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    2021年 第43卷 第5期    刊出日期:2021-10-25
    本期封面
    《世界科技研究与发展》2021年第5期封面
    WORLD SCI-TECH R&D
    2021, 43(5):  1. 
    摘要 ( 67 )   PDF (1272KB) ( 88 )  
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    区块链专题
    “区块链”专题序言
    王飞跃
    2021, 43(5):  495-496. 
    摘要 ( 67 )   PDF (844KB) ( 122 )  
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    区块链技术专利及其布局分析
    王靖娴 闫亚飞 何枭
    2021, 43(5):  497-510.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2020.12.027
    摘要 ( 256 )   PDF (1855KB) ( 409 )  
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    随着区块链技术蓬勃发展,区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数字资产交易等多个领域。为获得技术和市场上有利的竞争地位,全球专利申请数正逐年攀升。本文以德温特创新平台作为数据来源,借助于EXCEL、德温特数据分析等数据处理工具,对区块链技术领域的专利进行全球与国内申请态势分析,并进一步对区块链技术领域的核心技术、高价值专利和重点研究机构进行挖掘与分析。分析结果表明,全球区块链技术领域专利申请呈飞速发展态势,布局的国家/地区不断拓展;中国是该领域最主要的专利技术来源国和专利应用市场国,且国内重点机构主要在国内市场布局专利;而高被引专利普遍来自美国,其重点机构均在全球广泛布局专利,表明美国在主要核心技术领域实力较强。通过对区块链领域核心技术分析发现,专利主要集中在数字信息处理与传输等技术方向,布局的热门领域包括身份认证、智能合约、公钥私钥、哈希算法等,高被引专利多涉及虚拟资产交易验证与记录、数字数据认证核实、数字签名等。我国应重视底层技术研发,积极把握热点技术布局,使我国在该领域具备核心竞争力。
    区块链技术在数字货币中的应用态势分析
    滕飞 马晓敏
    2021, 43(5):  511-522.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.01.006
    摘要 ( 288 )   PDF (1053KB) ( 397 )  
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    在经济危机和技术变革的双重压力下,全球货币金融体系发生重大变革。本文利用文献计量学,对区块链技术在数字货币的应用进行发展态势研究,旨在掌握数字货币的现状和主要发展方向。结果表明,数字货币研究处于快速发展阶段并且区域特征明显;数字货币的安全和隐私、区块链技术共识算法、区块链在开采过程中的能源消耗、基于以太网智能合约的交易安全、数字货币的金融监管、机器学习在数字货币中的应用是区块链技术在数字货币应用中的六个主要研究内容。未来区块链技术在加密技术的研究、智能合约的安全开发、共识机制、可扩展性、金融监管等方面面临严峻挑战。通过本文研究及展望,希望对未来区块链技术在数字经济中的发展和政策制定提供指导建议。
    基于HHI指数和E指数的我国区块链技术专利集中度测算研究
    胡海容 石冰琪 周孟蓉
    2021, 43(5):  523-534.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.07.001
    摘要 ( 134 )   PDF (1008KB) ( 216 )  
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    随着应用领域的不断扩展,区块链技术受到全社会的广泛关注。本文采用赫芬达尔-赫希曼指数和熵指数两种方法对我国区块链技术专利权人、各分支领域、各省市地区的专利集中度进行测算分析。结果表明,我国区块链技术专利权人的专利总体呈现分散趋势,但区块链技术分支领域的专利集中度差异明显,其中数据层和应用层技术的专利较分散,激励层技术的专利较集中。各省市地区的区块链技术专利集中度各有不同,东部地区的专利较分散,但西部地区的专利较集中。针对分析结论提出,政府应因地制宜出台政策避免专利过度集中与分散,其中东部地区促进形成专利池,整合区块链技术资源,西部地区加强专利成果的转移转化,促进技术流入市场;企业应在激励层技术上寻找突破点加大研发力度,并在数据层和应用层领域适当促进专利集中;高校、科研院所与企业联合研发,建立合作共享的技术创新体系。
    科技前沿与进展
    生物群体智能算法在移动机器人路径规划中的应用研究综述
    李琼琼 布升强 杨家富
    2021, 43(5):  535-546.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.04.004
    摘要 ( 208 )   PDF (1151KB) ( 317 )  
    相关文章 | 计量指标
    移动机器人路径规划是指在有障碍物的环境中,规划出一条连接起始点与目标点的无碰撞路径,是移动机器人进行导航和运动控制的基础,生物群体智能算法因种群的智慧和择优特性而被广泛地应用于移动机器人、无人机、无人船和无人车的路径规划中。本文依据不同生物种群的仿生原理,将生物群体智能算法分为功能仿生算法、信息仿生算法和成分(化学)仿生算法,在研究分析各类算法的基础上,对生物群体智能算法在实现移动机器人路径规划过程中存在的问题、解决方案和性能进行综合。基于移动机器人路径规划的准确性和实时性的要求,提出生物群体平衡自适应搜索算法、边缘算法和云网融合技术将是移动机器人路径规划的研究热点。
    全球碳基电子技术发展态势分析
    王立娜 唐川 徐婧
    2021, 43(5):  547-558.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.04.002
    摘要 ( 262 )   PDF (1051KB) ( 504 )  
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    当前,摩尔定律正遭遇技术与成本两方面的发展瓶颈,传统的硅基电子技术临近发展极限。凭借尺寸小、速度快、功耗低、工艺简单等优势,碳基电子成为极具发展潜力的替代性半导体技术之一,获得了众多国家政府机构和大型公司的积极关注与研发布局。本文回顾了近年来美国、欧盟、英国、日本等主要国家和地区在碳基电子技术方面的战略规划和项目部署,分析了石墨烯电子技术、碳纳米管电子技术、碳化硅电子技术三大碳基电子技术的发展现状与趋势。最后,对我国碳基电子技术的发展提出了建议,具体包括:应制定国家碳基电子技术发展战略,完善顶层布局;进一步整合优势资源,建立产学研联合攻关网络,突破关键碳基电子技术产业化瓶颈,在全球电子信息技术产业中获取更多的话语权。
    科技态势与趋势
    基于Horizon 2020计划的欧盟风能研究布局分析
    廖长鑫 谢喆 郝俊杰 颜燕红
    2021, 43(5):  559-574.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.05.003
    摘要 ( 170 )   PDF (2641KB) ( 252 )  
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    本文选取欧盟Horizon2020计划风能科研项目,通过建立风能行业自定义词典,利用自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)方法提取了项目关键词;采用文献计量学方法,并运用可视化工具绘制知识图谱,分析了项目主题聚类、研究热点和发展趋势等。分析发现,研究项目热点主题包括ICT类、转子及叶片、风机结构、风力发电机创新型概念模型,以及风力发电相关的电气技术、控制技术、传感技术、检测技术、风资源与选址技术、机器人运维技术等;2018年以来,数字地图、卫星云图、海洋机器人、系泊系统、预测模型等风能研究主题开始受到更多关注;欧盟形成了以西门子、丹麦技术大学、代尔夫特理工大学、弗劳恩霍夫研究所、天主教鲁汶大学等为核心的风能创新生态圈。在“碳达峰、碳中和”目标背景下,中国风能行业将获得更大发展机遇,本文最后提出了应加强与欧盟风能行业的创新合作,拓展风能行业创新内容的覆盖面,激发中小企业创新活力,繁荣中国风能行业创新生态圈等建议。
    2020年基础前沿交叉领域发展态势与趋势
    刘小平 吕凤先
    2021, 43(5):  575-592.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.05.004
    摘要 ( 264 )   PDF (1074KB) ( 591 )  
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    基础研究是科技创新的源头。本文聚焦基础前沿交叉领域的发展态势与趋势,从数学及其交叉、物理学及其交叉、化学及其交叉、纳米科技领域,分析世界主要国家/地区2020年相关的战略、计划。在遴选重要进展时将学科范围进一步聚焦:在数学及其交叉领域,聚焦数学学科内部的联系以及数学与计算机科学之间的联系;在物理及其交叉领域,聚焦凝聚态物理、原子分子物理和光学物理、粒子物理和核物理、天体物理;在化学及其交叉领域,聚焦合成化学、量子化学、化学生物学以及能源化学等;在纳米科技领域,聚焦碳纳米管的表征和制备、纳米结构的合成、纳米金属材料和纳米器件。分析结果显示,美国、欧盟、英国、日本、中国都加大基础研究的投入。美国和英国通过改革基础研究资助机构的方式加强研究成果的转化。2020年,量子信息科学、人工智能仍是各国关注的重点。除此之外,美国重视半导体、核聚变与等离子体科学,欧盟继续对粒子物理学规划进行调整,英国大力投资国内外数学和物理人才。学科内部和学科之间继续保持交叉融合趋势,计算科学是本文探讨的四个领域的共同交叉领域。学科发展基础、国际合作、大科学装置多要素相互作用共同推动物理学向宏观和微观两极深入发展。化学和纳米科技在发展的过程中,需要提取共性基础研究问题。而对于发展量子信息科技和人工智能的基础研究的广泛讨论的短板,国际和国内学术界对研究前沿的判读,战略制定人员需要结合我国发展现状,与广泛的利益相关方明确短板攻关的次序,以及适合我国的基础研究前沿领域部署。
    OLED技术专利态势分析
    郭晨 金银雪 王露 伍小云 田卫平
    2021, 43(5):  592-604.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.05.001
    摘要 ( 226 )   PDF (1713KB) ( 428 )  
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    智慧显示作为电子信息领域为数不多的千亿美元级产业,是信息化、智能化时代我国战略性新兴产业重点发展方向之一。作为高门槛技术产业,技术创新是产业持续发展的动力,专利能够最直观地反映产业技术创新产出情况。本文从专利视角出发,运用专利信息分析方法对有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)平板显示产业专利情况进行分析,包括专利申请趋势、专利申请国、专利申请人、专利技术分布、核心专利及技术路线图等。本文研究发现,目前对OLED平板显示技术的研究仍处于相对活跃的阶段;我国OLED领域的专利申请量与美、日、韩相当,甚至在某些细分领域实现超越;但是我国OLED行业发展的规模效应有待提升,我国在OLED显示技术的创新引领能力比较薄弱,缺乏上下游产业链的核心基础专利,受制于日本、美国和韩国的OLED平板显示企业。
    科技政策与管理
    拜登气候与能源政策主张对我国影响分析及对策建议
    汤匀 陈伟
    2021, 43(5):  605-615.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.06.001
    摘要 ( 285 )   PDF (1397KB) ( 469 )  
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    拜登作为新一任美国总统十分重视气候变化,制定了“清洁能源革命计划”来应对气候危机,宣布重返《巴黎气候协定》,提出2050年碳中和目标。本文对拜登“清洁能源革命计划”及气候政策主张等要点进行解读,结合对美国能源政策发展历程的回溯分析,深入探究拜登政府的气候能源主张。研究发现,拜登在能源政策方面延续了民主党一贯的立场和主张,支持清洁能源革命,其基本立场与奥巴马时期无异,但有两方面的重要变化:一是美国已实现能源独立,将给拜登政府以及之后数届政府的内政外交政策选择带来更大的回旋空间,战略手段上更少受到能源因素的制约;二是拜登政府将更注重清洁能源技术创新的核心作用,借助美国掌握的源头创新优势和科技领导地位,主导制定一套新的游戏规则改革新形势下的国际能源治理体系,牢牢把控国际话语权以获得最大利益,在利用科技优势打压主要竞争对手上力度会进一步加强。随后分析了其对世界能源格局和对我国未来发展的影响,主要包括:1)气候变化认知和行为差异将造成未来中美摩擦;2)对中国的警惕将加剧美国与中国在气候相关创新技术领域的竞争;3)形成“民主国家”联盟对中国持续施压。对此,提出了我国应对建议:因应“双循环”新发展格局,加速推进清洁能源关键技术自立自强;加快建立国家级多能融合自主创新示范区,为我国实现碳达峰、碳中和目标贡献解决方案;深度融合数字技术与能源技术,构建我国智慧能源体系;深度参与全球合作,积极参与国际能源治理体系改革,为我国能源转型营造良好的外部环境;重启新篇开启中美合作新模式,共担责任引领推动全球能源绿色低碳转型和应对气候变化。
    法国国家创新体系的演化历程、特点及启示
    方晓东 董瑜
    2021, 43(5):  616-632.  doi:10.16507/j.issn.1006-6055.2021.01.018
    摘要 ( 274 )   PDF (1095KB) ( 578 )  
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    总结具有代表性科技强国建立、健全和完善国家创新体系的实践经验,可为我国在“十四五”时期构建适应“双循环”经济发展新格局和国防现代化建设需求的国家创新体系提供参考。本文首先回顾和对比分析了国内外不同学者对国家创新体系的认识和概念界定;其次,以第二次世界大战为时间起点,研究了法国国家创新体系的演化历程。研究发现,法国国家创新体系建设历经四个前后可能略有交错的阶段:1939—1957年,大力发展科学研究事业;1958—1989年,加速构建科技计划、评价、咨询和成果转化体系;1990—2014年,推进国家科技体制改革;2015年至今,多路并进捍卫世界科技强国地位。最后,基于法国国家创新体系的演化特点与实践经验,并结合我国国情与创新体系建设现状,提出四条启示建议:探索并推行分类评价机制和差异化指标体系;构建以需求为导向的科技成果转化多维度保障机制;优化完善研发经费投入与分配机制;加快新型科研组织模式规模化发展的顶层设计。