孵化未來產(chǎn)業(yè)的新型創(chuàng)新組織

劉 剛 李偉偉

一、引言

自工業(yè)革命以來，科學和技術創(chuàng)新經(jīng)歷了從小科學到大科學再到超大科學的演進過程。與小科學強調科學和技術的分散式自主探索不同，大科學是政府主導的常規(guī)化科技創(chuàng)新[1]。20 世紀30 年代以來，在推動工業(yè)、軍事和公共衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展方面，政府主導的大科學起到了關鍵作用。進入21 世紀，尤其是隨著新一代信息技術和網(wǎng)絡空間發(fā)展，超常規(guī)化的超大科學成為科學和技術創(chuàng)新前沿。習近平總書記在《努力成為世界主要科學中心和創(chuàng)新高地》一文中高度概括了當前新科技和產(chǎn)業(yè)革命的超大科學特征，指出“進入21 世紀以來，全球科技創(chuàng)新進入空前密集活躍的時期，……信息、生命、制造、能源、空間、海洋等的原創(chuàng)突破為前沿技術、顛覆性技術提供了更多創(chuàng)新源泉，學科之間、科學和技術之間、技術之間、自然科學和人文社會科學之間日益呈現(xiàn)交叉融合趨勢”[2]。

與大科學時代相比，超大科學時代的科學和技術創(chuàng)新越來越依賴創(chuàng)新主體跨學科、跨組織、跨產(chǎn)業(yè)和跨區(qū)域的知識、技術重組和互補性創(chuàng)新。國家對前沿科學和技術創(chuàng)新的部署著眼于未來產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展。從新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿看，包括人工智能、高性能計算和半導體、量子計算和信息系統(tǒng)、機器自動化與先進制造、生物技術、航天和新材料在內(nèi)的通用目的技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化[3]，是目前超大科學創(chuàng)新的重點領域。尤其是人工智能、高性能計算和半導體、量子計算和信息系統(tǒng)領域的科技創(chuàng)新，正在孵化包括5G、智能芯片和自動駕駛在內(nèi)的未來產(chǎn)業(yè)集群[4]，成為決定一國或區(qū)域國際競爭力提升的關鍵因素。

不同的科學和技術創(chuàng)新時代都擁有占主導地位的創(chuàng)新組織形式。在小科學時代，工業(yè)實驗室是推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導者。在大科學時代，政府主導的國家實驗室和研究型大學是科技創(chuàng)新和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的孕育者。包括研究型大學、科研院所和企業(yè)研發(fā)中心等在內(nèi)的傳統(tǒng)創(chuàng)新組織是小科學和大科學時代適應物理空間物質技術體系發(fā)展需要的產(chǎn)物。傳統(tǒng)創(chuàng)新組織功能定位和組織邊界清晰，專業(yè)化分工明確，但難以應對超大科學時代網(wǎng)絡空間信息技術體系發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)。為了適應超大科學時代網(wǎng)絡空間信息技術體系的創(chuàng)新需求，西方國家和我國紛紛探索創(chuàng)建新型創(chuàng)新組織，促進多元異質創(chuàng)新主體的跨界融合，培育和孵化未來產(chǎn)業(yè)①。本文試圖通過總結西方國家和我國在超大科學時代創(chuàng)建和發(fā)展新型創(chuàng)新組織的前沿實踐，概括新型創(chuàng)新組織的基本特征及其演化趨勢，以期為我國制定和實施超大科學創(chuàng)新戰(zhàn)略和孵化未來產(chǎn)業(yè)提供借鑒。

二、美國在未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展領域的戰(zhàn)略布局和前沿實踐

美國充分認識到前沿科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展在國家發(fā)展中的戰(zhàn)略地位，通過制定科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展計劃，加大對未來產(chǎn)業(yè)相關技術群落的投資和支持，積極布局未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2010 年以來，加速包括人工智能在內(nèi)的新一代信息科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化，成為美國科技創(chuàng)新和培育未來產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略重點。

在通過前沿科學研究培育新興產(chǎn)業(yè)方面，美國擁有成功經(jīng)驗。早在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國政府就認識到未來產(chǎn)業(yè)源于基礎研究領域帶來的科學發(fā)現(xiàn)和技術體系變革。1945年，V.布什在《科學——沒有止境的前沿》報告中指出，基礎研究將導致新知識的出現(xiàn)，提供科學上的資本。如果一個國家在新的基礎科學知識方面依靠別的國家，不管它的機械技術如何，其工業(yè)的發(fā)展將是緩慢的，在世界貿(mào)易競爭中所處的地位是較弱的。在他看來，基礎研究不僅能夠增加社會福利，而且能夠實現(xiàn)經(jīng)濟增長和工業(yè)新產(chǎn)品的發(fā)展，是一國實現(xiàn)國際競爭力持續(xù)提升的源泉[5]。經(jīng)過多年的發(fā)展和完善，美國形成了一套支持基礎研究及其成果商業(yè)化的組織體系，在新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展上始終處于全球領導者地位。

面對第四次工業(yè)革命的挑戰(zhàn)，2017 年，特朗普政府提出“讓美國再次偉大”的口號，高度重視與未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關的前沿科技創(chuàng)新。2019 年2 月7 日，美國白宮科技政策辦公室（OSTP）發(fā)布《美國將主導未來產(chǎn)業(yè)》報告，呼吁加大人工智能、先進制造、量子信息科學和5G 四項核心技術基礎設施項目建設投資，以確保美國在未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展中處于主導地位[6]。同時，在《2021 財年政府研發(fā)預算重點備忘錄》《2022 財年研發(fā)預算優(yōu)先事項和全局行動備忘錄》和《2023 財年預算的多機構研發(fā)優(yōu)先事項》中，美國政府把為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供動力的人工智能、量子信息科學和先進制造等前沿技術列為國家財政重點投入的科技領域。2021 年4 月21 日，美國國會參議院推出《無盡前沿法案》新版本，提出將投入1000 億美元支持發(fā)展與未來產(chǎn)業(yè)相關的包括人工智能、高性能計算、先進制造和先進通信等在內(nèi)的十大關鍵技術和產(chǎn)業(yè)領域，同時通過加強高等教育機構與聯(lián)合體在關鍵技術領域與企業(yè)之間的合作，增加這些關鍵技術在商業(yè)市場上獲取成功的可能性[7]。

美國高度重視新型創(chuàng)新組織在前沿科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)孵化中的作用。2020 年6 月，美國總統(tǒng)科技顧問委員會（PCAST）在《加強美國在未來產(chǎn)業(yè)領導地位的建議》報告中首次提出，建立世界級和包含多部門的未來產(chǎn)業(yè)研究所，以確保美國在未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的持續(xù)領先地位[8]。2021 年1 月，PCAST 進一步發(fā)布《未來產(chǎn)業(yè)研究所：美國科學與技術領導的新模式》報告，提出未來產(chǎn)業(yè)研究所建設的設計思路和實施方案[9]。

創(chuàng)建未來產(chǎn)業(yè)研究所的背景是美國全球科技創(chuàng)新中心領導地位受到兩方面的挑戰(zhàn)：一是包括人工智能、量子信息科學、先進制造、生物技術和先進通信網(wǎng)絡在內(nèi)的前沿科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)領域的國際挑戰(zhàn)；二是美國現(xiàn)有科技體制難以適應超大科學時代科技創(chuàng)新的跨界交叉融合需求。PCAST 把未來產(chǎn)業(yè)研究所設計為能夠有效應對上述挑戰(zhàn)的新型創(chuàng)新組織。未來產(chǎn)業(yè)研究所的創(chuàng)建一方面能夠最大限度地開發(fā)產(chǎn)業(yè)界、學術界、國家實驗室、其他政府機構和非營利機構之間協(xié)同創(chuàng)新帶來的潛在效益，另一方面可以有效避免現(xiàn)有體制因過度監(jiān)管而造成的基礎研究成果商業(yè)化遲滯。在體制機制上，未來產(chǎn)業(yè)研究所的建設強調政府和非政府資金的共同投資與合作，能夠有效地利用政府和市場兩種機制，實現(xiàn)創(chuàng)新資源的有效配置。

從設計思路和實施方案看，未來產(chǎn)業(yè)研究所具有如下幾方面功能：一是通過跨基礎研究、轉化研發(fā)和應用研發(fā)領域的跨學科和跨部門合作，加快STEM（科學、技術、工程和數(shù)學）領域新知識的開發(fā)和融合；二是營造了一個促進思想自由流動的環(huán)境，鼓勵創(chuàng)新以應對重大社會挑戰(zhàn)；三是設計和實施技術創(chuàng)新快速開發(fā)和部署計劃，推動未來技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展；四是培育未來科學家、工程師、技術專家和其他STEM 專業(yè)人員；五是為美國國家科研生態(tài)發(fā)展提供新的組織方式；六是設計并提供面對面教育、線上教育和基于經(jīng)驗的學習計劃，幫助建立適應未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的STEM 人力資本；七是成為美國科技創(chuàng)新框架、政策和實踐的主要推動者。

從未來產(chǎn)業(yè)研究所的規(guī)劃和建設思路看，創(chuàng)建新型創(chuàng)新組織的目的是突破大科學時代國家創(chuàng)新系統(tǒng)的局限，構建促進跨學科和跨部門交叉融合創(chuàng)新平臺，打破基礎研究、應用開發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)之間的界限，加速科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。從功能上看，新型創(chuàng)新組織與傳統(tǒng)創(chuàng)新組織之間不是替代關系，而是互補和相互促進關系。

三、中國的戰(zhàn)略布局和新型創(chuàng)新組織發(fā)展

2006 年中國提出建設創(chuàng)新型國家之后，2012 年又進一步提出創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略。經(jīng)過近幾年的探索，政府、學術和產(chǎn)業(yè)界充分認識到，中國實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的邏輯主線是實現(xiàn)第四次工業(yè)革命和經(jīng)濟社會轉型的共生共融。充分利用第四次工業(yè)革命的前沿科技創(chuàng)新成果，加速孵化和發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)，提高經(jīng)濟國際競爭力和實現(xiàn)高質量發(fā)展是實施創(chuàng)新驅動發(fā)展的戰(zhàn)略目標。

《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》明確了我國科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點領域，指出瞄準人工智能、量子信息、集成電路、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域，實施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國家重大科技項目。從國家急迫需要和長遠需求出發(fā)，集中優(yōu)勢資源攻關新發(fā)突發(fā)傳染病和生物安全風險防控、醫(yī)藥和醫(yī)療設備、關鍵元器件零部件和基礎材料、油氣勘探開發(fā)等領域關鍵核心技術[10]。2022 年1 月12 日，國務院發(fā)布《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》進一步強調，補齊關鍵技術短板，集中突破高端芯片、操作系統(tǒng)、工業(yè)軟件、核心算法與框架等領域關鍵核心技術。強化優(yōu)勢技術供給，重點布局5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、區(qū)塊鏈新材料等領域。搶先布局前沿技術融合創(chuàng)新[11]。

隨著創(chuàng)新型國家建設的推進，立足中國實際，我國一直積極探索發(fā)展新型創(chuàng)新組織。其中，以國家實驗室為代表的新型創(chuàng)新組織成為我國實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的重要依托。2021 年11 月24 日，習近平總書記在主持召開中央全面深化改革委員會第二十二次會議時強調，要強化國家戰(zhàn)略科技力量，發(fā)揮黨和國家作為重大科技創(chuàng)新領導者、組織者的作用，構建關鍵核心技術攻關的高效組織體系，建立使命驅動、任務導向的國家實驗室體系[12]。我國于2000 年開始啟動國家實驗室試點建設，現(xiàn)已上升至國家戰(zhàn)略層面（見表1）。可以清晰看出，我國把建設國家實驗室作為新型創(chuàng)新組織探索的重點方向，推動新科技革命和孵化未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。從發(fā)達國家的經(jīng)驗看，早期的國家實驗室屬于大科學時代的創(chuàng)新組織范疇。在第四次工業(yè)革命背景下，我國的國家實驗室建設需要立足中國實際，突破發(fā)達國家傳統(tǒng)國家實驗室發(fā)展模式，構建超大科學時代的新型創(chuàng)新組織。

表1 我國關于國家實驗室建設的戰(zhàn)略支持

近年來，以上海、廣東和浙江為代表的前沿省市創(chuàng)建了一批以人工智能為研究領域的實驗室。例如，浙江之江實驗室、深圳鵬城實驗室和上海人工智能實驗室（浦江實驗室）。與大科學時代的國家實驗室相比，正在建設中的人工智能實驗室表現(xiàn)出如下特征：一是聚焦人工智能科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，強調跨學科、跨組織、跨產(chǎn)業(yè)和跨區(qū)域的知識和技術重組；二是同時具備基礎研究、應用開發(fā)和市場推廣功能，通過政、產(chǎn)、學、研、用的網(wǎng)絡化和生態(tài)化協(xié)同創(chuàng)新實現(xiàn)了基礎研究、應用開發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)的良性循環(huán)；三是在功能邊界上，屬于平臺型混合組織；四是在創(chuàng)新資源的配置上，充分發(fā)揮政府和市場的協(xié)同作用。從實際運行和發(fā)揮的作用看，正在興起的以人工智能實驗室為代表的新型創(chuàng)新組織已經(jīng)發(fā)展為國家戰(zhàn)略科技創(chuàng)新力量的重要組成部分。

四、加快超大科學時代的新型創(chuàng)新組織建設和發(fā)展

科學和技術創(chuàng)新正在步入超大科學時代。與小科學和大科學不同，超大科學是基于網(wǎng)絡空間信息技術體系變革的科學和技術創(chuàng)新范式。隨著網(wǎng)絡空間信息技術體系的發(fā)展，前沿科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)孵化涉及多元異質創(chuàng)新主體的跨學科、跨組織、跨產(chǎn)業(yè)和跨區(qū)域的知識和技術重組。如何適應科學和技術創(chuàng)新范式的變革，通過發(fā)展新型創(chuàng)新組織開展前沿科技創(chuàng)新和孵化未來產(chǎn)業(yè)集群，是國家創(chuàng)新系統(tǒng)發(fā)展的方向。

從前沿實踐看，美國在研究型大學和國家實驗室的基礎上，試圖通過創(chuàng)建以未來產(chǎn)業(yè)研究所和數(shù)字化轉型研究所（DTI）為代表的新型創(chuàng)新組織，打造跨學科、跨組織和跨產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新機制，推動包括人工智能和量子信息科學在內(nèi)的前沿科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。與美國稍顯不同，英國科技創(chuàng)新中心的建設更多地表現(xiàn)為試圖打破包括研究型大學、科研院所和企業(yè)研發(fā)中心在內(nèi)的傳統(tǒng)創(chuàng)新組織邊界，通過促進創(chuàng)新組織之間的互動和協(xié)作，實現(xiàn)前沿科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)孵化。與美國相比，英國新型創(chuàng)新組織發(fā)展更多地表現(xiàn)出漸進式特征。而作為后發(fā)國家，中國的創(chuàng)新組織變革則顯得更加劇烈。尤其是在人工智能實驗室的發(fā)展上，通過體制機制創(chuàng)新，新型創(chuàng)新組織更加符合超大科學時代的創(chuàng)新組織特征。從目前的建設情況看，新型創(chuàng)新組織把前沿科學和技術創(chuàng)新與未來產(chǎn)業(yè)孵化和發(fā)展緊密聯(lián)系在一起，強調基礎研究、應用開發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)之間的相互交融和良性互動。從運行機制看，新型創(chuàng)新組織具有三方面的基本特征：一是新型創(chuàng)新組織屬于集聚創(chuàng)新資源的網(wǎng)絡化平臺組織。與傳統(tǒng)專業(yè)化創(chuàng)新組織不同，新型創(chuàng)新組織強調通過包括大學、科研機構、政府和企業(yè)在內(nèi)的多元創(chuàng)新主體的互動和協(xié)同創(chuàng)新，激活國家創(chuàng)新系統(tǒng)的創(chuàng)新活力，在推動前沿科學和技術研究的同時，加速基礎研究成果的商業(yè)化，培育和孵化未來產(chǎn)業(yè)。二是新型創(chuàng)新組織聚焦于促進基礎研究、應用開發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)的交叉融合，努力打破傳統(tǒng)創(chuàng)新組織的邊界，實現(xiàn)多元異質創(chuàng)新主體協(xié)同創(chuàng)新的網(wǎng)絡化和生態(tài)化。三是政府主導和市場協(xié)同。政府的主導作用集中表現(xiàn)為通過資金和政策支持推動基礎研究及其成果的商業(yè)化。企業(yè)參與是指企業(yè)通過參與新型創(chuàng)新組織的創(chuàng)建和創(chuàng)新活動，吸收前沿創(chuàng)新成果和獲得市場競爭優(yōu)勢。新型創(chuàng)新組織充分利用市場和政府兩種資源配置機制，在實現(xiàn)創(chuàng)新資源有效配置的同時，分攤了前沿科技創(chuàng)新和孵化未來產(chǎn)業(yè)的社會風險。

在第四次工業(yè)革命中，中國不再是追隨者，而是引領者。在包括人工智能、量子計算、新能源、生物醫(yī)療和新材料在內(nèi)的前沿科技和產(chǎn)業(yè)領域，中國走在了世界前列。其中，新型創(chuàng)新組織的發(fā)展和國家創(chuàng)新系統(tǒng)的完善，是中國在超大科學時代實現(xiàn)科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展趕超的關鍵支撐。從前沿地區(qū)的實踐看，推進新型創(chuàng)新組織發(fā)展需要關注三個方面的問題。

第一，在包括國家實驗室在內(nèi)的新型創(chuàng)新組織規(guī)劃和建設中，一定要立足新科技產(chǎn)業(yè)革命發(fā)展和中國實際，著眼于第四次工業(yè)革命和中國經(jīng)濟轉型升級的共生共融，統(tǒng)籌前沿科技創(chuàng)新和未來產(chǎn)業(yè)孵化，加速新型創(chuàng)新組織發(fā)展。

第二，把新型創(chuàng)新組織納入國家戰(zhàn)略科技力量建設體系。從歷次工業(yè)革命興起和發(fā)展的經(jīng)驗看，創(chuàng)新組織的變革和演進是國家創(chuàng)新系統(tǒng)和技術經(jīng)濟范式變遷的重要推動力量；從培育國家戰(zhàn)略科技力量的角度，有利于加快新型創(chuàng)新組織的規(guī)劃和發(fā)展。

第三，發(fā)揮地方政府在發(fā)展新型創(chuàng)新組織中的作用。在實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略過程中，各地的資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎和創(chuàng)新環(huán)境存在差異，鼓勵地方政府根據(jù)實際情況創(chuàng)建和發(fā)展適應當?shù)仄髽I(yè)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實際需求的新型創(chuàng)新組織，是鞏固優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)的重要途徑。

注釋：

①在數(shù)字經(jīng)濟的培育和發(fā)展上，美國、英國和中國走在了世界前沿。聯(lián)合國《2019 年數(shù)字經(jīng)濟報告》指出，數(shù)字經(jīng)濟的經(jīng)濟地理沒有顯示出傳統(tǒng)的南北鴻溝，它一直由一個發(fā)達國家和一個發(fā)展中國家共同領導：美國和中國。例如，這兩個國家占了區(qū)塊鏈技術相關專利的75%，全球物聯(lián)網(wǎng)支出的50%，以及全球公共云計算市場的75%以上。