《20去九宮格共享23技術聚焦》折射新一輪科技革命與產業變革的形勢及制高點_中國網
中國網/中國發展門戶網訊 新一輪科技革命和產業變革加速演進，技術創新異彩紛呈，專利數量持續飆升，技術結構深度調整，凸顯新質生產力的“新興和高質”的特征。中國科學院科技戰略咨詢研究院持續研制“技術聚焦”系列報告。在2024年發布的《2023技術聚焦》中，運用大數據和深度學習技術，將最早公開年為2017—2023年的68萬件兩方專利（同時在美國專利商標局和歐洲專利局尋求保護的專利，檢索時間為2023年8月）聚類成簇，稱為“技術焦點”，形成共計包括21 812個技術焦點的“世界技術焦點數據庫”。以21 812個技術焦點為基礎，利用專利綜合影響力、領域影響力、平均公開年等指標，通過專家綜合研判分析，遴選出基于世界知識產權組織（WIPO）電氣工程、儀器、化學、機械工程四大部類下32個技術領域的排名最前的100個（Top 100）技術焦點，并在每個技術領域選擇1個重點技術焦點進行詳細解讀。本文基于《2023技術聚焦》報告俯瞰高影響力Top 100技術焦點，從賦能數字時代、生命健康和農業領域高質量發展、智慧社會、保障可持續宜居生態環境等4個方面開展解讀分析，折射新一輪科技革命和產業變革的形勢和制高點。
通信、視聽、半導體、量子、人工智能全面賦能數字時代
先進信息通信技術搭建數字基礎設施
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：區塊鏈技術在數字內容權益管理中的應用、多波束通信控制方法及系統、智能波束成形技術、無線通信中的波束管理與傳輸等，相關技術已經成為未來數字通信的重點核心技術，為數字經濟發展提供信息通信基礎設施支撐。
以“智能波束成形技術”技術焦點為例。智能波束成形技術是一種利用天線陣列實現波束精確指向的技術，利用智能算法和自適應技術，動態調整天線陣列中的信號相位和幅度，達到最優波束賦形，最終實現對特定方向、特定用戶需求的信號增強和抑制，提高無線信號的傳輸效率和覆蓋范圍。自適應智能波束成形技術作為電信領域的顛覆性創新，正在重塑無線網絡的構建方式和性能表現，為5G通信乃至未來通信網絡的發展奠定堅實基礎，實現物聯網、車聯網等新興應用，推動數字通信領域的發展和創新。該技術焦點共包含103件專利，其中瑞典愛立信公司、美國高通公司、中國華為公司的專利最多，來自韓國三星公司、中國華為公司和美國InterDigital公司的3件專利影響力得分最高。韓國三星公司的專利主要關注在基于波束成形的系統中終端設備如何進行波束反饋。中國華為公司的專利主要涉及在三維多輸入多輸出（MIMO）通信系統中，發射點如何操作以減少波束成形參考信號的開銷。美國InterDigital公司的專利主要針對無線發射/接收單元如何執行基于波束分組的報告和基于波束的報告，以減少信令和反饋開銷。上述3件專利均與智能波束成形技術密切相關，分別從終端設備的波束反饋，發射點的波束成形參考信號操作，以及無線發射/接收單元的波束報告等角度，提出了優化和改進的方法，以提高智能波束成形系統的性能和效率。
視聽技術豐富數字要素形態
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：三維點云解碼設備及360°虛擬現實圖像處理方法、基于仿射變換運動補償的視頻解碼方法、基于深度學習的智能視頻編碼與解碼方法等，反映出數字經濟時代廣播電視、音視頻通信、網絡娛樂等眾多產業領域對多媒體信息高水平編碼、傳送、呈現等的迫切需求。
以“基于深度學習的智能視頻編碼與解碼方法”技術焦點為例。傳統的視頻編解碼方法通常依賴于啟發式搜索壓縮策略，在一定程度上限制了視頻壓縮效率的進一步提升。而基于深度學習的智能視頻編碼與解碼方法則旨在通過端到端深度神經網絡技術，直接從編碼對象中提取緊湊的描述（特征）信息進行壓縮。深度學習技術在視頻編解碼領域的應用，為突破傳統編碼方法的瓶頸、實現更高壓縮效率提供了新的思路和可能性，有望推動視頻編解碼技術的革新與升級。隨著人工智能技術的不斷進步，以及超高清視頻、虛擬現實、云游戲等應用場景的快速發展，智能視頻編解碼技術必將迎來廣闊的發展前景。該技術焦點共包含44件專利，中國騰訊公司、美國InterDigital公司、芬蘭諾基亞公司的專利最多。得分最高的3件專利分別是：中國臺灣聯發科技有限公司的專利通過使用深度神經網絡處理目標信號，然后將深度神經網絡輸出的數據提供給解碼過程；該技術可廣泛應用于超高清視頻、虛擬現實、云游戲等領域。日本索尼公司的專利提出了一種編碼輸入數字幀的方法，通過創建增強信息來表示輸入數字幀的像素值與基礎幀的上采樣版本的相應像素值之間的差異；這一專利技術不僅可應用于視頻編碼，還可擴展到醫療影像、工業視覺等領域。美國高通公司的專利提出了一種視頻數據編碼方法，利用深度學習實現了并行化的速率—失真優化量化，在提高編碼效率的同時加快了編碼速度。
半導體技術夯實數字物理基礎
《2023技術聚焦》遴選的半導體技術相關技術焦點包括：半導體三維存儲器、微機電系統壓力傳感器、柔性顯示屏、光子集成芯片封裝技術、AR/VR頭戴式顯示設備、全息顯示設備、高精度三維激光雷達等，彰顯了涵蓋微電子和光電子技術的半導體技術作為新一代信息技術的核心、現代數字經濟時代的基石受到高度關注。
以“光子集成芯片封裝技術”技術焦點為例。光子集成芯片采用光子/光波作為信息載體，可實現巨量信息的精準獲取、高速傳輸及并行處理。與傳統電子集成芯片相比，光子集成芯片具有處理速度快、信息失真小、消耗能量少等優勢，是支撐未來信息領域發展的基石之一，也被認為是“后摩爾時代”的核心技術之一。近年來，數據中心、星鏈網絡、超級計算、通信系統等信息領域重大應用及產業發展需求不斷興起和持續演進，對光子集成芯片提出了更嚴苛的要求和更強烈的需求。將微米尺度的傳統光子集成芯片推進到納米尺度的新一代光子集成芯片是未來發展的必然趨勢。光子集成芯片的封裝是將其集成到功能性光電系統之前必不可少的關鍵步驟。但由于其成本高且產量有限，成為阻礙光子集成芯片技術規模化部署的主要障礙。該技術焦點共有54件專利，美國英特爾公司的專利最多。得分最高的2件專利分別來自美國高意公司和康寧公司。高意公司的專利公開了一個表面耦合邊發射激光器系統，康寧公司的專利公開了一種將光與電整合的光電印制電路板的制造方法。美國Ayar Labs公司的2件專利分別是用于封裝內光學互聯的垂直集成光子芯片、硅光多芯片封裝技術。在該技術焦點中持有專利的主要機構還包括美國Alphabet公司、德國AMS OSRAM公司、英國Rockley Photonics公司，以及日本京瓷公司等行業領先企業。
量子信息、通用人工智能引領數字時代變革
《2023技術聚焦》遴選的量子信息相關技術焦點包括：混合量子—經典計算機系統、超導量子電路和電子器件技術等；通用人工智能相關技術焦點包括：神經網絡模型優化與硬件加速技術、基于深度學習的自然語言理解系統等，相關技術小樹屋有望引領數字時代的變革。
以“超導量子電路和電子器件技術”技術焦點為例。基于量子力學態疊加性和糾纏性的量子計算，以其指數級增長的龐大計算空間和更高級的信息抽象能力，為計算提供了新的范式。當前主流的量子計算技術路線主要分為超導量子計算路線、離子阱量子計算路線、光量子計算路線3種。由于超導時租會議量子電路具有良好的集成性與可拓展性，且其制備、測量技術與目前成熟的半導體工藝、微波技術有良好的兼容性，以超導量子電路為基礎的超導量子計算被普遍認為是最有希望實現普適量子計算的方案之一。經過20余年的高速發展，基于超導量子電路的量子計算技術已經在退相干時間、量子態操控和讀取、量子比特間可控耦合、中大規模擴展等關鍵技術方面取得大量突破，成為構建通用量子計算機和量子模擬機最有前途的候選技術路線之一。該技術焦點共有27件專利，重點關注面向高性能超導量子計算應用的超導電路技術和芯片單元設計，主要包括電感設計、約瑟夫森結設計、約瑟夫森結之間的信號傳導、超導電路芯片設計等。2件得分最高的專利分別來自美國諾思羅普·格魯曼公司和微軟公司。諾思羅普·格魯曼公司的專利提出了一種共面可調諧超導耦合器，可用于基于量子門的量子邏輯電路。該耦合器可實現接地面之間的直接互聯，優于此前采用空氣橋或引線鍵合的方法。微軟公司的專利提出了一種可處理可變數據速率輸入信號的超導電路設計，可用于實現低功率超導邏輯電路——互易量子邏輯電路。
基因、智能技術賦能生命健康和農業領域高質量發展
生命健康技術進入基因組精準調控和智能診療時代
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點涉及先進生物技術和藥物研發、高端醫療器械等主題。先進生物技術和藥物研發相關技術焦點包括：CRISPR基因組編輯系統、基于E3泛素連接酶的靶向蛋白降解藥物、針對多種癌癥靶標的取代喹唑啉小分子藥物、重組蛋白表達系統的構建與優化、面向多種疾病的CAR-T細胞療法、針對多種病毒和癌癥的mRNA疫苗、蛋白質發酵和水解生產功能健康食品技術等。高端醫療器械相關技術焦點包括：人工智能賦能的手術機器人系統和技術、基于增強現實的外科導航系統、經導管心臟瓣膜介入治療、外科吻合器等。創新生物技術使人類從生物遺傳信息的“讀取”階段進入到基因組精準調控時代，個性化精準治療、手術機器人等新手段促進智能診療生態系統構建，賦能生命健康領域高質量發展。
在先進生物技術和藥物研發方面以“針對多種病毒和癌癥的mRNA疫苗”技術焦點為例。mRNA疫苗在防控新型冠狀病毒感染（COVID-19）中展現出巨大的成功，并引領了mRNA藥物研發的新熱潮。mRNA藥物開發主要面向3個方向。其中，傳染病疫苗是目前mRNA藥物的主要研發方向。腫瘤治療則是mRNA藥物研發的新熱點，mRNA與腫瘤免疫聯合治療方向尤其受到重點關注。遺傳病和慢性病治療是mRNA藥物研發的新探索，在基因治療長期以來未達到預期的情況下，mRNA策略已經成為遺傳病和慢性病的治療選項之一。mRNA療法前景廣闊，在烈性傳染病疫苗、AIDS的根本性治療、腫瘤個性化治療、其他高生物相容靶向遞送方式、RNA參與重要生命過程的分子機制方面，研發機遇與挑戰并存。該技術焦點包括49件專利。涉及疫苗的專利超過20件，包括針對冠狀病毒的專利5件、流感病毒3件、乙肝病毒4件、寨卡病毒2件等。至少有11件專利涉及腫瘤和癌癥，其改進點涉及腫瘤免疫治療（如與免疫檢查點抑制劑、干擾素或CAR-T聯用，增強Th-1免疫、免疫佐劑）、靶向腫瘤靶點、遞送系統優化、mRNA分子設計。該技術焦點還包括多件與遺傳病、慢性病相關的專利，如肌營養不良、過敏和自身免疫病。作為mRNA藥物研發的領先廠商，美國Moderna公司、德國BioNTech公司和CureVac公司在該技術焦點中分別有6、3和2件專利。Moderna公司的6件專利包括病毒疫苗4件、癌癥疫苗1件，以及降低抗藥抗體應答的方法專利1件。BioNTech公司的3件專利分別涉及卵巢癌治療性RNA疫苗、新冠病毒疫苗，以及利用甲流病毒核蛋白編碼RNA的免疫刺激活性以增強免疫應答的技術。CureVac公司的2件專利分別涉及輪狀病毒mRNA疫苗，以及RNA疫苗與免疫檢查點抑制劑聯合抗癌。
在高端醫療器械方面以“基于增強現實的外科導航系統”技術焦點為例。手術導航是將術前或術中的影像資料與患者解剖結構準確對應，在術中跟蹤器械，并將其位置在患者影像上以虛擬探針的形式實時更新顯示的一種技術。手術導航是實現精準、安全、微創手術的核心手段，是當前精準診療的重大前沿熱點。增強現實技術的融入，為提升手術導航系統實時性、精準性與實現智能化，提供了可行的解決方案。基于增強現實的手術導航系統，實現了虛擬器官與真實場景的融合顯示，幫助醫生更容易定位病灶和觀察復雜結構，提高手術安全性和效率，具備巨大的應用潛力和廣闊的市場前景。該技術焦點共有39件專利，主要關注外科手術增強現實系統和方法、頭戴顯示器等。得分最高的專利來自美國Holo Surgical公司（已被Surgalign公司收購）開發的用于脊柱外科手術的增強現實系統和方法，該技術也是首個人工智能驅動的脊柱手術增強現實導航系統HOLO Portal核心技術之一，后者已于2022年獲得FDA 510(k)市場準入許可。得分排名第2位的專利分別是來自世界心臟病醫療殿堂克利夫蘭醫學中心的經皮血管介入全息影像術中導航系統和方法，以及專注骨科手術導航的Insight Medical Systems公司（已被Enovis™公司收購）開發的基于混合現實的骨科手術導航系統。
農業科技注入智慧動力
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：數字智能驅動的農業生產優化與管理技術、智能草坪護理機器人控制系統、農田圖像識別與控制系統、農業多功能噴霧設備與技術系統等，凸顯出數字智能技術正在融入農業生產管理，推動智慧農業的發展。
以“農田圖像識別與控制系統”技術焦點為例。農田圖像識別與控制系統利用裝載在無人機、固定翼飛機或地面機器人上的高清相機和多光譜傳感器采集農田高精度圖像，運用圖像處理技術和機器學習算法對圖像進行預處理、特征提取和模式識別，判斷作物種類、評估作物生長狀態、檢測病蟲害等。再結合地理信息系統和專家知識庫，對作物生長環境、生長周期和健康狀況等進行綜合分析，預測作物產量，為農業生產提供科學的管理和決策依據。控制系統可以根據圖像識別和數據分析結果，自動指導噴藥機、灌溉設備、施肥機等農業機械完成精準作業。在該技術焦點的32件專利中，美國約翰迪爾公司和愛科集團的專利綜合影響力相對較高。美國約翰迪爾公司提出了一種除渣機操作系統，利用安裝在除砂器上的前置相機預先捕獲作物圖像，根據作物類型周期性地調整機器操作參數。美國愛科集團提出一種具備雜草檢測和電磁線切割功能的除草系統，當待處理植物與后繼植物之間的距離超出設定閾值時，自動判斷噴灑除草劑或采用電磁切割或熱輻射切割等物理切割工具，并自主調節發射位置、強度和方向，最大限度地控制化學品濫用。
先進材料與制造、機器人與自主無人系統賦能智慧社會建設
自動駕駛等助力未來智慧出行
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：智能自動駕駛控制技術、調整自動駕駛汽車的計劃軌跡、車輛異常狀態測量與記錄等，反映出從智能駕駛到智慧道路等科技與交通不斷深入融合，為智慧出行創造更多可能。
以“智能自動駕駛控制技術”技術焦點為例。智能自動駕駛控制基于先進傳感器技術、人工智能、機器學習及大數據分析等，旨在實現車輛自主駕駛，其技術核心在于能夠對復雜環境進行快速準確的感知，通過先進的決策算法做出反應，并精確執行控制命令。智能自動駕駛將在提升交通安全性、效率及環境友好性方面發揮越來越重要的作用，為未來構建更加智能、高效、綠色的交通系統奠定技術基礎。該技術焦點共包含125件專利。其中，綜合專利影響力得分最高的是美國無人駕駛公司nuTonomy提出的一種監督控制方法，可以實現對車輛的高效管理和控制，突出了對車輛動態進行實時監控和優化決策的能力，強調了安全性和效率的雙重保障。該技術焦點的其他典型專利權人還包括：美國Allstate Insurance公司專注高級駕駛輔助系統與自動駕駛融合；瑞典Autoliv公司聚焦動態調整行駛狀態，提升車輛安全性與環境適應性；日本豐田公司側重決策優化，增強車輛反應速度；中國華為公司專注于使用算法優化行駛路徑，降低駕駛風險。另外值得關注的是，中國百度公司貢獻了30件專利，展現出對數據驅動決策、環境感知、精準路徑規劃和動態調整的深度投入，以及在優化人機交互體驗方面的創新。
自主無人系統提升智能傳感、控制、導航能力
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：自主操作機器人、模塊化腿式機器人配置空間聯合指揮系統、協作機器人操縱與路徑規劃系統、無人機智能控制技術、垂直起降飛行器設計與控制等，智能傳感、控制、導航能力持續提升的自主無人系統將成為建設數字城市、智慧城市的重要途徑和手段。
以“自主操作機器人及其控制系統和方法”技術焦點為例。自主操作機器人因其優秀的運動、規劃、執行九宮格能力成為具身技術首選的硬件載體。基于具身智能的自主操作機器人旨在構建具備自主環境感知、充分理解認知、流暢人機交互、可靠智能決策與自然運動操作規劃的機器人系統，依托跨領域、多場景、多功能的自主具身智能平臺，為傳統自主操作機器人升級賦能，引領未來自主操作機器人的行業發展。與傳統移動機器人相比，具身智能自主操作機器人能夠完成一些通常需要人類智慧才能完成的復雜工作，隨著其技術不斷發展與成熟，必將給人類社會帶來革命性的變化，在服務、餐飲、醫療、智能家居、無人配送等民用領域，智能工廠、智能制造等工業領域，以及單兵作戰等軍事領域，都擁有廣闊的應用前景。該技術焦點共包含18件專利，得分最高的專利由美國亞馬遜公司持有，描述了一種利用遠程計算系統構建與自主移動機器人的無線通信，從而實現用戶對自主移動機器人的控制。瑞典電信業巨頭愛立信公司持有2件專利，分別描述了通過云端向機器人單元發布控制命令，以及通過無線網絡傳輸修改的控制命令來控制自主機器人設備的方法。在該技術焦點中持有專利的主要機構還包括韓國三星電子公司、德國KUKA機器人公司、九宮格美國波音公司、日本索尼公司、印度塔塔公司等行業巨頭。
先進制造向高端化、智能化、服務化融合發展
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：大數據智能驅動的自動化焊接技術、用于磁場測量的高靈敏度磁強計、航空發動機燃燒室燃油噴嘴結構設計、金屬增材制造及其原材料制造等，反映出先進制造業向高端化、智能化、服務化融合發展，全面支撐高質量發展與高品質生活。
以“航空發動機燃燒室燃油噴嘴結構設計”技術焦點為例。隨著航空發動機推重比的提升，燃燒室內的油氣比、頭部進氣量均不斷增大，使得燃油噴嘴在油氣摻混過程中的作用愈發重要。傳統的燃燒室頭部設計已經無法滿足當前需求，因此利用主燃孔進氣補燃以提高燃燒效率的設計逐漸被淘汰，取而代之的是分區分級組合式空氣霧化噴嘴，通過重新設計和優化噴嘴結構或者提出新的霧化概念來改善流場、噴霧場結構。該技術焦點共有40件專利，綜合專利影響力得分最高的是美國通用電氣公司提出的一種帶有混合增壓室的“氣—液”火炬式點火器，具有嵌入式熱管構造，熱管汽化段與噴嘴熱連通，熱管冷凝段與發動機冷卻源熱連通，旨在最大程度解決冷燃料燃燒后噴嘴處的結焦問題。火炬式點火器是可重復使用液氧甲烷發動機的理想點火方式，也是固體燃料沖壓發動機地面試驗點火裝置的最佳選擇。此專利還可擴展到隔熱罩、旋流器等燃燒室其他部件上應用，也可用于陸用和海上平臺燃氣輪機燃燒室，具有廣泛的應用場景。
先進材料全面支撐各領域變革
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：金屬基納米小樹屋復合材料、電子元器件高分子材料、用于薄膜材料制造的含有機硅的組合物、新型量子點的制備方法等，各類先進材料與制造科技深度融合，推進制造業優化升級，全面支撐各領域變革發展。
以“新型量子點的制備方法”技術焦點為例。化學合成量子點不僅需要易燃、易爆、劇毒的前體和溶劑及昂貴的合成設備，而且重復性不高，難以大規模工業化生產。浙江大學彭笑剛團隊開發出了“量子點綠色合成路線”，已成為學術界和工業界尺寸可控合成量子點的標準路線。該路線無須繁瑣的尺寸選擇性分離，可普適、廉價、高產量地生成尺寸單分散量子點。隨著量子點制備方法逐步完善，量子點技術迅速進入產業化應用發展階段。該技術焦點共有45件專利，重點關注用于照明組件、背光源和顯示設備等的量子點材料，具有核殼結構的量子點材料等。得分最高的專利來自美國Nanosys公司，該專利提出了一種合成多層納米結構的方法，包括晶核和至少2個殼層。納米晶核為磷化銦納米晶，至少1個殼層由硫化鋅組成、1個殼層由硒化鋅組成。Nanosys公司最早推出了量子點顯示光學膜，目前是全世界最大的量子點材料供應商之一。得分第2名的專利來自韓國三星電子公司，該專利提出了一種合成具有核殼結構量子點的方法。所合成的量子點的固態光致發光量子效率在100℃測量時大于在25℃測量時的95%，在150°C測量時大于在25°C測量時的80%。該技術焦點的其他專利還包括合成不含鎘的量子點、合成具有鈣鈦礦晶體結構的量子點、制造基于量子點的LED等。
新能源、電力無線傳輸、電池和動力、綠色技術保障可持續宜居生態環境
新能源、電力無線傳輸、電池和動力技術關注可持續和安全性
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：風力渦輪機系統的轉子轉速調節與控制方法、移動終端無線充電技術、固態鋰電池制造技術、先進電動機及動力傳輸系統等，凸顯向綠色低碳、智能、高效、多元化方向發展的能源技術，以及重點關注可持續和安全性的電池、動力技術等持續受到高度關注。
以“固態鋰電池制造技術”技術焦點為例。固態電池在安全性和能量密度等方面具有較高優勢，將對現有液態電解質主導的動力電池市場格局形成顛覆，有望成為下一代高性能鋰離子電池，將廣泛應用在電動車、軌道交通、大規模儲能和航空航天等領域。當前世界各國都在積極搶占固態電池技術制高點，部分半固態電池技術已經實現商業化應用，但全固態電池大規模量產仍需時日。該技術焦點共有78件專利，重點關注固態電池制造技術，包括固態鋰電池正負極材料制造、涂層材料制造、固態電解質材料制造和電池結構設計等，此外還有少量小樹屋其他固態電池相關專利，如固態鋰電池回收技術等。5件得分最高的專利分別是：美國Quantum Scape公司提出陶瓷薄膜技術，緩解了鋰電池“枝晶難題”，實現了高性能固態電池制備。比利時UMICORE公司提出粉末狀正極材料的制備方法。日本豐田公司提出負極活性材料涂層制造方法。韓國LG公司提出鋰電池電極預鋰化技術。日本松下公司提出鹵化物固體電解質材料的制造技術。其他專利還包括韓國LG公司提出鋰硫電池的負極制造技術、氟化鋰電極制造技術、負極活性材料制造技術等專利；日本豐田公司提出鐵—空氣電池負極材料制造技術、硫化物固態電池制造技術等專利；日本NGK公司和松下公司提出復合氧化物的正極活性材料制造技術等專利。
智能化節能和凈污減排技術服務綠色宜居生態
《2023技術聚焦》遴選的相關技術焦點包括：水處理和凈化、內燃機尾氣凈化系統及催化劑、工業碳捕集與氣體處理技術、熱水系統智能溫度調控與優化技術、基于環境感知的室內空氣質量智能優化技術等，這些智能化節能和凈污減排相關技術將有效服務綠色宜居生態建設，助力綠色低碳高質量發展。
以“工業碳捕集與氣體處理技術”技術焦點為例。碳捕集、利用和封存（CCUS）是將工業生產、能源活動或者大氣中的二氧化碳（CO2）收集并提純，直接加以利用或者封存，來實現減少碳排放的目的。碳捕集技術包括吸附分離、吸收分離、液化/固化分離、化學凈化、生物捕集等捕集技術。CCUS是實現碳中和目標的托底保障技術。包括我國在內，世界多國正在積極發展CCUS技術。CCUS耦合集成新能源、儲能和工業系統，培育CCUS發展的新技術經濟范式是碳捕集技術的未來發展路徑。該技術焦點共有100件專利，其中約80%以上涉及工業碳捕集技術，其他專利涉及氨回收、脫硫、稀有氣體純化、氮氧化物、汞、揮發性烴類的脫除等。得分排名第1位和第3位的專利分別來自美國的Blue Planet公司和瑞士的General Electric Technology公司，均涉及碳捕集和氨回收技術的聯用。綜合專利影響力得分排名第2位的專利來自美國的Air Products and Chemicals Inc.公司，其提出了一種通過冷變壓吸附制備氬的方法。排名第4位的專利來自美國California Institute of Technology公司，其提出了一種用于船舶中CO2封存的系統和方法。綜合專利影響力得分排名第5位、第6位的2件專利分別涉及碳捕集與脫硫技術的聯用，以及氨回收與脫硫技術的聯用。
運用數據智能驅動的情報分析技術方法對高影響力專利數據進行聚類、遴選、分析和研判，對客觀、快速、深入地揭示技術發展趨勢，把握國際競爭態勢，前瞻技術突破方向等都具有重要意義。《2023技術聚焦》使用大數據與深度學習等先進數據分析技術對高影響力專利聚類形成技術焦點，定量挖掘和定性解讀結合，情報分析和專業研判結合，實現了對當前申請權益保護的技術創新趨勢和重點方向的分析研判。通過以上工作，旨在識別新科技革命技術發展趨勢，發現全局和各領域最具影響力的未來技術方向，洞察技術發展制高點和領先者。但同時也應指出的是，從21 812個技術焦點中遴選出的Top 100技術焦點只是冰山一角，對新一輪科技革命與產業變革的形勢及其制高點的揭示也只是管中窺豹，要揭示高影響力專利技術焦點全貌和其折射出的科技革命與產業變革的整體形勢，還需要進行持續全面深入的俯瞰分析研判。
（作者：李國鵬、韓淋、冷伏海、楊帆、邢穎、王海名、范唯唯、王海霞、邊文越、陳挺、袁建霞、張超星、黃龍光、王小梅，中國科學院科技戰略咨詢研究院；潘教峰、張鳳，中國科學院科技戰略咨詢研究院 中國科學院大學公共政策與管理學院；楊松，北京理工大學計算機學院；王榮剛，北京大學深圳研究生院信息工程學院；李贊梅，中國醫學科學院醫學信息研究所；陳杰，東北大學機械工程與自動化學院；周波，工業和信息化部裝備工業發展中心；孫震、白如江，山東理工大學信息管理學院；周麗英，中國農業大學圖書館；彭鯤鵬，北京集佳知識產權代理有限公司；高楊，北京中泰晨創環保科技有限公司；吳廣楓，中國農業大學食品科學與營養工程學院。《中國科學院院刊》供稿）