新兴技术，尤其是那些在现有工具或流程基础上进行演进性改进，并具有可能对社会和经济活动产生大规模影响的技术，通常被称为“颠覆性”技术。这些技术能够通过取代和替换现有的技术和参与者，扰乱现有的市场、实践和流程。例如，随着手机与计算技术的融合，智能手机的出现深刻影响了电信行业，包括相关的市场参与者、服务内容以及硬件和软件基础设施。这一变化还改变了个人和群体通过语音、文本、图像和视频进行沟通的方式，媒体的消费和创作方式，以及信息的获取与传播方式，并且影响了人们的休闲活动。然而，新兴技术的正面和负面影响，无论是短期、中期还是长期，都是难以预测的，这为国会带来了一系列问题。由于新兴技术的发展轨迹和潜在结果充满不确定性，一些看似前景广阔的技术可能未能如预期发展，而另一些则可能产生意想不到但深远的影响。因此，用于指导政策制定和立法的系统性数据非常匮乏。为帮助国会审视这些机会和挑战，美国国会研究服务局（Congressional Research Service）组织了一系列研讨会，旨在为国会工作人员提供机会，更好地理解感兴趣的颠覆性技术可能带来的影响。在这些已举行的研讨会上，来自政府和私营部门的40多位专家讨论了10个颠覆性技术的技术、经济、政策和法律方面的议题，这些技术包括：先进电池储能、人工智能、自动驾驶汽车、自动化技术与未来工作、区块链、商业航天、网络安全、基因编辑、mRNA技术以及量子信息科学。
先进电池储能（Advanced Battery Energy Storage, ABES）技术具有颠覆国家电力行业和交通运输部门的潜力。ABES不仅能够提高电网的可靠性，还可以提升风能和太阳能的吸引力，从而可能减少与电力相关的排放。这些储能技术不仅可以促进间歇性可再生能源的发电能力，还可能推动化石燃料技术的电力生产。如果交通系统主要依赖插电式电动汽车，电力负荷分布可能发生变化，工作时间的能源需求增加，而居民回家后夜间的需求也会增加。分布式层面的新型能源生产者（如带储能功能的用户自发电）可能会对本地市场造成冲击。电力供应可能从公用事业级别向消费者转移，因为建筑物和车辆可以根据需要储存和释放电力。
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人工智能（AI）的进步正在影响美国经济的多个领域，如医疗保健、国防和制造业。随着对人工智能的投资和创新不断增加，新技术展现出了多方面的潜在优势，从改善健康和安全到推动经济增长。然而，AI的快速发展也引发了许多担忧，例如就业减少、潜在的社会、伦理和安全风险，以及政策和监管方面的问题。此外，关于联邦政府对AI的支持以及其对美国创新和竞争力的影响，也因为中国近期宣布计划在2030年成为全球AI领军者而备受关注。
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历史上，技术进步对劳动力市场产生了多种多样的影响，有时甚至是颠覆性的，既减少或消除了对某些技能的需求，又增加了对其他技能的需求。特别是在过去的十年中，自动化技术的进步——如先进制造、人工智能和机器人技术，引发了对其对未来工作、美国就业以及工人影响的广泛关注。现有研究表明，自动化技术可能对劳动力市场产生多种潜在影响，从净工作岗位的减少到增加。然而，普遍共识是，随着自动化程度的提高，工作性质以及许多工人所需的知识和技能将发生变化。这一共识促使人们开始讨论联邦政府是否以及如何支持学生教育的转型、工人的再培训以及企业的适应能力。
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随着越来越多的汽车配备了补充或替代驾驶员行为的技术，以减少美国每年近4万起的交通事故死亡和相关伤害，汽车的自动化程度正在不断提升。在未来，无人驾驶汽车可能会得到广泛应用。![]()
区块链技术的应用可能会颠覆广泛的记录保存系统，这些系统对于金融、贸易、政府等多个领域至关重要。区块链通过利用现有的信息技术来管理、跟踪和保护在线交易，提供了一种创新的方法，从而能够在准确高效地处理和记录交易方面节省时间和成本。目前，私营公司和投资者正在利用区块链技术开发或创建加密货币（如比特币）、交易网络和供应链管理系统。各国政府也在关注区块链技术，以提升公共服务的效率和有效性，并加强监管合规性。此外，区块链还有可能应用于产权转让、医疗记录保存和个人身份验证等领域。
比特币和其他区块链应用的快速增长，促使一些国会议员及其工作人员寻求关于该技术的客观信息，了解其可能带来的经济和社会影响以及相关的政策含义。为了帮助国会理解这一颠覆性技术，美国国会研究服务局邀请了知名专家，讲解区块链技术的基础原理及其工作机制，讨论部分应用场景，并探讨相关的政策含义和应对选项。
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随着私营部门在航天领域的角色日益增强，国会和公众对航天的兴趣也在不断扩大。多年来，航天一直是国家政府的专属领域，商业承包商主要提供硬件和部分服务。商业发射服务商在20世纪80年代开始发射商业卫星，但载人航天和其他大部分太空活动仍主要由政府主导。近期，随着新技术的出现、新兴创业公司的崛起以及政府政策的变化，商业航天领域的关注度显著增加。推动这一兴趣的技术包括火箭级的回收和再利用，这被认为可以显著降低发射成本；以小卫星群取代单一的大型卫星，这可能降低成本并带来新的应用；以及机器人技术，可能在空间卫星加油和小行星采矿等新应用中实现成本效益。![]()
网络空间的快速增长与演变正在对网络安全环境带来重大变化和不确定性。主要技术创新推动了这些变化，并产生了越来越具有颠覆性的影响，使得立法机构在应对网络安全挑战时难以提前制定应对策略。![]()
工程生物学（Engineering Biology），也称为合成生物学，是将工程学原理与系统设计工具应用于基因层面的细胞重编程，以实现特定功能输出的学科。这是一个多学科领域，结合了多个科学学科和技术的工具、技术和流程。这些学科可能包括生物学、化学、生态学和计算机科学等；技术平台可能涉及纳米技术、人工智能、机器人技术，以及DNA测序与合成。工程生物学可以在多个领域得到应用，包括生物制造、医学、消费品、农业、智能材料、能源生产、应对和缓解气候变化、环境保护、污染治理以及建筑环境的微生物群等。随着技术的发展，工程生物学的应用变得更加复杂和新颖，有些甚至被设计用于更广泛的环境应用。这些发展，加上人工智能的进步、机器人技术的结合以及对DNA测序和合成能力的更广泛访问，引发了对生物安全、生物安全性和生态影响的担忧。2022年9月12日，拜登总统发布了第14081号行政命令《推进生物技术和生物制造创新以实现可持续、安全和保障的美国生物经济》。据白宫称，“全球产业正处于由生物技术驱动的工业革命的边缘，其他国家正在定位自己，成为全球生物技术解决方案和产品的资源。”虽然有人认为美国目前在生物技术领域处于领先地位，但未来在全球生物经济中的竞争力和领导地位仍不确定。![]()
自从基因编辑技术被发现以来，科学家、科幻作家和其他人一直在推测能够控制和修改DNA的潜在影响。一种名为CRISPR-Cas9的新型基因编辑技术，展现出了显著优于以往技术的潜力。许多科学、工程和商业领域的专家认为，CRISPR-Cas9将在疾病研究、预防和治疗，农业，能源以及生态系统保护等方面带来革命性的进展。![]()
野火后泥石流（或泥流）通常由在陡峭的烧毁土壤上发生的强降雨引发，可能会对人们和建筑物造成严重损害，导致重大损失。激光雷达（Lidar，光探测与测距技术）可以提供烧毁和未烧毁斜坡地形和建筑环境的三维高分辨率细节，帮助识别风险并减轻野火后潜在泥石流的危害。![]()
COVID-19 mRNA疫苗的研发速度之快是全球几十个实验室数十年工作的成果，以及来自公共和私人资金支持的结合。这一新兴技术不仅对未来的疫情防备和公共健康具有深远影响，还可能为难治疾病的治疗和生物防御带来新的突破。![]()
量子信息科学（Quantum information science, QIS）融合了数学、计算机科学、工程学和物理科学的元素，具有提供远超现有最先进技术能力的潜力。QIS的应用实例包括导航设备、原子钟、利用量子密钥分发的安全密码技术以及量子计算。许多专家将QIS技术分为三个应用领域：感测与计量、通信，以及计算与仿真。政府对QIS的兴趣可以追溯到20世纪90年代中期，当时国家标准与技术研究院和国防部首次就这一主题举办了研讨会。QIS首次在2008财年预算中提及，成为现有网络与信息技术研究与发展计划的一部分，并自那时起一直是该计划的组成部分。![]()
地球轨道上的物体以每小时数千英里的速度运行，比子弹快数倍。在如此高速下，即使是微小的碎片也能造成严重损害，可能摧毁卫星或危及宇航员的生命。尽管地球轨道上的运行卫星数量迅速增加，但空间碎片的数量也在不断上升。据SpaceX公司称，从2022年12月至2023年5月，其星链卫星不得不进行超过25,000次的碰撞规避机动。
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通过对一系列颠覆性新兴技术的讨论，我们可以看到这些技术不仅在各自领域内引发了深远的变革，也对更广泛的社会、经济和环境产生了重大影响。无论是推进公共健康的mRNA疫苗，还是推动计算能力极限的量子信息科学，亦或是确保太空安全的空间碎片管理，这些技术的快速发展都为解决当前和未来的全球挑战提供了新的工具和方法。展望未来，这些新兴技术的持续发展将不可避免地带来新的机遇与挑战。政策制定者、科学家和企业领导者需要紧密合作，以确保这些技术的潜力得到充分发挥，同时妥善应对其带来的伦理、法律和安全问题。通过持续的跨领域合作和创新，我们有望在未来继续推动这些技术的发展，为应对全球挑战提供更有效的解决方案，并为人类社会的进步奠定坚实基础。
参考资料:
(Congressional Research Service: CRS Seminars on Disruptive Technologies: Videos）
