科技前言快报（2023年6月）

目 录 深度关注 欧洲发布 2023~2030 年光子学战略研究与创新议程 ......................... 1 基础前沿 德国发布量子技术行动计划 ................................................................. 6 信息与材料制造 韩国发布三大主力技术超级差距研发战略 ......................................... 9 日本拨款 46 亿日元支持战略创造和创新性尖端研究 ...................... 11 英美投资关键电池研究项目 ............................................................... 13 英国科学、创新和技术部发布《无线基础设施战略》 ................... 14 加拿大创新、科学和工业部 14 亿加元资助战略科技领域 ............. 15 生物与医药农业 美国国防部 BioMade 资助生物反应器新项目 .................................. 16 加拿大政府投资资助高风险、高回报、跨学科研究项目 ............... 17 韩国发布第三次卫生保健和医疗技术发展总体规划 ....................... 18 能源与资源环境 欧盟发布 2022~2031 年综合能源系统研发路线图 ........................... 19 美国能源部资助开发低碳能源及电网技术 ....................................... 25 英国资助长时储能和绿氨技术研发示范 ........................................... 27 欧洲中期天气预报中心实施 3 个研究项目以改进哥白尼服务 ....... 28 空间与海洋 美国 NASA 发布行星防御战略和行动计划 ...................................... 29 美国 NASA 发布首份月球至火星探索战略架构概念评估报告 ...... 35 美国 NASA 推进气候战略 .................................................................. 36 联合国教科文组织发布海啸预警和减灾系统 2030 年战略 ............. 37 设施与综合 美国 NSF 新增人工智能研究基础设施投资 ...................................... 39 欧洲发布 2023~2030 年光子学战略研究与创新议程 1 深度关注 欧洲发布 2023~2030 年光子学战略研究与创新议程 4 月 26 日，欧洲光子学领域技术平台 Photonics21 发布题为《新视野：通过光子学确保欧洲的战略自主》的多年度（2023~2030）战略研究与创新议程（SRIA）1。光子学是欧盟 6 项关键使能技术之一，欧洲关注并开发颠覆性光子学技术，以助力保障其战略自主并构建有韧性的战略供应链。Photonics21 成立于 2005 年 12 月，是欧洲光子学领域工业企业和其他利益相关方的一个自愿组织，主要职责是协调来自教育、基础研究、应用研究等各领域众多相关方之间的研发行动，协调欧盟、国家和地区层面上的光子学研发投资。 SRIA 强调了先进光子学技术在欧盟战略价值链和工业生态系统中的重要性，涵盖了高性能计算与量子计算、增强与虚拟现实技术、数字基础设施、工业 5.0 与制造业、汽车与移动性、空间与防御、可再生能源、健康、食品与农业等领域，并提出了这些领域 2025~2030 年的技术路线图。在此期间，“地平线欧洲”光子伙伴关系将致力于实现 SRIA中阐述的目标。这些目标侧重于关键领域的研究，以及促进工业界、学术界和政策制定者之间的合作。 SRIA 提出了 7 个领域的具体研究方向，并从 2025~2027 年、2028~2030 年两个阶段，设立了 3 个发展目标：光子研究挑战（技术成熟度 TRL1~5）、光子创新挑战（TRL5~9）、地平线欧洲伙伴关系联合行动。这里侧重介绍前两个部分目标的具体研究内容。 1、数字基础设施。SRIA 指出，光子学在数字基础设施领域的技术挑战包括：将不同的材料系统结合起来，以促进前所未有的光子集成电 1 New Photonics21 Strategic Research and Innovation Agenda Released. https://www.photonics21.org/news/2023/04/2023-04-26_photonics21-strategic-research-and-innovation-agenda-2023-2030.php 科技前沿快报 2 路能力；组装和封装需求将朝着更高的互连速度、更低的占地面积、更低的功耗、更坚固的组件和更低的成本发展；与光子集成电路集成相关的特殊挑战，包括小型化、增加的温度耐受性、焊料回流兼容性、非密封性；建立智能、智能、安全和自主的网络管理，以确保数字基础设施的弹性和安全性。具体研究方向见表 1。 表 1 数字基础设施领域研究内容 2025~2027 年 2028~2030 年 光子研究挑战（TRL1~5） · 用于数据中心内应用的共封装光学器件 · 先进材料（InP、LiNbO3、BaTiO3）与硅光子学的集成 · 用于波长转换的非线性材料 · 超低功率相干收发器 · 量子通信：兼容现有光纤 · 用于具有自适应分辨率控制方法的 相 干 光 学 收 发 器 的 节 能DAC/ADC 设备 · 大规模光子集成电路（如混合/异质光子集成电路） · 混合/异构集成设计的数字化（光子代工厂之间互操作性设计的标准化） · 电子/光子学协同集成 · 跨多个光纤带运行的超宽带光学组件 · 集成用于高级光学功能（隔离、存储器等）的材料 · 用于智能管理和提高网络弹性的系统和设备 · 基于光子集成电路的量子网络 · 非地面光学网络 · 由零能光学组件实现的光学网络子系统从环境中提取能量 · 通过人工智能和基于数字孪生的虚拟样机实现的能源感知网络规划 光子创新挑战（TRL5~9） · 基于芯片的多芯片收发器模块 · 数据速率扩展到 130 GBd 以上 · 多波长光源和收发器 · 由共同封装的光学收发器实现的光学互连系统 · 基于调制格式、编码方案的联合控制的相干光学收发器中的节能方法，信号后处理、DAC/ADC 和调制器驱动器 · 高波特率 TRX · 具有高比特率、低功耗的光学互连 · 光学器件与高速数字硅基器件的联合封装 · 数据速率扩展到 260 GBd 以上 · 联合传感和通信 · 量子通信：共存于已安装光网络 · 增强的光通信基础设施和毛细管传感器网络，实现节能措