

摘" "要:[研究目的]以量子計算為代表的未來產(chǎn)業(yè)是發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的產(chǎn)業(yè)載體,但未來產(chǎn)業(yè)原始技術(shù)創(chuàng)新強、資金投入需求大、產(chǎn)業(yè)化周期長,同時受“逆全球化”與經(jīng)濟周期波動影響,其發(fā)展面臨的風(fēng)險和不確定性日益增強。新形勢新要求下深入分析未來產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及問題對于推動未來產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有一定現(xiàn)實意義。[研究方法]采用案例分析法,選取量子計算作為未來產(chǎn)業(yè)的典型代表,分析我國量子計算發(fā)展現(xiàn)狀與特征,進而總結(jié)提煉未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的共性問題,從創(chuàng)新生態(tài)視角與多鏈融合角度出發(fā)提出相應(yīng)發(fā)展建議。[研究結(jié)論]我國量子計算技術(shù)瓶頸不斷突破、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)不斷完善、發(fā)展勢能不斷增強,部分領(lǐng)域已具備國際領(lǐng)先水平,但在外部競爭加劇的形勢下,以量子計算為代表的未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨技術(shù)交流合作受阻、財政開支壓力加大、私人投資積極性不足等問題。立足國家競爭視角,應(yīng)注重創(chuàng)新生態(tài)與多鏈協(xié)同,加強政產(chǎn)學(xué)研融同向發(fā)力,促進創(chuàng)新要素高效流動與資源高效配置,更好發(fā)揮宏觀政策效力、激發(fā)微觀主體活力,加快實現(xiàn)科技自立自強與產(chǎn)業(yè)自給自足,推動未來產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
關(guān)鍵詞:未來產(chǎn)業(yè);量子計算;創(chuàng)新生態(tài);新質(zhì)生產(chǎn)力;高質(zhì)量發(fā)展
中圖分類號:F124 文獻標識碼:A DOI:10.19881/j.cnki.1006-3676.2025.03.04
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革下,系統(tǒng)布局、大力培育和發(fā)展未來產(chǎn)業(yè)已成為國際共識,也是我國發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力、構(gòu)筑長期競爭優(yōu)勢、搶占發(fā)展先機的戰(zhàn)略選擇。量子計算作為突破經(jīng)典計算極限的關(guān)鍵性技術(shù),是我國未來產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的重要方向之一。當前,我國半導(dǎo)體芯片設(shè)計、制造工藝相對落后,而且長期受到以美國為代表的西方國家的打壓,發(fā)展阻力較大,大力發(fā)展量子計算有助于實現(xiàn)“彎道超車”。但是由于量子計算技術(shù)體系本身具有復(fù)雜性,加之其與科技博弈加劇、經(jīng)濟周期波動等不穩(wěn)定因素復(fù)雜交織在一起,導(dǎo)致量子計算產(chǎn)業(yè)化進程緩慢,使得前沿技術(shù)及未來產(chǎn)業(yè)的布局、培育和發(fā)展充滿機遇與挑戰(zhàn)。這極大地考驗著各創(chuàng)新主體的資本運營能力及戰(zhàn)略決策能力,需要有效處理好政府引導(dǎo)與市場主導(dǎo)、當下生存與未來發(fā)展、創(chuàng)新收益與風(fēng)險承擔(dān)等關(guān)系,更好發(fā)揮宏觀政策效力、激發(fā)微觀主體活力,加快實現(xiàn)高科技自立自強與產(chǎn)業(yè)自給自足,推動未來產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
一、以量子計算為代表的未來產(chǎn)業(yè)成為新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的主陣地
數(shù)字經(jīng)濟時代,隨著數(shù)據(jù)成為新的生產(chǎn)要素,生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系變革加劇,全球新一輪科技創(chuàng)新蓬勃興起,一大批前沿性、顛覆性技術(shù)層出不窮,新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)。2023年9月,習(xí)近平總書記明確指出要“積極培育未來產(chǎn)業(yè),加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力,增強發(fā)展新動能”[1]。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)是鍛造新質(zhì)生產(chǎn)力的主陣地,而未來產(chǎn)業(yè)尤其代表著科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方向的產(chǎn)業(yè),具有原始創(chuàng)新性強、知識密集度高、發(fā)展?jié)摿Υ蟮忍攸c,是面向未來構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢、實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵所在。2024年1月,工業(yè)和信息化部、科技部等七部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》,該《意見》不僅提出全面布局未來產(chǎn)業(yè),還規(guī)劃了包括未來信息在內(nèi)的六大重點產(chǎn)業(yè)方向[2]。2024年3月李強總理向十四屆全國人大二次會議作政府工作報告時,再次提出“制定未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,開辟量子技術(shù)、生命科學(xué)新賽道”。在未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方面,我國具有以下優(yōu)勢:良好的科研基礎(chǔ)、更大的市場優(yōu)勢與更強的發(fā)展決心。根據(jù)ICV TAamp;K發(fā)布的《2023年全球未來產(chǎn)業(yè)指數(shù)報告》,在包括量子信息、人工智能、先進互聯(lián)等在內(nèi)的八個領(lǐng)域中,中國未來產(chǎn)業(yè)指數(shù)綜合排名第二,僅次于美國[3]。
隨著人工智能的快速發(fā)展,“計算力就是生產(chǎn)力”已成為全球發(fā)展共識。隨著互聯(lián)網(wǎng)+、數(shù)據(jù)要素×、信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)過程中的相互促進,以算力、算法、算據(jù)、算網(wǎng)為基礎(chǔ)的計算產(chǎn)業(yè)、算力產(chǎn)業(yè)成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的新引擎。據(jù)測算,2022年我國算力核心產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到1.8萬億元[4];2023年我國數(shù)字經(jīng)濟規(guī)模達53.9萬億元,居世界第二,高于同期GDP名義增速2.76個百分點[5]。根據(jù)Fortune Business Insights數(shù)據(jù),2023年全球量子計算市場規(guī)模約為9.288億美元,預(yù)計到2030年,其將以32.1%的復(fù)合增長率增長[6]。據(jù)麥肯錫估計,到2040年,量子計算將占據(jù)整個量子技術(shù)市場約87%份額,而量子通信、量子傳感分別占7%、6%左右[7]。從全球范圍來看,世界各國均加大了對量子計算的政策支持與資金投入力度,據(jù)統(tǒng)計,截至2024年5月,全球已有30余個國家和地區(qū)在量子信息領(lǐng)域內(nèi)制定了發(fā)展戰(zhàn)略或規(guī)劃法案,總計投資額超過290億美元[8]。我國從“十三五”規(guī)劃起就將量子計算作為前沿技術(shù)及基礎(chǔ)研究,列入國家科技創(chuàng)新規(guī)劃及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之中,明確提出要加強基礎(chǔ)研究,突破關(guān)鍵技術(shù),推動研制應(yīng)用,并加快產(chǎn)業(yè)布局。隨后,出臺的“十四五”規(guī)劃和《“十四五”數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》等政策文件均明確提出加快布局量子計算、量子通信、神經(jīng)芯片等前沿技術(shù),提高數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)研究能力。
二、我國量子計算發(fā)展現(xiàn)狀與特征
經(jīng)典計算技術(shù)以硅基半導(dǎo)體、集成電路技術(shù)為核心,具有技術(shù)轉(zhuǎn)移難度大、產(chǎn)品連貫性要求高、行業(yè)二次創(chuàng)新難等后發(fā)者劣勢[9]。在經(jīng)典計算技術(shù)領(lǐng)域,我國起步晚、對外依存度高、“卡脖子”問題突出。然而,量子計算將是我國解決“卡脖子”關(guān)鍵問題,實現(xiàn)“彎道超車”的重要技術(shù)手段。因此,新形勢下,發(fā)展量子計算既是時代的選擇,也是我國打贏科技自主攻堅戰(zhàn)、實現(xiàn)高水平科技自立自強的必由之路。
(一)戰(zhàn)略上高度重視:借助量子計算實現(xiàn)“彎道超車”
量子計算是基于量子疊加和糾纏等量子力學(xué)規(guī)律,通過量子態(tài)的受控演化來實現(xiàn)計算處理的計算模式,當前具有六種主要技術(shù)路線(見表1)。量子計算在大整數(shù)質(zhì)因子分解、隨機線路采樣、線性系統(tǒng)求解、近似求解組合優(yōu)化、時間編碼玻色采樣等領(lǐng)域已展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。一方面,摩爾定律放緩,經(jīng)典計算技術(shù)難以滿足未來以云化、邊緣化、移動化、智能化為特征的計算需求。根據(jù)Alphabet研究數(shù)據(jù),1978—1986年、1986—2003年、2003—2011年、2011—2015年、2015—2018年,計算機性能年平均增長率分別為25%、52%、23%、12%、3.5%[10]。另一方面,從經(jīng)典計算技術(shù)來看,我國半導(dǎo)體芯片從設(shè)計、制造到封測的關(guān)鍵核心技術(shù)及設(shè)備高度依賴國外,雖然國產(chǎn)化替代速度有所加快,但與國際先進水平之間仍存在代差,產(chǎn)品力弱、市場份額低,尚未形成市場反哺技術(shù)的正向循環(huán)。以半導(dǎo)體制造設(shè)備銷售數(shù)據(jù)為例,2023年中國大陸集成電路設(shè)備的銷售額為342億美元,同比增長8%,占全球市場份額比重為30.3%[11],其中國內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備公司總體營收達40億美元,同比增長超17.6%,設(shè)備國產(chǎn)化率僅為11.7%[12]。相較于經(jīng)典計算,我國在量子計算領(lǐng)域的路徑依賴較少,而且沉沒成本較低、創(chuàng)新意愿更強。
(二)政策上不斷傾斜:政策牽引創(chuàng)新資源快速集聚
在“十三五”“十四五”等中長期規(guī)劃引導(dǎo)下,政策、資金、人才等創(chuàng)新要素資源不斷向量子計算等領(lǐng)域集聚。在政策支持方面,科技部圍繞先進計算與新興軟件、高性能計算、量子通信與量子計算機、信息光子技術(shù)、腦科學(xué)與類腦研究等領(lǐng)域發(fā)布國家重點研發(fā)計劃,國家自然科學(xué)基金委圍繞后摩爾時代新器件基礎(chǔ)研究、量子計算的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)理論、第二代量子體系的構(gòu)筑和操控發(fā)布專項項目。據(jù)不完全統(tǒng)計,以科技部和國家自然科學(xué)基金委為主體,2021—2023年累計發(fā)布專項項目56余項,擬安排國撥經(jīng)費超70億元。在創(chuàng)新主體方面,充分發(fā)揮政產(chǎn)學(xué)研協(xié)同優(yōu)勢,組建創(chuàng)新聯(lián)合體,強化跨學(xué)科的基礎(chǔ)研究、跨領(lǐng)域的技術(shù)融合以及跨流程的產(chǎn)業(yè)鏈整合。一方面,以高校和科研院所為主體成立重點實驗室,集聚企業(yè)創(chuàng)新要素和優(yōu)勢資源,建設(shè)早期試驗場景及中試平臺。中科院率先成立了我國首個省部級量子信息重點實驗室,同時,清華大學(xué)、北京大學(xué)、南京大學(xué)分別成立了量子計算與量子通信研究中心、前沿計算研究中心、量子計算與量子探測前沿實驗室等,形成了一批以院士牽頭、頂尖人才參與的科研團隊。另一方面,各地方均與中科院、高校合作建設(shè)量子計算新型研發(fā)機構(gòu),積極打造培育量子計算發(fā)展高地,如濟南量子技術(shù)研究院、北京量子信息科學(xué)研究院、安徽量子信息科學(xué)國家實驗室、上海量子科學(xué)研究中心等。
(三)技術(shù)上快速突破:部分領(lǐng)域已具備國際領(lǐng)先水平
量子計算的優(yōu)越性由美國首次在超導(dǎo)路線上驗證成功,而我國科研人員也在超導(dǎo)、光子兩種路線上成功驗證。從技術(shù)創(chuàng)新的角度來看,我國在量子比特數(shù)和操控精度等主要性能參數(shù)方面均取得快速突破,部分性能參數(shù)已具備國際領(lǐng)先水平。以量子比特數(shù)為例,2023年我國推出了255個量子比特的“九章三號”光量子計算原型機、176個量子比特的“祖沖之號”超導(dǎo)量子計算云平臺,以及50個量子比特的離子阱量子計算工程機。與國外同類產(chǎn)品相比,如由216個光量子比特構(gòu)成的量子計算機“北極光”、由3個133量子比特處理器Heron構(gòu)成的IBM“量子系統(tǒng)二號”,以及由56個離子阱量子比特構(gòu)成的Quantinuum H2-1量子計算機,我國自主研發(fā)產(chǎn)品的技術(shù)水平已處于世界前列。從產(chǎn)業(yè)生態(tài)的角度來看,在硬件、軟件開發(fā)及應(yīng)用服務(wù)等方面不斷取得重大突破。在硬件方面,我國已具備自主生產(chǎn)中等規(guī)模可擴展量子計算機芯片的能力,首條國產(chǎn)量子芯片生產(chǎn)線已于2022年1月上線,并通過引入無損探針臺、激光退火儀等設(shè)備不斷優(yōu)化[13-14];國內(nèi)本源量子于2024年1月發(fā)布由72位工作量子比特及126個耦合量子比特構(gòu)成的第三代自主超導(dǎo)量子芯片。軟件方面,我國首個量子信息技術(shù)領(lǐng)域國家標準《量子計算術(shù)語和定義》(GB/T 42565-2023)已于2023年12月正式發(fā)布實施;isQ-Core、“青果”(Quingo)、QPanda等國產(chǎn)量子編程語言不斷豐富。在應(yīng)用服務(wù)方面,中科院物理所、北京量子院、浙江大學(xué)先后發(fā)布了超導(dǎo)量子計算云平臺;中國移動聯(lián)合中國電科合作發(fā)布了量子與通用算力統(tǒng)一納管混合調(diào)度的量子計算云平臺,并成立了首個面向行業(yè)應(yīng)用的量子應(yīng)用與測評實驗室[15]。
三、量子計算與未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題
以量子計算為代表的前沿性、原創(chuàng)性、顛覆性技術(shù)體系復(fù)雜、創(chuàng)新難度大,產(chǎn)業(yè)化周期長、商業(yè)變現(xiàn)慢,對各創(chuàng)新主體的資本運營能力及戰(zhàn)略決策能力形成了考驗,同時由于國際技術(shù)合作受限、交流受阻等因素的影響,其產(chǎn)業(yè)化進程被進一步延緩。
(一)從技術(shù)演化來看,量子計算技術(shù)創(chuàng)新難度大
由于技術(shù)方向不明確、市場需求不穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換及調(diào)整成本高等因素,顛覆性技術(shù)的創(chuàng)新是一個充滿不確定性的長期過程。量子計算自1981年美國物理學(xué)家Feynman提出用量子計算機模擬量子系統(tǒng)等原始思想以來,已經(jīng)歷了40多年的理論、算法、試驗驗證[16],從理論走向?qū)嵺`、從技術(shù)創(chuàng)新走向產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,其大致經(jīng)歷理論探索期(1981—1994年)、技術(shù)驗證期(1995—2018年)、應(yīng)用探索期(2019—2030年)、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新期(2030年以后)等發(fā)展過程(見表2)。量子計算是通過量子態(tài)的受控演化來實現(xiàn)計算處理,而現(xiàn)實環(huán)境下,由于量子狀態(tài)容易受到振動、電場、磁場等環(huán)境噪聲的干擾,使量子失去量子特性,如疊加態(tài)坍縮、退相干。現(xiàn)有技術(shù)體系中,容錯糾錯編碼理論提出可通過量子糾錯解決此類問題,但由于執(zhí)行量子糾錯算法需要大量量子位等資源開銷,實際實現(xiàn)難度大[17]。按照技術(shù)創(chuàng)新到產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新演化的規(guī)律,通用量子計算機想要從單量子比特到多量子比特、從物理量子比特到邏輯量子比特、從糾錯計算到容錯計算、從專用到通用,還要10年以上的時間,即2030年以后才能實現(xiàn)[18]。
(二)從產(chǎn)業(yè)政策來看,政府財政開支壓力增加
政府干預(yù)理論指出,政府和市場均為資源配置的有效手段,政府可以解決基礎(chǔ)科學(xué)研究的外部性問題,其中產(chǎn)業(yè)政策對于新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用發(fā)揮著關(guān)鍵作用。未來產(chǎn)業(yè)以前沿性技術(shù)突破為主,技術(shù)成熟度低、攻堅難度大、外部性強,積極的產(chǎn)業(yè)政策支持有利于技術(shù)快速破局并緩解企業(yè)融資約束,對于未來產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展至關(guān)重要。量子計算在經(jīng)過了漫長的民間自發(fā)性技術(shù)探索及驗證后,國家力量開始介入并迅速推動其成為國際科技競爭的焦點。但由于受經(jīng)濟周期波動的影響,國內(nèi)消費放緩,需求與投資疲軟。為促進經(jīng)濟回穩(wěn)向好,各級政府均加大了財務(wù)支出力度,多地財政進入長期財政“緊平衡”狀態(tài)。2024年上半年,全國一般公共預(yù)算收入同比下降2.6%,而支出同比增長2.5%,財政缺口高達5.74萬億元,僅上海實現(xiàn)收支盈余,17個省財政自給率不足50%。地方財政“緊平衡”不斷加重,有可能導(dǎo)致地方政府行為異化,從而不利于未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
(三)從人才供需來看,高科技專業(yè)人才缺口大
量子計算是一門跨物理學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、光學(xué)等多學(xué)科高度交叉的學(xué)科,對人才的理論基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)要求高。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)指出,截至2024年,國內(nèi)專業(yè)量子計算人才為千人左右[19]。一方面,量子計算技術(shù)發(fā)展快,但專業(yè)量子計算人才培養(yǎng)周期長,導(dǎo)致人才供不應(yīng)求。一般認為,量子信息領(lǐng)域?qū)I(yè)知識的學(xué)習(xí)需要經(jīng)過10年左右的高等教育及專業(yè)培訓(xùn)[20],而當前基礎(chǔ)教育與高等教育的普及度和針對性不足,難以滿足快速增長的產(chǎn)業(yè)需求。國內(nèi)相關(guān)學(xué)科在課程設(shè)計上依賴于國外技術(shù)體系,亟待構(gòu)建自主的量子計算教育體系。另一方面面臨人才流失的挑戰(zhàn)。美歐等發(fā)達國家擁有頂尖的科研設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施,能夠為量子計算研究應(yīng)用提供充足的資源保障,同時,這些國家不斷加大政策支持力度,吸引高端人才流入。我國需不斷完善科研生態(tài),營造鼓勵創(chuàng)新、寬容失敗、正向激勵的科研環(huán)境,進一步增強量子計算專業(yè)人才成就感和獲得感。
(四)從外部投資來看,微觀主體投資積極性受挫
當前各主體均以投入大量資金開展基礎(chǔ)研究為主,雖在技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品迭代方面取得不斷突破,但量子計算的市場應(yīng)用及商業(yè)化變現(xiàn)能力目前尚且較弱,因此對各投資主體的資本運營能力造成了嚴峻挑戰(zhàn)。根據(jù)2024年9月美國頂尖科技政策智庫ITIF(信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會)發(fā)布的《中國在量子領(lǐng)域的創(chuàng)新能力如何》報告顯示,美國對量子初創(chuàng)企業(yè)的私人投資總額大約是中國的10倍。一方面,前沿技術(shù)創(chuàng)新具有較高的不確定性,存在較多的技術(shù)路線,因此,路徑選擇的機會成本、沉沒成本加大了企業(yè)決策風(fēng)險,降低了企業(yè)投資意愿。互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭阿里巴巴、百度、騰訊、華為等先后于量子計算科學(xué)研究領(lǐng)域進行布局,均成立了研發(fā)機構(gòu),并推出了關(guān)鍵技術(shù)成果。但無獨有偶的是,阿里巴巴、百度分別于2023年11月、2024年1月宣布將裁撤量子計算業(yè)務(wù),并將量子實驗室及可移交的量子實驗儀器設(shè)備分別捐贈給浙江大學(xué)、北京量子信息科學(xué)研究院。互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭們的這一行為引發(fā)行業(yè)對于量子計算技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用前景的擔(dān)憂。這種挑戰(zhàn)不止針對互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭,在創(chuàng)業(yè)公司層面也同樣存在。以上市公司國盾量子為例,其主要從事量子通信、量子計算、量子精密測量等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,2021年到2023年的營業(yè)收入分別為1.79億、1.35億元、1.56億元,歸母凈利潤分別為-0.37億元、-0.86億、-1.25億元,且存在較多關(guān)鍵方交易、客戶集中度高、政府補助依賴強等問題,這均對國盾量子自身資金的運營及經(jīng)營的穩(wěn)定性產(chǎn)生考驗[21]。另一方面,一般企業(yè)天生具有逐利性,在經(jīng)濟形勢波動、市場有效需求不足、經(jīng)營成本上升、投資回報率下行的情況下,企業(yè)通常會采取壓縮投資規(guī)模、減少擴大再生產(chǎn)的經(jīng)營模式。
(五)從國際合作來看,對外技術(shù)交流合作受阻
受美國和歐洲的加息政策以及俄烏戰(zhàn)爭、巴以沖突影響,世界經(jīng)濟的不穩(wěn)定、不均衡性上升,加之,貿(mào)易保護主義、單邊主義、霸權(quán)主義不斷抬頭,全球創(chuàng)新要素自由流動受阻,前沿技術(shù)的交流合作與國際正常經(jīng)貿(mào)開展的不確定因素加大,這均對未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破及產(chǎn)業(yè)化進程產(chǎn)生了不利影響。以美國為例,其為維護全球霸主地位,持續(xù)將正常經(jīng)貿(mào)合作“武器化”“政治化”,利用其技術(shù)、金融優(yōu)勢地位,出臺一系列出口管制、投資限制措施,一方面大力支持美國本土先進半導(dǎo)體的研發(fā)和生產(chǎn),一方面限制本國及同盟國與中國進行科技往來,欲將我國高科技技術(shù)及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展拖入遲滯發(fā)展狀態(tài)。2021年、2022年發(fā)布的《2021年美國創(chuàng)新與競爭法案》《2022年芯片與科學(xué)法案》先后將華為、中芯國際等上百家高科技企業(yè)及研發(fā)機構(gòu)列入出口管制“實體清單”。2023年8月,美國總統(tǒng)簽署投資限制行政令,明確限制美在半導(dǎo)體、微電子、量子信息技術(shù)和人工智能領(lǐng)域?qū)χ袊髽I(yè)的風(fēng)險投資等[22]。上述事例說明,美國對我國在人工智能、量子計算、生物技術(shù)等領(lǐng)域的出口管制呈逐年升級趨勢,這對國際間正常技術(shù)交流合作和產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定造成一定沖擊,應(yīng)予以高度警惕。
四、創(chuàng)新生態(tài)視角下未來產(chǎn)業(yè)“五鏈融合”發(fā)展路徑思考
從發(fā)展實踐來看,未來產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新性強、研發(fā)投入大、投資回報期長,具有規(guī)模優(yōu)勢,但易形成路徑依賴與生態(tài)壁壘[23]。未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不應(yīng)局限于企業(yè)層面的投入與產(chǎn)出、供給與需求關(guān)系,應(yīng)立足國家競爭視角對其進行布局。有研究學(xué)者指出,單一創(chuàng)新要素的聚集不僅對區(qū)域創(chuàng)新的提升存在邊際遞減效應(yīng)、空間集聚擠出效應(yīng),還可能造成創(chuàng)新要素配置方式失調(diào)及結(jié)構(gòu)失衡[24]。創(chuàng)新政策在新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)及市場應(yīng)用各個環(huán)節(jié)均具有不可或缺的作用,但單一政策工具難以克服創(chuàng)新過程中的演化失靈及系統(tǒng)失靈等問題[25]。21世紀以來,新一輪科技與產(chǎn)業(yè)的競爭已從單體創(chuàng)新、線性創(chuàng)新逐漸演化為生態(tài)創(chuàng)新與體系創(chuàng)新[26]。生態(tài)創(chuàng)新、體系創(chuàng)新不能只依靠企業(yè)或科研機構(gòu)的個體行為或者簡單合作,而是需要借助政府、產(chǎn)業(yè)、教育和科研等不同創(chuàng)新主體的有機聯(lián)系[27]。各創(chuàng)新主體之間相互依存,基于利益獲取動機,并根據(jù)利益預(yù)期和反饋不斷調(diào)整自身行為[28]。而且,外部限制性政策對新興產(chǎn)業(yè)顛覆性創(chuàng)新軌跡具有塑造作用[29]。從資源協(xié)同等角度來看,國家力量是追趕者破局先發(fā)優(yōu)勢和擺脫路徑依賴的根本手段[30]。黨的二十大報告強調(diào),推動創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈資金鏈人才鏈深度融合。黨的二十屆三中全會提出“加強新領(lǐng)域新賽道制度供給,建立未來產(chǎn)業(yè)投入增長機制”。新形勢新要求下,立足國家競爭視角,未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)注重創(chuàng)新生態(tài)與多鏈協(xié)同,依托新型舉國體制優(yōu)勢、超大規(guī)模市場優(yōu)勢,從政產(chǎn)學(xué)研、科產(chǎn)融等生態(tài)協(xié)同角度,系統(tǒng)布局創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、人才鏈以及供應(yīng)鏈,促進創(chuàng)新要素高效流動與配置,在政策支持、聯(lián)合創(chuàng)新、國際合作方面加大政策傾斜及資源投入,推動未來產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
(一)發(fā)揮政策引導(dǎo)與企業(yè)創(chuàng)新主體作用,做優(yōu)創(chuàng)新鏈
前沿技術(shù)跨學(xué)科性強、技術(shù)體系復(fù)雜、創(chuàng)新成本高,需要政、產(chǎn)、學(xué)、研等創(chuàng)新主體高效協(xié)同。一要積極發(fā)揮政策引導(dǎo)作用,加強系統(tǒng)性謀劃、長周期布局與創(chuàng)新環(huán)境培育。世界主要經(jīng)濟體均制定了全面和精準的產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)政策,以推動前沿技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)布局。如美國先后發(fā)布了《國家量子法案》《關(guān)鍵和新興技術(shù)國家標準戰(zhàn)略》,歐盟先后發(fā)布了“量子旗艦計劃”、《歐洲量子技術(shù)宣言》、《2030年戰(zhàn)略研究和產(chǎn)業(yè)議程:量子技術(shù)十年目標與路線圖》,韓國發(fā)布了《國家量子科技戰(zhàn)略》等政策法案。因此,我國政府也應(yīng)針對未來產(chǎn)業(yè)的具體方向,出臺專項技術(shù)頂層規(guī)劃,加強政策指引。二要強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位,提升創(chuàng)新效能。企業(yè)天生具有逐利性,其決策模式和創(chuàng)新偏好偏向于市場側(cè)、需求側(cè)。由于原始性、顛覆性創(chuàng)新存在的巨大不確定性,且路徑選擇的機會成本大,一般企業(yè)難以承受如此巨大的決策風(fēng)險,因此在原始技術(shù)的創(chuàng)新中應(yīng)充分發(fā)揮舉國體制的優(yōu)勢,強化科研機構(gòu)、國有企業(yè)在原始技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位,加強科研院所的理論創(chuàng)新、基礎(chǔ)研究,提升國有企業(yè)的應(yīng)用創(chuàng)新、應(yīng)用研究的能力,鼓勵民營企業(yè)進行市場創(chuàng)新、市場應(yīng)用,大力推動國企民企協(xié)同發(fā)展。
(二)加強應(yīng)用場景引導(dǎo)與生態(tài)標準建設(shè),做大產(chǎn)業(yè)鏈
產(chǎn)業(yè)鏈是各個產(chǎn)業(yè)部門之間基于一定的邏輯和時空布局關(guān)系形成的鏈式關(guān)聯(lián),反映了各產(chǎn)業(yè)中企業(yè)之間的供給與需求關(guān)系。做大產(chǎn)業(yè)鏈需從以下兩個方面入手:一是加強需求引導(dǎo),發(fā)揮應(yīng)用場景帶動與牽引作用,推動供需高效匹配,加快產(chǎn)業(yè)化進程。本質(zhì)來說,未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以解決基本社會矛盾為目標,以滿足人民對美好生活的向往為關(guān)切。如日本側(cè)重以超智能社會5.0為愿景,以人為本構(gòu)建未來發(fā)展藍圖與應(yīng)用場景,制定了一系列未來投資計劃。因此,應(yīng)加強對計算產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的未來產(chǎn)業(yè)先進產(chǎn)品及服務(wù)的政府采購與市場培育,加大首臺(套)、首批次重大技術(shù)裝備和材料激勵力度,加快相關(guān)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。二是應(yīng)注重生態(tài)與標準建設(shè),發(fā)揮龍頭企業(yè)、鏈長企業(yè)帶動作用。一方面,發(fā)揮龍頭企業(yè)品牌勢能、技術(shù)勢能,推進技術(shù)標準統(tǒng)一、生態(tài)開源及路徑收斂。另一方面,依托鏈長制,發(fā)揮鏈主、鏈長帶動作用,推動技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化與市場應(yīng)用高效對接,提升資源配置效率,做大市場價值、培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
(三)注重專業(yè)人才培育與創(chuàng)新活力激發(fā),做強人才鏈
不論是硬實力,還是軟實力,一個國家的綜合國力歸根到底要靠人才實力。創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)理論強調(diào),各創(chuàng)新主體均基于自身利益出發(fā)進行動態(tài)決策,從而產(chǎn)生創(chuàng)新生態(tài)的自組織性。為了增強前沿技術(shù)的創(chuàng)新能力與科學(xué)布局未來產(chǎn)業(yè),應(yīng)從以下兩方面入手。一是加強教育體制改革,在基礎(chǔ)教育中加強對前沿技術(shù)的科普,優(yōu)化教育模式,培養(yǎng)中小學(xué)生的創(chuàng)新意識;在高等教育中設(shè)立專業(yè)學(xué)院、學(xué)科、學(xué)位,加強專業(yè)領(lǐng)域人才的培養(yǎng)。二是在企業(yè)層面,加大企業(yè)家精神與科學(xué)家精神的培育,充分發(fā)揮企業(yè)家的市場洞察力優(yōu)勢與科學(xué)家的科技洞察力優(yōu)勢,并使二者有機融合,鍛造形成新質(zhì)生產(chǎn)力。當前科研院所、企業(yè)等在原始技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)中所承擔(dān)的風(fēng)險與獲得的收益存在不對等的關(guān)系,一方面應(yīng)加大創(chuàng)新激勵與容錯制度供給,降低創(chuàng)新活動的決策負擔(dān),激發(fā)企業(yè)家創(chuàng)新活力,充分發(fā)揮企業(yè)家敢于冒險、勇于擔(dān)當?shù)膭?chuàng)新精神。另一方面,完善產(chǎn)權(quán)制度,打造以知識產(chǎn)權(quán)為核心的價值創(chuàng)造、價值分配體系,完善成果轉(zhuǎn)化及收益分配機制,激發(fā)基層科研人員的創(chuàng)新熱情。
(四)推動政府補貼、企業(yè)投入與社會融資相融合,做活資金鏈
持續(xù)加大資源投入已成為未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全球共識,新一輪全球產(chǎn)業(yè)補貼競賽強度顯著上升。如美國在2022年出臺的《芯片與科學(xué)法案》中提出將于未來10年撥款2800億美元用于扶持本土科技和芯片產(chǎn)業(yè),其中將為人工智能、機器人技術(shù)、量子計算等前沿科技研究提供約2000億美元科研經(jīng)費支持。歐盟于2021年制定“地平線歐洲”計劃,將于2021年到2027年投入955.17億歐元助力科技發(fā)展。通過對歐美產(chǎn)業(yè)補貼政策的分析,研究認為在財政開支壓力加大、私人投資積極性不足的情況下,可以打造政府補貼、企業(yè)投入、社會投資相融合的資金鏈。在技術(shù)研發(fā)初期,強化政府支持與引導(dǎo),組建國家未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金等,加大轉(zhuǎn)移支付力度、優(yōu)化財政支持結(jié)構(gòu)、強化專項基金引導(dǎo),吸引社會資本、金融資本廣泛參與,分擔(dān)單一企業(yè)研發(fā)投入壓力、降低創(chuàng)新風(fēng)險。在產(chǎn)業(yè)模式、商業(yè)模式建立起來以后,鼓勵企業(yè)開展創(chuàng)新投融資模式探索,形成以企業(yè)投資為主體的投入結(jié)構(gòu),更多運用風(fēng)險投資、產(chǎn)業(yè)投資、股權(quán)投資等產(chǎn)融結(jié)合方式,促進科技創(chuàng)新,加快科研成果轉(zhuǎn)化,健全市場化運作機制。
(五)堅持對外合作思維與底線思維并存,做穩(wěn)供應(yīng)鏈
在全球化趨勢下,加強國際分工合作,積極融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),既是推進科技創(chuàng)新發(fā)展的必然要求,也是時代的必然選擇。面對復(fù)雜多變的國際形勢,應(yīng)堅持高水平對外開放與高水平科技自立自強并重,保障供應(yīng)鏈穩(wěn)定。一方面,應(yīng)堅持合作思維,加強高水平對外開放,打造法制化、市場化、便利化的營商環(huán)境,最大限度利用好國內(nèi)國外兩種資源與市場,持續(xù)推進國際科技交流,發(fā)揮超大市場規(guī)模優(yōu)勢,吸引人才、資金等創(chuàng)新要素回流。積極建立與金磚國家、“一帶一路”沿線國家、東盟國家等的合作機制,在未來產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)、設(shè)備及零部件方面開展技術(shù)交流合作,加強自主創(chuàng)新與全球標準制定,實現(xiàn)對先進技術(shù)及產(chǎn)品的國產(chǎn)化替代。另一方面,應(yīng)堅持底線思維,面對以美國為代表的西方國家對我高科技領(lǐng)域所實行的“脫鉤斷鏈”及極限施壓,要堅定不移地推進關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)和國產(chǎn)化替代,加強產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和風(fēng)險管理,健全相關(guān)制度供給,大力提升經(jīng)濟韌性和安全水平。
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Cao Shanwen" " Jiang Hongling" " An Bang
(China Electronics Technology Development Planning and Research Institute Co., Ltd, Beijing, 100043)
Abstract:[Research purpose] The future-oriented industries represented by quantum computation is an industrial carrier for developing new quality productive forces. However, future-oriented industries are characterized by strong original technological innovation, substantial demand for capital investment, and a long industrialization cycle. At the same time, influenced by “deglobalization”and fluctuations in the economic cycle, the risks and uncertainties are increasingly intensifying. Under the new situation and requirements, in-depth analysis of the current situation and problems has certain practical significance for promoting high-quality development of future-oriented industries. [Research method] By using case analysis, quantum computation is selected as a typical representative of the future-oriented industries. Though the analysis of the status quo and characteristics of quantum computation,common problems faced by China’s future-oriented industries are summarized and extracted, and suggestions are proposed from the perspective of innovation ecology and multichain integration. [Research conclusion] The bottleneck of quantum computation technology is constantly breaking through, the industrial foundation is constantly improving, and the development potential is constantly increasing. Some fields have already reached the international leading level. However, under the situation of intensified external competition, the future-oriented industries represented by quantum computation is facing problems such as hindered technology exchange and cooperation, increased financial expenditure pressure, and insufficient private investment enthusiasm. From the perspective of national competition, it should focus on innovation ecology and multichain integration, strengthening the government-industry-university-research integration, promoting efficient flow of innovation factors and efficient allocation of resources, better exerting the effectiveness of macropolicies, stimulating the vitality of micro entities, and accelerating the realization of sci-tech self-reliance and self-strengthening and industrial self-sufficiency, so as to drive the high-quality development of future-oriented industries.
Keywords:future-oriented industries; quantum computation; innovation ecology; new quality productive forces; high-quality development
作者簡介:曹善文,碩士,經(jīng)濟師,研究方向為科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。江紅玲,碩士,高級工程師,研究方向為電子信息產(chǎn)業(yè)規(guī)劃與運行分析。安邦,博士,工程師,研究方向為電子信息產(chǎn)業(yè)運行分析。