2023年10月24日，美国国家科学基金会（NSF）发布“确保美国的未来：关键技术框架评估”（Securing America’s Future: A Framework for Critical Technology Assessment）报告，提出了如何及时了解全球技术和生产能力的态势，量化创新潜力价值的分析方法，以及量化国家目标机会的工具，以识别加强美国在关键技术领域竞争力的途径。

由美国国家科学基金会（NSF）资助的“国家关键技术网络评估”（National Network for Critical Technology Assessment）汇集了美国各地的顶尖学者，对评估技术成熟度、发展轨迹和影响的分析方法进行试点，从而推动为未来政府投资制定数据驱动型方案。该网络研究了处于不同成熟度的四项技术：人工智能、半导体、生物制药以及能源和关键材料。横向努力还侧重于建立系统机制，以评估美国在关键技术领域的全球竞争力。

1.人工智能（AI）

通过机器驱动的知识合成、实验优化和其他机制，人工智能具有加速科学发现的潜力，但许多科学领域并未从中受益。政策可以支持人工智能在科学和技术学科发现（通过与AI专家合作）和培训（通过教育）等领域的最佳应用。以下措施可以弥补利用AI加速科学发现方面的差距：

（1）资助并促进科学和工程学科与AI专家之间的跨领域合作；

（2）资助开发大学课程，使AI在科学和工程领域得到最佳利用；

（3）扩大AI相关人才队伍：扩大美国博士项目的外国毕业生留在美国的机会；增加资助和支持项目，促进女性和小群体在AI相关领域的发展。

2.半导体

要恢复美国在半导体领域的竞争力需要多管齐下。首先，要针对工人培训进行投资，以克服某些地区在新建尖端国内半导体设施方面面临的劳动力和技能缺口。先进的分析工具可以被用来识别特定地区的技能供需错配，并为必要的地区培训和再培训提供信息。

其次，美国在帮助研究人员获得商业生产技术方面落后于竞争对手国家。当企业想要获得补贴时，应要求企业增加研究人员获得商业生产技术的机会；

最后，考虑到经济和安全的利害关系、竞争对手国家的进步以及不确定因素导致的资金不足，美国应在CHIPS和科学法案的基础上增加对下一代半导体器件（beyond-CMOS）的资助。

3.生物制药

药品是美国医疗服务中被使用最多的用品，其供应链缺乏弹性，这会导致质量缺陷和供应短缺，从而给患者和医疗系统带来风险。

供应短缺的风险主要集中在非专利药品，先进制造技术（AMTs）包括连续制造、模块化制造、先进批量加工和数字孪生技术等，在确保产品质量和制造过程的可靠性方面具有优势，但私营部门并没有在制药业普遍采用这些技术，也没有在非专利药领域频繁采用这些技术。

联邦政府需要采取多管齐下的方法，包括：修订对仿制药的监管以促进AMT的采用；扩大对药物前体和质量的跟踪和监管；提高公众对供应链中药物质量问题的认识；尽早让公众了解对质量、价格、可用性的期望和解决这些问题的政策。

4. 储能与关键材料

决策者和行业预计从传统汽车向电池电动汽车（BEV）的转型很可能在2030年就面临重大的电池材料供应链风险。2030年的情景模拟表明，地缘政治争端或自然灾害将导致锂和钴供应冲击，届时影响将包括新车（包括传统汽车和电动汽车）价格大幅上涨，近百万美国家庭无法购买新车，消费者盈余损失约240亿美元，电池芯和电池组生产线工人工资大幅损失。

通过供应链多样化和更多采用无钴电池，可以避免锂和钴的供应冲击：鼓励在美国国内或贸易限制风险较低的地区增加锂供应，以减轻地缘政治争端带来的负面影响；增加无钴电池（如磷酸铁锂电池）的使用，可显著降低锂和钴供应冲击的负面影响。目前美国已采取了一些直接行动，以增加无钴电池的采用和未来的锂供应，而对新型锂加工和无钴电池化学技术创新的投资可加强替代技术发展。