美國未來產業政策演進路徑與重點發展方向

摘 要：當前，未來產業已經成為各國的戰略必爭領域。作為世界科技強國，美國高度重視未來產業發展，特別是各類政府機構，針對未來產業發展紛紛出臺相關法案。本文綜合考量美國政策演進、領域分布、技術動向、戰略意圖等多方面因素，分析了其重點發展的人工智能、量子信息科學、先進通信、先進制造、生物技術等未來產業。美國未來產業發展經驗對我國的啟示是，應強化未來產業的頂層設計和整體謀劃、強化頂尖創新人才引育用留、 強化建立健全協同創新生態體系等相關措施，進一步增強我國未來產業發展新動能。

關鍵詞：美國未來產業；總體框架；政策演進；重點方向

當前，未來產業發展已成為全球產業競爭熱點，美國政府及知名學者也對此頗為關注。美國創新領域專家、白宮前顧問亞歷克·羅斯2016年出版的《未來產業》一書中把“未來產業”概念推廣到全球。他在對全球 41個國家進行考察之后，總結出未來產業領域包括機器人、大數據、網絡安全、尖端生命科技、金融程式編碼化等，認為這些產業將是未來二十年推動全球經濟社會變革的關鍵力量。2020年8月，美國白宮發布《2021財年研發預算重點和跨領域行動》，該文件定義了美國五大未來產業領域為人工智能、量子信息科學、先進通信、先進制造和生物技術。除了以上五大優先重點發展的未來產業，根據美國科技咨詢和政策決策機構發布的報告，美國未來產業領域還涉及納米技術、先進計算、先進材料、清潔能源、網絡安全、先進核能、微電子、定向能、機器人等內容，但其戰略地位和受重視程度低于優先重點發展的五大未來產業，可視為次優先發展的未來產業。

相比之下，我國基于經濟社會的發展階段及產業體系構成特點，從國家層面相繼出臺了針對未來產業的指導性政策。2024年1月，我國工業和信息化部等七部門印發《關于推動未來產業創新發展的實施意見》，全面部署布局未來產業，涉及未來制造、未來信息、未來材料、未來能源、未來空間及未來健康六大領域。

一、美國未來產業組織與實施機構對未來產業的相關部署

美國高度重視未來產業發展，在該領域布局較早，政策扶持制度逐漸完善，已形成“總體政策+行業政策”的政策支持體系，并優先重點發展人工智能、量子信息科學、先進通信、先進制造、生物技術等產業。美國發展未來產業的主要目的是維持其在全球科技領域的霸權地位，維護國家安全，促進國內經濟增長等。為進一步發展未來產業，美國采取了加大科技研發投入、增強國內供應鏈彈性、培養未來產業勞動力、加強國際科技合作等諸多措施。同時，美國通過定期評估未來產業戰略/計劃實施效果、加強政府監管等方式進一步管控未來產業發展風險。

（一）美國白宮科技政策辦公室

2019年2月，美國白宮科技政策辦公室（Office of Science and Technology Policy，OSTP）發布《美國將主導未來產業》報告，提出加強在人工智能、先進制造、量子信息科學和5G四項核心技術領域的基礎設施項目投資，以保證美國在未來產業領域的領導地位。在人工智能領域，報告認為人工智能技術創新正在改變美國人的生活和商業模式；在先進制造領域，認為新的制造技術可以提高生產力，形成全新產業，從而提高美國競爭力；在量子信息科學領域，認為技術創新有助于解決傳統計算機無法應對的問題；在5G領域，認為高速、高容量網絡的開發和部署將促進美國尖端技術發展。2022年4月，OSTP提交回應《未來產業法案》報告，指出美國未來產業投資的重點領域包括先進制造業、網絡和信息技術、人工智能、量子信息科學、納米技術、生物技術等，認為未來產業是由若干關鍵新興技術支持的產業，這些技術具備研發投資強度大、需要大量STEM（科學、技術、工程和數學）人才、能夠產生變革性影響、對未來發展和國家安全至關重要等特征。

（二）美國總統科技顧問委員會

2020年6月，美國總統科技顧問委員會（President’s Council of Advisors on Science and Technology， PCAST）發布《關于加強美國未來產業領導地位的建議》，確保美國在未來產業領域始終保持全球領導地位。報告認為，發展人工智能、量子信息科學、先進制造、先進通信和生物技術五大未來產業，保持美國科技處于世界前沿，是美國產業發展的重中之重。同時，報告提出了32項發展未來產業的具體建議，其中構建“未來產業聯合體”是PCAST首次提出關于建設未來產業研究院的構想。2021年1月，PCAST提交《未來產業研究所：美國科學與技術領導力的新模式》報告，細化了美國未來產業研究院的建設方案。報告指出，建設未來產業研究院的目標是促進美國從基礎研究、應用研究到新技術產業化整個創新鏈全流程的整合，推動交叉領域研究創新，使其成為美國未來產業研發體系中的核心主體力量。未來產業研究院采取公私共建、多部門參與、多元化投資、市場化運營的組織機制和管理模式，創新之處是在人員配置、管理模式、知識產權、資金使用等方面具備更大靈活性，使之成為通過多部門協作推動未來產業科技創新的典范。

（三）美國國家科學技術委員會

2024年2月，美國國家科學技術委員會（National Science and Technology Council，NSTC）發布《關鍵與新興技術清單（2024年更新版）》（Critical and Emerging Technologies， CETs），以條目化方式列出對美國國家安全至關重要的技術領域，被視為美國當前及未來國家安全領域內具有重要意義的先進技術集合，正在成為美國科技創新方向的重要指引，旨在鞏固并強化美國在全球技術領域的領導地位。相較于2022年版，2024年版的CETs共有18項技術，比2022年減少1項，但新增了“數據隱私、數據安全和網絡安全技術”以及“定位、導航和定時技術”2項技術，刪除了先進核能技術、金融科技和網絡化傳感器和感知3項技術（見表1）。同時，NSTC強調，2024更新版CETs將為美國維護國家技術安全、保護敏感技術、搶占國際人才提供重要參考依據。

（四）美國國家科學基金會

2023年7月，美國國家科學基金會（National Science Foundation， NSF）公布了其2024財年預算申請，數據顯示其在優先和交叉領域的部署金額有所增長，包括先進制造、先進無線、人工智能、生物技術、量子信息科學、微電子和半導體、國家納米技術計劃（NNI）、網絡與信息技術研發計劃（NITRD）、清潔能源技術、美國全球變化研究計劃（USGCRP）等。

二、美國未來產業遴選因素及其框架思路

（一）美國未來產業遴選需考慮因素

美國未來產業的遴選遵循經濟發展和國家安全兼顧的基本原則，主要從技術變革、國際環境、政府部門等方面進行綜合考慮和篩選。

1. 技術變革

當前，新一輪科技革命和產業變革加速推進，數字化、綠色化、智能化發展趨勢不斷增強，順應全球技術變革的發展趨勢是選擇未來產業發展領域的首要考量。目前，全球范圍內人工智能等技術創新步伐持續加快，并逐漸在眾多生產生活場景中實現應用，能夠極大提升社會生產率和生活便利度，成為各國爭先布局的重點領域。量子信息科學開始由科學理論逐漸進入試驗驗證階段，量子通信、量子計算有望在不久的將來在技術層面實現“質”的突破，并對現有經濟社會產生重大影響，改變現有的產業格局，成為各國競相爭奪的戰略高地。

2. 國際環境

當前，世界各國的競爭早已從軍事層面轉移到經濟層面，并逐漸向科技和人才領域轉移擴散。未來，一個國家的科技實力不僅將決定其經濟體量和經濟發展質量，更決定其在國際競爭中的實力和地位，并直接關系和影響其自身的國家安全。因此，人工智能、量子信息科學、先進通信、先進制造、生物技術等科技含量高、產業輻射力強、關乎國家安全的戰略必爭領域成為美國乃至全球主要經濟體優先布局和發展的重點領域。

3. 政府部門

美國不同政府部門對未來產業的理解和認識并不完全一致，因此對未來產業的選擇產生了一定影響。美國白宮科技政策辦公室作為白宮的政府部門，主要是從宏觀層面對未來產業進行遴選，認為未來產業主要包括先進制造業、網絡和信息技術、人工智能、量子信息科學、納米技術、生物技術等；美國總統科技顧問委員會與美國白宮科技政策辦公室類似，認為未來產業主要包括人工智能、量子信息科學、先進制造、先進通信和生物技術等；美國國家科學技術委員會更加細化了未來產業的具體領域，提出《關鍵和新興技術清單》，包含先進計算、先進工程材料、先進制造、先進網絡感知和特征管理、人工智能、生物技術等18個領域；美國國家科學基金會認為微電子和半導體、先進制造、量子信息科學、生物技術等10大產業是美國的優先和交叉研究領域。

（二）美國未來產業選擇的總體框架

為了對美國未來產業發展狀況進行全面、客觀地分析，本文構建了美國未來產業選擇的分析框架，將從政策演進、領域分布、技術動向、戰略意圖四方面進行綜合分析判斷，詳見圖1所示。

在政策演進方面，美國早在20世紀90年代便開始了未來產業的實施，1995年，美國能源局實施《未來產業技術計劃》，運用未來產業技術對高能耗、高排放、高污染的制造業領域進行升級改造；1997年，《未來產業技術計劃》將農業部門包含進來，之后該計劃升級為《國家未來產業計劃》，涉及美國的八個產業部門。進入21世紀，美國對未來產業的重視程度提升，2019年2月，美國白宮強調要大力發展未來產業；2020年，美國參議院提交了關于強化未來產業研發能力的建議；2021年1月，美國總統科技顧問委員會提交建立未來產業研究院的報告。美國對未來產業發展的重視程度逐漸增加，并且支持方式逐漸多元化、規范化。

在領域分布方面，美國未來產業的領域處于動態調整中并不斷發展，主要涉及人工智能、量子信息科學、先進通信、先進制造、生物技術等領域。

在技術動向方面，美國優先重點發展的未來產業均明確了各自的具體技術發展方向。人工智能領域，主要包括拓展以數據為中心的知識發現方法、促進機器學習方法發展等10個方向；量子信息科學領域，主要包括量子計算方面的改善低溫下量子比特的輸入/輸出、可尋址性和連接性，量子通信方面的開發與光量子比特兼容的關鍵量子組件，以及量子傳感方面的實現糾纏的多量子比特傳感等技術；先進通信領域，主要包括電路與子系統、太赫茲通信與傳感技術等5個方向；先進制造領域，主要包括推動清潔和可持續的制造以實現脫碳、微電子制造和創新等5個方向；生物技術領域，主要包括擴大可再生原料可及性、開發可持續航空燃料等6個方向。

在戰略意圖方面，美國發展未來產業的目的主要出于以下三點。一是維護自身全球科技霸權地位。美國維護其全球科技領導權的意圖從未改變，希望通過科技壟斷來限制、遏制其他國家的崛起和發展。二是促進國內經濟增長，贏得國際產業競爭。眾多行業飽和、制造業外流等多種因素的綜合作用導致美國經濟陷入低增長，急需尋找新的經濟增長點以帶動美國的就業和經濟上漲，因此，發展潛力大、輻射作用強的未來產業自然成為美國的發展重點。三是維護自身國家安全。未來產業中的人工智能、量子信息科學等技術將對各國的通信、計算等領域產生重大影響，關乎國家的信息安全、國防安全等，只有掌握最先進的技術，才能更好兼顧產業發展與國家安全。

三、美國典型未來產業領域政策演進分析及重點技術方向研判

前期的政策引導和扶持對于未來產業的起步至關重要?？剂课磥懋a業特征，創新主體在未來產業發展前期，一般存在投入意愿和動力不足等問題，需要政府部門積極引導和提供政策支持才能推動其穩步發展，因此政府部門應制定推動未來產業發展的系統化政策，在資金、技術、人才、稅收、金融等諸多方面給予大力支持。為此，美國不僅在宏觀層面出臺了《美國將主導未來產業》《未來產業法案》等與未來產業相關的發展戰略和規劃，還在優先重點發展的人工智能、量子信息科學等產業領域出臺了眾多政策和支持法案。

（一）人工智能產業

2017年12月，美國國會提出《人工智能未來法案》，該法案指出發展人工智能的必要性，建議通過在美國商務部設立聯邦人工智能發展與應用咨詢委員會，匯聚政府和行業相關群體共同商議美國人工智能發展問題，以確保在促進人工智能產業創新發展的同時不會帶來負面影響。2023年5月，美國白宮發布新版《國家人工智能研發戰略計劃》，實現對2016年版、2019年版的更新，重申并且優化調整了之前的8項戰略目標，并新增第9項戰略，即“尋找和建立人工智能研究國際合作有原則、可協調的方法”。同時，提出“拓展以數據為中心的知識發現方法、促進聯邦機器學習方法發展、認識人工智能理論能力及局限性” 等人工智能領域重點技術10大方向。此外，還涉及開發人與人工智能協作方法、確保人工智能系統的安全性等議題。

（二）量子信息科學產業

2018年12月，美國總統簽署《國家量子計劃法案》，承諾5年內將為美國量子技術研發撥款10億美元，呼吁美國各界未來5年內投入100億美元用于支持量子技術研發，并提出幾項關鍵行動：建立國家量子協調辦公室、建立量子研究機構以及聯盟、成立國家量子倡議咨詢委員會、加大政府研發投資。2020年2月，美國白宮國家量子協調辦公室發布《量子網絡戰略愿景》報告，明確了美國未來5年和20年的量子網絡發展目標，提出開發關鍵部件技術平臺等6個重點研究領域，建議美國政府、學術界、產業界共同協作推動量子互聯網的發展。2023年6月，美國國家量子計劃咨詢委員會發布《更新國家量子計劃：維持美國在量子信息科學領域的領導地位建議》報告，建議美國更新國家量子計劃以支持量子信息科學、技術以及工程的發展，并將授權期延長到10年以上，提出量子計算、量子通信及量子傳感3大領域10個方面的重點技術方向。

（三）先進通信產業

2020年3月，美國白宮發布《5G安全國家戰略》，制定保護美國第五代無線通信基礎設施的框架，提出四項戰略舉措：加快5G部署、評估5G基礎設施存在風險、解決全球5G開發部署中對美國經濟和安全產生的風險、推動全球5G開發部署，以此表明美國要與最緊密的盟友和伙伴共同引領全球5G基礎設施的開發部署及管理。2023年4月，美國政府開始規劃6G無線通信技術發展戰略，確立發展電路與子系統、太赫茲通信與傳感、天線封裝及測試、空天海地一體化通信等重點技術，并采取降低互聯網接入成本、增加頻譜使用、提高數據傳輸速度、改善用戶體驗、加強網絡安全等政策措施，力爭實現以上技術的突破。

（四）先進制造產業

2022年10月，美國白宮發布2022年版《先進制造業國家戰略》，與2018年版相比，2022年版《先進制造業國家戰略》強調為美國制造業注入新活力以及構建制造業供應鏈彈性的重要性和緊迫性，指出美國在先進技術領域仍是全球的領導者。其中，在先進制造領域，美國將持續開發和實施先進制造技術，并重點圍繞“推動清潔和可持續的制造以實現脫碳、加快微電子制造和創新步伐、實施先進制造以發展生物經濟、開發創新材料及加工技術及通過數字技術、人工智能等引領智能制造發展”等方向開展研究。

（五）生物技術產業

2020年2月，美國政府問責局發布《國家生物防御戰略：額外的努力將增加有效實施的可能性》報告，認為“美國生物防御戰略”的實施提高了美國的生物防御能力，并針對戰略實施中存在的問題提出建議。2023年3月，美國白宮發布《美國生物技術和生物制造的明確目標》報告，明確美國生物技術和生物制造發展目標和優先事項，包括解決氣候變化問題、促進農業創新、提高供應鏈彈性、促進人類健康、推動交叉領域發展五大部分，涉及21個主題、49個具體目標。其中，生物技術領域未來重點關注“擴大可再生原料可及性及開發可持續航空燃料等戰略燃料、開發低碳密度的化學品和材料、通過碳去除和儲存技術將CO2轉化為生物能及開發更先進的基因編輯技術”等六大技術方向。

四、對我國未來產業發展的啟示與思考

目前，未來產業已成為世界主要國家產業競爭的新領域，各國政府都在積極謀劃與布局未來產業。通過總結美國未來產業的發展情況及成功經驗，并基于我國的發展實際狀況，形成如下思考。

（一）強化國家層面對未來產業的頂層設計及整體謀劃

在國家層面制定未來產業發展行動方案，圍繞未來產業的領域選擇、技術方向、區域布局等進行系統的研究，根據全球科技演變趨勢、產業發展規律等對未來產業進行科學分類指導，區分優先發展、重點發展、次優先發展等級。科學研判未來產業的重點技術方向，提前謀劃實施未來產業關鍵技術的孵化培育，推動顛覆性技術、交叉前沿技術的突破。出臺未來產業分區域重點發展政策，在科教資源豐富、產業基礎雄厚地區建設一批未來產業技術研究院，加快未來產業技術創新和產業化步伐。

（二）優化未來產業領域頂尖創新人才的“引育用留”策略

加強未來產業人才的儲備與培養，并根據未來產業發展需求，適時更新高校相關人才培養方向及培養課程，增強人才培養與市場需求的匹配度。在高水平研究型大學設立未來產業研究院，將人才培養與技術研發緊密結合，鼓勵創新人才與行業企業之間進行交流，提高創新人才實踐水平。面向全球引進頂尖人才，通過營造鼓勵探索的科研環境、科學合理的薪資待遇、與科研成果緊密結合的獎懲制度等方式充分激發科研人才創新潛能，為未來產業企業人員定期開展技術培訓、知識講座等活動，提高其知識迭代與創新能力，確保人才隊伍的活力與競爭力，為未來產業的蓬勃發展奠定堅實的人才基礎。

（三）建立健全未來產業協同創新生態體系

建立“政產學研用金介”協同創新體系，需充分發揮政府、高校、科研院所、行業企業、服務機構、金融資本及中介機構在未來產業培育方面的重要作用。發揮政府在產業扶持、政策引導等方面的宏觀戰略指引作用，通過總體謀劃、全篇布局，系統化制定并建立健全未來產業政策支撐體系，為未來產業在技術研發、企業發展、場景應用等方面提供政策支持。高校和科研院所作為科研創新的主體，應借助自身強大的科研優勢，積極承擔并推進未來產業的基礎性理論研究、關鍵核心技術突破等使命擔當，形成未來產業從基礎研究、技術創新到產業化發展的“一體化”協同創新生態。同時，行業企業應積極參與協同創新體系的建設，發揮其在未來產業的市場需求、產業趨勢等方面的敏銳洞察力，為科研創新提供方向指引，并推動科技成果的快速商業化應用。服務機構則應在信息交流、資源整合、服務支持等方面發揮橋梁紐帶作用，促進各創新主體間的緊密合作與協同發展。此外，金融資本與中介機構也是構建未來產業協同創新生態體系的重要支撐。通過提供多元化的金融服務與專業的中介服務，為創新項目提供資金支持、風險評估、法律咨詢等全方位保障，助力未來產業項目的順利落地與快速成長。

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（韋東遠系中國科學技術發展戰略研究院科技發展智能決策研究所研究員；冷佳軒系中國社會科學院大學國際政治經濟學院學生）

The Evolutionary Path and Key Development Directions of America’s Future Industrial Policy

Wei Dongyuan Leng Jiaxuan

Abstract： Currently， future industry has become a strategic field of contention for all countries. As the world’s first scientific and technological power， the United States attaches great importance to the development of future industries， especially the White House Office of Science and Technology Policy， the President’s Council of Advisors on Science and Technology， the National Science and Technology Council， the National Science Foundation and other governmental agencies， for the development of the future of the industry have introduced relevant bills. Considering the policy evolution， field distribution， technology trends， strategic intentions and other factors， this report establishes the priority of developing future industries such as artificial intelligence， quantum information science， advanced communication， advanced manufacturing， biotechnology， etc. Based on the inspiration brought by the experience of future industry development， this report proposes to strengthen the top-level design and overall planning of future industries， strengthen the attraction， education， utilization and retention of top innovative talents， and strengthen the establishment of a sound collaborative innovation ecosystem. On the basis of summarizing the insights brought by the development experience of future industries， we propose to strengthen the top design and overall planning of future industries， strengthen the attraction and retention of top innovative talents， and strengthen the establishment of a sound collaborative innovation ecosystem and other related measures， so as to further enhance the new kinetic energy of China’s future industries.

Keywords： U.S. Future Industries； General Framework； Policy Evolution； Key Direction