《颠覆性技术发展报告2025》旨在为各界人士提供关于未来颠覆性技术的前瞻性洞察。本书是中信所颠覆性技术研究团队按照颠覆性技术、颠覆性技术线索、颠覆性技术重要动向的思路，从2024年度的《颠覆性技术前瞻》《全球技术线索》《全球技术雷达》等报告中，精心挑选重点内容，经过重构重写，形成的颠覆性技术发展研究报告。本书是中信所颠覆性技术研究团队多年来颠覆性技术研究与实践的成果结晶，是团队关于颠覆性技术理论创新与实践创新的集中体现。希望本书能够帮助大家更好地了解颠覆性技术发展态势与趋势，及早把握好颠覆性技术机会，瞄准未来颠覆性技术的发展方向，为前瞻谋划发展一批具有广阔前景的未来产业提供切实支撑。能够帮助读者了解未来可能出现的颠覆性技术方向，为企业的战略规划、投资决策，科研机构的研发方向选择，以及政府部门的政策制定提供有力依据。

研究方法 001
第 1 篇　生命健康 007
一、生命健康领域颠覆性技术 009
二、生命健康领域颠覆性技术线索 022
三、生命健康领域重要技术动向 040
四、生命健康领域重要风险事件与影响分析 054
第 2 篇　人工智能 059
一、人工智能领域颠覆性技术 061
二、人工智能领域颠覆性技术线索 074
三、人工智能领域重要技术动向 093
四、人工智能领域重要风险事件与影响分析 105
第 3 篇　新一代信息通信 109
一、新一代信息通信领域颠覆性技术 111
二、新一代信息通信领域颠覆性技术线索 129
三、新一代信息通信领域重要技术动向 160
四、新一代信息通信领域重要风险事件与影响分析 175
第 4 篇　新能源 179
一、新能源领域颠覆性技术 181
二、新能源领域颠覆性技术线索 189
三、新能源领域重要技术动向 201
四、新能源领域重要风险事件与影响分析 216
第 5 篇　智能制造与新材料 219
一、智能制造与新材料领域颠覆性技术 221
二、智能制造与新材料领域颠覆性技术线索 232
三、智能制造与新材料领域重要技术动向 251
四、智能制造与新材料领域重要风险事件与影响分析 257

2024 年，全球科技创新进入了空前密集活跃期，新一轮科技革命和产业变革深入 发展，在生命健康、人工智能、新一代信息通信、新能源、智能制造、新材料等前沿领域， 技术发展突飞猛进，新进展、新动向、新苗头层出不穷；颠覆迹象越来越明显，颠覆 性技术线索接连出现；通过技术轨道重构实现主流技术替代的颠覆速度加快，不断为 我国一些关键领域技术落后问题提供另辟蹊径的新路径、新方案。同时，美国针对这 些领域不断加大对我国的打压遏制力度，重点风险事件频发，严重威胁我国科技安全。 习近平总书记指出：“必须加强科技创新特别是原创性、颠覆性科技创新，加快 实现高水平科技自立自强，打好关键核心技术攻坚战，使原创性、颠覆性科技创新成 果竞相涌现，培育发展新质生产力的新动能。”与持续性科技创新不同，颠覆性科技 创新是科技创新塔尖上的明珠，它通过改变原有的游戏规则实现跨越发展，从而占领 科技创新的制高点，是“统筹发展和安全”的重要抓手。在发展方面，颠覆性技术创 新对于我国传统产业改造提升、新兴产业培育壮大、未来产业布局建设具有重要意义； 在安全方面，颠覆性技术创新是我国破局美国打压遏制、防范科技意外和技术突袭的 关键切入点。 自 2019 年起，中国科学技术信息研究所（简称“中信所”）颠覆性技术研究团队 一直从事颠覆性技术研究与实践工作。先后承担了国家重点研发计划项目“颠覆性技 术感知响应平台研发与应用示范”、国家社会科学基金面上项目“面向颠覆性技术早 期识别的弱信号监测体系设计与应用研究”、科技部科技创新战略研究专项等一系列 重要科研项目。协助科技部相关司局开展颠覆性技术创新管理体制机制设计、颠覆性技术体系性战略研究等实践工作。依托这些研究与实践，中信所提出了颠覆性技术识 别“过滤漏斗”模型、弱信号识别模型、非常规评价体系等理论模型；构建了颠覆性 技术监测体系，研发了“信息→弱信号→技术线索→颠覆性技术”的识别方法体系； 建设了“颠覆性技术感知响应平台”“颠覆性技术创新服务平台”“颠覆性技术选题 方向遴选系统”等信息化平台，实现了对颠覆性技术的监测、预警、识别、评估与管 理等全链条功能，并研发了定位于新技术跟踪监测类的《全球技术雷达》、定位于技 术监测预警类的《技术风险信号简报》、定位于技术机会早期发现类的《全球技术线索》 与定位于颠覆性技术识别研判类的《颠覆性技术前瞻》等情报产品群。 本书是中信所颠覆性技术研究团队按照颠覆性技术、颠覆性技术线索、颠覆性技 术重要动向与重要风险事件的思路，从 2024 年度的《颠覆性技术前瞻》《全球技术线 索》《技术风险信号简报》《全球技术雷达》等研究成果中，精心挑选重点内容，经 过重构所形成的颠覆性技术发展研究报告。报告由研究方法、生命健康、人工智能、 新一代信息通信、新能源、智能制造与新材料等六大部分组成。第一部分是研究方法， 主要介绍本书采用的颠覆性技术识别方法、技术风险信号识别方法、颠覆性技术线索 识别方法与技术监测方法。第二至第六部分是生命健康、人工智能、新一代信息通信、 新能源、智能制造与新材料等五大领域篇，每个领域篇主要包括以“换道思维”解决 关键核心技术发展问题的颠覆性技术、领域颠覆性技术线索、领域重要技术动向、领 域重要风险事件与影响分析等 4 个方面内容。经过分析研判，我们也可看到过去一年来， 在这些重要前沿方向中颠覆性技术的整体发展态势。 一是，生命健康领域颠覆性技术加速涌现，为解决我国当前一些关键核心技术发 展问题提供新思路与新路径。mRNA 疫苗生产快速、安全性高、效果好，有望以“换 道思维”破解我国传统疫苗发展缓慢、市场占有率低等问题；多模态分子成像技术指 标全面、灵活性强、成本更低，有望以“换道思维”破局国外高端仪器设备技术垄断 等现实问题；多组学整合分析智能分子育种作为智能育种 4.0 阶段的代表性技术，有望 以“换道思维”缩短育种时间，助力种源自主可控。 二是，人工智能领域颠覆性技术不断涌现，加速破解我国一些关键核心技术发展 困局。可解释人工智能可增强信任与透明度，助力以“换道思维”解决大模型发展问题； 类脑智能为另辟蹊径实现低功耗大规模并行计算、解决通用场景问题等提供了新的解 决方案；人形机器人具备“AI+ 高端制造”的双属性，助力以“换道思维”解决机器人 发展问题，助力关键核心技术发展。三是，新一代信息通信领域诸多技术机会初现端倪，有望另辟蹊径解决发展难题。 硅光芯片、存算一体芯片助力解决高性能、高质量芯片的发展问题；量子计算机展现 出远超传统计算机的强大计算能力，有望重塑未来计算格局；空天地海一体化信息网 络构建起全方位、立体化通信体系，突破传统通信局限，实现全球无缝通信覆盖。 四是，新能源领域呈现蓬勃发展态势，新技术研发接连突破助力我国关键核心技 术换道攻关。可控核聚变研发呈加速突破趋势，有望推动人类进入无限能源的新时代； 燃料电池研发与应用进程提速，以新技术路径扭转我国油气资源供给不足、对外依存 度偏高的局面。 五是，智能制造与新材料领域实现技术路径换道发展的颠覆性技术涌现，加速向 数字化、智能化发展。激光显示以“换道思维”抢占新型显示话语权；石墨烯将更有 效解决高端材料发展问题；可重复使用运载器正在助推解决商业航天发展问题。 本书既是中信所颠覆性技术研究团队2024年度《颠覆性技术前瞻》《全球技术线索》 《全球技术雷达》《技术风险信号简报》等情报成果的精选，也是团队多年来颠覆性 技术研究与实践成果的结晶，是团队关于颠覆性技术理论创新与实践创新的集中体现。 希望本书能够帮助大家更好地把握新一轮科技革命和产业变革趋势，为关键核心技术 发展提供新的思路与方案。 本书是国家重点研发计划项目“颠覆性技术感知响应平台研发与应用示范 （2019YFA0707200）”、国家社会科学基金面上项目“面向颠覆性技术早期识别的弱 信号监测体系设计与应用研究（22BTQ027）”、中信所重点工作项目的资助成果。 在本书的撰写过程中，很多思想的火花与灵感是研究组各位同事在长期合作和热 烈讨论中不断相互启发才得以完善的，同时也获得了诸多专家的指导帮助，在此对每 一位参与本书撰写的人员深表感谢。由于研究组水平和时间有限，本书还存在很多不 完善之处，恳请读者批评指正，提出宝贵意见，我们将不胜感激。