2025年11月，美国智库外交关系协会（CFR）发布报告《美国经济安全：赢得未来技术竞赛》^[1]。该报告聚焦于确保美国在人工智能、量子（传感、通信和计算）和生物技术领域的优势，分析了美国在这3个关键领域的投资、供应链、管制等现状，并提出美国政府赢得竞赛的建议和举措。CFR是美国著名智库，也是《外交事务》期刊的主办机构，对美国制定对华政策具有相当影响。该报告由美国前财政部副部长贾斯汀·穆齐尼奇、前商务部部长吉娜·雷蒙多、洛克希德·马丁公司总裁詹姆斯·塔克利特等牵头的特别工作组撰写完成。

一、经济安全与未来技术竞争

经济实力是国家安全的重要基础，也是美国军事和外交的推动力。报告认为，美国经济安全的主要目标是确保美国在基础技术领域的领导地位。其中，人工智能、量子科技、生物技术这3个领域的竞争获胜，将极大促进美国的经济和国家安全，使美国能够优先且充分地利用商业、军事及其他相关利益。据麦肯锡公司估计，到2040年，人工智能、量子科技和生物技术的年经济价值将达到29万亿美元。

美国技术领导地位面临的最大挑战来自中国。过去十年里，中国政府在人工智能、量子科技和生物技术上的投入估计达9000亿美元，是同期美国政府投入的3倍多。中国3个未来产业的发展中已取得成果：在人工智能出版物和专利数量方面处于全球领先地位，仅在2024年，中国人工智能模型就与美国模型在4个关键性能基准方面的差距平均缩小了80%；在部署量子通信系统方面已超过美国，发射了世界上唯一的量子通信卫星，并建立了跨越一万多公里的国家量子通信网络；主导着包括抗生素、退热药和降压药在内的药物原料的生产，占所有创新药物开发的近四分之一。

二、人工智能

特朗普政府在《美国人工智能行动计划》中指出，“美国必须赢得人工智能竞赛。”这意味着未来5年内，美国要在人工智能技术体系中领先，占据全球人工智能市场的主导份额，并减缓先进能力向对手的扩散。

1、投资。美国在人工智能创新和数据中心建设方面的领先地位，主要得益于强劲的私人资本投入。2024年，美国人工智能领域投资总额达1140亿美元，其中私营部门投资占1091亿美元，占绝对主导；而中国同期投资总额为980亿美元，公共投资占比更高，达560亿美元。到2030年，全球企业将在数据中心基础设施方面投资近7万亿美元，其中超过40%的支出预计集中在美国。

尽管私人投资活跃，美国仍面临多重投资瓶颈：一是能源与审批制约，训练前沿模型和运营大型数据中心需要充足、廉价的电力，而中国数据中心建设周期比美国短6~16个月，核心优势在于审批简化与快速电网接入；二是人才短缺，2024年人工智能相关岗位招聘缺口达50%，约70%的劳动者需技能升级，学术界也存在师资增长滞后于招生增长的问题，预计到2030年，仅北美半导体行业就将缺少10万名专业人才；三是国内应用不足，小企业和联邦政府的人工智能应用速度远低于大型企业，成本、培训缺失、回报率等问题构成主要障碍。

2、供应链。在私人资本的强力支撑下，美国人工智能领域的近期核心风险集中于供应链。尽管在制造业激励政策推动下，美国半导体行业预计到2030年将生产全球23%的尖端芯片（高于2024年的15%），但供应链仍存在多个关键瓶颈：

（1）半导体领域。芯片制造所需的超纯湿化学品、干法蚀刻剂等关键材料60%~80%依赖中国，硅片、光刻胶主要来自日本，集成电路基板33%来自中国台湾，先进制造设备90%以上依赖日本和荷兰。中国台湾在尖端芯片研发设计、先进封装等环节的垄断地位，进一步加剧了供应链风险。

（2）数据中心领域。印刷电路板30.3%依赖中国，网络设备的前11个供应商中有6家为中国企业，下一代液冷技术主要来自中国台湾、墨西哥和德国，电池储能系统的矿产与基础设施高度依赖中国。此外，关键电力设备的核心投入依赖进口，先进光收发器市场份额被中国企业快速抢占，2017~2023年，美国供应商的市场份额从67%降至43%。

（3）关键矿产方面。美国70%的稀土、99%的重稀土依赖中国，砷、铟、镓等半导体核心矿产的净进口依赖度达100%。尽管部分国家拥有丰富矿产储量，但缺乏规模化精炼基础设施，导致全球矿产加工环节仍高度依赖中国。

3、管制措施。美国一直难以有效执行对先进半导体的出口管制。自2022年以来，美国试图通过出口管制扩大技术领先优势，但先进半导体仍持续流入受限制国家。中国虽在半导体生产上仍落后美国一到两代，但在深紫外光刻和先进封装技术上取得了进展，表明管制仅能暂时减缓对手步伐。美国出口管制体系存在多重短板：一是商务部工业与安全局（BIS）难以吸引与业界水平相当的技术专家来设计管制措施，且依赖陈旧数据系统开展监控；二是BIS的人员配备未能跟上管制措施增长的步伐，2021年美国出口两用物项超过3200万件，但BIS仅配备190名执法人员和分析师，其中驻扎在中国内地及香港地区的仅3人；三是处罚力度不足，历史最高的出口管制罚款3亿美元远低于非法交易营收，难以形成有效威慑。

4、建议。一是支持美国制造业，并通过提供激励措施将供应链从不友好国家转移出去。具体包括：2030年前推动超纯湿法化学品、干法刻蚀剂和光刻胶等半导体用化学品本土生产，联合日本企业优势，提供30亿美元补贴为至多50家美国工厂提供高达25%的初始投资；国内投入9亿美元补贴5~7家高密度人工智能服务器印刷电路板组件工厂，海外通过国际开发金融公司提供25亿美元债务融资，支持美国企业在印度、马来西亚扩大印刷电路板制造规模；延长先进制造业投资税收抵免有效期至2026年之后，以扩大集成电路基板制造，有望吸引20亿美元外国直接投资。二是加强管制与执法力度。具体包括：提升BIS的专业能力与权限，采用现代分析和数据能力来更好设计管制措施，明确信息与通信技术及服务办公室（ICTS）的权限；将出口管制违规罚款提高至非法交易金额的两倍，处罚范围扩大至金融中介机构；建立跨部门快速技术拆解计划，评估外国技术进展与管制有效性；完成人工智能数据中心供应链的ICTS调查，禁止使用高风险外国组件。

三、量子科技

量子科技（包括量子计算、量子通信和量子传感）比人工智能更处于发展初期。未来5年，量子领域的胜利意味着在研发方面保持领先，并率先实现实用级量子计算。

1、投资。量子计算是三大量子技术中经济潜力最大的领域，预计到2035年可创造1万亿~2万亿美元的经济价值。实用级量子计算机（能解决传统计算机难以处理的现实问题）预计将在2030年左右问世，但其研发需要数十亿美元的硬件投资，且面临投资周期长、商业需求不足、技术不确定性高等问题，对于缺乏其他业务收入的公司以及对股东负责的大型上市公司而言，量子计算规模化发展之路充满挑战。

美国对量子研究的政府支持增长滞后于其他国家。2018年国会通过的《国家量子计划》于2023年9月已部分失效，造成资金缺口。近年来，德国、印度、韩国、英国等国均宣布了对量子科技的重要资金支持，美国面临竞争压力。中国将量子科技列为国家优先事项，截至2023年已提供153亿美元的公共支持，是美国公私部门支持总和的两倍多。

劳动力短缺是美国量子科技发展的另一关键制约。美国量子人才储备落后于欧盟、中国和印度，排名全球第四，量子经济发展联盟（QEDC）92%的成员认为具备量子相关资质的美国公民和永久居民存在短缺。预计到2030年，全球量子计算将创造25万个就业岗位，2035年增至84万个，美国面临错失机会的风险。

2、供应链。量子科技供应链的脆弱性集中在控制、组件、环境和关键矿产四大类别，且因技术路径多元，核心组件依赖呈现分散化特征。

供应链的主要风险包括对中国的精密激光器、钬铜合金以及商用现货组件（如印刷电路板、非线性晶体和反射镜）的依赖。精密激光器对多种技术模式至关重要（用于控制量子比特和激光冷却原子），而中国激光器凭借其高质量和低价格主导市场。钬铜合金是超导量子比特所需低温冷却器的关键稀土合金，90%来自中国的单一生产商。中国也是用于控制量子系统的组件的主要供应国，占美国印刷电路板进口量的30%，占全球非线性晶体产量的42%。

与盟国和伙伴国的合作是量子供应链去风险的关键。芬兰是专用激光组件（称为半导体可饱和吸收镜）以及稀释制冷机（为量子比特运行创造超低温环境）的主要供应国。日本是蓝色氮化镓激光二极管和200毫米蓝宝石晶圆的唯一或主要生产国，且有能力生产钬铜合金。德国是超高真空室、激光二极管、超导纳米线单光子探测器、铷-87和锶的关键供应国。加拿大、墨西哥、韩国和英国等其他盟国和伙伴国要么少量生产真空室、稀释制冷机等组件，要么供应铟、锶、铝等矿产。

3、管制措施。2024年9月，美国宣布对量子计算机的关键设备、材料和软件实施全球出口管制。这些措施超越了以往的管制范围，重点针对尖端量子计算机及相关设备，提前覆盖了尚未问世的技术。重要的是，这些管制措施与澳大利亚、加拿大、法国、德国、意大利、日本、西班牙和英国等主要盟国保持一致。鉴于量子技术尚处于发展初期，且这些管制措施是近期才扩大的范围，短期内的重点应是监控和评估其有效性。考虑到开源工具的开发和发布，对软件的管制可能具有挑战性。

4、建议。一是采购两台量子计算机。国会应拨款13亿美元，其中10亿美元支持国防部采购实用级量子超级计算机，3亿美元采购集成了量子处理器与人工智能加速的超级计算机的混合系统。二是重新授权《国家量子计划》，重点深化国际研发合作与供应链安全。国会应延续原计划的核心条款，将有效期延长至2034年12月，授权5年27亿美元资金；深化与盟国的量子科技研究和供应链安全合作，共同评估研究与供应链障碍。三是加强对美国研究机构从相关国家获取量子设备的限制。应修改联合国教科文组织（UNESCO）《佛罗伦萨协定》的实施方式，优先采购美国制造的量子研究设备，对盟国供应的量子使能激光器等组件免征关税，限制相关国家设备采购；将研究机构采购要求纳入联邦资金支持条件，开展量子组件安全风险的ICTS调查。

四、生物技术

生物技术有望在未来几年通过利用细胞和生物分子过程改变物理世界。这关系到未来生产方式的控制权，涵盖从药物到高效农作物和牲畜，再到化学品和关键矿产等各方面。生物技术领域的胜利意味着在研发和全球市场份额方面保持领先、限制高风险生物制剂和工具的获取，并确保美国关键药物和疫苗的供应链安全。

1、投资。全球生物技术市场规模预计在未来5年达到1.5万亿~2.2万亿美元，制药行业占比最大。美国凭借强大的创新生态系统（公共与私营研究机构、基础研发资金、成熟上市渠道），在基因工程、疫苗研究等领域长期领先，但中国的快速追赶正动摇这一优势。

人力资本正成为美国生物技术领导力的新兴制约因素。美国该领域近20%的劳动力年龄在55岁及以上，未来几年可能因退休导致大量领导力和专业知识流失。替换这些工人并填补新岗位需要克服人才培养瓶颈。

中国的优势在其主导的活性药物成分（API）和药物关键起始物料（KSM）生产中最为明显，其能够以更低的成本和更快的速度生产高质量投入品，是美国大型制药公司的主要外包目的地。中国已成为药物研发的领先创新者，过去十年生物制药研发支出增长400倍，在全球生物技术专利中的占比从2000年的1%飙升至2019年的28%（超过了美国的27%）。2024年，全球三分之一的授权交易涉及中国开发的资产。

2、供应链。美国对中国的依赖体现在药物基础投入以及研发和制造服务方面，包括：美国药物的60%活性药物成分由中国或印度供应，印度供应占比近一半，但自身依赖中国来源的关键起始物料；美国消费的成品药物中约40%为进口，这些药物中约80%的关键起始物料来自中国；在102种单一供应商市场份额至少占75%的药物产品中，32种来自中国；美国仿制药活性药物成分仅10%由本土生产，中国产活性药物成分占美国药物销售总量的近25%；美国食品药品监督管理局（FDA）认定的对公共健康至关重要的药物中，超过80%的活性成分没有美国本土生产来源，且这些关键活性药物成分中约20%似乎仅来自中国。

此外，美国公司正越来越多地将一系列研发、开发和制造服务，从临床前试验到生物制品的配方和生产，外包给中国公司。近80%的美国生物技术公司与中国公司至少有一项合同或产品协议。美国本土生物制造面临关键材料和设备交付周期长、基础设施建设成本高的制约。符合良好生产规范的病毒载体交付周期达12~15个月，新建生物制造工厂成本高达20亿美元，建设周期2~5年，产能不足导致企业持续依赖海外供应。

3、管制措施。美国及其盟国近期已采取措施加强对生物技术的管制。2025年1月，美国宣布对生物技术设备及相关技术实施新的出口管制，包括高参数流式细胞仪和特定质谱仪，这两种设备均用于生成大量详细的生物数据集。这些管制措施与澳大利亚、欧盟和英国实施的两用物项管制措施相一致。2018年，国会扩大了美国外国投资委员会（CFIUS）的管辖范围，将生物技术和生命科学领域的非控制性外国投资纳入审查。生物技术尚未被纳入美国对外投资审查制度，这可能限制美国政府对相关海外交易的知情权。

4、建议。一是建立全国先进生物制造中心网络。从4~6个中心起步，每个中心将为从概念验证向早期商业量产过渡的生物技术公司提供制造产能，政府承担部分生物制造设备成本，为私营企业简化监管，私营部门需投资联邦资金的数倍用于配套基础设施。二是设立生物技术投资基金。由非政府投资伙伴专业管理，为早期初创企业提供股权融资，覆盖部分临床前成本，重点支持mRNA平台、基因组工程和合成生物学等领域的药物研发。三是提供预先市场承诺，将政府承诺采购的范围从公共卫生紧急情况延伸至国家安全领域。四是探索深化伙伴关系，鼓励合同开发与制造组织/合同研究组织服务从中国转移至更可信的市场。五是提供额外资金，激励美国制药公司为必需药物建立6个月的关键起始物料和活性药物成分应急储备，并强制要求储备材料来自可信来源。

五、关键矿产

关键矿产的需求贯穿人工智能和量子技术领域，在生物技术领域的需求则相对较小。特朗普政府已采取多项重大举措开发国内关键矿产资源。以下建议旨在在此基础上进一步推进，目标是到2035年，每种关键矿产在任何加工阶段均不超过65%的份额来自单一国家。

1、增加供应与生产。包括：扩大国防储备，国会应拨款20亿美元，将镓、钕、钬铜合金、氦-3等未储备或微量储备的关键矿产纳入储备体系，并更新储备权限，突破年度采购上限，探索创新获取方式，应对中国通过许可证制度限制稀土储备的策略；绘制未开发资源分布图，投入16亿美元完成美国地质调查局地球测绘资源计划，以识别和评估美国大陆的国内关键矿产储量；加速审批流程，改革联邦审批制度，缩短矿山投产时间，美国目前的审批周期位居世界第二长，平均时长为29年。

2、超越采矿的创新。包括：建立健全的回收基础设施，针对锂、钴、稀土等高价值材料，增加研发与回收财政激励，通过公私合作伙伴关系完善回收物流；通过投资下一代分离技术，如合成生物学和生物浸出法，即利用微生物从废物中提取有价值的金属，探索先进回收方法；投资替代技术，支持开发超材料、量子合金等稀土替代材料，以减少或消除关键应用中对稀土的需求。                        

   （黄龙光）