摘 要:隨著新一輪科技革命和產業(yè)變革深入發(fā)展，全球科技創(chuàng)新發(fā)展呈現(xiàn)出有組織的創(chuàng)新供給主體、任務導向性技術研究、基礎研究日益復雜、學科交叉融合加速等態(tài)勢，新一代信息技術、基礎性技術、市場需求等成為影響新興產業(yè)發(fā)展的重要因素。對此，應始終堅持創(chuàng)新在我國現(xiàn)代化建設全局中的核心地位，把科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，為實現(xiàn)創(chuàng)新驅動發(fā)展、全面塑造發(fā)展新優(yōu)勢奠定堅實基礎。
關鍵詞:科技革命 產業(yè)變革 自立自強 科技創(chuàng)新
【中圖分類號】F276 【文獻標識碼】A
當前，世界科學發(fā)展在第二次科學革命的范式下正在尋求重大突破方向，交叉邊緣學科和應用引發(fā)的基礎研究成為最有可能迎來重大突破的領域。技術革命正在向以信息技術為主導并與物理技術、生物技術等深度融合的方向加速演進，全球科技創(chuàng)新進入活躍期，并向經濟和社會領域快速滲透，全球科技革命產業(yè)變革呈現(xiàn)出一些新特征，這對我國國家發(fā)展尤其是戰(zhàn)略性新興產業(yè)的戰(zhàn)略選擇產生一定影響。
全球科技創(chuàng)新的主要特征趨勢
創(chuàng)新無界限，技術有主權，有組織的研發(fā)機構成為主要創(chuàng)新供給主體
20世紀前半葉之前，很多重大的科技創(chuàng)新成果是由個人來完成的。隨著科學技術系統(tǒng)日趨復雜，團隊合作顯得日益重要，一些情形下可以沖破國家、種族、性別等多重屬性特征，形成有組織的研究團隊。創(chuàng)新在本質上不受各種界限的束縛，但創(chuàng)新成果，如科研論文、技術發(fā)明以及進一步產業(yè)化商業(yè)化后產生的新產品新服務，卻擁有明確的所有者?？梢哉f，創(chuàng)新成果的獎勵機制主要是面向個人的，每個創(chuàng)新組織的領導者大概率是團隊取得的研究成果的個人擁有者。這使得對有組織的創(chuàng)新活動進行管理變得十分重要。
從國家層面來看，當前世界主要國家和地區(qū)一方面遵循“創(chuàng)新無界限”的規(guī)律，積極參與跨國家、跨組織的開放式創(chuàng)新；另一方面，無論政府還是企業(yè)，以技術主權為利器，掀起更激烈的經濟競爭，特別是美國等技術先發(fā)國家以技術主權遏制技術追趕型國家崛起的意圖越來越明顯。20世紀下半葉以來，各主要國家均由政府支持實施一系列重大戰(zhàn)略科技計劃，其中應用導向的工程科技主要集中在新一代信息、先進制造、能源和生物技術等領域，這也成為主要國家未來產業(yè)競爭的焦點。
任務導向型的技術科學研究成為科學與技術的粘合劑，是國家科技創(chuàng)新的重要方式
近幾十年來，基礎科學研究領域仍然是大多技術創(chuàng)新的重要支撐。比如，衛(wèi)星導航精確到厘米的級別，但指導其運行的科學理論，仍然是牛頓力學和相對論；又如 ，作為人工智能和移動互聯(lián)網運行核心的芯片，其基礎科學理論依然是上世紀的量子力學。另外，科學求真并不必然考慮“有用性”，因此科學發(fā)現(xiàn)并不會自動導致技術進步和生產力提升，科學原理的突破只有同具體的現(xiàn)成技術（在現(xiàn)實世界中表現(xiàn)為成熟的分工和產業(yè)體系）相結合，才能轉化成生產力。
當前有一類以大型企業(yè)和工研院為主體的基礎研究形式旨在攻克技術瓶頸和“翻譯”技術經驗，是對技術環(huán)節(jié)發(fā)起需求的科學響應，經濟合作發(fā)展組織（OECD）稱之為“任務導向型研究”。不同于純基礎研究對科學共同體自治機制的依賴，任務導向型研究有一套獨立的運行管理體制：面向國防、能源、工業(yè)技術等社會經濟需求，由政府所轄研發(fā)機構（如美國NIH、日本AIST等）執(zhí)行，選題與考核權力回歸政府。面對新一輪科技革命和產業(yè)變革，加大任務導向型研究投入成為發(fā)達國家政府增強產業(yè)競爭力的重要方式，并將其作為財政研發(fā)投入的主要方向。如在美國，聯(lián)邦政府的任務導向型研發(fā)投入與高校（公立與私立）研發(fā)投入之比常年高于3:1；2018年日本政府大幅增加“目標引導的基礎研究”投入，而面向大學的純基礎研究投入出現(xiàn)30年來的首次下調。
科學向技術轉化、基礎研究向應用拓展日趨復雜，單一規(guī)律主導時代已經過去
科學發(fā)明轉化成為技術成果是一個復雜的過程。一方面，并不是所有的科學發(fā)明都有轉化成為技術的必要，因為并不是所有技術都具備商業(yè)價值，一項發(fā)明只有同時滿足尖端性和應用性兩個特征，它才具備技術轉化的前提。例如，斯坦福大學每年從技術許可辦公室（Office of Technology Licensing，OTL）拿到的技術許可僅占其全部發(fā)明的20%-25%，其中25%-30%的技術許可給初創(chuàng)公司，其余的許可給大公司。另一方面，科學發(fā)明轉化成為技術成果的周期似乎并沒有明顯縮短，比如石墨烯和納米的科學發(fā)明，迄今為止真正轉化出來的技術成果并不多。
對創(chuàng)新而言，科學的重要作用有三點：一是為技術發(fā)展直接提供動力，如激光、生物、核技術和半導體；二是為技術發(fā)展提供了理論解釋，科學理論是掌握技術的知識基礎；三是引動技術的發(fā)展，如探測引力波其實是精密測量技術的成果，并且這種技術成果可以應用到其他領域。因此，科學與技術之間并不存在單一規(guī)律。另外，從基礎技術研究與應用的關系來看，真正意義上的基礎技術突破是提出新的技術原理，如3D打印、磁懸浮列車、無人駕駛汽車等，這種成果可以形成“新專利”，從而讓技術發(fā)明所有者在技術競爭中占據主動；而應用更多是靠組合式創(chuàng)新，其中包含技術專利但不一定是原理性的發(fā)明，另外應用也可能是多種現(xiàn)成技術的組合，包括商業(yè)模式創(chuàng)新。
學科交叉融合加速，科技創(chuàng)新呈現(xiàn)出群體突破的態(tài)勢
最近二三十年來，科學研究領域的學科交叉融合漸成趨勢。2001年12月，美國商務部、國家科學基金會和國家科技委員會納米科學工程與技術分委會在華盛頓聯(lián)合發(fā)起一次圓桌會議，首次提出了“NBIC會聚技術”的概念，即納米、生物、信息、認知科學的交叉與融合將引領未來科學技術的發(fā)展。2004年，生命科學、物質科學、信息科學、認知科學四大學科的融合，被美國自然科學基金會提升為一個方向性的支持重點。當今世界，科學前沿的重大突破，大都是多學科交叉融合的產物，這一點從近百年來獲得諾貝爾自然科學獎的380多項成果中，近半數(shù)是多學科交叉融合的成果就可悉知。重大原創(chuàng)性實用技術的產生也更多地出現(xiàn)在學科交叉領域。比如，生物芯片是近20年來高技術領域極具時代特征的重大進展，是生物學和微電子學、化學、物理學、信息學交叉融合的結晶?？梢姡蚱茖W科界限，推進知識大融合是科學技術發(fā)展的重要趨勢。
回顧前三次技術革命，主導技術的單點突破和快速擴散促成了技術革命和產業(yè)革命，如第一次技術革命的主導技術是蒸汽動力技術，第二次是電力技術，第三次是計算機網絡技術。而當代的科學發(fā)展則表現(xiàn)出群體突破的態(tài)勢，起核心作用的不再是一兩門科學技術，而是由信息科技、生命科學和生物技術、納米科技、新材料與先進制造科技、航空航天科技、新能源與環(huán)?？萍嫉葮嫵傻母呖萍既海@標志著科學技術發(fā)展進入了一個前所未有的創(chuàng)新群體集聚時代。
科學技術與人文學科的合作與沖突交織，科學倫理面臨考驗
自然科學和人文社會科學的相互滲透，從來沒有像當今這樣迅猛。如何從事“負責任的研究與創(chuàng)新”，如何堅守社會責任和倫理底線，OECD成員國采納了首個由各國政府簽署的AI原則，即“負責任地管理可信AI的原則（Principles for responsible stewardship of trustworthy AI）”。這些原則之后被G20采納，成為人工智能治理方面的首個政府間國際共識。這種共識原則能否對所有的科學研究者發(fā)揮約束作用，以及針對科學研究者越界觸碰社會倫理基本價值的行為如濫用基因編輯技術，如何建立一套具有普遍適用性的懲戒機制，需要進一步探究。另一方面，現(xiàn)代科學技術的發(fā)展為人文學科的研究拓寬領域并提供更多的工具，如數(shù)字人文就是近年來新興的文理交叉領域，計算機和多媒體技術與人文領域交融，使數(shù)字倉儲、文本挖掘、數(shù)字圖書館、虛擬現(xiàn)實、信息可視化等信息技術在人文領域得到廣泛應用，為傳統(tǒng)的人文研究和教學提供了新的研究方法和研究范式。
全球新一輪產業(yè)變革的主要特征趨勢
當前在全球蓬勃興起的新一輪產業(yè)變革由以信息技術為核心的一組通用技術的成熟、擴散和深度融合為引領，對工業(yè)化大生產時代所構筑的生產方式、市場模式和企業(yè)組織關系等產生了深刻影響。
廣義的新一代信息技術作為新一輪產業(yè)變革主體技術組群的地位堅不可摧
九年前就洞察到新產業(yè)革命的美國著名經濟學家杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命：新經濟模式如何改變世界》一書中指出，歷史上數(shù)次重大的經濟革命都是在新的通訊技術和新的能源系統(tǒng)結合之際發(fā)生的；新的通訊技術和新的能源系統(tǒng)結合將再次出現(xiàn)——互聯(lián)網技術和可再生能源的結合，為第三次工業(yè)革命創(chuàng)造強大的新基礎設施。十多年來雖然能源、生物、材料等技術突飛猛進，但以物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據、人工智能為代表的廣義的新一代信息技術卻是當之無愧的第一主體技術組群，由其直接衍生的新的產業(yè)經濟形態(tài)，當前基本被納入數(shù)字經濟中的數(shù)字產業(yè)化范疇。而新一代信息技術或者說數(shù)字技術之所以占據新一輪產業(yè)變革的第一通用技術組群地位，是因為相比其他新興技術，它向其他產業(yè)的滲透、融合、改變能力最強，開辟出產業(yè)數(shù)字化這一數(shù)字經濟的另一片新天地。當數(shù)據與土地、勞動力、資金、技術一樣成為重要生產要素后，以產生、傳遞、發(fā)掘、分析、運用數(shù)據和信息為主要內容的新一代信息技術也就成為了新產業(yè)的關鍵通用技術。
發(fā)達國家依靠基礎性技術掌控新興產業(yè)競爭主導權的意圖強烈
新一輪產業(yè)變革源于新技術革命，新技術革命的核心是基礎性技術創(chuàng)新。當前在信息、能源、環(huán)境、生物、制造、海洋、空間等產業(yè)領域，美國掌控大多數(shù)的基礎性技術，在新產業(yè)競爭中有著充分的主導權和話語權，而我國基礎科學研究短板依然突出，企業(yè)對基礎研究重視不夠，重大原創(chuàng)性成果缺乏，這使得我國新興產業(yè)發(fā)展中的“卡脖子”問題嚴峻。另一方面，新技術和產業(yè)變革所創(chuàng)造的新產業(yè)新業(yè)態(tài)，需要開辟新市場，比如，以數(shù)字經濟為例的數(shù)字產業(yè)化；新技術和新產業(yè)對傳統(tǒng)經濟和產業(yè)的提升改造需要具有相當規(guī)模的傳統(tǒng)產業(yè)基礎，比如產業(yè)數(shù)字化。在這兩個方面，以中國為代表的新興經濟體和經濟快速增長的發(fā)展中國家，似乎更具市場端優(yōu)勢。從這個意義上，在新產業(yè)競爭中擁有絕對技術壟斷優(yōu)勢的美國與擁有完備產業(yè)體系、雄厚產業(yè)基礎、迅速提升的技術能力和廣闊需求市場的中國，合則兩利。
市場需求成為新興產業(yè)競爭的主要內容
傳統(tǒng)的競爭理論中，無論是國家、區(qū)域、產業(yè)還是企業(yè)層面的競爭，主要圍繞供給端要素及其配置、組織、管理能力等展開；不同層級主體的競爭內容，就是聚集更多種類、更高質量、更適宜價格的生產要素，通過技術、生產、組織、管理手段進行優(yōu)化配置，最終體現(xiàn)為產品和服務的價格、質量、品質和多樣化水平等競爭能力，其中，供給端是產業(yè)競爭的核心。但新一輪產業(yè)變革新形勢下，需求端的市場規(guī)模、需求主體的多元化構成、需求內容的差異化水平等，在很大程度上決定新興產業(yè)的發(fā)展空間。需求主體的意愿表達及對其需求的數(shù)據挖掘成為競爭的一項重要內容，需求主體不僅以市場端的購買行為，而且以創(chuàng)客、極客、眾包研發(fā)等方式參與企業(yè)的研發(fā)生產過程，這在一定程度上決定著企業(yè)的產品選擇和發(fā)展方向。我國是世界最大的汽車、電子產品、鋼鐵等的需求市場，也是世界最大的供應商，制造業(yè)總產值占全球的四分之一以上；我國擁有世界上規(guī)模最大的互聯(lián)網“原住民”群體，他們以最大的熱情成為新技術新產業(yè)的需求貢獻者，而這也成為發(fā)達國家覬覦中國市場的最大誘因。
新產業(yè)變革一定程度上可能重塑世界產業(yè)競爭版圖
20世紀80年代以來，跨國公司主導的全球價值鏈分工成為國際產業(yè)分工的一種重要形式，發(fā)達國家主要占據價值鏈高端環(huán)節(jié)，中低端的加工制造主要在發(fā)展中國家完成。這種分工格局下，世界產業(yè)競爭呈現(xiàn)分層化特點，資源稟賦、經濟發(fā)展水平和科技實力相當?shù)膰液偷貐^(qū)之間大體處于同一競爭層次，發(fā)展中國家沿著全球價值鏈的攀升過程，也是其產業(yè)競爭力增強的重要表現(xiàn)。新一輪產業(yè)變革所具有的數(shù)字化智能化技術特征，使得以先進技術裝備替代勞動力的成本經濟性逐步顯現(xiàn)，在某些領域，如貼近市場需求的個性化制造，設計、消費與制造融合的服務型制造等方面，可能出現(xiàn)加工制造環(huán)節(jié)向發(fā)達國家的部分回流。雖然這不會從根本上顛覆全球價值鏈分工格局，但對價值鏈上不同環(huán)節(jié)的國家和地區(qū)的產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略會產生影響。發(fā)達國家不再只專心設計研發(fā)、市場品牌運營等，而發(fā)展中國家也不應一味追求加工制造的成本優(yōu)勢，避免陷入規(guī)模陷阱，因為以數(shù)字化智能化為主要特征的新興產業(yè)將可能彌合消費與制造的時間與空間，個性化制造、分散生產、規(guī)?；ㄖ剖缴a等可能擠占大規(guī)模生產的部分空間。
新產業(yè)變革對包括中國在內的新興經濟體是難得的歷史性機遇。近些年，新興經濟體一方面在技術、人力資本、產業(yè)升級，以及制度完善等方面都進步顯著；另一方面，其潛力巨大的新興市場對發(fā)達國家產生有力吸引，成為發(fā)達國家進行技術知識密集型產業(yè)分工布局的主要目標市場，進一步說，由于新產業(yè)變革所依托的大量新技術尚處于初期階段，多種技術還可能處在摸索、交織和碰撞階段，可能為新興經濟體創(chuàng)造更多的“機會窗口”，以新興產業(yè)為對象的全球競爭版圖尚未十分明朗。
全球科技革命產業(yè)變革新趨勢對我國科技自立自強的影響
科技自立自強是大國創(chuàng)新的必由之路，新技術革命是歷史性機遇
綜觀英美確立各自經濟強國地位的發(fā)展歷史，源頭創(chuàng)新、科技領先是其共性特征；二戰(zhàn)后的技術追趕大國——德國和日本，實現(xiàn)技術獨立自主，科技立國是其成功追趕的標志。當前我國正處在由大變強實現(xiàn)高質量發(fā)展的關鍵時期，建設社會主義現(xiàn)代化國家的重要時期，而當今世界正經歷百年未有之大變局，中國發(fā)展面臨的環(huán)境、任務和需要解決的問題的復雜程度都發(fā)生了歷史性變化。新一輪科技革命和產業(yè)變革是國際大變局的重要組成部分，也是改變國際格局的關鍵力量?？萍甲粤⒆詮娛俏覈浞职l(fā)揮科技創(chuàng)新在百年未有之大變局中的關鍵變量作用，引領實現(xiàn)中華民族偉大復興的重要支撐。
以科技自立自強確立我國在新興產業(yè)中的競爭地位
打好關鍵核心技術攻堅戰(zhàn)是我國實現(xiàn)科技自立自強，在新技術新產業(yè)領域具有穩(wěn)固的國際競爭地位的唯一選擇。無論是強化國家戰(zhàn)略科技力量，還是提升產業(yè)鏈供應鏈現(xiàn)代化水平，突破關鍵核心技術受制于人的局面，這都是唯一的選擇。而我國目前的科技實力正處在從量的積累邁向質的飛躍，從點的突破邁向系統(tǒng)能力提升的歷史性轉折時期，2019年，中國在全球創(chuàng)新指數(shù)（GII）的排名上升至第14位，進入創(chuàng)新能力最強的第一集團，大幅超越處于同一經濟發(fā)展水平的國家，創(chuàng)新指數(shù)得分接近人均GDP5萬美元左右的歐洲國家（研發(fā)強度超過歐盟平均水平），表現(xiàn)出了大國創(chuàng)新的優(yōu)勢和特征。目前，新技術革命和新產業(yè)變革總體正處于起步期，我國豐富的科技人力資源，相對完備的產業(yè)體系，梯度化經濟發(fā)展水平所展現(xiàn)的回旋余地，廣闊的市場需求，以及制度優(yōu)勢等都是深度融入新技術革命和新產業(yè)變革的有利競爭條件。
突破我國新興產業(yè)高質量發(fā)展的根本性制約，新技術革命和新產業(yè)變革是有力刺激
目前我國的科技發(fā)展還不能有效滿足高質量發(fā)展的要求，主要表現(xiàn)在基礎研究能力比較薄弱，關鍵核心技術短板突出，企業(yè)創(chuàng)新能力不強等，許多產業(yè)仍處于全球價值鏈中低端，科技對經濟增長的貢獻率還不夠高。新技術革命使多個重點領域出現(xiàn)技術群體躍進和顛覆性突破，或將對原有技術路線產生“歸零效應”，這對我國而言，一方面可能由于研發(fā)儲備和基礎能力薄弱，拉大與發(fā)達國家的新技術差距，另一方面也可能充分發(fā)揮自身發(fā)展優(yōu)勢，“聚焦長板補短板”，在部分領域實施非對稱趕超，比如5G、數(shù)字經濟、人工智能、先進制造等。面對新技術革命和新產業(yè)變革的有力刺激，我們必須迎難而上，鉆研科學研究范式變革的方向，積極參與構建新的科研組織模式，全面認清國際政治經濟形勢變化可能帶來的風險和挑戰(zhàn)，探索我國參與新技術新產業(yè)領域國際合作競爭的新方式、新途徑，將科技自立自強作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐。
【本文作者 白雪潔，南開大學經濟與社會發(fā)展研究院副院長、教授；龐瑞芝，南開大學經濟與社會發(fā)展研究院教授】
責編：賀勝蘭
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