中國網/中國發展門戶網訊 中國式現代化是新時代中國最大的政治，高質量發展是中國式現代化的首要任務，科技創新是高質量發展的主引擎，新質生產力是科技創新的總牽引。數字技術到了聯袂賦能復合突破的關鍵戰略窗口期，并裹挾整個人類社會加速進入數字文明時代，而且以數字技術為底座的新技術呈現迭代疊加、加速演進的新態勢。正如習近平總書記所指出的那樣“數字技術正以新理念、新業態、新模式全面融入人類經濟、政治、文化、社會、生態文明建設各領域和全過程，給人類生產生活帶來廣泛而深刻的影響”。在數字技術沖擊和裝備下，“數據石油”更是成為技術變革的重要催化劑和動力源，科技創新的速度和新技術產業化的濃度成為各國競爭力的所在。面對世界之變、時代之變、歷史之變，不斷創新高技術，催生新質生產力，是應對世界大變局、增加國家引領力，從而戰勝不確定性的根本法寶，也是變危為機的前置條件，直接決定了我們能否在新一輪科技革命和產業變革中勇立潮頭，砥礪前行，引領世界發展。

數字時代科技創新成為經濟社會發展的主引擎

當前，人類正處于歷史性時代躍遷的關鍵時期，與工業文明相比，以人工智能、云計算、物聯網、大數據、區塊鏈、3D打印等互聯網技術為標志的新一輪技術革命對人類社會產生了顛覆性的更為廣泛且深遠的徹底影響，“全世界進入顛覆性變革新階段”。數字時代呈現出的開源共生、開放互惠、對等互利、共享圓融、全球運作的特質，表現出的無限鏈接、動態協同、范圍經濟、不確定性等特征也重塑了科技—經濟—社會創新范式，更進一步變革了國家之間競爭方式及動搖了世界秩序格局。這迫切需要我們站在時代變革的宏大敘事背景下對其進行多維度深層次的解構，以便更加明確戰略導向，進一步凝聚共識。

數字時代科技創新無邊界特性急需塑造國際治理新秩序

長久以來，地理空間單元的地緣政治沖突始終伴隨人類發展的各個階段。早期，地緣政治主要以軍事為手段展開平面直接沖突對抗，目的在于搶人占地。隨著經濟全球化的開啟和工業化對經濟全球化的深化，經濟利益在國家總體利益中的位置顯著提升，國家間的軍事爭奪逐漸為經濟與市場競爭所替代，成為外交事務的關鍵內容。進入數字時代，開源共生的技術支撐、開放互惠的運維環境、共享圓融的主體架構、對等互利的競合多贏和全球運作的市場范圍成為經濟社會運行的新法則。區別于地理空間，數字空間表現出明顯的無邊界和跨界互融共享的特性，且數據生產要素的力量逐漸超越甚至取代了傳統的軍事力量、經濟力量，成為國際關系的主導力量。同時，隨著人工智能等新型數字技術的不斷進步和加速應用，推動數字平臺公司的權利進一步擴大，使傳統地緣政治出現了新的戰略空間，國家可以透過平臺企業并通過網絡和數字技術來實現政治目標。

更為關鍵的是，數字空間下的信息流通的無限制、全球連接和交流、實時在線交互、虛擬社區和數字身份、知識的共享和創新等加速了數字地緣版圖的形成，這一版圖在新技術、新模式的推動下也在不斷刷新重構，形成了對傳統地緣政治版圖和世界格局的顛覆。而要在數字地緣版圖和世界格局中占據有利地位，勢必要不斷提升和強化科技創新的水平和速度，大力發展數字技術和處于創新鏈、產業鏈、人才鏈高端地位的數字產業，提升國家在國際數字空間的影響力和控制力。誰掌握技術主動權，不僅能在以構建“小院高墻”的大國對抗競爭中贏得先機，也能為國家提供新的戰略發展機會和國際合作平臺，特別是數字技術還為國家架構域外治理體系在全球治理和國際規則制定中發揮更為積極的作用提供了關鍵支撐。此外，依托于信息網絡及先進數字技術的數字國際競爭，展現出隱蔽性強、成本低、打擊范圍廣、見效快的優勢，成為國家新的權力依托，這也要求我們必須具備高水平的科技自立自強能力。

科技創新的自覺自發才能成為全球引領者

從實踐邏輯來看，我國科技戰略正處于由模仿追趕向引領創新轉變的重大戰略拐點。在數字時代，創新范式的迭代演進呈現出“責任式創新”“整合式創新”“有意義的創新”和“引領性創新”的新的規律性特征，技術迭代和技術創新突破的速度顯著加快，突變式的技術成果涌現，顛覆了傳統技術線性發展的認知。這些新變化使得如今的創新特別是原始創新更依賴于綜合性、系統性、生態型的科學技術創新體系，而其背后來自于由戰略愿景驅動的全面和協同的“整體創新”（holistic innovation）新范式的支撐。與此同時，國家之間的技術交流、擴散、合作變得更為緊密。而這種交流合作及其形成的科技競爭，事實上也成為國家間爭奪全球科技創新資源的配置權之爭。

習近平總書記指出，“科技創新成為國際戰略博弈的主要戰場，圍繞科技制高點的競爭空前激烈”。只有全面占據全球創新鏈、產業鏈、價值鏈的高端，鍛造“引領性創新”的能力，才能把安全發展的戰略機遇牢牢掌握在自己手中。在新的時代，具體技術產品上實施禁運的作用日漸式微，利用科技領域中的專利、標準、規范等制度手段進行“阻擊”則成為新的對抗方式和戰斗武器。這使得僅僅追求突破“卡脖子”“卡腦子”技術難以從根本上扭轉在參與國際競爭中的劣勢，而要求我們還要在“卡嗓子”的規則、議題、標準引領等方面發揮全球先導者的角色。

科技原始創新是擺脫經濟周期約束的關鍵

從人類的發展史來看，由于技術革命的不斷涌現，世界經濟總是處于大周期嵌小周期的循環之中，而經濟危機也總是周期性重演。美國經濟學家安瓦賽克（Anwar Shaikh）分析了自1890年以來美國和英國的通用價格水平（以黃金表示的價格）的變動，并確定了3個長周期。而回顧更早的世界史，人類邁入“海洋時代”以來，有包括葡萄牙、西班牙、荷蘭、英國、美國5個主權國家經歷了相應的技術范式創新周期，以及與之對應較為明顯的經濟周期波動，且“每一次科技和產業原創都深刻改變了世界發展面貌和格局”。15世紀的葡萄牙的興盛來自于數學天文學知識及改進的指南針技術的應用。16世紀的西班牙主要依靠造船和航海技術。17世紀的荷蘭主要得益于航海和金融技術。18世紀英國的強勢崛起來自于蒸汽機引發的第1次人類質的突變，引爆工業革命；這次產業革命常常被認為是人類歷史上真正具有革命意義的徹底變革，它徹底改寫了經濟政治社會運行的邏輯。20世紀美國的霸權地位在于抓住了電力和信息引發的第二、三次工業革命的重大機遇。

歷史性地縱觀從葡萄牙到美國的霸主更替，衰敗或遭遇的發展危機主要在于制度環境和技術革新陷入止步不前的困境。可以說，繁榮與危機總是伴隨連續累積的自主創新和逐漸彌漫的技術擴散，蕭條與復蘇總是伴隨技術范式質變和重大技術革命。正如歷史學家霍布斯鮑姆在其名作《產業與帝國：英國的現代化歷程》所描述的那樣：“正是產業革命，將英國正式推向了新帝國的全球霸主地位。不過，令人驚嘆的是，也正是新的產業革命，將跟不上革命步伐的不列顛新帝國，摔下神壇”。熊彼特認為創新周期形成經濟周期，而羅斯托認為，經濟長波與經濟階段相對應，每個階段首先由技術突破引發主導產業的崛起，帶動經濟的復蘇，隨后技術逐漸擴散，推動經濟的繁榮，最終由于技術被更新的技術替代引發經濟的衰退。

正如習近平總書記所概括的那樣，“創新始終是一個國家、一個民族發展的重要力量，也始終是推動人類社會進步的重要力量”。可以雄辯地看出，科技創新是擺脫經濟周期約束，扭轉周期衰退，引領新一輪繁榮的重要前提條件。而在數字時代，人類逐漸進入原子化社會，大數據、人工智能、云計算、區塊鏈、元宇宙等先進技術有希望構建出準確完整的人類運行軌跡圖譜，能為宏觀調控和微觀治理提供更有力的技術賦能，人類行為和經濟運行也極有希望變得可以精準預測。

數字時代科技創新是提供世界治理中國方案的關鍵

在數字時代，科技創新治理是國家治理不斷創新的新常態，治理行為也以產業的形態出現，像產業升級那樣，治理模式也不斷需要升級，否則就會掉隊落后，甚至會被開除“球籍”。習近平總書記多次強調，要“更加重視運用人工智能、互聯網、大數據等現代信息技術手段提升治理能力和治理現代化水平”。從動力的視角看，數字時代的新技術革命能對經濟治理、政治治理、文化治理、生態治理、社會治理等形成新的技術和理念層面的支撐。當前，經濟社會發展進入以易變性（volatility）、不確定性（un-certainty）、復雜性（complexity）和模糊性（ambiguity）為特征的烏卡（VUCA）時代，以社會趨勢、人類元素、變化技術、信息管理等相互作用為突出形態的動態社會系統成為國家治理的新關注點。面對數字經濟條件下日益增加的復雜性和不確定性，國家治理體系表現出整體感知能力大幅提升、各類數據平臺成為國家治理體系的依仗和重要組成部分，以及國家治理的實現方式由以結果為導向的事后控制轉變為基于數字技術的過程治理等新特征；而適應這些新特征則需要以科技創新作為關鍵的基礎性支撐，這同樣需要實現高水平的科技自立自強。

工程生態是數字時代產業變革的培養皿

從科學與社會發展的互動關系看，科學和技術知識需要經過工程化的過程才能成為直接的新質生產力。脫離工程化的過程，處于工程活動之外的科學和技術知識都僅為四處游蕩的生產要素，工程科技將科學發現同產業發展聯系在一起，成為經濟社會發展的主要驅動力。習近平總書記指出，“工程科技的每一次重大突破，都會催發社會生產力的深刻變革，都會推動人類文明邁向新的更高的臺階”。數字經濟中，創新與經濟的耦合關系越來越強，國家的高質量發展和社會的可持續進步更加依賴于產業變革。工程生態作為數字文明時代產業變革的社會基礎設施，在大數據、人工智能、5G通信和區塊鏈等新技術推動下，將進一步深刻改變我們的生產、生活與治理模式，更將成為不斷催生產業變革的重要動力和關鍵性國家創新基礎設施。

工程生態的概念內涵

工程生態是一種有關工程活動的思維和理論范式，是以工程這一人造物為主，以生態演化價值為輔，通過“生態”隱喻的思維方式去認識和研究工程，揭示工程個體的能動性、彼此競合的共生關系，以及與外部環境互動的特點，強調系統性、生態性和協同性，有助于更好地理解新產業革命的趨勢和未來方向，并為加強基礎研究、構建新技術產業化平臺、提升創新能力和建立新技術產業化體系提供理論框架設計。工程生態的研究對象和主體是工程，它不但把人、生物界看作生命體，而且把機器、產品、社會機構、社會環境因素等也看作是“類生命體”，把工程生態看作是廣義生態系統，從“微觀—中觀—宏觀”對“工程”的“動態生命”和“廣義生態”進行全視野、跨學科的理論、實踐分析和研究。

產業變革的工程生態的核心要義

產業變革不但包括技術要素（或“維度”）的變革，而且包括“工程制度”“工程共同體成員和結構”“生產方式”“生活方式”“城市化進程”“社會面貌”等方面的變革，是工程生態多要素相互糾纏互動賦能的全面性范式變革創新。產業變革的過程可劃分為產業原創階段（從“0”到“1”產業）即未來產業、產業衍生階段（從“1”到“100”產業）即戰略新興產業和產業成熟升級階段（從“100”到“10 000”產業）即傳統產業優化升級3個階段。據此我們可以把“產業變革工程”包括產業原創工程（從“0”到“1”產業創新）、產業衍生工程（從“1”到“100”產業創新）和產業升級工程（從“100”到“10 000”產業創新）。“產業變革的工程生態”則指以工程生態新范式分析與研究產業原創、產業衍生和產業升級。

產業變革的工程生態的系統構成

產業變革的工程生態指以工程生態新范式分析與研究產業創新和產業變革，是一個復雜而多層次的系統。其架構包括原生理念、關鍵共性技術、實體底座、生態培養機制、未來需求場景、標桿示范、資源整合和迭代創新及全球網絡等。

原生理念是產業創新工程生態的基礎。它代表了一種全新的思維方式和理念，是指導產業創新方向和策略的基本概念。原生理念強調從產業的本質和根本出發，尋找獨特、創新的方法，引領產業創新向更高層次邁進。

關鍵共性技術是產業變革的工程生態的基本要件。工程聯系著技術的應用和科學的基礎，發揮著“扳機”和載體作用。關鍵共性技術為整個產業變革的工程生態提供穩定的能量和動力。關鍵共性技術指那些在多個領域或應用中都有關鍵作用，像“樹根”一樣，既是各個產業的供給機制也是支撐產業衍生的支柱。關鍵共性技術常常是某一產業或多個產業的核心驅動力，決定了產業本身的發展產業的未來發展方向、速度和質量。關鍵共性技術具有廣泛的應用前景，可以在不同領域和產業中發揮作用，在創新工程生態中連接不同的參與者，促進資源共享與創新合作。

軟硬結合的實體底座是產業變革的工程生態的基礎支撐。一方面，實體底座包括具體的物質基礎設施和硬件設備，如公共實驗室、檢測中心等，這些設施為研發、生產和測試創新產品及技術提供了物質支持，為產業創新和產業變革提供了必要的條件和資源，使得創新能夠得以實施和落地。另一方面，標準、認證及基礎軟件、智力資本等底座可以幫助實現數字化和智能化的創新，提供匯集不同的參與者的平臺，形成協同創新的生態圈，實現產業的全面創新。

培育新產業、新業態、新模式是產業變革工程生態的主要功能。產業體系在工程生態支撐下不同產業之間不斷深度融合、相互衍生、共享共生，形成各種新的產品、新的服務及復雜多樣的產業種群、產業群落等，反過來又促進了經驗和資源的共享，人力資本的新生，進而推動創新和競爭力的提升。同時，不同產業的產業適配度和產業體系位存在差異，在生態系統中所處的具體角色和功能各不相同，所有這些因素協同作用推動著產業變革。

未來需求場景創造是產業變革的工程生態的重要任務。未來需求場景是指基于科學知識和技術創新，構建起來的具有前瞻性、引領性和可持續發展的系統，能夠預測和應對未來可能出現的問題和需求，應對不斷變化的挑戰和機遇，在全球范圍內引領創新和發展方向，平衡經濟、社會和環境的需求，實現長期可持續發展。未來需求場景的前瞻性體現在系統有超越眼前的限制，思考長遠未來可能出現的挑戰和機遇的能力；引領性則體現在系統能跟隨現有趨勢，并能積極塑造未來；可持續發展體現系統能在滿足當前需求的同時，不損害未來世代的利益，實現政策制定、企業戰略和社會參與的協同，達到經濟、社會和環境多維度平衡。

標桿示范是產業變革的工程生態的重要手段和表現形式。標桿示范是指在特定領域或產業中，選擇具有杰出表現和創新成果的項目或實踐，通過其成功經驗來激勵和引導其他相關方的行動。建立標桿示范，可以展示先進的技術、最佳的實踐和最成功的方法，激發創新熱情和動力，提供案例借鑒和成功經驗，從而促進產業的發展和創新。樹立新的標桿和典范不僅是對工程最佳實踐的體現，也是推動產業變革創新和優化的關鍵因素。新標桿是一個綜合性的模型，能夠高效融合供應鏈、價值鏈、資金鏈、政策鏈和文化鏈，從而實現全面和持續的優化和提升，為整個生態系統設置一個明確和可行的目標，激勵所有參與者朝著更高的標準不斷前進。

資源整合和迭代創新是產業變革的重要內容和方式。現代經濟的工程活動通常要通過迭代不斷演進，通過不斷試錯和學習來提高創新的質量和效率，推動創新能力和競爭力不斷提升。迭代創新功能具體表現在將1次長周期創新變為多次短周期的疊加創新、通過多次迭代周期實現整體螺旋式上升的累計改進，以及以最小成本、最低風險來快速響應需求等3個方面。與生物基因變異相似，在迭代創新的每個迭代周期內改進都是有限的，所投入的時間和成本也是有限的，因此，將人力、物質、技術等資源進行整合，實現資源的優化配置和高效利用，是產業的迭代創新和發展的重要內容和方式。

全球創新網絡鏈接是在經濟全球化背景下，各類創新主體和創新要素組成的一種宏觀范圍（國家范圍，全球范圍）的創新資源匯集其中的宏觀網絡結構。全球網絡有利于促進資源共享和優勢互補，實現更優地資源配置和企業規劃，推動技術交流和合作，跨地域拓展市場和實現國際化發展，促進跨國合作和投資，拓寬視野和激發創新思維。

產業變革的工程生態的功能分析

產業變革的工程生態具有兼容歷史、動態融合、資源整合、迭代創新、服務支撐體系的功能。在兼容歷史方面，工程生態在推動產業創新和產業變革的過程中，能通過尊重和利用歷史積累的經驗和資源，避免重復勞動和資源浪費，實現有機地延續和發展，平穩地推進企業和產業變革。在動態融合方面，工程生態中的不同組織、技術、人才和資源可以靈活結合，形成新的協同效應，通過打破邊界，使資源和技術得到更好的配置和利用。在資源整合方面，工程生態可以將人力、物質、技術等資源進行整合，實現資源的優化配置和高效利用，同時可以分散單個組織的創新風險，為產業的創新和發展提供有力支持。在迭代創新方面，工程生態鼓勵創新的持續迭代和演進，支持通過不斷試錯和改進形成循環反饋，推動創新能力和競爭力不斷提升。在服務支撐體系方面，工程生態鼓勵建立完善的服務支撐體系，為創新者提供必要的支持和資源，包括提供理念支撐、技術支持、資金支持、政策支持等，幫助解決問題、提供指導。

數字時代產業變革的工程生態設計思路

架構數字時代產業變革的工程生態，數字文明的理念和關鍵技術是基礎，實體底座是將數字技術與實體經濟結合的關鍵，培育現代產業體系系統是有效促進資源共享和協同創新的重要手段，平臺工程生態機理是數字時代產業變革的工程生態的核心。以上要素相互關聯、相互賦能，共同構建了數字時代產業變革的工程生態。

數字產業的原生理念和關鍵共性技術

習近平總書記強調，要“利用互聯網新技術對傳統產業進行全方位、全鏈條的改造，提高全要素生產率，發揮數字技術對經濟發展的放大、疊加、倍增作用”。基于物聯網、大數據、云計算、區塊鏈技術、量子技術、人工智能等技術交叉所衍生出來的數字生產和數字服務技術已經可以成為獨立的技術域和產業鏈，以數據作為底層驅動來影響和改變社會生產和生活方式，推動人類有史以來第二次質的突變的第四次產業革命蓬勃興起。這些技術領域之間的相互作用和交叉融合產生了許多新產品、新服務、新業態、新模式，正在推動人類整個社會經濟的數字化轉型，并為未來的創新和發展開辟了新的前景。第四次產業革命是基于前三次產業革命的知識系統，同時以數字技術、網絡空間虛擬系統、生物技術等新興技術形成集群優勢，為實時數據采集和遠程監控提供了基礎，為決策制定、預測分析和商業智能提供了新的可能性，實現更高程度的互聯和信息共享，促進數字空間、物理空間和生物空間的深度融合。

軟硬結合的工程生態實體

第四次產業變革的工程生態的實體由標準、技術、管理、制度、文化等多個層面構成，并以“標準”作為工具打通各個領域。技術是新產業變革的核心驅動力。先進的數字技術，如物聯網、大數據分析、人工智能、區塊鏈和云計算等，提供了創新的工具和基礎。這些技術不僅用于產品和服務的開發，還用于優化生產和運營過程，提高效率和質量。管理是新產業變革的關鍵要素之一。創新的管理實踐對于將創新想法轉化為可行的解決方案至關重要，靈活的項目管理、協同工作和創新文化的建設能夠提高生產效率、優化資源配置，使企業能夠更好地適應市場需求和變化。制度是支撐新產業變革的重要基石。良好的制度環境能夠為創新和創業提供有力保障，促進資源的配置和優化，推動新產業的快速發展。文化是新產業變革的重要支撐。創新、開放、包容的文化氛圍能夠激發人們的創造力和創新精神，吸引高素質的人才，推動新產業的繁榮發展。在這個龐大的系統中，各個要素相互聯系、相互作用，通過“標準”這一工具載體相互打通，形成一個有機的整體，推動新產業革命不斷向前發展。標準化可以幫助不同系統和技術互操作，促進跨行業跨界融合，并使開發和采用新技術的成本日漸趨零，例如，羅毅團隊研究表明，若要使用火星上已有的材料開發外星催化劑，利用傳統方法劑型比對的方式尋找最佳配方需要2 000年的人力才能完成，而用人工智能（AI）化學家的方式則只用了5周即從超過300萬種可能的成分組合中自動快速地識別出最佳催化劑配方。因此，在物聯網、智能制造、網絡安全等領域，制定統一的標準對于推動創新至關重要。

催生現代化產業體系的功能

第四次產業革命過程中，產業之間的關系也發生了新的變化，出現了產業伴生、寄生和互生的現象。產業伴生是指在新興技術的推動下，一些新興產業與傳統產業之間形成了相互依存、相互促進的關系；產業寄生是指一些新興產業通過依附于傳統產業的基礎設施、資源和市場，實現了自身的發展；產業互生是指不同產業之間相互滲透、相互融合，形成了新的產業形態和價值鏈，建立了相互依存和互惠關系，這種關系通常伴隨著資源、信息、技術和市場等方面的相互流動和共享。隨著產業之間的相互關系的變化，產業集聚、產業種群和產業群落的發展也逐漸演化為產業體系系統。數字時代，抓住新產業革命的機遇，重要途徑是通過構建現代產業體系系統來引育現代產業體系，特別是引領和培育從“0”到“1”的未來產業突破創新、由“1”到“100”的戰略性新興產業倍增，以及由“100”到“10 000”的傳統產業的優化。

作為市場主體平臺的工程生態機理

平臺工程生態運行機理包括生態演進動因、數字平臺嵌入、內部主體協同、外部合作網絡等。基于對生態競爭優勢的追逐，催生出平臺發展的外生動因與內生動因，由焦點平臺主導，識別生態演進的內部和外部條件。進行數字平臺嵌入，包括數字渠道聯通和數字資源共享。數字平臺是生態行動者協同創新活動中的基礎構件，數字平臺嵌入是數字創新生態國際化演進的核心驅動力。內部主體協同，既包括數字文化調和及信任機制建立，也包括生態內部參與對“關鍵領導者”平臺的承認、認可和接受，以及各參與主體之間重新建立穩定而復雜的耦合關系。建立外部合作網絡，包括獲取制度環境支持和與平臺利益相關者建立網絡連接。

（作者：許正中，中共中央黨校；產健，中國科協創新戰略研究院；編審：楊柳春；《中國科學院院刊》供稿）