面向2035 年全球科技發展態勢研判與中國應對策略

任志寬，李棟亮，談 力

（廣東省科學技術情報研究所，廣東廣州 510033）

黨的十九大報告提出了到2035 年中國經濟實力、科技實力將大幅躍升，躋身創新型國家前列的宏偉目標。當前，世界格局深刻調整，經濟全球化遭遇逆流，全球產業鏈供應鏈面臨沖擊，不穩定性不確定性明顯增加，世界主要發達國家紛紛開展面向中長期的科技戰略研究，對未來科技發展態勢進行研判，積極部署實施任務［1］。中國也高度重視科技發展態勢研究，緊跟蹤技術發展潮流，確保能在科技競爭中把握先機。然而，面向2035 年，中國在科技發展態勢研究方面仍處于起步狀態，現有成果的前瞻性、科學性、針對性仍顯不足。進入新發展階段，國內外環境深刻變化，科技對經濟社會的影響越來越大，全球進入風險高、不確定性強的時代，使得防范重大科技風險已經成為各國國家安全戰略不可或缺的組成部分，研判潛在科技風險顯得日益重要。因此，要深刻把握全球科技發展態勢，認識到未來將面臨的科技風險，積極制定科技發展路線圖、方針和政策，為邁進創新型國家前列奠定基礎。

1 研究方法

科技發展態勢是對世界科技的發展變化及其對經濟社會的影響的一種全方位、多角度、系統性的觀察和分析，包括研判科技革命和產業革命的方向及其影響，認識科技競爭發展的環境，旨在為正確制定科技發展戰略與規劃、部署和實施科研任務提供決策依據。本研究采用德爾菲法，借鑒扎根理論研究方法，對行業內30 多位專家的講話記錄進行整理，對學術文獻、報刊媒體、海外評論等資料進行收集。研究過程包括內容編碼、范疇化、主軸編碼、邏輯編碼4 個步驟。首先通過內容編碼將談話內容以核心語句為對象分成內容單元，然后將不同內容單元的文本進行歸類、比較和整合，形成具有概括性的概念；范疇化主要是將不同內容單元按照相關關系從重要性角度進行串聯和排序，形成具有現實意義的獨立事件；主軸編碼是指對各范疇單元內容進行整理和邏輯化，形成反映趨勢發展的理論命題；邏輯編碼是對內容單元和范疇單元之間的內在關系進行解析，形成邏輯結構。

根據搜集到的資料和專家研判熱點，將內容單位分為科技革命和產業變革、創新范式和研發路徑、基礎理論和技術、協同創新和研發組織、科技對經濟社會影響5 個方面；將研究的目標分為趨勢和風險兩個維度，趨勢分析以客觀事實為依據凝練出主要結論，風險分析以當前中國發展中的瓶頸和障礙為出發點，結合語料信息作為事實支撐，得出未來15 年中國可能面臨的風險點。如表1 所示。

表1 未來15 年中國科技發展態勢主軸編碼形成的內容單元和范疇單元

2 全球科技創新發展態勢

2.1 科技革命與產業變革加速推進

進入21 世紀以來，新一輪科技革命和產業變革深入發展，國際力量對比深刻調整，國際環境日趨復雜，新冠肺炎疫情影響廣泛，經濟全球化遭遇逆流，科技創新作為經濟增長的主要推動力，受到世界各國普遍重視，前沿技術和顛覆性技術呈現交叉融合、多點突破、群體躍進的趨勢。世界各國加強科技創新戰略部署，加快向創新、包容和數字經濟及智慧社會轉型，全球科技創新活動呈現交叉融合和群體躍進趨勢［2］。以人工智能、大數據、物聯網為代表的新興技術深度發展和應用，推動以人為中心的人機物三元融合，推動新一輪科技革命向智能化、網絡化、融合化發展［3］。以腦認知功能探測、腦機接口為代表的生物技術加速突破，有望深度描繪出人腦工作圖譜，拓展人類對認知原理、思維反饋的機理認識。以基因編輯、再生醫學、精準醫療為代表的生命科學技術不斷演進，推動醫學向精確化、可再造、可調控方向進步，有望從根本上顛覆傳統治療方式［4］。以氫能、地熱能、第四代核能等為代表的新能源技術將加速突破引用，推動形成新型能源結構。以新型復合材料、增材制造、智能材料等為代表的材料技術進階發展，推動人類進入無紙化、數字化、個性化時代。新技術加速推動產業轉型升級，不斷產生新平臺、新模式，重塑新的工業體系，基于科學原理重大突破產生的顛覆性技術快速向各個領域滲透融合，促進新興技術群體產生群體躍進趨勢。

2.2 創新范式和研發路徑深入重構

迄今，創新范式已經經歷了二元線性范式、網絡式創新范式兩個階段，開始進入到創新創業生態系統范式階段［5］。在新的創新范式引領下，“政府-企業-大學-用戶”四螺旋組織機構應運而生，創新活動不斷從單純的技術推動、市場驅動轉變為“創業拉動+數據推動+場景驅動”新模式，消費場景驅動著跨學科、跨領域的技術創新體系，創業型組織成為驅動創新的重要推動力量。科研體系呈現開放科學特征，顛覆性創新呈現幾何級滲透擴散，并以革命性方式對傳統產業產生歸零效應。從科學發現到技術發明，再到商業化應用，科技創新供給側和需求側之間的距離大幅度縮短；從市場需求到技術需求，再到科學機理新突破，雙向互動機制將大大加快創新進程。科學研究、組織方式正在數字化、網絡化、全球化的驅動下發生深刻變革，大科學裝置、大科學工程、大科學計劃等新模式正在重構現代科研體系。全球實體經濟與前沿科技深度融合，有效推動新舊生產方式換場，催生共創共生的、自我循環的產業組織模式——產業創新聯盟，推動地理空間和互聯網平臺融合，促進上中下游全產業鏈融合及異種形態企業融合。如表2 所示。

表2 科技創新范式演進特征

2.3 技術理論和先進技術有望突破

隨著大科學裝置、超級計算機、高靈敏試驗儀器等工具的發明與應用，基礎科學研究效率有了較大提升，強烈激發起科學家探索物質、生命、能量、時間的動力，推動基礎研究向人類認知邊界前進。高能物理、地球化學、天文學等基礎學科理論基礎不斷夯實，科學家對宇宙演化、暗物質和暗能量、微觀物質結構、極端物理現象等領域進行深入研究，推動了基礎研究視角從微觀到宇觀拓展，把人類對客觀物質世界的認識提升到前所未有的新高度。面向2035 年，基礎科學思想和理論將會是革命性的，如非編碼RNA 研究有望開啟解釋人類生命原理；人類腦科學研究有望描繪出人腦活動圖譜和工作原理；量子科技從應用量子力學原理走向操縱量子特性的新階段；合成生物學將使得人類從系統整體的角度和量子的微觀層面認識生命活動的規律，暗能量、引力波源、星體形成演化規律研究將取得新的突破。基礎科學研究將不斷融合信息技術、生物技術、納米科技、認知科學研究成果，推動各領域基礎研究理論交叉引用［6］，更加注重面向國家戰略發展需求，更加注重引領技術進步，成為國家創新能力提升的基礎。

2.4 創新協同和研發組織不斷優化

隨著科學技術復雜性、綜合性和整體性的提高，科學共同體之間的互動和整合達到國家甚至國際化的規模，不同學科間需要共同的話語體系，跨學科、跨領域合作成為常態，科學研究往往以大科學工程的形式出現。科學將從小科學走向大科學轉變，科學不再是在一兩個實驗室中生產出來的，而是更多的部門協作共同研究的結果。科學問題研究的綜合性和復雜性顯著提升，越來越需要更多人、財、物投入的大科學系統組織實施。當以認知革命和原始創新為主、以增量改進為輔時，小科學體系則發揮著更加重要的作用［7］；同時，隨著創新鏈條的延伸，很多重大科學問題需要多學科群體協同合作，大企業只有建立開放性創新體系，與外界的小企業建立穩定的合作關系，在數據、路徑、實驗等方面進行共享，才能縮短研發過程。在人工智能、計算驅動、區塊鏈等新一代信息技術的引領下，研發組織模式將進入智能化管理時代，研發人員在協同創新中從實際操作者向研發方案設計者轉變，人機協同開展研發活動成為必然。

2.5 科技和經濟社會深度融合

在經濟方面，新技術的發展將推動經濟形態系統性調整，催生出數字經濟、智能經濟、共享經濟、平臺經濟成等新經濟結構。經濟空間從地理空間向虛擬空間、數據空間延伸，數據資源成為重要的經濟要素。新舊生產方式加速轉變，硬科技、獨角獸、場景成為新時期主要生產方式［8］。在社會方面，基因編輯、克隆人、人機混合體、無人駕駛、人造生命、人體再生、仿真機器人的技術應用，一方面挑戰現有法律法規，沖擊人類社會倫理關系，另一方面將對國家安全和個人隱私造成威脅，技術不良應用的風險日益激增。人類社會關系由原來的人-人關系向人-機-人關系轉變；專業化知識成為勝任高技能崗位的關鍵要素，就業市場發生顛覆性變化［9］。在產業方面，技術變革帶來多元跨界創新，“人工智能+”“量子+”“虛擬現實+”“區塊鏈+”等“N+X”的新產業、新業態持續涌現；產業分工關系從垂直分工向橫向互動分工轉變，生產商、消費商、原材料商、消費者將在開放的數字化平臺上互動交流；技術點對點服務催生個性化定制需求，行業研發、設計、制造加速一體化。具體如表3 所示。

表3 未來經濟、社會和科技融合趨勢

3 中國科技創新面臨的潛在風險

3.1 中美科技局部脫鉤將持續

當前，中國正處于世界百年未有之大變局重要時期，而美國推行“美國優先”戰略，試圖通過科技脫鉤壓縮中國科技發展戰略空間，給中國科技發展制造障礙。在這種情況下，中國一批重點高科技企業相繼受到美國制裁，核心技術和設備儀器進口、高技術產品出口、科研人員學術交流均受到嚴重遏制。很多高科技企業在海外設立了很多研發機構，但卻面臨著海外研究成果和人員被管制的風險。美國對中國高端人才設置重重障礙，造成創新人才引、留難，并縮緊科研人員赴美簽證，給正常的國際學術交流制造人為障礙。同時，美國加強與其有關盟國的合作，呼吁盟國限制與中國進行技術交流和合作，與盟國建立信息共享機制，“審查”來自中國的技術投資，限制向中國進行技術授權和轉讓。在學術研究領域，美國利用其在國際學術組織和學會的話語權和影響力，干預甚至直接限制中國企業、個人進入相關組織。美國采取的這些措施，將導致中國可能在國際科技合作方面被孤立和隔離化，加大中國產業技術獲取成本。總的來說，美國正在進入科技競爭新時代，目前美國在高科技領域具備壓倒性優勢，其所形成的基礎性技術和原創技術依然非常穩固。美國針對中國高科技產業的遏制手段呈現精準化特征，制裁手段和方式多樣。中美科技脫鉤給中國科技創新將帶來巨大的負面影響，不僅影響中國科技企業向美國市場發展，也將影響歐洲、日本等發達國家和地區對待中國科技企業的立場，但也可能在一定程度上加快中國的自主創新和進口替代步伐。

3.2 先進技術出口管制不斷增強

過去，中國逐步走出了引進、消化、吸收、再創新的模式，即以技術引進為基礎、消化吸收為手段，實現自主創新和技術跨越。技術引進可實現研發人員的流動，間接產生知識技術溢出效應，促進消化吸收，提升自主研發能力，根據國內生產水平研發出符合自身生產需求的技術。然而，美國、日本、歐洲等發達國家和地區為維持自身的技術優勢和世界領先地位，通過《瓦森納協定》等多邊出口管制渠道，及其國內立法、制定政策等單邊出口管制渠道，對中國等發展中國家采取技術出口審查和管制措施，嚴查和管制本土優勢技術外溢，從源頭上加大了中國對技術的引進、消化、吸收、再創新難度。2021 年6 月8 日，美國參議院通過《2021 年創新和競爭法案》，主要內容包括促進美國高科技發展和遏制中國兩方面。該法案提出，高性能計算、半導體先進通信技術、醫療技術、網絡安全和先進能源等十大領域既是重點投資的方向，也是與中國科技脫鉤的重點。美國還與多邊出口管制體系加強協調，把新興技術列入出口管制制度中，技術出口管制已經成為美國對中國進行技術封鎖的主要手段。同時，美國密切監測外部先進技術發展動態，對外國有望突破的技術進行逆向二次創新，短期加大投入取得突破性進展。

3.3 技術產業化難度不斷增大

過去，國外先進國家看中中國龐大的市場規模，推動先進技術在中國落地轉化和商業化應用，然而，隨著中國高科技產業的崛起，這種態勢發生逆轉。先進國家一方面在本國設立成果轉化和技術創新中心推動成果轉化，通過集中高校科研機構的研發力量推動先進技術在本國產業化應用，如英國設立彈射中心、美國創建能源創新中心等，另一方面推出政府和企業合作創新計劃，鼓勵企業參與科技計劃項目，如歐盟“地平線2020”計劃旨在提出一批能調動公司合作的重大科技專項，英國、法國等國家實行“專利盒”制度，對研究成果轉化進行激勵，這使得我國引進國外先進技術的難度不斷增大、成本不斷上升。此外，中美貿易原來是一種互補型貿易，但隨著轉型升級發展，中國產業越來越向高端、高科技領域邁進，在芯片、電子、人工智能等領域與美國形成一定競爭。美國對中國部分出口商品加征關稅，對中國禁售科技產品，打壓高科技企業，對中國的新興、高科技行業有較大影響，不利于中國吸收世界先進技術、推動高新技術產業發展，極大地阻礙了中國產業轉型升級。

3.4 技術研發引發科研倫理問題逐漸增多

隨著科研活動日趨復雜化，中國的科研倫理法律法規、審查報備制度等還存在不健全現象，科研倫理問題審查與監管存在盲點，呈現隱蔽性、多樣性以及群體性特點，特別是在生物醫學、工程與材料以及化學研究領域有高發風險，僅靠學術自律、學術自治及自我糾錯機制難以杜絕科研倫理問題的發生。例如，經過基因工程改造過的細菌、病毒等微生物流散到自然環境中，可能造成生物和環境破壞等。違背科研倫理的科研活動，可能對受害者造成不可挽回的損失，在國內外造成惡劣的經濟社會影響外，讓公眾對不可預知的技術影響產生誤解、抵觸甚至恐慌，更可能造成不可預知的人體健康和自然環境危害，特別是隨著知識學習、人機協同、群體集成、自主智能系統等領域技術不斷成熟，腦科學研究的類腦智能蓄勢待發，芯片化、平臺化、智能化日益成為人工智能領域發展方向，但這類技術在社會倫理方面將面臨較大風險。

3.5 對外技術投資和引進難度不斷提升

伴隨經濟全球化深入發展、國際分工不斷深化，全球經濟已形成了緊密聯系、深度交融、高效運轉的產業鏈和價值鏈體系，然而，為保持本國技術競爭優勢，西方發達國家加強對外國技術監管、限制外國投資，以確保本國對關鍵技術和敏感技術的自主可控，加強對本國關鍵產業的控制。2021 年4 月，美國國會參議院推出《無盡前沿法案》新版本，其中多次強調中國在科技領域對美國的挑戰，并在制造業和知識產權等方面直接針對中國設置排他性條款。美國還多次以國家安全風險為由，限制中國企業對美方“敏感領域”尤其是人工智能、半導體、機器人、先進材料等重大工業技術領域的投資并購活動。隨著國際科技競爭的不斷演化，美國阻止中國資本、中國企業對美國高科技企業的收購，增加了中國對外技術投資和引進難度，使得中國的技術引進和應用風險不斷升高。

4 結論與啟示

面向2035 年，全球創新活動進入新的密集期，新科技革命蓄勢待發，顛覆性技術不斷涌現，將全面引發新一輪產業革命，推動全球創新格局重大調整，深刻改變人們的生產和生活方式。然而，中國也將面臨一系列風險，主要體現為：一是美國方面，將加快構建對華新興產業發展壁壘，試圖逐步實現與中國科技脫鉤；對華特定企業實施出口管制，采取經濟手段對華施壓；高度重視高科技產業培育與發展，形成對華產業遏制新的戰略制高點。二是中國方面，技術研發引發科研倫理問題逐漸增多，更可能造成不可預知的人體健康和自然環境危害；對外技術投資和引進難度不斷提升，技術發展風險不斷提升。面對日益復雜的國際競爭環境和科技發展態勢，中國應緊緊抓住新一輪科技革命和產業變革帶來的歷史性機遇，深入實施創新驅動發展戰略，著力加強國際開放合作，做好政策研究和策略儲備，盡快成為世界科技強國。

第一，加強對戰略前沿技術的前瞻性預測。戰略前沿技術的分析與預測是謀劃和指導科技發展全局性的根本手段。任何一個國家，從企業到行業，從城市、地區再到國家層面，都離不開技術預測和規劃，可以說，前沿技術預測對確定未來發展方向起著決定性作用。面向2035 年，中國應組建前沿技術預測與跟蹤專業化團隊，對國內外前沿技術的研發動態進行密切跟蹤、快速反應和及時部署，創造出一批新產品、新需求、新業態。以全球視野緊密關注和跟蹤國內外推動科技創新的科技發展戰略、創新政策舉措、技術預測等動態信息，及時掌握最新先進創新國家和地區的前沿技術創新動向。應發揮舉國體制優勢，形成由政府牽頭，企業、科研機構、大學等多部門、多學科交叉的協同攻關機制，構建高能級基礎科學研究平臺和設施體系［10］，提高凝練和解決科學問題能力，識別和培育可能引起產業和規則顛覆的“歸零”技術。緊扣中國科技領域突出短板，發揮企業基礎研究生力軍作用［11］，創新科技人員激勵制度，實現國家戰略和興趣探索有機結合，激發科學家在探索自然規律、發現科學規律的動力。強化在腦科學、合成生物學、人工智能、量子科學等領域的布局，推出全鏈條、一體化的技術攻關計劃，加強對感知計算、機器學習、類腦計算等前沿領域的研發攻關。

第二，積極開展國際科技交流與合作。黨的十九屆五中全會提出要加快構建以國內大循環為主體、國內國際雙循環相互促進的新發展格局。面向2035 年，科技創新作為支撐“雙循環”發展格局的關鍵變量，要深刻認識到國際科技合作在推進中國高科技產業發展中的重要作用，保持科技戰略定力，以更加開放的理念參與國際科技合作，積極利用國際創新資源提升自主創新能力。拓展國際科技合作的國家和地區，加強與德國、英國、以色列等國家的合作與交流。探索跨區域協同創新發展新路徑，加快形成國際化協同發展體系。重視國家學術組織建設，推動民間科學家群體到國外開展交流，積極參與國際大科學計劃和工程，拓展本土人才的國際化視野［12］。以大科學裝置為依托，適度開放實驗資源，引進國外頂尖科學家到中國開展科研工作。發揮人才引進市場化機制，鼓勵用人主體立足自身需求主動引進海外高端人才。開辟青年科研人才引進通道，支持海外具有潛力的中青年科學家到中國從事科研工作。建立海外人才特區，在特區內完善醫療、教育、科研、就業、福利等制度，將特區打造成國際人才集聚高地。建立高效、全方位的人才服務體系，搭建高效便捷的國際化人才交流平臺，建立健全更多的柔性引才平臺和多樣人才流動站，增強科研配套水平，打造人才儲備基地。堅持生態鏈接、協同共生的制度創新，國內抱團合作，建設協同方陣，國際上積極參與全球創新資源整合利用［13］。

第三，構建成建制國家戰略科技力量。以往實踐證明，建制化國家戰略科技力量在解決國家戰略安全、滿足國家戰略需求和解決重大科技問題中能發揮重要作用。面向2035 年，應以戰略導向、國家需求、平臺建設、科學精神為導向，構建由國家實驗室、國家技術創新中心、重大科技基礎設施、中國科學院、中國工程院為主要力量的國家戰略科技力量。明確國家戰略科技力量的功能定位，強化肩負國家戰略任務的歷史使命和責任意識。發揮國家戰略科技力量科技預見和引領帶動作用，激發在承擔國家重大科技任務、戰略性科學研究、應急技術攻關等方面的龍頭作用。發揮重大科學工程和平臺對高端人才的磁吸效應，不斷匯聚國內外高層次人才，形成高層次人才社區，形成人才相互影響、相互促進的共生效應。發揮國家戰略科技力量在從事原始性創新和關鍵技術的自主創新方面的作用，建立研發投入結構化增長機制，避免平均主義的科研分配，加快突破涉及國家長遠發展和產業安全的關鍵技術瓶頸。實施科研人員參與國際科技事務能力提升計劃，大力支持和鼓勵科學家、國際有影響力學者及學科帶頭人等重點聚焦若干前沿交叉學科領域和邊緣學科領域，建立一批國際化學術組織。

第四，實施關鍵核心技術攻關新型舉國體制。發揮中國制度優勢、政治優勢，集中力量辦大事，聚焦5G、生物醫藥、區塊鏈、人工智能等領域，全力攻關掌握關鍵核心技術，搶占未來產業發展制高點。地方要堅持全國“一盤棋”，堅決承接落實國家戰略部署，把地方重大創新資源和產業發展與國家強盛的戰略目標融合起來，形成上下一體的關鍵核心技術攻關工作格局。深化科技領域國家與地方財政事權和責任劃分改革，推動國家重點解決發展目標發展方向的頂層設計和在全國區域的創新布局。全面梳理中國科技領域中短板、長板技術，既要補齊威脅國家戰略安全的短板技術，也要將中國技術長板進一步延伸，從國家競爭的角度將中國的長板發展成為競爭對手的短板，成為抵御外國科技競爭的戰略武器。擴大短板技術的應用范圍，在國內加速國產化技術的替代與應用。打造有利于核心技術應用的實驗場景，讓新技術在市場中應用、反饋、提升，形成有利于關鍵技術迭代壯大的生態鏈系統。加大培育獨角獸企業、瞪羚企業、新領軍企業，鼓勵科技型企業“換道超車”，建立高水平研發機構［14］，在新的技術領域搶先布局。在全國創新環境較好的省份建立國際風投中心，引入國際知名風險投資機構以及重點風險投資類人才，發揮風險投資的創新培育功能，為關鍵核心技術攻關提供市場化資本支撐。

第五，加快政府管理職能向創新服務轉變。各級政府要向場景營造者、服務供給者、風險防控者職能轉變，支持市場主體開展場景創新和供給，為科技創新提供場景應用的外部條件。充分整合政府部門的職能和政策協調力，強化統籌協調能力，努力克服各領域、各部門、各方面科技創新活動中存在的分散封閉、交叉重復等碎片化現象，出臺目標一致、相互銜接的政策體系，避免“創新孤島”現象。強化前瞻性政策設計，支持場景挖掘、方案征集和應用，構建以人工智能、無人技術為特點的智慧城市基礎設施，建設場景展示應用平臺，吸引高科技企業入駐，推動新技術、新模式落地。完善國家科技倫理委員會治理機制，兼顧價值權衡和科研倫理，建立行業倫理準則和標準，建立保障新技術持續發展的法律法規和道德框架。加大對重點科技領域的最新進展、競爭態勢、風險變化的監管，制定人工智能、基因編輯、無人駕駛等行業規范和立法，提高科技風險監測、預警和應急處理能力。繼續深入實施揭榜制，針對中國優勢產業重大關鍵共性技術，面向全國征集最優研發團隊和最優解決方案。探索實施科研攻關“賽馬”機制，并行資助不同路徑研究的團隊開展核心技術攻關，對于重點核心技術攻關，采取“賽馬制”分階段并行資助多個項目。協同推進科技與經濟、教育、人才、社會、文化、生態等體制機制改革，建立政府不同部門之間科技創新治理的協商機制，并加大監管執行力度［15］。