科學學視角下的未來產業

2025年《政府工作報告》明確提出“建立未來產業投入增長機制，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來產業”。近年來，世界主要國家、我國中央和各地方都在加強未來產業的系統布局和積極培育。從基本內涵來看，未來產業是基于科技的產業，是科技賦能經濟的重要成果。本文基于科學學視角，探討未來產業的特征、規律，以及如何有效推動其發展。

未來產業，時代命題

近年來，全球基礎科學領域前沿突破進展趨緩，應用技術端的交叉突破卻加速演進。技術跨界融合催生了新的爆發增長點，其引發的產業變革效應愈發明顯。人工智能（AI）、量子信息、基因治療、腦機接口、可控核聚變等領域的技術加速迭代，應用范圍不斷拓展，引發了人們對產業變革的無限暢想。

面對未來技術和產業變革帶來的重大歷史機遇，世界各國政府紛紛把培育未來產業作為新時期發展的重點，積極搶占先發優勢。例如，中國政府把發展新質生產力擺在更加突出的戰略位置，明確了培育未來產業的重要作用和地位，指明了發展方向和實踐路徑；德國提出“第四次工業革命”的概念，強調以信息化技術進一步推動智能化產業變革；美國發布《美國將主導未來產業》報告，提出重點發展AI、量子信息科學、先進通信網絡、先進制造和生物技術等五個未來技術領域；歐盟發布《加強面向未來歐盟產業戰略價值鏈》報告，重點發展互聯且清潔的自動駕駛汽車、氫技術及其系統、智能健康、工業互聯網、低碳產業和網絡安全等六大領域。

雖然各國關于未來產業的提法和舉措不一，但背后的指向都是積極應對變化和挑戰，努力以政府的力量引導科學技術進步的方向，提高科技創新的效率，促進科技創新與產業創新深度融合，從而創造新的增長動力，帶來更大的經濟社會福祉。在此背景下，正確認識未來產業發展所遵循的內在規律，是科學決策的前提，也是重要的時代命題。

未來產業，何以“未來”

AI、量子等未來產業之所以區別于傳統產業，被冠以“未來”之名，不僅是因為其有著不同的外在新形態，更是因為其獨具多樣化的內在新特征。

源于新技術未來產業由前沿技術驅動，改變科技發展原有路徑的技術創新帶來了科研范式的變革，進而引發傳統產業體系、商業模式的重大變革。例如，以大模型為代表的AI技術通過躍遷式創新迅速影響了很多產業的發展模式，大幅提升了效率，深刻改變了產業業態；mRNA疫苗從理論研究快速走向臨床應用，成為人類對抗傳染病的重要武器。

創造新需求產業的轉型發展與新的市場需求互為因果，相互震蕩，進而催生新的經濟增長動力。在巔覆性創新的推動下，諸多曾經存在于人類夢想中的應用場景不斷成為全新現實。例如，電子商務迅速普及，極大地改變了我們的生活，提高了商品制造與流通的效率，同時，很多舊的產業形態被顛覆、替代。新零售不僅影響了零售業，還催生了新技術、新業態，其引發的擴散效應影響深遠。

引領新體系產業的發展正引領世界經濟體系發生結構性變革，全球產業、貿易、金融、能源等體系在未來產業浪潮的沖擊下均呈現意義深遠的轉型態勢。隨著未來產業的快速崛起，近年來在普華永道全球上市公司市值百強排行榜中，科技領軍企業的地位顯著提升。基于區塊鏈技術的“穩定幣”成為時代新寵，有望成為第三代國際主流貨幣。

塑造新觀念未來產業和未來技術的蓬勃發展，不斷沖擊著傳統觀念，激蕩著社會理念。在傳統的經典科研范式下，人們傾向于追求理性主義，將科學技術納入一個可控、可預測的思考框架。然而，人工智能時代的到來加速了結構性變革，AI的運行機制高度復雜，往往呈現出“結果有效，路徑不可問”的特征，同時，不可解釋性的研究成果越來越多，對人們認識世界、理解世界的經典方式提出了根本性的質疑。

未來產業和未來技術的蓬勃發展，不斷沖擊著傳統觀念，激蕩著社會理念。

未來產業之“新”帶來了無限拓展的潛在可能性和激動人心的變化，同時也伴隨著高度的不確定性。未來產業的不確定性主要體現在五個方面：一是技術可行性的不確定性;二是技術路線的不確定性；三是實現時間的不確定性；四是商業化過程的不確定性；五是產生影響的不確定性，而這些影響在發生之前往往是難以精準預測的。

機遇與挑戰并存。在未來產業的重重不確定性中，又存在著相對確定的變化趨勢。

一方面是出現了更加細化的全球合作和更少依賴傳統國際分工的發展機會。未來產業正在改變國際產業鏈，世界產業分工正向分布式、融合式方向演進。新一輪產業全球化的浪潮為追趕者帶來了更多后發機遇，如印度已成為世界最主要的AI數據標注外包服務中心， 80% 以上的印度AI數據標注員來自農村和小城鎮。

另一方面是出現了更加明顯的尺度效益。技術領域的學科交叉程度決定了產出效率，科技創新要素濃度的提升會加速巔覆性創新的產出，未來產業向科創中心城市和區域集聚已成為普遍現象。例如，美國的硅谷，瑞士的巴塞爾，國內的杭州、深圳，等等，均成為新一輪產業格局變革的主角。產業鏈、技術鏈、供應鏈、資金鏈、人才鏈、政策鏈“六鏈交匯”的世界級未來產業創新生態集群正在形成。

未來產業帶來的重要發展機遇是其引起全世界普遍關切的核心原因。面向不斷迭代更新、正在深刻改變世界的未來產業，我們不禁思考：未來產業的發展遵循怎樣的內在規律？政府又該如何有效推動未來產業的發展？

未來產業，發展之路

未來產業源于科技創新和產業創新的深度融合。關于培育和發展未來產業，學界和業界達成的一個共識是：技術創新驅動力、市場需求牽引力、治理生態推動力三者共同構成未來產業的“三螺旋”發展動力。其中，前沿和顛覆性技術創新是未來產業的核心驅動力；市場需求的牽引是未來產業價值實現的關鍵；政策制度與社會文化則是未來產業健康發展的重要支撐和催化劑。推動未來產業發展，技術、市場、治理三種力量缺一不可，但它們發揮作用的邏輯機理各有不同。

未來產業發展的技術邏輯：交叉融合與多維創新與過去一百年中基礎科學蓬勃發展、自然奧秘不斷被揭開的景象不同，今天的前沿科學理論研究陷入了“沙地”，相對論、量子力學那種顛覆性、突破性的研究越來越少見。《自然》雜志2023年發表文章指出，近幾十年來顛覆性學術成果比例顯著下降。當前的信息技術革命很大程度上仍然以一百年前的研究成果為科學基礎。如今，我們更加關注的創新應用往往通過大跨度的交叉融合，在傳統學科領域邊緣地帶創造出“新的物種”，帶來新的發展契機。

創新者在科技領域邊界的大膽想象、突破和拓展，奠定了未來產業發展的技術基礎。通過對當前未來產業的觀察，我們發現存在但不限于五大未來技術群：智能技術群（人工智能+ 萬物互聯）、生命技術群（生物技術 + 數字技術 + 醫療技術）、綠色技術群（新能源 + 綠色材料 + 環境技術）、空間技術群（低空經濟 + 商業航天）、制造技術群（智能制造+生物制造 + 先進材料）。

集群化發展的未來技術與不同產業深度融合，驅動產業發生深刻變革，同時產業需求動力也反作用于技術，引導科技界開展更多改變社會的應用技術研究，促進技術進一步融匯發展。在正逆雙向動力的共同作用下，未來產業形成了復雜多維的創新路徑。從未來產業發展的技術邏輯來看，當前科技界的核心追求，歸根結底應是發展那些真正具有社會變革潛能的產業技術；由公共財政支持的前沿研究主要考慮的問題也應是如何切實回饋社會。

未來產業發展的市場邏輯：企業主導與資本助推科技型企業憑借其對技術和市場結合機遇的敏銳洞察力、高效的目標導向型科研組織能力，以及通過市場盈利實現可持續投入的能力，已經越來越明顯地成為未來產業創新發展的主角。特別是在近年來以AI為代表的新技術革命中，作為傳統科研主力的大學和科研院所出現了“失語”現象，企業和商業性機構逐漸成為主導者。例如，SpaceX取代美國宇航局（NASA）成為開拓太空經濟的主導力量；中國的比亞迪等企業發揮主體作用，聯合大學、研究所共同開展先進儲能、智能駕駛等技術研發工作。由企業牽頭、企業出題、企業主導配置創新要素的模式已成為贏得未來產業競爭優勢的重要途徑。

同時，面對未來產業的高度不確定性，具有較高風險偏好的風險資本成為推動未來產業創新發展的關鍵力量之一。近年來，以彼得·蒂爾（PeterThiel）為代表的美國硅谷主要投資人高度關注AI、航天、基因治療和可控核聚變等前沿熱點領域，他們的大額資本投入為處于發展前期、“造血”能力尚未成熟的未來產業提供了關鍵資源，也成為創新型企業跨越“死亡之谷”的重要橋梁。然而，風險投資也存在集體追逐熱點的市場非理性特征，可能導致資源錯配和估值泡沫。

未來產業發展的治理邏輯：引導保障與資源配置在未來產業發展的過程中，政府的主要作用是為市場提供引導和保障，同時合理彌補市場“失靈”時的不足。首先，政府可以通過面向未來，全面考慮經濟社會的發展規劃，為未來產業的發展舉旗定向一定義未來愿景、明確發展目標、凝聚各方共識與力量。其次，政府可以構建未來產業規模化應用的場景，并通過完善法規制度體系，為未來產業順利落地、得到社會認可保駕護航，進而打造可持續發展的產業生態。再次，政府可以通過充分發揮公共資源配置優勢，把資源集中到未來產業的關鍵領域，特別是前沿探索、關鍵共性技術攻關和基礎設施建設。具體來說，可從以下三個方面展開。

一是提高科技創新投資效率，如美國新一屆政府認為聯邦財政基礎研究經費配置存在嚴重低效問題，因此大幅削減美國國立衛生研究院（NIH）、美國國家科學基金會（NSF）等機構的基礎研究預算，把經費更多集中到AI、量子等未來產業關鍵領域。二是優化科技創新財政資金投入方式，如上海近年來實施“基礎研究先行區”和“探索者計劃”項目，探索“項目經理人制度”管理模式，等等，將更多財政資金投向強化產業創新基礎的前沿科研，重點支持目標導向型體系化研究和高風險高價值研究。三是設立政府未來產業基金，引導長期投資，填補“耐心資本”缺口，如美國“星際之門”計劃由政府引導企業投入，計劃4年累計投資5000億美元建設AI基礎設施；上海政府也出資設立了百億級未來產業基金。

未來產業，治理之問

今天的AI、量子等未來產業仍處于其產業生命周期的早期階段。各國政府和社會對于如何發展未來產業的問題還存在著廣泛爭議，關于未來產業的諸多關鍵矛盾尚無定論。作為軟科學研究者，我們針對未來產業發展中的幾個核心問題進行了初步的探索和討論。

一是無限價值與有限投入的權衡取舍。未來產業蘊含無限價值，需要更多投入，經濟界和金融界也對投資未來產業充滿熱情。但政府公共投入應該關注哪些重點領域？產業界和投資界應該把握哪些邊界？這些問題都需要進一步深入思考。

一方面，在現有的知識產權保護和商業模式下，企業可以通過創新競爭獲得優勢甚至是技術壘斷地位，進而贏得超額利潤，其目的不僅是為了打造科技富豪，給后來者樹立榜樣、提供激勵，更是為了形成可持續投入、迭代推進創新的良性循環—推動超額利潤回饋創新源頭，有效投向未來產業創新前沿，進一步支持具有高回報潛力的高風險探索。同時，為了保障未來產業的健康發展，也需防止大企業利用市場不對稱優勢打壓中小企業，斷創新路徑，導致創新低效。

另一方面，政府公共資源投入能力有限，因此需要追求更高的投入產出效率。各國政府都在積極探索新的高效科研組織模式。傳統的辦法是，依賴專家經驗和線性預測，圍繞重點技術領域配置科研資源，推動研究與成果應用。這種邏輯曾支撐了從“曼哈頓計劃”到“863計劃”的一系列戰略部署。然而，面對全新的未來產業，傳統的單向度組織模式未必高效。因此，需要提高從產業前沿發展需求中凝練科學問題的能力，不斷發現并推進符合未來產業發展需求的原創性、顛覆性科技創新；同時，也要警惕公共資助的科學研究與產業脫節、故步自封，防止研究成果陷入缺乏產業應用出口的“內耗式”循環。

為了保障未來產業的健康發展，也需防止大企業利用市場不對稱優勢打壓中小企業，壟斷創新路徑，導致創新低效。

科學學命題具有鮮明的時代性

二是鼓勵競爭與促進合作的辯證統一。市場競爭是產業發展的核心動力，競爭中的不斷試錯則是激發創新活力的源泉。因此，要積極鼓勵未來產業發展中的良性競爭，進一步完善未來產業的專利和知識產權保護，為創新者構筑維護利益的“護城河”，激勵和促進新的創新創業者不斷涌現，幫助競爭中脫穎而出的強者成為未來產業發展的主角。

從國家和行業的角度來看，發展未來產業就像登山，同行攀登者之間既存在激烈的競爭，也離不開緊密的相互合作。任何一個國家、一家企業都無法壟斷未來技術創新，更無法獨占未來產業的全產業鏈。基于對未來發展愿景的共同美好期望，企業之間要加強合作，共同推動應用場景的實現，共建開放融通的產業體系，形成“做大蛋糕”的互利機制。國家之間更要深化理解與信任，在未來產業的全球治理方面加強合作，共同打造包容多元的國際化未來產業規制體系和標準體系，如此方能實現全人類普惠共贏的目標。

放眼全球與人類的未來，開放共創、資源共享的模式才是理想的高效率路徑，理應成為未來產業發展的趨勢和方向。例如，在AI、生命健康等領域，通過捐贈眾籌、公益基金、開源社區等自發形成的開放共創、資源共享模式不僅代表著未來產業發展的重要趨勢，也代表著產業未來的先進方向，應得到科技政策的積極鼓勵。

三是加速創新與有效監管的平衡治理。OpenAI內部的“有效加速”和“超級對齊”路線之爭，映射出全世界對于未來產業治理的挑戰。這需要更高的治理智慧、更成熟的治理體系、更及時的治理反饋。歐洲在本輪AI浪潮中落后的重要原因就是過于關注隱私保護和倫理治理，這也證實了讓技術發展停滯以等待治理完善是不可行的，理論上存在邏輯悖論，實踐結果是既沒有發展，也沒有治理。

理想狀態下，政府應將對未來產業的被動監管轉變為主動監管，此舉不僅能提高應急處置能力，防范化解重大風險，更重要的是能設置好底線與邊界，營造有利于鼓勵企業技術創新且留有充足空間的發展環境。當然，這種政策環境也不能是無邊無際的，仍要堅守底線，筑牢社會“防火墻”。各國探索的“政策沙盒”模式為未來產業提供了在一定范圍內野蠻生長的“試驗田”，同時又能有效防范風險擴散，值得在未來產業治理中廣泛借鑒。

科學學命題具有鮮明的時代性。置身于新一輪科技革命和產業變革的洪流中，面對未來產業不斷涌現的時代浪潮，如何給出促進未來產業高效率、可持續發展的解決方案，是擺在今天科學學人面前的時代課題，也是其必須肩負的歷史使命。“以科學致科學”，未來產業亟待更多更深入的研究探索。 ？

本文作者陳海鵬是正高級工程師， 海市科學學研究所黨總支書記、副所長（主持工作）；李輝是上海市科學學研究所科技與社會研究室主任、研究員；王雪瑩是上海市科學學研究所創新政策研究室研究員