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未来产业是代表未来科技和产业发展新方向且具有前瞻性和先导性的产业，市场潜力大，带动作用强，前瞻谋划未来产业已是大势所趋，世界主要国家和地区正纷纷加速研究与布局。基础研究作为支撑未来产业发展的关键，正在经历新的变革。前沿导向的探索性基础研究、战略导向的体系化基础研究，以及市场导向的应用型基础研究，这三大类的基础研究正在孕育新的科学、研究和技术范式，推动众多前沿科技取得重大突破和进步。
在基本粒子研究领域，费米国家实验室和我国科学家联合进行的缪子反常磁矩实验，以前所未有的测量精度揭示出缪子的行为与标准模型理论预测不相符，为新物理的存在提供了强有力的证据。在量子领域，美国国家标准与技术研究院（NIST）利用微波脉冲实现两张小的铝片膜量子纠缠，找到了宏观物体量子纠缠的直接证据，这有助于发展量子网络、研究暗物质和引力波。在新材料领域，美国研发出一种含纳米颗粒的新型碳纤维增强复合材料ZT-CFRP，比传统铝制结构轻，比钢更坚固，也比传统碳纤维复合材料更抗机械冲击，应用前景广阔。这些成果表明基础研究正在向着更前沿的方向推进。
在宇宙探索领域，我国“祝融号”火星车的巡视雷达成功揭示了火星乌托邦平原浅表分层结构，为火星表面的地质结构和水冰分布提供了重要数据，这为未来的火星探索提供了有力的科学支持；FAST天文望远镜通过精细刻画活跃重复快速射电暴，为理解宇宙中的极端物理过程提供了新的视角，同时也展现了我国在射电天文学领域的重要研究能力。在新能源领域，全新的原理被应用于海水直接电解制氢技术，这为未来绿色能源的发展打开了新的可能。在生命健康领域，我国科学家在新冠病毒突变和免疫逃逸机制方面取得了突破，这对全球疫情防控和未来疫苗研发具有重要意义。在新材料领域，南京大学的团队成功开发了效率极高的全钙钛矿叠层太阳能电池和组件，为大规模应用薄膜太阳能电池展现出重要前景。这一系列重大科研成果为国家的长期科技发展和全球科学技术的进步作出了积极贡献。
在生物计算领域，美国国家标准与技术研究院研发出以RNA为核心的可长时间在细胞内存活的生物计算机，为疾病治疗带来划时代的改变。在基因研究领域，德国科学家通过对拟南芥的研究揭示了基因突变可能并非随机产生，为生物学界的基因突变认知研究提供了新的视角。在神经网络研究领域，柏林工业大学的团队采用多层前馈深度神经网络（DNN）完全折叠的方法创造了一个神经网络，有望超越人脑，成为世界上最强大的神经网络。在量子计算领域，以芬兰为首的多国团队研制了新型超导量子比特“独角兽”，并利用“独角兽”实现了量子逻辑门，为构建商用量子计算机奠定了基础。在新材料和可穿戴电子设备领域，韩国成功开发了基于液态金属颗粒组装网络的复合电极，为可穿戴和植入式电子设备的开发和商业化提供了强有力的支持。在生物信息学和生物学领域，美国研究人员利用人工智能（AI）和进化分析，构建了真核生物蛋白相互作用的三维模型，实现了生物信息学和生物学的深度融合。在通信技术和空间网络领域，截至2022年5月，“星链”（Starlink）计划已完成2600颗“星链”卫星的发射入轨，实现了四大洲、32个国家和地区的覆盖，使天地一体化信息网络的发展进入新阶段。在量子模拟领域，哈佛大学和麻省理工学院开发了可编程量子模拟器，运行256个量子比特，为材料科学和通信技术等领域实现重大突破提供了强有力的技术支持。这一系列创新成果产业化前景可观，为落地应用提供了坚实基础。