首先，技术来源、结构、发展阶段的复杂性给颠覆性技术的选择和培育带来多重挑战。一是从来源上看，颠覆性技术创新具有基于科学原理重大突破和技术的交叉融合、技术的颠覆性应用以及以颠覆性思路解决问题催生颠覆性技术（问题导向）3种技术来源；二是从结构上来看，颠覆性技术创新在空间上由核心技术、支撑技术和辅助技术构成有结构的技术体系；三是从阶段来看，颠覆性技术创新经历实验室技术、中间试验技术、工程化技术和终端应用技术等过程。因此，不同技术来源、技术体系和发展阶段的颠覆性技术创新对应的技术选择和培育方式不同。

其次，不同应用场景下颠覆性技术创新驱动模式不同，技术选择和培育的主体和方式也不同。例如，服务于国家战略、事关国家安全的颠覆性技术创新（如前沿军事技术、重大工程装备）须由国家需求主导进行技术选择，并由国家提供长期大规模投资支持；而对接产业升级、避免“修昔底德陷阱”的颠覆性技术创新（如通用技术、关键核心技术）须由“政府+市场”双元驱动，根据产业属性、产业战略定位以及技术突破难度，与创新过程中各要素匹配需求，决定政府与市场在进行选择和培育时的结合程度。

最后，缺乏适配颠覆性技术创新的识别评价方法、标准和项目管理机制。当前，中国相关机构已做出部署，通过颠覆性技术创新计划、颠覆性技术创新基金等方式在技术的选择和培育方面进行了尝试，但仍存在以下问题：一是缺乏适应颠覆性技术创新内在特征的识别方法。传统有效识别渐进性技术的方法如技术成熟度评价法、技术路线图法、量化模型法和场景分析法等，其用于识别颠覆性技术的有效性有待检验和提高；越来越多具有颠覆性技术创新潜力的新技术来源于社会，超过了国家的管辖范围，这类颠覆性技术创新的主动识别和发现挑战巨大。二是缺乏颠覆性技术创新的科学评估标准。由于颠覆性技术创新具有偶然性、非共识性、高风险性、高失败率和学科交叉性，颠覆性技术创新的评估面临一系列问题，如缺乏成熟的评价数据作为评审基础、项目指标完成度等具有学术共识性的常规评价指标不适用于颠覆性技术创新、采用交叉学科评审方式可能遭遇因专家不熟悉该领域而被“远亲排斥”等。三是缺乏与颠覆性技术创新特点相适应的管理机制。颠覆性技术创新是为数不多却能改变格局的根本力量，但在整个科技创新体系中，现有项目管理机制主要针对渐进性创新，并不完全适用于颠覆性技术创新。

颠覆性技术创新遵循创新的一般规律，经历孕育期、婴儿期、成长期和爆发期4个阶段，分别面临基础研究路径选择的不确定性、技术选择的不确定性、市场选择和扩大的不确定性以及市场范式形成的不确定性，因此新技术在产业化的过程中往往无法跨越这些鸿沟，夭折于创新的“死亡之谷”。认清颠覆性技术创新成长的基本规律和关键点，帮助企业跨越“死亡之谷”，对于颠覆性技术创新的培育和发展具有重要意义。中国颠覆性技术创新在跨越“死亡之谷”的过程中，由于本身的一些特性和外部环境影响，过程尤为艰难。

首先，针对颠覆性技术创新的国家政策及调控机制不完善、存在滞后性。客观原因在于：一是中国对于颠覆性技术创新顶层设计与产业转型升级现状的认知程度不足，还未形成完善的颠覆性技术创新战略规划体系，对创新主体积极性的调动尚显不足，缺乏对创新活动的路径创造与有力支撑；二是政府难以准确预判颠覆性技术创新带来的变革性效应，同时也未考虑到现有主导产业对社会经济的支撑作用，在现实与未来的平衡中有可能导致产业选择上缺乏战略远见；三是政府面临传统技术形成的主导社会—技术体制压力，在政治意愿上一方面要维持相对的社会稳定，另一方面要应对颠覆性技术创新对国家治理格局的挑战，有可能影响改革决心，形成形势倒逼改革的局面。

其次，中国颠覆性技术创新面临早期创新投资缺位的现象。颠覆性技术创新具有不确定性、高风险性等特征，资本市场在创业早期存在创新投资缺位的现象，这是因为早期阶段存在投资过多与创业者失去创业动力的矛盾、企业募集资金结构化成本太高以及投资机构与新生企业合作消耗时间过多等问题，容易导致投资失败。相比较而言，国外有部分可借鉴经验。美国通过建立有效的创新生态系统能够降低投资的失败率，一方面创建社会规范和诚信规则降低交易成本；另一方面通过政府补助资本降低投资失败率。此外，风险投资家与企业家会建立互利共生的投资关系，也能够降低颠覆性技术创新的不确定性。而中国无论是在创新生态系统的建立还是在通过求助补贴资本、降低交易成本等方式弥补创业早期资金缺位问题的方面均不够成熟。

最后，严峻的内外部形势阻碍颠覆性技术创新跨越“死亡之谷”的进程。当前，中美科技竞争日益激烈，美国形成了涵盖战略、立法、司法、行政、外交等多个领域的体系性举措。2022年2月，美国发布新版《关键和新兴技术（CET）清单》，所列的先进计算、量子信息、人工智能、定向能技术、金融技术和高超音速技术等20项新兴技术是其加大“无尽前沿”科技竞争的关键前沿，也将成为美国加大多边出口管制的重要领域。这表明美国扩大了在新兴技术等领域的打压力度，进一步增加了中国颠覆性技术创新跨越“死亡之谷”的外部难度。