王曉迪,詹同敘,劉彥君
(北京市科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所 北京100044)
2017年1月23日,英國(guó)政府科技辦公室(Office of Science and Technology,OST)發(fā)布《技術(shù)與創(chuàng)新的未來 2017》(Technology and Innovation Futures 2017)報(bào)告文件,對(duì)包括生物醫(yī)藥、智能交通、工程建筑、信息通訊等領(lǐng)域的新興技術(shù)的發(fā)展?jié)摿ΑC(jī)遇和挑戰(zhàn)進(jìn)行了全面的闡述。其目標(biāo)是支持英國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、提高居民的生活水平、改善公共服務(wù)設(shè)施、規(guī)劃政策發(fā)展。該份報(bào)告?zhèn)戎赜诂F(xiàn)有技術(shù)與新興技術(shù)的融合及相互作用發(fā)展。
1.1.1 技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展歷程
《技術(shù)與創(chuàng)新的未來》報(bào)告文件于2010年發(fā)布第一版,于 2012年進(jìn)行第一次修訂,并確定了英國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的 8大技術(shù)領(lǐng)域,包括先進(jìn)材料、航空航天、衛(wèi)星技術(shù)、能源儲(chǔ)存、智能機(jī)器人與自主系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、可再生醫(yī)學(xué)、大數(shù)據(jù)和合成生物學(xué)。自2012年,英國(guó)政府獲得了6億英鎊的公共資金支持,此外,還在量子技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展領(lǐng)域投資了3億 500萬英鎊,旨在促進(jìn)重點(diǎn)領(lǐng)域創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展。2017年發(fā)布的第三版報(bào)告文件中提到,將通過公共科研機(jī)構(gòu)和社會(huì)團(tuán)體的合作關(guān)系,共同探索新興技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇。對(duì)超過1,000個(gè)來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)技術(shù)人員的發(fā)展建議進(jìn)行評(píng)估,對(duì)英國(guó)研究理事會(huì)(RCUK)和創(chuàng)新英國(guó)(Innovate UK)中超過 2萬個(gè)專利情況進(jìn)行比較分析,對(duì)來自行業(yè)、學(xué)術(shù)界和投資界80余名專家意見進(jìn)行匯總,并對(duì)50多種技術(shù)的市場(chǎng)潛力進(jìn)行了分析,最終構(gòu)建英國(guó)技術(shù)優(yōu)勢(shì)發(fā)展藍(lán)圖,使研究成果實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用最大化效益。
1.1.2 技術(shù)融合互動(dòng)的影響力
新興技術(shù)的相互作用,技術(shù)的融合將推廣研究成果的應(yīng)用領(lǐng)域,如生物醫(yī)學(xué)、基因組科學(xué)、信息技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和量子技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合,可以使分析技術(shù)取得重大進(jìn)展;技術(shù)的相互作用可以進(jìn)一步提供實(shí)際性解決方案,如人口老齡化問題,可以通過人類、機(jī)器人、傳感器和軟件技術(shù)操作的相互融合為老人獨(dú)立生活提供幫助;農(nóng)業(yè)科技更是綜合了生物學(xué)、傳感器和地理位置共享技術(shù)的相互作用,可以更有效地控制蟲害、保證糧食生產(chǎn)量,進(jìn)而更有效地進(jìn)行土壤分配,使農(nóng)作物種植在最佳環(huán)境中。利用大數(shù)據(jù)的分析,以配合土壤類型。農(nóng)民還可以通過數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和連接方式遠(yuǎn)程監(jiān)控作物生長(zhǎng),實(shí)時(shí)了解生產(chǎn)力差異的驅(qū)動(dòng)因素,并改進(jìn)他們的商業(yè)計(jì)劃。
1.1.3 技術(shù)融合的驅(qū)動(dòng)力
《技術(shù)與創(chuàng)新的未來 2017》報(bào)告文件實(shí)施后,人民的生活正日益受到創(chuàng)新技術(shù)密切相關(guān)的影響。具體體現(xiàn)在:
①電池創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展:隨著技術(shù)的進(jìn)步,新型可穿戴設(shè)備運(yùn)用到智能手機(jī)、筆記本電腦和平板電腦中,電池技術(shù)的進(jìn)步對(duì)這一趨勢(shì)發(fā)展起到至關(guān)重要的作用。為滿足電動(dòng)汽車、無人駕駛飛機(jī)和機(jī)器人操作的應(yīng)用需求,各種遠(yuǎn)程傳感器的使用將不受限制。目前,電池創(chuàng)新技術(shù)來自電池與化學(xué)、燃料電池、天然晶體等材料技術(shù)的融合,應(yīng)用于電動(dòng)汽車,比原有電池成本降低了30%,。
②量子技術(shù)安全:下一代光子學(xué)可以利用量子效應(yīng)為數(shù)字網(wǎng)絡(luò)提供更大的線上安全性。量子計(jì)算的研究進(jìn)展對(duì)英國(guó)物聯(lián)網(wǎng)安全起到至關(guān)重要的作用。量子效應(yīng)在其他創(chuàng)新技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用中也創(chuàng)造著發(fā)展機(jī)遇,例如更精確的時(shí)間測(cè)量將提高精確的地理位置,英國(guó)發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體依賴于全球 GPS定位系統(tǒng)及傳感器的應(yīng)用。
③智能機(jī)器人與自主系統(tǒng)(RAS):英國(guó)將智能機(jī)器人應(yīng)用于許多國(guó)防安全、核退役或基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)等領(lǐng)域。下一代 RAS技術(shù)將廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化工程技術(shù)領(lǐng)域,包括勞動(dòng)力替代、現(xiàn)代化教育和社會(huì)性服務(wù)等。
2017年11月12日,英國(guó)政府公布2017年秋季預(yù)算報(bào)告,表明英國(guó)面向全球化發(fā)展將成為創(chuàng)新中心的核心目標(biāo),計(jì)劃將在機(jī)器人自主系統(tǒng)、5G時(shí)代創(chuàng)新和網(wǎng)絡(luò)寬帶、智能交通、電動(dòng)汽車、量子技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)展投資5億英鎊。該報(bào)告中對(duì)2018—2019年間英國(guó)政府公共費(fèi)用支出與收入、及財(cái)政支出總額(TME)近8,090億英鎊進(jìn)行了預(yù)算分配(見圖1)。
圖1 2018—2019年英國(guó)政府公共部門支出預(yù)算(單位:十億英鎊)Fig.1 The appropriation budget of the British government’s public sectors during 2018 — 2019(Unit:Billions of pounds)
2017年 11月 27日,英國(guó)政府公布了《產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略:建設(shè)適應(yīng)未來的英國(guó)》(Industrial Strategy:building a Britain fit for the future)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略白皮書,對(duì)提高英國(guó)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力及全民收入水平制定了一項(xiàng)長(zhǎng)期規(guī)劃。該報(bào)告中提出一系列的政策建議,指出英國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型影響未來的4大挑戰(zhàn)包括:人工智能和大數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì),清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,塑造未來流通性和滿足人口老齡化社會(huì)的需求。英國(guó)面臨經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型需要5個(gè)基本條件(見圖 2)來推動(dòng)轉(zhuǎn)型進(jìn)程,政府將投資7.25億英鎊用于支持工業(yè)戰(zhàn)略挑戰(zhàn)基金發(fā)展項(xiàng)目,重點(diǎn)創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域有工程建筑、電動(dòng)汽車、生命科學(xué)和人工智能技術(shù)等。預(yù)計(jì)到 2027年,英國(guó)科研發(fā)展總投入資金占GDP的比例將提升至2.4%。
圖2 英國(guó)面臨經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型需要5個(gè)基本條件Fig.2 The 5 basic conditions of British economic transformation
2017年 6月,英國(guó)女王宣布英國(guó)將參與全球太空產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)劃,未來將大力推動(dòng)英國(guó)航天發(fā)射設(shè)施的建設(shè)。在過去 10年間,英國(guó)航天產(chǎn)業(yè)一直保持著較高的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率,空間技術(shù)研發(fā)也有著深厚的產(chǎn)業(yè)積累,英國(guó)薩里衛(wèi)星技術(shù)公司(Surrey Satellite Technology Limited,SSTL)多年來一直為歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供研發(fā)實(shí)體技術(shù)支撐。
2017年8月,英國(guó)航天局(UK Space Agency)設(shè)立“國(guó)家航天科技計(jì)劃項(xiàng)目(NSTP)”,該計(jì)劃方案支持英國(guó)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展,鼓勵(lì)太空技術(shù)創(chuàng)新,為工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和其他非營(yíng)利政府機(jī)構(gòu)提供資金支持。
英國(guó)政府于2017年7月宣布,將投資1億多英鎊用于興建兩個(gè)衛(wèi)星的設(shè)計(jì)、制造及發(fā)射系統(tǒng)研究項(xiàng)目,即“國(guó)家衛(wèi)星測(cè)試設(shè)施”和“國(guó)家太空推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)施”,旨在推動(dòng)國(guó)家級(jí)航天系統(tǒng)測(cè)試研究與設(shè)施開發(fā),促進(jìn)公共科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)的核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
2017年 11月,英國(guó)能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)部門表示,清潔能源是一個(gè)巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)會(huì),將對(duì)未來的發(fā)展起著關(guān)鍵作用,因此為應(yīng)對(duì)英國(guó)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,英國(guó)政府將通過政策及制度約束實(shí)現(xiàn)提高能源利用效率的目標(biāo)。既要確保節(jié)能減排、清潔運(yùn)輸,又要提高居民家庭和企業(yè)的能源效率,這是促進(jìn)綠色能源未來發(fā)展的必要條件。未來幾年間,政府計(jì)劃出臺(tái)減少二氧化氮的具體措施,確定淘汰煤電使用的實(shí)施時(shí)間表,并通過撥款等措施加快新一代核能技術(shù)的研發(fā)。政府還將通過資助科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)(STEM)領(lǐng)域人才項(xiàng)目,培養(yǎng)專業(yè)領(lǐng)域科技人才發(fā)展,從而更好地提高數(shù)字化和技術(shù)教育。
英國(guó)人工授精與胚胎學(xué)管理局 2017年 3月宣布,已批準(zhǔn)首例使用細(xì)胞核移植“三父母”嬰兒技術(shù)的申請(qǐng),使這項(xiàng)爭(zhēng)議性技術(shù)在生育治療中的應(yīng)用邁出了實(shí)質(zhì)一步。同月,英國(guó)生物銀行還宣布,將對(duì)該銀行擁有的 50萬名志愿參與者樣本進(jìn)行基因測(cè)序,預(yù)計(jì)將歷時(shí)3~5年,耗資1.5億英鎊。
英國(guó)政府目前在提升數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施方面的公共投資已超過10億英鎊,其中包括1.76億英鎊用于投資 5G網(wǎng)絡(luò),2億英鎊用于地方鋪設(shè)全光纖網(wǎng)絡(luò)。2017年 10月,英國(guó)數(shù)字、文化、媒體和體育部(Department for Digital,Culture,Media and Sport,DCMS)公布英國(guó)5G戰(zhàn)略,在打造5G創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)實(shí)施政府5G測(cè)試平臺(tái)和試驗(yàn)計(jì)劃。該項(xiàng)5G技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)將極大地促進(jìn)英國(guó) 5G生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)將有助于引領(lǐng)英國(guó)投資方向,增強(qiáng)英國(guó)全球競(jìng)爭(zhēng)力。為確保英國(guó)在 5G發(fā)展中保持領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),英國(guó)將投入 1,600萬英鎊在全國(guó)范圍內(nèi)建立“5G創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”,用于測(cè)試與 5G相關(guān)的新技術(shù)。另外,政府還將投入 2億英鎊在本地建立高速、可靠的光纖寬帶網(wǎng)絡(luò)。
2012年,英國(guó)政府啟動(dòng)了對(duì)未來制造業(yè)進(jìn)行預(yù)測(cè)的戰(zhàn)略研究項(xiàng)目,通過分析制造業(yè)面臨的問題和挑戰(zhàn),提出英國(guó)制造業(yè)發(fā)展與復(fù)蘇的政策。2012年1月啟動(dòng),2013年10月由英國(guó)政府科技辦公室正式形成最終《英國(guó)工業(yè) 2050戰(zhàn)略》,并發(fā)布《制造業(yè)的未來:英國(guó)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)》(The future of manufacturing:a new era of opportunity and challenge for the UK)戰(zhàn)略文件。該報(bào)告展望了 2050年制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r,并分析了英國(guó)制造業(yè)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。該戰(zhàn)略文件主要指出科技融合是未來發(fā)展趨勢(shì),信息通訊技術(shù)、新材料等科技與研究成果轉(zhuǎn)移的產(chǎn)品和生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)相融合,將會(huì)極大改變產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、提供甚至使用方式。未來制造業(yè)的主要趨勢(shì)是產(chǎn)品的個(gè)性化發(fā)展,低成本產(chǎn)品需求的增大,產(chǎn)品制造的數(shù)字化發(fā)展。這將對(duì)制造業(yè)的生產(chǎn)過程、供應(yīng)鏈及打造產(chǎn)品文化產(chǎn)生重大影響。
2017年,英國(guó)在人工智能技術(shù)領(lǐng)域方面有著卓越的研究成就。2017年6月8日,英國(guó)謝菲爾德大學(xué)先進(jìn)制造研究中心(AMRC)介紹了其最近一個(gè)85萬英鎊的項(xiàng)目,為英國(guó)航空航天工業(yè)提供了高精度的機(jī)器人加工能力。這個(gè)“高精度應(yīng)用中的靈活機(jī)器人加工”項(xiàng)目由 AMRC實(shí)施,由英國(guó)航空技術(shù)研究所(ATI)提供支持,旨在開發(fā)精確的機(jī)器人銑削系統(tǒng)。AMRC在為航空航天原始設(shè)備制造商和高端汽車制造商進(jìn)行了3年的機(jī)器人加工研究后,確定了該項(xiàng)目的需求。AMRC的“2050工廠”集成制造團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人 Ben Morgan表示:“我們相信在以我們以前的研究和對(duì)基本力學(xué)的了解基礎(chǔ)上,有很大的潛力來實(shí)現(xiàn)高精度機(jī)器加工的進(jìn)一步變革?!盇MRC將現(xiàn)有的精確機(jī)器人解決方案與世界領(lǐng)先的數(shù)控機(jī)床動(dòng)力學(xué)專業(yè)技術(shù)結(jié)合起來,以提高機(jī)器人的精度,并克服剛度和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的缺陷。該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將最新的高精度雷尼紹旋轉(zhuǎn)編碼器(Renishaw rotary encoders)并入庫卡的“Titan”機(jī)器人中,并與機(jī)器人的 Siemens 840D控制器相連。此項(xiàng)技術(shù)由世界領(lǐng)先航空自動(dòng)化公司 Electroimpact開發(fā),該公司具有機(jī)器人精確加工的經(jīng)驗(yàn)并已經(jīng)有航空應(yīng)用系統(tǒng)的出售。團(tuán)隊(duì)表示,這將創(chuàng)造出世界上最精確的大體積加工機(jī)器人。
英國(guó)政府在2014年9月投資6,000萬英鎊在曼徹斯特大學(xué)成立石墨烯工程創(chuàng)新中心(國(guó)家石墨烯研究所),近些年一直不斷研發(fā)最先進(jìn)材料技術(shù),合成了含有六方氮化硼夾層的石墨烯材料,同時(shí)研發(fā)出一種新型光活性抗菌材料并開發(fā)出名為二硫化鉬的超薄材料,保證其在石墨烯研究應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
除了傳統(tǒng)的電池電極改性、柔性觸控屏外,石墨烯的新應(yīng)用方向還在不斷出現(xiàn),潛在市場(chǎng)空間不斷拓寬:利用其超高強(qiáng)度,全球第一輛在車身中添加了石墨烯材料的汽車和自行車在英國(guó)問世;應(yīng)用了石墨烯的超薄、高靈敏度的紅外傳感器有望將原本價(jià)值2萬歐元的CMOS傳感器的價(jià)格降至10歐元;一種新型揚(yáng)聲器摒棄了傳統(tǒng)的電磁激勵(lì)振動(dòng)的原理,利用超多孔石墨烯基結(jié)構(gòu)凝膠的快速冷熱變化帶動(dòng)空氣振動(dòng)發(fā)出聲音,能夠產(chǎn)生更高的聲壓。
英國(guó)通過開展技術(shù)預(yù)測(cè)工作,幫助政府更系統(tǒng)地對(duì)未來進(jìn)行思考,使政府政策能夠更好地應(yīng)對(duì)未來不確定性。技術(shù)預(yù)測(cè)研究的報(bào)告選題著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),緊密圍繞決策、關(guān)注熱點(diǎn)問題,其研究報(bào)告影響很大,不僅為英國(guó)政府部門有關(guān)決策特別是科技決策提供了重要參考,推動(dòng)了相關(guān)政策的出臺(tái),也在國(guó)際社會(huì)產(chǎn)生了重要影響。目前,英國(guó)的技術(shù)預(yù)測(cè)研究工作主要圍繞兩個(gè)方面的主題開展:一是新興科學(xué)和技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,二是科技能夠發(fā)揮作用的重大社會(huì)問題。形式上,除了每?jī)赡暌惠喌拇笠?guī)模未來關(guān)鍵預(yù)測(cè)項(xiàng)目外,還包括針對(duì)具體問題和領(lǐng)域開展專題研究。
實(shí)施財(cái)稅優(yōu)惠是國(guó)外鼓勵(lì)企業(yè)加大研究開發(fā)投入最常用的政策工具。對(duì)企業(yè)研發(fā)的財(cái)稅激勵(lì)方式包括:稅前扣除或稅收抵免、稅收優(yōu)惠的結(jié)轉(zhuǎn)或追溯等等。我國(guó)現(xiàn)行科技稅收法律的層面低,缺乏權(quán)威性,難以發(fā)揮稅收的調(diào)節(jié)作用。因此,應(yīng)將一些已經(jīng)相對(duì)成熟的條例、法規(guī)提升到法律層面。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮,國(guó)家應(yīng)制定和完善促進(jìn)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的全面性法律,將對(duì)高新技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)與銷售環(huán)節(jié)給予稅收優(yōu)惠,逐步轉(zhuǎn)化為對(duì)科技開發(fā)補(bǔ)償與中間試驗(yàn)階段給予稅收優(yōu)惠,增強(qiáng)科技稅收政策的一體化效應(yīng)。
大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),已經(jīng)成為全球應(yīng)對(duì)金融危機(jī)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的共同選擇,是我國(guó)搶占未來科技經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略制高點(diǎn)的重要舉措,也是發(fā)展改革系統(tǒng)當(dāng)前和今后一段時(shí)期工作的重點(diǎn)。為此,我國(guó)需要瞄準(zhǔn)國(guó)際產(chǎn)業(yè)發(fā)展新方向,重點(diǎn)支持新能源、信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、新材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域,擴(kuò)大研發(fā)規(guī)模,支持突破性技術(shù)創(chuàng)新作為主要發(fā)展方向,加大財(cái)政投入和政策支持,將科技成果轉(zhuǎn)化為企業(yè)生產(chǎn)力,從而培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)機(jī)遇。
科技創(chuàng)新是推動(dòng)一個(gè)國(guó)家向前發(fā)展的重要力量。目前,我國(guó)面臨經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的壓力,促進(jìn)科技創(chuàng)新才能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,我們可以學(xué)習(xí)英國(guó)和歐盟實(shí)施長(zhǎng)期的科研活動(dòng)及科研創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和全面發(fā)展?!?/p>
[1]Government Office for Science.Technology and Innovation Futures 2017[EB/OL].(2017-01-23)[2018-02-11].https://www.gov.uk/gov-ernment/uploads/system/uploads/attachment_data/file/584219/technology-innovationfutures-2017.pdf.
[2]薛薇,張明喜,郭戎.準(zhǔn)公共科技產(chǎn)品的供給新模式:公私合作(PPP)在政府研發(fā)資助中的應(yīng)用[R].中國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院,2010:59.
[3]李振興.英國(guó)技術(shù)前瞻研究工作全景[J].全球科技經(jīng)濟(jì)瞭望,2014,29(2):64-69.
[4]李紹環(huán).中國(guó)未來科技創(chuàng)新戰(zhàn)略與政策管理研究[J].科學(xué)管理研究,2013(2):5-7.