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                《科學技術與工程》

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                《科技和產業》

                胥和平、雷家骕:前瞻布局◥基於科學的產業創新 培育先發優勢的引領性發展
                2021-04-09

                基於科學的產業,主要依靠重大科學理論的突破,帶來原理、方向和技術路線↘、技術平臺的重大變化,引發產業深度變▓革。

                隨著科技革命和產業變革不斷深化,國際科技和產業競爭日趨激烈,中國完成高質量發展◥、實現現代化的任務,要求科技創新必須為經濟社會發展提供解決卐方案。如何落實這一戰略任務,下好創新先手棋,搶占科技創新先機,前瞻布局、加快基於科學的新興產︼業,培育先發優勢的引領性發展,是極為重要◆的選項。

                發展基於科學的產業是全球科技和產業競爭焦點

                當代科技發展的重要特征之一是科學、技術、產業發展融∮合加深,基礎科學理論突破快速對經濟社會產生影響,甚至直接引領新興產業發展。

                從產業創新發展的知√識基礎角度,可將產業分為“基於科學的產業”和“基於技※術的產業”。前者的創新發展主要依賴於科學理論突破;後者的創新發展更多地依賴於技術進步。一般來講,現在比較成熟的能源交通、機械制造、輕工◢紡織等領域,支撐產業發展的主要技術體系,大體上Ψ 是前幾次科技革命奠定的科學(如電磁理論、電子信息理論)和技術(如燃燒、冶煉、加工)基礎,這些方面的理論和技術在過去幾十年也╳有相當的進步,但總體上產業發展主要得益於不斷加快的技術進▃步,因此可稱ξ之為基於技※術的產業。而近年被廣泛關註的信息、生物、智能、量子等領↓域,是近幾十年興起的新興領域,無論在理論上、技術上尚處快速成長的階段,相關領域的產業發展,尚需要理論和技術的不斷♂突破,特別是基礎理論的突破,這類產業可以稱為基於科學的產業。

                進入新世紀,面對不斷深入的新科技革命,全球產業已完成由上個世紀開始的技術經濟長周期∏發展、進入大尺度轉型階段,眾多產業原有技術體系和生產體系缺乏增長動能、面臨轉型壓力,在信息☉通訊、能源動力、生產制造等領域,面臨產業技術路線、發展模式的拐點。加之,全球化進↘入新階段,新一輪科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖、重塑Ψ全球經濟結構,國際競爭日益集中在科技和產業競爭上,甚至集中在科學研究的突破上,國家競爭力更多體現在是否能夠把握科∑技發展方向、占領科技創新的先機和制高點。

                因此,加強對基礎研究和前沿技︽術創新,率先培育基於科學理論突破形成的新興產業、未來產業,已成為當代國際競爭的焦點,也成〖為支撐中國高質量發展、實現現代化的基礎性問題。

                突破產業短板、培育未來產業重要突破口

                改革開放40多年來,我國←產業發展主要是通過引進消化再創新,利用國際先進技術,大力發展基於技術∩的產業,實現在家電、常規機械、船舶、轎車、高鐵等領域的成功追趕和跨越。這條道路在很長時間內是可行的、成功的。上世紀前半期發生的科學革命,形成了現代科學●體系,催生了信息、生物、核能等新技◣術浪潮的出現。在此後的半多個世紀,全球產業加速發展,主導技術不斷☆升級、技術路線沒有大的變化,加之技術全球流動,為我們對外開放、引進國際產業技術提供了∞基礎條件。

                當前,新科技革命和產業變革不斷深入推進,國際環境ζ發生巨大變化,我國產業發展的技術來源、技術路線都面臨大的變化,傳統產業轉型升級遭遇技術障礙,未來產☆業進入技術“無人區”,核心關鍵技術買不來、無處可買,科學理論和前沿技術短缺成為突出矛盾,在諸如高端微電子、生物醫藥、新型功能材料、智能裝備等領域,我國與發達ω 國家仍有較大差距,面臨嚴峻“卡脖子”難題。

                之所以如此,重要原因是兩類產業創新及發展規律有很大不同。基於技⌒術的產業,發展的基本原理和技術路線大致是明確的,主要難點集中在技術※、工藝、裝備的突破上。而基於科學的產業,主要依靠重大科學理論的突破,帶來原理、方向和技術路線、技術平臺的重大變化,引發產業深↙度變革。由於我國基礎研究相對比較薄弱、原始創新能力不足,因此基於科學的產業就成【為我們發展的短板。

                《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年遠景目標綱要》明確提出,加快發展量子信息、生物科技、類腦智能、新能源、新材料、智能裝備等未來產業Ψ ,這些產業基本都屬於基於科學的產業。量子信息產業的發展」依賴於量子計算、通信、測量科學的進展。生物科技產業依賴於現代生命科學的新進展。類腦智能產業的發展,依賴於基礎研究對於★腦神經結構及信息處理機制的新認識。新材料㊣ 產業的發展,依賴於基礎研究對於固體材料中電子運動狀態、原子▆的擴散、材料的形變、相變原理等的新認識。新能源諸如氫能產業的發展,依賴於〖氫能制取、儲存運輸、利用及安全理論的新進展。智能裝備指具有感知、分析、推理、決策、控制功ω能的制造裝備,是先進制造技術、信息技術和智能技術的深度融合,依賴於相應領域應用科學的更多進展。

                特別是目ζ 前關註度比較高的高端微電子、智能制造等實際上都是基於科學的產業,它們既是當下我國的短板①產業,也是打造長板產業的方向,是產業結構轉型升級的關鍵。引起廣泛關註的核心關鍵技□ 術“卡脖子”問題情況極為復『雜,由於國際競爭環境變化引起的產業鏈斷供,急需我們在原有技術路線上加大創新的同時,並依靠科學理論的新突破尋找新○的技術路線,明確新的發展方向。這些很大程度上都與◆基礎研究相關。

                把握基於科學的創新和產業發展規律趨勢

                科學理論進展催生新產業形成。在科學研究新進展的推動下,上世紀後半期形成的新興產業呈現加快發展態【勢。生物科學的進展引發了生物工程、生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造等新產∴業的形成與發展;納米科學的進展引發了納米產業的形成與發展;大數據¤科學、人工智能科學的「進展分別引發了大數據及人工智能產業的形成與發展。這些新興產業將成為推動新工業革命的主導※力量。

                科學理論進展促進探索性技術創新。從科卐學假說、系統理論、應用基礎、前沿技術,到核心關鍵技術、配套適用技術、產品開發、模式創新,一直到市場開拓、產業發展,包括極▆為豐富的創新活動。在傳統創新的分析框架中,討論的重點主要集中在從技術到產業的過程,即技∑ 術成果應用過程,急需將科學研究納入其討論範疇。

                科學家直接參與創新活動。由科學█家創辦企業推動新理論新技術應用,是當╲代科技創新的新動向。諾貝爾獎得主牽頭創辦企業的案例就有不少。2000—2010年,有16位化學、生理或醫學領域的獲獎科學家親自創建企業、商業①轉化諾獎科學成果。這類企業的特征是,科學家既從事基礎科學▼研究,又深度介入商業性創新活動;科學家移植自己的研究成果,後續研究持續滋潤企業的商業性創新。

                科學理論與創新的結合極大№豐富了創新系統。按創新的本源意義,創新是技術成〖果的商業應用,包括技術創新、產品創新、商業創新、流程創新。當代科技創新,科學理論直接介入創←新過程,並具有先導性、決定性◆意義。這將直接推動科學與技術融合、科技機構與企業融合、科學家與企業家◎融合、自由探索與任務導向創新融合,因而是更為深刻】的大範圍的融合創新。

                基於科學的產業決定了未來全球產業格局。目前看,發達國家得益於科學研究的領先,在基於科學的產業領域近乎於全面領先,後起國家基︾礎研究普遍落後,難以在基於科學的產業領域與發達國家競爭。如果ぷ不能在新一輪產業格局構建中,在基於科學的未來產業上獲得應有的位置,無論是曾經的發達國家還是發展中國家,前景都是↓令人擔憂的。

                培卐育適應基於科學的未來產業發展的創新生態

                尊重基於科學的創新規律,構建充滿々活力的創新鏈。基於科學的創新,涉及基礎理論研究、前√沿技術探索、創新實踐活動、產業發展推動,比一般講的技術創新和成果轉化要復雜得多,往◤往是更復雜的系統工程。需要掌握創新各環節的不同規律。科學研究要講自◤由探索、寬松支持,前沿技術要講目標導向、協同攻關,創新活動要講解決方案、落地應用,產業發展要講戰略★安排、經濟效益。既要營造能讓科學家△紮紮實實、潛心研究的科研環境,又要有激勵企業家參與、資本市場進入□、全社會支持的產業發展環境。

                把握未來產業發■展規律,構建完善的產業體系。與過去引進技術推動產業發展不同,構建未來產業,從一開始就要有重視未來產業的體系設計和←建設。完善重點領域科學研究和技術體系,圍繞產ㄨ業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業鏈,根據各學科領域特點,有針對性地進≡行產業鏈和創新鏈的戰略設計,構建能夠支【持未來產業發展的科學和技術體系。

                加大科學研究投入,形成多元→化投入機制,特別是相關領域基礎理論研究、應用△科學研究、關鍵公共技術攻關、重大裝備研制的投入。要形成多元化投入新機制,除了加大↓國家財政在基礎研究領域投入外,國家開發性金融機構還應加強對相關領域的金融支持。大力培育風險投資,壯大資本市場的科技創新板塊和各類技術交易市場。鼓勵企業參與基礎研究●,特別是與產業發展相關的應用〖基礎研究。

                抓住新基建機遇,加快科技基礎設施建設。特別是在重點領域加快建設大科『學裝置、實施大科學工程,特別是要支持有條@件的地方,積極建設既落實國家戰略布局、又支撐地方培育新增長點的科學設施和產業技術創新平臺。

                強化戰略布◥局,把發展基於科學的未來產業作為建設現代產業體系々的重要任務。前沿技術和產業領域充分體現國家意圖,是培育戰略科技力量、提高自立自ξ 強能力、提高科技創新對國家發展支撐能力的關鍵。

                (原載《科技日報》2021年4月9日第8版。作者:胥和平■研究員、 雷家骕教授。  胥和平研究員為全國科技振興城市經濟研究會∮理事長,曾任科技部調研室主任、中國技術♀經濟學會第五屆理事會常務理事。雷家骕教授為清華大學經濟管理學院教授、中國企業成長與經濟安全研究中心主任、彩神IV官方第六屆理事會常務理事。)

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                2021年04月09日