許正中
科學技術從來沒有像今天這樣影響著國家的前途命運,也從來沒有像今天這樣指數級地影響著我們的經濟社會變革。可以說,科技突破的速度和新技術產業化的程度,決定著國家的創造力,進而決定著國家的實力和競爭力。“十四五”時期是中國由全球大國全面走向世界強國的關鍵期,如何以全球視野、戰略眼光和博大胸懷,高目標、前瞻性地對中國的科技創新進行頂層設計、系統集成和精準施策,使中國在開路超車的新賽事中崛起,是事關國家安全和發展的大事要事。為全局計,為長遠計,需要我們瞄準世界重大科學發現和關鍵性技術突破,讓中國成為政策與市場聚焦的世界科技創新“人才集聚地”“資源富集地”“政策洼地”和“制度高地”。
一、科技創新成為新時代
新階段世界競爭的主戰場
“十四五”時期是全球新一輪科技革命從蓄勢待發到產業化競爭的關鍵期,也是中國新舊動能轉換的關鍵期。科技創新和高科技產業成為國際競爭博弈的焦點。政府、社會治理模式面臨著新技術的再武裝、再裝備和再改造。
(一)作為新興大國的中國要成為世界科學中心和創新高地
“十四五”時期是中國向世界科技第一集團邁進的關鍵時期,要實現系統能力的全面突破,才能迅速躋身全球一流的科技創新型國家行列。科學研究不斷向更加微觀、更加宏觀和條件更加極端的方向延伸,因此科學研究平臺化趨勢日益明顯,越來越多的基礎研究問題更加依賴巨資基礎設施投入,大型科學儀器共享以及全人類不分國界的科學家合作。中國當前已建成并運行具有世界先進水平的大科學裝置50多個,為科學研究和科技多領域融合創新提供了先進的研究平臺。中國的科技創新規劃應關注國際最熱門的科技發展研究方向,前瞻性布局技術性社會基礎設施、大裝置的國際化引領和突破。
(二)基礎研究成為創新驅動發展的角力場
“十四五”時期,正是新一輪科技革命和產業變革蓬勃興起、國際競爭向基礎研究競爭前移的關鍵階段,科學探索不斷向宏觀拓展、向微觀深入,不斷加速交叉融合,基礎科學研究成為支撐新一輪中長期科技發展的基石,充分體現全局性、長期性、可行性的特征。重大科學問題將催生新的科學思想,重構科學理論體系,同時,改變人們的思維模式和行為方式,基礎研究成為創新之源、強國之基。我們需要重構宏大的戰略布局,在宏觀和微觀兩個方向對標國際進行戰略突破,取得重大開拓性的原始創新成果,同時大力培育“0到1 ”產業,不斷開拓新領域,集成新模式,占領國際科技競爭的制高點。
(三)重大技術多點突破推動生產形態指數級變化
21世紀以來,物聯網、大數據、人工智能、區塊鏈和3D打印技術,使得信息技術優先突破,并迅速向生產、流通和生活領域全面滲透,也徹底改變著管理模式、行為方式和社會運行狀態,推動著人類社會告別工業時代全面進入數字生產力時代。在這方面,中國的重大科技領域迅速達到國際領先水平,搶占創新領域的新高地成為“十四五”時期的重點任務。“人工智能”“大數據”“增材制造”“新能源新材料”“區塊鏈”“5G通信技術”等領域,在未來5年是科技界存在的關鍵共性技術以及需要聯合攻關的技術領域,技術的創新又徹底改變著生產方式、生活方式、管理模式和社會運行規則,將徹底顛覆歷史傳統。
(四)生物醫學技術和產業極有可能實現井噴式突破
現代生物醫學科學取得了基因層面的重大突破,基因組測序成為生物醫學技術的關鍵,其價格到了市場可接受的門檻,全基因組測序現在的價格已經降至1000美元以下,據預測,“十四五”時期,有望降低到100美元左右,這意味著醫保系統已經可以部分覆蓋基因測序的成本,從而讓這一技術進入臨床醫療市場。展望“十四五”,人類將開啟生物醫學工程新時代,以基因測序、合成生物技術、干細胞、生命技術、精準醫療、創新藥物、高端醫療器械等為代表的生物技術將進一步發展,構建全鏈條、集聚化的生物醫藥產業體系成為可能。
(五)數字技術全面裝備經濟與社會
信息技術正在形成數字時代的生產力。進入新世紀以來,數據成為生產要素后對產業變革的影響作用更加明顯。由于數字技術的迅速發展和廣泛應用,企業內部各類生產環節,特別是信息勞動環節正在從直接生產中分離出來,形成獨立的生產型服務企業群落。現在流行的軟件即服務(SaaS)、計算即服務(CaaS)、數據即服務(DaaS)、平臺即服務(PaaS)、網絡即服務(NaaS),使得傳統企業迅速向服務化轉型。數據從沒有像現在這樣具有經濟價值和管理價值,使得經濟規律從收益不變到收益遞減,再從收益遞減轉向收益遞增,協同共享、平臺服務是數字時代的主要生產方式。梅特卡夫網絡外部性定律、吉爾光纖寬帶定理和摩爾芯片密度定理三大定理徹底改變世界的競爭規則,資源共享將取代傳統的資源獨占,理性經濟人的競爭將讓位于關聯社會人的共享,人類將迎來邊際運行成本的革命。
二、為引領發展夯實科技基礎設施
黨的十八大以來,我國堅定不移地實施創新驅動發展戰略,深化科研事業單位改革,建設關鍵、系統、完備、高效的國家創新體系,使國家創新能力和科技實力不斷提升,但基礎研究較弱的實際,決定了我國仍需要在基礎研究上做好文章。
(一)建立國家實驗室體系,夯實“0到1”產業基礎
“十四五”時期,要充分發揮社會主義國家集中力量辦大事的制度優勢,瞄準人類發展的重大戰略需求和科技發展的關鍵領域,依托科研院所和研究型大學,在新興科學前沿交叉領域、中國具有相對優勢和能夠滿足中國戰略需求導向的領域,布局建立若干學科綜合交叉的國家實驗室體系。以此為平臺,開展基礎性科學研究、競爭前沿高技術研究和重大社會公益性研究;以此為紐帶,吸引和培育一批具有國際領先水平的高素質科學家隊伍,孵化出一批具有國際引領性的能夠開發原創技術和“0到1”產業的創業家隊伍;以此為基礎,自主研制填補世界空白和具有國際領先水平的先進儀器設備和測量分析方法;以此為基地,建設成“以我為主,廣泛合作”的國際科技創新合作新模式,滿足國家現代化建設和社會可持續創新發展的重大科技發展需求。加強基礎和前沿領域前瞻布局,為國家持久安全和可持續創新發展提供不竭動力。實現自由探索和目標導向的兩種基礎研究方式的有機對接,特別是在關鍵核心材料、工業裝備測試儀器、關鍵實驗設備和國家戰略必爭前沿科學技術、關系國家安全的關鍵技術領域都要有中國的身影,發出中國的聲音,提出中國的標準。推動重大科學發現和斷代式顛覆性技術的突破,形成引領經濟社會發展和保障國家安全的技術支撐的動力源泉。
(二)建設大科學裝置,以科技突破引發社會變革
大科學裝置是學科交叉、科研任務明確、科研力量集中的具有重大新技術突破能力的大型科學設施,是國家科技基礎條件平臺的重要組成部分,它往往瞄準科學技術前沿,為國家經濟建設、國家重大國防與安全需求和社會發展,提供前瞻性、基礎性和戰略性的科學方法和技術支撐。它往往需要較大規模的投入、較高精尖工程建設,來保障科學技術活動的長期可持續穩定運行,也是國家創新體系建設中的重要內容。大科學裝置產出是科學知識和技術成果,不直接產生經濟效益,需要通過長時間穩定的運行、不斷的發展和持續的研究前沿的突破,實現預定的科學技術目標,是現代科學技術諸多領域取得突破的必要條件。“十四五”時期,中國在科學技術領域的國際競爭主要表現在對諸多前沿研究領域的突破能力。建設大科學裝置的速度和質量決定了國家在世界科學技術競爭中的能力和地位,也可以說,大科學裝置成為新時代重大科學發現和重大技術突破所必備的武器裝備,決定了中國在科技前沿研究領域取得突破的能力和可能性。作為科技基礎設施的大科學裝置在數據及各種信息的收集和利用上作用不可替代,為現代社會的發展提供基礎數據和基礎信息。
(三)鋪就技術性社會基礎設施,發揮新技術催化功能
21世紀以來,全球科技創新進入了空前交互融合聯袂突破爆炸式發展的活躍期,認知科學的重大突破進入了前奏,新科學思想的創新和重大科技的突破越來越依賴國家實驗室和大科學裝置,但技術的產業化愈來愈需要新型的技術性社會基礎設施。對全球產業鏈、供應鏈、價值鏈產生前所未有的深刻影響。根據麥肯錫預測,移動互聯網、知識工作自動化、物聯網、云計算、先進機器人等核心技術將深刻影響未來5年的全球經濟,但這些核心技術均需要建立技術性社會基礎設施來推動。推進技術性社會基礎設施統籌建設與資源共享,可以發揮新產業的聚合和衍生能力,就像電網對于電力、基站對于手機,未來需要建設許多專業核心的協作開發的技術和產業發展設施,支撐科技產業化和新技術產業迅速成長的協同創新體系,滿足未來技術迭代疊加需求的科技持續創新發展能力。要以項目實施、成果轉化和資源配置為抓手,營造產業升級、管理創新和社會運行高效的科技持續創新的環境。
三、中國科技創新戰略的再定位
對標先發國家,立足中國的產業基礎和技術優勢,瞄準世界科學發展和產業變革前沿,圍繞建設科技強國的新目標,加強自主創新,強化科技創新,健全國家創新體系,增強國家科技創新能力,力爭2025年把中國建設成為國際科技創新中心。一方面要提升科技自身的創新能力,培育科學家和技術專家階層,不斷壯大國家的科技實力,夯實中國國際科技核心競爭力的基礎。另一方面,科技創新優勢是支撐其他領域充分發展的力量源泉,把科技實力轉化為創新經濟發展、保證國家主權安全和推動社會進步的強大動力。
(一)激活科技創新要素,搶占產業突破制高點
當今世界,顛覆性的科技革新極大解放和發展了社會生產力及提高了人們的生活水平,各國圍繞科技創新核心要素的競爭愈加激烈,發達國家希望通過提升科技創新能力,繼續保持領先地位,新興經濟體大幅增加科技投入,希望借此趕超發達國家,實現彎道超車。新世紀以來,中國科技創新績效逐步顯現:創新資源投入大幅增長、知識創造和應用能力迅速提升、企業創新日益活躍、創新環境不斷完善。“十四五”時期,隨著信息技術的高歌猛進,互聯網和區塊鏈完成資本和權力的雙重超越,網絡誠信和社會協同機理將擔負比任何第三方都更加公正的社會責任,科技資源配置從自由市場、政府干預向網絡協同轉變,制度強化日盛。新一代信息技術(包括 5G、量子科技、物聯網)、智能經濟(包括人工智能、 智能汽車、智能器械、增材制造)、生物醫藥 (包括生物技術、生命信息、精準醫療)、綠色科技(包括生態環保、綠色制造)、高端制造(包括航天航空工程、海洋裝備工程)、新材料(包括半導體、高技術材料)、新能源、海洋經濟(包括海洋裝備制造業),這些高技術產業從來沒有像今天這樣深刻影響并決定著國家的前途和命運,以此為基礎,在全球統籌部署創新鏈、技術鏈和產業鏈,補足科技產業化的短板,徹底解決關鍵核心技術受制于人的被動局面,把舉國體制的優勢同科技市場的資源配置優勢結合起來,加速知識流變、認知提升和技術轉移與擴散,促進科技進步和經濟發展、福祉提高、社會進步相融合。
(二)發展新材料產業
新材料是國民經濟先導性基礎性產業,是高端制造及國防工業的關鍵保障。中國在先進高分子材料、先進有色金屬材料、鋰離子電池材料、電子信息材料、先進建筑材料等領域已初步形成較為完整的產業鏈,但新材料產業規模偏小,產品性能穩定性亟待提高。“十四五”時期,應加快發展高端裝備特種合金、高性能纖維及復合材料、高性能新型陶瓷、稀土、石墨烯、先進半導體、新型顯示材料等關鍵戰略材料。大力發展深加工的化學纖維、高性能合成材料、特種工程塑料、功能橡膠、功能涂 料等,向應用端延伸先進石化材料產業鏈,推動綠色石化產業集群向高端躍升。
(三)大力發展裝備制造業,躍升全球產業鏈高端
中國制造業的總體技術水平正在逐步攀升,其轉型和跨越式發展緊緊圍繞質量提升、技術創新、智能升級、效率變革和人才帶動等關鍵要素展開,同時將信息化、數字化、智慧化、網絡化貫穿其中。裝備制造業的發展是中國制造業升級的核心命脈,關系到中國工業化、信息化和現代化進程。裝備自身將采用新型材料建造,使其性能大幅提升,強度、韌性、耐久性得到改善,并具備自我修復等能力。加快發展先進制造業,逐步建立現代化經濟體系。構筑未來發展戰略優勢,推動中國經濟由量大轉向質強,完善制造業產業鏈、供應鏈、價值鏈體系。力爭在醫療裝備、檢測裝備、數字制造裝備等方面取得新突破,在航空航天裝備、深海裝備、核動力裝備、計算機及電子設備等方面具備國際競爭的優勢。“十四五”時期需要進一步部署更多的智能制造重大項目,調動社會各個方面的創新資源,共同破解技術創新與管理難題,推動智能制造快速發展,為國家經濟高質量發展提供先進制造業支撐。
(四)用高科技催生原創產業,裝備戰略性新興產業
只有技術原創才能催生產業原創,技術原創帶來的不僅僅是產品、市場、管理、產業的單方面的創新,而是在生產流程和產品性能的各個方面、各個環節的再創新、再融合和再細分,挖掘各方面的潛力形成協同創新合力,構成產業衍生和裂解的可持續核心動力。科技成果轉化周期的縮短,大大提高了產業創新的速度。技術的超加速發展也深刻地影響著創新發展模式。“十四五”時期,世界步入創新密集期,科學技術正在形成多方面突破,對國際經濟體系產生重大沖擊,推動全球產業升級、轉型。以智能、泛在、融合和普適為特征的新一輪信息技術,直接推動新一代網絡、云計算、物聯網等快速發展,將對信息產業產生全面影響。生物技術的發展日新月異,在解決人類健康、資源、環境等重大問題方面發揮著越來越重要的作用,在生物農業、生物藥業、生物能源展示極大前景。納米技術的快速發展,使得新型能源材料、信息材料、生物材料、仿生材料、結構功能復合材料等的設計、制備和應用不斷突破,為發展新興產業、改造傳統產業、促進節能減排提供重要技術支撐。在科技迭代疊加突破的沖擊下,商業模式和產業組織形式也不斷得到創新。終端、平臺、服務這三者間環環相扣、良性互動,保證了終端服務平臺的競爭優勢。在物聯網、AI、航空航天等領域形成新的突破之勢,增強中國在全球的核心競爭力。
(五)用生物技術衍生新產業,建設生態文明
生物醫藥技術的突破使得人類對自我的認知和對世界的認識都達到了一個新的高度。尤其是基因測序技術、基因編輯技術的突破把人類帶到了一場生物科學和生物技術革命的新時代,合成生物學讓人類穿越新的歷史隧道,“十四五”時期是國家鐵腕治污、壓力疊加、負重前行的關鍵期,“綠水青山就是金山銀山”成為中國開展生態環境保護和綠色發展的基本遵循。利用生物技術和循環經濟理念,推動形成綠色發展方式和生活方式,大力發展循環經濟。聚焦美麗中國建設,加強大氣、水、土壤、化學品風險防控等領域科技創新,支撐打贏污染防治攻堅戰。重點是調整產業結構和能源消費結構,優化國土空間開發布局,培育壯大節能環保產業、清潔生產產業、清潔能源產業,推進生產系統和生活系統有效循環鏈接, 切實讓生態環境日益向好。劃定并嚴守生態保護紅線、環境質量底線、資源利用上線三條紅線。利用生物技術,大力加強七大農作物育種,保障糧食質量安全。圍繞實施健康中國戰略,加快重大疾病和傳染病防治研究,加強人民群眾生命健康科技支撐。大力發展現代種業、生物農藥、綠色高效生物肥料、生物疫苗、生物獸藥等現代化綠色產業。
(六)進軍信息核心技術,孵化衍生數字新產業
當前和今后相當長的一段時間,仍然是以信息技術支撐的信息產業發展的黃金時期,以信息產業為主導的新經濟方興未艾。許多發達國家普遍將新興技術的持續突破和信息產業的持續推動作為國家科技發展戰略的重中之重。中國的高端芯片、基礎軟件和核心器件雖然全球領先但不具備支配地位。“十四五”時期是新一代信息技術溢出效應倍增的黃金期,要做大做強新一代信息技術產業,打造若干世界級產業集群。以人工智能為核心的智能技術是具有“頭雁”效應的基礎性技術,技術突破快,帶動作用強,將引領本輪科技革命和產業變革。以人工智能為代表的智能經濟是我們贏得全球科技競爭主動權的重要戰略抓手,是推動中國科技跨越發展、 產業優化升級、生產力整體躍升的重要戰略資源。人工智能、智能機器人、智能汽車、無人機、無人艇等具有深度學習、人機協同、群智開放、自主操控等特征的智能產業,作為優先發展的重點產業領域。裝備制造是制造業的脊梁,裝備制造業信息化水平是衡量一國一地工業實力強弱和技術水平高低的重要標志。中國是全球重要的制造業基地,但目前仍未完成工業化進程,制造業大而不強,自主創新能力弱,高端裝備對外依存度高。“十四五”時期,要重點發展高精度數控機床、工作母機、高端儀表儀器、高端數控系統、電子信息裝備、航天航空裝備等,大力提升裝備制造業和整體工業的競爭力。
(七)啟動海洋科技支撐計劃,大力發展現代海洋產業
海洋是人類未來科技進軍的主戰場,也是強國戰略爭奪的新空間,更是經濟增長的重要新引擎。目前,中國的海洋科技創新能力與中國的大國地位不匹配,缺少具有較大影響力的海洋創新平臺和市場化的海洋創新服務體系。“十四五”時期需要大力發展海洋電子信息、海上風電、海洋生物、海工裝備、天然氣水合物(可燃冰)等高科技產業,向科技要潛力、向遠洋要資源,初步形成具有中國特色的現代海洋產業體系。中國海洋戰略目標是要成為新的國際海洋資源配置中心,通過建立涉海基礎設施網絡,完善包括綜合交通網、能源保障網和海洋防災減災網。加快推進海洋科技創新體系,建立國家海洋實驗室,構筑海洋科技創新綜合平臺,建立海洋標準和計量體系,盡快形成現代海洋產業體系,提升海洋裝備現代化水平,維護國家海洋安全。
四、完善科技創新驅動發展的體制機制
科技創新是創新發展的主要驅動輪,如果沒有體制機制創新營造的創新環境,科技創新很難持續進行。從歷史演變特征來看,中國國家創新能力不斷增強,但要破解“李約瑟困境”,把中國徹底轉變為一個創新型國家,躋身全球創新第一集團依然面臨巨大挑戰,關鍵在于體制機制創新。
(一)創新科技管理體制機制
創新科技越來越成為一種社會生態創新工程,創新體系由戰略、機制、資本、人才、組織、成果等要素構成,是“戰略+機制+創新網絡”三位一體。要按科技發展規律來改革科研評價機制,尤其對具有攻關性質的科研團隊必須建立長期的評價體系。創新科技人員的激勵機制,建立以社會需求為導向的科研人員管理制度,探索高校教師對科研成果(包括使用國家財政經費研發來的成果)擁有自由處置權的制度,允許高校教師自由對外提供研究數據、發表研究成果、轉讓知識產權,通過成果轉讓或技術入股的方式參與科技型企業的創建,享有科研成果轉化帶來的收益。同時,高校教師的專利發明享受免稅制度和例外條款,雇主不能封鎖高等教育中從事研究的教學人員的專利發明。