未来经济：九大未来产业全景解析(2)
未来经济：九大未来产业全景解析(2)
➢产业发展
脑机接口系统可以根据脑信号采集的方式，分为侵入式和非侵入式脑机接口。从产业化角度来看，脑机接口系统的核心技术壁垒很多：非侵入式主要在脑科学的基础研究、AI算法等；侵入式主要在电极、芯片、临床诊疗，产品研发和上市流程相对更为复杂。中国脑机接口产业整体起步较晚，但在各大科研院所及相关企业的共同努力下，中国脑机接口行业正在加快追赶步伐。近10年，中国 脑机接口的专利发表数量逐年攀升。按专利统计分布来看，国内脑机接口领域专利主要集中在北京、广东、浙江、上海、江苏、天津、 陕西、湖北、山东、重庆等省市。
人才方面，目前国内脑机接口领域的研发机构和产业化团队主要集中在天津大学、清华大学医学院、浙江大学、国防科技大学、中科院系列院所、中国医学科学院等。这些机构在侵入式和非侵入式脑机接口技术方面均取得了不同程度的进展，推动了国内脑机接口技术的发展和应用。
03 量子信息
➢产业链
量子信息主要包括量子计算、量子通信和量子测量三大领域，在提升计算困难问题运算处理能力、加强信息安全保护能力、提高传感测量精度等方面，具备超越经典信息技术的潜力。
量子信息产业链从上游到下游主要包含基础光电元器件、量子通信 核心元器件、量子通信传输干线、量子系统平台、以及应用层五个环节。
其中，基础光电元器件和核心设备是支撑起量子通信的技术和硬件基础；
量子传输干线是实现远程量子通信及量子网络的传输渠道；
量子系统平台主要负责对信息进行整合处理并根据需求做出相关指令，是维护整个系统健康运转的软件基础；
应用层则为量子信息产业化的下游，主要为军事国防、政务、金融、 互联网云服务、电力等领域的应用。
中国量子信息产业的演进分为三个阶段：第一阶段重点在于推动量 子信息关键技术研发，第二阶段在于推动产业化试水，第三阶段国家政策层面更加注重产业化发展。
图 / 量子信息产业链全貌
➢地域分布
量子信息技术的发展为航空航天、汽车、化工、金融和生物制药等行业领域带来了革新与突破。目前，量子信息产业全球发展靠前的 20个城市（集群）中，美国城市（集群）有4个，欧洲城市（集群）有6个，亚洲城市（集群）有5个。这其中，中国城市（集群）有4个。
图 / 全球量子信息领域的城市（集群）分布
➢投融资
企业是推动量子信息技术工程化研发、应用赋能和产业化发展的创新主体，也是各国构建量子信息技术产业竞争优势，赢得发展主动权的主力军。从近三年全球量子信息领域投融资情况来看，美国市场表现最为活跃，SandboxAQ、Quantinuum等从大型科技企业分拆的量子信息领域独立企业，获得大量资金投入，IonQ、D-Wave等欧美初创企业也从资本市场获得了大量研发资金。中国的本源量子、图灵量子等企业获得多家机构数轮投资和支持，以国家和各省央企、产业基金领投为主，带动社会资本进入该领域，显示量子信息产业的发展逐步得到市场的认可。
➢产业发展
近年来，量子信息科学研究和技术创新保持快速发展趋势，量子计算、量子通信、量子测量、后量子加密（PQC）等领域科研论文和专 利申请数量逐年递增。中国量子计算的专利申请中，公司申请数量占比超过70%；量子测量领域专利主要来自高校和科研院所。按专利 统计分布来看，国内量子信息领域专利主要集中在安徽、北京、广东、江苏、浙江、上海、山东、四川、湖北、山西等省市。
从中国量子信息技术主要研究机构和大学的区域分布来看，国内已逐步形成三大量子研究中心：第一个是以中国科技大学为核心，汇聚南京大学、中国科学院、国防科技大学等多家研究机构，建立起来的长三角地区量子研究集聚中心；第二个是以北京量子信息科学 研究院、清华大学量子信息研究中心为核心建立起来的京津冀量子研究集聚中心；第三个是依托广深港优质的教育资源和产业优势， 构建起粤港澳大湾区量子科学中心。
图 / 国内量子信息领域的人才分布
04 人形机器人
➢产业链
人形机器人产业链上游为原材料、零部件以及软件平台，核心零部件包括伺服系统、执行器、减速器、控制系统、驱动器等，成本占比最高、技术难度大，具备较高的壁垒。
产业链中游为人形机器人的本体设计、制造及系统集成。
产业链下游为场景应用，目前较有潜力的人形机器人发展方向主要是制造业、航天探索、生活服务业、高校科研等，已应用场景包括物流仓储、汽车自动化、巡逻等领域。随着通用人工智能、感知和动力系统等方面的突破，人形机器人性能得到全面提升，成本逐渐下降，部署步伐加快，相关应用场景也将不断扩展，应用领域将全面覆盖从制造业到医疗、救援、家庭服务等各个领域。
图 / 人形机器人产业链全貌
➢地域分布
人形机器人需要强大的运动控制能力，以及先进的感知和计算能力，涉及生物仿生感知和认知、动态融合技术、人工智能、大数据云 计算和视觉深度导航等领域的最新技术。由于技术壁垒较高，人形机器人产业的主要参与者是科技公司，而美国在这一领域占有明显优势。目前，人形机器人产业全球发展靠前的20个城市（集群）中，美国有6个且前4个城市（集群）均位于美国；中国有4个城市（集 群）进入前20名。
图 / 全球人形机器人领域的城市（集群）分布
➢投融资
从近三年全球人形机器人领域投融资情况来看，人形机器人赛道融资热度持续升温。备受资本看好的领域包括整机制造，以及灵巧手、伺服电机、减速器、传感器等关键零部件。从融资企业来看，大部分企业处于发展早期阶段，资本的持续进入将为人形机器人的发展 注入强劲动力，预计未来几年人形机器人与具身智能相关的企业将会持续增加。在此过程中，中国人形机器人产业进入发展的提速期。
图 / 近三年全球人形机器人领域投融资情况
➢产业发展
专利技术体现了产业发展的创新能力和产出绩效，近几年人形机器人相关专利频出。截至2024年2月，人形机器人技术领域的专利已接 近2万件，90%以上分布在本体结构、驱动控制以及智能感知领域；中国、日本、韩国、美国和法国是目前持有专利数量最多的国家。
按专利统计分布来看，国内人形机器人领域专利主要集中在广东、北京、上海、江苏、浙江、山东、陕西、安徽、四川、辽宁等省市。目前，国内相继成立人形机器人产业创新中心。例如，浙江人形机器人创新中心在2024年3月启动并发布了相关产品；5月，全国首个 国家地方共建人形机器人创新中心在上海市浦东新区揭牌成立；7月，安徽省也在合肥市举行了人形机器人产业创新中心的成立大会。
05生成式人工智能
➢产业链
生成式人工智能产业链上游主要提供人工智能技术及基础设施，包括数据供给方、数据分析及标注、创造者生态层、相关算法等；
中游主要针对文字、图像、视频等垂直赛道，提供数据开发及管理工具，包括内容设计、运营增效、数据梳理等服务；
下游包括内容终 端市场、内容服务及分发平台、各类数字素材以及智能设备，生成式人工智能内容检测等。这其中，政府方更注重在AI安全层面的布局与推动；需求方更注重应用层的落地使用场景；学研方主要聚焦在数据、模型、算法等领域；投资方则是关注整个产业链不同环节的优势初创企业。
图 / 生成式人工智能产业链全貌
➢地域分布
目前，美国和中国在生成式人工智能领域占据优势地位。生成式人工智能产业全球发展靠前的20个城市（集群）中，美国有6个且前5个城市（集群）均位于美国；中国在全球人工智能领域迅速崛起，有4个城市（集群）进入前20名。
图 / 全球生成式人工智能领域的城市（集群）分布
➢投融资
近年来，生成式人工智能产业的投融资事件逐渐升温，其中行业应用解决方案的投融资事件最多。2019年至2022年，AIGC赛道投资事件98宗，投资金额合计328亿元。特别是2023年以ChatGPT、Midjourney为代表的生成式人工智能产品的相继问世，一级市场对生成式 人工智能赛道的关注度大幅增加，主要涉及基础数据服务、AI算力芯片、智算中心的建设运营、AI模型和应用工具、以及相关应用等。
图 / 2024年全球生成式人工智能领域投融资情况➢
➢产业发展
根据世界知识产权组织的统计，2014-2023年全球生成式人工智能相关的发明申请量达5.4万件，其中超过25%是在2023年出现的。这其中，中国发明人申请的生成式人工智能专利数量最多，达到38210件，远超美国、韩国、日本和印度等国。按专利统计分布来看，国内生成式人工智能领域专利主要集中在北京、广东、浙江、上海、山东、江苏、湖北、湖南、四川、安徽等省市。
人才方面，国内生成式人工智能人才大多分布在大中城市，六成以上聚集在北京、上海、深圳三地。其中，北京占到三分之⼀，数 超过上海、深圳两地总和。
图 / 国内生成式人工智能领域的人才分布
06 生物制造
➢产业链
包括DNA测序、基因合成和编辑等上游技术赋能企业以及创新药、精细化学品、生物能源等下游应用企业。
当前中国生物制造领域的产业模式主要是校企合作，高校和科研院所承担着重要的平台角色功能。高校和研究所在模式底盘细胞的开发及驯化、基础菌种研发方面提供支持，为具备产业化基础的企业赋能。特别在推动合成生物领域前沿成果从实验室到产业化阶段，国内不少高校院所已积累了成熟经验。国内具备生物发酵产业化基础的企业尤其是上市公司也在加强与重点院所的专利转化、科研合作。
图 / 生物制造产业链全貌
➢地域分布
目前，生物制造产业全球发展靠前的20个城市（集群）中，8个属于欧洲，6个属于美国，4个属于亚洲。美国在全球生物技术产业中处 于领先地位，拥有世界上一批先进的生物制造公司。在欧洲，生物制造产业主要集中在德国、英国、荷兰和瑞典等国家。在亚洲，生 物制造产业主要集中在日本、中国和新加坡等国家。排名靠前的亚洲城市（集群）中，中国有3个城市（集群）进入前20名。
图 / 全球生物制造领域的城市（集群）分布
➢投融资
从近三年全球生物制造领域投融资情况来看，备受资本看好的领域包括医疗健康、可再生能源、可降解塑料、生物合成化学品等。生物制造领域获投企业中，其大多数是由高校和研究院的成果转化而来，依托产业配套齐全、经济高速发展地区的政策扶持落地转化。
图 / 近三年全球生物制造领域投融资情况
➢产业发展
全球生物制造领域专利申请快速增长，美国占比最高。中国瞄准合成生物学等前沿领域，实施国家重大科技项目和重点研发计划，推动技术创新和产业升级；同时，加大对高校、科研机构和企业研发的支持力度，促进产学研用深度融合。按专利统计分布来看，国内 生物制造领域专利主要集中在江苏、广东、上海、北京、浙江、山东、天津、陕西、云南、湖南等省市。
人才方面，目前国内生物制造领域的研发机构和产业化团队主要集中在中国科学院系列院所、天津工业生物技术研究所、青岛生物能源与过程研究所、江南大学、清华大学、华中科技大学、上海工业生物技术研发中心、北京化工大学等。这其中，北京、上海、深圳 等地，已经形成了地区产学研资紧密结合的格局，初步构建起具有核心竞争力的生物制造产业全过程创新生态链。
图 / 国内生物制造领域的人才分布