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中國網/中國發展門戶網訊 2020年4月1日,習近平總書記在浙江考察時指出,要抓住產業數字化、數字產業化賦予的機遇,加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設,抓緊布局數字經濟、生命健康、新材料等戰略性新興產業、未來產業,大力推進科技創新,著力壯大新增長點、形成發展新動能。同年10月14日,習近平總書記在深圳經濟特區建立40周年慶祝大會上提出,“要圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業鏈,前瞻布局戰略性新興產業,培育發展未來產業,發展數字經濟”。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年愿景目標綱要》中也已明確提出要“前瞻謀劃未來產業”。可見,推動未來產業發展是建設現代產業體系、培育發展新動能、促進經濟高質量發展的重要舉措,是面對新型國際關系、把握產業發展主動權的戰略舉措,也是謀求“十四五”時期競爭新優勢的關鍵所在。
未來產業的概念與特征
未來產業是以滿足未來人類和社會發展新需求為目標,以新興技術創新為驅動力,旨在擴展人類認識空間、提升人類自身能力、推動社會可持續發展的產業。作為面向未來的新興產業,未來產業在孵化自身細分產業的同時,還能為傳統產業和戰略性新興產業提供新機遇,賦予新動能。然而,目前對未來產業的界定標準,仍未達成共識。有研究認為應該從技術、需求、收入彈性和關聯效應等維度來判斷,也有研究認為快速迭代、跨界融合、高度集成、生態演化是未來產業的重要界定標準。總體來看,未來產業和戰略性新興產業息息相關,都是重大科技創新產業化后形成的、代表未來科技和產業發展新方向、對經濟社會具有支撐帶動和引領作用的前瞻性新興產業。相比于具有相對明確的產業形態、產業邊界、發展模式的戰略性新興產業,未來產業是基于未來技術突破和場景應用而培育的新興產業,具有較強的前瞻性和不確定性,需要各類產業新技術、新要素、新主體的聯合推動。
總結來看,未來產業主要有4個特點:①“誕生”于新科技突破帶來的應用。未來產業所依托的技術來源于顛覆性技術或是持續性技術群的突破,其中前者通過改變已有技術范式并替代主流技術,形成新產品或服務;后者則通過增量技術的改善,優化已有產品或是服務。新一代信息技術、基因技術、人工智能、未來網絡、氫能與儲能技術、新材料技術的跨界融合催生了未來產業。②不斷拓展人類生存和發展新邊界。未來產業的發展將有助于我們更好的認識深海、深空、深地、深藍的實體空間,以及5G、大數據、人工智能技術構建的數字空間。③不斷滿足人類和社會發展的新需求。未來產業的發展將會突破“需求引導新技術”的局限,開啟“技術引致新需求”的雙向通道,成為下一步創新動能的新增量。④創造新型載體。如,通過引入新要素、開發新設計、加工新材料、創造新工藝等,突破傳統產業形態,創造新型載體。
全球未來產業發展態勢與主要國家和地區的產業布局
全球未來產業發展態勢
量子信息、生物技術、高端制造等領域將會成為未來產業的重點。
信息技術領域。未來網絡技術、光電子技術、人工智能等產業會對經濟、軍事和生活等產生全面影響。例如,量子計算將在加速新藥研發、加速破解加密算法、加速人工智能及金融發展方面釋放巨大算力,量子通信在軍事國防、國家政務、金融、云服務、電力等方面釋放應用潛力,在自身孕育未來產業的同時,推動其他相關產業的發展。
生物科技領域。基因編輯、合成生物學、生物制造、腦機接口、可穿戴設備等將帶動未來產業的蓬勃發展。例如,合成生物技術和基因編輯技術的迅速突破,使得合成生命可能成為我國實現顛覆性創新的領域之一,進而帶動相關產業發展。中國科學院2012年啟動的戰略性先導科技專項(B類)“腦功能聯結圖譜”項目,不斷推動腦科學的發展、腦疾病的防治、人工智能的開拓,為產業轉化提供支撐。
高端制造領域。隨著面向深海空天極限環境的探測和資源開發利用技術的進一步突破,可能孵化出可回收火箭、商業空間站、全球低軌通信導航傳感網絡等未來產業。
主要國家和地區的未來產業布局
近年來,美國、歐盟、日本、韓國等國家和地區都把未來產業發展擺在十分突出的位置,密集出臺重大規劃政策,不斷謀劃布局其未來產業發展,并從研發投入、市場培育、法律制度方面給予大力支持,努力搶占未來發展先機。
美國白宮科技政策辦公室(OSTP)于2019年發布的《美國將主導未來產業》,涉及人工智能、先進制造、量子信息和5G四大方向的未來產業。2021年,美國總統科技顧問委員會(PCAST)發布《未來產業研究所:美國科學與技術領導力的新模式》,為實施未來產業發展戰略設計新型創新主體,以促進從基礎、應用研究到新技術產業化的創新鏈全流程整合,推進交叉領域創新,提高創新效率。
歐盟委員會于2019年發布的《加強面向未來歐盟產業戰略價值鏈報告》,計劃提高歐洲在互聯且清潔的自動駕駛汽車、氫技術及其系統、智能健康、工業互聯網、低碳產業和網絡安全等六大戰略性未來產業的全球競爭力和領導力。
日本也在加緊布局未來產業。2016年,安倍內閣確定了28.1萬億日元規模的《實現面向未來的投資的經濟對策》方案,明確提及第四次產業革命、物聯網(IoT)商務、知識產權戰略等概念,強調要充實人工智能、新材料、宇宙航空、能源等產業的基礎性研究,展現了日本著力革新產業技術與能力,提高國家核心競爭力的決心和舉措。
韓國在2019年2月頒布了《投入20萬億韓元研發資金的政府研發中長期投資戰略》,提出了以技術為中心的主力產業、未來和新產業、公共和基礎設施、生活質量四大投資領域和一個以政策為中心的優化創新環境投資領域。文在寅就任韓國總統以來,根據韓國技術及市場特點將重點科研領域細化為基礎科學、核心技術、基礎技術,并注重加強融合技術及相關法規制度建設,力求進一步擴大韓國未來發展動力技術和產業發展。
從戰略規劃中可以發現,美國、歐盟、日本、韓國等主要國家和地區對未來產業的發展方向、重要性、發展路徑判斷都較為一致。加快人工智能、量子信息、未來網絡、生命健康等未來產業的發展已成為共識,發展路徑上都采取了產業鏈視角“補短板”和創新鏈視角“建長板”相結合的模式。
我國未來產業的發展現狀、機遇與挑戰
我國未來產業的現狀分析
當前,我國經濟發展正處于新舊動能轉換的時期,經濟發展開始由高速增長階段轉向高質量發展階段,因此需要科技創新和產業高端化來提升經濟發展質量。未來產業可以通過創造新增量、帶動新就業、挖掘新潛力來緩解全球經濟發展下行壓力,從而成為新一輪經濟發展的新引擎。
我國也已開展未來產業的布局。從國家發展改革委、工業和信息化部等部門規劃的重點發展產業來看,未來產業布局主要集中于人工智能、高端裝備制造、增材制造、物聯網、大數據、云計算、新能源汽車、醫藥工業、智能機器人等領域。從地方發展規劃來看,北京、深圳、廣州等城市已明確提出要布局未來產業,量子信息、人工智能、生物醫藥、半導體等成為重點關注方向。例如,北京“十四五”時期將前瞻布局量子信息、人工智能、工業互聯網、衛星互聯網、機器人等未來產業。深圳市財政于2014—2020年,連續7年每年安排10億元用于設立深圳市未來產業發展專項資金,支持產業核心技術攻關、創新能力提升、產業鏈關鍵環節培育和引進、重點企業發展、產業化項目建設等。廣州市采用引導基金投資、直接股權投資、補助和補貼等方式,支持新一代信息技術、生物與健康產業,以及新能源汽車、智能裝備和機器人等新興產業的發展。
我國未來產業的發展機遇
未來產業是當今我國能夠和國際創新保持同步的、為數不多的重大創新機會之一。從全球技術和產業發展來看,新一代數字信息產業的發展將進一步促進大范圍技術創新。顛覆性技術有可能根本改變技術路徑、產品形態、產業模式,創造出新產品、新需求、新業態。例如,量子計算機的突破將推動人工智能、大數據等多個未來產業實現飛躍性發展。同時,應對新冠肺炎疫情客觀上為全球未來產業帶來加速發展的新機遇。通過將云計算、大數據、人工智能、物聯網等先進技術與產業相互結合,實現對政務、金融、工業、教育、醫療等領域的全面升級。基因編輯、生物制造等與人民生命健康聯系緊密的未來產業將得到持續發展。
從國內發展基礎來看,我國未來產業的發展已具備了一定的科技、經濟和社會條件。
(1)我國基礎研究和應用基礎研究已孕育出一定的成果,逐步進入產業化階段。改革開放以來,尤其是十八大以來,我國在先進計算、生物技術、新材料等領域取得了重要進展,量子計算、合成生物學、人工智能等部分科學技術已經具備了產業轉化的基礎。2020發布的自然指數(Nature Index)年度榜單中,中國科學院名列綜合研究實力榜第一位。同時,我國企業創新活力不斷增強,規模以上工業企業中研發活動企業數量占比從2011年的11.5%增長到2019年的34.2%,保持本領域國際領先地位成為創新型企業的戰略目標(圖1)。如何保證科技成果的快速產業轉化,對未來產業的發展具有重要意義。
(2)我國具有良好的制造業基礎優勢和未來產業應用場景。我國已經建立了較為完整的產業體系,發展成為世界制造基地。在聯合國公布的500余種主要工業產品中,我國有220多種產量位居世界第一。龐大的本土市場、仍具有相對競爭力的制造成本和日具規模的產業集群,為我國未來產業發展提供了基礎的采購、物流、研發響應等方面的優勢。同時,我國幅員遼闊,差異化的社會經濟、人文地理等為未來技術的應用提供了差異化的場景。以5G網絡、數據中心、云計算平臺、工業互聯網及融合和創新類基礎設施為代表的新基建,呈現出技術迭代快、全球化程度高、商業模式活躍、市場競爭激烈,以及對行業賦能作用呈現乘數效應等突出特點[14],正在成為推動未來產業發展的重要動力。
(3)我國有超大的市場規模和人力資源優勢。我國擁有包括4億多中等收入群體在內的14億人口,構成了超大規模內需市場。同時,我國網絡用戶群體也在發展壯大。截至2020年12月,我國網民數量達到9.89億,互聯網普及率達70.4%,擁有其他國家不可比擬的數據資源及市場容量優勢。在人力資源方面,我國每年有近800萬本科和專科畢業生,以及60萬以上的碩士和博士畢業生(圖2)。2020年,教育部、國家發展和改革委員會、財政部聯合印發《關于“雙一流”建設高校促進學科融合加快人工智能領域研究生培養的若干意見》,為未來產業的發展奠定良好人才基礎。
(4)我國戰略性新興產業發展積累了組織和政策經驗。2010年,國務院出臺《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》,隨后在“十二五”和“十三五”期間都出臺了專項規劃,推動了戰略性新興產業的有序、快速、高效發展,并在產業規劃、政策制定、組織落實等方面積累了豐富的經驗。在此基礎上謀劃未來產業的發展,能更清楚的認識產業發展的創新規律和組織特點。
我國未來產業面臨的挑戰
近年來,技術封鎖和貿易保護主義對全球產業構成了嚴重威脅,未來產業在誕生之初就可能面臨嚴峻的挑戰。我國產業整體發展水平雖然有了很大提升,但在產業基礎能力、供應鏈完備性等方面與世界先進水平仍存在差距。
(1)產業基礎能力仍然薄弱。我國核心基礎零部件(元器件)、關鍵基礎材料、先進基礎工藝和產業技術基礎的發展水平和自主可控能力,與世界制造強國仍有較大的差距。
(2)供應鏈不完備,關鍵核心技術缺失。這將成為我國產業安全的隱患,也會嚴重制約未來產業的產業鏈建設。
(3)研究人員總量雖高,但占比仍處于較低水平。我國研究人員占研發活動人員比例僅為42.6%,遠低于主要發達國家的平均水平(圖3)。
(4)對未來產業缺少戰略性系統布局。目前,我國尚未出臺有關未來產業的綜合性指導意見。在“十四五”規劃中明確提及未來產業發展方向的15個省份中,有10個省份將“量子信息”或“量子科技”作為主要方向,未來可能會存在重復布局和建設。
推動我國未來產業發展的政策建議
發展和壯大我國未來產業,需要在現代產業體系和國家創新體系中找準結合點,在加大基礎研究、孵化產業生態、加強人才培養等方面提供支撐。
(1)提升“從0到1”的自主創新能力,筑牢未來產業發展基礎。依托國家戰略科技力量,聚集優勢隊伍,聚焦國家重大戰略需求,加強需求導向的基礎研究。加強前沿技術多路徑探索、交叉融合和顛覆性技術供給。鼓勵多元化主體參與未來研究,在科教資源優勢突出、產業基礎雄厚的地區,支持高校、科研院所設立未來研究院、未來技術學院,支持大型科技企業設立面向未來研究的實驗室。推動國內外新興產業技術合作研究,營造未來技術研究氛圍,組織有世界影響力的未來研究活動。聯合企業和民間組織共同設立未來研究大獎,對形成前沿技術突破、引領創新思想的團體和個人予以獎勵。
(2)助力形成從“基礎研究+技術攻關+成果產業化+科技金融”的未來產業培育鏈。依據技術特點和產業成熟度梳理政府和市場的分工合作,推動產業創新和未來產業的孵化。進一步完善知識產權體系建設,培育新型科技服務業,推動科技成果轉移轉化交易平臺、研發平臺等的建設,構建“技術+模式”的雙輪驅動型創新生態。
(3)打造未來技術應用場景,加速形成若干未來產業。加快新技術的市場化進程,推進新技術在具體應用場景和行業領域的應用和有效驗證。重視新型基礎設施建設和布局,推動新技術與生產、生活、生態、治理各領域全環節構建多維度、可持續的場景體系。重點扶持行業級、場景級系統解決方案供應商,鼓勵優勢企業圍繞場景拓展行業應用領域,孵化未來產業。
(4)加強未來產業人才培養和引進,完善高校培養計劃。加快培養和引進國際一流人才和科研團隊,加大科研體制機制改革力度,進一步下放科研機構自主權,最大限度調動科研人員的積極性。改變應用學科評價體系,改變頭重腳輕的應用學科布局,引導高校針對人工智能等未來產業增設以細分領域為研究方向的院系或專業,以縮短未來進入工作崗位的適應時間。
(5)發揮專業智庫優勢,加強對未來產業戰略規劃、預見預測與發展模式研究。鼓勵智庫開展未來技術預測和未來產業研究,組織發布有全球影響力的年度發展報告,加強未來研究成果對科技和產業發展的決策支撐作用。
需要注意的是,未來產業的發展需要勇闖“無人區”,如何規制新興技術產業化帶來的風險,是對政府綜合治理能力的考驗。權衡新興技術產業化帶來的倫理、社會和經濟風險,需要重新考慮法律假設、風險研判和利益平衡等維度的問題,做好產業引導和培育,建立以敏捷為核心的治理框架,為未來產業提供良好的發展空間。
(作者:沈華,中國科學院科技戰略咨詢研究院;王曉明,中國科學院科技戰略咨詢研究院;潘教峰,中國科學院科技戰略咨詢研究院 中國科學院大學公共政策與管理學院。《中國科學院院刊》供稿)