量子科技作为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域，是抢占未来产业发展主动权的战略高地。量子科技包括量子通信、量子计算和量子测量三大分支，过去，前两个分支的关注度高于后者，但二者研发进展较慢，一个主要原因在于量子系统的强烈敏感性，而量子测量颠覆了传统测量认知，成为突破瓶颈的关键。美国2022年发布的战略规划首次对其发展进行了单门的战略部署，这一趋势值得关注。本文基于SNM理论，从生态位、战略部署趋势和竞争态势等维度深入探索量子测量产业成长过程及其发展现状与趋势，对量子测量乃至未来产业发展生态位培育、发展路径规划及竞争态势分析具有启发意义。
1 理论依据
1.1 SNM理论
20世纪90年代，学者们关注到新技术成长面临“死亡之谷”困境，即“是什么决定了创新之旅的成败”?在寻求答案的过程中，以J·斯托克（J. Schot）为代表的部分学者逐渐从技术创新“生态位”跃迁过程及其内在动力机制——“期望建立、学习实验、网络构建”三个方面来解释创新的成败，形成了战略生态位管理理论（Strategic Niche Management，SNM）
[1]。“生态位”（Ecological Niche）意思为生物种群在生态系统中的位置，其中“Niche”，有人也将其翻译为“利基”，意思为“小众、缝隙、支点”。SNM理论认为产生重大颠覆性影响的发明创造和技术创新都是在生态位中孕育的
[2]，SNM理论将新兴技术成长过程概括为技术生态位（Technology Niche）、市场生态位（Market Niche）、范式生态位（Paradigm Niche）三个阶段
[3]。洛斯奇（Loeschcke V.）在生态位研究基础上最先提出了技术生态位概念，用来解释化工新技术的早期成长历程及政府政策在其中所起到的至关重要的作用
[4]。斯图尔特（Stuart T.E.）和波尔多尼（Podolny J.M.）将技术生态位解释为主流技术范式下的一种替代选择，由一系列试错项目构成
[5]。肯普（Kemp R.）、韦伯（Weber M.）等学者则强调为新技术开辟暂时性的“保护空间”（Protected Spaces），以便为新技术提供一个得以反复试验、试错的环境，直至新技术走向市场，甚至完成对主流技术范式的颠覆或替代
[6-7]。在技术生态位研究基础上，又延申出了市场生态位概念，前者主要围绕颠覆性技术创新展开，后者围绕颠覆性技术商品化、市场化展开。雷文（Raven R.）从规则稳定性和市场独立性两个维度评估市场生态位不断成熟以及政策保护逐步撤离的时机
[8]，即随着新技术、新产品性能逐渐被消费者认可，市场需求持续增长，新技术规则和市场规则逐渐形成，市场独立性逐步增强，以激励性为主的政策“呵护”需要逐步退出，取而代之以制约性市场规则。范式生态位则是指新技术系统与社会技术环境建立新的连接，完成新旧技术体制转换或替代，是一个新系统生成并替代旧系统的过程
[9]。总的来说，颠覆性技术创新是一个生态位跃迁的过程，但这种跃迁不会轻而易举地发生，在生态位跃升过程中新技术普遍将面临技术和市场两次“死亡”考验
[10]，死亡系数高，需要搭建一个临时性“保护的空间”，如战略支持、研发资助、研发组织保障等，以减弱主流技术和主流市场对新技术的挤压。技术生态位是SNM理论的雏形，主张构建“保护空间”或试验温床（Test-Bed）帮助新技术跨越“死亡之谷”。市场生态位主要体现为体制外市场（新市场和新价值网络）在边缘市场、利基市场萌芽蔓延并向体制内市场（主流市场和主流价值网络）发起挑战的过程与状态。范式生态位主要体现为在产业生态空间中多维资源的定位与分配，如何获取缺位的资源空间，包括地理位置、战略导向、产业规模、创新价值宣传、制度建设等等。
SNM被广泛应用于新兴技术与新兴产业相关研究，维尔邦（Verbong G.）等基于SNM理论分析了面向风能、氢能等技术领域的长期创新战略
[11]。特梅斯（Temmes A.）等人通过对芬兰电动汽车领域发展的广泛研究，展示了在SNM理论指导下行为者如果通过政策为新技术搭建临时保护空间
[12]。克斯丁（Koistinen K.）等人基于SNM框架分析了航空生物燃料在初始阶段取得“合法”身份的复杂过程等等
[13]。张光宇团队较早关注SNM理论并将其引入国内，基于SNM视角从颠覆性技术演化过程构建了帮助新技术跨越“死亡之谷”的保护空间
[14]。张玄玄等人基于SNM生态位演化过程，以人工智能为例，构建了新兴技术政策感知机制
[15]。
1.2 未来产业
未来产业的认知主要来源于产业实践，因此，国外有关未来产业的界定和研究多集中在前沿领域研究报告或政策文件中。《美国将主导未来产业》（2019）
[16]、《关键与新兴技术国家战略》（2020）
[17]、《未来产业法案》（2021）
[18]、《关键和新兴技术清单》（2024年更新）
[19]等等，构成了美国未来产业发展战略体系。其中美国参众两院联合制定的《未来产业法案》（Industries of the Future Act）将未来产业目标主要锁定在人工智能、量子信息科学、生物技术、下一代无线网络和基础设施等领域，以确保美国在这些领域处于全球领先。欧盟、日本、韩国也在积极布局未来产业，如《欧洲新工业战略》（2020年）
[20]、英国《国家量子战略》（2023）
[21]、日本《第六期科学技术基本计划》（2021）
[22]、韩国《国家尖端产业培育战略》（2023）
[23]，等等。欧盟《欧洲新工业战略》( A New Industrial Strategy for Europe）提出打造欧洲数字化未来、促进工业转型和强化欧洲工业主导权等新工业战略远景与策略。从近年世界主要国家针对未来产业出台的研究报告或政策规划来看，他们对未来产业的关注主要集中在数字智能、信息通信、生物医药、新型能源、先进制造等方向，明确产业发展领域、制定前瞻规划、提供研发支持等，将其作为打造未来核心竞争力的关键。从国外政策文件来看，未来产业其实就是字面意思，即面向未来的、具有巨大发展前景的产业。
我国“十四五”规划将未来产业定位在类脑智能、量子信息、未来网络等前沿科技领域。当前，我国约20个省市围绕类脑智能、量子信息、基因技术等前沿技术推进未来产业发展
[24]。在我国政府文件中，将未来产业界定为“支撑未来经济增长的主导性产业、决定未来发展方向的先导性产业、影响未来发展潜力的颠覆性产业、提升未来竞争能力的前瞻性产业”
[25]。
何为“未来产业”，目前尚未形成统一的认知且不必纠缠于概念本身，它是一个动态的富有时间特性的概念，随着社会发展车轮不断向前，不同历史时期必然有不同的产业发展趋势和指向。随着大家对未来产业关注度的日益增长，从中可以总结出未来产业的一些特质：一是技术上的前瞻引领性，即技术创新研发的“三高”，即高投入、高风险、高门槛，一旦抢占先机，后来者将难以超越；二是应用价值上的爆发式增长潜质，即一旦条件成熟，其经济价值和社会价值回报是巨大的；三是“模糊前端”，即处在生命周期的初期，处于不确定性峰值，与现有产业相比，由于突出的不确定性而呈现长期动态演化波动趋势。
SNM理论注重技术创新、产业变革的内生机理及社会技术体制转换逻辑，与颠覆性技术具有天然的融合性
[9]。从未来产业内涵与特征的解读可以看出，SNM理论与未来产业同样具有天然的融合性。这是因为，未来产业本身就是依托颠覆性技术突破的高技术产业，未来产业以“未来”为时间维度，由先导产业逐渐向主导产业转变，完成产业变革，充满了颠覆性、变革性特质。通过引入SNM这一新的变革性技术与变革性产业管理思想，并结合具体的未来产业领域——量子测量产业，开展生态位演化、战略规划趋势与竞争态势分析，生动演绎未来产业创新生态演化，拓展了未来产业的研究视角，有益于加深对未来产业发展实践的认识，丰富未来产业研究理论体系。
1.3 量子测量的内涵
量子科技是一项对传统技术体系产生冲击、进行重构的重大颠覆性技术。量子测量（也称量子传感、量子探测）是量子科技的一个重要分支，主要是利用量子纠缠等特性，实现对目标及其运动状态的高敏感精度感知，主要包括时间测量、重力探测、磁场测量、量子导航和探测成像等技术方向，是探测微观世界的高精尖工具，在自然灾害监测、地质监测、气候监测、深海探索、能源勘测、医学检测、高精尖军事武器装备等领域有广阔的发展空间和应用前景。例如用于GPS导航的原子钟，以及用于磁共振成像（MRI）的核自旋控制技术等已经投入社会应用。量子测量的精度、稳定性、敏感性是传统技术无法比拟的，例如单原子自旋可以以纳米分辨率绘制磁场，原子干涉仪能以前所未有的精度监测引力场，量子测量毋庸置疑是典型的颠覆性技术。
测量与传感是数字世界感知物理世界的源头，作为信息技术的三大支柱（传感技术、通讯技术、计算机技术）之一，测量与传感技术历经机械式、光学式两代发展，进入了量子传感时代。以美国为首，许多国家和地区如德国、英国、欧盟等已经将其列为与量子计算、量子通信同等重要的位置，从国家层面提升量子测量在量子生态体系中的战略定位。量子测量技术路径百花齐放，但目前主要处在原理探索和工程样机研发阶段，新技术走出实验室走向市场和应用可能需要数年、数十年甚至更久，其产品化、市场化、产业化进程“道阻且长”，需要进行利基（即生态位）培育。
1.4 分析框架
刘英基于智慧芽专利数据库分析了量子信息技术研发竞争态势
[26]。宋姗姗从战略布局、论文和专利计量等多个维度，对全球量子研发态势进行了追踪分析
[27]。已有相关研究主要基于专利、论文、政策文本等情报工具从某个或某些侧面来分析量子科技竞争态势，就局部谈局部，基于生态位视角的探索鲜见。Remco Hoogma基于SNM理论技术创新演化的五个步骤（技术选择、实验选择、实验实施、成果扩大、保护政策撤离）提炼了新兴技术成长过程中的关键情报问题，如利益相关方有谁、变革性创新的拥护者有谁、他们有何期望（含潜在期望）、颠覆性创新“保护空间”撤离时机如何识别等
[28]。崔靖华调查发现，图情领域开展颠覆性技术生态位识别的方法主要有专利、论文、网页新闻数据等分析
[29]。钱虹基于技术创新链条不同阶段的创新服务需求，构建了资源与服务一体化的科技情报服务体系
[30]。兰德公司面向量子科技从学术研究、政府行动、市场发展、技术产出四个维度进行了竞争情报分析
[31]。已有相关研究的分层分析、阶段递进思维与SNM生态位思想在内在逻辑上存在相通性，为本文研究框架的设定提供了一定参考依据。但相关研究对新兴技术及未来产业成长特点和实际需要关注不足，而这对新兴技术和未来产业从“蹒跚学步”过渡到“稳步前行”意义重大，这也是SNM理论又可以称之为变革性技术“过渡管理”（Transition Management，TM）理论的根本原因
[32]。针对新兴技术和未来产业发展态势研究引入战略生态位管理思维，契合实际，具有深入探索价值。
在SNM理论中，技术生态位着眼于变革性技术未来的潜力和影响力，而市场生态位、范式生态位着眼于当下的市场认同、产业认同，量子测量属于典型的未来产业，有关量子测量生态位演化机理分析将在后文详述。Zlzen等人认为生态位能否成功演化主要取决于三个方面：期望愿景的清晰表达、学习实验、网络构建
[33]。其中，愿景指明了方向，起到社会价值取向和社会共识逐步收敛的作用，落实到实践中则主要体现为战略规划，落实到竞争态势分析上，对应为全球战略竞争趋势分析；学习实验主要是参与者通过学习和项目实验对新兴技术开展实践探索，学习实验效果如何、竞争态势如何则可以从论文、专利等产出分析上予以检验；网络构建主要是指利益相关者构成群团，从单打独斗到多支力量群团作战，在更大范围内发挥影响和渗透作用，推进技术利基、市场利基形成并逐渐向社会技术主导性“政权”演化，即经历技术生态位—市场生态位—范式生态位逐级攀升，可以借助人才规模及产业链生态等竞争态势分析宏观考察“新技术政权”形成情况。
2 量子测量生态位演化机理分析
SNM理论提出新兴技术生态位演化的五个步骤：技术选择—实验设计—实验实施—将实验扩大到利基市场—保护政策回顾与撤离
[7]。量子测量作为社会技术生态“种群”的一种，有其生命周期和成长轨迹，早中期能否形成技术利基、市场利基，直接决定了今后能否发展壮大。2018年美国《量子信息科学国家战略概述》九大章节针对量子科技从未来发展研判（技术选择）、拟解决的关键挑战（实验设计与实施）、深度开发产业潜力（实验扩大到利基市场）、关键政策方向定位（政策保护空间）进行的系统布局比较完整地体现了量子科技产业生态位演进与保护的战略思维
[34]。战略生态位管理思想其实早已广泛存在于各国新兴技术和新兴产业战略规划与政策设计中，本文需要做的是在相关理论和实践启发下，对其生态位机理演化做概括性的抽取和提炼，以便为更多相关主体提供借鉴和参考。
基于SNM理论，从产业整体演进角度，我们将量子测量生态位演化过程概括为：
（1）零散实验。20世纪量子力学和信息论相结合碰撞出了量子信息科学。最先，量子计算机和量子通信被认为是最有应用前景的分支，但技术研发进展较慢，主要原因之一是由于量子系统的抗扰性问题无法有效解决。与此同时，量子力学和相对论的诞生颠覆了人们对测量的传统认知，量子测量的巨大潜力被逐渐察觉，60、70年代美国一些公共部门如国家科学基金会（NSF）、国家高级研究计划局（DARPA）、国家安全局（NSA）等开始支持量子测量相关项目研究
[34]。这一时期，量子测量技术主要是在特定机构开展项目实验，处在小范围探索、试错和学习阶段。
（2）多实验路线并进与技术利基形成。20世纪80、90年代以来，物理学领域在光子、原子点等研究取得了进展，激光冷却、玻色爱因斯坦凝聚态、量子光频梳和光学相干量子等研究取得了进步，量子测量的7个基本物理量（时间、长度、质量、热力学温度开尔文、电流、发光强度、物质的量）的计量基准化全部实现量子化。与此同时，从摩尔定律来看，当时计算机技术改进也即将达到技术极值，世界各地科研和国防机构加大了对量子测量的投入
[35]，量子测量研发“小生态”逐渐形成，当前量子测量产业发展主要处在这一阶段（后文可印证）。以美国为例，能源部（DOE）、空军研究实验室（AFRL）、海军研究实验室（NRL）、国家标准与技术研究所（NIST）等机构纷纷进入量子探测领域，随着研发队伍的壮大，国家量子计划咨询委员会（NQIAC）、量子信息科学小组委员会（SCQIS）、量子科学经济和安全问题小组委员会（ESIX）等协调机构成立，量子科技研发“小分队”逐渐形成有组织、有计划的量子网络生态，并逐渐向外扩展范围，形成国际“朋友圈”。如2019年美国空军研究实验室（AFRL）组织召开第一届量子信息科学国际研讨会，旨在建立一个包括政府官员、顶级科学家、行业高管等在内的量子研发国际生态网络，推进量子科技全球利基阶段的到来。
（3）实验扩大到利基市场。SNM理论认为，投资、赠款、免税等是促进变革性技术市场利基形成的常用手段。量子测量的实用化产品是量子传感器，21世纪初量子测量进入工程实验和成果转化阶段，原子钟、陀螺仪、磁力计等产品已经问世，但整体上仍处在原型应用和市场化的早期，美国出现了一些大公司以及初创企业投资量子传感领域
[36]。2022年用纠缠光子实验证伪贝尔不等式等被授予诺贝尔物理学奖，进一步助推了量子探测科技快速进步和实践应用，但目前无论是市场供给端还是需求端都非常单薄，利基市场主要来自军事需求和特定民用需求，后文产业链分析作更详细解释。
（4）新旧体制转换。从各国战略规划和发展实践来看，量子传感相关技术体制、标准研究等处在实践中，技术利基氛围浓厚。基于SNM理论，新旧技术规则更替是衡量社会技术系统更迭的重要标准。由美国国家标准与技术研究所（NIST）支持成立的量子经济发展联盟（QED-C）正在推进美国量子产业相关标准。识别具有高应用潜质的技术，推动技术标准、行业标准进程，关注量子劳动力市场需求和供给等是QED-C的主要职责，目前共吸纳了289个联盟成员，其中企业成员182家（如谷歌、微软、霍尼韦尔、ColdQuanta、QC Ware等科技巨头及量子初创企业），其他成员有学术机构（如纽约大学、马里兰大学等）、实验室（如洛斯阿拉莫斯国家实验室LANL、布鲁克海文国家实验室BNL等）、学会（如物理学会APS、国际光电工程学会EPB）、国际组织（如国际半导体设备与材料组织SEMI）、政府机构（如DOE、NASA等）等
[37]。这符合SNM理论所主张的，为颠覆性技术构建跨机构网络系统，培育利基并加快新技术范式转换的思想。但新技术秩序、市场体制以产业规范的形成向主导产业发展（即范式生态位形成）尚无时间表可循，正如NIST主任沃尔特·G·科潘（Walter G. Copan）所言，QED-C“致力于为一个尚不存在的产业建立供应链”
[38]。
（5）保护撤离。量子测量目前正处于高度保护阶段，其政策保护手段包括战略规划引导（如后文各国量子测量国家层面战略规划的出台）、法律法规保护（如美国《国家量子倡议法案》）、资金投入（如2023财年美国量子科技研发预算支出约8.44亿美元
[39]）、项目研发支持（如DARPA的光辐射冷却加热集成器ORCHID项目
[35]）、机构建立（如美国国家科学技术委员会量子信息科学小组委员会NSTC-SCQIS、国家量子协调办公室NQCO以及陆续新成立的各量子研发中心等）、教育与人才支持（如美国《量子信息科学人才发展国家战略规划》）、国际交流合作（如美国与日本、英国、澳大利亚、芬兰等多国分别签署了量子合作联合申明）等等。利基发展始于受保护的空间，保护空间对于生态位的形成与扩展至关重要，但这种保护是临时性的，随着新技术体制和新市场秩序的形成，保护空间需逐渐撤离，保护空间撤离对于尚在稚弱期的量子测量产业来说还为时过早。
SNM理论在剖析颠覆性技术创新生态位跃迁过程机理的同时，还探索了生态位形成的内在动力逻辑，概括起来主要包括期望建立、学习实验、网络构建三个维度。期望建立主要是让更多人了解到新技术的优势、潜力、局限性及制约条件等，形成积极、向上、支持等正向期望和共识。学习实验主要是指动员相关者在特定空间（如物理空间、领域空间等）展开试验、试错，通过示范工程、小试、中试工厂等对新技术进行学习、检测、评估，包括技术性能评估，也包括新技术新产品的市场接受度、与社会价值匹配度等评估。网络构建则是指随着参与者的不断增多、实验范围不断扩大，有关变革性技术的理论认知、技术模型、通用规则等逐步收敛，相关者（研发者、政府、学术机构、学会、协会、社会组织、用户等）逐步集聚，形成本地网络，并逐步向外拓展，直至生成国际创新生态网络。
具体到量子测量领域，以美国为例，在建立期望方面，自1999年至今，美国《国家量子倡议》法案专门网站quantum.gov相继公布了61份有关推进量子科技发展的战略建议和战略规划报告
[40]，从重点技术研发前景认知、政府公共资助、基础设施配套、量子劳动力培育、国际化发展等多方面关注和清晰表达对量子信息产业的期待和导向。其中，2022年《将量子传感器付诸实践》专门面向量子传感技术公布了NSF对量子测量产业的正向预期。战略规划和设想的不断发布，对技术愿景和社会共识的形成发挥了正面导向作用
[41]。
在学习实验方面，量子科技整体上处于基础研究阶段，其发展进步主要依赖于科学研究和学习实验的不断累积，这其中有数不胜数的案例。以扫描探针显微镜（SPM）发展史为例，1981年瑞士IBM苏黎世研究实验室发明了世界上第一台扫描隧道显微镜（STM），STM以原子级分辨率成像，可以精确探测到物体表明微小的起伏变化。随后，原子力显微镜（AFM）、磁力显微镜（MFM）、静电力显微镜（EFM）、近场扫描光学显微镜（NSOM或SNOM）直到SPM，扫描探针显微镜技术不断取得突破的过程，就是以戈尔德·宾宁（Gerd Binnig）、海因里希·罗雷尔（Heinrich Rohrer）、唐纳德·埃格勒（Donald Eigler）等为代表的科学家们不断学习、反复实验，不断逼近技术性能更优值的过程
[42,43]。
在网络构建方面，早在20世纪90年代，来自NSF数学与物理学部、计算机与信息科学部以及工程部的罗伯特·爱森斯坦（Robert Eisenstein）、鲁斯纳·鲍伊奇（Ruzena Bajcsy）和尤金·王（Eugene Wong）成立了量子信息科学工作组，在工作组的推动下又成立了量子信息科学指导委员会，于1999年召集100名科学家和工程师进行研讨，并对外公布了推进量子信息科学发展的报告，NSF对该报告提出的建议做出了回应
[44]。在这之前，作为一门新兴的跨学科领域，早期从事量子信息科学的研究者一般处在边缘化地位，很难获得资助，由于缺乏稳定的资金支持一些优秀的科学家不得不离开这一领域。这也再次印证了SNM理论中有关主流技术政权所带来的制度“刚性”（Rigidity）之说
[45]，即传统社会技术体制往往是稳定的、僵化的，阻碍了根本性技术变革，表明为变革性技术领域开辟“保护空间”并推进相关者网络形成的必要性和重要性。
结合以量子测量为代表的未来产业战略规划与科研实践，期望建立、学习实验、网络构建映射到实践中，分别体现为国家战略规划、研发投入产出以及市场与产业雏形的逐渐形成，从而完成新旧技术体制转换，到此，政策保护空间逐步撤离。其中，技术生态位、市场生态位、范式生态位是未来产业发展壮大的三个关键阶段，成败关键在此。
基于以上分析，未来产业生态位演化过程机理理论框架如
图2。
3 量子测量全球战略趋势分析
期望建立是量子测量技术创新生态位形成的第一步，而愿景的清晰表达需落实到战略规划与研发计划上来。为了在量子科技“风暴”中抢占先机，美国、英国、中国、德国、日本、印度、加拿大等纷纷启动了大型量子科技和量子测量技术发展战略规划、研发计划、倡议等，从国家战略层面推进量子科技体系化发展。英国最早推出《国家量子技术计划》（2014年），确定了传感与计时、原子钟、抗干扰GPS精度级水下导航等关键技术的自主研发，并从资金、人才、机构、成果转化及商业化等方面进行了布局
[46]。继英国之后，美国将推进量子科技发展上升为法律，2018年《国家量子倡议法案》确立了建立量子传感、量子测量等领域管理和执行机构
[47]。同一年，德国也推出了第一个量子领域研发计划——《量子技术——从基础到市场》，锁定了包括量子测量在内的四个重点方向
[48]。之后，多国纷纷跟进，主要国家量子科技领域投入计划情况整理如
表1。
通过战略情报搜集与对比，有三点主要发现。
第一，从国家层面推进量子生态体系化发展是大势所趋。各国正在试图“自上而下”推进本国量子生态体系化发展。以英国为例，英国NQTP计划是全球第一个针对量子科技全域发展的国家级倡议，致力于将政府、学术界、产业界以及国际创新组织等链接为量子科技生态网络（
图3）。NQTP计划是全球量子科技发展的重要转折点，直接带动了欧盟量子旗舰和美国国家量子计划（NQI）的启动，也引起了加拿大、德国、法国、荷兰、日本等多国的重视和效仿
[58]。此后，法国、德国、加拿大等推出的量子科技战略或专项计划也基本遵循了从研究到应用、从国内研发到国际合作等全方位打造量子生态系统的思路
[59]。
第二，量子测量在国家层面的战略地位正在提升。简单来说，信息获取、分析、传播是信息工作的三个底层环节，分别对应量子测量、量子计算、量子通信三个分支
[60]。从这个角度来说，量子测量是量子信息科学的源头，重要性非同寻常。但从公开资料来看，量子测量的关注度和研发活跃度明显逊色于前二者，在以往的研究和战略报告中，量子测量常常以“打包”的形式出现在量子科技行业报告后面不显眼的位置。2022年美国发布了全球首份量子测量战略计划——《将量子传感器付诸实践》
[41]，量子测量的战略地位提升到一个新高度。2023年加拿大《量子2030》将量子增强型雷达、量子增强型激光雷达作为优先级最高的量子技术予以支持
[61]。
第三，量子传感研发投入将进入密集期。各国无论是战略上还是政策和投资上，都在加码。同时，量子传感领域的投资随着多条量子测量技术路线陆续传出捷报，如美国、中国相继将超冷原子柜送入太空，英国量子技术传感器与计时中心、英国伯明翰大学的量子重力仪实现了在实验室外探测和发现地下物体，全球首款商用量子重力仪DQG问世，等等。随着停留在实验室阶段的成果逐渐进入大众视线，将进一步推高该领域的投资。2021年德国推出《量子系统议程2030》，量子传感被列为重点研发项目
[62]。
4 量子测量竞争态势分析
基于SNM理论，新兴技术和新兴市场的形成有其内生过程，其中期望建立主要起方向引导作用，战略规划、立法、资助计划等构成的政策保护空间搭建了临时的孵育环境。生态位能否形成最内核的驱动力仍取决于创新主体（科研机构、企业）的参与度及成效。本文从情报的角度分析量子测量基础研究（论文）、技术研发（专利）、人才流动及产业化（产业链）方面的趋势、进展与成效，对比分析我国在全球量子测量生态体系中所处的位置，为相关者生态位布局提供借鉴参考。
4.1 基础研究文献计量分析
以WOS核心合集为数据来源，咨询量子领域专家，并通过多轮试检索逐步校准，最终形成检索式：TI = (("Quantum NEAR/5 Sensing") or (Quantum NEAR/2 Sensor) or ("Quantum NEAR/10 Tim*") or ("Entangled Sensor Networks") or ("Atomic Clock") or (" Quantum Magnetometers") or (Quantum NEAR/10 Measurement) or ("Quantum Orientation Tracking") or ("Quantum Imaging") or ("Quantum Magnetic Measurement") or ("Quantum Navigation") or (Quantum NEAR/5 Clock) or ("Quantum Accelerometer") or ("Quantum NEAR/5 Radar") OR ("Quantum Time Synchronization") or ("Quantum Gyroscope" or ("Light Quantum") or ("Photon Entanglement") or ("Noisy Intermediate Scale Quantum") or ("Quantum Entanglement") or (Quantum NEAR/5 Nois*) or ("Noisy Intermediate Scale Quantum") ) )，检索2000年以来发表的学术论文。通过发文国家、发文机构、机构合作网络及研究热点等分析，了解量子测量技术生态位分布现状及我国在其中所处的位置。
从发文量来看（
图4），美国、中国、德国位居三甲，同时，日本、法国、意大利等也是基础研究活跃度较高的国家，这与上文提到的各国在国家层面的战略重视程度及布局相吻合。
从发文质量（高被引论文）来看（
图5），美国、中国、英国位列前三。英国虽然发文量不如日本、德国，但在高被引论文上占有优势，表明英国科研论文产出相对“少而精”。
从发文机构前15强来看（
图6），我国上榜的3家机构中2家位居头部，1家处在中间位置，优势明显，美国4家机构入围，位居中后部。
从机构合作网络来看（
图7），国内以中国科学院、中国科技大学、清华大学、北京邮电大学、北京大学、南京邮电大学等为主要节点构成了国内量子测量研究生态群，机构间合作也较为紧密；对外合作上，中国科技大学、清华大学、南方科技大学等与美国麻省理工学院、加州理工学院、英国牛津大学、澳大利亚国立大学、加拿大滑铁卢大学等建立了一定的合作关系。国外方面，美、英、日三国合作紧密，麻省理工学院、马里兰大学、牛津大学、东京大学等高校合作活跃，国际合作程度显著强于国内。
从网络构建视角来看，中、美两国在量子测量技术生态位中处于引领者地位，但我国量子测量技术生态位自成一体，相对封闭。美、英、日等国技术生态彼此渗透，更加开放、交融。这与上文提到的美国在战略布局上与多国建立量子外交的努力相吻合，再次说明了在生态位营造过程中，期望的清晰表达与引导对推动未来产业实践的重要性，在国际合作方面国家层面的引导作用尤为显著。
基于SNM理论中的学习实验视角来看，量子纠缠、量子态、量子力学、量子光谱成像、量子退相干、量子密码学、量子点等是实验探索的热点（
图8）。
4.2 技术研发专利数据分析
与论文检索策略类似，通过Patsnap进行专利检索。从专利技术来源国分布情况来看，我国处于领先地位（
图9），原子钟是技术研发实验热门（
图10）。从创新个体来看，美国霍尼韦尼、德州仪器公司，日本东友精细化学、精工爱普生等是技术利基中的强势个体，是我们强劲的对手（
图11）。
4.3 人才流动分析
从全球量子测量高层次人才（H指数≥10）分布看，美国遥遥领先，共209人；中国第二，共102人，不到美国的一半（48.8%）；德、意、法、日、英等国紧其后（
图12）。
Amnier主要依据同一作者所属机构的变化，统计2014－2023年全球量子相关人才流动情况（
图13），可以发现美国是最大的人才集散地，也是最大的人才净流入国，净流入人才数量2万余人。中国人才净流失6000余人，成为全球最大的人才净流失国，其次是俄罗斯。
美国量子科学经济和安全委员会（ESIX）2021年发布的《国际人才在量子信息科学中的作用》报告指出，美国量子相关学科博士生主要由外国学生构成，其中，72%的外国研究生毕业10年后仍留在美国，中国学生的这一比例是90%
[63]。兰德公司相关研究也显示出，量子领域相关人才正从世界各地流入美国
[64]。人才流失警示我们量子测量人才生态网络正在向美国聚拢。
4.4 产业链分析
以新旧社会技术体制转换为界限，量子测量产业尚处于理论探索或实验室原型机研发阶段，尚未进入商业化转型（如基于SERF磁力计的脑磁图设备），或处在从实验室至商业化的转型初期（如微波原子钟、量子磁力计），产品不成熟、不丰富，只有少量特定用户（军用、民用），如微波原子钟用于车载、机载、船载等应用场景。量子测量领域消费者群落尚未形成，产业化规模有限，处于典型的体制外市场生态位雏形阶段。受限于市场化、产业化实践不足，简要分析该阶段生态位分布情况与特征。
第一，全球量子测量产业发展处于早期阶段，市场生态位尚未成型。量子测量产业链上游主要包括从事基础技术、设备、器件、材料等研发与生产的机构，美国占多数席位，主要有RHP Technology、Sivananthan Laboratories、Novanta等具有一定国际知名度的企业，英国有Elliot Scientific、ReWave Systems、Zero Point等企业，我国的赋同量子、国光量子、鲲腾量子等多是近两三年新成立的初创型企业。处在产业链中下游的整体方案提供商（如量子磁力计、原子钟、重力仪、陀螺仪、加速计、雷达等等）中有美国的Symmeticom、Microchip、Microsemi、RICH、ColdQuantum、QuSpin等知名企业，欧洲企业的Megin、M Squared Laser Ltd.等公司，日韩的TDK、JEOL、HORIBA等公司，我国的队伍也在逐渐壮大，如天奥电子、波时科技、同步电子、昕磁科技、中科酷原、微伽量子、国盛量子等相关企业和初创公司。
第二，美国市场化早于我国，我国整体上落后一个阶段，但差距在快速缩小。以原子钟为例，美国的Microsemi公司（美高森美）于1992年开始研制507型铯原子钟，中国科学院开始研制星载原子钟的时间是2006年，国内其他机构相关产品研发则又推迟了近10年。光学原子钟、量子重力仪、原子陀螺仪等同样如此，相比国外晚10~20年不等，整体上要落后一个阶段。但这种差距在快速缩小，比如，成都天奥电子TA1000不仅是我国首台铯原子钟，也是国际上第一台激光小型原子钟，北京波时科技研制的B-AC系列原子钟性能达到国际先进水平，且完成产品化工作，可以接受小批量订货。
第三，由于技术门槛高，量子测量企业多由高校院所孵化而来。如我国昕磁科技由浙江大学创新研究院孵化，中科酷原由中国科学院精密测量科学与技术研究院孵化。对于我国来说，由于产品化、市场化薄弱，在加强基础研究的同时，应加强国际合作，加快推进量子测量成果落地转化，大力推进高校院所初创企业孵化，无论其处于产业链何种位置，早期都应给与关注和支持。
5 结论与讨论
作为未来产业中的一支生力军，量子测量产业成长壮大需要经历从稚嫩到成长、成熟的过程，SNM理论为我们提供了探究其内在演化机理并助力其发展壮大的新视角。未来产业需要落地，量子科技需要落地，同样地，情报研究和服务也需要落地，需要在客观知识世界中建立科学情报工作流程
[65]。面向量子科技领域的专门智库和情报服务机构纷纷出现，如老牌兰德公司以及The Quantum Insider、iCV Tank、Research and Markets.com、QURECA等等，可以通过信息搜集、战略趋势分析、技术预测、市场监测、最佳案例、国际交流合作分析等多种方式，在明确期望、学习实验、网络构建等方面发挥情报保障和决策支撑作用，助推量子科技利基培育升级。本文结合新兴技术成长特点，在竞争态势研究中引入战略生态位管理思维，具有创新性和探索价值。基于SNM理论对量子测量产业创新生态位、战略与竞争态势进行系统分析，便于把握整体形势，但受篇幅限制，对局部的分析不够细腻，后续研究将逐个深入。
基于SNM视角和情报思维，总的来说，量子测量领域生态位方面：基于生态位形成的五个步骤，即零散实验—多实验路线并进与技术利基形成—实验扩大到利基市场—新旧技术体制转换—保护空间撤离，需从期望建立、实验学习、网络构建三方面发力，促进技术利基和市场利基的快速形成，其中，构建网络生态是关键，正如法国国际关系研究所爱丽丝•帕尼耶（Alice Pannier）博士所言，“世界级量子竞赛已经不仅仅是一场竞赛，而是一场全球量子生态系统运动”
[66]，这种生态系统既包括国内本土网络生态，还包括全球网络生态。
战略方面：国家层面推进量子生态体系化发展是大势所趋，随着量子测量在美国国家战略中的地位提升，量子传感研发投入将进入密集期，值得我国关注。
竞争态势方面，中美两强相争，我国在基础研究和专利产出数量方面略胜于美国，但在产品化和产业化发展方面，美国优势显著，除美国之外，英国、日本、德国等也是我们强劲的对手。我国在保持基础研究优势的同时，还需加强国际合作与谨防人才流失并重，加快推进研究成果走出实验室，实现产品化、市场化。
通过本文有关量子测量竞争态势整体分析可以发现，相较于美国，国际交流合作、人才队伍建设、产业化发展是我国量子测量产业发展的主要短板，这对技术生态位尤其是市场生态位形成与发展至关重要。在国际交流合作方面，美国当前的主要做法：一是加强对外国际交流合作，调查发现，美国自2019年以来已经陆续与11个国家建立了量子国际合作联合申明（见
表2），就知识产权、资源共享、人员交流、全球供应链等方面达成一个较为宽泛的合作盟约，近来还与以色列、北欧、加拿大等国达成合作意向。以美国为首，国际量子合作联盟初步形成。二是孤立制约竞争对手国家，《2018美国国防战略》将中国、俄罗斯确定为“战略竞争对手国家”
[67]，《2022年国防战略》点名中国是“最重要的战略竞争对手”，俄罗斯“是最严重威胁”
[68]。目前，出于国家安全以及制约竞争对手考虑，美国对量子传感器出口开启管制
[69]，只考虑与盟国合作，与盟国及伙伴组建供应链联盟。全球量子研发生态高度互联，但尚无公开报道显示，中国与国外有任何正式的、机构级或国家级的国际伙伴关系，科学合作主要在研究人员个体之间展开。随着中美科技交流合作全面收紧，作为弥补措施，一方面可以挖掘和拓展与德国、巴西、法国、印度、俄罗斯等国家的国际交流合作；另一方面在倡导国际科技合作交流时，要强调科学与技术是两码事，要分开看待，提倡自由开放的科学交流精神，尽可能继续保持和巩固与美国在科学上的交流合作。
人才队伍建设方面，量子信息产业人才培养周期较长，需要给与人才稳定的科研环境，包括：一是深化改革人才评估激励机制，量子信息科学是一门应用型学科领域，人才评价不应以追求论文、专利为主导标准，而要以关键技术突破、成果转化等实际贡献为导向，给予人才长期稳定支持；二是相关部门成立量子工作小组，保持与高校、院所、企业、行业协会、智库、数据公司等沟通，定期监测量子行业人才流动情况，并开展量子劳动力需求预测评估，为量子信息产业发展做好人才储备；三是制定量子人才专项基金，结合量子信息科学的特点，在项目考核周期与考核标准上实行相对宽松的政策；四是耐心吸引海外量子人才（含非华裔外籍人才）回国（来华）工作，哪怕100个人中只吸引到1个，也是具有重要意义和价值的。
产业化发展方面，一方面产业联盟应尽量吸纳量子企业加入，以便提前规划量子传感器标准化进程，并提前想好美国压制中国争夺标准制定权的对策。目前来看，我国已有的量子信息产业联盟（如量子信息网络产业联盟、中国量子计算产业联盟等）成员主要以大学、科研机构为主，而美国QED-C是企业成员占绝大多数。另一方面，有条件的地区建立量子科技产业园，为量子科技企业创立和发展提供资金、技术、市场、人才、国际交流合作等对接服务和支持，打造量子科技创新创业生态。
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