海道大学（Hokkaido University）使用化学合成机器人和具有计算成本效益的机器学习模型成功预测并验证了高选择性催化剂。俄罗斯斯科尔科沃科技学院（Skolkovo Institute of Science and Technology，Skotech）通过机器学习模型改进高熵碳化物的合成工艺以提高效率。瑞士洛桑联邦理工学院开发出一个框架化学（Reticular Chemistry）数字生态系统，可利用该系统设计具有所需功能和特性的金属有机框架材料（Metal Organic Framework，MOF），以减少重复试验的过程。
各国持续关注材料回收领域相关研究，将材料回收作为强化关键矿产供应链和解决废弃物污染问题的重要举措。美国艾姆斯国家实验室（Ames Laboratory）开发出一种可将聚烯烃塑料分解回收的新型氧化锆基催化剂，可替代价格昂贵的铂催化剂对C-C键进行氢解，用于处理包含杂质的聚合物废料；莱斯大学（Rice University）开发出利用闪光焦耳加热（FJH）技术将废塑料回收转化为有价值的混合碳纳米材料的方法，与目前生产碳纳米管的商业方法相比，该方法的能耗降低了约90%，产生的二氧化碳减少了90%～94%；劳伦斯·伯克利国家实验室通过捕捉铜纳米粒子将二氧化碳和水转化为乙烯、乙醇和丙醇等可再生燃料和化学品；宾夕法尼亚州立大学（The Pennsylvania State University，PSU）开发出一种纳米纤维素涂层（MINC），可以在不使用大量能源的情况下从工业废水等二次来源中回收稀土元素。日本东京都立大学（Tokyo Metropolitan University）开发出氧化锆基底负载金纳米粒子混合催化剂，可将塑料废物转化为有机硅烷化合物；大阪府立大学（Osaka Prefecture University）利用添加了磷酸基团的金属吸附酵母（P-酵母），选择性地回收了合成海水和温泉水中的微量稀土元素。新加坡科学技术研究局（Agency for Science，Technology and Research）在有机催化剂存在的条件下，使用纯乙醇胺通过氨解将废弃的对苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料转化为锂离子电池聚合物电解质（PE）。瑞典查尔姆斯理工大学（Chalmers University of Technology）将废电动汽车电池细磨后的黑色粉末溶解在草酸溶液中，通过对温度、浓度和时间进行调节，使各种金属以草酸盐的形式实现选择性分离，其中铝实现完全溶解，锂的浸出率达到98.8%。
（五）先进制造
多国提高先进制造业投资和创新力度，促进本国先进制造业发展并提高供应链韧性。美国能源部成立“州制造业领导计划”（State Manufacturing Leadership），旨在消除中小型制造商获得智能制造技术和高性能计算工具的障碍，提高生产率；国防部通过《国防生产法》（The Defense Production Act）授权，支持美国国内发展印刷电路板和先进封装工业基地建设，提高国内微电子制造业韧性；国防部从《芯片与科学法案》中拨款2.38亿美元用于建设国内8个微电子区域中心，旨在刺激国内微电子制造业发展，减少军用芯片对外依赖。英国商业和贸易部（Department for Business and Trade）发布《先进制造业计划》（Advanced Manufacturing Plan），旨在通过提高投资、促进国际合作和降低成本等方式发展汽车、氢能、航空航天等战略性制造业。韩国产业通商资源部出台《机器人产业发展愿景与战略》（Vision and Strategy for Advanced Robot Industry），计划到2030年投资超3万亿韩元（约合23.3亿美元），将机器人市场规模增至20万亿韩元（约合155亿美元）以上，并提出到2030年在各领域推广使用百万台机器人的目标。我国工业和信息化部印发《制造业技术创新体系建设和应用实施意见》，明确到2025年、2027年两个阶段目标，进一步优化创新资源配置，支撑产业基础能力建设，打造体系化竞争新优势。
机器人技术应用场景不断拓展，为生产和生活带来更多创新。美国波士顿动力公司推出升级版机器狗Spot 3.3，可检测移动物体、自动开门等，提高了执行工业任务的能力；麻省理工学院开发出可在各种地形上踢足球的四足机器人；北卡罗莱纳州立大学（North Carolina State University，NCSU）和爱荷华州立大学（Iowa State University）开发出能够准确测量田间玉米植株叶片角度的轮式机器人，为植物育种者提供数据支持。德国马克斯普朗克智能系统研究所（Max Planck Institute for Intelligent Systems，MPI-IS）开发出可用于海洋垃圾清理和生物研究的多功能水下机器人。西班牙胡安卡洛斯国王大学（Universidad Rey Juan Carlos）和马德里自治大学（Universidad Autónoma de Madrid）合作开发出一种自主地面机器人，可在发生紧急情况时协助消防员进行室内救援。日本Agrist公司研发出辣椒采摘机器人，可代替农场工人作业，提高本国种植产量。韩国首尔国立大学（Seoul National University）研究人员开发出可以自毁并不留任何痕迹的机器人，有望保护机密或危险任务中的数据；全北国立大学（Jeonbuk National University）开发出具有光子晶体特性的软机器人，可用于检测甲醇污染。我国大连理工大学开发的自主连续体机器人创下最远距离命中移动靶心世界纪录；开普勒探索机器人公司发布先行者系列人形机器人，可用于工业生产、户外巡检等多元场景。
3D打印国防应用领域快速发展，有力支撑战备和后勤能力升级。美国国防承包商雪鸟技术公司（Snowbird Technology）推出集装箱式端到端金属3D打印平台，可实现随时随地快速生产临时性和长效性用途零件；美国海军在“巴丹”（Bataan）号两栖攻击舰上成功部署Phillips Additive Hybrid增减材混合制造系统，并短时间内完成受损部件的即时修复；海军陆战队在综合训练演习期间首次实现在MV-22B鱼鹰运输机高速飞行过程中成功3D打印医疗模具。俄罗斯利用3D打印技术制造低成本自杀式无人机“食尸鬼”（Ghoul）。英国国防公司London Defense R&D推出世界首个3D打印反无人机系统LD-80。德国莱茵金属公司（Rheinmetall）推出其战场移动智能工厂，利用金属3D打印和后处理功能实现了军用车辆备件的移动生产。乌克兰开始在作战环境中测试远程3D打印的泰坦猎鹰（Titan Falcon）侦察无人机。
（六）航天
太空成为大国竞争的重要战略领域，主要航天国家高度重视太空领域顶层规划，强化战略引领。美国发布《国家近地轨道研究与发展战略》、《国家近地天体危害和行星防御战略与行动计划》、《太空外交战略框架》（Strategic Framework for Space Diplomacy）、《太空军综合战略》、《新兴太空活动授权和监督框架》（Novel Space Activities Authorization and Supervision Framework）等文件，重点关注近地空间部署和感知能力建设，明确太空军事力量建设目标，并将通过加强国内机构协调，深化与商业和国际伙伴合作，确保其全球太空领导地位。英国发布《国家太空战略行动》（National Space Strategy in Action）文件，计划通过释放增长潜力、强化国际合作、打造超级科学大国及发展韧性能力，使英国成为全球最具吸引力的太空经济体之一。日本批准《太空安保倡议》（Space Security Initiative）文件，通过提升太空情报收集、跟踪探测及自主研发能力，加强太空安全保障体系构建。印度发布《印度太空政策2023》（Indian Space Policy 2023），允许商业公司全面参加太空领域活动，为增强其全球航天竞争力提供支持。新西兰发布首份《国家航天政策》（New Zealand National Space Policy）文件，旨在发展创新性和包容性的航天产业，保护和推进国家安全和经济利益。欧盟发布《欧盟安全防务太空战略》（EU Space Strategy for Security and Defence），将太空确定为战略竞争领域，拟通过发展太空防卫和军民两用能力、推行太空安全框架及深化国际合作等方式，加强应对太空威胁的能力。
巨型星座布建提速，引领新型太空基础设施建设浪潮。美国SpaceX公司通过63次发射将1984颗“星链”（Starlink）卫星部署入轨，将“星链”在轨卫星规模扩展至5248颗，并使“星链”在70个国家实现落地应用，服务用户超230万；亚马逊公司部署首批2颗“柯伊伯”（Kuiper）原型卫星，成功完成星载设备和星间链路测试，并已与5家火箭公司签署“柯伊伯”星座组网建设发射协议；美国太空发展局（Space Development Agency，SDA）成功部署19颗“传输层”（Transport Layer）0期和4颗“跟踪层”（Tracking Layer）0期卫星，并完成天对地单向数据通信测试。俄罗斯完成对“球体”（Sfera）星座的首颗卫星“斯基泰人-D”（Skif-D）控制系统和网络访问技术的在轨测试。英国OneWeb星座在美国和印度的帮助下完成4批132颗卫星部署，整体规模达634颗，实现初期部署目标。加拿大Telesat公司与MDA公司签订合同，开始建造“光速”（Light Speed）卫星，拟于2026年中期部署。欧洲议会投票通过IRIS2星座计划，拟于2027年前完成星座的制造、发射和部署。中国成功发射4批卫星互联网技术试验卫星，开启在轨组网测试验证。
全球航天发射能力持续提升，多款商业火箭取得新突破。2023年全球火箭发射次数超过220次，是有史以来发射次数最多的年份。美国SpaceX公司“猎鹰”-9（Falcon 9）和“重型猎鹰”（Falcon Heavy）火箭分别完成91次和5次发射任务，发射频次由6.1天/次提升至3.8天/次，综合发射能力大幅提升；SpaceX公司“星舰”（Starship）重型火箭完成2次试飞测试，对“猛禽”（Raptor）液氧甲烷发动机、级间热分离等关键技术装备性能，以及不锈钢材质可靠性完成验证测试，为实现航天发射能力历史性突破奠定基础；联合发射联盟公司（United Launch Alliance，ULA）“火神-半人马”（Vulcan Centaur）新一代运载火箭完成静态点火测试。欧洲航天局“阿里安”-5（Ariane 5）火箭完成第117次发射任务后退役；“阿里安”-6（Ariane 6）火箭于11月完成长程点火试车即将首飞。朝鲜“千里马”-1（Chollima-1）运载火箭首次成功发射并部署侦察卫星。印度太空研究组织（Indian Space Research Organisation，ISRO）成功试验可重复使用运载火箭自主着陆任务，首次完成火箭的空抛自主水平着陆。中国长征二号丁运载火箭发射41颗卫星，创造了国内航天单次发射卫星数量新纪录；天兵科技的天龙二号遥一火箭首飞成功，成为国内首款入轨的液体运载火箭；蓝箭航天的朱雀二号遥二箭发射成功，成为全球首款成功入轨的液氧甲烷火箭；星河动力的谷神星一号系列火箭实现连续9次成功发射；星际荣耀的双曲线二号全尺寸一子级验证箭完成2次垂直发射及回收验证任务。
手机卫星直连技术快速发展，引领通信产业变革。美国AST公司利用BlueWalker卫星完成手机卫星双向音频通信测试，并首次实现与智能手机的5G网络连接能力；Lynk Global公司发布基于卫星及存量普通手机双向语音通信的测试视频，并与Telecel Group、BMobile等移动运营商合作，开始为加纳和所罗门群岛地区的用户提供手机卫星直连服务；SpaceX公司获得联邦通信委员会（Federal Communications Commission，FCC）授权，将部署840颗具备直连手机能力的“星链”卫星；Viasat与Ligado Networks和Skylo Technologies达成商业合作，将利用前者的卫星L波段和后者的通信连接技术共同为用户提供手机卫星直连服务。俄罗斯计划构建由数百颗Berkut-S卫星组网的低轨星座，用于提供手机卫星直连服务。英国Bullitt公司与Caterpillar和摩托罗拉（Motorola）合作，基于联发科（MediaTek）的卫星双向通信技术推出两款支持手机卫星直连的手机，并与摩托罗拉联合开发出可使智能手机实现卫星双向通信能力的蓝牙配件。韩国三星公司称已掌握标准化5G非地面网络技术，可实现手机卫星直连能力。中国华为公司推出全球首款支持卫星通话的Mate60 Pro智能手机，通过使用“天通一号”地球同步轨道通信卫星，率先实现了手机直连卫星的语音业务运营。
深空探索稳步推进，取得诸多新成就。美国发射“灵神星”（Psyche）探测器，将对“灵神星”金属小行星开展探测和成像任务；OSIRIS-Rex采样探测器样本舱携带“贝努”（Bennu）小行星样本成功返回地球，将为科研人员研究行星形成及地球起源提供支持。俄罗斯“月球”-25（Luna 25）探测器由于未能及时关闭推进系统，导致在月球表面撞毁。欧洲航天局成功发射“木星冰月探测器”（Jupiter Icy Moons Explorer，JUICE）和“欧几里得”（Euclid）太空望远镜，前者将对木星和木星卫星开展探测，后者将为研究暗物质和暗能量提供支持。日本ispace公司的“玉兔”-R（Hakuto-R）月球着落器未能成功实现软着陆目标；日本宇宙航空研究开发机构（Japan Aerospace Exploration Agency，JAXA）的“苗条”号（Smart Lander for Investigating Moon，SLIM）航天器成功发射并已进入月球轨道，将尝试执行软着陆任务。印度“月船”-3（Chandrayaan-3）探测器在月球近南极地区成功实现软着陆，使印度成为第4个成功实现月面软着陆的国家；印度成功发射“太阳神”-L1（Aditya L1）太阳探测器，将对太阳开展探测。中国发布了首次火星探测火星全球影像图，将为开展火星探测工程和火星科学研究提供质量更好的基础底图。
高超声速导弹研发与应用进程加快，高超声速防御技术发展方兴未艾。在进攻武器方面，俄罗斯方面，俄罗斯持续推进高超声速导弹试验部署与实战化进程，在俄乌战场中成功打击乌方多个军事目标，首次展示高超声速武器作战打击能力。俄军“锆石”（Zircon）高超声速导弹进入批量生产阶段，为强化战略威慑和打击能力提供支持；战略导弹部队列装4套“先锋”（Avangard）高超声速导弹系统，并有两个“先锋”导弹团进入作战值班状态；苏-34（Su-34）战斗机完成“匕首”（Kinzhal）高超声速导弹集成工作，并已应用于实战，成功打击乌方数个重要军事目标。美国方面，美国加速推进高超声速武器技术研发与测试进程。美国空军“空射快速响应武器”（Air-Launched Rapid Response Weapon，ARRW）AGM-183A高超声速导弹受持续试射失败影响暂停研发，其测试数据和技术成果将用于支持“高超声速攻击巡航导弹”（Hypersonic Attack Cruise Missile，HACM）研发；陆军修改“远程高超声速武器”（Long Range Hypersonic Weapon，LRHW）测试方案，计划通过合作方式进行模块化测试，以加速“暗鹰”（Dark Eagle）高超声速导弹部署进程；海军“中程常规快速打击”（Intermediate Range Conventional Prompt Strike，IRCPS）高超声速导弹将首先列装于“朱姆沃尔特”级（Zumwalt）驱逐舰中，并拟于2024年进行舰载高超声速导弹发射器的飞行测试；美国利用“塔隆”（Talon）、“夸特马”（Quarterhorse）、DART AE等高超声速测试平台加强技术攻关。其他国家方面，多国高度重视高超声速武器相关技术研发。英国国防部计划斥资10亿英镑用于高超声速武器的研制。法国军备总局（Généraledel' Armement，DGA）首次完成V-Max高超声速滑翔器原型飞行测试，对推进法国高超声速武器实用化具有重要意义。日本选择多家公司启动高超声速武器研发项目，并将在北海道建设高超声速燃烧风洞试验场，致力于2030年前形成高超声速武器初始作战能力。伊朗军方先后公布展示国产自主研发“法塔赫”-1（Fatah-Ⅰ）和“法塔赫”-2（Fatah-Ⅱ）高超声速导弹，标志着伊朗导弹工程取得重大突破。在防御拦截方面，美国“滑翔段拦截弹”（Glide Phase Interceptor，GPI）、“滑翔破坏者”（Glide Breaker）等反高超声速武器进入第二阶段研发工作，提升美国应对高超声速武器威胁的能力。日本与美国将联合研发新型高超声速武器拦截导弹，完善现有导弹防御网络；日本完成全球首次电磁轨道炮海上试射，以提升对高超声速导弹等武器的拦截能力。欧洲导弹公司（MBDA）公布“天鹰座”（Aquila）概念，开展高超声速拦截器研发工作。以色列推出“空中声速”（Sky Sonic）高超声速导弹拦截器，称其可应对10倍声速飞行的高超声速导弹威胁。
（七）航空
主要航空国家推动空战平台的研制、测试与升级，持续巩固空中力量优势。研发方面，美国空军启动“下一代空中主宰”（Next-Generation Air Dominance，NGAD）战斗机招标工作，计划采购180～339架，为构筑空中优势提供支持；DARPA启动“X-飞机”（X-Plane）高速垂直起降概念机第一阶段研发工作，为适应未来复杂作战场景作出先期准备。俄罗斯投入13亿美元启动下一代战斗机研制项目，致力于打造多用途主战平台。日本、英国、意大利签署合作备忘录，联合推动第六代战斗机研发，为实现空中力量升级提供支持。韩国、美国和以色列合作开展下一代高空预警机研发，以提升情监侦、电子战和空中预警能力。在测试与升级方面，美国空军完成B-21“突袭者”（Raider）下一代轰炸机首飞测试，为提升远程战略打击能力奠定基础；空军接收多款新型装备，包括EA-37B“罗盘呼叫”（Compass Call）电子战飞机、“阿丽亚”（Alia）全电动飞机等，为实现多样化战术部署提供保障；空军持续推进空战平台的迭代升级，包括F-35“闪电”-2（Lightning Ⅱ）战斗机内置软件智能化、C-130“大力神”（Hercules）运输机装载“速龙”（Rapid Dragon）托盘弹药等，持续强化空战威慑力。俄罗斯首架升级型图-160M（Tu-160M）战略轰炸机完成首飞，进一步提升目标瞄准精度和电子战能力；苏-57（Su-57）战斗机机载通信、导航、武器系统持续升级，强化空中作战效能。英国“暴风”（Tempest）战斗机累计完成125次超170小时数字飞行测试，为投入实战后快速发挥效能提供保障。韩国6架KF-21“猎鹰”（Boramae）国产超声速战机全部完成首飞测试，标志着韩国先进战机研发取得最新进展。土耳其推出TF-X“可汗”（Kaan）新型隐身战斗机，并完成了首次地面滑行测试。
空中无人系统发展加速，在作战领域广泛应用。在战术打击方面，美国空军加速开发“协同作战飞机”（Collaborative Combat Aircraft，CCA）无人机多种能力，包括电子干扰、通信中继、僚机掩护、辅助火力等，将为F-35、B-21、NGAD等主战平台提供多用途协同作战能力；海军完成舰载“弹簧刀”-300（Switchblade 300）自杀式无人机打击测试，成功摧毁多个海上模拟目标；DARPA启动“自主多域自适应蜂群”（Autonomous Multi-Domain Adaptive Swarms-of-Swarms，AMASS）无人机研发项目，旨在提升美军战区级反介入/区域拒止穿透和打击能力；波音公司RQ-21A“黑杰克”（Blackjack）无人机完成GPS精确制导弹药投放测试。俄罗斯在俄乌战场中大规模使用“天竺葵”（Geranium）、“回旋镖”（Boomerang）、“目击者”（Shahed）等自杀式无人机，并首次使用“伊塔尔马斯”（Italmas）新型远程自杀式无人机，成功打击和摧毁乌方多地关键目标；“柳叶刀”（Lancet）自杀式无人机进入量产阶段，丰富俄军地区作战打击手段；苏-57战斗机机载微型无人机成功研发，将用于执行集中火力、协助突防、掩护撤退等协同作战行动。乌克兰在俄乌战场中使用“猎隼侦察兵”（Saker Scout）人工智能无人机系统执行打击任务；乌军利用澳制纸板无人机等新型低成本自杀无人机对俄多个作战目标实施打击任务。以色列“长钉萤火虫”（Spike FireFly）无人机投入巴以战场，可装载350克全向爆破弹头辅助地面部队开展打击作战。在监视侦察方面，美国海军将使用“航空探测”（Aerosonde）无人机开展海上信息收集、侦察监视行动，保障近海战斗舰执行远征任务；MQ-9A“死神”（Reaper）无人机在印太地区形成初始作战能力，将为提升美军在该地区的空中侦察、支援能力提供支持；“小鹰”（Eaglet）无人机成功完成首次空射，将提高美军在拒止区域内的感知和杀伤能力；Teledyne FLIR公司推出“黑黄蜂”-4（Black Hornet 4）微型纳米无人侦察机，有效增强隐蔽监视和跟踪能力。俄罗斯侦察无人机配合T-90M“突破”（Proryv）主战坦克完成视距外打击，提供远距离目标监视和锁定能力；俄罗斯推出可为作战无人机续航的新型充电无人机，将通过感应式无线电能传输技术为航行状态下的作战无人机进行传输充电；俄罗斯特种部队推出“乌鸦”-75（Raven 75）轻型折叠式无人侦察机，具备灵活发射和躲避探测等能力。德国国防部着手生产“中程侦察高效无人系统”（High-efficiency Unmanned System for Medium-range Reconnaissance，HUSAR）长续航侦察无人机，用于为德国陆军侦察部门和炮兵部队执行无人分类、识别等任务。韩国航宇工业公司（Korea-Aerospace Industries，KAI）推出KUS-SX新型无人机，通过更换机头载荷可执行监视、跟踪和打击等任务。以色列Aeronautics公司推出新型“轨道飞行器”-5（Orbiter 5）无人机，将用于执行大范围情报、监视和侦察任务，为国防和国土安全提供支持。土耳其TB-3舰载无人机和“安卡”-3（Anka-3）新一代隐形无人机相继完成首飞，前者可与“红苹果”（Kizilelma）无人机协同执行侦察、跟踪和防空等任务，后者可执行打击、监视、防空压制和电子战等任务。伊朗推出“幻影”-10（Mohajer-10）新型无人机，能够进行高空长时侦察作业。
人工智能技术与空中力量多维融合，智能化空战水平逐步深化。在研发方面，美国国防部计划通过“复制者”项目大规模投产和使用具备自主能力的无人机群，并联合多家商业公司研发无人机自主编队技术，包括V-Bat Teams、“蜂脑”（Hivemind）等技术；空军推进生成式人工智能工具部署，进一步增强空军网络安全能力，推动信息环境建设从“以网络为中心”向“以数据为中心”演进，为促进实施国防部“零信任战略[1]”（Zero Trust Strategy）提供支持；洛克希德·马丁公司将人工智能/机器学习技术与高超声速、巡航导弹防御系统等进行集成，为美军指挥控制和作战管理现代化提供支持。俄罗斯为苏-57战机研发配备基于人工智能的安全通信套件，旨在改善飞机和地面系统间的信息传输能力。韩国下一代预警机将采用人工智能算法，提升电子战、空中预警、情报监视和侦察等任务执行效率。土耳其推出“卡曼克斯”（Kemankes）人工智能技术光学制导巡飞弹，可用于执行防区外打击、两栖作战行动等任务。在测试和应用方面，美国空军开展“数据黑客马拉松”（Dark Hackathon）活动，使用生成式人工智能模型并结合现有试验数据增强各种试验流程；空军利用人工智能技术训练C-17“环球霸王”-3（Globemaster Ⅲ）运输机定位和校准能力，完成首次实时“地磁导航”（Geomagnetic navigation）技术飞行演示；洛克希德·马丁公司利用人工智能技术，使X-62A“可变飞行模拟飞机”（Variable In-flight Simulation Test Aircraft，VISTA）战斗机测试飞机自主飞行超17小时，标志着人工智能技术首次应用于作战飞机；空军研究实验室首次使用人工智能控制XQ-58A“女武神”无人机完成飞行测试，推进无人机自主能力发展。在“奥库斯”（AUKUS）推动下，美英澳进行首届“人工智能和自主系统”作战演示，验证了自主系统应用于关键军事系统上的协同性。印度推出“因陀罗迦尔”（Indrajaal）自主广域反无人机系统，通过人工智能技术驱动的12个独特技术提供4000千米范围内对威胁目标的监测、识别、分类、跟踪和打击能力。在战勤保障方面，美国空军快速战勤保障办公室（US Air Force Rapid Sustainment Office，RSO）先后推出了“战备”（Readiness）、“熊猫”（Panda）等生成式人工智能战勤保障系统，为提升空战平台作战完备率和出勤率提供支持；海军陆战队测试“蓝水”（Blue Water）后勤无人机自主远征物资运输的能力，为分布式海上行动提供支持。韩国国防发展局开发基于人工智能技术的先进战术飞行训练系统，用于增强新型空战平台模拟测试的真实性，并改善其测试效果。
（八）海洋
美国全力推进“印太战略”，进一步布局与印太盟友的军事联动。2023年，美国加大对印太地区的军事武装力度，进一步升级与我国周边国家的军事合作手段，旨在强化对南海、台海、半岛局势的介入能力。日本方面，美国暗中推动其军事松绑，允许其发展所谓“反击能力”，包括太空、反导、高超声速武器等领域军事技术的研发，使其成为对抗中国的最前线。菲律宾方面，美国强化菲律宾“遏华”的支点地位，与菲开展多轮大规模联合军演，在菲新增4个军事基地，并投资苏比克湾（SubicBay）使其成为美军的后勤、维修与补给基地。韩国方面，美国与其举行多场大规模对朝联合军演，并派遣核潜艇、轰炸机、核动力航母等战略武器现身朝鲜半岛周边，致使半岛局势轮番升级。澳大利亚方面，美国进一步落实AUKUS协议，确定向澳大利亚提供核潜艇的计划。总体而言，美国希望通过与上述国家的军事合作，构建更为牢固的“对华包围圈”。
世界主要国家持续推进海洋防务装备研建进程，谋求全面提升海军实力。航母方面，主要国家继续推进航母研建与改造升级。美国新一代航母“杰拉尔德·R.福特”级（Gerald R.Ford）开始首次全状态海外部署；法国继续推进新一代核动力航母研建；印度扩充航母战斗群以全面提升地区影响力；日本持续开展航母化改造，即将步入“双航母”时代；土耳其首艘无人机航空母舰服役。潜艇方面，美俄等大国一方面聚焦海基战略核威慑能力建设，持续推进弹道导弹核潜艇研建，如美国启动新一代“哥伦比亚”级（Columbia）弹道导弹核潜艇建造工作、俄罗斯“北风之神A”级（Borei-A）弹道导弹核潜艇3号艇服役；另一方面推动攻击型核潜艇服役，进一步提升水下作战力量，如美国Block Ⅳ型“弗吉尼亚”级（Virginia）4号艇、俄罗斯“亚森-M”级（Yasen-M）、法国“梭鱼”级（Barracuda）2号艇相继服役。水面舰艇方面，现代化升级仍是大型水面舰艇的重要发展方向。美国持续推进“阿利·伯克”级（Arleigh Burke）驱逐舰的建造工作，并积极推动下一代驱逐舰DDG（X）的研发和“朱姆沃尔特”级驱逐舰升级；俄罗斯“戈尔什科夫海军元帅”级（RFS Admiral Golovko）护卫舰3号舰服役；英国首次提出83型驱逐舰设计概念；日本提出建造两艘弹道导弹防御驱逐舰。无人装备方面，无人艇进入实战部署阶段，美西方国家加快推进无人艇项目。俄乌双方在冲突中频繁使用无人艇攻击对方，乌克兰更是将可发射火箭弹的无人艇首次投入实战使用；美国推出“复制者”项目，加速大规模部署无人装备；日本推动无人潜航器军事应用，旨在提升水下作战优势。
新形势下世界主要国家在北极地区展开新一轮布局。2023年，北极地区形势发生变化，一方面表现为北极大国对抗态势更加凸显，北极安全环境进一步恶化；另一方面表现为北极地区国际合作面临系统性风险。为在新形势下更好地参与北极事务，世界主要国家从以下几方面布局。一是从顶层设计出发，制定极地战略规划极地开发。美国发布《2022北极地区国家战略实施计划》（Implementation Plan for the 2022 National Strategy for the Arctic Region，NSARIP），进一步落实在北极地区的30多个战略目标和200多项具体行动；英国宣布启动新十年极地科学战略计划，以应对极地气候变化；韩国敲定发展极地活动第一阶段基本计划，提出将建立极地基地、建造科考破冰船。二是加大极地投入，聚焦极地装备、极地基础设施及极地科研等领域。美国国会对中型和重型破冰船的采购及交付周围做了较为详细的说明；俄罗斯计划投资1.6万亿卢布（约合171亿美元）用于完善北极地区项目基础设施建设；印度加大对北极基础设施和科学研究的投入，将在远东地区建设基地并参与到俄北方海航道开发中。三是着力推进北方海航道开发利用。2023年以来，美西方国家继续对俄北方海航道实施制裁，对该航道产生一定负面影响。但俄罗斯在该航道开发利用方面仍取得一定进展，如通过该航线往东亚运输了320多万桶原油、首次交付通过该航线运往中国的液化天然气，等等。此外，亚洲国家参与俄北方海航道开发迎来新机遇，中印等国均在2023年与俄在航道合作开发方面取得一定进展。
海底基础设施安全问题凸显，欧洲国家多举措应对海底威胁。近年来，在俄乌冲突大背景下，欧洲接连遭遇“北溪”（Nord Stream）管道爆炸、波罗的海管道遭破坏等事件。2023年，欧洲国家从以下三方面推进海底基础设施保护工作。一是发布最新的海上安全战略，概述举行年度欧盟海军演习和协调各国保护天然气管道、海底数据电缆、海上风电场和其他关键海上基础设施的计划。二是在波罗的海、北海和大西洋部署了多种设备，包括水下无人机、声纳浮标、卫星图像和人工智能系统，以侦察和防范任何对海底管道和电缆的威胁。三是建立了一个专门的海底设施保护中心，以协调各国的行动和信息共享。通过建立新中心和促进信息共享，欧洲国家将更有效地应对不断演变的水下威胁。
（九）核
世界主要国家持续推进核武器更新换代，进一步强化核威慑力量。2023年，美、俄、英、法、印、巴、朝等国家继续推进核威慑能力建设，通过研制新一代核武器运载平台、扩充核弹头数量、试射新型弹道导弹等举措，力求进一步强化自身核力量。美国一方面加强核炸弹生产及更新换代，以实现核武器实战化目标，另一方面推进洲际弹道导弹、弹道导弹核潜艇及战略轰炸机等核武器运载及发射平台升级换代。俄罗斯持续推进“匕首”高超声速巡航导弹、“先锋”高超声速滑翔飞行器、“萨尔马特”（Sarmat）洲际弹道导弹等新质战略武器研建部署，其核武库升级换代凸显“新概念”。英国在改造核武器运载工具的同时更新本国的核弹头，提出要将其核弹头数量上限提高至260枚。法国推进“核重建”，成功试射M-51.3潜射弹道导弹、ASMP-A空对地战术核导弹。印度成功试射新一代“烈火”-P（Agni）弹道导弹，并正在研发射程超过6000千米并可从潜艇发射的“烈火”-6弹道导弹。巴基斯坦重视核武器在抗衡印度方面的重要性，着手开展新型核导弹项目，成功试射一款能携带多核弹头的核导弹“阿巴贝尔”（Ababeel）。朝鲜将核武力政策写入宪法，多次进行洲际弹道导弹试射，并成功试射“火星炮”-18（Hwasong-18）洲际弹道导弹。
新形势下全球核军控体系面临多重挑战，全球核风险加剧。2023年以来，国际形势发生自冷战以来最剧烈的动荡和变化。在此背景下，主要国家更加关注核威慑能力建设，致使核军控体系面临更为严峻的风险挑战，主要表现为以下三方面。一是国际核军控条约岌岌可危，核冲突风险加剧。2023年，俄罗斯相继宣布暂停《新削减战略武器条约》（Strategic Arms Reduction Treaty）、撤销对《全面禁止核试验条约》（Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty）的批准，随后美国对外宣布将停止同俄交换有关其核武器库存的详细数据。随着双方军控条约相继暂停履行，美俄核冲突风险将进一步加剧。二是核军控势头倒退，核军备竞赛加剧。美国开始研发B61-13新型核弹。该核炸弹研制表明美国核武器发展正从冷战时期的威慑型向如今的实用型转换。俄罗斯积极推进“波塞冬”（Poseidon）核动力无人潜航器研建列装。与其他核武器不同，“波塞冬”由核动力驱动，可在敌国港口水下引爆携带的数百万吨当量核弹头。三是无核国家寻求拥核，核扩散风险加剧。美国进一步细化向澳大利亚出售核潜艇有关进度，计划于2032年和2035年向澳大利亚出售“弗吉尼亚”级攻击型潜艇；俄罗斯与白俄罗斯签署了核武器协议，白俄罗斯正式同意在该国领土上部署俄罗斯战术核武器。
全球核安全问题凸显，地区核泄漏、核风险加剧。2023年，全球范围内核安全问题更加凸显，一方面，东欧地区潜在核事故阴霾加剧。2023年俄乌冲突中，双方持续围绕扎波罗热核电站展开较量，致使该核电站遭遇多次火力打击，导致东欧地区核泄漏风险加大。自俄乌冲突爆发以来，国际原子能机构（International Atomic Energy Agency，IAEA）一直在努力试图让双方达成一项协议，以确保核电站非军事化，并降低发生核事故的风险，但迄今仍未能就保护核设施不受炮击达成任何协议。在可预见的未来，随着双方冲突继续，核电站安全威胁也将持续存在。另一方面，日本福岛核污染水排海。2023年，东京电力公司（Tokyo Electric Power Company）开启了福岛第一核电站核污染水的正式排海。此后的数十年间，福岛核电站产生的污染水将持续排入大海。福岛核污染水中含有放射性核素，这些放射性核素进入海洋后，将使海洋生态环境面临严重核污染。同时，海洋环流和气候系统的复杂性也使得核污染水排放的影响难以预测。
空间核动力推进技术成为全球研究热点。为满足未来太阳系边际探测、深空轨道转移、火星载人往返等大型空间任务需求，空间核动力推进技术应运而生。2023年，世界主要国家继续攻关该领域，取得以下进展。美国多机构启动新项目，推进核动力推进技术在航天器方面的应用。美国NASA、DARPA宣布将在核动力火箭方面开展合作，并最早于2027年在太空测试先进的核动力火箭推进技术。俄罗斯持续研发空间核动力推进技术，以期于2030年发射核动力太空拖船。相比续航能力和载荷能力有限的传统航天器，“宙斯”核动力太空拖船（Zevs Nuclear Tug）功率更大、续航时间更长、运输有效载荷更多。该太空拖船核反应堆功率达到兆瓦级，不仅可满足在地球轨道与太空站之间穿梭往来，还能用于执行深空运输任务，未来可能用于勘探金星和木星。欧洲启动两项可行性研究，分别是RocketRoll和ALUMNI项目。其中，RocketRoll项目旨在完成核电推进发动机的概念设计，ALUMNI项目旨在探索使用核热推进的优势。
全球聚变能竞赛加剧。2023年，美、英、日等国家在聚变能领域启动一系列新计划，增加对制造技术、燃料技术、冷却技术等聚变能的关键技术的投资力度。美国在2024财年预算中对聚变能提供了历史最高的10亿美元投资。同时，美国能源部对多个聚变能项目提供资金支持。此外，美国还与英国建立聚变能战略合作伙伴关系，扩大美英两国在聚变能领域的领先优势。英国在聚变能科技发展、产业培育、人才建设、国际合作等方面走在全球前列，2023年继续向聚变能领域投资6.5亿英镑，支持英国的聚变能战略。日本发布《聚变能源创新战略》（Fusion Energy Innovation Strategy），旨在利用本国技术优势实现聚变能产业化发展，在未来商业化利用聚变能中占据主导地位。德国公布了推动国内聚变能发展研究的计划草案，将在目前每年1.49亿欧元聚变能研究资金的基础上大幅增加资金，并支持所有有发展前途的聚变能技术路线。中国新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大科研进展，首次实现100万安培等离子体电流下的高约束模式运行，突破了等离子体大电流高约束模式运行控制、高功率加热系统注入耦合、先进偏滤器位形控制等关键技术难题，标志着中国磁约束聚变研究向高性能聚变等离子体运行迈出重要一步。
[1] 零信任战略：零信任是一种网络安全策略和设计原则，代表了新一代的网络安全防护理念，其核心在于不信任网络中的任何实体，包括用户、设备、应用程序和数据等。美国国防部于2022年11月发布《零信任战略》，设定了基于零信任安全框架的国防部信息系统愿景，旨在突破传统网络安全边界，增强美国国防部更精细化的访问控制及整体网络安全。