荷蘭啟動新一代高科技發(fā)展計劃及對我國的啟示

文/王亮 鎮(zhèn)文靜 項歡歡

荷蘭國土面積狹小，只有4萬多平方公里，但具有雄厚的創(chuàng)新基礎(chǔ)和實力，其國際競爭力長期處于歐洲領(lǐng)先地位，這得益于其前瞻性的科技創(chuàng)新戰(zhàn)略和體制、政產(chǎn)學研深度合作模式、產(chǎn)教融合人才培養(yǎng)體系、全方位的創(chuàng)新資金支撐和良好的國際合作創(chuàng)新生態(tài)。2023 年5 月，荷蘭經(jīng)濟事務(wù)和氣候政策部批準并正式啟動新一代高科技發(fā)展計劃“NXTGEN HIGHTECH”（https://nxtgenhightech.nl/），以期發(fā)展新一代高科技設(shè)備。在荷蘭國家成長基金（National Growth Fund）的支持下，來自工業(yè)和研發(fā)機構(gòu)的330 多個機構(gòu)將共同致力于開發(fā)新的高科技機械和生產(chǎn)技術(shù)，并將成果推向市場。本文分析了該計劃的主要內(nèi)容，并在此基礎(chǔ)上對我國開展科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)方面的工作提出了相關(guān)政策建議。

一、NXTGEN HIGHTECH計劃提出背景

荷蘭是超精密高科技設(shè)備領(lǐng)域的國際領(lǐng)先者。然而，這一地位的穩(wěn)定性受到政治利益和來自世界其他地區(qū)不斷增長的競爭的威脅。此外，相較于世界上最具創(chuàng)新活力的那些國家，荷蘭在技術(shù)研發(fā)方面的投資仍然較低，在一定程度上阻礙了其科技發(fā)展。NXTGEN HIGHTECH 計劃的目標是讓荷蘭重回巔峰，攜手330 多家合作伙伴共同為重大的社會挑戰(zhàn)提供解決方案。NXTGEN HIGHTECH計劃將在2030年前投資約10 億歐元，其中4.5億歐元來自荷蘭國家成長基金。該計劃旨在促進荷蘭高科技產(chǎn)業(yè)成為歐洲領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)集群，每年為荷蘭本國GDP 做出60 億至110億歐元的額外貢獻。

NXTGEN HIGHTECH計劃的董事會主席Marc Hendrikse表示：“新技術(shù)應(yīng)用的緊迫性很高，我們現(xiàn)在需要解決方案。該計劃的優(yōu)勢在于其廣度，它不僅適用于新的應(yīng)用和技術(shù)，還可以實現(xiàn)現(xiàn)有工廠和供應(yīng)鏈的數(shù)字化。這種獨特的方法不僅增強了荷蘭高科技行業(yè)的地位，而且提高了我們的競爭優(yōu)勢。通過這些伙伴關(guān)系，荷蘭乃至歐洲可以在競爭激烈的知識經(jīng)濟中占據(jù)自己的地位。”

二、NXTGEN HIGHTECH計劃重點領(lǐng)域

未來七年，NXTGEN HIGHTECH計劃將在以下六大重點領(lǐng)域發(fā)力，為荷蘭的未來提供解決方案：

（1）農(nóng)業(yè)食品機械自動化領(lǐng)域：快速而精確的機器人有助于構(gòu)建可持續(xù)、自動化的食物鏈。

（2）生物醫(yī)學領(lǐng)域：新芯片的生產(chǎn)技術(shù)，可實現(xiàn)微型診斷（“芯片實驗室”），可以模仿器官（“芯片器官”）或替換（“人造器官”），無需動物試驗，加速藥物開發(fā)。

（3）輕質(zhì)復(fù)合材料領(lǐng)域：使用創(chuàng)新技術(shù)制造輕質(zhì)復(fù)合材料，使運輸（航空、汽車）更加節(jié)能。

（4）可持續(xù)能源領(lǐng)域：通過薄膜技術(shù)生產(chǎn)（更）高效的設(shè)備的綠色（氫）能源和新型電池。

（5）激光通信領(lǐng)域：通過激光束進行數(shù)據(jù)通信的設(shè)備，具備節(jié)能、安全、緊湊、容量大等特點。

（6）半導(dǎo)體領(lǐng)域：開發(fā)更快、更節(jié)能的芯片制造設(shè)備，部分芯片使用光來傳輸數(shù)據(jù)，從而可以在更多領(lǐng)域得以應(yīng)用，例如醫(yī)療、營養(yǎng)和安全領(lǐng)域。

在這些領(lǐng)域中，關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)工程和智能工業(yè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。例如，在農(nóng)業(yè)食品領(lǐng)域，研發(fā)人員正在探索使用已在其他領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的傳感器及機器人技術(shù)。因為當前食品生產(chǎn)過程，仍有許多操作需要由人工完成，且該行業(yè)面臨著人工日益短缺的困境。

三、NXTGEN HIGHTECH計劃應(yīng)用示例

（一）自動化農(nóng)業(yè)食品機械領(lǐng)域農(nóng)業(yè)和園藝機器人技術(shù)

目前農(nóng)業(yè)與園藝業(yè)仍需要大量人工作業(yè)，但勞動力稀缺，需要進一步開發(fā)農(nóng)用機器人技術(shù)。農(nóng)業(yè)自動化的應(yīng)用涵蓋了開放式耕作、從種植端到采收，再到加工端的方方面面。例如，農(nóng)田中的傳感器可以作為農(nóng)民們的另一雙眼睛，用以監(jiān)測作物的生長情況；安裝在風車上的攝像頭用以監(jiān)測作物營養(yǎng)缺乏或水分盈虧的情況。此外，人們還可以利用改良后的采收機器人采收作物，如荷蘭成功打造西紅柿采摘機器人，在西紅柿自動收割方面取得了長足的進展。

在農(nóng)業(yè)食品行業(yè)，除了關(guān)注種植和采收過程，國家成長基金也支持開發(fā)安全系統(tǒng)、環(huán)境模擬和遠程協(xié)助等技術(shù)，確保農(nóng)業(yè)機械在沒有駕駛員的情況下能夠安全可靠地工作。這不但解決了勞動力短缺的問題，而且自動拖拉機體積更小，不占用空間，更具可持續(xù)性。

（二）生物醫(yī)學領(lǐng)域生物醫(yī)藥生產(chǎn)技術(shù)

荷蘭在芯片實驗室、芯片器官、人造器官和細胞生產(chǎn)技術(shù)方面擁有豐富的知識。然而，尚未能將這些知識轉(zhuǎn)化為突破性的產(chǎn)品。通過NXTGEN HIGHTECH計劃，荷蘭將在未來的5～10 年內(nèi)，把技術(shù)相關(guān)方（如芯片廠商、細胞和生物活性材料生產(chǎn)商等）連接在一起，從概念驗證到實際應(yīng)用，成為生物醫(yī)學技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍者。荷蘭正在創(chuàng)建一個創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，使得來自不同領(lǐng)域的相關(guān)公司可以密切協(xié)作、共同研發(fā)，打造了一條配備高科技設(shè)備的試生產(chǎn)線。目前，試生產(chǎn)線制作了芯片實驗室、芯片器官、人造器官和細胞生產(chǎn)技術(shù)的“演示樣品”。未來，生產(chǎn)線將可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，可實現(xiàn)無需動物試驗的生物醫(yī)藥產(chǎn)品開發(fā)，對人類和動物的福祉都產(chǎn)生前所未有的積極影響。

（三）輕質(zhì)復(fù)合材料領(lǐng)域復(fù)合材料生產(chǎn)自動化

復(fù)合材料或纖維增強塑料作為生產(chǎn)材料具有許多優(yōu)點。它重量輕、堅固、耐腐蝕、維護成本低且具有高剛性。這使其成為適合飛機、衛(wèi)星、火箭、汽車、橋梁、消費電子產(chǎn)品以及體育用品的特殊材料。由于可以用它制造輕質(zhì)且極其堅固的產(chǎn)品，該材料對于交通運輸?shù)刃袠I(yè)變得越來越重要。輕型車輛可以節(jié)省大量燃料和能源，并大量減少碳排放。在建筑行業(yè)，輕型橋梁比鋼結(jié)構(gòu)更容易吊裝到位，而且低維護結(jié)構(gòu)的使用壽命更長，具有更高的環(huán)境效益。

然而，復(fù)合材料的生產(chǎn)屬于勞動密集型，并且極其復(fù)雜。復(fù)合材料產(chǎn)品仍然主要依賴手工制造，這使得大規(guī)模生產(chǎn)幾乎不可能。目前的生產(chǎn)鏈也由很多環(huán)節(jié)組成，導(dǎo)致復(fù)合材料產(chǎn)品價格昂貴。該材料目前幾乎專門用于航空航天等先進高科技行業(yè)。當生產(chǎn)成本下降時，復(fù)合材料的應(yīng)用范圍會更加廣泛。因此，加大對復(fù)合材料生產(chǎn)過程中自動化和數(shù)字化機器的投入非常重要。這可以降低復(fù)合材料的生產(chǎn)成本，也使得大規(guī)模生產(chǎn)成為可能。

（四）能源領(lǐng)域耐用且安全的超級電池

更大容量、更緊湊的能源存儲對于許多領(lǐng)域的技術(shù)突破至關(guān)重要。例如，電動汽車和無線電子產(chǎn)品的進一步發(fā)展高度依賴更大容量和更長壽命的電池。為了能夠讓電動汽車續(xù)航更長，或者延長智能手機使用時間，需要容量更大的電池。這對于某些醫(yī)療設(shè)備及航空的電氣化也非常重要。如果航空使用當前技術(shù)的電池，人類甚至無法離開地面。同時，更快的充電、放電和電池安全也很重要。

在NXTGEN HIGHTECH 計劃中，薄膜技術(shù)用于開發(fā)能量更高、壽命更長的安全電池，而且其生產(chǎn)方式比當前的鋰離子電池更清潔、更可持續(xù)。例如，高容量3D 固態(tài)電池，可以更快地充電和放電，并且具有不易燃的優(yōu)勢。另一個例子是具有100% 硅陽極的電池，這種電池的存儲容量增加了70%，使得其使用頻率更高，重量更輕，并且可以更清潔、更可持續(xù)地生產(chǎn)。

電池的生產(chǎn)目前主要掌握在中國、韓國和日本的公司手中，歐洲正在推動電池技術(shù)的開發(fā)，荷蘭將通過NXTGEN HIGHTECH計劃部署開發(fā)電池技術(shù)。

（五）激光通信領(lǐng)域激光通信

無線數(shù)據(jù)流量通過無線電波運行，隨著頻譜越來越滿，容量有限，數(shù)據(jù)就可能被截獲。激光通信又稱光（衛(wèi)星）通信，是未來的通信手段。數(shù)據(jù)通過不可見激光束在地球衛(wèi)星、飛機和地面站之間發(fā)送，這使得交換數(shù)據(jù)的可用帶寬大大增加，信息安全性也大大提高。飛機激光終端（航空終端）可將飛機快速、安全地連接到通信衛(wèi)星，可以在飛機和36,000 公里外的地球靜止軌道衛(wèi)星之間建立激光鏈路。

借助NXTGEN HIGHTECH 計劃，荷蘭將成為新一代激光通信設(shè)備的世界級供應(yīng)商。預(yù)計未來幾年航空終端需求將快速增長，截至2030 年，相關(guān)市場規(guī)模每年可能超過10 億歐元。

（六）半導(dǎo)體領(lǐng)域光子芯片

芯片是計算機和智能手機的“大腦”，實際上也是幾乎所有電子設(shè)備的“大腦”，從洗衣機、電動牙刷到醫(yī)療掃描儀和汽車。隨著5G 互聯(lián)網(wǎng)的到來、更多的數(shù)據(jù)存儲及設(shè)備連接需求，對芯片的需求只會不斷增加。最先進的芯片是將電子信號轉(zhuǎn)換為光信號的芯片，與電子芯片相比，光子可以更多、更快地處理信息，而且使用的能量更少。光子芯片是加速芯片內(nèi)部和芯片之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐爰夹g(shù)。

集成光子學目前仍處于起步階段，業(yè)界正努力在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。制造光子芯片的許多方面都可以從現(xiàn)有的芯片技術(shù)中復(fù)制，但還有很多方面有待突破。一個重要的方面是光子芯片的檢驗和測試階段，目前還沒有很好的解決方案，通常只有到最后才清楚芯片是否有效。這意味著原材料和能源的浪費，并且使得優(yōu)質(zhì)芯片變得格外昂貴。NXTGEN HIGHTECH計劃支持開發(fā)測試設(shè)備，以便在生產(chǎn)過程中更早、更快、更輕松地檢測光子芯片。

四、NXTGEN HIGHTECH計劃與教育的結(jié)合

與六個領(lǐng)域的發(fā)展并行的是，荷蘭正在努力加強系統(tǒng)工程專業(yè)的研發(fā)能力。荷蘭已經(jīng)擁有蓬勃發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)和豐富的系統(tǒng)工程經(jīng)驗，然而，將日益復(fù)雜的系統(tǒng)知識正確地傳遞給下一代仍然是一個挑戰(zhàn)。NXTGEN HIGHTECH 計劃將與高等職業(yè)教育學院和大學一起，為高科技行業(yè)的可持續(xù)合作奠定基礎(chǔ)，目標是到2030年將“荷蘭系統(tǒng)工程方法”完全融入荷蘭教育中。這種方法為高科技行業(yè)從業(yè)人員提供了更廣闊的就業(yè)前景，并確保其盡快適應(yīng)快速變化的勞動力市場。荷蘭只有不斷投資于技術(shù)知識和技能，才能更有競爭力地面向未來。

五、NXTGEN HIGHTECH計劃對未來的影響

展望未來，短期內(nèi)，NXTGEN HIGHTECH 計劃為頂級高科技系統(tǒng)和材料領(lǐng)域的多個問題提供解決方案。例如，它正在探索制藥行業(yè)和器官芯片大規(guī)模生產(chǎn)的通用標準；目前研究人員正在研究激光衛(wèi)星通信中安全且可持續(xù)的數(shù)據(jù)通信設(shè)備；能源領(lǐng)域致力于為燃料電池、電解槽、電池和等離子體轉(zhuǎn)換開發(fā)集成的、可擴展的生產(chǎn)鏈。這一切能夠幫助實現(xiàn)流程工業(yè)的可持續(xù)性。

隨著輕質(zhì)材料機械的發(fā)展，復(fù)合材料領(lǐng)域為可持續(xù)航空航天工業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。半導(dǎo)體領(lǐng)域致力于開發(fā)更快、更節(jié)能的芯片設(shè)備，部分使用光來傳輸數(shù)據(jù)。到2030 年，芯片需求預(yù)計將翻一番，歐盟《芯片法案》旨在加強歐洲在該領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，并將產(chǎn)能提高到全球芯片市場的20%。該計劃可以幫助荷蘭在國際芯片市場上占據(jù)關(guān)鍵地位。

NXTGEN HIGHTECH 計劃的目標是，到2030 年開發(fā)出一個具有國際標準和數(shù)字產(chǎn)品護照的自主工廠運營系統(tǒng)。這將確保卓越的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和供應(yīng)鏈內(nèi)更高的安全性。而智能工業(yè)子計劃的目標是在未來20 年內(nèi)將荷蘭工業(yè)的產(chǎn)能翻一番。

六、政策建議

（一）強化國家戰(zhàn)略科技布局，充分發(fā)揮新型舉國體制的優(yōu)勢

荷蘭一直重視頂層設(shè)計，將優(yōu)勢資源集中用于創(chuàng)新。例如，2011 年制定了“優(yōu)先產(chǎn)業(yè)”（Top-Sector）政策，專注支持九大長期優(yōu)勢和戰(zhàn)略重要性產(chǎn)業(yè)，包括農(nóng)業(yè)和食品、化學制品、創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、能源、高科技系統(tǒng)與材料、園藝與原材料、生命科學與健康、物流、水資源。NXTGEN HIGHTECH 計劃進一步跟進，更加專注于前瞻性關(guān)鍵領(lǐng)域。因此，建議我國加強前瞻性思維和全局性規(guī)劃，系統(tǒng)地進行科技創(chuàng)新頂層設(shè)計；充分發(fā)揮新型舉國體制的優(yōu)勢，集中資源，共同推動關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)；加強對新興行業(yè)的戰(zhàn)略研判，優(yōu)化新型舉國體制科技重大項目選題；堅持問題導(dǎo)向和目標導(dǎo)向，平衡國家戰(zhàn)略的緊迫性與科學研究的規(guī)律性；同時，堅持階段性和長遠性的辯證統(tǒng)一，制定新型舉國體制攻關(guān)路徑，全面提高創(chuàng)新效能。

（二）鼓勵創(chuàng)新主體協(xié)同創(chuàng)新，推動政產(chǎn)學研深度合作

NXTGEN HIGHTECH 計劃的合作伙伴包括高校、科研機構(gòu)和高科技公司，覆蓋大企業(yè)和中小企業(yè)，各主體以需求為導(dǎo)向，通過市場化手段相互組合開展技術(shù)攻關(guān)和項目合作，進一步豐富了荷蘭政產(chǎn)學研合作模式，即“金三角模式”，政府、科研院所和企業(yè)之間有機協(xié)同。[1]因此，建議我國進一步充分利用市場和政府的合作，建立政產(chǎn)學研的協(xié)同創(chuàng)新機制，促進“產(chǎn)教融合、校企合作”，完善創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)；在關(guān)鍵核心技術(shù)等領(lǐng)域，發(fā)揮集中力量辦大事的制度優(yōu)勢，同時有針對性地補充市場機制；政府在組織上發(fā)揮組織者的作用，確?？绮块T、跨學科、跨區(qū)域的協(xié)同合作，暢通創(chuàng)新要素的流動；進一步完善要素市場化配置機制，確保不同市場主體平等獲取生產(chǎn)要素，實現(xiàn)效益最大化和效率最優(yōu)化。

（三）創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)模式，構(gòu)建產(chǎn)教融合培養(yǎng)體系

荷蘭一直注重人才培養(yǎng)，不僅擁有世界一流的研究型大學，還有規(guī)模龐大、質(zhì)量優(yōu)良的應(yīng)用科技大學，構(gòu)成了雙元高等教育體系。[2]荷蘭政府在2014年發(fā)布的《2025 科學展望——未來的選擇》政策報告中強調(diào)了科學、社會和產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系以及人才培養(yǎng)生態(tài)環(huán)境的構(gòu)建。[3]NXTGEN HIGHTECH 計劃進一步強化了高等職業(yè)教育學院和大學的聯(lián)系，將荷蘭高科技產(chǎn)業(yè)和豐富的系統(tǒng)工程經(jīng)驗全面融入教育體系，強調(diào)系統(tǒng)工程專業(yè)能力的培養(yǎng)。因此，建議我國進一步完善校企合作的合作機制，改革人才培養(yǎng)模式，支持雙導(dǎo)師聯(lián)合培養(yǎng)模式，聯(lián)合高校、科研機構(gòu)和企業(yè)，將企業(yè)的需求、技術(shù)、產(chǎn)品、人才和資金等多元要素融入高等教育人才培養(yǎng)體系，實施產(chǎn)教融合和協(xié)同培養(yǎng)的模式。

（四）加大財政和金融支持力度，提高科技創(chuàng)新投入強度

荷蘭之所以在科技創(chuàng)新方面表現(xiàn)出色，與其長期以來充足的研發(fā)資金投入以及全方位的創(chuàng)新資金支持密不可分。根據(jù)荷蘭統(tǒng)計局最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)（https://www.cbs.nl），荷蘭在2021 年的內(nèi)部研發(fā)支出為197.52 億歐元，研發(fā)投入強度達到2.27%，來自企業(yè)界的投入占比達66%。[4]近幾年，荷蘭政府研發(fā)支出逐年增加，占GDP的比例在2021 年增至0.8%。[5]NXTGEN HIGHTECH 計劃的資金中，將近一半來自國家成長基金。因此，建議我國充分發(fā)揮財政科技資金的引導(dǎo)作用，運用財政直接投入、稅收優(yōu)惠等多種財政投入方式，引導(dǎo)金融機構(gòu)更積極地支持創(chuàng)新活動，激勵企業(yè)增加科研經(jīng)費投入，鼓勵社會資本參與重大技術(shù)攻關(guān)，建立多元化資金投入格局，促成政府、市場和社會資本之間協(xié)同聯(lián)動的科技穩(wěn)定投入新機制。

（五）積極推動國際科技合作，營造開放創(chuàng)新生態(tài)體系

荷蘭盡管擁有強大的科技基礎(chǔ)，但國土較小，產(chǎn)業(yè)鏈相對有限。面對日益復(fù)雜的創(chuàng)新挑戰(zhàn)，荷蘭深諳國內(nèi)力量難以獨自解決所有問題，因此，積極開展國際合作成為其保持可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵策略。這一理念根植于荷蘭文化中，體現(xiàn)在分工合作、優(yōu)勢互補的“開放創(chuàng)新”合作模式，呈現(xiàn)出平等協(xié)商、合作共贏的“圩田模式”（Polder Model）合作文化。[1]NXTGEN HIGHTECH計劃不僅匯聚了荷蘭國內(nèi)的領(lǐng)軍企業(yè)，例如阿斯麥爾、帝斯曼等，還吸引了許多跨國公司的參與，如空客、博世等。在這個計劃中，除了聯(lián)合開展技術(shù)研發(fā)，集成創(chuàng)新也被賦予了重要任務(wù)。因此，建議我國在當前“雙循環(huán)”新發(fā)展格局下，緊密圍繞問題和需求，以提升自主創(chuàng)新能力為核心目標，更加積極、開放地擁抱國際合作與交流。鼓勵跨國企業(yè)設(shè)立研發(fā)中心和開放式創(chuàng)新平臺，培育全球化的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，使跨國公司能夠?qū)嵸|(zhì)參與并貢獻于創(chuàng)新進程。同時，推動國內(nèi)企業(yè)更主動地融入國際創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)，提高合作的廣度和深度，促進科技成果的共享與傳播。這種廣泛而深入的國際合作進一步增強創(chuàng)新體系的韌性，推動我國科技事業(yè)邁向更高水平。