未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及其認識

劉卓軍

什么是未來？明天是，后天是，明年是，后年是，下一個十年，下一個百年等等都是，只不過它們在“尺度”上有所差異。有一個學(xué)科貼了“未來學(xué)”的標(biāo)簽，即研究人類未來社會的綜合性科學(xué)，主要探討現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展對人類社會的影響，預(yù)測按照人類需要所作的各種選擇和實現(xiàn)的可能性。毫無疑問，對未來的準(zhǔn)確認識和把握之意義重大，價值無限，但同時又難度極大，充滿挑戰(zhàn)。正如美國數(shù)學(xué)家坦普爾·貝爾所說：“今天，對于站在預(yù)言家一方的每一個有能力的專家來說，都有一個同樣有能力的專家站在反對他的另一方。如果說什么地方有愚蠢的言行的話，它也是分布得非常均勻的，以至于它不再是區(qū)分的標(biāo)志。我們正在進入一個新時代，一個懷疑和適度謙卑的時代”。

對于我們每個當(dāng)下活著的人來說，其實最關(guān)心的還是未來十年二十年的發(fā)展趨勢，倒不是因為“胸?zé)o大志”，實在是社會變化速度太快，只有在適當(dāng)?shù)臅r間尺度約束下，分析的結(jié)果才更有指導(dǎo)意義和現(xiàn)實意義。即便如此，對于哪怕是世界頂尖機構(gòu)的預(yù)測分析，一個保險的做法就是謹(jǐn)慎參考，但你不能不理，采取無動于衷的態(tài)度是不可以的，這樣甚至?xí)适б欢ǖ臋C會。

最近一個時期，美國總統(tǒng)科技顧問委員會（PCAST）高密度地對未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了分析判斷。先后發(fā)布了《加強在未來產(chǎn)業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)力之建議》和《未來產(chǎn)業(yè)研究院：保持科技領(lǐng)先的一個新的模式》等報告，把未來產(chǎn)業(yè)的內(nèi)容具體而明確地聚焦到人工智能（AI），量子信息科學(xué)（QIS），先進制造、先進通訊（尤指5G及其以上）和生物技術(shù)五個領(lǐng)域或方向上來，并簡明地標(biāo)記為IotF?（Industries?of?the?Future）。的確，人們馬上會問，在碳中和、碳達峰話題被熱議的當(dāng)下，難道不應(yīng)把環(huán)境科學(xué)與技術(shù)作為未來產(chǎn)業(yè)的重點嗎？這是個好問題，也是需要梳理、分析和回答的。但若想有條理、系統(tǒng)地說清楚這類事，做出并非浮在面上的闡述，這件事本身就是一項挑戰(zhàn)。

本文暫時聚焦在對上述五個IotF方面的理解和認識上，看一看從PCAST的分析中是否能得到什么啟發(fā)。PCAST之所以做出這么明確和具體的IotF選擇，一個很基本的理由是認為，這些領(lǐng)域非常有可能創(chuàng)造出高薪就業(yè)機會、促進經(jīng)濟繁榮并改善居民的安全和生活質(zhì)量。進一步，將這些領(lǐng)域的研發(fā)列為重點還有一個目的，就是促進未來的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)與經(jīng)濟創(chuàng)新，從而加強和保持住在全球科技方面的主導(dǎo)地位。PCAST特別直擊要害地指出，不能割裂地去推進五個領(lǐng)域的發(fā)展，而更要重視它們的兩個及以上的交叉融合，在不同領(lǐng)域的交匯處，更可能捕捉到解決社會重大關(guān)切問題的機會并創(chuàng)造出傳統(tǒng)意義上意想不到的價值。

不難看出，IotF的五項內(nèi)容，每一個都有各自的發(fā)展邏輯，包括支撐它們發(fā)展、演變的理論、方法和技術(shù)體系。而且通過深入考察可以感受到，這些支撐體系自身也在不斷完善和進步。因為從時間跨度上都處在同一個歷史階段，這些領(lǐng)域必然要相互關(guān)聯(lián)，至少它們都得益于并且也離不開網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)（NIT）大環(huán)境的發(fā)展。這一點從PCAST不久前發(fā)布的《網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)研發(fā)（NITRD）計劃評估報告》中可以深刻地認識到。

NITRD計劃是由1991年的聯(lián)邦高性能計算法案授權(quán)設(shè)立的，30年來該計劃所關(guān)注的研發(fā)內(nèi)容有增加和調(diào)整，其推進的方式和建立起來的機制也在不斷探索和進步，從效果上看，計劃的實施在整體上促進了當(dāng)今全球網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)（NIT）的巨大成功，所以PCAST認為正因為如此才使得NIT的發(fā)展為人類社會進步帶來了無處不在的好處。

可以想象得到：創(chuàng)新體系構(gòu)成要素是非常復(fù)雜的，例如對于工業(yè)發(fā)達的美國而言，有國家科學(xué)技術(shù)理事會（NSTC），主要職責(zé)是根據(jù)代表總統(tǒng)行政辦公室的白宮科技政策辦公室（OSTP）所制定的政策，就國家層面的研發(fā)計劃項目，在相關(guān)部門之間進行協(xié)調(diào)，其中少不了還要與白宮管理與預(yù)算辦公室（OMB）打交道。像NITRD這樣重大計劃的實施當(dāng)然不易，稱得上是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程。

首先，OSTP專門成立了聯(lián)邦層面的NITRD項目協(xié)調(diào)辦公室（NCO），作為與多部門溝通協(xié)調(diào)的中心聯(lián)絡(luò)處，NCO還將就規(guī)劃、預(yù)算、評估等事宜向相關(guān)部門提供指導(dǎo)和必要的支持。同時NSTC也組建了由來自23個聯(lián)邦機構(gòu)和部門的高級代表組成的NITRD小組委員會，主要任務(wù)是協(xié)調(diào)整個聯(lián)邦科技企業(yè)的研發(fā)政策，并確保與總統(tǒng)的行政目標(biāo)保持一致。在NCO和NITRD小組委員會的指導(dǎo)和協(xié)調(diào)下，所有推進工作要由具體的跨部門與跨行業(yè)的工作組（IWG）來落實。經(jīng)調(diào)整后，截至到2020年現(xiàn)有專為NITRD設(shè)立的工作組包括：人工智能研發(fā)（AI），大數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)化可計算的物理系統(tǒng)（CNPS），網(wǎng)絡(luò)安全和信息保障（CSIA），健康信息技術(shù)研發(fā)（HITRD），高端計算（HEC），智能機器人和自主系統(tǒng)（IRAS），大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)（LSN），隱私研發(fā)（Privacy），軟件能力-可持續(xù)性和質(zhì)量（SPSQ），無線頻譜研發(fā)（WSRD），共11個。由此，也可以大致了解到NITRD計劃的具體構(gòu)成。成立跨部門工作組是各相關(guān)機構(gòu)在處置共享的NIT問題時，協(xié)調(diào)其研發(fā)資源的主要手段。NITRD計劃的預(yù)算本質(zhì)上要由聯(lián)邦各部門和機構(gòu)“分?jǐn)偂保度胝急容^大的四家是，自然科學(xué)基金（NSF）、國防部（DOD）、國家衛(wèi)生研究院（NIH）和能源部（DOE），近3年每一年對NITRD計劃的聯(lián)邦總預(yù)算都在60億美元的規(guī)模以上。為了有效進行預(yù)算和支出分析，NITRD采取了項目內(nèi)容所屬領(lǐng)域的分類（PCA）。這些做法各有“分工”，IWG旨在協(xié)調(diào)項目和各種活動，而PCA定位于一種跟蹤投資類別的方式。具體就NITRD計劃的實施來說，IWG和PCA并不是一一對應(yīng)的，這樣做是值得借鑒的或是需要避免的？還有待進一步考察。

回到IotF五個領(lǐng)域，其中的AI、QIS和先進通訊，完全可以看成是屬于NIT領(lǐng)域的，另外的先進制造和生物技術(shù)，盡管不完全屬于NIT，但它們的研發(fā)進展很大程度要依賴計算技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施的進步，因此AI、QIS和先進通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可以加速它們的發(fā)展。從這個意義上講，NIT是IotF的基礎(chǔ)環(huán)境;另一方面，為了促進ItoF的發(fā)展PCAST明確表達了“兩多”的理念，既要像NITRD計劃那樣促進政府、企業(yè)、學(xué)術(shù)界和非營利組織多主體之間的創(chuàng)新研發(fā)伙伴關(guān)系，也要格外重視跨多部門、多學(xué)科的聯(lián)動工作。PCAST甚至建議了一種新的模式，建立若干呈現(xiàn)交叉融合特征的IotF研究所。這樣做可以利用兩個或兩個以上IotF領(lǐng)域的結(jié)合來解決社會面對的重要挑戰(zhàn)。PCAST更計劃在一年的時間跨度內(nèi)建成一、二個IotF研究所的示范體，希望把從發(fā)現(xiàn)到新產(chǎn)品和服務(wù)的大規(guī)模開發(fā)的創(chuàng)新鏈條在同一組織框架內(nèi)建立起來，跨越整個研究領(lǐng)域。

以往的經(jīng)驗表明，項目（或計劃）小組委員會、項目中心聯(lián)絡(luò)處、項目跨部門工作組的三方結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的運行機制，是非常有價值的探索。在推進未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，我們自己的一些做法也值得提煉、分析和總結(jié)。

處在百年周期繼往開來的時點上，如何選定我們自己的有利于增強競爭實力、造福社會和民眾的未來產(chǎn)業(yè)方向，毫無疑問是重要的也是具有挑戰(zhàn)的。這個挑戰(zhàn)，我們必須面對。