前瞻布局基于科學的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新
培育先發(fā)優(yōu)勢的引領性發(fā)展
基于科學的產(chǎn)業(yè)，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(fā)產(chǎn)業(yè)深度變革。
◎胥和平 雷家骕
隨著科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷深化，國際科技和產(chǎn)業(yè)競爭日趨激烈，中國完成高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化的任務，要求科技創(chuàng)新必須為經(jīng)濟社會發(fā)展提供解決方案。如何落實這一戰(zhàn)略任務，下好創(chuàng)新先手棋，搶占科技創(chuàng)新先機，前瞻布局、加快基于科學的新興產(chǎn)業(yè)，培育先發(fā)優(yōu)勢的引領性發(fā)展，是極為重要的選項。
發(fā)展基于科學的產(chǎn)業(yè)是全球科技和產(chǎn)業(yè)競爭焦點
當代科技發(fā)展的重要特征之一是科學、技術、產(chǎn)業(yè)發(fā)展融合加深，基礎科學理論突破快速對經(jīng)濟社會產(chǎn)生影響，甚至直接引領新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
從產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的知識基礎角度，可將產(chǎn)業(yè)分為“基于科學的產(chǎn)業(yè)”和“基于技術的產(chǎn)業(yè)”。前者的創(chuàng)新發(fā)展主要依賴于科學理論突破；后者的創(chuàng)新發(fā)展更多地依賴于技術進步。一般來講，現(xiàn)在比較成熟的能源交通、機械制造、輕工紡織等領域，支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要技術體系，大體上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?shù)倪M步，但總體上產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要得益于不斷加快的技術進步，因此可稱之為基于技術的產(chǎn)業(yè)。而近年被廣泛關注的信息、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(chǎn)業(yè)發(fā)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(chǎn)業(yè)可以稱為基于科學的產(chǎn)業(yè)。
進入新世紀，面對不斷深入的新科技革命，全球產(chǎn)業(yè)已完成由上個世紀開始的技術經(jīng)濟長周期發(fā)展、進入大尺度轉型階段，眾多產(chǎn)業(yè)原有技術體系和生產(chǎn)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(chǎn)制造等領域，面臨產(chǎn)業(yè)技術路線、發(fā)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(chǎn)業(yè)變革正在重構全球創(chuàng)新版圖、重塑全球經(jīng)濟結構，國際競爭日益集中在科技和產(chǎn)業(yè)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(xiàn)在是否能夠把握科技發(fā)展方向、占領科技創(chuàng)新的先機和制高點。
因此，加強對基礎研究和前沿技術創(chuàng)新，率先培育基于科學理論突破形成的新興產(chǎn)業(yè)、未來產(chǎn)業(yè)，已成為當代國際競爭的焦點，也成為支撐中國高質(zhì)量發(fā)展、實現(xiàn)現(xiàn)代化的基礎性問題。
突破產(chǎn)業(yè)短板、培育未來產(chǎn)業(yè)重要突破口
改革開放40多年來，我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要是通過引進消化再創(chuàng)新，利用國際先進技術，大力發(fā)展基于技術的產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)在家電、常規(guī)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(nèi)是可行的、成功的。上世紀前半期發(fā)生的科學革命，形成了現(xiàn)代科學體系，催生了信息、生物、核能等新技術浪潮的出現(xiàn)。在此后的半多個世紀，全球產(chǎn)業(yè)加速發(fā)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(chǎn)業(yè)技術提供了基礎條件。
當前，新科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷深入推進，國際環(huán)境發(fā)生巨大變化，我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術來源、技術路線都面臨大的變化，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級遭遇技術障礙，未來產(chǎn)業(yè)進入技術“無人區(qū)”，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(yī)藥、新型功能材料、智能裝備等領域，我國與發(fā)達國家仍有較大差距，面臨嚴峻“卡脖子”難題。
之所以如此，重要原因是兩類產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新及發(fā)展規(guī)律有很大不同?；诩夹g的產(chǎn)業(yè)，發(fā)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。而基于科學的產(chǎn)業(yè)，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(fā)產(chǎn)業(yè)深度變革。由于我國基礎研究相對比較薄弱、原始創(chuàng)新能力不足，因此基于科學的產(chǎn)業(yè)就成為我們發(fā)展的短板。
《中華人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》明確提出，加快發(fā)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(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)基本都屬于基于科學的產(chǎn)業(yè)。量子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依賴于量子計算、通信、測量科學的進展。生物科技產(chǎn)業(yè)依賴于現(xiàn)代生命科學的新進展。類腦智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，依賴于基礎研究對于腦神經(jīng)結構及信息處理機制的新認識。新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，依賴于基礎研究對于固體材料中電子運動狀態(tài)、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(chǎn)業(yè)的發(fā)展，依賴于氫能制取、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，依賴于相應領域應用科學的更多進展。
特別是目前關注度比較高的高端微電子、智能制造等實際上都是基于科學的產(chǎn)業(yè)，它們既是當下我國的短板產(chǎn)業(yè)，也是打造長板產(chǎn)業(yè)的方向，是產(chǎn)業(yè)結構轉型升級的關鍵。引起廣泛關注的核心關鍵技術“卡脖子”問題情況極為復雜，由于國際競爭環(huán)境變化引起的產(chǎn)業(yè)鏈斷供，急需我們在原有技術路線上加大創(chuàng)新的同時，并依靠科學理論的新突破尋找新的技術路線，明確新的發(fā)展方向。這些很大程度上都與基礎研究相關。
把握基于科學的創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律趨勢
科學理論進展催生新產(chǎn)業(yè)形成。在科學研究新進展的推動下，上世紀后半期形成的新興產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)加快發(fā)展態(tài)勢。生物科學的進展引發(fā)了生物工程、生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物能源、生物制造等新產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展；納米科學的進展引發(fā)了納米產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展；大數(shù)據(jù)科學、人工智能科學的進展分別引發(fā)了大數(shù)據(jù)及人工智能產(chǎn)業(yè)的形成與發(fā)展。這些新興產(chǎn)業(yè)將成為推動新工業(yè)革命的主導力量。
科學理論進展促進探索性技術創(chuàng)新。從科學假說、系統(tǒng)理論、應用基礎、前沿技術，到核心關鍵技術、配套適用技術、產(chǎn)品開發(fā)、模式創(chuàng)新，一直到市場開拓、產(chǎn)業(yè)發(fā)展，包括極為豐富的創(chuàng)新活動。在傳統(tǒng)創(chuàng)新的分析框架中，討論的重點主要集中在從技術到產(chǎn)業(yè)的過程，即技術成果應用過程，急需將科學研究納入其討論范疇。
科學家直接參與創(chuàng)新活動。由科學家創(chuàng)辦企業(yè)推動新理論新技術應用，是當代科技創(chuàng)新的新動向。諾貝爾獎得主牽頭創(chuàng)辦企業(yè)的案例就有不少。2000—2010年，有16位化學、生理或醫(yī)學領域的獲獎科學家親自創(chuàng)建企業(yè)、商業(yè)轉化諾獎科學成果。這類企業(yè)的特征是，科學家既從事基礎科學研究，又深度介入商業(yè)性創(chuàng)新活動；科學家移植自己的研究成果，后續(xù)研究持續(xù)滋潤企業(yè)的商業(yè)性創(chuàng)新。
科學理論與創(chuàng)新的結合極大豐富了創(chuàng)新系統(tǒng)。按創(chuàng)新的本源意義，創(chuàng)新是技術成果的商業(yè)應用，包括技術創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、商業(yè)創(chuàng)新、流程創(chuàng)新。當代科技創(chuàng)新，科學理論直接介入創(chuàng)新過程，并具有先導性、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(yè)融合、科學家與企業(yè)家融合、自由探索與任務導向創(chuàng)新融合，因而是更為深刻的大范圍的融合創(chuàng)新。
基于科學的產(chǎn)業(yè)決定了未來全球產(chǎn)業(yè)格局。目前看，發(fā)達國家得益于科學研究的領先，在基于科學的產(chǎn)業(yè)領域近乎于全面領先，后起國家基礎研究普遍落后，難以在基于科學的產(chǎn)業(yè)領域與發(fā)達國家競爭。如果不能在新一輪產(chǎn)業(yè)格局構建中，在基于科學的未來產(chǎn)業(yè)上獲得應有的位置，無論是曾經(jīng)的發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，前景都是令人擔憂的。
培育適應基于科學的未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新生態(tài)
尊重基于科學的創(chuàng)新規(guī)律，構建充滿活力的創(chuàng)新鏈?；诳茖W的創(chuàng)新，涉及基礎理論研究、前沿技術探索、創(chuàng)新實踐活動、產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動，比一般講的技術創(chuàng)新和成果轉化要復雜得多，往往是更復雜的系統(tǒng)工程。需要掌握創(chuàng)新各環(huán)節(jié)的不同規(guī)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(xié)同攻關，創(chuàng)新活動要講解決方案、落地應用，產(chǎn)業(yè)發(fā)展要講戰(zhàn)略安排、經(jīng)濟效益。既要營造能讓科學家扎扎實實、潛心研究的科研環(huán)境，又要有激勵企業(yè)家參與、資本市場進入、全社會支持的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境。
把握未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律，構建完善的產(chǎn)業(yè)體系。與過去引進技術推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展不同，構建未來產(chǎn)業(yè)，從一開始就要有重視未來產(chǎn)業(yè)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(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈、圍繞創(chuàng)新鏈布局產(chǎn)業(yè)鏈，根據(jù)各學科領域特點，有針對性地進行產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈的戰(zhàn)略設計，構建能夠支持未來產(chǎn)業(yè)發(fā)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(fā)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(chuàng)新板塊和各類技術交易市場。鼓勵企業(yè)參與基礎研究，特別是與產(chǎn)業(yè)發(fā)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(zhàn)略布局、又支撐地方培育新增長點的科學設施和產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新平臺。
強化戰(zhàn)略布局，把發(fā)展基于科學的未來產(chǎn)業(yè)作為建設現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系的重要任務。前沿技術和產(chǎn)業(yè)領域充分體現(xiàn)國家意圖，是培育戰(zhàn)略科技力量、提高自立自強能力、提高科技創(chuàng)新對國家發(fā)展支撐能力的關鍵。
（胥和平系全國科技振興城市經(jīng)濟研究會研究員；雷家骕系清華大學經(jīng)濟管理學院教授）
（《科技日報》2021年4月9日第 8 版。）
