当前，未来产业正迎来技术迭代与格局重塑的关键阶段，前沿赛道多点突破，发展节奏呈现明显分化。皮书数据库精心摘编中国科学院科技战略咨询研究院研创的《未来产业蓝皮书：中国未来产业科技创新发展报告（2026）》一书总报告，呈现未来产业智能科技、信息通信、能源材料、生物健康四大核心领域的最新进展，详解通用智能、6G、卫星互联网、可控核聚变、固态电池、合成生物等热门方向的技术路线、落地现状与发展趋势，助力师生了解全球技术动向、把握科研与创新方向。

未来产业成熟周期呈现“双轨”特征：6G、卫星互联网、生物医药等部分领域正沿着相对清晰的技术路线稳步推进，逐渐实现产品迭代与市场渗透；而可控核聚变、脑机接口等仍处于原理验证与技术攻坚的关键突破期，不确定性更高，但潜在颠覆性也更强。

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在智能领域，通用智能、具身智能、类脑智能等正从技术突破走向与千行百业深度融合的新阶段

通用智能：大语言模型持续迭代，多模态能力显著增强，正从信息处理工具向任务执行与决策辅助系统演进，处于从技术突破迈向产业深度融合的关键阶段。模型正从单一语言模态加速走向原生多模态与世界模型，以实现对物理世界更本质的理解与交互；训练范式收敛于“预训练+后训练”，但对后训练的投入导致推理Scaling Law加速触顶，下一代预训练基础模型的重要性再次凸显，使得十万卡级算力集群成为竞争入场券。同时，高质量合成数据成为支撑模型持续拓展的关键路径，AI安全与治理则构成其稳健发展的基石。应用层面，AI Agent成为承载能力落地的最佳形式，并在多智能体协同上取得进展。以人形机器人为载体的具身智能和AI for Science（尤其是AIDD）则展现出通用智能与物理世界及前沿科学深度结合的广阔前景。当前，通用智能产业竞争格局已基本固化，超级应用的雏形初现，而B端规模化应用预计将在未来1～2年迎来拐点，其发展取决于底层基础模型能力、超大算力集群与高质量数据供给的系统性突破。

具身智能：处于从技术突破迈向规模化应用的关键阶段，呈现“软硬融合、场景分化、自主加速”趋势，逐渐在工业质检、物流分拣、特种服务等场景中试点应用。在技术演进上，感知技术、运动控制技术、人机交互技术的协同发展，推动具身智能产品性能大幅提升。核心突破集中在“感知—决策—执行—学习”闭环能力的全面提升：感知层向多模态、高精度与低成本平衡发展，触觉分辨率逐渐突破；决策层形成“大模型赋能+分层/端到端并行”的技术路线，世界模型成为环境仿真与预测的关键支撑；执行层在功率密度与控制精度上持续突破；学习层则依托仿真与小样本技术提升数据效率。产业层面，国产化进程显著加速，工业机器人、工程机械与服务机器人等产品的运动灵活性、环境适应性、交互自然性显著增强，能够完成复杂的生产作业、家庭服务、医疗护理等任务。未来，随着技术的进一步成熟与成本下降，具身智能将逐步突破极端环境适配、实时决策、仿真迁移等挑战，成为推动制造业升级与实体经济智能化转型的核心引擎。

类脑智能：脑科学研究与人工智能技术的深度融合，推动类脑智能技术从前沿研究向实际应用迈进，呈现“仿脑计算与硬件先行、能效驱动、多场景融合”趋势。在技术演进上，核心突破体现在神经形态芯片与器件、脉冲神经网络算法及系统架构的协同发展；英特尔Loihi 2、灵汐科技KA200等芯片实现了事件驱动的异步计算，有效突破“内存墙”瓶颈，能效提升达数十倍；算法层面，时空协同学习、元学习与SNN的结合显著提升了小样本适应与时序处理能力；系统层面，亿级神经元规模的神经形态超算已进入示范应用，为突破现有AI算力与能效瓶颈提供了可能路径。在产业生态上，类脑智能产业链初步形成，资本加速涌入神经形态芯片、脑机接口与类脑器官等方向，并在边缘计算、工业检测、医疗健康和机器人等领域形成初步商业化路径。如植入式脑机接口进入临床试验，推动闭环医疗康复与神经疾病干预；类脑器官平台则为药物筛选与疾病建模提供了生物模拟新路径。未来，类脑智能将优先在边缘低功耗感知、实时控制等场景落地，并逐步向通用智能计算系统演进，成为推动人工智能迈向高能效、可解释与自适应方向的关键。

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在信息与通信领域，量子信息、6G与卫星互联网正驱动“空天地海”一体化智能连接底座加速成型

量子信息：从关键技术突破走向多元技术融合与应用拓展，系统性驱动新一代信息技术与产业变革。在量子计算领域，超导量子计算、光量子计算、离子阱量子计算等多条技术路线并行发展，量子比特数持续增加，量子计算原型机的算力不断突破，在特定问题上实现了对传统超级计算机的超越。另外，量子计算的应用探索逐步展开，在药物研发、材料设计、金融建模、密码分析等领域的应用潜力逐步显现，有望解决传统计算难以处理的复杂问题。在量子通信领域，量子密钥分发网络的建设与应用范围持续扩大，“京沪干线”“墨子号”等项目的成功实施，推动了量子通信技术的实用化与产业化。量子通信技术与传统通信技术的融合，构建了更加安全、可靠的通信网络，广泛应用于政务、金融、能源等关键领域，保障了信息传输的安全性。量子精密测量在时频、磁场、惯性方面持续创新，整体上接近实用化，当前研发重点是在实际应用场景中实现量子优势，量子定位、导航和授时（PNT）成为全球关注的战略重点。

新一代移动通信（6G）：从愿景构想加速迈向技术收敛与体系化竞争的新阶段，呈现“标准引领、技术融合、生态竞合”趋势。太赫兹通信、智能超表面、内生AI、空天地一体化网络、通感一体等不断突破，满足车联网、工业互联网、远程医疗等场景的极致需求。全球标准化进程全面启动，国际电信联盟（ITU）与第3代合作伙伴计划（3GPP）明确了2030年商用的三阶段路线图，技术路线围绕提升空口能力、重构网络架构、深化多维融合等方向加速收敛；无线空口向太赫兹通信、智能超表面及AI原生调度演进，以突破频谱与能效瓶颈；网络架构从地面覆盖向空天地一体化、算力网络与数字孪生深度融合，构建全域智能连接底座；技术范式实现通信、感知、计算与智能的深度协同，通感算智融合成为6G赋能千行百业的核心特征。产业生态上，各国通过政策引导、联盟协同与频谱前置展开体系化布局，我国依托IMT-2030（6G）推进组形成产学研用协同创新体系，在通感一体化、太赫兹通信等方向取得早期成果，产业链上下游在芯片、材料、设备与场景应用层面积极卡位。未来，6G将作为支撑元宇宙、低空经济、全息通信等新业态的智能基础设施，推动社会从“万物互联”迈向“万物智联、空天地一体”。

卫星互联网：呈现“规模化部署、应用融合化、竞争白热化”趋势。低轨卫星星座建设加速，与地面5G/6G网络融合互补，旨在实现全球无缝覆盖，为偏远地区通信、航空航海、物联网及国家安全提供重要支撑。卫星制造向小型化、轻量化、低成本化方向发展，一箭多星、可重复使用火箭等技术降低了卫星发射成本。以SpaceX“星链”为代表的低轨星座凭借星箭一体化、批量制造与可回收火箭技术，引领全球进入巨型星座规模化建设与快速迭代的轨道，推动卫星制造、火箭发射、地面终端、运营服务等全产业链的发展。在应用层面，服务模式从专网走向公网，地面终端设备的小型化、便携化水平不断提升，手机直连卫星成为引爆大众消费市场的关键方向，推动终端从小众行业应用迈向规模化消费电子，并深刻牵引天地网络从互补走向深度融合。同时，通导遥一体化集成成为系统能力演进的核心特征，通过多载荷协同与天地互联，为应急、农业、海洋等领域提供综合信息服务。卫星互联网的应用场景除传统通信服务外，还广泛覆盖导航定位、遥感监测、应急通信、物联网等领域。在产业竞争格局上，“星链”凭借先发与生态优势占据主导，而其他星座则通过聚焦垂直市场、强化云网融合或提供多轨道混合方案进行差异化竞争，市场竞争日趋激烈。

03

在能源与材料领域，围绕可控核聚变、氢能、新型储能与固态电池等方向实现多点突破，驱动全球能源体系向清洁、高效、安全方向加速转型

可控核聚变：正从科学验证加速迈向工程示范与商业探索的新阶段，呈现“技术路线多元化、工程挑战核心化、产业生态规模化”趋势。在技术路径上，磁约束托卡马克凭借成熟的物理与工程基础仍为主流，EAST、HL-3等装置在亿度千秒级稳态运行和“双亿度”等离子体控制上连续取得突破。同时，球形托卡马克、仿星器、Z箍缩等多元化路线并行发展，在紧凑化、稳态运行等特定优势方向寻求突破。当前，研发焦点已从原理验证转向攻克燃烧等离子体稳态控制、耐中子辐照材料、氚燃料自持循环等工程化核心挑战。在产业层面，全球私人投资已突破百亿美元，以“国家队引领、民企协同”的双轨模式成为主流，中美欧等国通过立法与专项规划强化战略布局。多家机构宣布在能量增益等方面实现里程碑目标，但实现商用发电仍需长期努力，预计在2035～2040年有望实现示范堆并网发电。

氢能：制氢、储氢、运氢、用氢全链条技术不断创新，产业规模持续扩大。我国氢能产业呈现“有序破局”态势，在创新体系培育、氢能供应体系、应用场景拓展及保障机制完善等方面持续发力，从“多点示范”转向“链式生态”模式。氢能领域关键材料与核心设备取得系统性突破，电解槽、IV型储氢瓶、液氢装备、氢燃气轮机等产品实现低成本、长寿命、高适应性迭代升级并批量落地。制氢环节加速向“离网制氢、海上原位制氢、制加氢一体化”等新模式拓展，电解水制氢技术的效率持续提升，光催化制氢、生物质制氢等新型制氢技术的研发取得进展，为氢能的多元化供给提供了可能。储运体系日趋完善，气态管道输氢网络初具规模，有机液体储氢、固态储氢及地质储氢等多元化技术路线协同推进，构建起高效、安全、经济的氢能储运供应链。氢能应用场景不断丰富，在交通运输、工业燃料、分布式能源、储能等领域的应用逐步推广。如交通领域形成覆盖“陆海空”立体化格局，多地“氢走廊”建设提速。工业领域绿氢耦合深度推进，绿氨、绿醇等一体化示范项目实现规模化投产。同时，标准、检测、计量等公共服务体系同步健全，推动我国氢能产业逐步由示范探索转向商业化、生态化发展新阶段。

新型储能：呈现锂离子电池主导、其他技术路线多元化发展态势。我国新型储能政策支持力度持续加大，产业发展呈现“西储东调”的区域格局，多层次创新体系加速构建。储能电站建设加速，储能与新能源的协同发展机制逐步形成，推动可再生能源的规模化消纳与电网的智能化升级。锂离子电池储能技术的能量密度、循环寿命、安全性不断提升，成本持续降低，是当前新型储能的主流技术路线，广泛应用于新能源消纳、电网调峰、用户侧储能等场景。除锂离子电池外，液流电池、压缩空气储能、飞轮储能、钠离子电池等技术路线多元化发展，满足不同时长、不同场景的储能需求，支撑高比例可再生能源接入电网。[1]从产业链角度看，上游材料与技术研发不断取得突破，锂离子电池实现宽温域拓展和超长循环寿命，固态电池能量密度与快充性能显著提升，液流电池等长时储能的技术性能持续优化；中游设备制造与系统集成呈现规模化、协同化与国产化发展趋势，物理储能核心性能指标达到国际领先；下游应用创新扩大到更多场景，多元技术混合储能电站与虚拟电厂成为提高系统韧性的关键模式。预计2030年，我国新型储能产业累计装机规模有望接近3亿千瓦，围绕技术路径优化、系统集成创新与产业链协同形成多场景深度融合的发展趋势。

固态电池：正从实验室加速迈向产业化，形成固液混合与全固态两条清晰且衔接的演进路径。固液混合电池已成为当前产业化焦点，行业采用“液态递减、固态递增”的梯度发展策略，率先推进半固态电池量产，该路线在保留现有工艺基础上显著提升安全性，已成功切入高端电动车市场。准固态电池则通过将液含量降至5%以下，性能无限趋近全固态电池，为最终完成全固态电池进行技术铺垫。全固态电池的研发呈现多元路线竞逐格局：硫化物凭借超高电导率领先，但受到稳定性挑战；氧化物稳定性优异，却受困于界面高阻抗；聚合物路线加工成本优势明显而低温性能有待突破；新兴的卤化物及复合电解质通过材料创新寻求性能平衡。未来，固态电池技术将延续渐进式发展路线，固液混合电池作为全固态电池前的过渡方案，将在未来3～5年主导产业化进程。全固态电池的突破将依赖于界面改性、复合电解质等核心技术的解决，最终实现能量密度与安全性的跨越式提升，开启下一代动力电池的新纪元。

04

在生物与健康领域，以合成生物学驱动的生物制造与以基因编辑为核心的细胞和基因治疗共同推动产业向设计合成、精准诊疗的革命性方向迈进

生物制造：合成生物学、代谢工程、酶工程等技术的快速发展，推动生物制造产业从传统发酵工程向现代生物制造转型，实现了从“以石油为原料”向“以生物质为原料”的跨越、从“自然产物提取”向“人工设计合成”的转变。基因编辑工具持续迭代，AI驱动蛋白质设计实现从“预测”到“生成”的跨越，微生物细胞工厂构建效率大幅提升，二氧化碳生物转化、光电能驱动合成等前沿方向不断突破。生物制造产业的产品范围不断扩大，涵盖医药、化工、食品、材料、能源等多个领域。在医药领域，生物制药技术不断创新，抗体药物、疫苗、细胞治疗药物等生物药的研发与生产能力大幅提升，为肿瘤、自身免疫性疾病、罕见病等疾病的治疗提供了新的方案；在化工领域，生物基材料、生物燃料、生物塑料等产品的规模化生产，推动了化工产业的绿色化转型，降低了对化石能源的依赖；在食品领域，细胞培养肉、合成蛋白等新型食品的研发取得重要进展，有望缓解传统畜牧业带来的资源短缺、环境污染等问题。总体来看，医药、化工领域基础较好，农业、食品领域在政策引导下有望优先实现规模化应用，成为产业增长的新引擎。

细胞和基因诊疗：该技术的安全性与有效性不断提升，产业化进程加速，但监管、可及性和生产成本是产业化面临的挑战。细胞和基因诊疗（Cell and Gene Therapy，CGT）涵盖未经基因修饰的细胞疗法、体外经基因修饰的细胞疗法以及体内基因疗法三大路径，在遗传性与获得性疾病的根本治疗中展现出巨大潜力。基因编辑技术的精准性与效率持续提高，基因编辑工具如线粒体碱基编辑器实现活体动物致病突变精准纠正，CRISPR-Cas9、碱基编辑、引导编辑等技术在遗传病治疗、肿瘤治疗等领域的应用不断深化。AI技术深度融入药物研发全链条，加速靶点发现、工艺优化与临床试验预测。在市场生态上，2025年我国上市3款CGT产品，CGT领域融资超百亿元，产品管线近3000款，覆盖血液瘤、实体瘤、自身免疫病与罕见病，体现了从研发到商业化的快速推进。从技术就绪度视角看，CGT产业正从“临床验证”向“规模化落地”跨越，基因递送系统、CAR-T与iPSC衍生细胞治疗等核心技术成熟度与产业化适配性持续提升。AI赋能的设计与生产、上游关键耗材国产替代、中游CGT产品的标准化生产以及下游医疗和消费应用的拓展，共同推动细胞和基因诊疗在实体瘤、神经退行性疾病等领域取得关键突破，加速实现从“跟跑”到“领跑”的产业转型，并有望成为未来精准医疗的核心支柱。

[1] 陈海生、李泓、徐玉杰等：《2024年中国储能技术研究进展》，《储能科学与技术》2025年第6期。

本文节选自王晓明：《2025年中国未来产业科技创新发展报告》，载中国科学院科技战略咨询研究院编委会组织编写《未来产业蓝皮书：中国未来产业科技创新发展报告（2026）》，北京：社会科学文献出版社，2026年6月出版。

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