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44項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)37項(xiàng)中國“領(lǐng)先”, 有一項(xiàng)傳感器技術(shù)還壟斷了?

傳感器專家網(wǎng) ? 2023-04-19 11:21 ? 次閱讀
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近期,知名“反華智庫”——澳大利亞戰(zhàn)略政策研究所(ASPI)發(fā)布一份報(bào)告,稱“西方民主國家正在輸?shù)羧蚣夹g(shù)競爭。”,在對全球44項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的跟蹤研究中,發(fā)現(xiàn)中國在其中37項(xiàng)技術(shù)“驚人領(lǐng)先于全球”。

這44項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),包括國防、太空、機(jī)器人、能源、環(huán)境、生物技術(shù)、人工智能 (AI)、先進(jìn)材料和關(guān)鍵量子技術(shù)領(lǐng)域。

其中,有兩項(xiàng)傳感器技術(shù)中國領(lǐng)先全球,其中更有一項(xiàng)關(guān)鍵傳感器技術(shù)被認(rèn)為中國存在高壟斷風(fēng)險(xiǎn),中國是該傳感技術(shù)全球領(lǐng)導(dǎo)者,該傳感技術(shù)是“未來智能能力”的重要組成部分,報(bào)告并提到“可能意味著情報(bào)界,尤其是五眼聯(lián)盟,可能會失去重要能?,并遭受態(tài)勢感知能?下降的影響”。

另外,值得一提的是,報(bào)告認(rèn)為中國與美國主導(dǎo)了全球技術(shù)與人才的循環(huán)與流動(dòng)。中國是全球最大的本科生輸出國,而美國是最大的研究生輸入及輸出國。

本文我們來看看這份報(bào)告怎么描述中國的高科技,這份報(bào)告的研究結(jié)果是對中國的捧殺呢?還是捧殺呢?

“西方國家正在輸?shù)魬?zhàn)爭” 44項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),這37項(xiàng)中國真的領(lǐng)先嗎?有一項(xiàng)傳感器技術(shù)竟然達(dá)到高壟斷風(fēng)險(xiǎn)級別?! 近期,澳大利亞戰(zhàn)略政策研究所(Australian Strategic Policy Institute, 簡稱ASPI)發(fā)布了一份報(bào)告,發(fā)現(xiàn)中國在大多數(shù)關(guān)鍵和新興技術(shù)領(lǐng)域的高影響力研究中建立的領(lǐng)先地位“令人吃驚”,并且已經(jīng)奠定了“世界領(lǐng)先科技超級大國的基礎(chǔ)”。 在報(bào)告的開篇,甚至用上了“西方民主國家正在輸?shù)羧蚣夹g(shù)競爭。”這樣的話語。 據(jù)相關(guān)媒體報(bào)道,ASPI長期長期以來受美國政府資助,是出了名的“反華智庫”。譬如本報(bào)告中,其研究資金來自美國國務(wù)院。 e927282c-da9e-11ed-a826-dac502259ad0.png ?報(bào)告中,提到了44項(xiàng)未來全球關(guān)鍵技術(shù),分為“先進(jìn)材料與制造”、“人工智能、計(jì)算和通信”、“能源與環(huán)境”、“量子信息技術(shù)”、“生物技術(shù)、基因技術(shù)與疫苗”、“傳感、定時(shí)和導(dǎo)航”、“國防、太空、機(jī)器人與運(yùn)輸”七大類。 這份報(bào)告所依據(jù)的數(shù)據(jù)庫查詢了每種技術(shù)的相關(guān)論文(總共 220 萬篇),分析了過去五年內(nèi)上述 44 種技術(shù)中每一種技術(shù)的前 10%被引用最多的研究論文。 報(bào)告認(rèn)為,中國在其中的37 項(xiàng)技術(shù)中處于領(lǐng)先地位,美國領(lǐng)先另外7項(xiàng)。并且,中國在其中8項(xiàng)技術(shù)具備高壟斷風(fēng)險(xiǎn)。 量子傳感器和光子傳感器,是44項(xiàng)技術(shù)中,中國領(lǐng)先的兩項(xiàng)傳感器技術(shù),其中,光子傳感器(Photonic sensors)更被認(rèn)為中國具有高壟斷風(fēng)險(xiǎn)。 報(bào)告中提到,這兩項(xiàng)傳感器技術(shù),是“未來智能能力”的重要組成部分,并“可能意味著情報(bào)界,尤其是五眼聯(lián)盟,可能會失去重要能?,并遭受態(tài)勢感知能?下降的影響”。 e939bc3a-da9e-11ed-a826-dac502259ad0.png 未來的智能能力?為什么光子傳感器和量子傳感器如此重要? 在44項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中,量子傳感器和光子傳感器是僅有的兩種傳感器技術(shù),為什么該報(bào)告認(rèn)為這兩種傳感器技術(shù)這么重要? 報(bào)告稱,這兩種傳感器是“未來智能能力”的重要組成部分:“未來智能能?=光?傳感器+量?通信+先進(jìn)光通信+后量?密碼”。

中國在光?傳感器、量?通信和先進(jìn)光通信以及后量?密碼學(xué)等交叉領(lǐng)域,具有強(qiáng)勁研究實(shí)?。可能意味著情報(bào)界,尤其是五眼聯(lián)盟,可能會失去重要能?,并遭受態(tài)勢感知能?下降的影響。中國在光?傳感器(占世界前 10% ?影響?研究的 43%,美國的 3.41 倍)、量?通信(31%,美國的 1.89 倍)、先進(jìn)光通信(38%,美國的 2.95 倍)和后量?密碼學(xué)(31%,美國的 2.3 倍)。總??之,這些觀察結(jié)果,增加了中國通信中斷西?情報(bào)部?努?的?險(xiǎn)。這降低了在發(fā)?敵對?動(dòng)和緊張局勢時(shí)計(jì)劃應(yīng)對突發(fā)事件的能?。

作為信息技術(shù)的基礎(chǔ),傳感器是實(shí)現(xiàn)智能感知的重要工具,未來的競爭中,量子傳感器和光子傳感器將發(fā)揮最關(guān)鍵的作用。 e9468be0-da9e-11ed-a826-dac502259ad0.png▲光子傳感器領(lǐng)域占世界前10%高影響力產(chǎn)出TOP 5

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▲量子領(lǐng)域占世界前10%高影響力產(chǎn)出TOP5 什么是光子傳感器?中國實(shí)際發(fā)展情況如何? 雖然報(bào)告中提到,中國在光子傳感器和量子傳感器這兩個(gè)傳感器技術(shù)領(lǐng)域很厲害,甚至在光子傳感器領(lǐng)域,中國具有“高”壟斷風(fēng)險(xiǎn),而在美國占優(yōu)勢的科技領(lǐng)域,卻沒有任何一項(xiàng)科技被評為高壟斷,這已經(jīng)顛覆了我們的常識。為什么報(bào)告認(rèn)為中國的光子傳感器如此厲害?實(shí)際情況如何呢? 光子傳感器(Photonic sensors)是利用某些半導(dǎo)體材料在人射光的照射下產(chǎn)生光子效應(yīng),使材料電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。通過測量電學(xué)性質(zhì)的變化,可以知道紅外輻射的強(qiáng)弱。利用光子效應(yīng)所制成的紅外傳感器,統(tǒng)稱光子傳感器,包括,包括光纖傳感器、光電二極管、光電倍增管等。 光子傳感器技術(shù)中的硅光電二極管,廣泛用于需要大量檢測器的應(yīng)用中。例如,硅光電倍增管用于 LiDAR(激光雷達(dá))和TOF傳感器(涉及確定光源與另一個(gè)物體之間的距離或深度) 同樣,電荷耦合器件 (CCD) 傳感器和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)傳感器均使用硅光電二極管,在光譜學(xué)、機(jī)器視覺和國防應(yīng)用中具有廣泛的用例。 光子傳感器市場廣闊,據(jù)知名市場調(diào)研機(jī)構(gòu)麥肯錫的研究報(bào)告指出,光子傳感器約有290 億美元的市場——約占更廣泛的 1800 億美元傳感器市場的 16% 預(yù)計(jì)到 2025 年,該細(xì)分市場將以每年 9% 的速度強(qiáng)勁增長,當(dāng)年的收入將達(dá)到 440 億美元 光子傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有:
  • 在汽車領(lǐng)域,由于先進(jìn)的駕駛輔助和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)需要高精度和高分辨率的傳感器,因此需求預(yù)計(jì)每年增長 21%。

  • 在基礎(chǔ)設(shè)施中,隨著創(chuàng)新者開發(fā)更多集成激光設(shè)備來測量建筑物的物理特性,包括應(yīng)變和振動(dòng),傳感器需求估計(jì)將增長 14%。

  • 隨著光纖傳感器技術(shù)被納入監(jiān)控和測量應(yīng)用,能源行業(yè)每年可能增長 15%,其中一些應(yīng)用有助于減少浪費(fèi)和污染。

  • 隨著自動(dòng)化應(yīng)用、航空 LiDAR 的廣泛使用以及新的遙感工具推動(dòng)需求,航空航天和國防領(lǐng)域的年增長率預(yù)計(jì)將達(dá)到 8%。

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▲來源:麥肯錫 光子傳感器種類眾多,屬于中高端傳感器種類,但顯然,在關(guān)鍵的光電子傳感器中,無論是光纖傳感器、光電倍增管,還是CMOS傳感器、CCD傳感器等,中國廠商在全球市場中,我們并未看到在這些任何一個(gè)領(lǐng)域,取得領(lǐng)先的市場地位。 反而是眾多美國、德國、日本廠商,牢牢占據(jù)著這些領(lǐng)域的TOP 位置,中國談何領(lǐng)先? 什么是量子傳感器?中國實(shí)際發(fā)展情況如何?量子傳感器TOP20研究機(jī)構(gòu)有哪些? 目前,量子技術(shù)的主要應(yīng)用有量子計(jì)算、量子通信、后量子密碼學(xué)、量子傳感器等,量子傳感器是根據(jù)量子力學(xué)規(guī)律、利用量子疊加量子糾纏和量子壓縮等效應(yīng)設(shè)計(jì)的、用于執(zhí)行對系統(tǒng)被測量進(jìn)行變換的物理裝置。量子傳感器是目前量子科技中最接近實(shí)用的技術(shù)。 第?代量?傳感器以原?鐘和超導(dǎo)量??涉裝置 (SQuID) 的形式實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。第?代量?傳感器的開發(fā)與其他量?技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)進(jìn)?,因?yàn)樗?了光學(xué)物理學(xué)和凝聚態(tài)物理學(xué)數(shù)?年的基礎(chǔ)研究。 量?傳感器的應(yīng)??常?泛,從精確計(jì)時(shí)(對能源?絡(luò)的穩(wěn)定性?關(guān)重要)和下?代定位(實(shí)現(xiàn)國防資產(chǎn)的?衛(wèi)星導(dǎo)航)到?物技術(shù)(導(dǎo)致早期癌癥檢測的醫(yī)學(xué)成像)和礦物勘探(可以探索從礦床到天然?和?油礦床的被動(dòng)領(lǐng)域的重?傳感器)。最重要的是,隨著量?傳感器的突破有利于量?通信和量?計(jì)算,不同技術(shù)的相互聯(lián)系變得清晰,反之亦然。 美國在量?傳感器??處于領(lǐng)先地位,其中10家美國機(jī)構(gòu)占據(jù)了前20名的機(jī)構(gòu)。MIT 和加州?學(xué)系統(tǒng)爭奪第?名。國家質(zhì)量指標(biāo)使美國在 H 指數(shù)(高引用次數(shù),high citations)上領(lǐng)先于中國,但在?引?論?前 10% 的論??例上并駕?驅(qū)。德國在國家排名中位列第三。 中國有5家機(jī)構(gòu)躋?前20名,中國科學(xué)院在?被引論?前10%的發(fā)表篇數(shù)排名第?,但H指數(shù)排名靠后。荷蘭代爾夫特理??學(xué)再次名列前茅,分別在 H 指數(shù)和?被引論?前 10% 的頂級機(jī)構(gòu)中排名第四。 e961446c-da9e-11ed-a826-dac502259ad0.png

▲量子傳感器TOP 20 研究機(jī)構(gòu)

可見,中國在量子傳感器的研發(fā)上,雖然處于第一梯隊(duì),不至于掉隊(duì),但也遠(yuǎn)沒有領(lǐng)先的地步。 此外,值得一提的是,量子科技中占比最大的量子計(jì)算,美國以33.9%遙遙領(lǐng)先于其他國家,考慮到本報(bào)告的特殊性,實(shí)際上美國在量子計(jì)算的領(lǐng)先幅度可能更大。 中國是全球最大的本科生輸出國,從研究結(jié)果到量產(chǎn)中國還有很多坑要踩 除了各國的研究成果外,報(bào)告還收集和分析不同職業(yè)階段(本科生、研究生和就業(yè))研究人員在國家之間流動(dòng)的數(shù)據(jù),刻劃出每個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的人才流進(jìn)和流出情況。數(shù)據(jù)庫還追蹤了這些關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域中的主要大學(xué)、公司和實(shí)驗(yàn)室。 從各技術(shù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)看,總體上,國與美國主導(dǎo)了全球技術(shù)與人才的循環(huán)與流動(dòng)。但其中有差別的是中國是全球最大的本科生輸出國,而美國是最大的研究生輸入及輸出國。 美國在全球高端科研人才中,依然發(fā)揮著最重要的培養(yǎng)與配置中心作用,盡管這一地位正在削弱。 e96ffcb4-da9e-11ed-a826-dac502259ad0.png 此外,這份報(bào)告也認(rèn)為,中國的高影響力研究,最終能否形成創(chuàng)新,還有待觀察。例如,在先進(jìn)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(包括高超音速)中,中國發(fā)表的高影響力研究是美國(第二名)的四倍多。但是,這些研究轉(zhuǎn)化為世界領(lǐng)先的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的制造,可能是一個(gè)困難而復(fù)雜的步驟,需要其他投入。 結(jié)語 中國真的能在44項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)中的37項(xiàng)處于領(lǐng)先地位? 顯然,答案是否定的。在討論這個(gè)問題之前,我們先要認(rèn)清這樣的一個(gè)事實(shí):至今華為推出的手機(jī),還不具備5G功能。而中國的中高端傳感器,至今仍有90%需要靠進(jìn)口,不能自己制造。 報(bào)告中,提到的光子傳感器、量子傳感器甚至“先進(jìn)的射頻通信(包括5G和6G)”等,中國都處于領(lǐng)先地位,那么為什么中國許多中高端傳感器制造不出來?中國連一個(gè)國產(chǎn)的5G射頻器件都做不出來? 總的來說,借此報(bào)告,ASPI渲染“西方民主國家”在全球研究競爭中失利,敦促各國政府加大研究投資。而澳媒《澳大利亞人報(bào)》也據(jù)此報(bào)告聲稱,在全球科技領(lǐng)域,中國正朝著超越西方的方向“急速發(fā)展”,將引發(fā)其很快會鉗制某些最關(guān)鍵技術(shù)供應(yīng)的擔(dān)憂。 如需查看ASPI報(bào)告《ASPI’s Critical Technology Tracker The global race for future power》,可在傳感器專家網(wǎng)公眾號對話框,回復(fù)關(guān)鍵詞【資料下載】獲取保存、下載鏈接。

部分資料來源:

未盡研究《“西方正輸?shù)舾偁帯保?4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)37項(xiàng)中國“領(lǐng)先” | 預(yù)研》前沿材料《44項(xiàng)高端技術(shù),中國有37項(xiàng)領(lǐng)先?!》

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    、分布式信息處理技術(shù)的前沿技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測、采集和傳輸,為物理世界、計(jì)算世界以及人類社會三元世界的連通搭建起了橋梁。本文將深入探討無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù),揭示其
    的頭像 發(fā)表于 12-03 01:02 ?1244次閱讀
    談?wù)劅o線<b class='flag-5'>傳感器</b>網(wǎng)絡(luò)的<b class='flag-5'>關(guān)鍵技術(shù)</b>

    AMD獲得一項(xiàng)玻璃基板技術(shù)專利

    近日,處理大廠AMD宣布獲得了一項(xiàng)涵蓋玻璃芯基板技術(shù)的專利(專利號“12080632”),這消息標(biāo)志著AMD在高性能系統(tǒng)級封裝(SiP)領(lǐng)域的研究取得了重要進(jìn)展。
    的頭像 發(fā)表于 12-02 10:33 ?511次閱讀

    蘋果新獲一項(xiàng)投影儀專利

     10月17日資訊,科技博客Patently Apple于10月15日發(fā)布報(bào)道,指出蘋果公司新獲一項(xiàng)投影儀專利,此專利允許用戶無需佩戴頭顯設(shè)備,即可在桌子、墻壁等平面上展示混合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)內(nèi)容。
    的頭像 發(fā)表于 10-17 16:01 ?1183次閱讀

    PCB生產(chǎn),在鉆咀和成品孔徑之間,你會優(yōu)先滿足哪一項(xiàng)

    PCB生產(chǎn)既要滿足鉆咀尺寸又要滿足成品孔徑,當(dāng)這兩個(gè)要求沖突時(shí),如果你只能滿足其中一項(xiàng)時(shí),你會優(yōu)先保證哪一項(xiàng),請走進(jìn)今天的案例,看看你選對了嗎……
    的頭像 發(fā)表于 09-24 10:10 ?516次閱讀
    PCB生產(chǎn),在鉆咀和成品孔徑之間,你會優(yōu)先滿足哪<b class='flag-5'>一項(xiàng)</b>呢

    在THS3201的datasheet中,一項(xiàng)指標(biāo)noise figure,其值為11dB,這個(gè)指標(biāo)怎么解釋?

    請問專家,在THS3201的datasheet中,一項(xiàng)指標(biāo)noise figure,其值為11dB(G=10V/V,RG=28歐姆,RF=255歐姆),這個(gè)指標(biāo)怎么解釋?
    發(fā)表于 09-12 06:25

    蘋果獲得一項(xiàng)突破性智能戒指技術(shù)的專利

    8月23日傳來新動(dòng)態(tài),美國商標(biāo)與專利局最新披露的清單中,蘋果公司赫然獲得了一項(xiàng)突破性智能戒指技術(shù)的專利。這款創(chuàng)新之作,深度融合了尖端傳感器技術(shù),旨在為用戶提供前所未有的健康監(jiān)測體驗(yàn)。
    的頭像 發(fā)表于 08-23 15:59 ?699次閱讀

    艾邁斯歐司朗與greenteg推出的突破性體溫監(jiān)測技術(shù)已成為全球鐵人三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)支持

    ——其體溫監(jiān)測技術(shù)已成為全球鐵人三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)支持。 這項(xiàng)創(chuàng)新的核心在于greenteg經(jīng)過認(rèn)證的CALERA?熱通量傳感器和算法。這些傳感
    的頭像 發(fā)表于 07-23 09:40 ?582次閱讀
    艾邁斯歐司朗與greenteg推出的突破性體溫監(jiān)測<b class='flag-5'>技術(shù)</b>已成為全球鐵人三<b class='flag-5'>項(xiàng)</b>的<b class='flag-5'>關(guān)鍵技術(shù)</b>支持
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