2016年世界科技发展回顾－科技政策篇、基础研究篇
来源：科技日报
科技政策篇
美国
既定战略不断推进，新的战略陆续出台，新兴技术领域政策走向引人瞩目。
2016年，美国在继续推进脑计划、精准医疗、智慧城市和美国制造等重大科技战略计划的同时，奥巴马总统在任期最后一年又陆续推出几项重大科技战略，以确保美国头号科技强国地位。
2016年1月，奥巴马宣布发起一项寻找癌症治愈疗法的“登月计划”。10月，相关战略性报告正式提出5大战略目标和大量政策建议，并呼吁国内外数据共享，以完成“5年内加快抗癌进展”的目标；美政府在3月份推出一项名为“全民联网”的宽带网普及计划，目标是到2020年为2000万低收入美国人提供高速互联网服务，最主要内容是将宽带互联网纳入“生命线”项目中；5月，奥巴马宣布启动“国家微生物组计划”，支持跨学科研究，开发检测、分析微生物组的工具，培训人才，以推进对微生物世界的认知。这一计划被认为是微生物组学的一个里程碑。
除上述战略性科研计划外，2016年，美政府在几个新兴技术领域的政策走向也十分抢眼。
联邦航空管理局年中公布了美国第一个针对小型商用无人机的管理规定，旨在确保公共安全的同时，促进在无人机领域的科研创新；7月，联邦通讯委员会一致同意，向移动和固定无线宽带服务提供商开放近10.85兆赫兹（GHz）的频谱资源，美国因此成为世界上第一个为5G应用确定并开放大量高频频谱的国家；9月，美政府推出《联邦自动驾驶汽车政策指南》，为美国自动驾驶汽车的发展指明了方向；10月，白宫推出美政府第一份关于人工智能的正式报告及配套文件，明确了政府发展人工智能的决心。上述政策充分表明了美抢占科技产业制高点，推动经济发展的意愿。
英国
“脱欧”公投后，英国经过半年的酝酿和调整，英新政府未来科技政策走向逐步清晰和明朗化。
6月“脱欧”公投后，英政府继续着力构建科技创新实力。11月，英国财政大臣在公布秋季预算报告时表示，未来科技进步和来自世界其他国家竞争的日趋激烈，英国必须提升科技创新实力。为此，政府将在未来5年设立总额达230亿英镑的“国家生产力投资基金（NPIF）”，将科技创新和基础设施定为优先投资领域。
为确保政府对研究和创新的长期承诺，保持“脱欧”后英国在研发和创新方面的优势，NPIF将在2020—2021年前额外提供总计47亿英镑的研发经费，这笔资金将用于支持机器人、人工智能、生物科技、卫星、先进材料制造等英国擅长的新兴科技领域；政府还将成立“产业战略挑战基金”，加快科研成果转化，并对现行研发税收激励政策进行审查，通过税收优惠等手段鼓励企业创新，为英国的研究创造竞争环境。
英国的雄心是在未来成为全球5G通信技术的领导者。为此，政府将投资10亿英镑用于宽带网络建设和支持5G移动通信技术研发；从2017年4月起，5年之内政府对私营部门在数字宽带基础设施建设领域的投资，实行100%的税收减免政策。
在交通技术领域，英政府将投3.9亿英镑，主要用于无人驾驶汽车、可再生能源和高效节能运输等领域的研究与开发。英国还为铁路数字信号技术拨款4.5亿英镑，旨在改进其技术性能，提高可靠性。
在国际合作方面，英将利用牛顿基金加强与发展中国家的科技合作，中英科技合作也将从中受益。英国大学和科技国务大臣约翰逊表示，2021年英国将完成每年1.5亿英镑的牛顿基金投入计划。这意味着，2014年到2021年，英国将向牛顿基金投入7亿多英镑。牛顿基金在两年时间内为中英两国在卫生健康、城市化、气候变化等诸多领域的37个联合项目和220余项合作投入2.2亿英镑，极大地促进了中英研究与创新合作伙伴关系。
此外，英政府将继续保持与欧盟的科技合作。在正式“脱欧”前，英将继续拥有欧盟成员国的所有权利、义务和利益；英国的一些组织仍可直接参与欧盟资助项目的竞标。
法国
重视科技带动经济发展的作用，以及与工业、数字经济等发展战略紧密结合。
法国政府在5月对实施近3年的“新工业法国”战略进行了阶段性盘点，提出进一步优化布局、加大投资力度。法国政府在该战略中提出，通过创新驱动工业转型升级，并制定了34项具体产业发展计划。在启动“未来工业”计划后，“新工业法国”战略迅速转入第二阶段。调整后的法国“再工业化”总体布局为九大工业解决方案，包括数据经济、智慧物联网、数字安全、智慧饮食、新型能源、可持续发展城市、生态出行、未来交通、未来医药等9个领域。其中，特别强调将增材制造和物联网两项颠覆性技术，作为推进数字技术新行动计划的重点。
英国公投“脱欧”后，法国施展魅力，吸引英国科技企业、人才迁居巴黎。法国政府决定，迁往巴黎的英国高管可享受50%的所得税减免，并在8年里在计算财富税时不计其境外财产。政府还将建立联络机构，以提供涉及税收、办公室、住宅、国际学校等方面的指导。法国期待通过税收等政策性优惠，吸引更多英国及海外科技精英，提升自身在金融科技等领域的实力。
德国
数字化在德国科技研发中扮演关键角色，该领域取得的进展强化了德国的创新型国家地位。
德国联邦政府发布的《2016联邦研究与创新报告》显示，德国研发投入近年来持续增长，联邦教研部2016年的教育和研发费用为158亿欧元；2017年的预算约176亿欧元，将占整个政府预算的5.4%。德国总的研发投入已约占国内生产总值3％，其中企业占研发总投入的2/3。大量的研发投入确保了德国创新能力的持续增长。世界经济论坛最新发布的全球竞争力报告中，德国排名第四，欧洲最具创新能力的10家企业德国有5家。
随着国际竞争日益激烈，德国力图长期保有国际竞争力，强调针对未来发展趋势和挑战的研究，以及提升中小企业创新能力。德国政府为此出台“中小企业先行”10大计划，从国家层面扶持中小企业创新。
2016年，德国政府还出台《数字化战略2025》。根据这一新战略，德国将投入1000亿欧元，在2025年前建成覆盖全国的千兆光纤网络。德国的数字化战略具体来说就是以计算机、网络和大数据等信息技术为基础，建立智能工厂、智能交通、智慧城市和智能家居等一系列数字化系统，全面提高德国经济竞争力，推动社会创新发展。根据德国政府分析，德国企业如能持续应用数字技术，未来5年可增加820亿欧元产值。另外，随着下一代移动通讯网（5G）的推广，德国将在5G标准方面起引领作用。
俄罗斯
科学院和联邦科研署继续改革；批准成立技术开发署；出台鼓励科技人员回国政策。
俄联邦科研机构管理署2016年3月审议了第二批5组27个科技发展重点领域；到10月中旬，俄科教部向政府提交了《俄2035年前科技发展战略》草案；12月，俄总统普京在国情咨文中对2016年俄科技发展进行总结，并对2017年本国科技发展重点方向进行了规划，主要包括高校“能力中心”建设、基础研究、预算支持、职业教育、竞争机制、科研成果转化等内容。普京还签署了第642号总统令，正式批准《俄罗斯联邦科学技术发展战略》。
在科研人员和机构设置方面，俄科研院所领导干部进行大面积改选，人员年轻化初见成效；政府还批准成立技术开发署，负责技术转移支持和收集更新信息数据；人文科学基金会并入基础研究基金会，取消闲置编制；未来俄还将加快发展科技园区，莫斯科市政府计划将科技园区数量增至目前三倍。
在科技奖励方面，2016年，自俄13个联邦主体的74名科学家获得联邦政府科技奖，4名科学家获国家科技奖。俄政府计划出台鼓励科技人员回国政策，吸引15000名科技人员回国。
日本
连年诺奖难掩日本科技颓势，为加强科技创新，日本极度重视科技发展的“先见性和战略性”。
日本内阁1月份制定了科学技术《第五期基本计划》，该计划提出2016年至2020年日本科学技术政策的大方向，以及“可持续增长与地域社会自律发展”“确保国家及国民实现安全富裕的高质量生活”“应对全球规模重大课题和对世界发展做贡献”“为国家持续创造知识财产”的发展目标。
在促进科技创新的同时，日本政府极为重视科学技术发展的力度，以及灵活应对各种变化的能力，以促进科技政策的执行。在《第五期基本计划》制定的中长期政策基础上， 日本每年还制定年度科技创新政策，即《科学技术创新综合战略》。此外，日本还重视视情况变化可迅速实施的额外项目。
5月，日本内阁出台了新一年的科技战略《科学技术创新综合战略2016》，重点包括推进和深化“社会5.0”（超轻型社会）计划；加强人才特别是年轻人才培养；一体化推进大学改革和资金改革；构建开放式创新所需的人才、知识和资金循环体系。在应对经济和社会的问题上，该战略提出，要确保能源、资源、粮食安全及超老龄化和少子化社会的可持续发展；提高制造业和创新竞争力；保证国家和国民放心安全的生活；构筑创新所需的人才、资金和知识的良好环境；完善科技创新推进机制。
韩国
科技研发投入较2015年继续增加；选定了未来9大国家战略项目。
根据韩国“国家科学技术审议会暨运营委员会”公布的《第三届科学技术基本计划（2013年—2017年）》2016年度实施计划，2016年韩国政府R&D投资总额为9.1万亿韩元，较2015年继续增加，使韩国R&D经费占GDP比重连续四年保持在全球最高水平。其中基础研究投资额占研发投资总额的比重大幅增加至39%，同时加大了对生物、低碳、无人驾驶等战略性新兴产业的研发支持力度。
在年中举办的第二届科学技术战略会议上，韩国选定了未来九大国家战略项目，计划安排政府投资1.6万亿韩元，协调企业出资6152亿韩元。九大项目分为五个“确保发展动力”项目和四个“提高国民幸福和生活水平”项目，分别包括人工智能、虚拟与增强现实、自动驾驶汽车、轻质材料和智能城市、精密医疗技术、碳资源化、可吸入颗粒物减排和生物新药等。
创造科学部与12个有关部委计划在未来三年投入2000亿韩元，推进韩国第一个月球勘测项目，并制定了虚拟现实产业发展计划；协同文化体育观光部和产业通商资源部等政府部门，在今后五年内投资2790亿韩元，将与美国等VR技术先进国家的差距从现在的1.7年缩小至0.5年。
巴西
面对严峻经济形势，积极制定创新政策，确定今后10年科研创新的关键领域。
2016年巴西经济连续第二年负增长。面对严峻的经济形势，巴西科技部门积极采取措施，引导创新政策与产业体系有机结合，确保经济总体运行止跌回稳。
&n 41 36753 41 15288 0 0 2881 0 0:00:12 0:00:05 0:00:07 3028bsp; 巴西政府进一步强化国家层面创新发展的目标任务，确定生物技术、纳米技术与生物质能为今后十年科研创新的关键领域；同时，强调产学研三位一体良性互动，推动政府直接投资于企业创新；鼓励研究者在科研体系内部合理流动，使学术研究领域的资源与企业有效结合，提高巴西企业的科研能力和产品竞争力。其中，发展纳米技术被放在重要位置，成立了纳米技术联合委员会。
此外，巴西政府还大力推动中小企业和小微企业技术创新和转型升级，为开展科技创新研发的本国企业设立特别基金，鼓励企业加大技术创新投入。
南非
重点加强面向新知识、新工业、新技术的研发投资。
南非政府认为，科技与创新是未来经济增长的驱动力量，科技发展计划将使南非在应对失业、不平等和贫穷等挑战上处于有利位置。为此，南非政府今年继续加紧实施《2008—2018：面向知识经济的十年创新计划》《面对全球变化重大挑战的国家研究计划》和《南非生物技术战略》等战略规划。在2015/2016财政年度，投入近75亿南特资金（相当于35亿人民币）加强科技创新。南非政府提出，争取在2019年将科技创新预算提高至国民生产总值的1.5%。
2016年，南非继续加大在开发人力资本、创新知识、加强研究基础设施建设及支持科研创新成果走向市场等方面的投入，重点支持的项目包括含氟化工品、钛金属加工、纤维复合材料、氢燃料电池、海洋油气资源开发等。此外，南非政府还为提高私营企业科技与创新的国际竞争力提供政策和资金支持，强化对矿产品加工、葡萄酒、林业等南非经济发展支柱行业的支持力度。
以色列
新成立国家技术创新局，加强产业科技创新；组建部长小组解决高科技行业劳动力短缺问题。
2016年是以色列经济部首席科学家办公室和产业研发中心转为国家技术创新局的过渡年。国家技术创新局理事会将由8个成员组成，其中有3个公众代表，目的是加强与私人部门的对话沟通，确保决策和项目更加贴近市场需求。创新局将负责落实关于国家鼓励和促进产业科技创新的政策。该机构由总经理负责日常运行，同时设立理事会、研究委员会，首席科学家任理事会主席。
内塔尼亚胡总理决定成立一个自己任组长的部长级小组，以解决高科技产业劳动力短缺问题。主要任务包括培训在以色列的工人、工程师和技术人员；为服务于高科技产业的新移民提供激励机制。
此外，在应对网络安全威胁方面，以色列国家审计小组认为，除国家关键基础设施等少数领域和部门外，以色列在组织和实行网络防护方面的反应速度，不足以应对整个民用网络所面临的威胁，建议国家网络局成立相应机构，设立重大目标，明确民用网络威胁的范围及解决方法。同时应成立督导委员会，确保辛贝特安全机构提出的有关国家关键基础设施的建议得到执行。
基础研究篇
美国
引力波探测取得里程碑式成果；多个“首次”发现令人兴奋；量子、超导等领域研究有建树。
2月11日，美国科学家宣布，利用激光干涉引力波天文台（LIGO）首次探测到引力波，这一发现是物理学界里程碑式的重大成果，也是2016年基础科学研究中最令人兴奋的成就之一。
除引力波外，美国科学家在2016年做出了许多“首次”天文发现：首次在距太阳系最近恒星系发现类地行星——比邻星b;首次探测到恒星爆炸激波；首次直接观察到地磁重连；首次在太阳系内发现无尾彗星；首次在太阳系外发现手性分子；首次直接观测到黑洞冷吸积现象……此外，他们还描绘出首份银河系“年龄图”；计算出可观测宇宙半径为453.4亿光年；在星团R136中发现了超大质量恒星群；确认了1284颗行星的存在。
宏大的天文研究突破连连，在对细微物质世界的研究中美国科学家也有诸多“首次”：首次发现由底、奇、上、下四味不同夸克构成的四夸克粒子；首次在准二维材料α-氯化钌内观察到一种新量子物态——量子自旋液体；首次发现运动的粒子能够远距离交互；首次揭示水存在量子隧穿状态；首次用激光拍摄出含4个原子的分子在9飞秒内的化学反应动态过程；首次观测到蝴蝶型里德堡分子；首次让串联式混合磁体的磁场强度达到最大峰值36特斯拉，创造了核磁共振领域的最新世界纪录。
在其他基础研究领域，美国科学家也取得了显著成果。如在量子研究领域，他们使用一种量子反馈技术将量子叠加的时长提高了1000多倍；设计出一种“量子超材料”，能以光子形式释放能量传递信息；克服量子计算一大主要挑战，在超导材料内成功实现传输电子自旋信息。在超导研究方面，提出电子对密度论，称铜氧化物的超导临界温度是由电子对密度决定，对标准超导理论提出挑战；利用界面组装技术成功诱导非超导材料钙铁砷复合物界面表现出超导性，提供了发现高温超导体的全新方法等。
英国
基础研究观测手段取得突破；超稳定存储介质数据保存达百亿年；人类遗传与进化领域又有新发现。
国际天文学工程“平方公里阵列”射电望远镜（SKA）项目组织4月决定，将这一世界最大综合口径射电望远镜项目的总部设在英国。2011年11月成立的SKA项目是本世纪最重要的国际科学工程之一，它计划在2024年后进入全面运行阶段。剑桥大学国际研究团队研制出目前世界上最小放大镜，将聚光能力提高了10亿倍，首次实现低于波长的聚焦，并利用该放大镜对单个原子进行了实时观察。
曼彻斯特大学研究人员在试验中利用技术手段，将脑部“调频”到一定脑波频率后，可成功降低志愿者疼痛感，将有助开发治疗慢性疼痛的新疗法。蒂姆·布利斯等3名英国科学家从细胞和分子层面揭示了一种名为“长时程增强效应”现象背后的运行机制，以及这种现象如何影响人类的学习和记忆能力。他们因在解析人脑记忆相关机制方面的突出贡献，获得2016年“格雷特·伦德贝克欧洲大脑研究奖”。
南安普顿大学的科研人员运用飞秒激光输入法，将纳米玻璃材料变成记录和检索五维数据的存储介质，使得存储数据在190℃环境下可保存138亿年。
英国政府投资2亿英镑，正式开工建造英国新一代极地科考船。这艘科考船配备先进科研仪器和无人深潜载具，是英国政府自上世纪80年代以来最大一笔极地科研基础设施投资项目的重要组成部分。
英国爱丁堡大学与日美两国科学家合作，利用先进成像技术，首次获得人类全部46个染色体的详细三维结构。这些结构图清晰表明，组成染色体的物质只有一半是遗传物质，远低于人们之前的预期。伦敦大学学院安贾利·戈斯瓦米等人在《皇家学会生物学分会学报》上发表的研究成果认为，人类祖先在恐龙灭绝后1000万年中的进化速度是恐龙灭绝前8000万年里一直所保持速度的3倍。
德国
受控核聚变实验迈出重要一步；发现超高能中微子银河系外源头；绘制出详细银河系氢气地图。
德国重点基础研究项目“螺旋石7－X”仿星器于2016年3月成功完成第一轮实验，首次制造出氢等离子体，向实现受控核聚变迈出重要一步。“螺旋石7－X”通过模仿恒星内部持续不断的核聚变反应，将等离子态的氢同位素氚和氘约束起来，加热至1亿℃高温发生核聚变，以获得持续不断的能量。目前氢等离子体脉冲持续时间从最初的0.5秒达到6秒，预计4年后可实现等离子体脉冲持续时间30分钟的目标。
德国科学家领导的国际科研团队曾于2012年利用位于南极冰层下的中微子探测器“冰立方（IceCube）”发现超高能中微子，2016年他们首次为其找到了一个位于银河系外的源头，这一重大发现有可能开启中微子天体物理学的新时代。尽管这一来源尚未完全确认，但95%的相关性是迄今最高的指标。
德国和澳大利亚科学家利用超大可操纵射电望远镜，绘制出前所未有的“跨越整个天际”的详细银河系氢气地图，覆盖100多万次的单独观测以及大约100亿个单个数据点，深度呈现了包含太阳系在内的银河系内部与周围所有氢气的数据，首次揭示了恒星间的结构细节，有助解释银河系形成的最终奥秘。
以色列
人工智能企业开发投资预测新算法；基因研究取得多项新发现；纳米传感技术使无人驾驶更加精准。
Zirra公司开发出新的人工智能和机器学习技术，可分析企业的估价、竞争对手和风险因素等相关变量，并对其团队、产品、发展势头和执行力水平进行评级，帮投资公司找到最合适的企业。
本古里安大学科学家发现自闭症基因的差异特征：一是该基因格外长； 二是其负选择过程比其他基因的更活跃；三是没有发现自闭症基因的正选择迹象。研究提供了辨别其他自闭症基因的工具，有望诊断早期自闭症。
特拉维夫大学科学家针对实验鼠的研究表明，将基因调节和化学疗法相结合用于原发肿瘤治疗，能够“十分有效”地防止乳腺癌转移，实验结果也可能适用于人类。
生物科技公司NRGene公司与多个医疗诊断及健康公司初步交涉，希望利用其基因组排序软件和运算法分析人类DNA，帮助确诊早期基因性疾病，并力争为患者量身制定药物治疗。
Oryx Vision公司研发出可接受光波的纳米天线，测量范围达150米，分辨率达百万像素，性能优于激光雷达传感器50倍。传感器可提供更清晰的视图，降低了自动驾驶汽车系统对算法的要求及做出正确驾驶判断所需要的处理能耗，且能在阳光直射和恶劣天气下正常运行。
日本
开发出固体锂离子电池新负电极材料；发现中微子中可能存在对称性破缺；发现自旋液体隐藏秩序。
日本东北大学和东京大学首次利用大环状有机分子，为全固体锂离子电池开发出一种新的负电极材料，这种新分子材料（开孔石墨烯分子，CNAP）电容量比石墨电极高两倍，经65次充放电后仍能保持原始的大容量状态。
日本高能加速器研究机构发现，不仅在夸克中，在中微子中也很可能存在对称性破缺现象，有助揭示宇宙形成之谜。根据已知理论，宇宙在大约137亿年前的一次“大爆炸”中诞生，之后出现了夸克、电子等粒子和同样质量但电荷相反的反粒子。粒子和反粒子一旦碰撞，将以光的形式释放能量后湮灭。因此，如果两者始终并存，宇宙中的物质最终将消失殆尽。而现在反物质却几乎全部消失，形成了由物质构成的宇宙。对称性破缺是解释这一现象的有效理论。
自旋液体隐藏秩序被发现。日本等国科学家组成的研究小组发现，铽钛氧化物冷却至零下273℃（绝对温度0.1开尔文）时，其量子性状液体凝固，电子“轨道形状”呈有序的罕见固体。这一困惑科学家20多年的铽钛氧化物谜一样的秩序得以解开，成为理解物质新的量子状态的重要发现。
法国
发现迄今最遥远星系团；设计出量子热晶体管，这些成就让法国在天文观测、基础物理等领域处于领先行列。
在天文领域，法国科学家利用多台望远镜提供的数据，发现了迄今最遥远的星系团，它发出的光穿越约111亿光年的漫长旅程，终被人类捕获。这一星系团正经历恒星“诞生潮”，有助科学家更好地研究星系团及其内部星系的形成。
在物理领域，普瓦提埃大学和国家科学研究院设计出一种量子热晶体管，能像电子晶体管控制电流那样控制热流，可从发电站及其他能源系统收集余热循环利用。目前虽有传输和引导余热的方法，但无法对热流进行有效控制，量子热晶体管做到了这一点。
位于法国卡昂的新加速器“SPIRAL2”揭幕并投入使用。实验将在位于地下约10米、长40米的隧道内，发射稠密的离子—原子（剥离了部分电子）束。离子—原子束撞上目标表面后会爆炸，分裂成包括原子核在内的亚原子粒子，这一实验有助弄清为什么不同原子核有不同的质子/中子比，正是这一比率确定了原子的电荷以及它属于何种化学元素。
俄罗斯
继续大科学项目国际合作：开建“尼卡”（NICA）项目超导对撞机；宣布再次发现引力波，并参与新一代引力波探测器研究工作。
2016年，俄罗斯依托库尔恰托夫研究所继续开展国际热核聚变实验堆（ITER）、欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）、欧洲X射线自由电子激光（XFEL）等大科学项目国际合作。俄高校也积极参与到大科学项目研究中，如托木斯克理工大学获准参与CERN微模式气体探测器RD51项目研究；圣彼得堡国立大学高能物理实验室与波兰克拉科夫大学、德国法兰克福大学合作，研制出能够高精度确定粒子运行轨迹的新型超灵敏探测器。
“尼卡”（NICA）项目超导对撞机在杜布纳开工建造，2018年前将完成第一阶段建设工作，预计2020年投入运行。该对撞机建成后将帮助科学家寻找核物质新的存在状态，模拟小型“宇宙大爆炸”并研究爆炸后产生的超高密度物质，最终揭示宇宙起源奥秘。
莫斯科国立大学和位于圣地亚哥的美国天文学会同时宣布再次发现引力波。
俄波奇瓦尔院士无机材料高技术研究所的科学家，为俄科学院特罗伊茨克市核研究所寻找惰性中微子的初期项目制备了氚源，该项目有望在寻找暗物质方面取得突破。
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