日本科技创新战略重点及施策方向解析——基于日本《科学技术创新综合战略2020》

周斐辰

（上海科技年鉴、上海科技进步报告编辑部，上海200235）

自2020年初新冠肺炎疫情在全球蔓延，随之带来对医疗供给体制的挑战、经济活动的缩小、“新常态”的建立、科研活动的停滞等紧迫课题。与此同时，以中美两国为中心，科技巨头企业崛起，各国围绕创新的竞争激化。在史无前例的国际形势下，科技创新成为推动社会变革的驱动力，各国依据自身国情提出发展思路。其中，日本通过推动超智能社会形态“社会5.0”的实现，谋求经济社会发展新模式。

日本在《第5期科学技术基本规划》［1］中首次提出“社会5.0”概念，即通过融合网络和现实空间，创造持续且具有韧性的“以人为本的社会”，以科技创新攻克紧迫的社会课题，不落下一个人，实现人与人之间新的联系。然而，当前日本“社会5.0”面临诸多挑战，尤其是在疫情应对中暴露出数字化转型迟缓等问题。此外，随着社会运行方式的转变，人工智能（Artificial Intelligence，AI）、基因编辑等技术的发展，关于社会伦理的讨论及立法必要性凸显，2020年3月，日本内阁会议通过《科学技术基本法》修正案，修订后的法案更名为《科学技术创新基本法》，把人文社会科学相关的科学技术追加作为振兴对象，并引入“创新的创造”概念。

结合日本《科学技术创新综合战略2020》［2］（以下简称“综合战略2020”），新形势下日本的“社会5.0”具体化路径可总结为：加速数字化转型，以“创新的创造”推动社会变革，加强作为创新源泉的科研实力，融合人文社会科学才智，实现持续且具有韧性的“社会5.0”。

在我国的“十四五”开局之年，放眼远景和未来编制中长期科技发展规划和“十四五”科技创新规划，不仅要坚持中国特色，也要紧跟研判世界科技发展特征，日本力图以实现“社会5.0”打造“最适宜创新的国家”，“社会5.0”具体化路径及其战略重点和施策方向对中国有何启示？通过理解日本推动科技创新的总体思路和应对策略，更好洞悉世界科技创新趋势，同时从日本的经验和做法中为我国科技创新战略研究和制定的关键课题和共性问题提供思考和借鉴。

1 日本现状分析

1.1 新冠肺炎疫情暴露数字化转型迟缓

2020年3月，《新型流感等对策特别措施法》修正案在日本参议院表决通过，在原法案基础上增加了新冠肺炎相关内容。根据该法案，日本于4月首次颁布针对新冠肺炎疫情的“紧急事态宣言”。在科技创新政策方面，推进治疗新药和疫苗研发、远程教育和线上办公。新冠肺炎疫情的发生，使日本更加深刻意识到在数字化上的迟缓，以及在世界上率先提出社会5.0却在实践中落后的紧迫现状。数字化和信息技术发展的迟缓制约了疫情防控和企业及社会活动。

1.2 各国围绕创新的竞争激化

以中美两国为中心，世界各国围绕创新的竞争不断激化，人工智能、量子技术等新兴技术，半导体制造技术等基础技术，以及软件技术，对于这些关乎产业竞争力和国家安全保障的创新技术，各国纷纷强化战略立案和技术管理；以美国的谷歌、苹果、脸书、亚马逊（Google，Apple，Facebook，Amazon，GAFA）和中国的百度、阿里巴巴、腾讯、华为（Baidu，Alibaba，Tencent，Huawei，BATH）为代表的科技巨头企业崛起，既培育分享经济等新业态，有益于数字社会发展，同时设置数据壁垒，实行企业收购，阻碍公平市场交易。

1.3 数字化、创新活力和科研实力评价

为理解日本所处的位置，“综合战略2020”引用多项全球性分析报告，再结合中国和美国的情况，如表1所示，从数字化、创新活力、科研实力3个维度进行考察。

表1 全球性分析报告中关于数字化、创新活力和科研实力的评价Tab.1 Digitization，Innovation Vitality and Scientific Research Evaluation in Global Analysis Reports

1.3.1 数字化

2020年是日本5G商用元年，然而在5G竞赛中落后于中美两国［3］。日本在国家层面也缺乏GAFA和BATH级别的科技巨头企业。根据瑞士洛桑国际管理发展学院（International Institute for Management Development，IMD）发布的《世界数字竞争力排行2020》［4］，日本排名全球第27位，显示在大数据应用、国际经验和企业的变化应对能力上较为薄弱。

此外，伴随着数字化加速发展，对立的价值观问题凸显。如个人信息采集与个人隐私保护之间的对立，以及在全球数字化进程中本国第一原则与国际协调推进的对立。基于此，日本在2019年6月召开的G20大阪峰会上提出可信赖的数据自由流通（Data Free Flow with Trust，DFFE）概念，意在促进跨越国界的数据共享。

1.3.2 创新活力

从世界经济论坛（World Economic Forum，WEF）《全球竞争力报告》、IMD《世界竞争力排行》、世界知识产权组织（World Intellectual Property Organization，WIPO）《全球创新指数》、世界银行《营商环境报告》等分析报告结果来看［5-8］，日本在创新活力提升上存在较大潜力，主要不足体现在企业和政府效率较低、人才流动性及活跃女性等多样性缺乏、创业难度较高、劳动生产性较低、人才培育不充分等方面。

创新环境的塑造，以及研发投入和全要素生产率（Total Factor Productiivity，TFP）的增长，是日本加快“创新的创造”的关键。在研发投入上，虽然R&D经费投入对GDP占比保持较高水准，但长期以来R&D经费投入增长缓慢，自2008年金融危机后持续处于低迷状态，研发投入明显落后于中美两国。TFP是劳动力和资本要素之外，其他所有生产要素所带来的产出增长率，提高TFP是经济高质量发展关键。根据日本总务省的调查研究［9］，2011—2015年日本的 TFP为 0.44%（作为参照的美国为0.14%），但日本的TFP也曾一度低下（2006—2010年为0.05%），无法预断其向好趋势能长期保持。

1.3.3 科研实力

一方面，日本在融合大数据收集与超级计算机及AI应用研究方面具有产生重大影响的潜力，在2020年发布的全球超级计算机排行中，日本超级计算机“富岳”（Fugaku）跃居全球首位（第2位为美国的“Summit”、中国“神威·太湖之光”位列第4位）。通过发挥自身优势，日本谋求构建学术信息网络 （Science Information Network，SINET）、计算资源、数据基础等综合平台的国际拓展。

另一方面，研究人员，尤其是年轻研究人员的处境艰难，研究工作的魅力下降等现状凸显。同时，根据日本科技政策研究所（National Institute of Science and Technology Policy，NISTEP）《科学研究基准2019》显示，论文数和高关注度论文数的全球份额均持续降低［10］。

2 战略重点及施策方向

基于上述现状，从“社会5.0”具体化路径出发，主要从应对新冠肺炎疫情并构建持续且有韧性的社会经济结构、加快“创新的创造”、加强科研实力3个方面，总结和分析日本的科技创新战略重点及施策方向。

2.1 应对新冠肺炎疫情并构建持续且有韧性的社会经济结构

具体施策可分为加强公共卫生危机应对、支援陷入停滞的科技创新活动、推进数字化转型谋求社会变革3个层面。

2.1.1 加强公共卫生危机应对

一是在日本《新型冠状病毒传染病对策基本方针》下，推进整体对策的研究制定；二是推进研发，包括诊断方法、治疗方法、疫苗、器械和系统研发，借助超级计算机“富岳”，以及SPring-8同步辐射光源和SACLA自由电子激光为代表的最先进科学装置实施课题研究，完善研发环境，开展国际协作和国际合作研究，建立疫苗早期应用体制；三是科技支撑经济活动和医疗公共卫生服务，推广AI医院项目已取得的先进诊断和治疗系统相关成果，开发利用虚拟人物的交谈辅助系统等；四是加强传染症应对策研究和人才培育，应用涉及行为经济学和社会心理学的人文社会科学才智；五是建立应对新传染病危机体制。

2.1.2 支援陷入停滞的科技创新活动

由于日本的研发体制属于民间企业主导型，在疫情影响下，企业提供的创业资金和高校研究经费受损严重。根据日本文部科学省测算，大学等接受的来自企业的研究经费比2008年金融危机时还要少1080亿日元。为此，日本政府对停滞的研究活动及产学协作提供支援，包括谋求以公共资金作为成长资金的供给和民间风险投资基金托底，强化由研发法人出资且重点支持科技成果转化的大规模资助项目如GAP基金，以及在2020年7月敲定了面向创业生态系统形成的支援综合对策。

2.1.3 推进数字化转型谋求社会变革

通过运用AI、超算、大数据分析等先进技术，加快教育、科学研究、农业、物流、公共事业等领域整体迈向数字化和远程化进程。其中，为使研发活动不中断，提出通过推进能开展自动化实验的智能实验室，利用网络连接设备开展实验分析等，并进一步推进开放科学（Open Science）。同时，完善相应的基础设施建设，包括加速卫星开发等。此外，强调构建有韧性的经济结构，一方面加强经济安全保障，促进远程商业活动；另一方面通过加强数据分析和利用，减少住宅和个人耗能，利用生物技术和可再生生物资源等创新举措，谋求创造低碳、循环经济和分散型社会。

2.2 加快“创新的创造”

围绕构建创新环境、促进创新与实践“社会5.0”2个方面的战略重点部署具体施策。

2.2.1 构建创新环境

一是建设数字化基础。包括加强移动终端5G信息通信系统建设，开发先进的半导体制造技术；推进Beyond 5G国家战略，针对研发、知识产权和标准化、示范推广等方面，制定路线图并推进各项措施，在2025年形成技术要素，实施第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project，3GPP）等标准化，2030年运行 Beyond 5G；推进支撑下一代运算的关键技术研发；推进保障大容量通信的光网络技术研发；拓展超级计算机“富岳”的应用场景；强化太空系统。

二是实现可信赖的数据自由流通并实践数据驱动型社会。包括在共通规则下发展各领域间的数据协作，扩大和规范以“情报银行”“数据交易市场”等为核心的数据流通市场；建立不同领域间数据连接基础技术；建立各领域内的数据连接基础；构建网络安全综合认知基础。

三是扩充学术信息网络。包括建立研究数据基础和数据库，日本国立信息研究所（National Institute of Information，NII）研究数据云（Research Data Cloud）在2020年正式启用，推进可灵活整合研究数据的数据管理制度，开发电子期刊平台JStage数据库，扩充收录论文与研究信息的关联等；制定关于研究数据的管理和利用的方针计划，推进政府出资研究活动获得数据的公开，促进与各国研究数据的连接；掌握人才及研究数据应用的实时状况。

四是推进基于循证决策（Evdience-Based Police Making，EBPM）的政策立案。包括扩大“循证系统”功能，系统涵盖资金和人才动向、研究机构活动、论文和专利、经济社会动向等数据，2020年3月实现日本政府内部使用，并探索在大学和研发机构使用；基于循证开展分析，支撑第6期科学技术基本规划制定。

五是运用战略性标准。包括构建支撑战略性标准运用的，协调政府和企业、分析世界趋势、绘制蓝图的具有全局视野的司令塔平台；推进新兴技术等相关战略性标准和知识产权的获取。

2.2.2 促进创新与实践“社会5.0”

一是开展“社会5.0”的实际应用。包括协同推进，在企业、大学及研究机构、地方公共团体、地方政府等组成的智慧城市官民协作平台基础上，推进数据接口标准化和互相连接，推进数字政务，包括数字优先、一次办一次结、一站式办理等；推进“超级城市”早期示范，2020年5月《国家战略特区法》修正案在日本参议院表决通过，以“超级城市”试点，建设数据基础、开展集中投资、实行制度改革等；开展国际拓展，通过G20倡导设立的全球智慧城市联盟，促进关于智慧城市全球通行的政策及规范；构筑和推行安全可信的共享经济。

二是形成世界级都市圈并推进创业支援计划。对标中美两国，建设日本的研发型创业环境，在创业意识、资金和成长性3个方面设定目标：大学和研发机构培育风险企业设立累计数较2016年（2913家）实现倍增；风险投资额对名义GDP占比与世界最高水平相当（根据日本内阁府测算，2018年风险投资额对名义GDP占比日本为0.051%、美国为0.633%、中国为0.231%）；企业估值超过10亿美元的非上市风险企业（独角兽）和已上市风险企业到2023年达到20家（根据日本内阁府测算，日本独角兽企业为8家；根据CB Insights，截至2020年6月，中国和美国的独角兽企业分别为122家和228家）。为实现这3项目标，具体施策包括：打造世界级创业生态系统都市圈；以大学为中心增强创业意识；打造世界级加速器；推进制度和财力支持，新版日本中小企业创新研究制度（Small Business Innovation Research，SBIR）提出，在研发预算上制定支出目标，支持研发型初创；强化对研发型初创的公共调拨；强化生态圈的联结性；促进研发人才流动性；通过创业扶持计划J-Startup强化集中支援。

三是加大政府事业和制度创新并推进面向未来需求的先行投资。包括加强研发投入，根据《第5期科学技术基本规划》制定目标，日本研发投入对GDP占比1%，到2020年度总额达到26万亿日元，官民研发投入目标对GDP占比4%以上；截至2021年3月，第5期科技相关预算总额累计约26.1万亿日元（日本在第1—5期的《科学技术基本规划》中均明确制定5年计划期间科技相关预算目标，然而实际只有第1和5期超过目标额）。实现世界最适宜创新国家，设定在世界银行《营商环境报告2021》中日本在35个经合组织国家中达到第3位目标；达到发达国家生产性上升率最高水平，设定2020年度实际GDP达到2%目标。

四是推进为达成可持续发展目标（Sustainable Development Goals，SDGs）的科技创新。为实现到2030年达成联合国17个可持续发展目标，运用环境、社会和治理（Environment，Social，Governance，ESG）投资（不仅考量过往财务情报，也考量环境、社会、治理要素的投资），包括制定和实施可持续发展目标的科技创新路线图，为国际社会提供范本；在政府的各项政策和计划上体现SDGs；将日本的技术种子和国际需求对接，探索构筑可持续发展的科技创新平台。

五是加强国际网络。包括强化国际合作研究及大学国际化，涵盖培育具有国际视野的研究人才、加强国际合作研究、引进高水平研究人才、推进大科学计划/工程（核聚变领域的国际热核聚变试验堆计划，以及宇宙和海洋领域）等；建设国际研究中心，实施以吸引全球优秀研究人才、实现“世界头脑循环中心”为目标的“世界顶尖研究基地项目”（World Premier International Research Center Initiative，WPI）及吸引优秀海外留学生的“超级国际化大学项目”（Super Global University Project，SGU），形成“量子技术创新基地”；主导国际标准化、国际规则制定。

2.3 加强科研实力

围绕加强研究水平和研发能力、通过大学改革打造创新生态系统、培育高素质科技创新人才3个方面的战略重点部署具体施策。

2.3.1 加强研究水平和研发能力

一是创造有魅力的研究环境。包括加强研究水平并支持年轻研究人员，设定到2020年度TOP10论文数占总论文达到10%以上；到2023年度“科学地图”［11］中日本涉足领域数增长率高于世界整体增长率（日本2004—2016年涉足领域数增长率为1.2倍、世界全体为1.4倍、中国为4.0倍）；到2025年度，40岁以下大学教员占比30%以上等目标。推进国际化水平，设定到2025年度，在13所日本国际化示范大学有国外大学博士学位、研究及教育经历的日本教员数较2017年度提升30%（约1700人）等目标。振兴人文社会科学，包括扶持相关研究活动，在研发过程中融入伦理、法律和社会影响等考虑。

二是推进面向解决社会课题的战略性研发。旨在实现解决经济社会课题的研发（以社会实际应用为目标的研发）和创造未来产业及挑战社会变革的研发（以破坏性创新为目标的研发）两轮驱动的持续创新。以社会实际应用为目标的研发上，包括推广战略性创新创造计划（Cross-Ministerial Strategic Innovation Promotion Program，SIP）第1期和革命性研发推进计划（Impulsing Paradigm Change through Disruptive Technologies Program，ImPACT）成果；推进SIP第2期和官民研发投资扩大计划（Public/Private R&D Investment Strategic Expansion Program，PRISM）中制定的各项战略相关技术领域的研发，PRISM和SIP目标技术如表2所示。以破坏性创新为目标的研发上，基于登月型研发6项目标，包括实现人从身体、大脑、空间、时间制约中解放；实现疾病的超早期预测和预防；针对地球环境实现可持续资源循环；通过充分利用尚未开发的生物功能，在全球范围内开创合理、无浪费的可持续粮食供应产业；实现能带动经济、产业和安保飞跃式发展的容错型通用量子计算机。6项目标均计划在2050年前达成。

表2 PRISM和SIP目标技术［12］Tab.2 PRISM&SIP Target Technologies［12］

2.3.2 通过大学改革打造创新生态系统

旨在打造大学和国家研发机构成为创造知识集约型产业的创新生态系统的核心，实现牢固的经营基础和高效的经营，促进各组织间的大型产学共创，吸纳大型民间投资，并将其中一部分用于加强基础研究能力、人才培育的再投资。设定到2025年度，企业对大学和国家研发机构的投资额达到2014年度的3倍以上，约3450亿日元的目标。为实现上述目标，一是改善大学经营环境，召开大学支援论坛PEAKS，理解产学需求，构建大学和国立研究机构出资规定等；围绕《国立大学法人第4期中期目标》，推进运营费交付金改革等。二是构筑产学官之间良性循环的核心协作要点。

2.3.3 培育高素质科技创新人才

前瞻“社会5.0”时代，为各年龄层提供教育机会，培育高素质的科技创新人才。一是面向初高中教育阶段推进科学、技术、工程、艺术、数学（ Science， Technology， Engineering， Art，Mathematics，STEAM）教育和 AI知识及技能教育；二是面向社会年龄层推进循环教育。

2.4 推进战略基础技术和战略应用领域

战略基础技术包括AI技术、生物技术、量子技术、材料4个方面，围绕世界前沿研发能力的打造、研究中心的形成、人才的培育、高水平计量分析技术的建立等加强部署，其中对照“综合战略2019”［13］，材料1项为新增技术领域，其他 3项均延续往年的战略性位置。

战略应用领域包括安全放心、环境能源、健康医疗、太空、粮食及农林水产业，以及其他重要领域（海洋、放射线及放射性同位素、智能制造）等领域，围绕面向社会课题的预见、产学官合作的促进等加强部署，其中对照“综合战略2019”，健康医疗1项为新增应用领域，其他均延续往年的战略性位置。

3 结语

通过理解日本推动科技创新的总体思路和应对策略，对我国的科技创新战略的研究和制定具有启示意义。

一是顶层设计要坚持本国特色。日本采用的是问题导向的做法，将一系列社会课题作为突破口，构建日本模式的“社会5.0”，具有战略性与前瞻性、开放性与包容性的特征［14］。作为国家科技创新发展方向的指引，一方面要放眼全球，把握未来发展趋势，抢占科技创新制高点，另一方面要立足自身，发挥好传统优势，弥补自身薄弱短板。

二是设定可量化且可持续的目标指标。如可以借鉴日本在创业环境、营商环境、研发投入、基础研究水平、研究人才支援、企业投资等方面设定的一系列长期可量化的目标指标，一方面能形成跟踪分析，另一方面能及时察觉不足，帮助策略优化与制定。

三是加强基础研究和关键核心技术统筹布局。日本政府部署并支持登月型研发计划、战略性创新创造计划（SIP）、官民研发投资扩大计划（PRISM）、光量子飞跃旗舰计划（Q-LEAP）、革命性材料开发强化计划（M3）等一系列计划，均瞄准未来世界巨大变革。“十三五”期间，中国在研发投入强度、基础研究经费、全球创新指数排名等方面取得显著成效，但在关键核心技术上仍处于追赶的位置。一方面要细化科技计划的领域布局，另一方面要统筹基础研究、研究人才、研究中心、成果转化、国际网络等协同发展。

四是提升开放科学视野。开放科学在新型冠状病毒相关研究中发挥重要价值，全球科学家通过预印本或数据共享平台第一时间发布关键性研究成果，打破时间制约为疫情防控提供科学支持。日本在2020年正式启用NII研究数据云，促进研究数据管理、公开、检索，此外“循证系统”成为支撑政府决策的一种手段。开放科学源于互联网的普及，在学术研究、政府管理、企业研发等领域提升区域和全球数据及科研工具开放的同时，也应纳入信息安全的考虑。

五是与人文社会科学才智的融合运用。无论是疫情暴发导致人的精神和心理上产生的社会割裂感，还是未来人工智能、基因编辑等技术发展带来的伦理讨论，都要求在研发过程中加深伦理、法制、社会课题等人文社会科学才智的运用。