2022年上半年世界前沿各领域科技竞争发展态势

各国加快重大疾病疫苗研发，防治肿瘤、退行性疾病及大流行病。预防性疫苗的接种被评为20世纪最伟大的公共卫生成就，是保障各国生物安全的重要手段。新冠肺炎暴发以来，各国加紧提升疫苗研发能力，为防治大流行病、攻克阿尔兹海默症、肿瘤、霍乱等人类重大疾病提供有力支持。重大疾病方面，美国开发出新型霍乱疫苗，能在小鼠机体中产生抵御霍乱弧菌的持久长效抗体；美国开发出基于玉米重组蛋白的实验性阿尔兹海默症疫苗，使人类距离治愈阿尔茨海默症又近一步；美国国立卫生研究院下属国家过敏和传染病研究所疫苗研究中心研发出蚊媒病毒疫苗，在1期临床试验中被证明可有效对抗东方马脑炎病毒、西方马脑炎病毒和委内瑞拉马脑炎病毒；中国研究人员开发出基因工程化细菌衍生的口服肿瘤疫苗，可用于未来个性化mRNA肿瘤疫苗的开发，具有极强的临床应用前景。新冠病毒疫苗方面，美国开发球形核酸疫苗并首次应用于新冠疫苗开发，可降低生产、运输和分销成本，还可拓展至其他传染病。加拿大授权使用全球首款植物新冠疫苗，标志着大流行和生物制药行业迈出重要一步。中国研发出全球首款冻干mRNA新冠疫苗，可在25℃下保持长期稳定，有助于解决mRNA疫苗储存和运输难题；中国开发出四价嵌合型新冠疫苗，可同时免疫多种变异毒株，为广谱新冠疫苗的开发提供了新思路。

人类基因组测序再获重大突破，支持并推动现代医学快速发展。经过20余年的发展，基因测序已进入以大数据为基础的“数字基因时代”，基因测序技术也已发展至被称为“纳米孔测序技术”的第四代测序技术，在锁定个人病变基因，在生殖健康、遗传病筛查、肿瘤诊断及治疗、病毒检测等领域发挥着重要作用。美国和瑞士研究团队开发出识别“基因组安全港”（GSH）位点的算法，人类基因组中GSH的鉴定将推进未来更安全有效的基因和细胞工程疗法的研发。美国加利福尼亚大学领导研究团队开发出新型基因组组装算法“La JoLa汇编程序”，可全自动重建出人类基因组中近一半的染色体，极大增强了扩展完整人类基因组组装的能力。英国剑桥大学研究人员以英国“十万基因组计划”的数据为基础，对约8.5万名癌症或罕见病患者进行全基因组测序，揭示出58个过去未知的肿瘤突变特征，为未来个性化癌症治疗提供重要指导作用。国际科研团队Telomere to Telomere联盟取得历史性成就，发布包括所有22条常染色体和X染色体无缝组装的最新人类参考基因组“T2T-CHM13”，生成了迄今最完整的人类基因组序列，为人类DNA蓝图提供了首个全面视图，将更好地支持个性化医疗、人口基因组分析和基因组编辑。

人工智能技术支撑生物领域快速发展，助力新药与疫苗研发及个性化医疗。人工智能与生物技术的融合及广泛应用加速了抗体设计和药物生产周期，引领生物医药领域不断创新，使疫苗、药物和疗法开发更精准、更安全、更经济、更普惠，推动个性化医疗发展，辅助人类探索并解决生命健康问题。美国杜克大学科学家开发出首个能够解释乳腺癌诊断结果的AI系统，有助于更好地做出医疗决策；美国密苏里大学研究人员利用AI开发出针对癌症和其他疾病的新药物疗法，为确定使药物有效工作的蛋白质靶点提供了新方法；美国博德研究所、哈佛大学和微软合作开发具有高度可扩展性、易于自动化，且利用尖端机器学习技术的下一代分析方法和工具，以提供成本效益更高的基因组诊断，并通过推进新的测序技术实现生物库。法国赛诺菲与英国AI公司利用AI个性化医疗平台开发出多达15种治疗癌症和免疫疾病的新型小分子候选药物。瑞士洛桑联邦理工学院和洛桑大学医院开发出由AI控制的个性化脊髓电刺激电极，可使完全瘫痪者恢复独立行动能力。芬兰赫尔辛基大学研究团队创建出评估肿瘤抗原并以此生成癌症疫苗的通道，为快速生产个性化定制癌症疫苗开辟可能性。中国科学家开发出便携式AI嗅觉系统，可通过皮肤散发的气味诊断帕金森病。

氢能部署加速，低碳制氢技术涌现。英国发布《英国能源安全战略》，氢能方面，计划到2030年将其氢气产量翻一番，达到10吉瓦，其中至少一半来自电解制氢；到2050年低碳氢供应量达到240至500太瓦时。德国和澳大利亚在“德澳氢能创新和技术孵化器”框架下，推动新技术研发，包括可降低电解槽成本或提高电解槽效率的技术、降低氢气转化或再转化设施成本的技术，以及太阳能或风能发电站内集成大型电解槽的技术等。西班牙通过“可再生能源、可再生氢能及储能的经济复苏和转型”战略项目计划，将投资15.5亿欧元用于推进可再生氢产业，并吸引28亿欧元的私人投资。欧盟委员会清洁氢能联盟发布《2021-2027年氢能战略研究与创新议程》，明确氢能研发重点领域和优先事项，包括可再生能源制氢、氢能存储和分配、氢能终端应用以及氢谷示范项目等。新技术方面，美国国家可再生能源实验室开发“太阳能热化学制氢”技术，将金属氧化物暴露在超过1400℃的温度下，再在更低的温度下与蒸汽再氧化，产生氢气，此方法比常规电解水制氢具有更高的效率。英国结合氢燃料锅炉、电空气源热泵和智能控制技术，开发出全球首个智能氢混合供热系统，提供了一种安全、廉价的供热方案。韩国科学和技术研究所开发出一种廉价、高效、长寿命的阴离子交换膜（AEMs），实现了7.68安培每平方厘米的新电池性能记录，约是现有AEMs性能的6倍、寿命的10倍左右。日本千代田株式会社完成全球首次甲基环己烷（MCH）运输，证明了以MCH的形式长期储存和运输氢的可行性；川崎重工的全球第一艘液化氢运输船Suiso Frontier成功将澳大利亚的氢气运抵日本。加拿大PyroGenesis公司推出将甲烷和其他轻烃转化为零碳排放氢气的制氢技术，该技术通过热等离子热解从碳氢化合物中生产氢，该公司称其理论电力成本比水电解法低3倍。澳大利亚建设全球首个“抽水蓄能+制氢”综合项目，其包括600兆瓦抽水蓄能、300兆瓦制氢、50兆瓦液化氢、50兆瓦氢燃料电池和1.8吉瓦风力发电设备。

先进储能技术受到重塑，应用场景更加多元。美国能源部开发“太阳能+储能”一体化技术，提高应对极端天气事件的抵御能力；美国能源部和西北太平洋国家实验室启动国家电网储能研发平台，开发下一代储能材料、器件和原型系统，并计划在电网运行环境下进行独立测试和验证；美国能源部先进能源研究计划署开发新型的筒管式架构锂电池，该设计将增加电极材料的厚度，从而存储超过目前研究的同等尺寸下储存的能量，以降低每千瓦时能源存储的总成本；美国Form Energy公司利用可逆生锈原理制造铁空气电池，其充电时电流将铁锈转化为金属铁，电池释放氧气，放电时电池从空气中吸收氧气并将铁金属转化为铁锈，储电成本将不到锂离子电池的十分之一，同时电池原料丰富且易回收利用；美国Green Hydrogen International公司在得克萨斯州南部建造盐穴储能设施，可储存大量压缩氢气并在需要时通过管道运输。英国商业、能源和工业战略部在“长时储能示范计划”框架下开发一系列先进储能技术，包括热电池技术、36兆瓦时超高温储能系统、电力转化为多种载体储能技术、40兆瓦时钒液流电池长时储能、海上长时储能技术和基于混凝土3D打印的船用抽水蓄能技术等。英国研究与创新署开发基于粒子稳定乳液和氢载体的新型混合氧化还原液流电池，这种电池不需要使用有毒或昂贵组件；开发用于储能的等离子体电催化技术，并将建造原型设备。波兰铁路供电公司PKP Energetyka开发一种基于绿氢的能源存储系统，系统单次存储氢可达23千克，电解槽的功率输出为36千瓦，燃料电池的功率输出为20千瓦，将用于为铁路车辆提供动力。日本新能源产业技术综合开发机构启动“下一代蓄电池和电机开发”项目，将开发高容量电池（如全固态电池）及其材料，这种电池的能量密度超过每升700-800瓦时，是当前水平2倍以上；日本开发替代钴、石墨等的材料和低碳制造工艺，降低电池成本。

先进核技术不断突破，核能应用不断扩大。在先进核技术方面，美国X-energy公司将建设美国首座商业化高丰度低浓铀燃料制造厂，该厂使用高丰度低浓铀来生产三元结构各向同性（TRISO）燃料，预计到2025年每年将生产8吨燃料；美国BWX技术公司也计划制造TRISO燃料，将用于BANR移动式微型高温气冷堆。英国First Light fusion公司利用弹丸聚变技术首次成功实现核聚变，公司还计划在2030年代建设一座功率15万千瓦的试点聚变电厂。加拿大政府为西屋电气公司投资，支持其开发下一代eVinci热管反应堆。在核能应用方面，美国DARPA推动敏捷核动力运行示范火箭项目，开发核热火箭发动机，计划于2026年进行核热推进的太空飞行演示；五角大厦战略能力办公室推动微型核反应堆开发计划《Pele Project》，将设计发电量为1-5兆瓦、总重量在40吨内的微型核反应堆。日本三菱重工开发可用卡车运输的超小型核电站，用于灾害地区能源供应。丹麦Seaborg公司为韩国三星重工的浮动核电厂开发装机容量200兆瓦的模块化紧凑型熔盐堆，后续该核电厂将用于制氢和制氨。

新型催化剂助力化工产业实现低碳目标。美国麻省理工学院发现利用少量铜处理的沸石可有效从空气中吸收甲烷，催化反应过程即使在极低浓度下也可进行；克莱姆森纳米材料研究所利用姜黄素和金纳米粒子开发出用于乙醇燃料电池的新型催化剂，提高了乙醇氧化反应速率，未来有望在传感器、超级电容器等领域应用。澳大利亚皇家墨尔本理工大学改善了将二氧化碳快速转化为固体碳的方法，利用液态金属共晶镓铟合金催化剂将固体碳无限期储存或转化为有用的材料。日本北海道大学开发出一种由铂、钴和铟三种不同金属制成的新型催化剂，可利用二氧化碳合成丙烯，并将反应速率提高了大约5倍。中国科学院大连化学物理研究所开发出一种基于镉（Cd）簇的Cd/TiO2催化剂，在15.8%的二氧化碳转化率下实现了81%的甲醇选择性，高于传统CuZnO催化剂。目前，二氧化碳捕集与转化的技术瓶颈之一是在工业应用场景下，催化剂长时间使用导致其效率及稳定性降低，影响反应效率和产物收率。

发达国家持续加大材料回收技术及可持续材料的研发力度。美国特拉华大学开发出将木质素升级为新产品并降低成本的方法，可将工业加工的木质素转化为高性能塑料；莱斯大学开发出一种新技术，可以将废塑料转化为工业用的二氧化碳吸附剂。英国国家复合材料中心与合作伙伴B&M Longworth和Cygnet Texkimp合作，实现了碳纤维的连续回收；伯明翰大学与美国杜克大学合作，从糖基原料中创造了一个新的聚合物系列，既保留了普通塑料的所有品质，也可进行降解和机械回收。日本东北大学基于熔盐电解原理，利用固态电解工艺回收废铝，生产出的铝纯度与铝铸造合金中的原铝相当。

前沿新材料研发不断取得新突破。二维材料方面，美国杜兰大学开发出新的二维材料过渡金属碳硫属化物该材料结合了过渡金属碳化物和过渡金属二硫化物的特性，在电池和超级电容器、催化、传感器和电子产品等应用领域具有巨大潜力。澳大利亚皇家墨尔本理工大学将两种不同类型的二维材料铁电材料薄膜和磁性材料薄膜堆叠在一起，创造出层状混合材料In2Se3/Fe3GeTe2，该材料同时具有铁电材料和铁磁材料的独特特性。3D打印材料方面，美国北卡罗来纳州立大学开发出可拉伸且非常坚韧的离子凝胶新材料，具有坚硬不易折断、可导电、良好的电热稳定性等卓越性能，且易于加工，可用于3D打印，还具有自愈和形状记忆特性。韩国延世大学发现黏合剂喷射金属3D打印的结合机制，该机制使用果酸盐螯合剂作为生态友好的3D打印黏合剂。智能材料方面，澳大利亚弗林德斯大学开发出一种可用于油气管道的智能涂层，可以防止混凝土表面的酸和水造成的损害，并可通过简单的加热过程修复划痕和损坏。复合材料方面，美国雷神技术公司将开发用于高超声速应用的高温碳/碳（C/C）复合材料的热力学性能预测模型，该模型将属性与基本架构和缺陷结构联系起来，便于材料和结构设计并行优化，可最大限度地减少耗时和高成本试错，缩短材料开发时间；麻省理工学院开发出一种由纤维素纳米晶体（CNC）和一些合成聚合物混合而成的复合材料，其中CNC约占材料的60%-90%，是目前CNC占比最高的复合材料，该材料具备优良的机械性能，未来可代替部分石油基塑料。

发达国家推动3D打印技术取得新进展，应用领域不断扩大。美国加州大学伯克利分校开发出一种3D打印玻璃微结构的新方法，该方法制造速度更快，且可以生产出具有更高光学质量、更具设计灵活性和更高强度的纯玻璃物体。加拿大康考迪亚大学使用复合材料4D打印技术制造可变弯度的自适应机翼结构，以替换常用的铰接式襟翼，可使无人机机翼制造成本更低、飞行效率更高。以色列再生医学公司Matricelf采用3D打印技术开发出一种神经植入物，可用于治疗脊髓损伤的瘫痪病人。目前，3D打印技术的瓶颈主要有两方面：一方面是相较于传统材料，3D打印材料种类有限且强度不足；另一方面是3D打印技术生产效率受限且成本相对较高，影响其商用前景。

机器人技术不断取得突破，人机交互、多机协同能力不断增强。美国微软混合现实与人工智能实验室和苏黎世联邦理工学院的研究人员开发出一个新框架，将混合现实和机器人技术相结合，增强人机交互，允许用户在查看周围环境的同时远程控制机器人；麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室开发出使用电磁体重新配置的机器人立方体ElectroVoxels，其不需要电机或推进剂来驱动，并可在微重力下运行。日本北海道大学理学院开发出世界上首个利用集群策略工作的微型机器人，首次证明分子机器人能够采用集群策略完成货物递送。俄罗斯联邦航天局发布首个新一代人形机器人Teledroid的预生产原型，该机器人可以在恶劣的太空环境中作为遥操作器（复制操作者的动作）使用，也可在自动模式下进行常规操作的实验测试。中国哈尔滨工业大学的研究人员用氧化石墨烯3D打印出一个软体机器人，当暴露在潮湿环境中时，该机器人能够自主前后移动。

可穿戴设备功能不断拓展，人工触觉/视觉设备受到关注。美国佛罗里达大西洋大学开发出一种可穿戴的多通道触觉反馈软机械臂带，通过向使用者传达人工触觉信号，使其能灵巧地使用假手准确抓握并移动物体；斯坦福大学开发出一种柔软且可伸缩的新型显示器，可用于制作可穿戴追踪器、可变形的交互式屏幕等电子产品；佐治亚州立大学设计了一种新型的人工视觉设备，该设备采用了一种新颖的垂直堆叠架构，并允许在微观层面上实现更大的颜色识别深度和可扩展性，未来有望为视障人士带来色彩缤纷的物品感知能力。德国制造商Ottobock推出全新改进的Ottobock Shoulder上肢辅助外骨骼，可采集佩戴者上肢的势能，并将其储存在弹簧和电缆系统中，在佩戴者抬起上肢时释放储存的能量，以节省佩戴者的体力。瑞士初创公司Biped设计制造了一款可穿戴设备Biped，该设备利用自动驾驶技术通过跟踪物体及用户的运动轨迹，判定是否会发生碰撞，并通过耳机发送定向音频信号警告来引导盲人在城市街道上行走。目前，可穿戴设备的主要技术瓶颈集中在设备与人体的适配性、设备功耗高、续航时间短、传感器测量精度不高、传感器采集数据种类单一等方面。

美欧持续推进低轨通信星座规划与部署，开展关键技术验证，并不断扩大其应用范围。低轨通信星座具有覆盖广、成本低、部署快等优势，在全球通信和互联网接入，5G、物联网和航天产业带动，以及太空军事能力应用方面极具潜力，已成为主要航天国家布局和发展的重要方向。美国DARPA利用“曼德拉2号”卫星成功建立光学链路，在100千米距离内传输、接收了超过200吉比特的数据。此次演示验证了利用商业可用卫星总线和激光终端建立网状网络的可行性，将为美军实现卫星间通信奠定基础；美空军基于“星链”卫星开展F-35A战机通信测试，将通信连接速度提升约30倍；SpaceX公司于2022年1月至5月中旬，通过13批发射将709颗“星链”卫星部署入轨，使“星链”星座在轨卫星总数突破2400颗，目前在全球拥有约30万用户。在俄乌冲突期间，“星链”卫星为乌提供网络通信服务，乌军方也通过民众提供的图片和文字信息收集俄军情报。英国OneWeb公司成功部署第13批36颗OneWeb卫星，将OneWeb星座规模扩展至428颗。欧盟计划投资60亿欧元构建近地卫星网络，提高欧盟国家网络通信的安全性和自给能力。

航天发射能力不断提升，回收技术取得新突破。为提升对太空资源的获取和利用能力，美俄等不断推进航天运载技术研发，并积极发展回收复用能力，进一步降低太空进入成本，提高太空进入效率。在航天发射能力方面，截至5月中旬，美国SpaceX公司“猎鹰”-9火箭在2022年内完成21次发射，实现平均每周一发的发射能力，并成功实现“一箭12飞”和“一箭105星”的新发射纪录；维珍轨道公司的空射型小运载“运载器一号”由波音747-400载机携带到高空进行了第4次发射，将7颗立方星送入轨道，继续引领空射火箭技术发展，为全球商业用户提供快速、可靠、灵活、低成本的小卫星发射服务。俄罗斯“安加拉”1.2型火箭完成首次发射任务，将逐渐取代“质子号”等旧型火箭，成为俄主力运载火箭。在航天发射回收方面，美国火箭实验室首次利用改装直升机成功抓捕执行轨道级发射任务的一级火箭，实现了又一种火箭回收技术，将为进一步提高火箭发射频率、降低发射成本奠定基础。

太空态势感知能力备受重视，天基和陆基监测侦察平台成为研究和部署重点。目前，太空碎片和在轨航天器数量激增，加剧了太空环境的拥挤和碰撞风险，因此太空态势感知技术成为保护本国在轨太空资产安全的关键技术手段。美国太空军发射两颗“地球同步太空态势感知计划”（GSSAP）卫星，GSSAP卫星带有侦察监视相机，口径0.3米，能够在4.2万千米高度上发现1米大小的目标，目前GSSAP星座规模已扩展至6颗，将继续加强美对高轨航天器的绕飞和抵近侦察能力；美太空军委托诺格公司开发地基深空雷达，将可对3.6万千米高度足球大小目标的探测能力，以监测高度动态和快速变化的地球同步轨道环境；美商务部推出太空编目与交管软件平台原型“开放式架构数据库”系统，以提供卫星碰撞通报、发射监视、太空物体再入预测和太空碎片感知等服务。英国寻求发展多模雷达，以满足太空监视和传统地基防空任务等需求。

主要航空国家推进先进空战平台研制、测试和升级，为抢夺空中优势奠定基础。空中作战平台凭借高速、立体、远程等优势，被视为压制其他力量赢得现代战争的关键。美国空军F-15EX战机首次完成空空导弹实弹发射试验，将为后续更复杂的导弹发射奠定基础；美空军对608架F-16战斗机进行22项改装，旨在提高杀伤力，以有效应对当前与未来威胁；美空军发布升级版F-22战斗机概念图，并将在F-22战机上试验新兴技术，为发展下一代空中优势战机提供帮助；美空军首架B-21“空袭者”隐身轰炸机进入地面测试阶段，或在2022年实现首飞。俄罗斯首架生产型图-160M战略轰炸机完成首次飞行，其作为全球最大的可变后掠翼超声速战略轰炸机，续航里程达12000千米。法国与德国和西班牙共同开展新一代战斗机发动机原型机试验，为“未来空战系统”动力系统研制提供支持。印度“光辉”MK2轻型战斗机通过全面设计审查，为飞机制造和测试奠定基础。日本重启F-15J战斗机升级项目，计划将68架F-15J“鹰”式战斗机升级到“日本超级截击机”标准。土耳其与巴基斯坦联合开发第五代TF-X战斗机，计划在2030年利用新型战机换装F-16战斗机。

美欧等稳步推进无人机攻防装备系统发展。随着信息技术的不断进步，军用无人机技术愈发成熟，并在局部战争中大放异彩，作为可改变未来战场规则的颠覆性变革力量，其攻防技术研发备受重视。在无人机系统研发和应用部署方面，美国通用原子公司公布“开局”和“进化”两种无人机系统，前者将满足与有人机协同作战需求，后者可提升美军战场信息优势和空域主宰能力；美海军完成MQ-8C无人机首次舰载作战部署，进一步提升态势感知和情监侦能力；美陆军授予Skydio公司无人机采办合同，为其研制X2D短程侦察无人机，在降低作战成本的同时实现快速部署能力。欧洲空客公司利用A400M运输机进行投射无人机研究，验证了空中发射无人机技术，并将基于此技术开发有人-无人协同空中作战模式。印度启动高空长航时无人机开发工作，以提升空中通信和情报获取能力。在无人机防御系统方面，美国诺格公司与Echodyne公司签订战略协议，计划将Echodyne公司的商用雷达技术用于诺格公司的反无人机系统；美特种作战司令部授予安杜里尔工业公司合同，利用“晶格”系统提升反无人机能力；美陆军部署“战术高功率作战响应器”，为固定设施提供反无人机蜂群能力。英国“火星”公司推出用于反无人机任务的新型高速拦截器，该拦截器可以亚声速攻击目标，并具备机器学习能力。以色列成功利用高功率陆基激光拦截系统开展防御试验，成功拦截无人机、火箭弹等威胁目标。日本启动高功率微波武器研发工作，计划在未来五年内完成原型设计及制造工作，以应对无人机蜂群挑战。

高超声速技术装备发展和应用进程加快。随着高超声速技术日趋成熟，美俄等加速推进高超声速武器和平台的研制，未来高超声速装备或将颠覆现有作战样式，深刻改变世界军事力量格局。在高超声速武器方面，美国DARPA成功进行“高超声速吸气式武器概念”样弹飞行试验，为实现高超声速巡航导弹型号部署奠定基础；DARPA将基于“高超声速吸气式武器概念”（HAWC）项目经验，启动“下一代HAWC”（MoHAWC）项目，拟开发新技术系统，加速推进美高超武器技术研发进程；DARPA公开“滑翔拦截器”项目第二阶段信息，推进高超防御技术发展。俄罗斯“匕首”高超声速导弹首次参与实战，执行对乌克兰弹药库和指挥所的打击任务，验证了其实战可靠性。在高超声速飞机方面，美国空军与Stratolaunch公司开展合作，将利用可重复使用的Talon系列高超声速飞行器推进高超声速飞行器计划研究。澳大利亚设立高超声速研究中心，为澳国防部、工业界、大学和国际合作伙伴提供高超声速技术测试的场所；澳政府为Hypersonix发射系统公司、南昆士兰大学、LSM先进复合材料公司和Romar工程公司提供研发资金，用于制造高超声速无人机机身。瑞士Destinus公司计划研发高超声速货运无人机，可在两小时内将几十吨有效载荷运送到全球任何地点。

航空绿色减排技术成为研发前沿。随着世界能源结构加速向低碳化、无碳化方向演变，传统航空企业和初创公司在前期积累的基础上，纷纷加大了对氢涡轮发动机和氢燃料电池等相关技术的投入力度，以求在清洁航空的赛道上占得先机。美国普惠公司为商业航空开发新型、高效的氢燃料推进技术；美国达美航空与欧洲空客公司合作开发氢动力客机，共同引领航空脱碳发展。欧洲空客公司与CFM国际公司签署合作协议，共同启动ZEROe氢能验证机示范项目。德国H2Fly公司的四座HY4氢动力客机完成123千米的飞行任务，标志着氢动力客机首次在商业机场间实现飞行；德国推进CHESCO混动电推航空项目，基于涡扇航发系统研发混动电推动力系统，针对支线飞机应用，预计可减少20-30%的碳排放。英国电动航空集团成立燃料电池合资公司，为其在研的90座氢混合动力支线客机开发兆瓦级燃料电池堆系统。日本宇宙航空研究开发机构将与川崎重工合作开发氢动力商用飞机的核心技术，为2050年实现碳中和目标提供支持。

世界主要国家持续推进海上无人装备向集群化、体系化、军用化等方向发展。近年来，美俄等国重视将海上无人作战技术作为长期保持军事优势的重要技术手段之一，并大力投入，目的是寻求利用该技术构建绝对领先的海上作战优势。在集群化方面，美国打造未来无人舰队并推进海上无人装备实战化应用。美海军接收4艘大型无人水面艇，进一步落实了其“幽灵舰队”项目10艘大型无人水面艇的目标。此次移交对于美国海军而言是一个里程碑式事件，意味着其无人舰队集群化发展取得阶段性重大进展；美海军举行全球最大规模的海上无人系统演习，旨在解决复杂环境中无人系统协同作战方面的技术难题。在体系化方面，俄罗斯无人潜航器技术不断取得突破，推出可执行各类任务的无人潜航器。其中，“波塞冬”最大潜深1000米，打击距离10000千米，可携带核弹头执行核打击任务，是俄罗斯为扩大“三位一体”打击体系、弥补俄美差距而研发的新型海底武器；“克拉维辛”最大潜深6000米，可执行搜索任务；“替代者”号采用模块化设计，可模仿大型潜艇的特征，充当“诱饵潜艇”。未来，随着这三款无人潜航器的服役部署，俄罗斯水下作战优势将获得大幅提升。在军用化方面，欧洲重视推进无人潜航器向海上无人作战平台武器方向发展。法国ECA集团推出一款无人水面艇横向部署与回收新系统，旨在使无人水面艇更好地执行反水雷作战任务。挪威康斯伯格海事公司进一步攻克无人潜航器能源、指挥控制技术等难题，推出一款新型无人潜航器，其可在1000米水深作业超过24小时，主要执行反水雷任务。

极地和深海关键技术与装备不断取得新突破。极地、深海作为战略新空间，近年来成为主要国家重点布局领域。在极地装备领域，美俄致力于以装备研发推进极地破冰航行与通信能力提升。俄罗斯22220型核动力破冰船“西伯利亚”号正式服役。该型破冰船在吨位、破冰能力等关键性能方面全球最强，可破开3米厚冰层，其服役部署意味着俄罗斯在破冰船领域的技术优势进一步扩大，而这一优势将赋予俄罗斯对北极航道更强的控制权。美国军方开始测试OneWeb和SpaceX公司商业卫星应用于军事通信的可能性，以增强北极地区通信能力。这两家公司在近地轨道部署的数量庞大的卫星群将扩大北极军事通信范围，可进一步提升美军在北极地区的话语权。在深海装备领域，多国在深海探测、深海能源动力领域取得重要进展。德国基尔亥姆霍兹海洋研究中心牵头攻克深海能源供电技术难题，研发出一款新型深海燃料电池。新电池容量约为120千瓦时，最大输出功率1千瓦，是传统电池工作效率的十倍，可长期为海底观测站供电，大幅提升深海装备的续航能力。美国ANDURIL公司研发出一款最大潜深为6000米的无人潜水器。该潜水器不仅能从船上施放，还可直接从岸边下水后被控制到达深海指定区域执行探测任务。法国IXBLUE公司攻克深海导航定位技术难题，研发出一款合成孔径声纳。该型声呐适用于法国最新研制的6000米级深海自主潜水器，能够结合惯性制导和声学定位系统来同时提供实时成像与海底高分辨测绘功能，可大幅提升法国的深海测绘能力。

日韩致力于巩固提升其在高附加值船舶领域的全球竞争力。LNG船是运输液化天然气（LNG）的船舶，浮式液化天然气装置（FLNG）是在海上以浮式状态生产、提炼、储存、装卸液化天然气的移动式设备，两者均属于高技术壁垒、高附加值船舶，是未来能源开发尤其是深远海能源开发必要装备。2022年上半年，日韩不仅重视从技术层面提升其高附加值船舶竞争力，同时还致力于参与相关国际标准制定，目的是在相关领域拥有更大的话语权。日本方面，重视通过研发创新性概念来提升其FLNG设计建造能力。日本川崎汽船和JGC公司联合开发出一种新FLNG设计概念，旨在将老旧LNG船中的LNG存储罐重复利用至FLNG装置中。通过重复使用现有LNG船存储罐，全球能建造FLNG装置的潜在船厂数量将增加，这有助于满足短期内建造更多FLNG装置的市场需求。韩国方面，聚焦LNG船相关国际标准制定，欲抢占LNG船核心设备国际标准高地。韩国政府开始制定“LNG再液化系统性能评价试验方法”和“采用高锰钢作为LNG船液货舱材料”的国际标准，旨在通过抢夺LNG船核心设备的国际标准话语权来巩固其在LNG船市场的国际竞争力。