陳贇
摘? 要:未來(lái)產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)含著重大戰(zhàn)略發(fā)展新機(jī)遇,已成為全球競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。文章在對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵、特征和外延進(jìn)行界定的基礎(chǔ)上,分析了世界發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)以及我國(guó)一些主要省份和城市提出的未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,詳細(xì)梳理了主要幾種未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和在我國(guó)的地位,最后就國(guó)有企業(yè)如何在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中走在前列提出了相應(yīng)的建議。
未來(lái)產(chǎn)業(yè)是重大科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化后形成的前沿產(chǎn)業(yè),其對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變遷起到關(guān)鍵性、支撐性和引領(lǐng)性作用。目前,科技革命和產(chǎn)業(yè)變革不斷推向深入,世界國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力量對(duì)比深刻調(diào)整,未來(lái)科技和產(chǎn)業(yè)將在很大程度上影響國(guó)家發(fā)展格局。作為中國(guó)特色社會(huì)主義的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和政治基礎(chǔ)的國(guó)有企業(yè)要在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中擔(dān)負(fù)使命,走在前列。
一、什么是未來(lái)產(chǎn)業(yè)?
2020年3月29日至4月1日,習(xí)近平總書(shū)記在浙江考察時(shí)指出:“要抓住產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化賦予的機(jī)遇,加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),抓緊布局?jǐn)?shù)字經(jīng)濟(jì)、生命健康、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、未來(lái)產(chǎn)業(yè),大力推進(jìn)科技創(chuàng)新,著力壯大新增長(zhǎng)點(diǎn)、形成發(fā)展新動(dòng)能。”
(一)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的內(nèi)涵和特征
美國(guó)著名創(chuàng)新領(lǐng)域?qū)<襾啔v克·羅斯2016年出版的《新一輪產(chǎn)業(yè)革命》一書(shū)中提出,機(jī)器人、基因技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全、大數(shù)據(jù)和金融科技是推動(dòng)未來(lái)20年全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)變遷的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。李斌等于2021年出版的《未來(lái)產(chǎn)業(yè):塑造未來(lái)世界的決定性力量》中指出,“未來(lái)產(chǎn)業(yè)”是一個(gè)關(guān)于未來(lái)發(fā)展方向的總體布局,它高度依賴基礎(chǔ)理論研究和原始創(chuàng)新,通過(guò)顛覆性技術(shù)創(chuàng)新引發(fā)新的產(chǎn)業(yè)變革,能夠?qū)?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)揮全局帶動(dòng)和重大引領(lǐng)作用的產(chǎn)業(yè)。2021年9月,在中關(guān)村論壇·未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展平行論壇上,有專家學(xué)者認(rèn)為,未來(lái)產(chǎn)業(yè)是指由重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)或重大技術(shù)突破為基礎(chǔ),代表未來(lái)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,有望成為主流產(chǎn)業(yè)并對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展帶來(lái)重大引領(lǐng)變革,且當(dāng)前處于萌芽期或產(chǎn)業(yè)化初期的產(chǎn)業(yè)形態(tài),具備原創(chuàng)性、顛覆性、不確定性和先機(jī)性等明顯特征。
根據(jù)上述分析,筆者認(rèn)為,未來(lái)產(chǎn)業(yè)是指由重要科學(xué)發(fā)現(xiàn)或重大技術(shù)突破形成的對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起支撐性引領(lǐng)性作用的萌芽期產(chǎn)業(yè)形態(tài)。它有以下特征:
1.基礎(chǔ)性。未來(lái)產(chǎn)業(yè)以重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)或重大技術(shù)突破為基礎(chǔ),如果沒(méi)有重大科學(xué)技術(shù)的顛覆性突破,就談不上未來(lái)產(chǎn)業(yè),所以發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)的前提就是要瞄準(zhǔn)世界科技前沿,進(jìn)行原始創(chuàng)新。
2.綜合性。未來(lái)產(chǎn)業(yè)一定是基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變遷起關(guān)鍵性引領(lǐng)性作用,具有跨界和綜合等特征,單一細(xì)分的行業(yè)不能成為未來(lái)產(chǎn)業(yè)。
3.不確定性。未來(lái)產(chǎn)業(yè)是處在萌芽期的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模仍然較小,還存在技術(shù)不成熟、發(fā)展不確定性等問(wèn)題。發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)需要政府強(qiáng)有力的推動(dòng),有頂尖大學(xué)和科研院所的緊密合作,需要央企、大型省屬國(guó)有企業(yè)和處于前列資金雄厚的民營(yíng)企業(yè)擔(dān)負(fù)使命,先走一步。所以,未來(lái)產(chǎn)業(yè)與戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)有區(qū)別,總體上來(lái)講,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)所用技術(shù)更加成熟,發(fā)展周期已經(jīng)進(jìn)入成長(zhǎng)期、甚至成熟期。
(二)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的外延
2021年3月印發(fā)的《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出,要前瞻謀劃未來(lái)產(chǎn)業(yè),在類腦智能、量子信息、基因技術(shù)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò)、深??仗扉_(kāi)發(fā)、氫能與儲(chǔ)能等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域,組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃,謀劃布局一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)。2021年1月,上海市第十五屆人民代表大會(huì)第五次會(huì)議批準(zhǔn)的《上海市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出,要布局一批面向未來(lái)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。在氫能源、第六代通信、下一代光子器件、干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)、腦機(jī)融合、合成生物學(xué)、新型海洋經(jīng)濟(jì)等方面,加強(qiáng)前瞻謀劃與科技攻關(guān),為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。2021年2月,浙江省發(fā)布的《浙江省國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》提出,要組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃,超前布局發(fā)展第三代半導(dǎo)體、類腦芯片、柔性電子、量子信息、物聯(lián)網(wǎng)等未來(lái)產(chǎn)業(yè),加快建設(shè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)。2021年6月,山西省發(fā)布《山西省“十四五”未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,這是國(guó)內(nèi)首個(gè)省級(jí)層面“十四五”未來(lái)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,它從四層培育體系提出25個(gè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)具體領(lǐng)域,包括信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新、大數(shù)據(jù)融合創(chuàng)新、碳基新材料、特種金屬材料、半導(dǎo)體、先進(jìn)功能材料、新能源、先進(jìn)軌道交通、智能網(wǎng)聯(lián)新能源汽車等9個(gè)主導(dǎo)性未來(lái)產(chǎn)業(yè);云計(jì)算與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、煤炭清潔高效利用、核能、氫能、電子信息裝備、航空航天、海洋裝備等7個(gè)先導(dǎo)性未來(lái)產(chǎn)業(yè);量子產(chǎn)業(yè)、區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)、碳基芯片、高速飛車等4個(gè)顛覆性未來(lái)產(chǎn)業(yè);人工智能、數(shù)字孿生與虛擬現(xiàn)實(shí)、下一代互聯(lián)網(wǎng)、生物技術(shù)、智能傳感及物聯(lián)網(wǎng)等5個(gè)前瞻性未來(lái)產(chǎn)業(yè)。
總之,盡管各地依據(jù)科技優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)選定的未來(lái)產(chǎn)業(yè)側(cè)重點(diǎn)有所不同,但未來(lái)產(chǎn)業(yè)基本方向是趨同的,主要包括未來(lái)網(wǎng)絡(luò)、人工智能、量子科技、合成生物、清潔能源等方面。
二、未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展形勢(shì)
(一)國(guó)際形勢(shì)
從國(guó)際上看,未來(lái)產(chǎn)業(yè)已成為全球競(jìng)爭(zhēng)的新焦點(diǎn)。美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視戰(zhàn)略、科技、產(chǎn)業(yè)、政策“四位一體”和“軟硬”融合發(fā)展,紛紛加強(qiáng)對(duì)人工智能、大數(shù)據(jù)、量子技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、區(qū)塊鏈、航空航天、生命醫(yī)藥等關(guān)鍵前沿領(lǐng)域的未來(lái)產(chǎn)業(yè)布局。未來(lái)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家、地區(qū)、企業(yè)科技創(chuàng)新和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。
美國(guó)發(fā)布的《美國(guó)將主導(dǎo)未來(lái)產(chǎn)業(yè)》(2019年發(fā)布)、《關(guān)于加強(qiáng)美國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位的建議》(2020年發(fā)布)、《未來(lái)產(chǎn)業(yè)研究院:美國(guó)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力的新模式》(2021年發(fā)布)、《未來(lái)產(chǎn)業(yè)法案》(2021年生效)等建議及法案,形成了美國(guó)強(qiáng)化其未來(lái)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位的總體戰(zhàn)略。[1]歐盟先后發(fā)布《歐洲產(chǎn)業(yè)的未來(lái)》(2017年發(fā)布)、《促進(jìn)繁榮的未來(lái)技術(shù)》(2019年發(fā)布)、《加強(qiáng)面向未來(lái)歐盟產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略價(jià)值鏈報(bào)告》(2019年發(fā)布)、《歐洲新工業(yè)戰(zhàn)略》(2020年發(fā)布,2021年更新)等戰(zhàn)略,顯示了歐盟提升歐洲全球工業(yè)領(lǐng)導(dǎo)地位的系統(tǒng)布局。[1]日本發(fā)布的《第五期科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃(2016—2020)》(2016年發(fā)布)、《未來(lái)投資戰(zhàn)略2018——邁向社會(huì)5.0和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)的變革》(2018年發(fā)布)、《第六期科技創(chuàng)新基本計(jì)劃》(2021年發(fā)布)等戰(zhàn)略規(guī)劃,描繪了日本未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的藍(lán)圖。[1]
2020年6月,美國(guó)總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)(PCAST)首次提出未來(lái)產(chǎn)業(yè)研究院的構(gòu)想,并于2021年1月進(jìn)一步細(xì)化了未來(lái)產(chǎn)業(yè)研究院的設(shè)計(jì)方案和建設(shè)步驟。未來(lái)產(chǎn)業(yè)研究院高度關(guān)注先進(jìn)制造、人工智能、量子信息科學(xué)、生物技術(shù)、先進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)五大類未來(lái)產(chǎn)業(yè),通過(guò)對(duì)至少兩個(gè)產(chǎn)業(yè)的交叉融合領(lǐng)域開(kāi)展研究與創(chuàng)新,解決美國(guó)社會(huì)亟須解決的重大社會(huì)問(wèn)題。歐盟從協(xié)同投資、加強(qiáng)政策扶植和提升研發(fā)支撐等方面提高歐洲六大戰(zhàn)略性和面向未來(lái)產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力和領(lǐng)導(dǎo)力,包括低碳產(chǎn)業(yè)和網(wǎng)絡(luò)安全,氫技術(shù)及其系統(tǒng),互聯(lián)、清潔的自動(dòng)駕駛汽車,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),智能健康。日本在《未來(lái)投資戰(zhàn)略2018——邁向社會(huì)5.0和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)的變革》中提出,要把物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等第四次工業(yè)革命的技術(shù)革新應(yīng)用到所有產(chǎn)業(yè)和社會(huì)生活中,以解決當(dāng)前的社會(huì)問(wèn)題,將政策資源集中投向健康、移動(dòng)、供應(yīng)鏈、基礎(chǔ)設(shè)施和先進(jìn)的金融服務(wù)5個(gè)領(lǐng)域。
(二)國(guó)內(nèi)形勢(shì)
從國(guó)內(nèi)來(lái)看,未來(lái)產(chǎn)業(yè)蘊(yùn)含著重大戰(zhàn)略發(fā)展新機(jī)遇。為了在新一輪區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)中實(shí)現(xiàn)跨越式、引領(lǐng)性發(fā)展,推動(dòng)經(jīng)濟(jì)體系優(yōu)化升級(jí),國(guó)內(nèi)多地都高度重視未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,如山西、寧夏、北京、上海、深圳、杭州、沈陽(yáng)等地都已立足自身基礎(chǔ),圍繞人工智能、半導(dǎo)體材料、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、生物技術(shù)等重點(diǎn)領(lǐng)域加強(qiáng)前瞻布局。截至2021年10月,有超過(guò)20個(gè)地區(qū)在相關(guān)規(guī)劃中提到未來(lái)產(chǎn)業(yè),尤其半導(dǎo)體、人工智能、量子信息等是各地關(guān)注的焦點(diǎn)。
北京正在加快推進(jìn)國(guó)際科技創(chuàng)新中心的建設(shè),前瞻布局基礎(chǔ)研究,加強(qiáng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)依托的技術(shù)和知識(shí)源頭供給,暢通基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展融合渠道,布局人工智能、生物技術(shù)等重點(diǎn)領(lǐng)域,打造開(kāi)放式創(chuàng)新平臺(tái),為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造良好的環(huán)境。
2017年12月,杭州市印發(fā)的《杭州市人民政府關(guān)于加快推動(dòng)杭州未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》提出,要緊盯全球未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì),立足杭州產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和比較優(yōu)勢(shì),在人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)、區(qū)塊鏈、量子技術(shù)、增材制造、商用航空航天、生物技術(shù)和生命科學(xué)等重點(diǎn)前沿領(lǐng)域率先探索布局,加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),全面增強(qiáng)原始創(chuàng)新能力,加速構(gòu)建先發(fā)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)高端引領(lǐng)發(fā)展。
深圳市提出,根據(jù)未來(lái)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn),將持續(xù)加大對(duì)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的投入力度,重點(diǎn)聚焦信息科學(xué)、材料科學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)開(kāi)展研究,建立一流的開(kāi)源平臺(tái)和研發(fā)平臺(tái)。深圳在2017年正式授牌了龍崗阿波羅未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、南山留仙洞未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、龍華觀瀾高新園未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、大鵬壩光生命健康未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、坪山聚龍山智能制造未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、寶安立新湖智能裝備未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)、深圳高新區(qū)北區(qū)未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)7個(gè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)集聚區(qū),規(guī)劃用地超過(guò)50平方公里,投資超2000億元。
2018年12月,沈陽(yáng)市印發(fā)的《沈陽(yáng)市未來(lái)產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展規(guī)劃(2018—2035年)》提出,以“未來(lái)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”和“現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)未來(lái)化”為抓手,面向2035年謀劃未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)領(lǐng)域和發(fā)展路徑,重點(diǎn)培育“3+2”未來(lái)產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系,即未來(lái)生產(chǎn)、未來(lái)交通、未來(lái)健康三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),以及未來(lái)信息技術(shù)、未來(lái)材料兩大賦能產(chǎn)業(yè),具體包括智能機(jī)器人、增材制造、智能制造系統(tǒng)集成、智能網(wǎng)聯(lián)汽車、通用航空、智慧交通、生命科學(xué)、生物技術(shù)、智能醫(yī)療、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、儲(chǔ)能材料、航空材料、半導(dǎo)體材料、納米材料、防腐材料17個(gè)重點(diǎn)方向。
總之,無(wú)論世界發(fā)達(dá)國(guó)家,還是我國(guó)的主要省份和一些主要城市都深刻認(rèn)識(shí)到未來(lái)產(chǎn)業(yè)在重塑競(jìng)爭(zhēng)格局、提高中長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力中的重要作用,全面謀劃和推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,積極培育增長(zhǎng)新動(dòng)能,下好發(fā)展先手棋,獲取競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)。
三、未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析
(一)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)
截至2021年1月,全球互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量為46.6億。網(wǎng)絡(luò)與人們生產(chǎn)生活聯(lián)系日益緊密,網(wǎng)絡(luò)空間變成重要空間,可以說(shuō)是陸、海、空和太空之后的第五疆域,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展對(duì)人類社會(huì)起著舉足輕重的作用。當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)所承載的設(shè)備規(guī)模和服務(wù)規(guī)模越來(lái)越大,網(wǎng)絡(luò)功能也從原有的科研型、消費(fèi)型向生產(chǎn)型轉(zhuǎn)變,這使網(wǎng)絡(luò)在安全性、服務(wù)質(zhì)量和可控可管等方面的挑戰(zhàn)日益突出。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)需要具備的能力包括:1.具備超高通量帶寬、超低時(shí)延、超大規(guī)模連接的能力;2.能夠與實(shí)體經(jīng)濟(jì)融合,具有提供確定性服務(wù)和差異化服務(wù)的能力;3.達(dá)到網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)多維資源一體化,具有對(duì)多維資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度的能力;4.設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)空天地海一體化融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu);5.硬件設(shè)備功能簡(jiǎn)化的同時(shí)又不失其處理性能,通過(guò)軟件定義增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)彈性;6.有“智慧大腦”,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維不斷智能化;7.網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)生安全、主動(dòng)安全性,確保實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全。[2]
未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展主要包括面向2030網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)平面可編程、低時(shí)延與確定性網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算存儲(chǔ)一體化、網(wǎng)絡(luò)人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)源。
1.面向2030網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。2018年7月,國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在ITU-TSG13全會(huì)上決議成立Network2030焦點(diǎn)組,該焦點(diǎn)組任務(wù)是探索面向2030年及以后的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展,內(nèi)在地包括新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及其演進(jìn)、新的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用、新的媒體數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。我國(guó)正在積極布局新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究,在2018年6月,由中國(guó)信息通信研究院、華為技術(shù)有限公司發(fā)起,組織了包括高校、科研院所、國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商、內(nèi)容提供商、設(shè)備制造商、互聯(lián)網(wǎng)公司等10多家網(wǎng)絡(luò)相關(guān)單位共同建立了網(wǎng)絡(luò)5.0產(chǎn)業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟。
2.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。無(wú)論對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),還是對(duì)技術(shù)發(fā)展路徑的制約,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)都具有十分重要的作用,甚至可以說(shuō),它在未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中具有核心作用,因此,許多國(guó)家尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家都把網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)看作競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。我國(guó)有一些運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商已經(jīng)參與到國(guó)際網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化組織和開(kāi)源組織,加大對(duì)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的研究,并形成不同的生態(tài)鏈。例如,ONOS(Open Network Operating System)項(xiàng)目合作商包括美國(guó)電話電報(bào)公司(AT&T)、中國(guó)移動(dòng)、華為、中國(guó)聯(lián)通等,目的是根據(jù)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景建立開(kāi)源操作系統(tǒng)。再如,我國(guó)華為公司和中國(guó)移動(dòng)公司共同參與了OPEN-Orchestrator(OPEN-O)項(xiàng)目,后來(lái),這個(gè)項(xiàng)目又與AT&T主導(dǎo)的ECOMP項(xiàng)目合并,在中國(guó)移動(dòng)等的牽頭下,合并為ONAP項(xiàng)目。
3.數(shù)據(jù)平面可編程??删幊探粨Q機(jī)通過(guò)P4語(yǔ)言的編程能夠靈活地構(gòu)建成架頂交換機(jī)(Top-Of-Rack,TOR)、防火墻、負(fù)載均衡器,P4語(yǔ)言的編程還支持新的自動(dòng)診斷功能的網(wǎng)元和新的擁塞控制算法等。業(yè)界和學(xué)術(shù)界非常重視P4語(yǔ)言,全球超過(guò)100家大型公司加入P4聯(lián)盟。在未來(lái),P4還能加速網(wǎng)絡(luò)控制、管理和服務(wù)創(chuàng)新,以及參與數(shù)據(jù)包處理邏輯的相關(guān)研究。
4.低時(shí)延與確定性網(wǎng)絡(luò)。有許多行業(yè)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)性要求十分嚴(yán)格,要求微秒級(jí)的抖動(dòng)和毫秒級(jí)的時(shí)延,如導(dǎo)彈控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、VR游戲等。如果網(wǎng)絡(luò)延時(shí)性問(wèn)題得不到很好的解決,就會(huì)極大限制未來(lái)網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中的滲透。目前,這方面有了新解決思路,IEEE802.1任務(wù)組提出了時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的途徑。其按照優(yōu)先級(jí)把網(wǎng)絡(luò)中的流量進(jìn)行劃分,區(qū)分出哪些是優(yōu)先通過(guò),哪些是可以讓一讓,通過(guò)精確優(yōu)化的方法為有確定性時(shí)延需求的流量提供了確定的傳輸時(shí)隙,從而建立網(wǎng)絡(luò)時(shí)間同步機(jī)制。這樣就極大地提高了網(wǎng)絡(luò)通行速度,使業(yè)務(wù)低時(shí)延和低抖動(dòng)得以實(shí)現(xiàn)。
5.網(wǎng)絡(luò)計(jì)算存儲(chǔ)一體化。目前業(yè)界提出了通過(guò)云網(wǎng)協(xié)同、多云管理等創(chuàng)新技術(shù)解決思路。同時(shí),為了提升用戶體驗(yàn)、縮短業(yè)務(wù)交互時(shí)延、降低骨干網(wǎng)壓力,產(chǎn)業(yè)界進(jìn)一步提出霧計(jì)算、邊緣計(jì)算等創(chuàng)新思路。
6.網(wǎng)絡(luò)人工智能。大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)有迫切的自動(dòng)化管理需求,需要網(wǎng)絡(luò)引“智”,化繁為簡(jiǎn),提高智能化能力。我國(guó)亟須全面突破網(wǎng)絡(luò)人工智能核心基礎(chǔ)算法與理論,攻克大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練、多級(jí)人工智能協(xié)同設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù),以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)高效自治。
7.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開(kāi)源。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)在控制平面、數(shù)據(jù)平面等各個(gè)方面都成立了開(kāi)源組織。2018年3月,Linux基金會(huì)聯(lián)合主要廠商發(fā)起DANOS項(xiàng)目,打造開(kāi)放、高效靈活的網(wǎng)絡(luò)控制平面;ONF推出Stratum項(xiàng)目,致力于實(shí)現(xiàn)真正的軟件定義的數(shù)據(jù)平面平臺(tái);2018年10月,AT&T宣布將向OCP計(jì)劃提交白盒基站網(wǎng)關(guān)路由器的技術(shù)規(guī)范,未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)源發(fā)展趨勢(shì)方興未艾。
根據(jù)全球網(wǎng)絡(luò)變革的新形勢(shì),國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)在2018年批復(fù)“未來(lái)網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施”(簡(jiǎn)稱“CENI”)建設(shè),建設(shè)周期為5年。CENI項(xiàng)目屬于國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,將覆蓋全國(guó)40個(gè)城市,搭建88個(gè)主干網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和133個(gè)邊緣網(wǎng)絡(luò),并連接互聯(lián)網(wǎng)和國(guó)外網(wǎng)絡(luò)試驗(yàn)設(shè)施。全球天地一體化網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)正在形成,截至2020年11月,全球約有3300顆在軌衛(wèi)星,美國(guó)最多,占全球總量56%,達(dá)1850顆。我國(guó)許多公司,如中國(guó)航天科工集團(tuán)有限公司、中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司、中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司等紛紛啟動(dòng)了相關(guān)重大項(xiàng)目規(guī)劃,希望提升服務(wù)全球空天地一體化互聯(lián)網(wǎng)的能力。此外,還有海洋信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),如建立完善海洋綜合感知網(wǎng)、整合建設(shè)海洋地面綜合通信網(wǎng)絡(luò)、建設(shè)海洋信息化基礎(chǔ)設(shè)施體系等,不斷建設(shè)空天地海一體化的立體通信網(wǎng)絡(luò)。[3]
(二)類腦計(jì)算
數(shù)字經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展離不開(kāi)超大規(guī)模的計(jì)算能力,而現(xiàn)有的計(jì)算模式存在算力的“天花板”,根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體協(xié)會(huì)預(yù)計(jì),類腦計(jì)算和量子計(jì)算是最具潛力的兩大顛覆性計(jì)算技術(shù)。類腦計(jì)算是借鑒了大腦基本運(yùn)行原理,用以實(shí)現(xiàn)小數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)、事件觸發(fā)、近似計(jì)算、高度并行等符合通用人工智能需求技術(shù)特征的一種新型計(jì)算技術(shù)。根據(jù)國(guó)際IT技術(shù)咨詢公司高德納分析,類腦計(jì)算預(yù)計(jì)在2024—2029年間達(dá)到技術(shù)成熟期并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。
中國(guó)類腦計(jì)算研究成果數(shù)量、質(zhì)量均已接近美國(guó)并在部分領(lǐng)域形成了領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。清華大學(xué)施路平教授團(tuán)隊(duì)的成果,被美國(guó)白宮科技政策辦公室評(píng)價(jià)為全球類腦計(jì)算亮點(diǎn)之一,施路平教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的類腦計(jì)算芯片——天機(jī)芯2019年8月登上《自然》期刊的封面。此外,還有清華大學(xué)吳華強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)、浙江大學(xué)潘綱教授團(tuán)隊(duì)在卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、類腦操作系統(tǒng)等前沿領(lǐng)域均取得了世界矚目的重要進(jìn)展。
清華大學(xué)在2014年依托精密儀器系聯(lián)合了7個(gè)院系成立了類腦計(jì)算研究中心,由施路平教授擔(dān)任主任。該中心已經(jīng)有一些重要研究成果,如自主研發(fā)的天機(jī)芯片。類腦計(jì)算研究中心開(kāi)發(fā)出第一代類腦計(jì)算系統(tǒng),如類腦自動(dòng)行駛自行車,在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)異構(gòu)可擴(kuò)展人工通用智能開(kāi)發(fā)演示平臺(tái);研制出第一代類腦計(jì)算軟件工具鏈,它能夠支持從機(jī)器學(xué)習(xí)編程平臺(tái)到“天機(jī)芯”的自動(dòng)映射和編譯。研究人員通過(guò)一塊天機(jī)芯片展示了自行車的自平衡、語(yǔ)音理解、動(dòng)態(tài)感知、自主決策、目標(biāo)探測(cè)、跟蹤等功能。
未來(lái),類腦計(jì)算技術(shù)有望在“兩端”率先實(shí)現(xiàn)應(yīng)用:一是應(yīng)用終端,讓人工智能產(chǎn)品更智能、更低功耗;二是服務(wù)器端,通過(guò)大規(guī)模集成實(shí)現(xiàn)高算力,可以為神經(jīng)科學(xué)家提供更快、更大規(guī)模的仿真系統(tǒng),以及探索大腦工作機(jī)理的新實(shí)驗(yàn)手段。國(guó)內(nèi)類腦芯片研究成果比較出色的有寒武紀(jì)的類腦智能芯片和清華大學(xué)類腦計(jì)算研究中心的天機(jī)芯。
(三)量子科技
量子科技是真正的未來(lái)科技,在未來(lái)錯(cuò)綜復(fù)雜的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中,它的戰(zhàn)略地位不可替代,科技強(qiáng)國(guó)都把它作為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革集中發(fā)力的前沿陣地。量子通信會(huì)大幅度提升通信安全性,高密度、低能耗量子存儲(chǔ)設(shè)備使信息存儲(chǔ)空間具有了無(wú)限想象性,而基于此的大數(shù)據(jù)也將獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,量子計(jì)算對(duì)提高信息運(yùn)算處理速度具有顛覆性變化,量子精密測(cè)量和傳感技術(shù)在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代和數(shù)字時(shí)代的應(yīng)用會(huì)非常廣泛。
全球主要科技強(qiáng)國(guó)近幾年均出臺(tái)了國(guó)家層面的量子信息技術(shù)戰(zhàn)略計(jì)劃。2013年,日本文部科學(xué)省成立量子科學(xué)技術(shù)研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)和量子信息和通信研究促進(jìn)會(huì),準(zhǔn)備未來(lái)10年,投資400億日元,支持量子信息和量子通信領(lǐng)域的研發(fā)。
2016年,歐盟發(fā)布“量子宣言”重要計(jì)劃,準(zhǔn)備用10年時(shí)間投資10億歐元,支持量子模擬、通信、計(jì)算、傳感四大領(lǐng)域的研究和應(yīng)用推廣,并已經(jīng)在2018年11月啟動(dòng)第一批20個(gè)研究項(xiàng)目。2020年,法國(guó)、德國(guó)等19個(gè)歐盟成員國(guó)簽署未來(lái)10年開(kāi)發(fā)和部署量子通信基礎(chǔ)設(shè)施聲明。
英國(guó)建成連接布里斯托、劍橋等地的量子網(wǎng)絡(luò),并與新加坡一起啟動(dòng)了量子衛(wèi)星項(xiàng)目。IBM、微軟、谷歌、英特爾等國(guó)際巨頭企業(yè)在量子計(jì)算研發(fā)上積極投入。它們與耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院、加州大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合攻關(guān)量子計(jì)算領(lǐng)域共性技術(shù),主要集中在超導(dǎo)量子計(jì)算領(lǐng)域,目前,它們?cè)诔瑢?dǎo)量子計(jì)算領(lǐng)域取得了不少成果。另外,在產(chǎn)業(yè)化方面,谷歌推出了72量子比特的量子計(jì)算芯片“狐尾松”,IBM發(fā)布超導(dǎo)量子比特的量子計(jì)算云平臺(tái)等。
2018年,美國(guó)頒布的《國(guó)家量子倡議法案》提出,在量子科技領(lǐng)域落后是絕不能容忍的;2020年7月23日,美國(guó)能源部提出建設(shè)量子互聯(lián)網(wǎng)藍(lán)圖;2020年10月7日,美國(guó)發(fā)布的《國(guó)家量子信息科學(xué)戰(zhàn)略投入的量子前沿報(bào)告》提出,確保美國(guó)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)繁榮和國(guó)家安全的關(guān)鍵優(yōu)先事項(xiàng)是必須在量子信息科學(xué)領(lǐng)域保持領(lǐng)導(dǎo)地位。美國(guó)正在建設(shè)量子網(wǎng)絡(luò),近10年來(lái)以每年約2億美元的投入持續(xù)支持量子信息各領(lǐng)域研究,落實(shí)“量子信息科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”。
據(jù)公開(kāi)資料顯示,在硅基芯片領(lǐng)域,美、日和歐洲等國(guó)主導(dǎo)了所有的關(guān)鍵技術(shù),如芯片設(shè)計(jì)架構(gòu)來(lái)自英國(guó)的ARM公司和美國(guó)的英特爾公司,EDA軟件被美國(guó)Cadence、Synopsys、Mentor三巨頭壟斷,日本掌握著光刻機(jī),美、德、荷蘭等西方國(guó)家共同完成光刻機(jī)的研制工作。但在量子領(lǐng)域,我國(guó)發(fā)展水平領(lǐng)先西方國(guó)家。2020年底,中國(guó)首臺(tái)量子原型計(jì)算機(jī)“九章”成功面世,潘建偉團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)76個(gè)量子比特的操縱,目前已經(jīng)能夠成功操縱117個(gè)量子比特。我國(guó)陳險(xiǎn)峰團(tuán)隊(duì)已利用量子安全直接通信原理,成功實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中15個(gè)用戶之間的安全通信,傳輸距離達(dá)40公里。我國(guó)賀煜團(tuán)隊(duì)用掃描隧道顯微鏡技術(shù),將兩個(gè)磷原子構(gòu)成的量子點(diǎn)放置在13納米間距上,精度達(dá)到了單原子級(jí)別,邁出了人類硅基量子芯片制造的第一步。我國(guó)北斗時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)定位在精度上已經(jīng)達(dá)到非常高的水平,如在全球定位或者衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的應(yīng)用方面,“墨子號(hào)”實(shí)現(xiàn)全球首次千公里級(jí)量子糾纏密鑰分發(fā)。根據(jù)預(yù)定計(jì)劃,到2025年前后構(gòu)建起全球首座由中國(guó)主導(dǎo)的量子星群,因此我國(guó)將陸續(xù)發(fā)射“墨子二號(hào)”“墨子三號(hào)”。我國(guó)無(wú)論從量子通信工程應(yīng)用,還是量子通信產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)等方面,均可全球領(lǐng)先。大概15年后,今天美國(guó)主導(dǎo)的光纖互聯(lián)網(wǎng)將被我國(guó)定制的量子互聯(lián)網(wǎng)取代。中國(guó)科學(xué)家的研究在未來(lái)10年量子信息科學(xué)的發(fā)展中整體上處于世界第一陣列,甚至在有些研究領(lǐng)域還扮演引領(lǐng)角色。
(四)合成生物
合成生物學(xué)被認(rèn)為將帶來(lái)繼“DNA雙螺旋發(fā)現(xiàn)”和“人類基因組測(cè)序計(jì)劃”之后的第三次生物技術(shù)革命。它通過(guò)有目的性地把非天然分子引入生物體內(nèi)實(shí)現(xiàn)某種生物學(xué)功能,或?qū)ι锏男》肿舆M(jìn)行替代使其產(chǎn)生新的功能,甚至從頭合成生物體來(lái)檢驗(yàn)關(guān)于自然系統(tǒng)的模型。當(dāng)前,合成生物的技術(shù)存在局限,主要是對(duì)微生物的改造和合成,然而,隨著科技不斷進(jìn)步,如隨著人工合成蛋白質(zhì)、更長(zhǎng)片段DNA的合成等方面技術(shù)的不斷創(chuàng)新、突破性進(jìn)展,合成生物學(xué)有了新的更大發(fā)展。未來(lái)合成生物對(duì)人類發(fā)揮作用的范圍更大,可以進(jìn)行藥物篩選、疾病控制等,還可以幫助人類應(yīng)對(duì)環(huán)境、能源和健康等領(lǐng)域的挑戰(zhàn),它會(huì)深刻影響人們的生活和生產(chǎn)。
早在2004年時(shí),《麻省理工科技評(píng)論》就將合成生物學(xué)評(píng)為改變世界的十大新技術(shù)之一。合成生物學(xué)得到了世界各國(guó)的重視,美國(guó)將其視為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的六大戰(zhàn)略性技術(shù),合成生物學(xué)在2019年被美國(guó)列入技術(shù)封鎖的清單;歐盟對(duì)于合成生物學(xué)的投入占到研發(fā)總投入的1/3。在過(guò)去約20年的發(fā)展歷程中,美國(guó)合成生物學(xué)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用總體上處于領(lǐng)先地位。許多企業(yè)過(guò)去是以傳統(tǒng)化工、醫(yī)藥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)為主,現(xiàn)在也將目光投向合成生物學(xué)。Twist Bioscience等企業(yè)是基于芯片的DNA合成開(kāi)發(fā)的代表,Synthorx在非天然核苷酸技術(shù)方面的發(fā)展也已受到業(yè)界的廣泛關(guān)注,Pivot Bio等企業(yè)已經(jīng)在模塊化的DNA分子開(kāi)發(fā)等方面做了布局,Agilent Technologies等科學(xué)儀器企業(yè)較早從事DNA合成儀的開(kāi)發(fā)。在設(shè)計(jì)工具、基因編輯工具和底盤(pán)細(xì)胞方面,英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家(地區(qū))的企業(yè)在專利布局方面已經(jīng)較為系統(tǒng),在基因治療、疫苗開(kāi)發(fā)、治療用微生物開(kāi)發(fā)、細(xì)胞治療等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,Sarepta Therapeutics等是成立較早的企業(yè)。[4]
合成生物學(xué)目前最為廣泛的應(yīng)用是人工細(xì)胞工廠,就是將微生物細(xì)胞當(dāng)作微型工廠,通過(guò)引入定制的生產(chǎn)線,生產(chǎn)人們所需要的東西,包括生物燃料、可降解塑料、藥品等。2013年,美國(guó)科學(xué)家在酵母中引入了青蒿素的合成途徑,開(kāi)發(fā)出了利用葡萄糖來(lái)生產(chǎn)青蒿酸的人工細(xì)胞工廠,基于這種技術(shù),100立方米發(fā)酵罐中獲得青蒿素的量與5萬(wàn)畝黃奧蒿獲得的產(chǎn)量相當(dāng),這使得抗瘧疾藥物的成本下降了90%以上。利用合成生物學(xué)技術(shù),還可以開(kāi)發(fā)用來(lái)生產(chǎn)大麻素和神經(jīng)類藥物的人工細(xì)胞工廠;在大腸桿菌中引入了香蘭素的合成途徑,使得香蘭素的產(chǎn)量和產(chǎn)率達(dá)到全球最高水平;利用細(xì)胞工廠可以生產(chǎn)可降解塑料的聚乳酸、工業(yè)原料1,3-丙二醇和戊二酸酯等許多物質(zhì)等。
我國(guó)將合成生物學(xué)列為戰(zhàn)略性前瞻性的重點(diǎn)發(fā)展方向,并且設(shè)立了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃合成生物學(xué)專項(xiàng)。2018年,覃重軍團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次創(chuàng)建了具有單條線性染色體的真核生物(SY14酵母)。2020年,倪俊團(tuán)隊(duì)已經(jīng)構(gòu)建出了一個(gè)全球最大的天然產(chǎn)物光合細(xì)胞庫(kù),包含上百種的光驅(qū)動(dòng)細(xì)胞工廠,直接利用二氧化碳生產(chǎn)的天然產(chǎn)物可以廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、保健和化妝品行業(yè)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料所在2021年10月30日宣布,我國(guó)在一碳生物合成領(lǐng)域取得重大突破性進(jìn)展,在全球首次實(shí)現(xiàn)了從一氧化碳到蛋白質(zhì)的合成,并形成萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)產(chǎn)能。山西省加大了對(duì)合成生物產(chǎn)業(yè)的布局,山西綜改示范區(qū)在2020年10月10日與上海凱賽生物技術(shù)股份有限公司簽署項(xiàng)目合作協(xié)議:計(jì)劃總投資250億元,分期建設(shè)山西合成生物產(chǎn)業(yè)生態(tài)園區(qū)。這個(gè)項(xiàng)目對(duì)山西合成生物未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性不言而喻,不僅可以極大地促進(jìn)合成生物新材料在山西的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,還能引領(lǐng)合成生物上下游全產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè),從而使山西經(jīng)濟(jì)發(fā)展走向全國(guó)甚至全球產(chǎn)業(yè)鏈、價(jià)值鏈的高端。
(五)氫能產(chǎn)業(yè)
氫能作為清潔、高效和安全的二次能源,可實(shí)現(xiàn)電、氣、熱等不同形式能源的轉(zhuǎn)化,并在交通運(yùn)輸、工業(yè)用能、建筑供熱供電等領(lǐng)域發(fā)揮了積極作用,它正在成為全球能源技術(shù)革命和能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的重大戰(zhàn)略方向。我國(guó)從“九五”時(shí)期開(kāi)始,通過(guò)科研項(xiàng)目支持氫燃料電池汽車示范應(yīng)用,在制氫、儲(chǔ)運(yùn)和加注技術(shù)以及燃料電池關(guān)鍵材料、零部件、動(dòng)力系統(tǒng)等氫能產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)領(lǐng)域布局項(xiàng)目來(lái)支持技術(shù)研發(fā),截至2020年底,國(guó)家科技項(xiàng)目累計(jì)投入氫能與燃料電池研發(fā)經(jīng)費(fèi)超過(guò)20億元。
各國(guó)制氫技術(shù)路線重點(diǎn)圍繞可再生能源電解水制氫技術(shù)、化石能源制氫+CCUS(碳捕獲、利用與封存)技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目示范和產(chǎn)業(yè)布局。2021年,俄羅斯托木斯克理工大學(xué)開(kāi)發(fā)出從固體廢物(木屑、煤粉、煤泥、舊輪胎)中獲取高含氫量(20%~40%)合成氣體的技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)是以蒸汽熱轉(zhuǎn)換法為基礎(chǔ)。未來(lái)研究方向是利用太陽(yáng)能來(lái)分解水,在光的作用下將水分解成氫氣和氧氣,這種技術(shù)的關(guān)鍵是要找到一種合適的催化劑,世界上有50多個(gè)實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行研究,但至今尚未有重大突破,但它孕育著廣闊的前景。我國(guó)在CCUS技術(shù)集成、海底封存和工業(yè)應(yīng)用與國(guó)際先進(jìn)水平還有差距,且CCUS大規(guī)模示范項(xiàng)目數(shù)量和整體規(guī)模均低于發(fā)達(dá)國(guó)家。
氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)涵豐富,主要包括氫源、氫能儲(chǔ)存與輸送、氫能加注及氫安全等。此外,應(yīng)針對(duì)燃料電池汽車終端應(yīng)用場(chǎng)景,開(kāi)展氫氣純化與氫氣品質(zhì)研究工作,確保氫氣的高品質(zhì)供應(yīng)。2019年,廣東、山西等10個(gè)省份將發(fā)展氫能寫(xiě)入政府工作報(bào)告,山東、河北、浙江等省份陸續(xù)發(fā)布本地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。我國(guó)在《中國(guó)制造2025》《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)(2016)》中提出未來(lái)加氫站建設(shè)的規(guī)劃。截至2021年6月底,我國(guó)已累計(jì)建成加氫站165座,加氫站數(shù)量位居全球第二。已建成的加氫站中,北京大興國(guó)際氫能示范區(qū)加氫站日最大加注量達(dá)4.8噸,是目前全球最大的加氫站?!吨袊?guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(shū)2020》顯示,我國(guó)氫氣產(chǎn)能每年4100萬(wàn)噸,產(chǎn)量約3342萬(wàn)噸,是世界第一產(chǎn)氫國(guó)。[5]
四、國(guó)企在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中應(yīng)走在前列
國(guó)有企業(yè)是中國(guó)特色社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的“頂梁柱”,是中國(guó)特色社會(huì)主義的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和政治基礎(chǔ)。國(guó)有企業(yè)是我國(guó)新型舉國(guó)體制的創(chuàng)新主力軍,黨的十八大以來(lái),國(guó)有企業(yè)在特高壓柔性直流輸電、探月工程、載人航天、高速鐵路、深海探測(cè)等領(lǐng)域取得的標(biāo)志性重大科技創(chuàng)新成果達(dá)到世界先進(jìn)水平。截至2019年底,中央企業(yè)擁有216名兩院院士、91個(gè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、733個(gè)國(guó)家級(jí)研發(fā)平臺(tái),擁有有效專利總量約77萬(wàn)項(xiàng)。[6]國(guó)有企業(yè)通過(guò)創(chuàng)新發(fā)展引領(lǐng)帶動(dòng)中小企業(yè)的創(chuàng)新,從而使我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈上中下游、大中小企業(yè)的融合創(chuàng)新局面得以形成。《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》是在黨的十九屆五中全會(huì)審議通過(guò)的。它明確指出,要通過(guò)鍛造產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈長(zhǎng)板、補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈短板,加強(qiáng)國(guó)際產(chǎn)業(yè)安全合作,形成具有更強(qiáng)創(chuàng)新力、更高附加值、更安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈,提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈現(xiàn)代化水平。以國(guó)有企業(yè)為代表的大型企業(yè)對(duì)參與國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng),融入全球產(chǎn)業(yè)鏈,促進(jìn)國(guó)家產(chǎn)業(yè)鏈體系不斷升級(jí),起著舉足輕重的作用,2021年《財(cái)富》世界500強(qiáng)的中國(guó)企業(yè)共有143家,其中國(guó)有企業(yè)有96家。
鑒于未來(lái)產(chǎn)業(yè)的重要性、特殊性以及我國(guó)國(guó)有企業(yè)的功能定位和創(chuàng)新能力,國(guó)有企業(yè)應(yīng)在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中走在前列。
(一)加大研發(fā)投入
未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要基礎(chǔ)理論突破,發(fā)展過(guò)程具有較強(qiáng)的不確定性,發(fā)展結(jié)果具有較大的外部性,因此,這不能完全靠市場(chǎng)發(fā)揮作用,而是需要以國(guó)有企業(yè)為代表的國(guó)家隊(duì)加大投入。從2021年《財(cái)富》世界500強(qiáng)榜單看,我國(guó)國(guó)企仍在采礦和原油生產(chǎn)、銀行等傳統(tǒng)行業(yè)有優(yōu)勢(shì),美國(guó)則在人工智能、生命健康領(lǐng)域等方面優(yōu)勢(shì)顯著,世界最大的科學(xué)儀器公司美國(guó)賽默飛世爾科技公司在今年世界500強(qiáng)排名比上年大幅提升118位,谷歌和蘋(píng)果所控制的移動(dòng)操作系統(tǒng)Android和iOS的市場(chǎng)占有率分別高達(dá)81.5%和18.4%。上榜企業(yè)中,113家美國(guó)非銀行企業(yè)平均利潤(rùn)接近47億美元,我國(guó)大陸上榜的非銀行企業(yè)125家平均利潤(rùn)只有23億美元,美國(guó)企業(yè)利潤(rùn)是我國(guó)企業(yè)的兩倍多;入榜美國(guó)企業(yè)銷售收益率是我國(guó)大陸上榜企業(yè)的1.6倍,凈資產(chǎn)收益率是我國(guó)企業(yè)近兩倍。這說(shuō)明我國(guó)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)包括研究基礎(chǔ)、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)、應(yīng)用基礎(chǔ)等與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距還很大,制造業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不完整、低端化,需要進(jìn)一步依靠大企業(yè)的發(fā)展調(diào)整產(chǎn)業(yè)格局,提升我國(guó)產(chǎn)業(yè)鏈水平。2021中國(guó)企業(yè)500強(qiáng)共投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)1.31萬(wàn)億元,研發(fā)強(qiáng)度為1.77%,而主要發(fā)達(dá)國(guó)家已達(dá)2.5%到4%。其中華為以1418.93億元研發(fā)投入排名第一,阿里巴巴研發(fā)投入572.36億元排名第二,騰訊研發(fā)投入389.72億元位列第三,而國(guó)有企業(yè)中國(guó)航天科工集團(tuán)344.66億元排第4位,中石油318.46億元排第5位,中國(guó)移動(dòng)295.06億元排第6位。經(jīng)過(guò)幾十年的積累,我國(guó)科技實(shí)力已經(jīng)從“跟跑”“并跑”不斷向“領(lǐng)跑”超越,一些領(lǐng)域進(jìn)入了無(wú)人區(qū),再加上歐美西方國(guó)家的惡意阻撓,我國(guó)已經(jīng)無(wú)法像過(guò)去一樣靠著跟隨、仿制獲得科技進(jìn)步,必須實(shí)現(xiàn)科技自立自強(qiáng)。國(guó)有企業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略科技力量,特別是中央企業(yè)擁有研發(fā)人員超百萬(wàn)人,擁有高技能人才超過(guò)200萬(wàn)人,必須在新型舉國(guó)體制中發(fā)揮中堅(jiān)作用,努力在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展上牢牢掌握主導(dǎo)權(quán)。國(guó)有企業(yè)應(yīng)該持續(xù)不斷地加大研發(fā)投入,久久為功,構(gòu)建龍頭企業(yè)牽頭、高校院所支撐、各創(chuàng)新主體相互協(xié)同的創(chuàng)新聯(lián)合體,打造原創(chuàng)技術(shù)策源地,布局鍛造一批基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)、前沿技術(shù)、長(zhǎng)板技術(shù),積極探索發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)。
(二)改革投資機(jī)制
由于未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有較強(qiáng)的不確定性,對(duì)它的投資存在較大風(fēng)險(xiǎn),如果按照傳統(tǒng)的投資考核制度、投資風(fēng)控標(biāo)準(zhǔn)以及投資責(zé)任追究辦法,國(guó)有企業(yè)就很難進(jìn)行未來(lái)產(chǎn)業(yè)的前瞻布局。
1.出資人要完善對(duì)國(guó)企的考核機(jī)制
當(dāng)前,出資人對(duì)國(guó)有企業(yè)的考核指標(biāo)仍然以利潤(rùn)、營(yíng)業(yè)收入、資產(chǎn)等顯性指標(biāo)為主,不重視專利數(shù)量、高技能人才占比以及研發(fā)投入占營(yíng)業(yè)收入比重等事關(guān)長(zhǎng)遠(yuǎn)、可持續(xù)的創(chuàng)新指標(biāo)。這方面指標(biāo)或者權(quán)重很小,或者缺失,亟須根據(jù)各地各行業(yè)國(guó)企實(shí)際情況和高質(zhì)量發(fā)展要求加以完善。對(duì)大型國(guó)企,尤其是科技力量雄厚、流動(dòng)資金充沛的國(guó)企,應(yīng)允許它們審慎進(jìn)行天使投資(Angel Investment)、VC(Venture Capital)和PE(Private Equity)投資等。
2.國(guó)企自身要完善投資風(fēng)控標(biāo)準(zhǔn)
投資項(xiàng)目選擇要把創(chuàng)新指標(biāo)放在重要位置上。從世界資本市場(chǎng)上看,許多大型科技公司開(kāi)始時(shí)盈利能力并不好,甚至是虧損的,但不影響它們成長(zhǎng)為世界優(yōu)秀的公司之一,如美國(guó)的臉書(shū)、特斯拉,再如合肥市政府現(xiàn)被稱為中國(guó)最牛的風(fēng)投,其投資京東方、蔚來(lái)汽車項(xiàng)目等,當(dāng)時(shí)也是虧損,不被看好。國(guó)企在投資時(shí),一定要關(guān)注科技創(chuàng)新指標(biāo)和未來(lái)市場(chǎng)規(guī)模,尤其是研發(fā)經(jīng)費(fèi)占比,主要人員的專業(yè)履歷背景等。
3.加快落實(shí)完善容錯(cuò)糾錯(cuò)機(jī)制
創(chuàng)新從來(lái)都是九死一生,攻關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)更是如此。從歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,創(chuàng)新失敗的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于成功的比例,千百次的失敗才可能換來(lái)一次的成功,然而,這一次的成功恰恰能峰回路轉(zhuǎn)、起死回生。但如管理大師德魯克所說(shuō),基于聰明的設(shè)想出現(xiàn)的創(chuàng)新數(shù)量極大,哪怕成功的百分比較小,仍然成為開(kāi)辟新行業(yè)、提供新職業(yè)、給經(jīng)濟(jì)增添新的活力方面的巨大的源泉。未來(lái)產(chǎn)業(yè)的特性決定了國(guó)企投資未來(lái)產(chǎn)業(yè)的失敗概率較大,可能造成實(shí)質(zhì)性缺失。因此,我國(guó)需要不斷完善相關(guān)的容錯(cuò)糾錯(cuò)機(jī)制,并加以落實(shí),才有可能使國(guó)企提前謀劃布局未來(lái)產(chǎn)業(yè),并加大投資力度。
未來(lái)已來(lái),國(guó)企對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的投資就如為明天的發(fā)展種下了太陽(yáng)。當(dāng)前,科技創(chuàng)新成為國(guó)際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場(chǎng),圍繞科技制高點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)空前激烈。國(guó)企在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不能只看腳下的六便士,而要仰望星辰大海,勇?lián)姑?,走在前列?/p>
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