本文從科技政策、基礎研究、資訊科技、人工智慧與先進位造、空間技術、能源環保等六個領域，回顧了2018年世界主要國家的科技發展。本文來自：科技日報-中國科技網，由《走向智慧論壇》公號推薦閱讀。
2018年世界科技發展回顧
2019年或許會很不平常，只因2018年世界主要國家之間關係風雲變幻，讓科技領域也瀰漫著暗戰的味道。美國製定一系列政策維護其「美國優先」，英國投巨資保持其「全球研究人才之家」地位，德國也出臺了《高科技戰略2025》報告……具體到各學科領域，跨界聯合漸成趨勢，行業佈局合縱連橫。值此新年伊始，總結過去能幫我們更好地面對未來。
一、科技政策
美國：推出多項科技戰略，開啟量子「登月計劃」
基於「美國優先」理念，美政府2018年相繼推出太空、生物、網路等多項科技戰略；在具體專案上籤署國家量子法案等，力圖繼續鞏固美國科技優勢地位。
2018年3月公佈的《國家太空戰略》將保持美在太空中的實力和競爭力置於優先地位；川普在5月和6月接連頒佈兩個太空政策指令：一方面鼓勵私營部門參與美國空間探索任務；另一方面聲稱要減少太空軌道碎片威脅，力圖主導國際空間交通管理。
2017年9月釋出的《國家生物防禦戰略》為維護美國生物安全制定5大目標，並要求成立高規格生物防禦指導委員會，負責監督和協調聯邦機構和情報界的工作，評估和打擊針對美國的生物威脅。9月還出臺了《國家網路戰略》，提出未來在網路空間鞏固美國利益，維護網路安全的優先選項，同時明確美將在網路空間擴張其國際影響力的意圖。
在具體科研專案上，美政府推出了一系列政策。如12月釋出的國家量子法案，全方位加速量子科技的研發與應用，開啟量子領域的「登月計劃」，力圖確保美在量子資訊科學這一「下一場技術革命」中的全球領導地位；同月，川普還簽署總統備忘錄，責成相關部門制定國家頻譜戰略，以引導美國未來幾年的5G網路建設。
英國：啟動研究創新計劃，支援前沿技術發展
英國國家科研與創新署（UKRI）去年6月啟動「未來領導者研究基金計劃」，旨在保持英國作為「全球研究人才之家」的地位。該計劃將在未來11年獲得總額9億英鎊的資助，3年內將啟動6項資助，至少550名研究人員受益。
英國自去年7月釋出了一系列支援自動駕駛汽車、車聯網、清潔能源車輛等技術發展的計劃。《移動未來》《最後一英里》等檔案，將清潔能源車輛、自動駕駛、車聯網等列為未來交通發展的重要趨勢。政府決定撥款支援6個自動駕駛汽車相關研發專案。
為支援量子技術發展，英政府2018年10月在2019年預算報告中提出，將撥款2億多英鎊；同年11月宣佈將撥款2000萬英鎊，支援量子感測器、微型原子鐘原型、低成本整合晶片和先進接收機等4個量子技術應用專案的研發，以開發適用於通訊、測繪等領域的裝置原型。
為應對氣候變化，英政府11月宣佈，本世紀20年代中期將投入運營首個碳捕捉、儲存以及利用專案，準備工作從2019年啟動，最終目標是到2030年在英國大規模應用碳捕捉技術。
德國：出臺高科技戰略，加大AI戰略實施
2018年德國科技政策最重要的內容之一是出臺《高科技戰略2025》報告，為德國未來七年高科技創新制定了目標。根據這項戰略，德國將在零排放智慧化交通領域，推動「安全、網路化清潔交通」的燈塔專案，並支援車用電池生產和合成燃料研究，還將實施一項「自動駕駛」行動計劃。在健康和護理領域，實施「國家十年」抗癌計劃，為「預防和個性化醫療」開發數字解決方案；在可持續氣候保護和能源領域，大幅減少塑膠使用對環境的汙染，藉助大資料和綠色技術，進一步實現工業溫室氣體中性化；在數字安全領域，將開發「全新的整體IT安全解決方案」，其中量子通訊將發揮重要作用；在自動化和先進位造領域，將建立若干卓越中心和尖端研究叢集。
作為歐盟內經濟和科技實力最強國家，2018年德國在人工智慧（AI）領域加大了政策推進力度。德政府宣佈到2025年將投入30億歐元用於人工智慧戰略的實施，重點資助在人工智慧領域新增100名教授和擴充套件人工智慧中心的建設，新的技術將更貼近服務中小新型企業。政府還發表了《聯邦政府人工智慧戰略關鍵點》《人工智慧對德國經濟潛在目標》研究報告，舉辦首次人工智慧峰會，推進德國人工智慧合作平臺的運作。德國確定將重點發展人工智慧在工業、交通、醫療和能源領域的研發和應用，另外還將加強人工智慧在隱私、法律和道德影響方面的研究，關注新技術的兩面性和制定法律框架。
日本：重視科技解決問題，致力「社會5.0」計劃
日本為實現「社會5.0」（Society 5.0）計劃，充分利用物聯網、大資料、人工智慧及機器人等技術，實現網路空間與現實世界高度融合的社會，為有需求的人及時提供物質和服務。為此，日本強調利用科學技術解決包括能源制約、少子高齡化等複雜問題，進一步加強基礎力量，力圖使日本成為「世界上最適宜創新的國家」。
不過，2018年，日本也已意識到科學論文數量減少，以及與其他國家論文數增加相比排名落後的現象。文部科學省所屬科學技術學術政策研究所報告稱，化學（-12%）、材料科學（-23%）、物理學（-27%）領域的論文減少幅度驚人。、
韓國：改革體制出臺計劃，力爭科技創新國家
「第四次工業革命引領的創新國家」執政理念成為文在寅政府科技和產業政策的基調。2018年，韓對科技體制進行大刀闊斧的改革和調整，新設總統直屬的「第四次工業革命委員會」，整合成立國家科學技術諮詢會議，科技主管部門「未來創造科學部」更名為「科學技術資訊通訊部」，賦予科研預算管理、大型科研專案可行性分析等重要職權，「中小企業廳」升格為「中小風險企業部」，加強對中小企業和風險企業的支援。
去年初發布的《第四期科學技術基本計劃（2018—2022）》是韓國第四個科學技術五年計劃，以「科技改變國民生活」為主旨，對今後五年科技重大戰略進行了具體規劃。計劃選定了120個重點科技專案，其中人工智慧、智慧城市、3D列印和大氣汙染治理等12項為首次入選。
同期釋出的《2019政府研發投資創新方案》明確了科研預算的使用原則，對重點領域和主要研發計劃、政府資金的扶持方向等進行了細化，突出了12個政府主導的重點研發方向。
俄羅斯：強調科技發展新理念，建設世界級科教中心
俄總統普京在去年3月國情諮文中闡述了俄科技發展新理念和主要思路，包括最短時間內建立先進立法框架、實施第五代資料傳輸網路和物聯網連線建設、建立本國數字平臺及使用區塊鏈技術、加快北極開發、加強基礎科學研究、加強青年科技人才培養等13個主要方面。
普京5月簽發「五月法令」，確定了2024年前國家發展目標，要求俄聯邦政府在2024年前建設至少15個世界級科學與教育中心。同月，普京批准俄聯邦教育科學部改組為兩個部門，其中，負責國家科學、科技和創新活動的俄聯邦科學和高等教育部，將擁有原聯邦科研機構管理署的職能，負責俄科學院管理工作。
以色列：促進邊緣地區經濟，鼓勵軍民融合技術
以色列經濟與產業部去年初公佈了新的資本激勵計劃，旨在為處於以色列地理和經濟邊緣的地區新建更多工廠，並提供更多就業崗位。根據計劃，可再生能源、奈米技術、生物技術和物聯網等領域的公司若計劃生產新產品或建立新工廠，將有資格獲得高達20％至30％的政府補貼。
為加強軍民技術融合，以色列軍隊和情報機構逐步加大與初創公司合作的力度。軍工企業拉斐爾公司和航天局下屬公司ELTA加入新的創新計劃，旨在聯合以色列從事安全技術的公司發展國防技術；國家安全域性與特拉維夫大學合作開展加速器專案，支援7家人工智慧初創公司的研發。
南非：出臺科技創新政策，加速驅動經濟增長
南非科技部去年9月公佈新的《科學技術與創新》政策草案，並提交內閣會議最後審定。新的科技政策白皮書側重兩個主要目標：一是確保南非科技創新工作直接為經濟增長、社會發展和轉型服務；二是應對全球技術快速進步和其他變化帶來的風險和機遇。南非政府認為，新的科技政策將確保科技創新在建設一個更加繁榮和包容的社會中發揮更大的作用，並側重於利用科技創新加速包容性經濟增長，使經濟更具競爭力。
南非政府在白皮書中強調，要為人工智慧和資訊通訊技術的進步改變社會和經濟運作方式做好準備，南非需要在生物技術、奈米技術、先進位造以及資訊通訊技術研究和創新等領域取得進展。
烏克蘭：制定多項科研政策，擬進歐洲科研板塊
2018年，由烏克蘭總理擔任主席的全國科學技術委員會作為新的高層協調機構，制定了多項科研發展政策，其中包括建立國家研究基金會，制定研究重點研發計劃，以及2030年前實現可持續發展目標等。1月，該委員會批准了烏克蘭融入歐洲科學研究領域路線圖計劃，討論建立國家研究基金會，支援基礎科學研究專案的問題。
融入歐洲是烏克蘭政府擬定的國家戰略，包括科研部門也制定了相應的融入和對接計劃。在未來很長一段時間，這將都會是烏克蘭科研政策的基調。但就像烏克蘭科教部長利利婭·格里涅維奇所強調的，烏克蘭正在扮演「緩慢創新者」。科學、技術和創新的發展直接取決於該國現有的人力資本，但如何避免人才流失卻是擺在該國政府和科研管理部門前的一道現實難題。
德國先進汽車製造研發園ARENA2036。圖片來自網路
二、基礎研究
美國：粒子研究取得進展，宇宙探秘不斷深入
美科學家在粒子研究領域不斷取得新進展。他們不僅開始著手重測μ介子磁性，還發現了亞原子準粒子「奇子」存在的可能證據；不僅首次精確識別出特定能量的繆子中微子，還首次發現了宇宙高能中微子的來源。科學家對基本物理常數——精細結構常數的精確測量，將有助於粒子物理學標準模型的完善；而中子「暗衰變」理論（中子會衰變成暗物質粒子）的提出，若被證實，將為中子壽命為何「測不準」找到答案。
科學家對宇宙諸多現象的探索也在不斷深入。他們首次造出「超離子水冰」，或有助於研究海王星和天王星的磁場；首次完成彎曲空間內的光束加速實驗，實現光束軌跡偏移，將幫助解釋引力透鏡現象；計算機模擬發現中子星核物質比鋼硬100億倍，對於更好地理解引力波具有重要意義；而對宇宙膨脹速度——哈勃常數的精確測量，則有望幫助回答宇宙從何處來、往何處去等基本問題。
其他一些新發現同樣意義重大。如在超導材料中發現新的量子臨界性，為探究磁性與非常規超導性的關係提供了新視角；而在太空中探測到放射性分子氟化鋁，或有助解開鋁同位素起源之謎。
英國：研製出全光二極體，造出首個量子指南針
2018年3月，英國國家物理實驗室研製出一種全光二極體，新二極體能被用於微型光子電路中，有望為微納光子學晶片提供廉價高效的光二極體，從而對光子晶片和光子通訊等領域產生重要影響。
同年11月，受英國國防部資助的英國科學家制造出世界首個能抵抗干擾且不依賴於GPS的量子指南針。這種指南針能在地球上不受干擾的指向，能自我維持，不依賴衛星。
德國：觀察反鐵磁體新效能，開發奈米機器人驅動技術
2018年，德國在基礎研究方面取得可喜成果。美因茨大學牽頭的一個國際合作研究小組成功觀察到絕緣反鐵磁體中的遠端資料傳輸效能。反鐵磁體是一組磁性材料，相比傳統鐵磁部件計算速度更快。科學家還發現，當一種帶有鉑絲的反鐵磁性絕緣體透過電流時，電流能量會從鉑轉移到氧化鐵中，形成所謂的磁子，藉助磁子可實現計算部件長距離的資訊傳輸。
此外，慕尼黑工業大學宣佈開發出一種新的奈米機器人電驅動技術，可使奈米機器人在分子工廠像流水線一樣以足夠快的速度工作，有望快速發現化學試樣中特定物質或合成複雜分子。
另外，埃朗根—紐倫堡大學愛德曼·斯比克教授研究團隊發現，金屬材料透過有針對性的摺疊可展現全新的屬性，雖然這僅是金屬微觀結構上的錯位，不到百萬分之一毫米，但對效能影響很大。他們在石墨烯中找到一種直接接觸和移動這種錯位的方法，為研究石墨烯奈米結構材料和拓展其效能鋪平了道路。
日本：發現粒子加速新機制，模擬粒子新形態
去年3月26日，日本理化學研究所宣佈，他們的一個國際聯合研究小組成功開發出在下一代超級計算機上應用的、可模擬人腦整體神經電路的演算法。新演算法不僅可以實現節省記憶體，還可大幅提高模擬腦的速度。
大阪大學雷射科學研究所發現了一種名為「微泡內爆」的全新粒子加速機制，即向內含微米尺寸泡（球形空洞）的氫化合物外側照射超高強度雷射，氣泡在收縮到原子尺寸的瞬間發射出超高能量的氫離子（質子）。
日本理化學研究所與京都大學、大阪大學組成的研究小組利用超級計算機模擬，在理論上預言了新粒子雙重子態粒子「ΩΩ」的存在，有望闡明基本粒子夸克如何組合成物質這一現代物理學的根本問題。
俄羅斯：加大大科學裝置投入，核聚變研究更進一步
2018年，俄繼續加大在大科學裝置領域投入，並與其他國家保持密切合作。3月，來自俄羅斯、美國、以色列、德國和法國的科學家利用「重離子超導同步加速器」（NICA）在俄杜布納成功進行了首次實驗。除了研究稠密重子物質、重離子對撞之外，實驗還著眼於一個至今未研究透徹的問題：任何兩個核子之間的引力變為斥力時的相互作用。按計劃，NICA裝置整體將於2023年完工。
俄羅斯在核聚變領域的研究也取得顯著成效。俄科學院西伯利亞分院佈德克爾核物理研究所啟用了新建成的開放式螺旋磁阱裝置（SMOLA），該裝置能大大提高開放式磁阱中的等離子體溫度，朝受控熱核聚變邁出了重要一步。SMOLA裝置結構更簡單、成本更低，不使用氚作燃料，能進行氘—氘等聚變反應。
此外，俄計劃在未來5年內在俄遠東符拉迪沃斯托克的俄羅斯島上建造新的同步加速器。俄希望透過該裝置的建造，使同步加速器中心成為俄亞太地區新的吸引高科技產業的中心。
以色列：量子光學成果紛呈，電子原子研究豐碩
2018年，以色列從事基礎物理研究的科學家在量子、光子、電子等領域均取得較大突破。
在量子領域，以色列和法國科學家合作，利用水罐、鏡子與相機以及數種高階複雜演算法，成功產生和捕捉到類量子真空效應，並認為這種效應發生在日常空間中。無獨有偶，研究人員發現隧道效應這一量子現象也發生在蛋白質的活動中，新發現對於生物醫學研究以及生物電子學領域都具有重要意義。此外，以色列科學家找到了捕捉和釋放單個光子途徑，其將有望在未來用於量子資訊儲存以及保障量子光學系統的通訊安全。
在電子領域，以色列與美國和加拿大科學家發現了電子系統的第三種噪音，它因導體不同部位溫度不同而產生，普遍存在於奈米系統中。
此外，以色列和英國科學家攜手對石墨烯內釋放出電子的能量進行超精細測量時，發現了新的原子量級加熱機制，該發現有望促進石墨烯基材料技術的發展。
烏克蘭：成立跨部門委員會，加大基礎科研力度
去年7月，烏克蘭內閣批准成立了對基礎科學和應用科學研究進行評估的政府間跨部門委員會（RADU），旨在建立有效的協調系統，發展該國的基礎研究和應用研究；制訂基礎研究成果在各個領域應用的建議；促進政府不同部門與科學研究機構之間的聯絡，加強科學與教育，科學與生產之間互動和拓展;促進國際科學合作，在考慮國家利益的前提下將烏克蘭科學融入世界科學和歐洲科學研究領域中去。
8月，烏克蘭內閣再次頒佈命令，將各個高校的自然科學、社會科學、工程和應用科學等7大領域基礎研究和應用科學研究專案納入由政府跨部門委員會評審的範疇，以支援並推動基礎科學研究的發展。
人機協作平臺。圖片來自網路
三、資訊科技
美國：先進計算加速發展，新型元件成績斐然
量子計算方面，英特爾公司2018年1月宣佈開發出49量子位測試晶片Tangle
Lake。此後科學家不斷推出新研究成果：證明「自旋—光子強耦合」可讓單獨量子位元相互作用、製造出可作量子中繼器的有瑕人造鑽石、構建模組化量子計算架構關鍵元件、開發出使碳奈米管成為量子單光子源的方法等，有力推動了量子計算系統的開發。美國國家科學技術委員會9月釋出《量子資訊科學國家戰略概述》，志在推動量子資訊科學加速發展。
超級計算機方面，「頂點」和「山脊」兩臺計算機在最新一期全球超級計算機500強榜單中分獲冠、亞軍，極大增強了美在超算競爭中的底氣；能源部4月推出耗資18億美元的百億億次級超級計算機開發計劃，更表明美追求超算領域國際領導地位的決心。
此外，美科學家在計算機元器件研發方面也成績斐然。可將資料中心頻寬提高10倍的光電子晶片、具有精準分發光訊號能力的矽晶片、基於記憶體計算技術的AI晶片、可同時儲存和處理資訊的記憶電晶體等新型元器件的問世，為新型計算機開發打下了堅實基礎。
日本：量子技術全面進步，儲存理論有新突破
大阪大學、NTT和東京大學的研究小組首次驗證了由冷卻原子構成的量子儲存器與光纖網路構成可通訊波段光子的量子網路。該研究成果展示了一條實現量子中繼的新道路，為實現量子網路的遠端化開闢了新途徑，具有抵禦利用量子計算機實施的駭客攻擊能力的新一代量子密碼安全通訊又向遠端化邁出了一步。
橫濱國立大學利用金剛石中氮空位中心的電子和核子的自旋作為量子位元，全球率先成功實現了室溫下完全無磁場的條件下的萬能量子門操作。這種獨特的量子位元完整量子門操作被命名為幾何學量子位元，能以更高的速度進行高精度運算。
日本理化學研究所和北海道大學等組成的聯合研究小組，發現在沒有外部磁場的狀態下也會產生磁渦旋，並查明瞭磁渦旋的形成機制。科學家有望以此為基礎，研發以磁渦旋為資訊載體的磁儲存單元。
德國：量子計算重點發力，基礎研究瞄準未來
2018年，德國在量子計算機領域又有新的進展，康斯坦茨大學領銜的團隊開發出了一種基於矽雙量子位系統的穩定的量子門，這項研究成果被稱為通向量子計算機的里程碑；弗勞恩霍夫應用固體物理研究所開發出了一種微磁場下應用的量子感測器，可用於未來計算機硬碟識別。
在資訊科技基礎研究領域，卡爾斯魯厄理工學院的研究團隊開發出了完全由金屬構成的單原子電晶體，為未來資訊科技開闢了新的應用前景；凱澤斯勞滕技術大學科學家首次展示瞭如何在整合振幅迴路中使磁子形成電流，這一研究打開了未來磁子晶片的大門。
英國：擬建5G測試平臺，超級計算模擬人腦
2018年9月，英國政府宣佈，將以西米德蘭茲地域的伯明罕、考文垂、伍爾弗漢普頓3個城市為中央，設立相關測試平臺，以建設較大規模的5G試點網路。
11月初，英國曼徹斯特大學科學家激活了世界上最強「大腦」——一臺擁有100萬個處理器核心和1200個互連電路板的超級計算機，它能像人腦一樣運作，是迄今最準確模擬人腦的超級計算機。
韓國：基礎設施位居前列，技術研發多有亮點
資訊科技是韓國的優勢領域。韓國的資訊科技基礎設施繼續位居前列。2018年年初平昌冬奧會之前，韓國建成了大規模5G試驗網路，預計於2019年初期實現商用化，這一計劃進展迅速。
在量子計算領域，韓國學者開發出一種量子弱測量方法，克服了海森堡不確定原理的限制，可以有效應用於量子計算機的運算過程。韓國企業成功研發出處理器「Exynos9」，其搭載了借鑑人類大腦結構的新概念人工智慧晶片，可用於手機終端並行處理大量多媒體資料。韓國開發的廣視角全息影像技術將資訊儲存量提升了100倍。
以色列：網路安全齊頭並進，無人駕駛安全先行
以色列證券管理局表示，其已開始使用區塊鏈技術應對網路安全挑戰。資訊公司塔爾多經過3個月時間開發出管理局所需的區塊鏈軟體系統。以美兩國研究人員開發出可從包括「臉書」和「推特」在內的大多數社交網上發現假帳戶的通用方法，其在網路安全等領域具有廣泛的應用潛力。
為應對汽車電子系統安全性面臨的挑戰，以色列Arilou公司研發的並行防侵入系統（PIPS）能夠透過主動攔截來自汽車被「黑」電控單元的惡意指令，保護車輛整個網路的安全；GuardKnox公司藉助戰機和防空飛彈系統的安全理念，為車輛提供了自動安全保護措施，在確保正常通訊的同時，阻止包括網路攻擊在內的任何不當資訊的傳遞。
俄羅斯：量子計算蓄勢待發，超級計算獲得突破
2018年，俄加大對量子計算機和量子通訊技術的研發力度：2月在索契召開的「2018俄羅斯投資論壇」期間，俄對外經濟銀行、VEB創新公司、前景研究基金會、莫斯科國立大學和非營利組織「數字經濟」簽署協議，計劃在5年內研製出50個量子位元的量子計算機；莫斯科物理技術學院科研團隊選取碳化矽作為量子發射材料，研發出新型量子發射器，每秒可發射幾十億個單量子，可保證G量級的位元傳輸速度，未來可用於構建資訊安全性更高的量子通訊網路。
超級計算機方面，俄杜布納聯合核子研究所3月建成了新型超級計算機「格沃倫」，其理論浮點運算峰值為每秒1000萬億次（單精度）或500萬億次（雙精度）。
烏克蘭：資訊產業老驥伏櫪，智慧監測威力強勁
烏克蘭國家航空大學2018年7月研發出一款新型智慧監測接收系統。該智慧監測接收系統可查詢和設定輻射源引數，在規定頻段內對無線電訊號的使用進行監測，確定來自不同發射器的接收點處的場強；測定散熱器的引數和輻射源的座標，識別散熱器、輻射源型別；監測雷達站、指導站、飛機與機場通訊設施的無線電信標等。該系統還可進行GSM、GPRS和CDMA通訊，對流層散射和衛星通訊以及民用無線電、電視訊號通訊等。根據烏方釋出的資訊，該裝置具有質量輕、功耗低、訊號分析速度快、準確性高且便於攜帶的優勢。
2018年超級計算機冠軍。圖片來自網路
四、人工智慧與先進位造
美國：AI應用擴大需警惕風險，3D列印技術潛力可期
2018年美國在人工智慧領域依然佔據全球領先地位，科學家開發出多種新演算法，達成建立「視覺化」人工神經網路、追蹤動物運動及行為、識別地震後餘震出現地點、預測基因組修復結果等目標，逐步推動人工智慧向前發展。同時，人工智慧應用範疇逐漸擴大，尤其是在醫療領域，食品和藥物管理局首次批准利用人工智慧的醫療裝置上市銷售，讓人們對醫療領域人工智慧應用充滿期待。而2000多名人工智慧領域專家共同簽署《禁止致命性自主武器宣言》，揭示人工智慧發展可能帶來的道德及現實風險，則再次警示世人應理性發展人工智慧。
藉助新材料、人工智慧等技術的進步，3D列印為代表的先進位造技術穩步發展。《增材製造標準化路線圖2.0版》的推出，為美製定相關技術標準奠定堅實基礎。而可直接在皮膚上進行3D列印的技術的出現，可跟蹤和儲存使用方式的3D列印器件的研發，以及3D列印生物工程脊髓、磁活化材料等成果，都表明3D列印技術潛力仍在。此外，利用光熱合成石墨烯奈米帶、利用聲波製造超微型光二極體、從聚合物化學反應中獲取能源製造聚合物等新技術的出現，為美未來先進位造進一步發展奠定了基礎。
德國：「工業4.0」戰略持續推動，製造業更智慧更高效
智慧製造在汽車工業的應用是德國工業4.0戰略的重要領域，2018年在聯邦教研部的資助下，學院、科研院所與企業合作，在大學內建立了研發園ARENA2036，探索汽車先進位造和輕質結構及測試問題。未來的製造將不再是同質和線性，工廠需要滿足更多個性化的需求。
德國弗勞恩霍夫協會所屬研究所研發的ANNIE移動操作平臺適用於人與機器人協作的複雜生產場景，該平臺具有感知、導航、安全、軟體架構和互動等功能，擁有認知能力的機器人可以獨立地執行任務。
為了降低能耗，提高裝置使用效率，弗勞恩霍夫研究所IFF開發了可分析預測電負荷曲線的方法「FlexChem」，透過軟體的分析和高峰負荷預測，可大大降低製造成本，並能在利用可再生能源時確保電網的穩定性。
日本：驗證AI設計材料實用性，製成低噪音有機電晶體
2018年3月，富士通株式會社和日本理化學研究所宣佈，他們的聯合研究小組在材料設計中應用第一原理計算與人工智慧技術，對全固態鋰離子電池的固體電解質組成實施了預測、合成與評價試驗，並進行了實際驗證。此外，水戶市與NEC啟動實驗，利用人工智慧提高辦公效率和加強內部治理。
日本東北大學等確立鐵—鎵（Fe—Ga）單晶板材的低成本量產技術。作為磁致伸縮材料之一的鐵—鎵單晶是一種非常優異的能量轉換材料，是小尺寸、高輸出和高靈敏度的振動發電元件的基礎材料。振動發電如果走向實用化，就能實現不使用紐扣電池和乾電池的無線通訊模組，便利性將大幅提高。
東京大學將有機半導體制成墨水，利用印刷技術，成功製作出了全球噪聲最低的有機電晶體，有望提供實現物聯網社會所需的低成本、高靈敏度感測器件。
俄羅斯：拓展人工智慧應用，4D雷達用於無人駕駛
俄科學院科拉科學中心建立了礦物成分評估人工神經網路，透過學習，神經網路僅憑礦樣的化學成分即可確定其礦物成分，並自動生成三維礦產資源圖；俄羅斯和以色列合作，使用人工智慧來準確診斷和治療心律不齊；俄法律從業公司推出基於人工智慧的機器人律師，其神經網路建立在世界最大的10萬個法律問題資料庫上，能解答超過2000個問題。
俄施瓦布集團公司下屬企業研發出一款3D眼鏡，集識別目標、判定所處方位及操控機器人等功能於一體，可顯著提高操控機器人的精度。
無人駕駛方面，認知技術公司宣佈成功研製出世界首臺4D雷達。與雷射雷達不同，4D雷達可在惡劣的天氣條件下工作，建立道路場景的四維地圖並提高資料更新頻率，以更高的精度識別移動物體。
韓國：設立人工智慧基金，開發軟體機器人和機械臂
資訊通訊公司與智慧型手機企業聯手推出了使用物聯網技術的摺疊式電動腳踏車「AIR i」；三星電子建立了人工智慧專項基金「Q基金」。不過，也有國際著名學者質疑韓國科學技術院推進人工智慧武器研究的做法。
韓國大學團隊開發出使用模擬皮電子皮膚的軟體機器人，該電子皮膚在矽膠類物質中安裝晶片與電路，機器人可透過便捷的操作完成自由且連續的動作。韓國研究小組借鑑摺紙技術成功開發出了可大幅伸長同時能夠保持強度的「加杰特」超級機械臂。
以色列：擴大無人機應用，開發聲音機器人
以公司透過實地飛行展示了其自主無人機「麻雀I」的能力，並認為隨著監管繼續放開，無人機在商業和工業市場中的應用範圍將大幅上升。
以公司研發的「鸕鷀」單引擎無人駕駛電動飛行器公開亮相，並受到軍方青睞。該無人飛行器大小如同小卡車或麵包車，採用螺旋槳起降和前行，能在複雜環境下執行救援任務。
以色列公司推出的自動駕駛模擬系統，能夠幫助汽車製造商快速開發、測試、驗證其無人駕駛汽車，並讓它們安全上路。
受蝙蝠啟發，研究人員開發的完全自主地形機器人能像蝙蝠一樣發出聲音並分析回聲，以識別、繪製和避開戶外障礙物。
研究人員找到利用3D印表機生產不同形狀藥物膠囊的新方法。與傳統的膠囊相比，針對使用者特點的3D列印異形膠囊能被更有效地吸收。
「帕克」太陽探測器。圖片來源：NASA官網
五、空間技術
美國：深空探測異彩紛呈，宇宙探索發現不斷
2018年，「好奇號」「朱諾號」「卡西尼號」「新視野」號等探測器持續提供著火星、木星、土星、柯伊伯帶天體的相關資料。「旅行者2號」朝星際空間進發；OSIRIS-Rex抵達小行星貝努；「黎明」號完成了探測任務，將在穀神星軌道停留數十年後結束其波瀾壯闊的一生。
「老兵」輝煌繼續，「新丁」已開啟征程。新一代系外行星探測器「TESS」4月升空，開始系外行星搜尋之旅；「洞察」號11月26日登陸火星，開始火星內部勘測任務；「帕克」探測器在8月12日奔赴太陽，現已成為最接近太陽的人類太空飛行器。
木星研究取得碩果累累。除完成木星閃電資料庫外，科學家還製作了木星不同深度的磁場圖，並在木星大紅斑處發現了水的跡象。此外，新發現12顆衛星使已知木星衛星總數達到79顆，而木衛二上可探測胺基酸的確認，則為找到木衛二生命證據指明瞭方向。
系外探索已獲多項突破。首次發現銀河系RX J1131-1231星系的行星、在700光年之外的WASP-39b行星上發現大量水、製作出顯示中心複雜結構的銀河系首張大規模年代圖、看到原本無法觀測的140億光年外恆星、精確測量地球與球狀星團NGC 6397的距離等諸多成果，讓人類對宇宙的認知更進一步。
英國：商業空天獲得青睞，自主導航開啟研究
2018年3月，英國政府宣佈，為了制定未來的商業航天政策，將就相關管理條款開展論證。8月，英航天局釋出公報指出，英國政府將大力推進本國航天發射場的建設，以期更好地參與商業發射業務的競爭。
5月，英國政府公開發布航空研究與技術計劃專案指南，支援民用航空研發。指南要求專案必須符合英國航空戰略，優先領域包括：提高英國在下一代民用飛機的整體設計和系統整合能力；發展智慧、互聯和電動飛機；確保英國在開發大型複雜結構，尤其機翼方面處於全球領先地位；開發更高效的新一代推進技術，特別是大型渦輪風扇發動機。
8月，為應對「脫歐」後可能出現無法繼續參與歐盟伽利略衛星導航系統專案的局面，英國政府發表宣告指出，將投資9200萬英鎊開展先期研究，探討未來開發獨立自主衛星導航系統的方案。該項研究為期18個月，將就英國建立自主衛星導航系統提供詳細技術評估和時間安排。
俄羅斯：「聯盟」飛船事故高發，對華合作空天並舉
2018年，俄羅斯「聯盟」系列飛船曾出現兩次事故：8月30日，與國際空間站對接的「聯盟MS-09」飛船上發現造成空氣洩露的鑽孔，航天員及時用膠水和膠帶進行封堵；10月11日，載有兩名太空人的「聯盟MS-10」飛船由「聯盟-FG」型運載火箭從拜科努爾發射升空，起飛約119秒後，火箭第二級發動機突然關閉，太空人使用發射逃逸系統成功獲救。
航空航天對華合作繼續深化。俄聯合航空製造集團公司與中國商用飛機有限責任公司商定了中俄遠端寬體客機CR929的外形引數；俄科學院西伯利亞分院託木斯克科學中心、託木斯克國立大學、俄科學院烏拉爾分院金屬物理研究所同哈爾濱工程大學的研究人員聯合開展關於太空腐蝕環境下太空飛行器保護的研究專案。
日本：天文觀測成果豐碩，靜音飛機力圖超越
日本國立天文臺和鹿兒島大學的研究小組對螺旋星系M77的中心核實施觀測，首次「看」到環繞超大黑洞的半徑約20光年的甜圈型旋轉氣體雲，並清晰地觀測到分子氣體以黑洞為中心旋轉。
日本國立天文臺和東京大學的研究小組繪製了迄今為止範圍最廣、解析度最高的暗物質分佈地圖。研究小組透過對地圖上黑暗物質的塊數分析，發現其無法用簡單的加速膨脹空間模型來解釋，宇宙空間膨脹速度超出預期。
日本構築產學官一體化研發體制，開發靜音型超音速飛機，提出了低音爆、低起降噪聲、低阻力和輕量化這4個技術開發目標，並正在推進系統設計，制定了超越歐美的技術驗證計劃，提高基礎技術研究水平，推進相關設計。
烏克蘭：國際專案參與活躍，航天發展計劃獲批
根據烏克蘭國家航天局釋出的資訊，2018年烏克蘭航天科研企業共參與了4次國際航天發射專案。兩次是5月和11月由美國國家航空航天局發射的「心宿二」運載火箭專案，烏克蘭多家航天企業參與了該運載火箭第一級的研製，烏方專家參加了整個發射專案的測試和除錯。另外兩次是歐洲空間局8月和11月在法屬蓋亞那庫魯發射場進行的「織女星」運載火箭發射專案，該運載火箭第四級所使用的RD-843發動機由烏克蘭南方設計局和南方機械廠所研製。
烏克蘭政府內閣於2018年9月批准了2018年—2022年烏克蘭國家空間科學和技術計劃，目的是提高地球遙感、衛星數字通訊、數字衛星廣播，衛星導航支援系統等空間技術應用潛力，解決社會經濟、環境、文化，以及資訊等領域的迫切性問題，推動科學和教育的發展，確保烏克蘭在國家安全和國防領域的利益。
以色列：天文研究成果顯著，意欲加盟歐洲航天
以色列特拉維夫大學天體物理學家捕捉到早期宇宙中正常物質與暗物質相互作用的無線電訊號，揭示了宇宙中暗物質存在的第一個直接證據。此外，以科學家領導的研究小組藉助美國國家航空航天局「朱諾」號探測器獲取的資料發現，木星的大氣層厚度約為3000千米，著名的木星條紋是綿延數千公里的雲帶。
以色列正與歐洲空間局進行商討，以便以色列以「特殊安排」的方式加入該組織。如果獲得透過，那麼以色列也有望成為繼加拿大後第二個加入歐空局的非歐洲國家。
德國：太空製造第五態物質，金屬玻璃服務空天
德國科學家在探測火箭任務MAIUS-1（微重力下的物質波干涉測量）中創造了人類第一個自由落體天基玻色—愛因斯坦凝聚，從而在太空中首次創造了「物質的第五態」。這項實驗將會促進天基引力波探測器的發展，並且有望為量子氣體實驗開闢一個新時代。
德國薩爾州大學的研究人員開發出了一種新的所謂非晶態金屬鈦硫合金，這種合金也被稱為金屬玻璃，與鈦合金相比，其來源更豐富、強度更高，特別適合作為航空航天的輕質部件。
韓國：運載火箭取得突破，同步衛星研發成功
韓國自主研發了75噸級別的宇宙飛船驗證發射火箭「Nuri號」，之前已進行了91次引擎點火試驗，累計點火時間達到了7291.4秒；研發成功地球同步氣象觀測衛星2A號和環境監測衛星2B號「雙胞胎」同步衛星。
「朱諾號」與木星。圖片來源：NASA官網
六、能源環保美國：新能源成果突出，生態安全備受重視
2018年，美政府在大力推動傳統能源產業發展的同時，持續加大對太陽能、核能、地熱能、生物能等新能源領域的研發投入。
眾多新能源領域中，新型電池研發成果引人注目。750次充電/放電迴圈後仍能正常工作的新型鋰空氣電池、容量大且壽命長的可充電水基鋅電池、靠細菌發電的低成本紙基生物電池等成為電池中的新星。而在提高現有電池效能方面，科學家也取得不少成果。他們將有機太陽能電池的光電轉化效率提高至15%，將鋰離子電池的容量提高了40%。布朗大學開發的新型燃料電池反應合金催化劑，在活性和耐久性方面更是超過了能源部2020年車用電催化劑技術指標。
在維護生態環境安全方面，儘管政府最新氣候評估報告稱，氣候變化將給美國帶來多重傷害，但並沒有說服川普總統。科學家依然不遺餘力遊說，不僅發文稱美墨邊境牆會嚴重危害地區生物多樣性，還對歐洲將木材作為低碳燃料的政策提出質疑。在具體研究方面，甲烷溫室效應的證實、金屬鉍「催化可塑性」的發現、可再生可降解乳蛋白包裝材料的開發等成果，都成為保護全球生態環境安全的助推劑。
日本：鋰電池負極大容量化，制氫系統投建
大容量不劣化的鋰電負極研發成功。日本產業技術綜合研究所新開發出了一種鋰離子電池使用的負極，容量約為目前主流的石墨負極（372mAh/g）的5倍，與一氧化矽的理論容量基本一致。新開發的電極在反覆充放電200多次後，容量依然沒有變化，確認具備大容量、長壽命的特性。利用此次開發的電極有望提高負極的能量密度，推動鋰離子二次電池實現大容量化和小型化。
世界最大規模利用可再生能源的制氫系統在福島投建。2018年8月，日本新能源產業技術綜合開發機構（NEDO）、東芝能源系統、東北電力及巖谷產業合作，開始在福島縣浪江町建設利用可再生能源制氫的氫能源系統「福島氫能源研究站」，系統裝置具備世界最大規模的1萬千瓦制氫能力。利用該系統製造的氫預定用於燃料電池發電用途及燃料電池車和燃料電池巴士等交通用途，或者作為工廠的燃料使用。
氫燃料發動機實現大功率、高熱效率、低排放。產綜研與日本岡山大學、東京都市大學、早稻田大學組成的研究小組，在小型發動機的基礎實驗中，利用氫燃料優異的燃燒特性確立了新的燃燒方式，開發出全球首款能實現高熱效率和低氮氧化物（NOx）的火花點火氫燃料發動機。
東海核燃料再處理設施報廢計劃獲批。日本「原子力規制委員會」2018年6月批准了由日本原子力研究開發機構提交的東海核燃料再處理設施報廢計劃，耗資1萬億日元，報廢時長預計將持續70年。
俄羅斯：大氣治理取得進展，核廢料和水處理有新法
大氣汙染防治方面，俄羅斯國立秋明大學的科研人員研發出液滴懸浮約束方法，並可進行定量液滴有序成團，此項工作可用於大氣中汙染物擴散機理的研究，制定生態災難預防性措施；託木斯克理工大學研究人員使用含有3%—10%有機雜質的工業用水和廢水，獲取了燃料氣溶膠，這種氣溶膠可用於快速點燃火力發電廠和鍋爐房的鍋爐，還可用於柴油發電機燃燒室以及汽車內燃機。
核廢料處理方面，俄科學院遠東分院化學研究所聯合俄遠東聯邦大學，正在研製新型奈米結構吸附反應劑，該吸附劑可用於淨化俄遠東紅星造船廠內的放射性液體廢物；俄西伯利亞聯邦大學的科學家採用空化技術，讓位於乏核燃料儲罐底部密實的不溶性沉積層不斷受到空化—活化水酸性溶液侵蝕而被破壞，新技術將溶解速率和沉積物回收量提高至原來的1.5倍，製備出的含放射性化學廢物的水泥混合物強度是常規方法的2—3倍。
水處理方面，俄聖彼得堡理工大學的科學家使用高鐵酸鈉替代傳統的氯氣對自來水進行消毒，新試劑用量小，不會形成毒性分解物，還能將一些危險化學品分解成低毒化合物，同時殺死水中微生物；俄託木斯克工業大學能源工程學院研發出液滴爆炸粉碎式汙水處理方法，可高效去除汙水中的化學侵蝕性、毒性及燃料雜質，具有高效、低能耗的特點，適用於化工、石化、冶金、紙漿造紙等行業的汙水處理。
德國：致力解決氣候和霧霾問題，開發儲存製取氫的新工藝
2018年德國大規模啟動了碳轉化學專案以解決氣候和霧霾問題，這個由贏創公司和西門子合作的專案，擬利用人工光合作用，將二氧化碳和水轉化為有用化學物質。按照計劃，到2021年將在魯爾區的馬爾化學工業園建成一個巨大的化學試驗裝置，預計每年可利用二氧化碳生產20000噸有用的化學品和燃料。該專案最終獲益的不僅是鋼鐵行業，還有化學和能源等行業。
德國尤利希研究中心和埃朗根—紐倫堡大學的研究人員合作，開發出了利用有機載體液和特殊催化劑，儲存和製取氫燃料的新工藝，可使原先裝卸氫燃料所需的兩個裝置簡化成一個裝置。這一新工藝將來應用於工業化儲氫和生產，將大大降低成本和能源消耗，對能源轉型具有重要意義。
不萊梅大學庫爾策教授領導的研究小組找到了一種解決地下水硝酸鹽汙染的新方法，發現一種合成的多金屬氧酸鹽對於減少硝酸鹽水汙染有特殊作用，這種奈米結構物質在水中對硝酸鹽還原起電催化效果。
韓國：建成應對核洩露系統，提高鋰電池效能
2018年，韓國建成了迅速應對核洩露的「核輻射狀況資訊共享系統」，在核能設施周邊29個地點探測放射能量洩露資料並迅速應對。
韓國大學成功開發出一種利用太陽光譜中紅光捕捉二氧化碳的技術，能夠將二氧化碳轉換成一氧化碳中間物質，從而生產燃料；此外，韓國還研發出了符合更高環保要求的氫氣製備技術。
韓國使用富鋰錳氧化物開發了一種兼具高電壓、高容量的黏合劑陽極材料，可大幅提高鋰二次電池的能量密度；同時，充電速度為現有鋰電池5倍、採用石墨烯球正極保護膜和負極材料的鋰二次電池也在韓國研發成功。
以色列：注重氫燃料電池研發，助力新能源汽車發展
在第6屆國際智慧機動峰會上，以色列公司展示出水基氫燃料溶液，利用公司的專利催化劑，可以快速從溶液中獲取氫氣，供給氫燃料電池產生電能。該溶液具有無毒、化學性質穩定的特點，同時儲能密度高，且便於運輸和儲存。
以色列研究人員還發現在太陽能的作用下，過氧化氫在氧化鐵構成的光電極上產生光化學分離的化學機理。該發現有望將水廉價且高效地轉化為清潔的氫燃料，促進氫燃料電池驅動的汽車大規模發展。
烏克蘭：建立環境研究中心，監測研究自然生態
2018年9月，烏克蘭教科部、環境部、國立喀爾巴阡大學，以及喀爾巴阡山國家公園聯合建立了喀爾巴阡環境研究中心。喀爾巴阡山是橫跨中東歐多個國家的歐洲第二長山脈，目前存在著諸如地表水體汙染、工業和生活垃圾汙染等環境問題，以及自然生態系統退化、生物多樣性喪失、洪水和山體滑坡威脅增大的趨勢。該研究中心建立後，透過監測和研究將為解決上述問題提供科學依據和解決方案。
聲 明
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