未来产业的发展及其认识

刘卓军

什么是未来？明天是，后天是，明年是，后年是，下一个十年，下一个百年等等都是，只不过它们在“尺度”上有所差异。有一个学科贴了“未来学”的标签，即研究人类未来社会的综合性科学，主要探讨现代工业和科学技术发展对人类社会的影响，预测按照人类需要所作的各种选择和实现的可能性。毫无疑问，对未来的准确认识和把握之意义重大，价值无限，但同时又难度极大，充满挑战。正如美国数学家坦普尔·贝尔所说：“今天，对于站在预言家一方的每一个有能力的专家来说，都有一个同样有能力的专家站在反对他的另一方。如果说什么地方有愚蠢的言行的话，它也是分布得非常均匀的，以至于它不再是区分的标志。我们正在进入一个新时代，一个怀疑和适度谦卑的时代”。

对于我们每个当下活着的人来说，其实最关心的还是未来十年二十年的发展趋势，倒不是因为“胸无大志”，实在是社会变化速度太快，只有在适当的时间尺度约束下，分析的结果才更有指导意义和现实意义。即便如此，对于哪怕是世界顶尖机构的预测分析，一个保险的做法就是谨慎参考，但你不能不理，采取无动于衷的态度是不可以的，这样甚至会丧失一定的机会。

最近一个时期，美国总统科技顾问委员会（PCAST）高密度地对未来产业发展做出了分析判断。先后发布了《加强在未来产业中的领导力之建议》和《未来产业研究院：保持科技领先的一个新的模式》等报告，把未来产业的内容具体而明确地聚焦到人工智能（AI），量子信息科学（QIS），先进制造、先进通讯（尤指5G及其以上）和生物技术五个领域或方向上来，并简明地标记为IotF （Industries of the Future）。的确，人们马上会问，在碳中和、碳达峰话题被热议的当下，难道不应把环境科学与技术作为未来产业的重点吗？这是个好问题，也是需要梳理、分析和回答的。但若想有条理、系统地说清楚这类事，做出并非浮在面上的阐述，这件事本身就是一项挑战。

本文暂时聚焦在对上述五个IotF方面的理解和认识上，看一看从PCAST的分析中是否能得到什么启发。PCAST之所以做出这么明确和具体的IotF选择，一个很基本的理由是认为，这些领域非常有可能创造出高薪就业机会、促进经济繁荣并改善居民的安全和生活质量。进一步，将这些领域的研发列为重点还有一个目的，就是促进未来的科学发现和技术与经济创新，从而加强和保持住在全球科技方面的主导地位。PCAST特别直击要害地指出，不能割裂地去推进五个领域的发展，而更要重视它们的两个及以上的交叉融合，在不同领域的交汇处，更可能捕捉到解决社会重大关切问题的机会并创造出传统意义上意想不到的价值。

不难看出，IotF的五项内容，每一个都有各自的发展逻辑，包括支撑它们发展、演变的理论、方法和技术体系。而且通过深入考察可以感受到，这些支撑体系自身也在不断完善和进步。因为从时间跨度上都处在同一个历史阶段，这些领域必然要相互关联，至少它们都得益于并且也离不开网络信息技术（NIT）大环境的发展。这一点从PCAST不久前发布的《网络和信息技术研发（NITRD）计划评估报告》中可以深刻地认识到。

NITRD计划是由1991年的联邦高性能计算法案授权设立的，30年来该计划所关注的研发内容有增加和调整，其推进的方式和建立起来的机制也在不断探索和进步，从效果上看，计划的实施在整体上促进了当今全球网络信息技术（NIT）的巨大成功，所以PCAST认为正因为如此才使得NIT的发展为人类社会进步带来了无处不在的好处。

可以想象得到：创新体系构成要素是非常复杂的，例如对于工业发达的美国而言，有国家科学技术理事会（NSTC），主要职责是根据代表总统行政办公室的白宫科技政策办公室（OSTP）所制定的政策，就国家层面的研发计划项目，在相关部门之间进行协调，其中少不了还要与白宫管理与预算办公室（OMB）打交道。像NITRD这样重大计划的实施当然不易，称得上是一项复杂的系统工程。

首先，OSTP专门成立了联邦层面的NITRD项目协调办公室（NCO），作为与多部门沟通协调的中心联络处，NCO还将就规划、预算、评估等事宜向相关部门提供指导和必要的支持。同时NSTC也组建了由来自23个联邦机构和部门的高级代表组成的NITRD小组委员会，主要任务是协调整个联邦科技企业的研发政策，并确保与总统的行政目标保持一致。在NCO和NITRD小组委员会的指导和协调下，所有推进工作要由具体的跨部门与跨行业的工作组（IWG）来落实。经调整后，截至到2020年现有专为NITRD设立的工作组包括：人工智能研发（AI），大数据，网络化可计算的物理系统（CNPS），网络安全和信息保障（CSIA），健康信息技术研发（HITRD），高端计算（HEC），智能机器人和自主系统（IRAS），大规模网络（LSN），隐私研发（Privacy），软件能力-可持续性和质量（SPSQ），无线频谱研发（WSRD），共11个。由此，也可以大致了解到NITRD计划的具体构成。成立跨部门工作组是各相关机构在处置共享的NIT问题时，协调其研发资源的主要手段。NITRD计划的预算本质上要由联邦各部门和机构“分摊”，投入占比较大的四家是，自然科学基金（NSF）、国防部（DOD）、国家卫生研究院（NIH）和能源部（DOE），近3年每一年对NITRD计划的联邦总预算都在60亿美元的规模以上。为了有效进行预算和支出分析，NITRD采取了项目内容所属领域的分类（PCA）。这些做法各有“分工”，IWG旨在协调项目和各种活动，而PCA定位于一种跟踪投资类别的方式。具体就NITRD计划的实施来说，IWG和PCA并不是一一对应的，这样做是值得借鉴的或是需要避免的？还有待进一步考察。

回到IotF五个领域，其中的AI、QIS和先进通讯，完全可以看成是属于NIT领域的，另外的先进制造和生物技术，尽管不完全属于NIT，但它们的研发进展很大程度要依赖计算技术和基础设施的进步，因此AI、QIS和先进通信网络的发展可以加速它们的发展。从这个意义上讲，NIT是IotF的基础环境;另一方面，为了促进ItoF的发展PCAST明确表達了“两多”的理念，既要像NITRD计划那样促进政府、企业、学术界和非营利组织多主体之间的创新研发伙伴关系，也要格外重视跨多部门、多学科的联动工作。PCAST甚至建议了一种新的模式，建立若干呈现交叉融合特征的IotF研究所。这样做可以利用两个或两个以上IotF领域的结合来解决社会面对的重要挑战。PCAST更计划在一年的时间跨度内建成一、二个IotF研究所的示范体，希望把从发现到新产品和服务的大规模开发的创新链条在同一组织框架内建立起来，跨越整个研究领域。

以往的经验表明，项目（或计划）小组委员会、项目中心联络处、项目跨部门工作组的三方结构和相应的运行机制，是非常有价值的探索。在推进未来产业的发展过程中，我们自己的一些做法也值得提炼、分析和总结。

处在百年周期继往开来的时点上，如何选定我们自己的有利于增强竞争实力、造福社会和民众的未来产业方向，毫无疑问是重要的也是具有挑战的。这个挑战，我们必须面对。