美国对颠覆性技术创新方向的预判-中国科协
2025届云南省高三语文上学期10月联考试卷及答案解析
2025届云南省高三语文上学期10月联考试卷试卷满分150分。
考试用时150分钟。
一、现代文阅读(35分)(一)现代文阅读Ⅰ(本题共5小题，19分)阅读下面的文字，完成1-5题。
材料一：当前，科技特别是前沿技术已成为军事发展中最活跃、最具革命性的因素，大国之间围绕科技制高点的竞争博弈愈发激烈。
人工智能技术是新一轮军事革命加速发展的引擎技术，也是关乎国家安全和军事力量对比的战略性技术。
美国作为世界科技和军事强国，其人工智能研发处于世界领先水平，得益于长期且持续性的投资。
美国一直将人工智能作为政府投资的优先事项，强调人工智能在新兴技术中的核心地位，注重在具有潜在长期收益的基础性领域进行持续性投资。
综合梳理近年来美军公开发布的研发预算文件可知，2013财年以来，美军在人工智能领域的投资持续维持高位，投资总额高达89.8亿美元。
目前，人工智能领域年研发经费约占国防部全部研发经费的1%。
尽管占总经费的比例并不高，但年投入经费与其他国家相比仍数额巨大。
2017年，美国智库国际战略研究中心曾指出，美国国防部研究与开发预算连续8年有所下降，但对人工智能技术上的投资不降反升。
即使这样，美国国家人工智能安全委员会的评估仍旧认为，美国政府对人工智能研发的支持并未跟上该领域的革命潜力。
2013-2023财年美军人工智能技术领域投资概况如图1所示。
图1显示，10余年来美军在人工智能技术领域的投资大体经历了两个阶段：一是稳步增长期(2013-2019财年)，该阶段经费绝对投入年增长率约为20%；二是大幅投入期(2020-2023财年)，该阶段相比上一阶段经费投量显著增加。
2019财年，美国政府及国防部陆续发布《美国人工智能倡议》和《美国国防部人工智能战略报告》，进一步提升了人工智能的战略地位，提出要维持美国在人工智能领域的领导地位，要求各机构将资金和资源转向人工智能研究。
2020财年，美军人工智能研发经费从7.52亿美元增长至13.89亿美元，增幅达85%，体现了相关战略的牵引作用。
美国未来六大颠覆性基础研究
美国未来六大颠覆性基础研究美国国防部提出了未来重点关注的六大颠覆性基础研究领域（Disruptive Basic Research Areas）。
包括：超材料与表面等离激元学（Metamaterials & Plasmonics）、量子信息与控制技术（Quantum Information & control）、认知神经学（Cognitive Neuroscience）、纳米科学与纳米工艺（Nanoscience & Nanoengineering）、合成生物学（Synthetic Biology）以及对人类行为的计算机建模（Computational Models of Human Behavior）。
美国国防部对于颠覆性基础研究领域的定义为：对于近期与未来美军的战略需求和军事任务行动能够产生长期、广泛、深远、重大影响的基础研究领域，这些领域的研究已取得关键突破并且可以持续发展，未来的研究成果能够使美军在全球范围内具备绝对的、不对称的军事优势。
1.超材料与表面等离激元学（Metamaterials& Plasmonics）DDG1000大型驱逐舰应用了超材料隐身技术,美国F-35战斗机应用了超材料隐身技术颠覆性应用前景：- 利用增强/捷变隐身超材料技术使美国海、陆、空军装备被雷达发现和锁定的概率大幅下降，获得压倒性的不对称战略优势。
- 小型化超材料隐身射频系统可以使通信设备更加轻便，并且不易于被侦查，使美军战场生存能力大幅提升。
- 智能自检测自修复结构超材料技术将使美军装备维修保障周期/成本大幅缩减，作战效能大幅提升。
核心能力：- 通过复杂人工微结构改变材料的表征特性- 实现自然界材料不存在的负折射率- 基于超材料技术的相控天线阵列- 基于等离子体激元的增强型探测器和成像器件重大突破：- 宽带响应复杂超材料的制备（美国杜克大学超材料团队Ruopeng Liu, et al. 2009年发表在《科学》杂志上）- 复杂人工结构计算工具与快速算法- 自感知与自愈合智能结构材料- 仿生人工结构材料主要挑战：- 超大规模复杂结构材料建模与设计方法- 高精微尺度人工结构的制备方法与控制方法- 人工结构复合材料的大规模制备- 高效电磁辐射能量在材料中的转换与反转换目前从事相关领域研究的企业包括：-中国深圳光启-美国波音公司、雷神公司、洛克希德马丁公司-英国航宇公司-日本三菱重工2.量子信息与控制技术（QuantumInformation & control）颠覆性应用前景：- 超高安全、超大容量、超远距离保密通信、传输系统（几乎无法破译），使美军具备牢不可破的保密通信指挥系统。
美国对颠覆性技术创新方向的预判中国科协
美国对颠覆性技术创新方向旳预判目前,世界新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，全球产业构造和竞争格局旳深度调整正在孕育,未来也许获得突破旳颠覆性创新对人类“技术—经济—社会”范式变革具有重大意义。
中国科协创新战略研究院在对世界重要国家技术预见有关研究旳基础上，组织开展了专题调研，形成调研汇报。
本期重要简介美国各机构对颠覆性技术创新方向旳预判。
一、美国白宫科技政策办公室2023年10月底，美国国家经济委员会和白宫科技政策办公室联合公布了新版《美国国家创新战略》（《美国国家创新战略》初次公布于2023年），重要大力支持如下九大战略领域（表1）[1]。
表1 《美国国家创新战略》关注旳九大战略领域二、美国国防部高级研究计划局2023年9月，美国国防部高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）未来技术论坛召开，内容覆盖了从太空机器人、自主人工智能到地外生命及神经科学里程碑等多种方面（表2）[2]。
表2 DARPA未来论坛集中讨论旳技术领域DARPA也在布署开展创新研究项目，例如：（1）实行保护数据安全、增进信息共享旳布兰代斯（Brandeis）计划；（2）开展全天候、全自动、全覆盖核探测旳西格玛（Sigma）工程；（3）进行智能化复杂频谱管理旳频谱地图（RadioMap）项目；（4）开展与计算机交流旳研究，推进人机有效沟通与协作。
DARPA从征集旳“未来30年技术愿景”中遴选出若干技术领域，如表3所示。
表3 DARPA遴选出旳未来技术三、美国战略与国际研究中心2023年11月，美国战略与国际研究中心（Center for Strategic and International Studies，CSIS）公布题为《国防2045：为国防政策制定者评估未来旳安全环境及影响》旳评估汇报[3]。
这篇汇报是CSIS国际安全项目旳研究成果，汇报从人口、经济和国家力量、权力扩散、新兴技术和颠覆性技术、连通性、地缘政治六个方面，对未来安全环境进行评估。
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The body is divided into three chapters, the first chapter mainly introduces the origin and the development of ecocriticism, and the origin between Steinbeck and ecological criticism. First of all, the paper summarizes the development of ecological criticism from ecological holism to environmental justice, and analyzes ecological holism and environmental justice implications. Secondly, through Steinbeck’s childhood experiences, and friendship between he and the marine biologist Edward Ricketts, as well as the influence of Transcendentalism, it illustrates the relationship between Steinbeck and the ecological criticism, and puts forward the research significance of the ecological thought.
美国军事战略的人工智能化趋势及其影响
美国军事战略的人工智能化趋势及其影响作者：刘胜湘李志豪来源：《国际展望》2024年第03期【内容摘要】近年来，在新一輪科技革命影响下，美国对其军事战略进行了人工智能化调整，试图沿袭技术制胜的军事思想传统，围绕在大国战略竞争中取胜这一目标，以新兴技术推进军事能力建设，打造一体化协同作战部队和军事情报系统，塑造针对特定目标进行精准打击的能力。
为此，美国发布了一系列战略文件和具体方案推动人工智能的军事化应用。
美国国防部建立了以人工智能为核心的组织架构和管理系统，重点发展人工智能人才队伍，加大新技术研发的军费投入，推动军民产业和技术融合，加强与盟友的技术合作。
美国军事战略的人工智能化调整会刺激其他国家进行相应变革，进而加剧以人工智能竞争为焦点的大国战略竞争。
人工智能技术难以溯源和易于扩散的特点将削弱核威慑的效用，其广泛军事化应用将催生新的战争形态。
基于此，中国应密切关注新技术革命的发展趋势和美国军事战略变化的动向，做好应对准备。
【关键词】人工智能美国军事战略科技革命大国竞争战略调整【作者简介】刘胜湘，上海外国语大学中东研究所教授（上海邮编：200083）；李志豪，上海外国语大学国际关系与公共事务学院、上海外国语大学中东研究所博士研究生（上海邮编：200083）【中图分类号】E712.0【文献标识码】A【文章编号】1006-1568-（2024）03-0051-23【DOI编号】10.13851/ki.gjzw.2024030042017年以来，美国对其军事战略进行了人工智能化调整。
学界的相关研究大致可分为以下几类：一是关于人工智能赋能军事的具体领域，包括情报获取与分析、武器制造、决策指挥、人机关系等。
二是从国家安全视角探讨美国人工智能发展的作用和影响，强调人工智能对增强美国在国际格局中权力的积极作用及对竞争对手的“威胁”，尤其强调保持美国在人工智能领域中的竞争优势。
三是从国家总体发展战略视角分析人工智能的作用、影响和可能面临的挑战。
美国三大国防科技创新机构对我国的启示
美国三大国防科技创新机构对我国的启示作者：程远陈灏赵广来源：《中国军转民》 2021年第17期程远陈灏赵广摘要：美国国防科技创新一直引领世界潮流，研究其中最具代表性的DARPA、SCO 和DIU的特点和经验对我国有一定借鉴意义。
关键词：国防科技；创新；启示技术创新一直是提升国防科技实力、赢得未来战略博弈主动的重要手段。
美国十分注重借助军民一体化国防科技创新体系，引导军地创新资源良性互动，主动塑造科技创新态势，确保美国始终引领世界军事潮流，领先对手数步。
为此，美国成立了一系列颠覆性技术研究机构作为提升创新能力、落实国家安全战略的重要抓手, 其中以国防高级研究计划局(DARPA)、战略能力办公室（SCO）、国防创新小组（DIU）最为典型，DARPA 享誉盛名已久，大国竞争加剧以来，美国防部建立起新机构SCO和DIU 以拓展创新边界，形成“远近衔接、高低搭配”格局。
一、设立背景（一）国防高级研究计划局上世纪50 年代苏联的技术突袭给美国国内各界造成了严重恐慌，为重振技术代差优势，国防高级研究计划局（DARPA）应运而生，承担起占领科技研发制高点、保持美军战略领先地位的重任。
DAPRA 侧重于基于技术能力的长期开发，始终将国家军事目标作为首要关注点。
其承担的科研项目着眼于未来国防需求，为解决国家安全的中长期问题提供高技术储备和支持，许多设计理念都体现“一代半”的思维，其成果因特网、隐身技术、GPS 全球定位、无人驾驭等颠覆性技术不仅使美国军事科技实力冠绝全球，也深刻改变了世界。
（二）战略能力办公室由于DARPA 的技术发展周期较长，美国意识到在应对全球范围内新兴大国的崛起、中小国家挑战和恐怖袭击等跨地区、跨领域的“混合战争”等方面需要重获许多能力。
2012 年战略能力办公室(SCO) 在此环境下诞生，力求通过赋予商用技术和传统武器平台以新角色，重构现有的国防部、情报机构和商业系统，提供的是现在而不是5 年或者10 年后的选项通过在短时间内帮助美国建立优势，为DARPA 争取一些时间，确保远近衔接、持续领先。
二次世界大战后 美国重塑科学创新体系
二次世界大战后美国重塑科学创新体系作者：封凯栋来源：《科学大观园》2018年第14期二战后美国创新体系的重塑奠定了其超级大国的科技基础。
同样以诺贝尔化学奖为例，自1940年到1994年，美国赢得了65次奖项中的35次，把昔日的欧洲强国甩在了身后。
就转变经济发展方式的任务而言，第二次世界大战后美国创新体系的重塑，是历史留给中国的最佳学习样本。
通过体系重塑，美国成功地把自身从以制造能力为核心的经济转变为以创新为核心的经济;其转变过程充分体现了社会高度共识、国家坚定的战略意志、专业性的创新协调机制和广泛的社会动员在实现创新转型中的重要性。
战前二流的科技水平如果仅就经济总量而言，美国自19世纪最后20年起就成了世界经济的领头羊。
但在二战前美国经济优势主要依托的是高效的大规模生产体系，这一体系主要是通过此前100多年的管理革命而非科技革命完成的。
在科技上，二战前的美国依然是欧洲国家的模仿者，其联邦政府也并未明确以科技创新来赢取国家竞争力的战略，甚少直接介入除了农学与地质学之外的科研活动。
大部分大企业也没有自动地催生自主创新的潮流，甚至在19世纪最后30年它们更愿意通过托拉斯或横向合并来保证稳固的市场收益;直到规则和发展现实发生不匹配，在贸易和专利领域爆发了数次危机后，美国通过了以谢尔曼反垄断法和北方证券判例等一系列打击市场共谋的制度构建，其主要的大企业才不得不另择道路，开始深耕工业技术能力。
但即便如此，战前美国的科技水平依然是二流的。
以化学类的诺贝尔奖获得者为例，在1939年之前30位诺贝尔化学奖获得者中仅有3位来自美国，而当时头号科技强国德国有15位，英国和法国也各有6位。
更重要的是，美国各专业的获奖专家大多数不是在本土而是在欧洲接受的高等教育——这充分说明了当时欧洲才是科研产出的高地。
而在1940年，当英美在“雷达”这一对二战走势影响最深远的科技上开展合作时，英美之间的科技差距更凸显了世界头号经济大国在科技上的窘迫：在当时影响雷达性能的核心部件“共振腔磁控管”上，英国人所提供样品的电磁波发射效率是美国当时最好产品的3000倍。
美国的科技体制与科技创新
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多的国家。 此外， 美国的科研设备和 科研手段、 科研水平与潜力、 高科技 产业发展也均居世界领先地位。
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持美国的霸权地位，必须把保持美 国科学研究和教育的优势置于最重 要的地位。在克林顿总统和戈尔副 总统合著的 《科 学 与 国 家 利 益 》 中， 更是形象地把技术进步比做经济增 长的发动机，而科学研究则是发动 机永不枯竭的燃料， 明确提出了 “保 持在所有科学知识前沿的领先地 位；增进基础研究与国家目标之间 的联系； 鼓励政府、 产业部门和学院 的合作关系以推动对基础科学和工 程学的投资，以及有效地利用物力 资源、人力资源和财力资源；造就
%5 专业化的创新支持系统
在硅谷，为新的高技术企业提 供的支持服务应有尽有，包括风险 投资家、 银行家、 律师、 猎头公司、 会 计师、咨询顾问以及大量其他专业 人员。其中风险投资业发挥着举足 轻重的作用。高技术企业不同于拥 有许多真实资产的传统企业，它的 主要资产是创意、 人力资源、 技术与 市场知识， 更具有风险性。同时， 由 于高技术的飞速发展，时间对于创 业企业抢占产业制高点尤为重要。 硅谷成功的一个重要条件就是有一 个了解技术并知道如何进行结构化 交易和投资组合、为创业企业提供 快速融资的风险资本行业。思科公 司、 基因技术公司、 英特尔、 太阳微 系统公司以及雅虎等成功企业都是 在风险资本的支持下快速成长起来 的。风险资本也从成功的高技术企 硅 业 中 赢 得 了 巨 额 回 报 。 !&&* 年 ， 谷的信息技术和生命科学两个主要 产 业 中 共 有 !*$% 家 企 业 吸 纳 了
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美国对颠覆性技术创新方向的预判
当前,世界新一轮科技革命和产业变革蓄势待发，全球产业结构和竞争格局的深度调整正在孕育,未来可能取得突破的颠覆性创新对人类“技术—经济—社会”范式变革具有重大意义。
中国科协创新战略研究院在对世界主要国家技术预见相关研究的基础上，组织开展了专题调研，形成调研报告。
本期主要介绍美国各机构对颠覆性技术创新方向的预判。
一、美国白宫科技政策办公室
2015年10月底，美国国家经济委员会和白宫科技政策办公室联合发布了新版《美国国家创新战略》（《美国国家创新战略》首次发布于2009年），主要大力支持以下九大战略领域（表1）[1]。
表1 《美国国家创新战略》关注的九大战略领域
二、美国国防部高级研究计划局
2015年9月，美国国防部高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）未来技术论坛召开，内容覆盖了从太空机器人、自主人工智能到地外生命及神经科学里程碑等多个方面（表2）[2]。
表2 DARPA未来论坛集中讨论的技术领域
DARPA也在部署开展创新研究项目，例如：（1）实施保护数据安全、促进信息共享的布兰代斯（Brandeis）计划；（2）开展全天候、全自动、全覆盖核探测的西格玛（Sigma）工程；（3）进行智能化复杂频谱管理的频谱地图（RadioMap）项目；（4）开展与计算机交流的研究，推进人机有效沟通与协作。
DARPA从征集的“未来30年技术愿景”中遴选出若干技术领域，如表3所示。
表3 DARPA遴选出的未来技术
三、美国战略与国际研究中心
2015年11月，美国战略与国际研究中心（Center for Strategic and International Studies，CSIS）发布题为《国防2045：为国防政策制定者评估未来的安全环境及影响》的评估报告[3]。
这篇报告是CSIS国际安全项目的研究成果，报告从人口、经济和国家力量、权力扩散、新兴技术和颠覆性技术、连
通性、地缘政治六个方面，对未来安全环境进行评估。
其中，未来可能要产生新兴技术和颠覆性技术的领域主要集中在以下几个方面，如表4所示。
表4 CSIS评估报告中新兴技术和颠覆性技术领域
四、麦肯锡研究院
2013年5月，麦肯锡研究院发布了《2025年前可能改变生活、企业与全球经济的12项颠覆性技术》[4]，据估算，到2025年这些技术对全球经济的直接影响将达14～33万亿美元。
表5 麦肯锡研究院发布的12项颠覆性技术领域
五、兰德公司
兰德公司经过研究，提出了56项影响未来的技术[5]，如表6所示。
表6 兰德公司提出的56项影响未来的技术
六、美国麻省理工学院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）技术评论
自2001年以来，美国的《MIT技术评论》每年评选出十大技术榜单，关注最有可能改变世界的创新性技术[6]。
笔者梳理了近年来每年上榜的相关技术，如表7所示。
表7 《MIT技术评论》近年来评出的最有可能改变世界的技术
参考文献
[1] FACT SHEET: The White House Releases New Strategy for A merican Innovation, Announces Areas of Opportunity from Sel f-Driving Cars to Smart Cities[EB/OL].(2015-10-21).https:// /the-press-office/2015/10/21/fact-sheet-w hite-house-releases-new-strategy-american-innovation. [2] Wait, What? A Future Technology Forum [EB/OL].(2015-09-09)./.
[3] David T. Miller. Defense 2045-Assessing the Future Envi ronment and Implications for Defense Policymakers [EB/OL]. http://www.csis.or.id/research/past/research_reports.html.
[4] James Manyika, Michael Chui, Jacques Bughin，et al. Dis ruptive technologies: Advances that will transform life, bu siness, and the global economy [EB/OL].(2013-05). http://ww /insights/business_technology/disruptive_tech nologies.
[5] 王革. 技术预测及在中国的实践[Z]. 首届科协发展理论研讨会，2015，11.
[6] 贺飞. MIT《技术评论》理念“十大技术突破”述评[EB/OL].(2 015-09-11)./content/15/0901/06/258350_ 496157819.shtml.
作者：刘春平中国科协创新战略研究院。