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2022全球前沿科技热点研究

FrontierScienceandTechnologiesinFocus2022

国际大都市科技创新评价中心

上海市前沿技术发展研究中心

上海科学技术情报研究所

科睿唯安

2022年11月

1

I

编委会成员

陈超顾震宇

杨荣斌宁笔

林鹤瞿丽曼

曹磊

陈

陈钟

晖婷

项目组成员

策划指导：

杨荣斌

课题组长：

陈晖

小组组长：

党倩娜王德生杜渐

温一村

小组成员：

朱荪远薛亮盛阳

报告撰写：

（按姓名笔划顺序排列）

于雪晴

王德生

邓桦

朱荪远

任晓波

杜渐

杨四娟

宋凯

宋鸿

张耘

陈晖

姚恒美

徐岑筱

徐星颖

崔晓文

温一村

研究单位：

上海科学技术情报研究所

II

I

目录

第Ⅰ部分：前沿科技热点研究综述 1

1.研究的框架、方法与数据 1

2.前沿科技热点研究结论概述 4

第Ⅱ部分：前沿科技热点解读 7

信息技术领域 7

1.量子互联网（QuantumInternet） 7

2.三维异质集成（3DHeterogeneousIntegration，3DHI） 15

3.生成式AI（GeneretiveAI） 20

4.元宇宙（Metaverse） 24

5.Web3.0（Web3.0） 31

生命与健康领域 37

6.AI分子发现与合成（SynthesisofMoleculesAidedbyAI） 37

7.生物铸造厂（Biofoundry） 42

8.光免疫疗法（Photoimmunotherapy） 46

9.环状RNA（circRNA） 48

材料领域 53

10.石墨炔（GraphdiyneorGraph-n-yne） 53

11.闭环塑料（Closed-loopPlastic） 59

II

12.储能纤维（Energy-storageFibers） 63

能源领域 67

13.高效钙钛矿太阳能电池（HighlyEfficientPerovskiteSolar-cell） 67

14.虚拟电厂（VirtualPowerPlant，VPP） 70

15.绿色制氨（GreenAmmoniaProduction） 74

空间及交通运输领域 79

16.卫星通信（SatelliteCommunication,SatCom） 79

气候、生态与环境领域 85

17.零碳排放（NetZeroCO2Emission） 85

18.微塑料处理（MicroplasticsTreatment） 88

先进制造及其他领域 91

19.软件定义汽车的制造（SDVanditsManufacturing） 91

20.柔性感知机器人（FlexibleSensingRobot） 95

1

第Ⅰ部分：前沿科技热点研究综述

上海图书馆（上海科学技术情报研究所）长期跟踪新兴前沿科技发展，本报告是此类项目的第五轮研究，旨在综合应用多种情报分析方法，系统、客观地揭示当前全球前沿科技发展的热点。

1.研究的框架、方法与数据

基本框架

本项研究综合应用科技情报研究的方法和工具，从定性分析和定量分析的角度，相互印证，相互补充，考察国际前沿科技热点所在，并确保其客观性和时效性。

首先，分析世界主要国家或地区在科技研发战略或计划方面的权威文本。在当今世界科技研发领域是存在领头羊效应的，无论从科技研发的投入规模还是最终研发取得的成果来看，欧美日以及部分新兴经济体的科技发展战略都应该得到重点关注。

其次，分析主流咨询机构涉及前沿科技的相关报告。资本对于前沿技术研发是非常敏感的，很多有影响力的咨询机构长期关注新兴技术及其商业模式的创新，对于技术的产业化发展前景具有较好的洞察力。

三是利用专利分析工具对专利数据库进行分析，确定相关领域的前沿技术

2

方向与热点。

四是利用科睿唯安（ClarivateAnalytics）的EssentialScienceIndicators（ESI）数据库进行学术论文的聚类分析，由此识别当今学术领域的前沿热点。

五是考虑到互联网科技媒体主要包括互联网上的权威科技期刊、综合性科技网站及其社交网络等媒