迎接新一輪科技革命和產業(yè)革命

◆陳 套

習近平總書記提到新一輪科技革命達到幾十次之多，“當前，新一輪科技革命和產業(yè)變革正處在實現(xiàn)重大突破的歷史關口。”“新一輪科技革命和產業(yè)革命一觸即發(fā)。”新一輪科技革命不僅是科技競爭力的較量，更是以科技主導和支撐的經(jīng)濟和政治、綜合實力的較量。新一輪科技革命是科學革命、技術革命和產業(yè)革命的交叉融合，抓住了新一輪科技革命的戰(zhàn)略機遇就能搶占科技創(chuàng)新制高點，建成世界科技強國，實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢。

一、科技革命帶來世界格局和生產生活方式變遷

科技革命是一個科技哲學的概念，是科學革命和技術革命的統(tǒng)稱，一般是指引發(fā)科學技術范式、思想觀念、生產生活方式革命性變化的科技變遷?？萍几锩ǔＳ腥齻€判斷標準，即科技范式的顯著改變、思想觀念的顯著改變、生產生活方式的顯著改變（社會影響人口覆蓋率一般超過50%）。16世紀以來大致發(fā)生了五次革命，包括兩次科學革命和三次技術革命。

第一次科技革命發(fā)生在16～17世紀的意大利、英國的科學革命，以天文學中的哥白尼學說和經(jīng)典物理中的牛頓時空觀為標志，伴隨著意大利、英國成為世界科學中心。

第一次技術革命（工業(yè)革命）發(fā)生在17世紀到18世紀的英國，以蒸汽機和機械發(fā)明為標志，開創(chuàng)了以機器代替手工勞動、從手工業(yè)向機器大工業(yè)過渡的時代，引發(fā)一場深刻的社會變革，推動了產業(yè)革命的發(fā)展。

第二次技術革命發(fā)生在1832～19世紀的德國、美國，以發(fā)電器和電動機發(fā)明為標志，開創(chuàng)了電力成為補充和取代蒸汽動力的電氣化時代，電力工業(yè)和電器制造業(yè)迅速發(fā)展起來，深刻改變和影響了人類生產生活方式。

第二次科學革命發(fā)生在1900～1926年的德國，以相對論和量子力學建立的新時空觀為標志，科研組織規(guī)?；w化特征越來越突出，伴隨著德國成為世界科學中心。

第三次技術革命發(fā)生在1946～2010年的美國、西歐，以電子學、計算機和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)明為標志，把人類帶入信息化、網(wǎng)絡化和全球化時代。

從科技史角度分析五次科技革命可以得出，第一，前五次科學革命與技術革命獨自發(fā)生，科學革命伴生科學中心；第一次科學革命與第一次技術革命之間并無耦合關系。此后，科學革命、技術革命與產業(yè)革命關系密切，科學革命為技術革命奠定了科學基礎，推動了技術革命；技術革命為科學革命的發(fā)生形成了技術準備，并推動了產業(yè)革命的發(fā)生。產業(yè)革命的爆發(fā)為科學革命提供了發(fā)展環(huán)境和經(jīng)濟支撐。第二，科技革命的爆發(fā)，推動了主要發(fā)生地成為世界科學中心、科技強國或經(jīng)濟發(fā)達國家?？茖W革命引發(fā)了科研范式和組織模式的轉型，構建了新的世界觀和方法論，顯著改變了人類的生產生活方式。第三，人類的需求是科技革命爆發(fā)的驅動力，政府的推動是重要的外部力量，而且越來越發(fā)揮著主導作用?？萍寂c經(jīng)濟的結合是科技革命的爆發(fā)的加速器，科研組織模式和科技革命發(fā)生是一個硬幣的兩個面，互為影響、互相促進。第四，五次科技革命帶動人類社會進入機械化、電氣化、自動化和信息化時代的四次浪潮。

表1 歷次科技革命的爆發(fā)時間、標志和影響

二、歷次科技革命主要發(fā)生地國家的啟示

人類的需求和科技與經(jīng)濟的融合，科技自身發(fā)展和創(chuàng)造新需求都在推進科技革命。政府作為新一輪革命爆發(fā)的重要推動力，將在新一輪科技革命中占主導作用。分析歷次科技革命主要發(fā)生地的國家政府發(fā)揮的作用，具有積極借鑒意義。

（一）與科研范式相適應的組織模式——科技革命爆發(fā)的組織保證

與科研范式、科研內容相適應的科研組織為科技革命爆發(fā)提供了組織保證，科技革命爆發(fā)引發(fā)了科研組織模式和科研范式的變遷。第一次科學革命爆發(fā)，意大利、英國和法國建立起當時世界最早的獨立的科學建制，意大利科學家波爾塔1560年創(chuàng)立的“自然秘密研究會”是近代歷史上第一個自然科學的學術組織，又率先建立貴族支持的學會，1657年成立佛羅倫薩科學社；英國推進科學研究獨立自由，1662年建立英國皇家學會，1675年由皇家出資修建的科研機構格林尼治天文臺問世，測量地球的精度（航海貿易需求密切相關）；法國推進科學研究制度化和職業(yè)科學家，1666年成立法國皇家科學院。第一次技術革命和第二次技術革命前，英國、德國探索技術創(chuàng)新組織模式，建立起世界上最早的企業(yè)實驗室，如英國卡文迪什實驗室、德國吉森化學實驗室等。德國、英國率先創(chuàng)立近代大學體制。1700年柏林科學院正式成立，德國還組建帝國物理技術研究所、威廉皇帝科學促進會（馬普學會前身），此后形成的“四大”非營利科研機構，成為德國建設科技強國的基石。美國以國家目標和軍事需要導向建立起完備的科學建制，創(chuàng)立眾多知名高校，培養(yǎng)匯聚全球最多的諾貝爾獎獲得者，建立世界上最強的國家實驗室體系，適合大科學時代創(chuàng)新的大科學研究計劃或軍事計劃組織模式，如曼哈頓計劃、阿波羅計劃等匯聚全球人才，使得美國成為世界科技強國。

（二）科技與經(jīng)濟深度融合——科技革命爆發(fā)的加速器

科技革命來自人類的生產生活需要驅動，也不斷滿足和創(chuàng)造人類的新需求，改變人類的生產生活方式?？萍寂c經(jīng)濟深度融合是科技革命形成的加速器。英國爆發(fā)第一次技術革命前，資本家為了擴大生產規(guī)模，降低人力資源成本，提高勞動生產率，增強市場競爭力，爆發(fā)了以蒸汽機和機械發(fā)明為標志的技術革命，帶動人類進入機械化社會。德國、美國為了提高勞動生產力，改善生產方式，以電力和電動機的發(fā)明為標志的第二次技術革命推動人類進入電氣化時代。美國在第二次世界大戰(zhàn)中主導的曼哈頓計劃等，爆發(fā)了以電子學、計算機和互聯(lián)網(wǎng)為標志的第三次技術革命，推動人類利用原子能和核能，改變了人類的生產生活方式?？茖W、技術和產業(yè)之間從第一次技術革命發(fā)生后日益一體化，不可偏頗。如果偏重一頭，將會錯失科技革命機遇。19世紀中葉開始，英國科技成果與經(jīng)濟發(fā)展出現(xiàn)相互分離的現(xiàn)象，盡管英國得益于第一次技術革命帶來的經(jīng)濟發(fā)展，并在此后取得了諸如電機、變壓器、二極管等關鍵性技術發(fā)明，然后其成果的大規(guī)模產業(yè)化應用卻是發(fā)生在德國和美國，造成英國錯失第二次技術革命的機遇，而德國和美國爆發(fā)技術革命。

（三）完善的科技政策體系和經(jīng)費支撐——科技革命爆發(fā)的條件保障

第一次技術革命爆發(fā)時，英國政府建立起一系列的技術擴散和企業(yè)家與工廠制度，如學徒制和工廠系統(tǒng)。意大利、法國和英國建立起世界上較早的專利制度，建立起科學社團。第二次技術革命和科學革命爆發(fā)前后，德國、美國等建立起現(xiàn)代大學體制和制度、工業(yè)研究實驗室制度、企業(yè)和公司制度、金融制度等。德國創(chuàng)辦了技術學院和大學，建立全球贊助的企業(yè)內部實驗室制度。第三次技術革命爆發(fā)前，美國建立起政府主導和保障的國家實驗室體系，移民制度、工業(yè)實驗室制度、公司制度和風險投資體系。1872年愛迪生建立了第一個工業(yè)實驗室。到1913年美國著名的工業(yè)實驗室已經(jīng)發(fā)展到了65個。美國政府在研發(fā)投入方面注入大量資金，吸引世界一流科學家前往，為大科學計劃的實施提供經(jīng)費保障和人才支撐，營造人才前往的環(huán)境（移民制度）。英國錯失第二次技術革命的重要原因之一，在于當時政府未能大力資助科技并為科技發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。

（四）關鍵人才和科學家的匯聚——科技革命爆發(fā)的關鍵支撐

第一次科學革命的爆發(fā)，意大利、英國等國聚集了伽利略、費馬、笛卡爾等世界一流的科學大師。第一次技術革命中，英國人瓦特等成為技術革命爆發(fā)的奠基式科學家。第二次技術革命中，德國人奧托·戴姆，狄塞爾先后發(fā)明了以煤氣為燃料的四沖程內燃機，德國的高拉德和吉布斯、美國的威斯汀豪繼發(fā)明和改進變壓器，還有世界發(fā)明大王愛迪生等。第二次科學革命中，德國出現(xiàn)了科學巨匠愛因斯坦、施萊登、歐姆、亥姆霍茲、倫琴、普朗克等一大批科學家，李比希、霍夫曼等著名化學家確立了德國在化學研究領域的領導地位，高斯、克萊因等數(shù)學家推動德國成為世界數(shù)學研究中心。第三次技術革命，美國在二戰(zhàn)前后從全球吸引匯聚了一大批科學家，如愛因斯坦、波恩、馮·諾伊曼等，一大批猶太人去往美國?！鞍査魉雇粨絷牎睂ｉT尋找優(yōu)秀科學家。美國實施的“阿波羅計劃”，高峰時期動員了40萬研發(fā)人員。美國在第三次技術革命中，從事服務業(yè)和信息行業(yè)的人口從占人口總數(shù)的15%上升到72%。

三、以積極姿態(tài)迎接和擁抱新一輪科技革命

科技已經(jīng)成為經(jīng)濟競爭的主導因素，并將成為國際競爭的關鍵因素。新一輪科技革命政府的主導作用更強，人民的需求驅動更加突出，更加強調國際視野和開放創(chuàng)新。

（一）發(fā)揮社會主義制度優(yōu)勢，堅持自主創(chuàng)新和開放創(chuàng)新

核心技術是買不來的、要不來的，堅持走中國自主創(chuàng)新道路，以建設世界科技強國為路徑指向迎接新一輪科技革命。堅定創(chuàng)新自信，保持科技創(chuàng)新戰(zhàn)略定力，發(fā)揮科技預見和科技智庫作用，科學研判準確把握科技發(fā)展趨勢，做好頂層規(guī)劃設計。堅持以人民為中心的科技價值導向，科技創(chuàng)新不斷滿足和創(chuàng)造人類新需求，科技創(chuàng)新讓人類更加美好，而不是SCI論文專利的指標。構建社會主義市場經(jīng)濟條件下關鍵核心技術攻關新型舉國體制，政府主導、集中創(chuàng)新資源，強化國家戰(zhàn)略科技力量，在制約發(fā)展的關鍵核心技術和戰(zhàn)略需求技術集體攻關，建設重大國家科研平臺，部署重大原創(chuàng)性、引領性科技計劃。堅持全球視野，建立開放創(chuàng)新體系，推動人才、經(jīng)費、技術等創(chuàng)新要素實現(xiàn)最優(yōu)配置。建立人類命運共同體和全球創(chuàng)新共同體意識，牽頭組織實施國際性的大科學計劃，積極參與和主導全球創(chuàng)新網(wǎng)絡，共同加強知識產權保護。

（二）有所為有所不為，加強重點領域和交叉科學研究的前瞻性布局

樹立搶先意識，搶占發(fā)展先機，勇闖科技創(chuàng)新無人區(qū)。建立基礎研究重點領域遴選機制，尋求在重點領域實現(xiàn)引領和突破。在原始創(chuàng)新和交叉研究領域部署一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目，謀劃布局一批與大科學研究相適應的重大科技基礎設施。發(fā)揮科技創(chuàng)新非對稱性優(yōu)勢和策源功能，在基礎科學研究的重點領域和從0-1的新領域加強研究部署，增強原始創(chuàng)新能力。交叉融合將產生科學上的重大發(fā)現(xiàn)和技術上的關鍵突破，超過53%的諾貝爾獎成果來自交叉學科。加強學科交叉融合研究，在國家重點研究計劃中設立交叉學科主題的研究計劃，加強和完善國家自然科學基金對學科交叉融合的支持。新一輪科技革命或將發(fā)生在生命、信息等交叉科學以及“數(shù)據(jù)科學”“虛擬科學”等技術領域。加強在區(qū)塊鏈，大數(shù)據(jù)等技術領域加大基礎設施建設和人才培養(yǎng)?！芭ψ屛覈趨^(qū)塊鏈這個新興領域走在理論最前沿、占據(jù)創(chuàng)新制高點、取得產業(yè)新優(yōu)勢。”

（三）明晰創(chuàng)新主體的功能定位，提升創(chuàng)新體系整體效能

科技創(chuàng)新的競爭演化為創(chuàng)新戰(zhàn)略和創(chuàng)新體系的競爭，創(chuàng)新體系是科研范式、組織模式的重要形式。強化系統(tǒng)思維和戰(zhàn)略思維，加強統(tǒng)籌協(xié)調，科學配置創(chuàng)新資源。進一步加強各類創(chuàng)新主體的功能定位和空間布局。高校以學科為基礎，通過好奇心和興趣驅動探索不確定性研究。國家基礎型科研院所承擔政府主導的定向重大科技項目。工業(yè)企業(yè)尤其是領軍型科技企業(yè)，加強基礎研究和應用基礎研究，主動與院所和高校對接，聯(lián)合建設應用基礎研究機構和平臺，實現(xiàn)高技術關鍵材料的自主供給，產品全周期工程集成的標準化和技術體系的自主制定。建設以重大基礎設施集群為核心的綜合性國家科學中心或國家實驗室，強化國家意志和戰(zhàn)略使命，探索政府主導保障、科學家負責運行的科研組織模式，促進科研范式轉型，形成推動科技革命的外部動力。促進國家創(chuàng)新體系與區(qū)域創(chuàng)新體系協(xié)同發(fā)展，加強跨部門、跨領域和跨學科之間的合作，推進創(chuàng)新各類資源要素的流動和調配，提升創(chuàng)新體系的整體效能。

（四）加強科技成果的應用與產業(yè)融合

科技革命、產業(yè)革命和人類生產生活需要是形成科技革命的三螺旋結構?？萍汲晒挥信c人類需求相結合，才能取得源源不斷的創(chuàng)新動力。注重重大科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明和創(chuàng)新知識體系向產業(yè)發(fā)展的轉化，科技應用的效果促進科技研發(fā)，科學原創(chuàng)、技術發(fā)明和產業(yè)發(fā)展同步推進。建立創(chuàng)新成果轉化機制，優(yōu)先使用自主創(chuàng)新成果的機制，高校、科研院所、企業(yè)、政府的協(xié)同創(chuàng)新機制，主要由市場評價技術創(chuàng)新成果的機制等。鼓勵科學研究部門和產業(yè)部門聯(lián)合發(fā)起跨部門的研究計劃，增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力，提升產業(yè)鏈發(fā)展從產業(yè)鏈中低端向高端發(fā)展轉變，促進產品服務國際化向規(guī)則國際化轉變，生產生活方式向綠色和低能耗轉變。

（五）培養(yǎng)匯聚一流人才隊伍，大力弘揚科學家精神

抓住新一輪科技革命，人才是關鍵。我國是擁有全球最多的研發(fā)隊伍的國家之一，要發(fā)揮人才效用，優(yōu)化存量人才隊伍，提質增量人才隊伍。加強領軍型人才的培養(yǎng)和匯聚，團隊作戰(zhàn)、項目作戰(zhàn)，帶頭人是關鍵，通過發(fā)揮關鍵人才的頭雁效應，推動科技創(chuàng)新在關鍵技術領域的突破和科學上的重大發(fā)現(xiàn)。加強青年人才培養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn)，科學發(fā)現(xiàn)的最佳年齡是25～45周歲，諾貝爾獎成果占較高比例是在獲獎者青年時期的研究。鼓勵和支持青年科技創(chuàng)新人才在前沿交叉領域的探索和創(chuàng)新，加強以研究生為主體的創(chuàng)新型青年人才培養(yǎng)。基礎型研究所和高校為有潛力的青年人員提供長期的、穩(wěn)定的經(jīng)費保障。營造包容人才創(chuàng)新試錯、尊重人才創(chuàng)新的文化氛圍，培養(yǎng)科學研究哲學思維，大力弘揚敢為天下先的勇氣，走前人沒有走過的路，在獨創(chuàng)獨有上下功夫，矢志不渝勇闖科學創(chuàng)新無人區(qū)。