来源：光子盒研究院

上周五，美国国家反情报与安全中心(NCSC)发布报告《战略竞争对手的挑战和威胁》，其中提到“包括人工智能、量子信息科技、生物技术、半导体和自主系统在内的5个关键领域将决定中国是否超越美国成为超级大国。”

NCSC在报告中称，中国的目标是到2030年在各个新兴技术领域取得领导地位。中国已经成为美国的主要战略竞争对手，因为中国拥有充足的资源和全面的战略来推动技术进步。

人工智能(Artificial Intelligence, AI)包括从用于解决特定问题的狭义人工智能，到未来可能匹配或超过人类理解和学习能力的通用人工智能系统。美国国家安全委员会(NSC)的2021年最终报告指出，人工智能不是一个硬件或软件，而是一组需要人才、数据、硬件、算法、应用和集成的技术。

利益

人工智能已经迅速提高了计算机系统解决问题和执行任务的能力，目前人工智能已经进入了我们的日常生活，如智能手机、无线路由器和汽车。机器比人类更快、更准确地感知、评估和行动的能力带来了在任何领域的竞争优势，无论是民用领域还是军事领域。人工智能技术将为企业和国家带来巨大能量。

威胁

美国的技术优势正受到中国等战略竞争对手的威胁，如果当前趋势不改变，中国可能在未来十年超越美国，成为人工智能领域的世界领导者。与人工智能相关的人才、知识产权和研发是外国寻求提高自身人工智能能力的目标。

量子信息科技(QIST)，包括量子计算、网络、传感和计量，利用物质的基本性质来产生新的信息技术。例如，理论上，量子计算机可以利用原子和光子的独特性质，在解决某些类型的问题上相比传统计算机有指数级加速。几十年来，利用量子的自然性质产生了关键技术。

利益

量子信息、科学和技术将为民用和军事部门带来新的能力。通过这一领域的发展，美国可以改善其产业基础，创造就业机会，并提供经济利益和国家安全利益。早期量子相关技术包括半导体微电子、光子学、全球定位系统和磁共振成像，这些技术支撑着国民经济和国防基础设施的重要组成部分。未来量子领域的科学和技术发现可能更具影响力。根据白宫科技政策办公室，美国政府对量子的投资以及最近的行业参与已将该科学领域转变为美国研发企业的新兴支柱。

威胁

除了潜在的好处，量子技术还可能带来国家安全挑战。随着未来几年的进一步发展，大规模量子计算机可能会解密最常用的网络安全协议，从而使保护当今经济安全和国家安全的通信基础设施面临风险。简单地说，无论谁赢得了量子计算霸权的竞争，都有可能危及其他国家的通信。如果没有有效的缓解措施来对抗使用量子计算机的影响，可能会对国家安全系统和整个国家造成毁灭性打击，特别是在这些信息需要保护几十年的情况下。其他量子技术可能会对未来的国家安全产生影响。与此同时，美国的战略竞争对手正在招募美国的人才来推进他们的量子计划。一些国家在量子计划上的支出远远超过美国，以便能够更好地招募人才。

生物经济(Bioeconomy)可定义为由生物技术研究和创新驱动的经济活动，并通过生命科学和数据科学(如信息学、高性能/量子计算和电信)的融合进一步实现。

利益

美国人的日常生活受益于美国的生物经济，包括他们吃的食物、接受的医疗保健、环境质量以及他们消耗费的燃料、材料和产品。生物经济将在所有这些领域做出更大的贡献，并扩展到其他领域。美国生物经济提供了一种开发创新产品的手段，并实现了低碳消费和改善医疗保健解决方案等好处。它还为创新、就业创造和经济增长开辟了新途径。

威胁

生物经济利用的强大技术可能导致国家安全和经济隐患。例如，生物技术可能被滥用来制造致命的病原体。用于设计针对个体的疾病疗法的基因组技术也可用于确定群体中的遗传弱点。

半导体如集成电路对现代生活至关重要，一般消费者每天甚至每小时都在使用。它们渗透到我们现代生活的方方面面，从电视和烤面包机，到飞机和卫星。

利益

半导体支持电信和电网基础设施，运行关键的商业和政府系统，并在大量产品中普遍存在。基于半导体的集成电路是技术的DNA，从农业和交通到医疗保健、电信和互联网，基本上改变了经济的所有领域。半导体行业是美国经济增长和创造就业的主要引擎。此外，半导体几乎应用于每一种技术产品，并支撑着最先进的军事系统。

威胁

半导体供应链的全球性质导致了更大的地理集中度和相互依赖性，造成了可能导致供应中断的风险，并为外国对手提供了损害美国获得可信半导体的机会。例如，美国在生产尖端芯片方面严重依赖台湾的一家公司，而成熟的节点逻辑芯片则严重依赖中国大陆。由于半导体是非常关键的组成部分，脆弱的半导体供应链几乎使每个经济部门都面临着中断的风险。美国获得可信和有保证的最先进半导体技术对于AI、5G、自主系统和未来其他技术的发展至关重要。

自主系统(Autonomous Systems)通常被描述为可以在有限的人工干预或控制下在不断变化的环境中执行任务的系统。包括多种程度的自主。

许多通常被称为自主的系统实际上是半自主，而不是完全自主的。例如，带有驾驶员支持系统的汽车和大多数无人机是半自主的，而无人驾驶汽车和仓库中的移动机器人是完全自主系统的。并非所有无人系统都是自主的。

利益

自主系统可以通过减少规模、成本、风险和对人力的需求，同时提高生产率和安全性，从而改善我们的生活方式。受到最多的关注自动驾驶汽车可能具有最大的近期经济潜力，但其他的自主系统和机器人在交付货物和服务、执行外科手术以及制造和组装产品等任务中发挥了关键作用。自主系统在军事上也有广泛应用，包括空中、地面、海面和海底运载工具。自主系统未来还有望在日常生活中得到更广泛的应用，并能够在人工控制水平降低的情况下执行更复杂的任务。

威胁

自主系统的扩展也带来了新的风险。由于对软件、计算和连接的依赖，自主系统为恶意网络行为者提供了越来越大的攻击面。同时，这些自主系统也容易受到供应链中断或对手利用的影响。最后，随着这些领域(尤其是自动驾驶汽车领域)领导地位的全球竞争，战略竞争对手已经瞄准支撑这些系统的美国技术和研发，从而推进其自身的自动驾驶系统。

报告全文：
https://www.dni.gov/files/NCSC/documents/SafeguardingOurFuture/FINAL_NCSC_Emerging%20Technologies_Factsheet_10_22_2021.pdf