美国《关键新兴技术标准国家战略》解读

来源：军事高科技在线作者：姚耒舒

导读：

2023年5月，美国发布了《关键新兴技术标准国家战略》（United States Government National Standards Strategy For Critical And Emerging Technology），该报告强调了美国在标准开发领域的领导地位，着眼继续与新兴大国在关键新兴技术（Critical And Emerging Technology, CET）标准开发领域展开领导地位竞争，从加大投资力度与广度、提高标准开发参与度、扩大标准开发专业人才队伍、坚持完备与包容两大规则等四个方面制定美国国家战略，企图继续主导国际标准开发。本文摘取该报告主要内容解读分析，以飨读者。

20年以来，美国防部通过其数据战略和随后的数据法令为更好的数据管理和治理奠定了基础，但仍有改进的空间。国防部的数据战略侧重于操作数据，以改善整个国防部体系的决策，这将支持任务运作并保持军事优势。

图1 原报告封面

一、美国关注的八大关键新兴技术领域及六大应用方向

美国政府认为，美国在标准开发领域的显著优势，成就了美国主导全球技术发展的领导地位，继续鼓励并积极参与关键新兴技术领域的标准制定，可为美国经济发展注入新动力，也能有效应对新兴大国对美国领导地位的挑战，更能提高美国国家竞争力，从而维护了美国的国家安全。报告指出，美国政府将优先考虑以下关键新兴技术领域：

（一）通信和网络技术，能使信息交互方式发生嬗变，并将成为未来关键通信网络的技术基础；

（二）半导体和微电子技术，包括处理器、存储器和数据存储技术，它们影响着全球经济、社会和政府的方方面面，并驱动着各行各业创新；

（三）人工智能和机器学习技术，能引领跨行业的革新性科技突破，但必须可信任且风险可控；

（四）生物技术，将影响所有国家的卫生、农业和工业部门，需要安全可靠地开发利用，以保障公民、动物和环境的健康；

（五）定位、导航和授时技术，它无形作用于众多基础设施，包括电网、通信基础设施、移动设备、交通运输、精细农业、天气预报和应急响应等行业；

（六）数字身份基础设施和区块链技术，愈发影响众多关键经济领域；

（七）清洁能源的生产和储存技术，对能源的生产、储存、分配、清洁高效利用，以及能源生产工厂的安全至关重要；

（八）量子信息技术，利用量子力学对信息进行存储、传输、处理、计算或量度，对国家安全和经济发展有重大影响。

另美国政府各部门机构也确信，上述关键新兴技术的一些行业应用方向也将影响全球经济和美国国家安全，美国将重点关注这些行业应用的标准开发工作，包括但不限于以下应用方向：

（一）自动化、互联的基础设施，如智能社区、物联网等；

（二）生物库，包括生物样本的收集、储存和利用；

（三）自动化、网络化和电气化的交通运输，包括各类智能互联的电动车辆、无人机，例如将电动汽车与电网、充电基础设施进行集成互联，能够安全高效地整合到智能社区和智能交通系统。

图2 美国电动汽车企业代表特斯拉（Tesla）2016年发布的电动汽车Model 3

（四）关键矿产供应链，将推广可再生能源技术、以及制造半导体、电动汽车所需关键矿产的可持续的开采标准；

（五）网络安全和隐私，贯穿各行业领域，对新兴技术的开发与应用，以及可信地促进信息自由流动至关重要；

（六）碳的固定、分离、利用和储存，这可以立足于发展中的二氧化碳储存标准，或者基于现行点源碳的固定、分离、利用的标准，可用于（环境）监测和核查等。

二、美国现行标准开发模式架构

美国现行标准体系通常可分为三个部分：政府机构的标准化体系（如NIST）、非政府机构的标准化体系（如ANSI）以及行业主导的标准化体系。

美国政府机构参与标准开发，最早可以追溯到1901年美国国会批准成立国家标准局（National Bureau of Standards，NBS），该局1988年改组成为现如今的国家标准与技术研究所（National Institute of Standards and Technology , NIST），隶属于美国商务部，是美国国内权威的测量科学研究和标准实验室。NIST是美国政府标准化政策的主要实施者，代表美国政府管理标准化工作，如NIST曾在2019年发布人工智能标准制定指南，向业界公布了关于政府如何制定人工智能技术和道德标准的指导意见，并建议美国政府指定国家科技委员会监督人工智能标准的制定等。

图3 2023年NIST继续发布人工智能风险管理框架

非政府机构参与标准开发，则可以追溯到1918年美国工程标准委员会（AESC）成立。五个行业协会美国材料试验协会（ASTM）、美国机械工程师协会（ASME）、美国矿业与冶金工程师协会（ASMME）、美国土木工程师协会（ASCE）与美国电气工程师协会（AIEE）与三个政府机构美国商务部、海军部和陆军部共同参与了该委员会筹备工作。1969年，该机构改组成为现如今非盈利的独立非政府机构美国国家标准协会（American National Standards Institute ，ANSI）。ANSI负责管理统筹美国标准化体系，是国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)等标准化组织唯一的美国代表。ANSI旨在制定和推广各种标准，包括科技、服务等行业领域，所制定的标准虽非强制性标准，但对美国乃至全世界影响深远，如ANSI发布的美国国家标准ASCII（美国信息交互标准代码）、C语言标准、SQL标准等，被全世界的计算机行业广泛接受并使用。

行业主导的标准化体系，则是指各行业部门、团体协会等独立私营部门发布的标准体系。美国政府认为私营部门领导美国标准开发体系，并不仅是充当NIST、ANSI的补充角色，该模式即所谓的“自下向上”模式。美国政府认为这种模式已经在美国持续运作了百余年，如作为私营部门的美国高通技术公司在上世纪90年代所提出的提案，成为3G（第三代通信）标准体系的基础，该标准完全由私营部门主导。

三、美国政府参与关键新兴技术标准开发的战略方针与重点路线

战略方针一：投资

美国政府认为创新尖端科学和成果转化研究仍将是美国保持影响力和领导力的关键所在。历史上美国政府的研发投资促成了许多科学发现、技术革新和产品改良优化，形成了许多成功的标准案例，如WIFI技术标准、蜂窝通信技术标准等等，美国标准得以引领全球。因此，美国政府将继续加强对关键新兴技术的研发支持，特别是技术标准化前的早期研究工作。

重点路线1：增加研发资金。美国政府将①与国会合作，通过国家拨款增加研发资金。拜登政府2024财年拨款总额为2100亿美元，比2023财年增加了近90亿美元，达到历史新高，其中基础和应用研究的预算支出超过1000亿美元；②明确界定涉及标准开发的基金项目范围。例如，美国国家科学基金会目前正在更新其提案与奖励的政策程序，将涵括参与标准制定工作的内容。

重点路线2：鼓励制定解决风险、安全和弹性能力的标准。美国政府认为政府机构最为适合主导国家安全主题的标准制定工作，可使先进技术的创新发展能够尽可能安全、有弹性地进行。

战略方针二：参与

美国政府认为标准开发若集中资源在有限的行业领域，会导致美国很少或根本没有参与潜在颠覆性的新兴技术领域。特别是关键新兴技术研发周期漫长且曲折，商业公司会选择将有限资源集中在短期优先项目上，更有甚者（如初创公司）完全没有参与标准开发的意识。因此，美国政府需发挥好公共服务角色作用。

一方面，由公共部门发布显著涉及公众利益的行业标准，如交通信号等基础设施的行业标准，代表公共利益，需求应始于公共部门。另一方面，政府主动加强与私营部门和学术界的密切合作，共同加快关键新兴技术标准的制定，并确保政府在其中发挥积极但适当的作用。

重点路线3：消除阻碍私营部门参与标准制定的障碍。美国政府将①调整相关政策法规，创造一个有利于美国私营部门参与国际标准的政策环境。例如2022年，美国商务部重新修订了一项出口管制临时最终规则，但在收到业界反馈意见后，司法部反垄断司、美国专利商标局和NIST等部门机构协作，撤回了其关于标准基本专利的政策声明，有助于改善市场创新竞争环境；②促成在美国举行标准协商会议，减少出席会议所需签证的处理等待时间，更为方便参与标准制定。

重点路线4：改善公共和私营部门之间的沟通机制。美国政府将①与私营部门建立战略伙伴关系，鼓励私营部门向政府高级领导人提供信息，健全信息共享机制，扩大与私营部门的沟通交流；②与私营部门共同确定美国应在哪些行业领域建立新的国际标准委员会，并优先考虑可主导的行业领域；③更加明确地表明政府对某些技术领域的兴趣，发布关键新兴技术标准开发的工作路线图，类似于与NIST制定云计算标准路线图，与ANSI制定纳米技术专家咨询小组。

图4 2014年NIST发布云计算标准路线图

重点路线5：提高美国政府和盟友的代表性和影响力，参与并领导国际标准治理。美国政府将①以官方代表的身份填补攸关重大国家利益的关键技术领域的代表性空白；②促进政府部门协作，提升政府的领导能力，以支持标准制定活动；③将关键新兴技术标准的制定列为科技外交重点之一，利用各种机会在国际标准委员会中发挥领导作用；④召集成立专家小组，咨询了解政府应如何恰当地支持技术早期研发，促进技术完备和公正标准开发；⑤鼓励参与高优先级标准项目的早期开发工作，如美国工业界在量子信息技术的研发工作虽尚处于萌芽状态，但政府已经在推动量子信息技术的标准开发。

战略方针三：（标准制定领域的）专业人才

美国政府认为需要全面参与各种标准磋商机构、条约组织和行业协会，但美国从事标准开发的专业人才数量没有跟上需求步伐。因此，美国政府将努力培养一批能够有效促进和推动技术标准发展的专业人才。

重点路线6：鼓励投资教育培训行业。美国政府将①广泛发布信息，提供培训和教育机会，鼓励初创企业、中小型公司、学术界和民间社会团体参与标准开发；②与大学等教育机构一起开发课程，以解决技术、商业和政策等方面的问题，并重点关注关键新兴技术标准；③提供能力成长平台，主要面向私营部门，协助中小型公司参与标准开发；④提高政府工作能力和扩大标准开发的职员数量。

战略方针四：完备性和包容性

美国政府将与盟友采取措施，坚持以规则为基础的国际标准体系，在技术上维护标准制定程序的独立性、完备性、代表性、公正性和包容性等等。

重点路线7：深化与盟友合作，以支持强有力的标准治理过程。美国政府将①继续完善与盟友的协调机制，加强保护私营部门主导的国际标准制定过程，并寻求提高美国和盟友的领导地位；②将标准制定行动纳入双边和多边科技合作协定框架，利用美国—欧盟贸易和技术委员会战略标准化信息机制，实现信息共享，如实践案例和经验教训等，建立可持续的政府间协作机制；③通过贸易协定、技术援助和能力培训等机制来促成国际标准的采纳和使用，如建立双边、区域和国际的卫生与植物检疫贸易协定，充分利用亚太经济合作组织（APEC）、美国—东盟伙伴关系等国家、区域和国际论坛机制，以及商业对话、贸易代表团磋商等，来确保美国出口商能够得到公平的竞争环境。

重点路线8：提高代表性。美国政府将①支持培养多样化、包容性强的新一代专业人才，使其能够高效参与国际标准制定，促进标准的国际采纳；②建设标准开发联盟，通过美国国际开发署等机构，向伙伴国家、中小企业提供技术援助培训等，使其具备能力参与国际标准组织。