推動我國第四次工業(yè)革命及顛覆性技術(shù)創(chuàng)新的分析和建議

胡冰洋

第四次工業(yè)革命（或工業(yè)4.0）的核心是網(wǎng)絡(luò)化、信息化與智能化的深度融合，相對前三次工業(yè)革命來說，更具顛覆性、革命性和爆炸性，將大幅度提高人類社會生產(chǎn)力。以智能制造和數(shù)據(jù)識別為主導(dǎo)，充分利用信息通訊技術(shù)、機器自我學(xué)習(xí)功能、網(wǎng)絡(luò)空間虛擬系統(tǒng)和信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical System）相互作用等手段，將由人工控制型制造業(yè)向機器智能化轉(zhuǎn)型。混合現(xiàn)實、人工智能和量子計算等重要技術(shù)將聚合發(fā)展，5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、生物工程、可控核聚變等具體技術(shù)的應(yīng)用，將從各個層面改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與促進經(jīng)濟增長，同時必將在人類未來醫(yī)療、教育、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)制造和服務(wù)業(yè)等各領(lǐng)域，催生巨大的經(jīng)濟增長機會、推進人類社會發(fā)展向更高階段躍進?？梢哉f，如果把握住第四次工業(yè)革命歷史機遇，尤其是以顛覆性生產(chǎn)技術(shù)和分工組織為代表的高科技的制高點，將引領(lǐng)世界經(jīng)濟的發(fā)展和改變?nèi)祟惿鐣奈磥?，將對重塑當前國際政治、經(jīng)濟、文化、社會和生態(tài)體系等產(chǎn)生深遠的影響。同時，以顛覆性技術(shù)為代表的第四次工業(yè)革命將更加考驗人類社會對技術(shù)的掌控能力及對社會倫理價值的定位，它的發(fā)展對人類社會公平正義、可持續(xù)發(fā)展等將產(chǎn)生深刻影響及現(xiàn)實挑戰(zhàn)，這對我國加快提升科技發(fā)展能力和科技治理能力提出了更高的要求。

一、國際視閾下的第四次工業(yè)革命

（一）第四次工業(yè)革命的國際競爭格局

目前，全球有上百個國家制定了第四次工業(yè)革命戰(zhàn)略計劃，其中最具有代表性的國家為德、美、日、中、印等大國，這5個有代表性的大國都基于本國產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際，結(jié)合本國科技發(fā)展優(yōu)勢來加速推進工業(yè)4.0的建設(shè)，以期實現(xiàn)在第四次工業(yè)革命的率先突圍。追蹤這些主要大國的工業(yè)4.0戰(zhàn)略及顛覆性技術(shù)的前沿發(fā)展動態(tài)，將有助于我國不斷做好自身戰(zhàn)略定位，并在第四次工業(yè)革命中根據(jù)我國產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)和科技比較優(yōu)勢，逐步推進中國工業(yè)4.0計劃。

1、德國的“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略

2011年，在漢諾威工業(yè)博覽會上德國正式推出其“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略，由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部等多部門聯(lián)手資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會等科學(xué)機構(gòu)及西門子集團、奔馳集團和大眾集團等產(chǎn)業(yè)公司的聯(lián)動推動下已上升為國家級戰(zhàn)略，并率先應(yīng)用于德國工業(yè)軟件開發(fā)和生產(chǎn)控制系統(tǒng)等行業(yè)。其特點是借用最新的物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、高端制造等技術(shù)實現(xiàn)經(jīng)濟運行高度自動化、智能化;其特點是由德國政府、科技協(xié)會、工業(yè)公司等聯(lián)合成立了指導(dǎo)委員會與工作組來推進工業(yè)4.0戰(zhàn)略，并且在標準、商業(yè)模式、研究開發(fā)與人才方面采取了一系列措施，比如融合相關(guān)國際標準來統(tǒng)一服務(wù)和商業(yè)模式;建立適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的新商業(yè)模式，使整個信息和通訊技術(shù)產(chǎn)業(yè)能夠與機器和設(shè)備制造商及機電一體化系統(tǒng)供應(yīng)商聯(lián)系更緊密;支持企業(yè)、大學(xué)、研究機構(gòu)聯(lián)合開展自律生產(chǎn)系統(tǒng)等研究;加強技能人才培訓(xùn)，使之符合工業(yè)4.0的需要。

2、美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略

2012年前后，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略由美國率先提出，旨在建立世界性“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟”，從產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的角度和未來應(yīng)用場景出發(fā)，以不同的互聯(lián)網(wǎng)共享和數(shù)據(jù)信息分析技術(shù)來探討分析世界范圍內(nèi)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的需求和解決方案。目前，已有美、日、德等國的100多家企業(yè)和組織加入其中，共同商定物聯(lián)網(wǎng)標準化的基本框架以及分析應(yīng)用的創(chuàng)新實踐。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)使行業(yè)邊界變得模糊，大數(shù)據(jù)解析越來越成為企業(yè)創(chuàng)造新價值的重要來源，同時，美國以其持續(xù)性的顛覆性技術(shù)創(chuàng)新使其成為第四次工業(yè)革命的強有力競爭者，美國在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域有大量的技術(shù)積淀和技術(shù)可拓展的基礎(chǔ)優(yōu)勢，也在云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動通訊、區(qū)塊鏈等數(shù)字運用領(lǐng)域具有底層的技術(shù)優(yōu)勢。一些顛覆性技術(shù)如Facebook倡導(dǎo)發(fā)起的Libra加密數(shù)字貨幣，具備顛覆現(xiàn)今國際、國內(nèi)金融體系的可能。

3、日本的超級智能社會戰(zhàn)略

2015年，日本在“機器人新戰(zhàn)略”的基礎(chǔ)上，進一步推出了“超級智能社會戰(zhàn)略”（Society 5.0，2016年），這一戰(zhàn)略著力推動公共和私人領(lǐng)域的緊密結(jié)合，大力推動其經(jīng)濟的自動化、智能化，并通過發(fā)展八個重點研究開發(fā)領(lǐng)域：生命科學(xué)、信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、納米技術(shù)與材料、能源技術(shù)、制造技術(shù)、社會基礎(chǔ)技術(shù)、未知領(lǐng)域（宇宙、深海等）等技術(shù)，試圖在全球首先構(gòu)筑一個超級智能社會。這一智能社會的根本目的在于解決日本的老齡化、醫(yī)療、能源可持續(xù)發(fā)展等經(jīng)濟、社會和民生問題。日本在新能源、精準醫(yī)療、人工智能等方面的研究，將為我國第四次工業(yè)革命中面臨的系列經(jīng)濟、社會問題提供前沿經(jīng)驗。

4、中國制造強國戰(zhàn)略

我國同樣推出了中國制造強國發(fā)展規(guī)劃，著力發(fā)展新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、節(jié)能與新能源汽車、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等重點領(lǐng)域，旨在將我國打造為制造業(yè)強國。

5、印度的“數(shù)字印度”戰(zhàn)略

“數(shù)字印度”戰(zhàn)略是印度政府近幾年的主要戰(zhàn)略目標，主要包括建立數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，通過數(shù)字手段提供服務(wù)和提升數(shù)字素養(yǎng)和知識公平三個方面。2015年印度發(fā)起了“印度制造”倡議，致力于促進其向世界制造中心轉(zhuǎn)變，而在制造業(yè)、智慧城市和整體基礎(chǔ)設(shè)施方面，則充分利用工業(yè)4.0的概念和新技術(shù)如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈技術(shù)等以促進其發(fā)展。2016年印度政府啟動“印度創(chuàng)業(yè)計劃”，其目的在于充分利用印度年輕人的技術(shù)實力，創(chuàng)造一個可持續(xù)發(fā)展并產(chǎn)生正向影響的創(chuàng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

綜上所述，世界主要制造業(yè)大國的第四次工業(yè)革命進展表明，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、機器人及人工智能技術(shù)為現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級提供了技術(shù)載體和轉(zhuǎn)型空間，傳統(tǒng)工業(yè)從依靠單體設(shè)備功能提升、制造單元局部改革發(fā)展到今天，向上提升能力的空間逐步變小，但借助數(shù)字技術(shù)仍然可以進一步優(yōu)化制造全過程，取得降低成本、提升效率的成效。不僅如此，還可以利用大數(shù)據(jù)儲存與分析技術(shù)，開發(fā)各種軟件，應(yīng)用到設(shè)計、開發(fā)、維護等高價值服務(wù)領(lǐng)域，從而使工業(yè)企業(yè)同時兼有制造和服務(wù)兩種功能，既滿足社會需要，同時也增加企業(yè)和國家競爭力，這定將在制造過程、終端產(chǎn)品、生產(chǎn)設(shè)備、數(shù)據(jù)分析平臺、價值鏈等方面帶來全球競爭格局的變化。

（二）第四次工業(yè)革命的國際核心關(guān)切

1、國際標準制定

針對以上主要大國的工業(yè)4.0戰(zhàn)略分析中，國際標準的制定權(quán)和話語權(quán)成為影響各國推進和主導(dǎo)第四次工業(yè)革命進程的重要角力點。這也是中國在以往第一、二、三次工業(yè)革命中落后于德、英、美、日等國家的重要原因之一。在工業(yè)4.0進程中，5G標準制定、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標準、無人駕駛技術(shù)標準、新能源汽車標準、區(qū)塊鏈技術(shù)管理標準等等都成為影響全球顛覆性技術(shù)創(chuàng)新和突破的核心競爭力，亟待加大相關(guān)投入力度，加以重視研究。

2、顛覆性技術(shù)倫理

國際社會對以顛覆性技術(shù)創(chuàng)新為代表的第四次工業(yè)革命比以往更加重視技術(shù)倫理引導(dǎo)，主張要體現(xiàn)人類對顛覆性技術(shù)的可控性和主導(dǎo)性，強調(diào)顛覆性技術(shù)對利益相關(guān)方的深刻影響，注重顛覆性技術(shù)在實現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標（SDGs）中的作用，突出其在解決人類社會公平正義、性別平等、社會賦權(quán)、貧富差距、老齡化、疾病治療等各種社會問題方面的倫理性價值。從某種程度上，對這種軟實力話語權(quán)的爭奪和重視將有助于提升我國在工業(yè)4.0進程中的國際話語權(quán)，這將有助于減小我國在參與和主導(dǎo)工業(yè)4.0進程的阻力。

3、全球治理體系變革

國際標準的制定權(quán)和話語權(quán)、顛覆性技術(shù)的創(chuàng)新和突破、顛覆性技術(shù)倫理等軟實力話語權(quán)的構(gòu)建等，都需要各國積極推動本國國內(nèi)治理體系變革，以及積極參與和推動全球治理體系變革。這就需要我國不斷加強頂層設(shè)計，提升治理能力，積極從政策、制度或法律層面適應(yīng)并推動顛覆性技術(shù)的發(fā)展實踐，不斷改革影響顛覆性技術(shù)創(chuàng)新和突破的體制機制障礙。只有不斷積極應(yīng)對和推動國內(nèi)治理體系和全球治理體系的深刻變革，才能不斷提升我國在工業(yè)4.0中的主動權(quán)和話語權(quán)。

二、我國在第四次工業(yè)革命中的發(fā)展態(tài)勢、優(yōu)勢和挑戰(zhàn)

（一）發(fā)展態(tài)勢

首先，傳統(tǒng)制造業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)智能化方向轉(zhuǎn)變。第四次工業(yè)革命催生了我國數(shù)據(jù)分析、云計算、人工智能、機器學(xué)習(xí)等新興行業(yè)，數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合后，生產(chǎn)制造與服務(wù)的自動化、信息化水平較以前大大提高。比如，軌道車輛制造企業(yè)在物流管理中引進編碼設(shè)備系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、微型立體倉庫、自動運送車輛（AGV）等自動化設(shè)備的使用，減少了用工人數(shù)，提高了生產(chǎn)效率。

其次，中國制造業(yè)生產(chǎn)率的提高減少了能源浪費和污染排放，促進了產(chǎn)業(yè)與環(huán)境間的協(xié)調(diào)發(fā)展，改善和優(yōu)化了經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)將市場需求精確、快速地傳遞給企業(yè)，企業(yè)的全自動化生產(chǎn)系統(tǒng)接到指令后立即調(diào)配零部件并開始生產(chǎn)，完成后立即傳送給用戶，生產(chǎn)過程的零部件及成品庫存理論上可以接近為零，極大地提高了生產(chǎn)率。

第三，傳統(tǒng)制造業(yè)向定制制造業(yè)和服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)變。行業(yè)之間相互滲透、融合，以制造為主的企業(yè)進入到服務(wù)領(lǐng)域，從而轉(zhuǎn)型為提供解決方案的服務(wù)商，而信息企業(yè)則利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進入到制造領(lǐng)域，進而開發(fā)出新產(chǎn)品。

最后，人才結(jié)構(gòu)的改變和高端人才的投入。工業(yè)4.0是一個創(chuàng)富的過程，創(chuàng)造價值更多，收入增長相對更快，是推動制造業(yè)乃至整個經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎。數(shù)字技術(shù)也催生了數(shù)據(jù)分析工程師、機器人協(xié)調(diào)員、現(xiàn)場服務(wù)工程師等新職業(yè)，同時減少了傳統(tǒng)的機器操作工、物流運輸、設(shè)備維護等職業(yè)的需求。

（二）發(fā)展優(yōu)勢

一是大量科技公司和基礎(chǔ)工業(yè)的崛起夯實了中國在沖擊第四次工業(yè)革命制高點的現(xiàn)實基礎(chǔ)。

二是我國產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和政治體制的保障優(yōu)勢。具體指我國產(chǎn)業(yè)政策、政治體制機制、人才資源儲備發(fā)展等潛在優(yōu)勢，以及我國完備的產(chǎn)業(yè)體系、龐大的市場規(guī)模、強大的應(yīng)用端創(chuàng)新能力和不斷進行改革的教育體制等都將成為我國逐漸趕超并占據(jù)第四次工業(yè)革命制高點的重要優(yōu)勢。

三是我國正推動改革開放向高質(zhì)量發(fā)展。隨著改革開放的不斷深化，我國將建構(gòu)更加公平、公正、優(yōu)良的營商環(huán)境，在外資市場準入、知識產(chǎn)權(quán)保護、國有企業(yè)改革、推動民營企業(yè)發(fā)展和鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等方面創(chuàng)造更優(yōu)越的市場環(huán)境和政治體制保障措施。

（三）問題挑戰(zhàn)

總體來看，我國正逐步躋身并加速趕超第四次工業(yè)革命競爭中的第一梯隊，而在航空航天、移動支付、5G建設(shè)、人工智能應(yīng)用創(chuàng)新、量子計算、物聯(lián)網(wǎng)、新能源汽車、無人駕駛等方面已經(jīng)具備一流的領(lǐng)導(dǎo)力和競爭力。但是，仍要看到我國在高端裝備制造、機械自動化和智能化、環(huán)境工程創(chuàng)新、生物工程創(chuàng)新和新材料創(chuàng)新等方面與美、日、德等國家的巨大差距。主要體現(xiàn)在以下三個方面：

一是人才培養(yǎng)和引進方面的挑戰(zhàn)。我國在基礎(chǔ)科學(xué)研究、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系和海外人才尤其是外籍人才引進等方面與美、日、德等國家還存在較大的體制機制短板。另外，中國勞動力市場開始出現(xiàn)分化現(xiàn)象，高水平人才的老齡化和大部分青年知識技術(shù)儲備不足的問題逐漸突出。

二是國際保護主義帶來的挑戰(zhàn)。當前貿(mào)易保護主義、民粹主義為中國依靠全球科技創(chuàng)新、實現(xiàn)跨越式發(fā)展帶來了不確定性。

三是政策制定不全面帶來的挑戰(zhàn)。治理能力跟不上顛覆性技術(shù)變革、市場改革攻堅乏力、一些顛覆性技術(shù)如區(qū)塊鏈技術(shù)帶來的系統(tǒng)性金融風(fēng)險、對當前顛覆性技術(shù)過于突出經(jīng)濟價值而忽視人文和社會價值帶來的社會治理問題和技術(shù)倫理等。

三、推動我國第四次工業(yè)革命的對策建議

（一）將產(chǎn)業(yè)政策制定與市場經(jīng)濟改革緊密結(jié)合

產(chǎn)業(yè)政策是助推我國工業(yè)4.0建設(shè)的重要手段，產(chǎn)業(yè)政策應(yīng)制定與推進社會主義市場經(jīng)濟體制改革緊密結(jié)合，發(fā)揮市場的基礎(chǔ)性作用，并使產(chǎn)業(yè)政策更加符合市場公平、正義的要求，同時，積極借鑒深圳、杭州、北京等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗，以及以美國硅谷、德國慕尼黑、印度班加羅爾等創(chuàng)新中心的經(jīng)驗優(yōu)勢。使我國產(chǎn)業(yè)政策的制定既符合國際貿(mào)易規(guī)則，又緊抓中國具體實際，并使產(chǎn)業(yè)政策和市場經(jīng)濟改革攻堅形成合力，加快推動中國工業(yè)4.0建設(shè)。

（二）積極維護國際貿(mào)易體系規(guī)則

要積極維護現(xiàn)有的WTO規(guī)則，推動全球化進展，反對貿(mào)易保護主義和單邊主義。在維護現(xiàn)有國際貿(mào)易體系的同時，也不反對包容性的貿(mào)易規(guī)則的改革，但相關(guān)改革需要體現(xiàn)全球價值、實現(xiàn)全球利益，相關(guān)改革需要由發(fā)達國家和發(fā)展中國家共同參與推動，而不能單方面由少數(shù)發(fā)達國家主導(dǎo)。同時，應(yīng)通過對國際貿(mào)易體系規(guī)則的維護，積極與發(fā)達國家合作，整合全球創(chuàng)新資源尤其是人才資源，以推進我國工業(yè)4.0建設(shè)。

（三）加快推進全球人才創(chuàng)新中心建設(shè)

在北京、深圳、杭州、上海、成都等地加快推進全球人才創(chuàng)新中心建設(shè)，大力引進海外創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才和項目，注重引進全球華人和其他外籍創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才和項目。積極解決影響國際人才來華創(chuàng)業(yè)、工作和生活的制度障礙，借鑒硅谷等地經(jīng)驗，探索在全球人才創(chuàng)新中心放寬國際人才工作生活所必須的互聯(lián)網(wǎng)搜索限制、社交媒體使用限制等軟環(huán)境限制，促進國際人才的簽證、親屬居住甚至入籍等的便利化措施實施等。此外，在引進海外人才上，要更加在政策、資金上對引進海外人才的中介個人、企業(yè)或其他組織進行重視和傾斜，激發(fā)多渠道引進海外人才和項目的巨大活力。

（四）積極參與或主導(dǎo)顛覆性技術(shù)國際標準制定

顛覆性技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，其核心競爭力之一就在于相關(guān)國際標準的參與權(quán)和制定權(quán)，這也是決定我國能否占據(jù)工業(yè)4.0制高點的重要標志。當前發(fā)達國家大都在積極合作研究顛覆性技術(shù)的國際標準制定，我國應(yīng)加快研究步伐，在我國具備世界領(lǐng)先的前沿科技方面積極參與或主導(dǎo)顛覆性技術(shù)國際標準制定。這就需要政府、高校、研究所、企業(yè)、社會組織等建立和加強信息互通機制，完善協(xié)同創(chuàng)新制度和機制，從而使我國逐漸掌握顛覆性技術(shù)國際標準制定的主動權(quán)和主導(dǎo)權(quán)。

（五）加快推進數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施軟環(huán)境建設(shè)

一是要繼續(xù)加大數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，升級互聯(lián)網(wǎng)和移動通訊帶寬，發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字金融，建設(shè)普惠性的數(shù)字社會、數(shù)字中國。二是促進數(shù)據(jù)資源整合，著力開發(fā)大數(shù)據(jù)分析價值，并重視數(shù)據(jù)安全防護工作。三是正確處理加大知識產(chǎn)權(quán)保護和推動知識流動的關(guān)系。既要通過知識產(chǎn)權(quán)的保護激發(fā)創(chuàng)新的活力，又要確保創(chuàng)新成果更快地推廣和分享。

（六）重視技術(shù)倫理等軟實力建設(shè)

新技術(shù)革命的快速發(fā)展，尤其是顛覆性技術(shù)發(fā)展帶來的倫理價值問題、社會公平正義問題等都亟待我國加以重視研究。在保障社會創(chuàng)新活力的同時，要關(guān)注利益相關(guān)者社會福祉，在性別平等、貧富分化、數(shù)字鴻溝、人口老齡化、醫(yī)療衛(wèi)生、勞動力取代等社會問題方面，應(yīng)積極建構(gòu)我國對于工業(yè)4.0的軟實力話語權(quán)，積極在國際舞臺上倡導(dǎo)關(guān)注顛覆性技術(shù)對社會公平正義、可持續(xù)發(fā)展問題的解決導(dǎo)向。同時，積極完善國內(nèi)社會制度，以前沿技術(shù)或顛覆性技術(shù)為契機重塑社會價值觀，推進工業(yè)4.0建設(shè)與民生福祉緊密結(jié)合。

（作者為國家發(fā)展改革委國際合作中心咨詢研究員）