第四次科技革命正在孕育，即将来临。进入21 世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，以人工智能、量子信息、移动通信、物联网、区块链为代表的新一代信息技术加速突破应用，以合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革，融合机器人、数字化、新材料的先进制造技术正在加速推进制造业向智能化、服务化、绿色化转型，以清洁高效可持续为目标的能源技术加速发展将引发全球能源变革，空间和海洋技术正在拓展人类生存发展新疆域。纵观当前全球科技发展情况，从技术成熟度和系统性来看，以人工智能、5G 通信、光电芯片、大数据等为代表的智能化技术趋向成熟，这些技术最有可能率先推动人类社会变革，驱动人类社会进入“智能时代”。智慧家居、智慧工业、智慧交通、智慧医疗、智慧农业、智慧金融、智慧城市将深入人们的生活和工作。未来机器人将会代替很大一批人力，人类大脑甚至可能与机器结合实现超脑，人工智能将进一步解放人类的双手甚至大脑。可以预见，随着智能化社会的到来，大量剩余劳动力解放，人类生产组织方式和社会组织方式会迎来新的变革，各国社会福利将高度发达，人们工作和生活方式发生重大变化，更多人将转向以智力劳动、文化创作、社会治理等为代表的具有创造性和人文精神的工作领域。
目 录：
第一部分 综述篇
一、世界深度变革，科技主导未来
11 新一轮科技革命正在重构全球创新版图
12 我国处在转变发展方式的关键时期
13 我国要依靠创新驱动实现伟大复兴
二、硬科技应运而生
21 硬科技的概念及内涵
22 硬科技的发展和演变
23 硬科技助力国家创新驱动战略发展
三、中国发展硬科技正当时
31 科学技术长期具备国家战略定位
32 我国经济长期高速增长，面临高质量发展挑战
33 我国科研水平整体提升，发展短板较为突出
34 我国金融助推科技成效显著，二者融合不够
35 我国科技人才体量雄厚，高精尖人才依然短缺
36 硬科技发展需要搭建成果转化体系
四、中国硬科技发展的路径探索
41 打破传统科技体制机制限制
42 打造硬科技核心领域“产业公地”
43 构建硬科技金融深度融合体系
44 搭建硬科技产业化人才体系
45 营造硬科技发展的创新文化氛围3
第二部分 科技篇
一、2019 硬科技十大进展
11 化学家首次合成纯碳C18 环
12 科学家首次实现高维度量子隐形传态
13 世界首款异构融合类脑芯片问世
14 谷歌实现“量子霸权”
15 微软公布全球首个自动DNA 数据存储和检索系统
16 仿生群体机器人可实现集体迁徙
17 科学家对微纳机器人实时成像并控制其运动
18 科学家3D 打印出会“呼吸”的人造器官
19 新型癌症疫苗增效CAR-T 疗法
110 全球首座浮动核电站正式启航
二、人工智能
21 全球人工智能战略竞争日趋激烈
22 军事人工智能进步尤为显著
23 人工智能带来科学研究范式变革
24 人工智能安全风险问题突出
三、航空领域
31 数字化成为航空领域的重要发展方向
32 无人机技术发展迅猛，将颠覆未来空战模式
33 高超声速武器技术成为航空关键技术
34 战机技术不断发展和升级
四、航天领域
41 世界主要国家增强军事航天能力
42 可重复使用成为颠覆性航天技术
43 低轨通信卫星星座成为重要方向
五、生物技术
51 世界主要经济体强化生物技术与产业战略布局
52 基因编辑技术取得积极进展，得到全球关注
53 重大疾病研究不断突破，创新疗法加速走向临床应用
54 脑机接口技术热度猛增，前沿突破不断涌现
55 生物存储与计算技术取得积极进展
六、信息技术
61 5G 部署竞争白热化，各国动作频频
62 各国积极探索量子技术，抢占发展先机
63 超级计算机在科技研发中应用进一步深化
64 网络安全技术逐渐向智能化攻防转变
七、新能源
71 全球能源转型大势所趋，新能源备受关注
72 可再生能源市场规模持续扩大
73 动力电池回收和梯次利用引起发达国家重视
74 小堆是未来核电竞争的主要方向
八、新材料
81 新材料在国家科技竞争中的战略性地位进一步凸显
82 先进信息材料不断涌现，高性能和低能耗成为发展潮流
83 新能源材料技术发展迅猛，推动相关产业变革
84 新材料研发正在加速，机器学习带来新范式革命
九、智能制造
91 各国加强政策指引，扩展智能制造布局
92 机器人产业稳步增长，技术创新持续推进
93 3D 打印加速发展，产业应用不断深化
94 新一代信息技术赋能制造业，加速行业转型升级
十、光电芯片
101 微电子芯片制造工艺提升趋近极限
102 光电芯片技术研发进展顺利，应用前景明晰
103 光通信芯片和光子器件研发助力5G 大规模商用
104 半导体设备“从电到光”转换
第三部分 产业篇
一、国内主要城市产业创新综合能力评价
11 城市产业创新综合能力评价指标体系及评价方法
12 国内主要城市产业创新综合能力总体排名
13 主要城市产业创新综合能力表现分析
二、代表性城市之优势硬科技产业
21 上海全力打造全球顶级生物医药产业集聚区
22 深圳打造智能制造产业创新中心
23 西安打造全球硬科技之都
24 杭州依托信息产业打造数字经济第一城
25 武汉打造万亿级光电子产业集群
26 合肥发展人工智能产业打造具有国际影响力的创新之都
27 宁波打造万亿级新材料产业之城
28 贵阳以大数据为引领打造国家创新型中心城市
第四部分 城市篇
一、硬科技与全球主要城市硬科技创新指数
二、全球主要城市硬科技创新整体表现
21 全球45 个城市的硬科技创新表现
22 快速追赶者：纽约、上海
23 科技创新协同发展：广州、深圳
24 发挥外资力量促进科技创新：西安、芝加哥
三、硬科技重点领域技术创新指数
31 信息技术领域硬科技创新指数
32 芯片及硬件领域硬科技创新指数
33 能源技术领域硬科技创新指数
34 生物技术领域硬科技创新指数
35 航空航天领域硬科技创新指数
36 先进制造领域硬科技创新指数
37 材料技术领域硬科技创新指数
四、中、美主要城市硬科技创新的比较研究
41 创新主体分析：美国主要城市多以高研发企业为主导力量，我国则较为多元
42 领军企业分析：纽约、休斯顿拥有多家领军企业
43 专利转化分析：中国城市新增专利领先，需关注专利合作条约转化率
44 创新网络建设：美国城市创新网络建设与产业集群协同发展
五、全球硬科技创新发展启示与建议
51 硬科技的创新发展，需要提升原始创新能力
52 硬科技的创新发展，需要搭建完善的创新载体
53 硬科技的创新发展，需要搭建科技创新平台体系
54 硬科技的创新发展，需要完善产业人才供给体系
55 硬科技的创新发展，需要着力打造领军企业
附录：全球主要城市硬科技创新指数评估体系说明
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研究报告
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2019-11-11
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