科技前言快报（2023年5月）

目录 深度关注 联合国教科文组织发布国际水文计划第九阶段战略计划1 基础前沿 英国科技、创新与技术部发布《国家量子战略》5 信息与材料制造 美国发布《国家网络安全战略》8 英国EPSRC资助未来通信技术发展9 美国NASA新设两家研究所专注3D打印和量子传感9 美国DARPA寻求打破“一件一料”制造范式10 生物与医药农业 美国OSTP发布《生物技术与生物制造宏大目标》报告11 美国启动“国家癌症计划”13 美国DARPA资助太空工业生物制造研究15 芝加哥大学合作启动新的生物医学研究中心16 能源与资源环境 美国能源部提出加速氢能、储能和先进核能商业化的路径17 美国能源部投入近18亿美元支持低碳能源研发示范18 欧盟创新基金投入1亿欧元支持创新小型清洁技术21 日本绿色创新基金支持通过生物技术促进二氧化碳转化22 空间与海洋 欧洲海洋观测系统发布2023~2027年战略23 美国NOAA资助海上无人系统公私伙伴关系25 设施与综合 世界气象组织批准全球温室气体监测基础设施计划26 英国UKRI投入2.5亿英镑资助未来技术领域26 美国NSF资助构建开放知识网络基础设施原型28 深度关注 联合国教科文组织发布国际水文计划第九阶段战略计划 3月1日，联合国教科文组织（UNESCO）发布《国际水文计划（IHP）战略计划：在不断变化的环境中建立水安全世界的科学（第九阶段2022~2029）》最新修订版1。国际水文计划第九阶段确定了5个优先领域，旨在为复杂背景下的全球水安全提供解决方案。 优先领域一：科研创新 水文科学和研究的发展为社会提供了水通量、传输和管理的实用知识，然而不断增加和不确定的环境变化对研究创新和应用提出新要求。面临复杂的水科学和水管理问题，将人类与自然的互动相结合，采用新工具、方法和技术，可为水资源管理提供基本反馈。具体行动包括： （1）加强和促进国际科学合作，提高对跨河流域和含水层水文循环的科学认识以解决水文方面尚未解决的问题。 （2）开展生态水文研究，促进成果的分享和交流，以提供水资源综合管理和服务方面的解决方案，评估生态水文和基于自然的解决方案对水循环的影响，并将这些解决方案纳入所有规模的水资源综合管理和服务。 （3）对气候情景、水文预测和水资源使用方面的不确定性进行研究，并向决策者和公众传达建议，以制定适应性水管理战略。 （4）开展科学研究，探讨新的商业模式、扩大伙伴关系以及科学界支持的基础设施，以加快水部门的循环经济转型。 （5）加强人类与复杂的水管理问题相互作用的连续性，社会水文学提供了人类和水系统之间的双向反馈，为水资源管理制定适应途径、设想方案和战略。 1IHP-IX:StrategicPlanoftheIntergovernmentalHydrologicalProgramme:ScienceforaWaterSecureWorldinaChangingEnvironment,ninthphase2022-2029.https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000381318.locale=en （6）加强应对洪水和干旱等与水有关灾害的科学知识、方法和工具，以实现及时预测。 （7）支持科学界开发和分享关于全球变化和人类利用对河流和湖泊流域、含水层系统、沿海地区、冰冻圈和人类居住区影响的知识库，以便将其纳入水资源和服务管理计划。 （8）由科学界开发和分享关于改善水质和减少水污染的知识和创新解决方案，以支持基于科学的决策，改善知识和服务，减少与健康相关的风险。 （9）科学界和服务提供商利用对地观测、人工智能和物联网开发和分享新技术，以增加其在水文规划和评估以及监测和分配网络中的使用。 （10）科学界及其利益攸关方开展和分享关于将公民科学纳入水文学科的研究，以提高对水循环的理解，从而做出科学决策。 优先领域二：第四次工业革命中的水教育 在全球变化的背景下，各级部门积极开展水教育，改善水文化，提高对水的认识，以促进可持续的水管理和治理。具体行动包括： （1）提高各级公众的认识，以便更好地了解水在家庭生活、生态系统和生产发展中的重要多重功能贡献。 （2）教科文组织制定和实施跨学科研究合作与教育方法，以加强参与性整体做法。 （3）为各级正规、非正规教育编写与水有关的教学材料，以更好地了解水在生活和社区中的重要性。 （4）支持科学界根据新的做法开发和分享方法及工具，以将科学信息转化为促进教育、决策和政策制定的格式。 （5）加强与水有关的高等教育和职业教育的熟练专业人员、技术人员的能力，以确定可持续水管理的主要差距，为政府和社会提供适当 的工具来弥补这些差距，实现《2030年议程》的目标。 （6）加强决策者、水资源管理者和关键水部门的能力，使他们能够利用新技术和研究来进行更好的决策，设计和执行综合高效的水政策。 优先领域三：弥合“数据-知识”差距 数据的透明度和可访问性是支撑开放科学发展的主要支柱之一，需要确保数据的充分性和可获取性，并加以改进。具体行动包括： （1）支持科学界开发和使用科学研究方法，以正确收集、分析、解释和交换数据。 （2）支持成员国、科研界建立统一的实验流域，以收集科学数据、获取水文研究和全面水管理知识。 （3）比较和验证关于水的数量、质量和使用的开放获取数据，并由支持可持续水管理的科学界分享这些数据。 （4）加强科学界开发、分享和应用科学工具进行数据处理的能力。优先领域四：全球变化条件下的水管理 全球变化对综合水管理既是威胁，也是机遇。水管理应具有包容性，以加强各种机制，使所有利益攸关方参与其中。具体行动包括： （1）开展和分享科学界关于包容性和参与性方法的研究，使所有利益攸关方都能参与水管理进程。 （2）开展并分享关于上游-下游河流用于水电、航海、渔业、休闲活动、供水、干旱风险管理和洪水风险管理的研究，以最大限度地减少社会经济和生态后果。 （3）加快非常规水资源的研究，以支持改进水循环管理，加强地方、区域和国家决策者的能力，提高公众的接受程度。 （4）科学界支持开发和分享源于海洋的知识，并加强能力建设，以改进包括跨界流域在内的所有流域的水资源综合管理。 （5）提高对淡水系统，包括地表水（河流、湖泊、湿地）和地下水的污染物来源、归宿和运输的认识，支持水资源管理战略。 （6）采用科学方法，对生态水文试验场的生态系统服务和环境流动进行评估，以改进水资源综合管理。 （7）进行评估并制定和分享方法，以监测冰冻圈系统（雪、冰川和永久冻土）的变化、冰川融化所产生的径流、侵蚀和沉积物运输、冰川为山湖等水库提供补给，以更好地了解固体水的潜在用途，以便向各级决策者通报情况。 （8）制定和分享将全球变化纳入水管理主流的方法和工具，支持各级决策者改进规划。 （9）开展跨界合作，与联合国水事组织（UN-Water）和欧洲经委会（UNECE）协调，支持实现联合国可持续发展目标6的具体目标， 即“到2030年，在各级进行水资源综合管理，包括酌情开展跨境合作”。优先领域五：以科学缓解为基础的水治理 水治理是指现有的政治、社会、经济、法律和行政制度，这些制度影响到水的获取和使用、保护免受污染和一般的水管理。具体行动包括： （1）提高各级决策者对水治理重要性的认识，以加强社区对全球变化影响的总体复原力。 （2）将地表水和地下水结合起来，更好地将健全的科学纳入水治理，供决策者参考。 （3）开展以科学为基础的评估和制定指南，加强国家确定的贡献和国家适应计划中与水有关的内容。 （4）由科学界支持并分享关于适应性水管理新方法的研究，以加强成员国的水治理能力，并加强科学界和决策者的能力建设，以支持水治理和建设复原力。（吴秀平） 基础前沿 英国科技、创新与技术部发布《国家量子战略》 3月15日，英国科技、创新与技术部（DSIT）发布《国家量子战 略》2，描述了未来10年英国成为领先的量子经济体的愿景和行动，以及量子技术对英国繁荣和安全的重要性。 1、新的十年愿景。2014年，英国建立了世界上第一个国家量子技 术计划——英国国家量子技术计划（NQTP），投入10亿英镑（约合86.47亿元人民币），在量子计算、量子传感和授时、量子成像、量子通信等方面建立了领先的能力，并开辟了进入市场的道路。但随着全球变革步伐的加快，量子技术的广泛应用也将面临挑战，因此，制定新战略以明确未来10年的目标和资助确定性，将可利用英国的量子领先能力，加 快商业化的步伐。未来10年的愿景是：到2033年，英国成为领先的量子经济体，拥有世界领先的行业，量子技术成为英国未来数字基础设施和先进制造业基地不可或缺的一部分，推动经济增长，帮助建立繁荣和有弹性的经济和社会。 2、四大目标。为实现这一愿景，英国将在从2024年开始的10年 内投入25亿英镑开发量子技术，并吸引10亿英镑的私人投资。 目标1：世界领先的研究和技能。确保英国拥有世界领先的量子科学和工程，不断增长的英国知识和技能。计划将分为两个5年阶段来实 施，第一个5年阶段将重点打造：以应用为重点的量子技术研究中心、以任务为重点的项目、行业主导的创新项目、加速器项目、培训和人才项目、国际合作项目、基础设施投资以及量子基础研究。2024年，将对这些项目的具体细节进行咨询，并在现有项目基础上增加额外的资助， 2NationalQuantumStrategy.https://www.gov.uk/government/publications/national-quantum-strategy/national-quantum-strategy-accessible-webpage 包括：1亿英镑资助现有量子中心开展新活动以继续开发现有的量子计算、量子通信、量子传感、量子成像和授时等应用领域；7000万英镑资助两项三年期量子任务，重点是实现量子计算以及定位导航和授时 （PNT）的关键技术里程碑；2500万英镑用于增加对量子奖学金和博士培训的投资；1500万英镑用于促进政府采购量子技术供公众使用；2000万英镑用于加速活动，与量子产业合作进行量子网络的合作研发；2000万英镑用于增加国家量子计算中心的活动。 目标2：支持商业。使英国成为量子商业的首选之地，成为全球供 应链不可或缺的一部分，以及投资者和全球人才的首选地点。具体措施包括：启动量子计算与定位导航和授时两项任务，支持这些技术领域的商业化和用户采用活动；制定新的量子技术加速计划，侧重于系统集成、路线图、应用和真实世界的示范，以支持该行业利用市场机会，未来两年将资助2000万英镑，用于资助与业界合作的量子网络加速器计划； 在新的10年计划下启动新一轮行业主导的创新融资机会；与业界合作，对关键基础设施和项目需求开展可行性研究，以更好地理解和实现与量子技术相关的未来利益；委托英国皇家工程院（RAE）在2023年底前 进行一次独立的基础设施审查，将英国量子基础设施和该行业未来10年的基础设施需求与英国其他关键行业（如半导体、光子学或太空）的基础设施需求进行对比；开放来自行业、研究组织、大学等参与合作伙伴的设施以及国有设施的权限，用于测试和解决问题并示范性能；通过国家量子计算中心协商在一系列平台上访问量子计算资源，以进行更广泛的研究和量子产业，为那些希望与量子社区接触并探索用例的企业提供机会，未来两年将资助2000万英镑推动国家量子计算中心的工作，协商企业在一系列平台上访问量子计算资源。 目标3：推动量子技术在英国的应用。具体措施包括：通过具体部 门的参与和展示、研发计划的示范活动，提高人们对量子技术的认识；加快最近启动的国家量子计算中心“SparQ应用发现”项目，以了解关键驱动因素和机遇，并确保金融行业能抵御未来可扩展机器对加密的威胁；通过采购原型平台和计算机访问权限，扩大国家量子计算中心作为政府第一客户的能力；与克里克研究所或法拉第研究所等英国领先中心合作，将国家量子计算中