全球科技創新的前沿分析及對策

【摘要】創新是經濟發展的主要驅動力，創新能力已成為國家競爭力的核心要素。改革開放四十多年來，雖然我國的經濟發展從依靠跟隨學習逐漸到自主研發，取得了舉世矚目的成就，但在科技創新領域，我國的發展尚未成熟。此外，高科技含量成果有限、科技產品的商業化程度不高、知識產權保護環境不完善、科技對經濟的支撐作用仍處于較低水平等，都是我國科技創新發展亟待解決的問題。為了解決我國科技發展的困境，需采取開放式創新發展和顛覆性創新發展兩種創新模式，多方位共同促進科技創新的新發展。

【關鍵詞】科技創新? 科學技術? 開放式創新發展? 顛覆性創新發展

【中圖分類號】G31? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2019.24.001

當今世界科學技術更迭速度加快，重大的科學技術不斷涌現，科技成果也越來越多地應用于生產和實踐。這些重大科技成果正逐漸改變著人們的生活和生產方式，甚至改變著人們的思維方式。科學技術以其基礎性、先導性和強滲透性，成為了大國國力競爭的關鍵性因素。近年來，隨著科學技術的不斷發展，各國均紛紛在科技創新領域頒布了一系列的重大戰略與決策，用以促進本國科技創新的不斷發展，維持其國際競爭力。這些政策及戰略涵蓋各學科領域，跨界聯合漸成趨勢，形成了跨行業的科技創新新布局。

主要國家近期科技創新戰略布局

重點關注領域。第一，注重基礎研究。基礎研究對于國家科技發展意義重大，基礎研究是一個國家科技得以持續發展的基石。縱觀世界經濟發展歷程和科技發展歷程，在兩次工業革命中，熱力學、牛頓力學，以及麥克斯韋的電磁學等基礎研究成果都對推動人類生產進步作出了巨大貢獻，人類的每一次生產力的變革背后都有基礎研究的支持。在目前的信息技術革命中，量子計算等物理學和數學等基礎研究技術也發揮了重要作用。基礎研究述評與國家的科技創新水平息息相關，一個國家有影響力的基礎研究成果越多，基礎科學水平就越高，而基礎研究的水平決定了日后國家科技創新發展的水平。目前許多發達國家已經將基礎研究的發展放在了國家戰略的高度。如英國在1998年、2000年和2001年發布了三份政府白皮書，均以創新為主題，在以創新為核心的新的國家科技發展戰略中，重點強調了重視研究與開發，注重基礎研究和國際研究與開發。

第二，重點發展信息技術。近年來，信息技術的發展迅速，信息技術在許多領域都得以應用，將為產業創新提供可能，奠定基礎。伴隨著5G等信息通信技術的迅速發展，數字經濟化時代到來，并且逐漸向以人工智能為核心驅動力的階段發展。人工智能逐漸深入到社會生活及生產的各個領域，包括交通、醫療、教育等，智能時代的到來催生了許多新的業態。由于信息技術的重要性，各國在其近些年的創新戰略中，均體現出了對發展信息技術的重點關注。美國對信息技術的發展主要體現在5G和量子通信方面，2018年9月，美國首次發布了《國家網絡戰略》，確定了數字領域的創新發展。2018年10月，美國商務部牽頭制定了國家頻譜戰略，旨在加速5G在全美的應用。同年，英、法、德等國也聚焦量子信息和人工智能領域發布了國家戰略、啟動專項規劃、落地產業項目等。英國還建立了數學經濟中心，成立了網絡安全研究機構，加強對云計算的創新。各國的舉措均體現了信息和數據在下一輪科技創新浪潮中的重要作用。

第三，大力推進制造業發展。制造業與基礎設施發展、國家經濟發展及人民生活生產密切相關，制造業的發展還奠定了堅實的國防工業基礎，對經濟繁榮和國家安全至關重要。一個國家制造業的發展程度與其綜合國力有直接的關系。各國在新一輪的科技戰略中，也紛紛體現了對制造業科技創新發展的重視。2018年10月5日，美國發布了《先進制造業美國領導力戰略》報告，提出了開發和轉化新的制造技術，教育、培訓和集聚制造業勞動力，以及擴展國內制造供應鏈能力的三大目標，展示了未來四年內的行動計劃，涵蓋了未來智能制造系統、先進材料和加工技術、美國制造的醫療產品、領先集成電路設計與制造及糧食與農業制造業。[1]2019年8月31日，美國在“2021財政年度行政機構研究與發展預算優先事項”的備忘錄中繼續提出了縱向的未來工業領導力，以及橫向的培育和利用多元化、高技能的勞動力。在制造業創新發展方面，英國也投入了840萬英鎊支持3D打印技術，在海底焊接技術、生物材料3D打印技術、無人駕駛技術等方面也取得了重要成果，為制造業的發展注入了力量。此外，作為工業制造業大國，德國推出了《國家工業戰略2030》，將工業的發展放到了至關重要的地位，努力保持其相關領域在歐洲甚至全球的領導地位和領先地位。

第四，重視能源、環境和生態技術。不同于過去，隨著科學技術的不斷發展，產業結構、生活方式及理念都發生了巨大的變化。與以往的經濟發展理念不同，各國紛紛意識到生態環境對人類生活及生產的重要作用，實現可持續發展成為全球面臨的共同話題。英國制定了2020年碳減排34%的目標，開展新環保項目競賽，準備2030年在英國大規模應用碳捕捉技術。德國聯邦內閣通過了“氣候保護計劃2030”綱要文件，指出德國政府將在2023年前投入540億歐元，用于應對氣候變化。該計劃致力于解決二氧化碳排放、建筑節能減排等諸多問題，采取引導、財政及行政措施相結合的方式，涉及到能源、交通、建筑等多個領域。[2]

第五，關注未來顛覆性技術。盡管顛覆性技術沒有明確的發展路徑和明確的未來，但考慮到顛覆性技術對經濟增長、社會目標和價值觀的潛在影響，美國國會的“獨家”智庫美國國會研究服務部發布的《第116屆國會面臨的科技問題》中指出了政府對顛覆性技術的重視。包括社交媒體、云計算、大數據、人工智能（AI）、自動駕駛汽車、區塊鏈、能量存儲、基因編輯和物聯網。[3]與此同時，在此類顛覆性技術領域，歐洲國家也采取了一系列行動。如德國于2018年增大了對人工智能領域的研發投入，并宣布到2025年在人工智能研究領域投入30億歐元科研經費，全力支持人工智能中心的建設工作。除此之外，亞洲國家如日本也提出了“社會5.0”（Society 5.0）計劃，大力支持采用物聯網、大數據、人工智能等技術，實現網絡空間與現實世界的高度融合，打造更為智能化的社會。[4]

重點采取措施。為了實現科技創新領域的發展，縱觀近幾年主要發達國家的做法，可以總結為以下幾點：

一是充分發揮政府的作用。在推動科技創新發展的過程中，各國政府均意識到了政府對于科技事務的調控作用。早期，許多西方國家認為市場是調控經濟發展的最有效方式，盡管無論是過去還是現在，這一模式都優于任何形式的計劃經濟，但卻不能單純依靠市場調控。隨著市場經濟的發展，市場失靈的現象也時有發生，人們開始意識到，必須充分發揮政府的作用。許多西方國家也將政府視為發展科技創新的重要工具。如德國意識到了當一個國家的市場力量無法保持其創新能力和競爭力的時候，國家有責任介入，從而在政府層面采取了諸多措施來促進國家科技創新的發展。[5]而英國也一改在經濟發展上“不干預”的自由放任政策，提出了創新驅動戰略，突出了政府在推動創新驅動型國家建設中的重要作用，以幫助培育創新環境方面，加強國際科技合作。

二是加強內外合作創新發展。科學技術的創新需要匯聚來自多方的資源。對內，許多國家紛紛建立政府、企業、高校、科研院所的一體化科技創新生態體系，全面促進科技成果轉化，促進協同創新發展。如美國非常注重創新生態的培育，提出由政府、學術界、產業界和非營利組織等多元主體共同構建“創新生態系統”。英國于2013年啟動“天狼星計劃”，積極吸引國際優秀人才，為人才提供強有力的政策和資金支持，全面促進形成新的科技創新體系。對外，積極加強外部合作，英國政府積極參與了“地平線2020計劃”，不斷強化與歐盟國家的科技合作，同時也重視與美、日等發達國家，以及中國等發展中國家之間的合作。此外，歐盟決定把“開放科學、開放創新和向世界開放”作為歐盟科技創新的未來發展方向，歐盟于2014年發布了新的國際科技創新合作戰略，其主要目標是強化歐盟科技創新卓越，創建具有吸引世界一流科技創新人才的歐盟研究區（ERA），努力提升歐盟工業企業全球競爭力，共同應對全球社會挑戰和支持歐盟統一對外政策，全面加強與外界的合作，促進科技創新發展。

三是積極建設全球創新中心。構建全球科技創新中心對于國家的創新能力發展有著積極的促進作用，科技創新中心的建立有利于國家匯集全球創新資源，引領全球創新發展。因而，許多發達國家紛紛將構建全球科技創新中心作為應對新一輪科技革命挑戰的重要戰略。美國、英國、日本等國家都采取了構建全球創新中心的創新發展戰略。2009年，紐約市政府發布了《多元化城市：紐約經濟多樣化項目》。2010年，紐約市政府進一步提出將紐約打造成新一代科技創新中心。日本政府也于2014年6月發布了新版科技創新綜合戰略，提出將日本打造成全球創新中心。創新需要多元化的資源，包括知識、信息、資金及人才等，諸多創新資源的匯聚過程對于國家創新發展而言無疑非常重要，因此，構建全球創新中心成為了各個發達國家進一步推動創新發展，搶占新一輪科技創新革命制高點的重要舉措。

中國科技創新的對策

改革開放四十多年來，我國的經濟發展從依靠跟隨學習逐漸到自主研發，取得了舉世矚目的成就。高速鐵路、第四代核電及新一代無線通信等產業關鍵技術的自主研發得到了迅速的發展并逐漸壯大。我國每年的經濟總量已經躍居世界第二，但在科技創新領域，我國的發展尚未成熟。由于文化傳統等因素，我國古代并未建立系統的科學研究體系。因而，我國的科技創新起步較晚，發展空間廣闊。此外，高科技含量成果有限、科技產品的商業化程度不高、知識產權保護環境不完善、科技對經濟的支撐作用仍處于較低水平等都是我國科技創新發展亟待解決的問題。[6]為了解決我國科技發展的困境，本文提出開放式創新發展和顛覆性創新發展兩大思路，多方位共同促進科技創新的新發展。

開放式創新發展。我國當前已成為具有重要影響力的科技大國，科技創新對國家經濟發展的作用日益強大。但我國與西方發達國家相比，科技基礎依然薄弱，科技創新能力尚有不足。科技創新能力是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，是推動經濟轉型升級的第一動力。面對國際化的浪潮，創新全球化必須得到國家的高度重視，我國創新發展從“跟跑”為主邁向“跟跑、并跑、領跑”并存的新階段。面對現今全球創新發展的趨勢，我國必須堅持進一步改革開放，融合“走出去”和“引進來”的開放思想，進一步融合全球知識與智慧，形成開放創新的全新局面。

開放式創新的概念最初是從企業層面出發提出的，是一種廣為分布的創新流程，需要在整個組織內有目的地管理知識流，主要包括由外而內（內向型）的創新、由內而外（外向型）的創新和結合兩種特點的耦合型創新，[7]具體來講，開放式創新就是指企業的創新不再局限于企業內部的資源與人員，而是同時利用企業內外部的創新資源來推動企業的創新發展。企業的開放式創新發展范式為國家的科技創新發展帶來了很好的借鑒。國際競爭不斷加劇，一個國家的創新能力是其增強綜合國力和提升國際地位的關鍵。而隨著經濟全球化的迅速發展，不同國家與地區之間的聯系逐漸緊密，國家的創新也不應僅僅局限于內部的創新資源，而應向綜合利用全球資源共享的開放創新轉變。[8]國家的開放式創新是開放式思維在國家層面創新的具體應用，這里的具體，是指國家根據自身的國情與實際的創新現狀，在全面促進國家內部各創新資源之間良好互動的基礎上，充分與外部創新資源實現互補，通過信息的交流與協作，不斷提升國家的整體創新能力。[9]歐盟創新型聯盟記分牌中的開放創新指標表明，開放創新指數與國家的研發創新活躍程度、科技創新效率息息相關，我國必須堅持以全球視野謀劃和推動創新，構建全球協同創新共同體和人類命運共同體。

開放式創新對于我國的創新發展作用重大，主要體現在兩個方面。一是開放式創新可以促進基礎研究的發展，基礎研究的重要作用不言而喻，諸如物理、化學、生物、材料等基礎研究領域的創新，是一切創新的前提，但我國在基礎研究和原始創新方面與西方發達國家存在差距。近年來，在國家的重點支持下，我國在基礎研究領域也有了許多突破，但離建設創新型國家的要求還有一定的距離。二是以開放式創新發展促進核心技術突破。隨著國際開放水平的提高，全球知識流動速度加快，開放創新必然會促進國際高端人才的流入，為我國核心技術的創新突破注入活力。

改革開放以來，我國一直以積極寬容的態度面向世界，堅持引進來和走出去相結合，積極融入全球創新網絡。國家的開放式創新可以從以下幾個方面來建立：一是加強知識產權保護，尊重開放創新發展過程中各國的知識產權。近年來，盡管我國也開始逐漸加強對知識產權的保護，但與西方的知識產權保護制度相比還相對落后。對知識產權的保護是對外合作的重要保障，因而，必須加強建設完善的知識產權保護制度，采取引導、監督、獎懲等多種政策手段，確保在開放創新過程中，中方和外方的知識產權都得到全方位的保護，以減少開放創新的后顧之憂。二是構建全方位的科技人才服務體系，積極吸引我國留學生歸國及外國技術人才的流入，建立完善的人才支持保障機制，如發起國際大科學計劃和工程，放寬外國人在華居留、移民等政策，完善境外投資管理制度，優化國際融資相關政策等。通過一系列的政策措施，積極推動我國與外國人才以融資、投資、移民等各種形式的交流，以更加包容的心態，加快開放創新的腳步。三是積極建立與發達國家的科技創新合作關系。隨著創新全球化的發展和全球科技革命與產業變革的加速，我國需要積極尋求與西方發達國家在科技創新領域的深度合作。積極拓展我國與美國、英國、德國及其他科技大國合作的深度和廣度，不斷提升我國在合作中的科技地位和主動性，進一步拓寬科技合作所關注的領域，如環保領域、信息技術領域、工業制造領域等，全面提升我國的科技創新水平。

顛覆性創新發展。我國要想提高科技創新能力，建設世界科技強國，最為核心的挑戰是高新技術產業的核心技術顛覆性創新不足。與發達國家相比，我國顛覆性創新發展主要存在缺乏完善的研究機制、研究開展工作不成體系、管理和制度認識不到位、文化教育環境導致的人才稀缺、基礎研究欠缺及顛覆性創新組織不充分等問題。顛覆性創新最初也是企業層面的創新范式，是指那些為市場帶來了與以往截然不同的價值主張的技術，[10]這些技術的存在會破壞現有的市場，導致在位企業失敗，市場被重新洗牌。由于其會破壞現有的市場結構，顛覆人們的生活、生產甚至認知及思維方式，故而被稱為顛覆性創新。在國家的創新發展中，顛覆性技術創新的發展不容忽視，我國目前已經將顛覆性創新發展提升到了前所未有的高度，黨的十九大報告中提出，要“加強應用基礎研究”，“突出關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性技術創新”。國家的創新驅動發展戰略中，也強調了對顛覆性創新的重視。

對于當前我國的創新發展而言，顛覆性創新發展有利于我國在新一輪的產業變革中贏得競爭優勢，在更多的戰略性基礎科學領域實現突破。一方面，顛覆性創新一直以來都是引領產業變革的重要技術力量，歷史上每一次產業的變革都離不開新一代技術的推動，顛覆性創新為經濟社會帶來的是一種創造性的破壞，其到來迫使產業結構發生巨大的調整，新興產業逐漸取代傳統產業。因此，發展顛覆性創新有利于我國在新一輪產業變革中占據核心的地位;另一方面，顛覆性創新的推動離不開基礎研究的支持。2019年，《科學美國人》和《麻省理工科技評論》相繼公布了顛覆性創新榜單，無論是哪個領域的顛覆性創新技術，都離不開強大的數學、物理、信息通信等領域基礎研究成果的支持。因此，發展顛覆性創新有利于我國進一步深化對基礎研究的認識，實現基礎科學研究領域的突破式發展。

但目前我國的顛覆性創新發展還面臨著諸多挑戰。一是我國尚未建立顛覆性創新發展的研究機制，對顛覆性創新的發展規劃還較為零散，沒有形成一個完整的體系。二是缺少對顛覆性創新全過程、系統性的關注，主要集中于單一技術的發展，沒有開展對顛覆性創新技術市場轉化及應用的全過程研究。[11]三是對顛覆性創新可能帶來的負面性認識不全，僅僅意識到了顛覆性技術可能為我國產業發展及創新發展帶來的極大利好，但忽視了顛覆性創新可能會對社會帶來一些負面影響，如新一代信息技術可能帶來的信息安全問題。為了解決顛覆性創新發展中面臨的上述挑戰，提高我國的顛覆性創新發展水平，從而進一步推動我國創新水平的提升，應該從以下幾個方面來采取措施。

第一，加強對顛覆性創新的全面認識，建立健全相關體制機制。要認識到顛覆性創新對于國家創新發展的積極意義，顛覆性創新之所以引起了全球范圍的關注，主要在于其可能會對產業結構調整起到重大作用。在此基礎之上，還必須能夠清醒地認識到顛覆性創新潛在的危險性。一方面，顛覆性創新具有破壞性的特點，其可能打破原有產業生態格局，破壞經濟社會穩定;另一方面，顛覆性創新的每一個環節都具有較大的不確定性，存在潛在的風險。顛覆性創新是一種后驗式的創新，投入創新并不一定會帶來收益。因此，要正確處理顛覆性創新的投入與產出關系。正確處理顛覆性創新對國家帶來的正面和負面影響，必須建立健全相關制度，運用制度工具保障顛覆性創新保持良性、健康的發展。為了充分全面地認識顛覆性創新，揚長避短發展創新，必須完善相關政策法規，建立專門機構進行指導和監督，組建由各領域專家人才構成的技術發展顧問團隊，確保實時掌握國際科技前沿動態，并根據我國國情作出調整，不盲目跟風，發展適合我國創新現狀的顛覆性創新技術。

第二，完善顛覆性技術創新的培養環境。盡管國家已經將顛覆性創新發展提到了國家戰略的高度，但具體的配套措施尚未完善。特別是在教育、文化環境等方面均存在諸多問題，重點表現在顛覆性創新領軍人才短缺，相關的人才培養機制尚不健全。應創造培養和吸引創新型人才的教育和文化環境，特別是重點高校招收面向顛覆性創新的專門人才培養團隊乃至“少年班”，從人才的角度來保障顛覆性創新發展。此外，應調整人才引進措施，放寬國際人才移民政策、促進國內外人才的交流協作，積極為我國的顛覆性創新發展創造寬松自由的人才環境。

第三，重視顛覆性創新所需要的基礎研究工作。基礎科學研究是顛覆性技術創新的前提，基礎研究領域是原始創新最活躍的領域，同時也是顛覆性技術產生的重要源泉。[12]無論是開放性創新還是顛覆性創新，都必須要強調基礎研究的重要作用。我國在基礎科學研究領域與發達國家的差距較為明顯，一方面，我國基礎研究的起步晚于西方發達國家;另一方面，改革開放以來為了實現我國在經濟及科技領域的迅速趕超，我國主要采取了向西方發達國家學習的創新發展思路，對于國家自身的基礎科學研究領域的發展重視不足。我國在基礎科學領域的自主創新能力較弱，在相關領域的資金投入也較少。隨著經濟的發展和國家創新發展的需要，必須從國家層面充分重視基礎研究在國家創新戰略中的重要作用。目前國家自然科學基金委已經作出了初步的課題探索，但需要進一步加大研究投入，形成研究能力。

第四，不斷提高企業在顛覆性創新發展中的主體地位。企業是創新的重要主體，企業在顛覆性創新技術的研發、轉化等各個環節都扮演著重要的角色。在慶祝改革開放40周年大會上，習近平總書記提出“充分發揮市場在資源配置中的決定性作用，更好發揮政府作用，激發各類市場主體活力”。由此可見，必須強化企業在顛覆性創新發展過程中的主體作用，完善以企業為主的顛覆性創新發展新體系，破除制度的障礙，充分體現企業的創新活力。在企業微觀層面鼓勵企業建立項目實驗室、“創意市場”、虛擬協作創意團隊、顛覆性創新中心、顛覆性創新俱樂部等。這些承擔顛覆性創新的戰略事業單位在結構上與主體組織分離，有利于幫助企業保護新技術開發免受組織慣性和技術慣性的影響，設立有助于顛覆性創新的組織模式。

注釋

[1]《〈先進制造業美國領導力戰略〉新鮮出爐：3大使命，13個戰略目標，35項優先計劃》，http：//www.jinciwei.cn/a546708.html，上網時間：2018年11月。

[2][5]《德國國家工業戰略2030中文版》，https：//openii.cn/dimern/translation，上網時間：2019年2月。

[3]《美國新一屆國會重點關注的10類科技問題——從美國國會研究服務部系列研究報告看》，https：//mp.weixin.qq.com/s/Zv8zkb5HjNe0lwtXH3T2Og，上網時間：2019年8月。

[4]《科學技術創新綜合戰略2019》，https：//www8.cao.go.jp/cstp/togo2019_honbun.pdf，上網時間：2019年7月。

[6]徐占忱、程璐：《全球科技創新形勢分析與展望》，《國際經濟分析與展望（2015～2016）》，2016年，第304～314頁。

[7][美]亨利·切薩布魯夫、[比利時]維姆·范哈弗貝克、[美]喬·韋斯特：《開放式創新：創新方法論之新語境》，扈喜林譯，上海：復旦大學出版社，2016年。

[8]陳鈺芬、陳勁：《開放式創新：機理與模式》，北京：科學出版社，2008年。

[9]李紀珍：《構建自主可控的國家開放創新體系》，《中國科技論壇》，2018年第9期。

[10][美]克萊頓·克里斯坦森：《創新者的窘境》，胡建橋譯，北京：中信出版社，2010年。

[11]張則瑾、陳銳：《我國顛覆性技術發展面臨的主要問題和對策研究》，《今日科苑》，2018年第11期。

[12]唐蘇妍、祁永強、裴飛：《顛覆性技術發展面臨的挑戰與對策》，《國防科技》，2017年第1期。

責 編/肖晗題

陳勁，清華大學經濟管理學院教授、博導，清華大學技術創新研究中心主任。研究方向為科技創新、技術創新管理理論、科技政策。主要著作有《科學、技術與創新政策》《協同創新》《創新管理》《企業創新生態系統論》等。

Frontier Analysis of Global Scientific and Technological Innovation and Solutions

Chen Jin

Abstract： Innovation is the main driving force for economic development， and innovation capability has become the core of national competitiveness. Over the past 40 years of reform and opening up， China's economic development has made remarkable achievements from drawing on foreign experiences to independent research and development， but in the field of scientific and technological innovation， China's development is still immature. In addition， there are some problems facing the development of scientific and technological innovation in China， such as the limited high-tech content in the achievements， the low degree of commercialization of scientific and technological products， the imperfect environment of intellectual property protection， and the low level of the supporting role of science and technology in the economy. In order to address the dilemma of the development of science and technology in our country， we need to adopt two innovation modes： open and disruptive innovation-driven development， so as to jointly promote the scientific and technological innovation.

Keywords： scientific and technological innovation， science and technology， open innovation-driven development， disruptive innovation-driven development