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2017年英国科技创新发展新举措、动态分析及经验借鉴

2018-06-01王晓迪詹同叙刘彦君

天津科技 2018年5期
关键词:机器人英国科技

王晓迪,詹同叙,刘彦君

(北京市科学技术情报研究所 北京100044)

1 科技政策新举措

1.1 《技术与创新的未来2017》报告

2017年1月23日,英国政府科技办公室(Office of Science and Technology,OST)发布《技术与创新的未来 2017》(Technology and Innovation Futures 2017)报告文件,对包括生物医药、智能交通、工程建筑、信息通讯等领域的新兴技术的发展潜力、机遇和挑战进行了全面的阐述。其目标是支持英国的经济增长、提高居民的生活水平、改善公共服务设施、规划政策发展。该份报告侧重于现有技术与新兴技术的融合及相互作用发展。

1.1.1 技术创新发展历程

《技术与创新的未来》报告文件于2010年发布第一版,于 2012年进行第一次修订,并确定了英国重点发展的 8大技术领域,包括先进材料、航空航天、卫星技术、能源储存、智能机器人与自主系统、农业科技创新、可再生医学、大数据和合成生物学。自2012年,英国政府获得了6亿英镑的公共资金支持,此外,还在量子技术与物联网发展领域投资了3亿 500万英镑,旨在促进重点领域创新技术的发展。2017年发布的第三版报告文件中提到,将通过公共科研机构和社会团体的合作关系,共同探索新兴技术的发展机遇。对超过1,000个来自学术界和工业技术人员的发展建议进行评估,对英国研究理事会(RCUK)和创新英国(Innovate UK)中超过 2万个专利情况进行比较分析,对来自行业、学术界和投资界80余名专家意见进行汇总,并对50多种技术的市场潜力进行了分析,最终构建英国技术优势发展蓝图,使研究成果实现商业应用最大化效益。

1.1.2 技术融合互动的影响力

新兴技术的相互作用,技术的融合将推广研究成果的应用领域,如生物医学、基因组科学、信息技术、人工智能、物联网和量子技术的网络技术融合,可以使分析技术取得重大进展;技术的相互作用可以进一步提供实际性解决方案,如人口老龄化问题,可以通过人类、机器人、传感器和软件技术操作的相互融合为老人独立生活提供帮助;农业科技更是综合了生物学、传感器和地理位置共享技术的相互作用,可以更有效地控制虫害、保证粮食生产量,进而更有效地进行土壤分配,使农作物种植在最佳环境中。利用大数据的分析,以配合土壤类型。农民还可以通过数据传输、存储和连接方式远程监控作物生长,实时了解生产力差异的驱动因素,并改进他们的商业计划。

1.1.3 技术融合的驱动力

《技术与创新的未来 2017》报告文件实施后,人民的生活正日益受到创新技术密切相关的影响。具体体现在:

①电池创新技术发展:随着技术的进步,新型可穿戴设备运用到智能手机、笔记本电脑和平板电脑中,电池技术的进步对这一趋势发展起到至关重要的作用。为满足电动汽车、无人驾驶飞机和机器人操作的应用需求,各种远程传感器的使用将不受限制。目前,电池创新技术来自电池与化学、燃料电池、天然晶体等材料技术的融合,应用于电动汽车,比原有电池成本降低了30%,。

②量子技术安全:下一代光子学可以利用量子效应为数字网络提供更大的线上安全性。量子计算的研究进展对英国物联网安全起到至关重要的作用。量子效应在其他创新技术领域应用中也创造着发展机遇,例如更精确的时间测量将提高精确的地理位置,英国发达经济体依赖于全球 GPS定位系统及传感器的应用。

③智能机器人与自主系统(RAS):英国将智能机器人应用于许多国防安全、核退役或基础设施维护等领域。下一代 RAS技术将广泛应用于自动化工程技术领域,包括劳动力替代、现代化教育和社会性服务等。

1.2 增加创新基金投入,着眼未来技术挑战

2017年11月12日,英国政府公布2017年秋季预算报告,表明英国面向全球化发展将成为创新中心的核心目标,计划将在机器人自主系统、5G时代创新和网络宽带、智能交通、电动汽车、量子技术等领域发展投资5亿英镑。该报告中对2018—2019年间英国政府公共费用支出与收入、及财政支出总额(TME)近8,090亿英镑进行了预算分配(见图1)。

图1 2018—2019年英国政府公共部门支出预算(单位:十亿英镑)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,英国政府公布了《产业战略:建设适应未来的英国》(Industrial Strategy:building a Britain fit for the future)产业战略白皮书,对提高英国产业生产力及全民收入水平制定了一项长期规划。该报告中提出一系列的政策建议,指出英国经济转型影响未来的4大挑战包括:人工智能和大数据经济,清洁能源产业发展,塑造未来流通性和满足人口老龄化社会的需求。英国面临经济转型需要5个基本条件(见图 2)来推动转型进程,政府将投资7.25亿英镑用于支持工业战略挑战基金发展项目,重点创新技术发展领域有工程建筑、电动汽车、生命科学和人工智能技术等。预计到 2027年,英国科研发展总投入资金占GDP的比例将提升至2.4%。

图2 英国面临经济转型需要5个基本条件Fig.2 The 5 basic conditions of British economic transformation

2 前沿科技领域发展

2.1 航空航天

2017年 6月,英国女王宣布英国将参与全球太空产业竞争的规划,未来将大力推动英国航天发射设施的建设。在过去 10年间,英国航天产业一直保持着较高的经济增长率,空间技术研发也有着深厚的产业积累,英国萨里卫星技术公司(Surrey Satellite Technology Limited,SSTL)多年来一直为欧洲伽利略卫星导航系统提供研发实体技术支撑。

2017年8月,英国航天局(UK Space Agency)设立“国家航天科技计划项目(NSTP)”,该计划方案支持英国航天产业发展,鼓励太空技术创新,为工业界、学术界和其他非营利政府机构提供资金支持。

英国政府于2017年7月宣布,将投资1亿多英镑用于兴建两个卫星的设计、制造及发射系统研究项目,即“国家卫星测试设施”和“国家太空推进系统设施”,旨在推动国家级航天系统测试研究与设施开发,促进公共科研机构和企业的核心技术和产业发展。

2.2 能源环保

2017年 11月,英国能源产业相关部门表示,清洁能源是一个巨大的经济发展机会,将对未来的发展起着关键作用,因此为应对英国能源产业发展战略,英国政府将通过政策及制度约束实现提高能源利用效率的目标。既要确保节能减排、清洁运输,又要提高居民家庭和企业的能源效率,这是促进绿色能源未来发展的必要条件。未来几年间,政府计划出台减少二氧化氮的具体措施,确定淘汰煤电使用的实施时间表,并通过拨款等措施加快新一代核能技术的研发。政府还将通过资助科学、技术、工程和数学(STEM)领域人才项目,培养专业领域科技人才发展,从而更好地提高数字化和技术教育。

2.3 生物医学

英国人工授精与胚胎学管理局 2017年 3月宣布,已批准首例使用细胞核移植“三父母”婴儿技术的申请,使这项争议性技术在生育治疗中的应用迈出了实质一步。同月,英国生物银行还宣布,将对该银行拥有的 50万名志愿参与者样本进行基因测序,预计将历时3~5年,耗资1.5亿英镑。

2.4 信息技术

英国政府目前在提升数字化基础设施方面的公共投资已超过10亿英镑,其中包括1.76亿英镑用于投资 5G网络,2亿英镑用于地方铺设全光纤网络。2017年 10月,英国数字、文化、媒体和体育部(Department for Digital,Culture,Media and Sport,DCMS)公布英国5G战略,在打造5G创新网络的同时实施政府5G测试平台和试验计划。该项5G技术竞争将极大地促进英国 5G生态系统的发展,创新网络将有助于引领英国投资方向,增强英国全球竞争力。为确保英国在 5G发展中保持领先优势,英国将投入 1,600万英镑在全国范围内建立“5G创新网络”,用于测试与 5G相关的新技术。另外,政府还将投入 2亿英镑在本地建立高速、可靠的光纤宽带网络。

2.5 先进制造

2012年,英国政府启动了对未来制造业进行预测的战略研究项目,通过分析制造业面临的问题和挑战,提出英国制造业发展与复苏的政策。2012年1月启动,2013年10月由英国政府科技办公室正式形成最终《英国工业 2050战略》,并发布《制造业的未来:英国面临的机遇与挑战》(The future of manufacturing:a new era of opportunity and challenge for the UK)战略文件。该报告展望了 2050年制造业的发展状况,并分析了英国制造业的机遇和挑战。该战略文件主要指出科技融合是未来发展趋势,信息通讯技术、新材料等科技与研究成果转移的产品和生产网络相融合,将会极大改变产品的设计、制造、提供甚至使用方式。未来制造业的主要趋势是产品的个性化发展,低成本产品需求的增大,产品制造的数字化发展。这将对制造业的生产过程、供应链及打造产品文化产生重大影响。

2017年,英国在人工智能技术领域方面有着卓越的研究成就。2017年6月8日,英国谢菲尔德大学先进制造研究中心(AMRC)介绍了其最近一个85万英镑的项目,为英国航空航天工业提供了高精度的机器人加工能力。这个“高精度应用中的灵活机器人加工”项目由 AMRC实施,由英国航空技术研究所(ATI)提供支持,旨在开发精确的机器人铣削系统。AMRC在为航空航天原始设备制造商和高端汽车制造商进行了3年的机器人加工研究后,确定了该项目的需求。AMRC的“2050工厂”集成制造团队负责人 Ben Morgan表示:“我们相信在以我们以前的研究和对基本力学的了解基础上,有很大的潜力来实现高精度机器加工的进一步变革。”AMRC将现有的精确机器人解决方案与世界领先的数控机床动力学专业技术结合起来,以提高机器人的精度,并克服刚度和动态稳定性的缺陷。该研究团队已经将最新的高精度雷尼绍旋转编码器(Renishaw rotary encoders)并入库卡的“Titan”机器人中,并与机器人的 Siemens 840D控制器相连。此项技术由世界领先航空自动化公司 Electroimpact开发,该公司具有机器人精确加工的经验并已经有航空应用系统的出售。团队表示,这将创造出世界上最精确的大体积加工机器人。

2.6 新材料

英国政府在2014年9月投资6,000万英镑在曼彻斯特大学成立石墨烯工程创新中心(国家石墨烯研究所),近些年一直不断研发最先进材料技术,合成了含有六方氮化硼夹层的石墨烯材料,同时研发出一种新型光活性抗菌材料并开发出名为二硫化钼的超薄材料,保证其在石墨烯研究应用领域的领先地位。

除了传统的电池电极改性、柔性触控屏外,石墨烯的新应用方向还在不断出现,潜在市场空间不断拓宽:利用其超高强度,全球第一辆在车身中添加了石墨烯材料的汽车和自行车在英国问世;应用了石墨烯的超薄、高灵敏度的红外传感器有望将原本价值2万欧元的CMOS传感器的价格降至10欧元;一种新型扬声器摒弃了传统的电磁激励振动的原理,利用超多孔石墨烯基结构凝胶的快速冷热变化带动空气振动发出声音,能够产生更高的声压。

3 英国科技创新体系建设措施的启示

3.1 通过技术预测制定重大科技战略

英国通过开展技术预测工作,帮助政府更系统地对未来进行思考,使政府政策能够更好地应对未来不确定性。技术预测研究的报告选题着眼长远,紧密围绕决策、关注热点问题,其研究报告影响很大,不仅为英国政府部门有关决策特别是科技决策提供了重要参考,推动了相关政策的出台,也在国际社会产生了重要影响。目前,英国的技术预测研究工作主要围绕两个方面的主题开展:一是新兴科学和技术面临的挑战和机遇,二是科技能够发挥作用的重大社会问题。形式上,除了每两年一轮的大规模未来关键预测项目外,还包括针对具体问题和领域开展专题研究。

3.2 完善财税政策,促进科技创新

实施财税优惠是国外鼓励企业加大研究开发投入最常用的政策工具。对企业研发的财税激励方式包括:税前扣除或税收抵免、税收优惠的结转或追溯等等。我国现行科技税收法律的层面低,缺乏权威性,难以发挥税收的调节作用。因此,应将一些已经相对成熟的条例、法规提升到法律层面。从长远角度考虑,国家应制定和完善促进高技术产业发展的全面性法律,将对高新技术产品生产与销售环节给予税收优惠,逐步转化为对科技开发补偿与中间试验阶段给予税收优惠,增强科技税收政策的一体化效应。

3.3 加强战略新兴产业的发展

大力发展战略性新兴产业,已经成为全球应对金融危机、实现经济可持续发展的共同选择,是我国抢占未来科技经济战略制高点的重要举措,也是发展改革系统当前和今后一段时期工作的重点。为此,我国需要瞄准国际产业发展新方向,重点支持新能源、信息网络建设、新材料、生命科学等领域,扩大研发规模,支持突破性技术创新作为主要发展方向,加大财政投入和政策支持,将科技成果转化为企业生产力,从而培育新的经济增长机遇。

4 结 语

科技创新是推动一个国家向前发展的重要力量。目前,我国面临经济发展方式转变和经济结构调整的压力,促进科技创新才能促进经济发展。因此,我们可以学习英国和欧盟实施长期的科研活动及科研创新,实现经济增长和全面发展。■

[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,张明喜,郭戎.准公共科技产品的供给新模式:公私合作(PPP)在政府研发资助中的应用[R].中国科学技术发展战略研究院,2010:59.

[3]李振兴.英国技术前瞻研究工作全景[J].全球科技经济瞭望,2014,29(2):64-69.

[4]李绍环.中国未来科技创新战略与政策管理研究[J].科学管理研究,2013(2):5-7.

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