未來產業發展屬性及內在邏輯探析

吳壽仁

對于未來產業，一般認為具有以下四大屬性：一是原創科技引領，即技術的原創性強；二是生態屬性較強，即環境友好；三是挑戰現有規制，即更需要魄力和勇氣，或者說其門檻是很高的，要求人力物力財力等投入大、投資回報周期較長；四是爆發式增長，即一旦條件成熟，投資回報是巨大的。

以碳纖維為例，碳纖維主要由碳元素組成，具有耐高溫、抗摩擦、導熱及耐腐蝕等特性，因其石墨微晶結構沿纖維軸擇優取向，沿纖維軸方向具有很高的強度和模量。碳纖維的密度小，碳纖維直徑只有5微米，相當于一根頭發絲的十二分之一，其強度卻高出鋁合金的4倍以上，可以廣泛用于航空航天、交通、建筑等眾多領域。碳纖維的發展可追溯到1879年，當時愛迪生曾用竹、亞麻、棉紗等纖維素為原料，制得碳纖維并獲得專利授權，但因其力學性能低，且工藝不成熟，而未能獲得發展。直到20世紀90年代初，高性能及超高性能碳纖維問世，加之工藝不斷成熟，成本不斷降低，應用領域才不斷擴大，工業領域大規模應用場景已廣泛展開。到2019年，出現了碳纖維供不應求的市場行情，不少企業宣布了擴產計劃。例如，上海石化公告投資35億元建設2.4萬噸原絲，實施1.2萬噸48K大束絲項目；寶武旗下的寶旌碳纖維在2021年擴建了一條2500噸碳化線，2022年初宣布開工寶萬原絲建設計劃。據了解，全球碳纖維市場用量達到12萬噸，其中中國市場達8萬噸，占全球市場的三分之二。從碳纖維產業的發展歷程看，首先，碳纖維技術的持續進步，特別是制作工藝的不斷發展，大大降低了碳纖維的生產成本，為其大規模應用奠定了堅實基礎，因而碳纖維技術屬于高技術；其次，碳纖維具有比強度和比模量高的優異性能，以及耐高溫、抗摩擦、導熱及耐腐蝕等特性，可以廣泛取代鋼鐵、鋁合金等的使用，可大大減少鋼鐵、鋁等金屬的用量；第三，在取代鋼鐵、鋁合金等過程中，要突破許多規制，并通過大量的試驗確保其性能更好、使用后更安全的前提下，才能得到應用，從它的問世到現在已經歷了100多年的歷史；第四，隨著工業領域的應用場景不斷擴大，近年來碳纖維市場迎來了井噴態勢。可見，碳纖維產業具有未來產業的上述四個屬性。

2021年9月29日，國家發改委和上海市人民政府聯合印發的《上海市建設具有全球影響力的科技創新中心“十四五”規劃》提出，加快集成電路、生物醫藥、人工智能三大重點領域核心技術攻關，支撐引領新材料、新型信息基礎設施、基礎軟件、智能網聯汽車與新能源汽車、智能制造與機器人、航空航天、能源裝備和海洋科技與工程裝備八大重點產業發展，強化腦機接口、類腦光子芯片、自主智能無人系統、第六代移動通信（6G）、區塊鏈技術、擴展現實、超限制造、纖微機器人、智能仿生、毫米波雷達系統、深水探測通信與深遠海開發技術、氫能技術、生物 3D 打印、細胞電子混合系統、新型抗耐藥菌抗生素十五個戰略前沿技術突破。上述“3+8+15”領域中，生物醫藥、新材料、人工智能、6G、區塊鏈技術等都被認為屬于未來產業技術領域。為落實科創中心建設“十四五”規劃，在上海市科委的支持下，上海科學院研究所綜合運用技術預見、技術路線圖、文獻計量和專利分析等方法，對碳達峰碳中和、先進計算、碳纖維及復合材料、未來通信、海洋智能裝備五大戰略前沿領域的發展態勢、關鍵技術發展、上海比較優勢、發展定位和思路、發展路徑進行了系統研究；同時，基于大數據分析的戰略領域前沿技術預見，結合國內外專家觀點和客觀數據分析了上海在上述領域“基礎研究-應用研究-產業化”創新鏈上的綜合比較優勢，并就各領域技術攻關重點方向進行了研判。以先進計算領域為例，該研究建議聚焦關鍵器件和設備加大布局，在超導路線、光量子路線和上，分別打造上海量子計算發展的戰略制高點。

臺灣工業技術研究院產業經濟與趨勢研究中心和臺灣資訊工業策進會資訊市場情報中心曾在《2015臺灣產業發展愿景與策略》（2009版）中，運用更清潔（Cleaner）、更安全（Safer）、更快（Faster）、更慢（Slower）、多元化（Diversity）、老齡化（Aging）、智慧（Talent）和應對挑戰（Struggle）等八個創新因子，采用創新需求矩陣對2020全球創新需求進行展望。之所以稱其為創新因子，是因為創新的原動力可以分解為上述八個方面，而且每一個方面幾乎不存在交叉。任何創新的需求都可以認為是以上八項創新因子的組合。基于八個創新因子之間的碰撞和交叉，可以產生不同的創新需求，形成創新需求矩陣。例如，《2015臺灣產業發展愿景與策略》（2009版）提出的“慢活”是由智慧化、老齡化和更慢三項創新因子的組合而成，“危機商機”是由智慧化、更安全兩項創新因子組合而成。運用上述八個創新因子，利用彼此間的碰撞可能產生的創新需求，組合創新需求矩陣，進而可以據此提出未來產業的發展趨勢。《2015臺灣產業發展愿景與策略》（2009版）提出了永續城市（如都市綠色能源管制系統、替代能源系統等）、小鎮再興（如傳統產業再現生機）、社群的整合與支援（包括滿足新商業需求的微型企業應運而生）、更具彈性的生活形態（如移動辦公、專屬休閑活動安排等）、必須面對的真相（如減災防災的創新需求）、扭轉劣勢（應對災害沖擊提出的需求）、青年活力塑造國家競爭力（如虛擬世界體驗游戲、研發出可識別多國語音又可即時翻譯的裝置）、銀色智慧與活力（如老齡社會的創新需求）八個創新主題。該策略使用產業規劃方法將產業發展實行分類管理，分為以下三類：已經形成較大規模的主導產業、成長性較快的產業和未來的先導產業（即現在通常所稱的未來產業）。不同類型的產業采取不同的發展策略，實施不同的發展項目。該策略運用德爾菲等方法，通過廣泛征集專家意見，通過多輪收斂，最終確認各類產業未來應該關注并予以重點發展的項目。這些方法和理念對于研究未來產業及其技術的發展方向是有參考價值的。

未來產業的發展應有其內在的邏輯，其產品或服務應具有以下優勢，進而呈現出強大的生命力：

一是使人們的生活質量更高，包括將人們從繁重的體力勞動和簡單的腦力勞動中解放出來，減輕病人的痛苦，讓人們生活得更好、更健康、更輕松、更快樂、更休閑等。例如，人工智能技術可以替代重復性勞動或一般性腦力勞動，先進的疾病治療技術可延長人們的健康壽命、提高生命的質量等。

二是對傳統的產品或服務提出有力的挑戰。例如，通過愛彼迎、攜程等平臺預訂民宿，其費用比住酒店的費用低不少，因可大大降低出行成本而得到較快發展。

三是為現有的產品或服務賦能。以石墨烯材料為例，石墨烯是兼具最薄、最硬、柔韌性最強、電阻率最小、導熱率與電子遷移率均最高“六最”特性的材料，具有表面積大、透光率高等優點，被稱為“新材料之王”。從石墨烯技術的特性看，它是一種使能技術，可廣泛應用于新能源、航空航天、電子信息、熱管理、節能環保、復合材料等，并呈現出良好的應用前景。但目前因成本高，應用場景仍有限，還沒有顯現出較大的市場空間，但極具應用潛力。

之所以稱未來產業，是著眼于搶占未來發展先機，但這個先機何時到來，是很難預測的，事先也難以觀察到的。能否等到機會的到來，也存在很大的不確定性。比如，中國新能源汽車和太陽能光伏行業發展迅速，是解決了包括環境污染和能源戰略性等問題。但我國太陽能光伏產業的發展不是一帆風順的，近30年來經歷了起起伏伏。

同時，新的商業模式和創業機會的誕生往往是由市場機制決定的，政府很難作出規劃，但可以率先布局。在這方面，政府可借助科學家和企業家來發揮作用。

未來產業的發展并不是政府能規劃出來的，也不是可以坐等得到的，而是在很多人不斷嘗試過程中逐步發展起來的，是眾多的創新主體前赴后繼，經過艱苦卓絕的探索得來的。對未來產業的發展，提出以下三點建議：

一是要明確未來產業發展具有較強的戰略性。但戰略對手是誰？是未來，是為了取得未來發展的先機，是希望從激烈的科技競爭中贏得先機，爭取主動。采取怎樣的戰略措施？實行什么戰略步驟？這些都要研究好、設計好。

二是要建設富有活力的創新生態。只有良好的創新生態，才能讓各種創新主體冒得出來，產生足夠豐富、形態多樣的創新主體，而且創新主體之間產生豐富的聯結，彼此之間形成密切的關聯，進而都得到健康的成長、發展。與其押寶給個別領域或產業或主體，或向個別機構下注，還不如營造熱帶雨林式的創新生態，讓富有活力的創新主體可以茁壯成長，并產生“核爆點”。

三是創新環境要有很好的包容性。只有創新環境足夠寬容，只有形成健全的容錯機制，才能突破現有規制，激發突破性創新。現有規制往往抑制創新，而創新又會對現有的規制或規范造成較大的沖擊。要容忍一些創新創業者，能夠敢于打破常規，憑著自己興趣愛好去大膽探索，有生命力的創新才有可能破繭而出。