【科技前沿】2025年度十大科技前瞻发布

　　2024年6月，联合国宣布将2025年定为“国际量子科学与技术年”，旨在提高公众对量子技术及其应用的重要性认知。各大科技公司正在加速研发进程以及商业化步伐。比如，美国谷歌公司推出的量子芯片Willow成功解决了量子纠错的重大难题，被认为是迈向实用量子计算的重要一步。再比如，美国微软公司和原子计算公司也在激光固定中性原子的领域取得了新突破，预计2025年将向商业客户提供基于该技术的量子计算机。

　　电子科技大学基础与前沿研究院教授周强：“国际量子科学与技术年”的到来标志着全球对量子技术的关注达到新高度。在众多量子技术中，量子信息技术具有重要价值，得到各大国和地区的大量投入，比如美国谷歌公司就成立了“量子人工智能”部门，新近取得Willow量子计算芯片的突破。在量子信息技术方面，我国整体处于国际第一梯队，以中国科学技术大学、合肥国家实验室等单位为代表。

　　生成式AI发展至今日，模型层的竞争格局已趋稳定。而在应用层面，能够自主感知环境、作出决策并执行行动的AI智能体，被视为最具潜力的AI应用方向，预计2025年迎来爆发。OpenAI、谷歌、英伟达、百度、字节跳动等企业相继推出AI智能体产品，在金融、医疗、教育、办公、制造、零售、能源等多个领域重塑数字世界的运作方式。

　　雨前顾问数字经济研究部产业分析师易树立：AI智能体是指能够自主进行复杂问题解决的人工智能系统，是大模型产品落地的重要应用形态。AI智能体从1966年萌芽的Chatbot“ELIZA”，到ChatGPT时代的Copilot，到2023年底，更强调产品概念的AI Agent应用编排框架收敛，再到更强调应用智能程度的Agentic AI即将落地应用。AI智能体即将实现从被动接收指令的“非代理型工作流程”向主动思考、规划和执行任务的“代理型工作流程”的关键跨越。2025年有望成为Agentic AI商用爆发的元年，OpenAI首席执行官Sam Altman表示，预计第一批AI智能体将在2025年“加入劳动力大军”。德勤预测，到2025年，使用生成式AI的企业中有25%将部署AI智能体，到2027年这一比例将增长至50%。

自1950年图灵在论文中提出“具身智能”一词，已经过了半个多世纪。人形机器人作为具身智能应用的典型代表，经历了模拟人形的早期萌芽阶段和硬件推动的技术突破阶段之后，终于在2022年人工智能大模型横空出世后进入了以AI驱动的商业试水阶段。作为通用人工智能的最佳载体，人形机器人有望成为人工智能发展的“终极形态”，推动社会生产方式和人类生活方式变革。2025年，以特斯拉、Figure AI、优必选为代表的人形机器人厂商产品加速向汽车工程等场景投放，人形机器人将迎来发展的“奇点”时刻。

　　雨前顾问数字经济研究部产业分析师王欣：人形机器人的发展有赖于软硬件能力的高度集成和深度耦合。大模型在赋予人形机器人更强通识理解能力、多级推理能力基础上，还通过成熟的感知系统和强大的算法仿真使人形机器人能够逐步实现自主学习和动作执行，大幅提升机器人在复杂场景的泛化应用。当前，特斯拉人形机器人在两年不到的时间内实现了产品的快速迭代，预计2025年将大规模量产至“百万”量级，其单台成本或将低于2万美元。国内优必选、小米、智元机器人等企业加速在工业制造、展览接待、教育等领域推广应用。

　　模块化小型堆是指功率在10MWe到300MWe之间，远小于传统核电站的一种新型核能技术。其核心概念在于“小型”“模块化”与“反应堆”的融合。以玲龙一号为例，一体化、模块化的反应堆结构是其突出特征，其主要设备可以在工厂模块化预制、模块化运输和模块化安装，缩短现场施工时间及建造工期，初投资低、建造周期短，能够提高经济性。

　　中核集团中国核动力研究设计院模块化多用途小型堆总设计师宋丹戎：据国际原子能机构小型堆年度手册统计，截至2024年，全世界范围内已有30个国家正在开发或建设的80多座小型核反应堆。核动力院开发的多用途模块式小型堆科技示范工程玲龙一号是其中五个已运行、已开工的小堆之一。

模块化小型堆适合安装在不便于部署大型核电站的地区，包括偏远地区和电网覆盖有限的农村地区，有助于实现清洁能源转型和可持续发展目标。它使用简化的系统和更多非能动安全系统，无需依赖应急电源，不会出现类似福岛核电站发生事故时需要启动应急柴油机的问题;它不仅可以用于发电，还可以用于工业供热、海水淡化等多种用途。这些安全特性和灵活性使得模块化小型堆成为一种极具吸引力的能源解决方案，尤其是在需要灵活、可靠、清洁和安全电力或蒸汽供应的地方。

　　人体增强技术通过综合应用生物学、医学、神经科学等领域的前沿交叉技术，旨在提高人类的体能、技能和智能。近年来，随着相关技术的不断发展，人体增强技术正从理论走向实践。预测到2025年，人体增强技术可能在某些领域实现商业化应用。未来，随着价格更低、风险更低的微创(不穿透脑组织)或无创设备的开发，有望在康复和沟通方面为抑郁症、强迫症、注意力缺陷与多动障碍等患者提供更多解决方案。

　　四川大学华西临床医学院(华西医院)副院长陈蕾：近年来，科学家们通过脑机接口技术验证了让瘫痪者重新行走、让盲人重见光明等可能性，并且部分技术已开始进入临床验证，无不说明脑机接口技术正从理论走向实践，未来有机会帮助身体受限的患者提高生活质量，实现人体增强。

脑机接口技术在人体增强中的应用涉及基础研究、生物材料、伦理审查、临床应用、工程化、监管审批、商业化落地等问题。如何安全可靠地解释大脑、传递信号、解读信号和影响大脑，每个环节都需要多学科的交叉和突破，最终带来临床价值和商业落地。未来，随着对脑机接口技术的不断研究，将产生一系列人体增强技术，在疾病评估和干预方面，落地一系列应用，比如对于癫痫、注意力缺陷与多动障碍，无创实时监测大脑状态并给以适当的“声-光-电-磁”刺激等。

　　固态电池使用固体电解质替代液态电解质，减少了因电池泄漏引发的安全事故，在新能源汽车、消费电子、航空航天等多个领域展现了广阔的应用前景，是下一代锂离子电池重要的升级方向之一。发展至今，固态电池产业发展显现加速态势，多个关键节点相继突破。产业化加速吸引上下游积极布局，各细分领域和产业环节均呈现蓬勃发展态势。全球领军企业Quantum Scape启动固态电池QSE-5 B样品小批量生产，国内宁德时代20Ah全固态电池样品也进入试制阶段。

　　长城战略咨询陈晋雯：2025年，固态电池将“走出”实验室，开启产业化的关键转型。硫化物固态电池有望在高端市场率先突破，聚合物、氧化物等其他技术路线或将在特定应用场景中找到差异化发展空间，相关工艺的创新将为固态电池性能提升和成本降低提供新的突破口。上汽集团计划率先在高端限量车型上应用固态电池，低空飞行器等新兴场景也将为固态电池提供早期应用机会，预示着固态电池将从实验室逐步迈向中试。

此外，固态电池的发展将为产业链上下游带来新机遇，带动电解质、隔膜、正负极材料等全产业链创新，预计超过半数现有生产设备和工艺将面临更新换代。

　　商业航天是指利用商业模式运营的航天活动，旨在通过商业市场的方式开展航天技术和服务的研发、制造、发射和应用。商业航天作为航天领域的新兴力量，2025年可能在卫星发射、太空旅游、太空资源开发等领域实现更多突破。我国商业航天有着巨大的市场潜力，是万亿级规模的新兴产业，也是新质生产力的典型代表。

　　电子科技大学航空航天学院教授李滚：2025年，全球商业航天将进一步迈向规模化与高效化，围绕运载火箭、卫星星座、商业空间站和深空探测(月球轨道空间站建设)的产业链正在集聚发展。

　　小型化、智能化、可重复使用的先进推进系统成为新型火箭技术焦点。微小型运载火箭则依托模块化、智能制造及新材料技术，率先满足高频次、低成本的近地轨道发射需求。今年，天兵科技的天龙三号、中科宇航的力箭二号等将会首飞。

　　在卫星领域，星座组网与快速迭代成为主流。全球将竞相构建大规模低轨通信网络，用于增强偏远地区网络覆盖，并协同5G/6G技术服务物联网与车联网。同时，基于遥感卫星的高分辨率数据与AI算法相结合，可在地质勘探、环境监测、灾害预警等方面输出更精准的实时信息，催生大量数据增值服务。

　　合成生物学被誉为“第三次生物技术革命”，正成为推动下一代生物制造和生物经济发展的强大引擎。在抗疟疾药物青蒿素、工业酶、高分子聚合物、新型肥料与农药、新型食品以及生物燃料的生产中，合成生物学为其提供了新的路径。据CB Insights预测，2028年全球合成生物市场将接近500亿美元。

　　四川大学生物资源与生态环境教育部重点实验室主任、教授张阳：作为一门新兴交叉学科，合成生物学通过整合生命科学、工程学、数学、计算机科学、物理学和化学等领域的原理和方法，创建新的生物系统或重新设计现有生物系统，正在引发新一轮科技与产业国际竞争。

　　当前，合成生物学的应用迅速向材料、能源、医药、农业、食品等领域拓展，正在形成一个新兴的产业方向。未来5年，合成生物技术应用以化学材料中的部分基础化学品及聚合物、农业食品中的食品添加剂、植物蛋白、发酵蛋白等散点突破为主。同时，技术创新和商业模式的探索步伐也将加快。其中，合成生物学与AI技术的融合逐渐成为一种新趋势。