科技安全工程学初探

陈劲 朱子钦 季与点 张月遥

关键词： 整合式创新; 有意义的创新; 科技安全; 底線式治理; 系统工程

0引言

构建“双循环” 新发展格局、新一轮科技革命和产业变革等多重背景下， 科技安全的重要性被提升到了全新的高度。目前， 国外文献中还鲜有“科技安全” 的概念， 但世界主要国家历来高度重视科技竞争力对于国家安全的决定性作用， 如美国在《国家安全战略》中将科技创新、知识产权、技术转移等纳入其所谓“国家安全挑战” 的重要组成部分。自20 世纪末“科技安全” 的概念在我国首次提出[1-2] 以来， 理论界对科技安全的研究持续深化， 分别从国家系统[3-4] 、发展态势[5-7] 、战略[8-9] 、体制、环境、领域、基础、应用、活动[2，6] 、竞争、人才、设施、成果、合作交流[10] 等方面对科技安全的概念、内涵与外延进行了阐述。在《总体国家安全观干部读本》中， 科技安全被定义为： （国家） 科技体系完整有效， 国家重点领域核心技术安全自主可控， 国家核心利益和安全不受外部科技优势危害， 以及保障持续安全状态的能力[11] 。

党的十八大以来， 习近平总书记多次在重大会议上强调要坚持底线思维， 着力防范化解重大风险[12] 。2014 年4 月， 习近平总书记在中央国家安全委员会第一次会议上提出要坚持“总体国家安全观”， 明确将“科技安全” 列为国家安全体系的重要组成部分。党的十九届五中全会指出， 坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位， 把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。自立自强意义上的科技安全被赋予了越来越核心的战略意义。在省部级主要领导干部坚持底线思维着力防范化解重大风险专题研讨班开班式上， 习近平总书记深刻指出“科技领域安全是国家安全的重要组成部分” “要加快科技安全预警监测体系建设”。对于科技失控的风险， 习近平总书记强调要“围绕人工智能、基因编辑、医疗诊断、自动驾驶、无人机、服务机器人等领域， 加快推进相关立法工作”; 针对人工智能治理， 习近平总书记着重强调“要加强人工智能发展的潜在风险研判和防范， 维护人民利益和国家安全， 确保人工智能安全、可靠、可控。要整合多学科力量， 加强人工智能相关法律、伦理、社会问题研究， 建立健全保障人工智能健康发展的法律法规、制度体系、伦理道德”[12] 。深入学习领会习近平总书记系列重要讲话精神， 可以发现科技安全总体上需要从“发展自主权” 和“规制自主权” 两个并重的向度进行整体把握， 为新时代发展和完善我国科技安全思想战略、理论体系、工具方法和治理体系提供了根本指引。

本研究立足中国实际， 一方面基于系统思维， 从不同向度和层次对科技安全的概念进行辨析与整合，构建一体化的科技安全理论体系， 推动实现“发展自主权”[2-3，10] 和“规制自主权”[15-17] 二元向度之间的对立统一[18] ; 另一方面运用工程思维和底线思维， 正式提出科技安全工程学[19-21] 的概念， 探索构建面向底线式科技安全二元治理[15，17，22] 的方法论和知识体系， 以期推动科技安全治理的精细化、科学化、标准化和长远化， 为国家战略科技力量集中发力提供精准着力点。

1科技安全的概念辨析与整合

从横向角度看， 科技安全的内涵包括两个维度，一是面向“发展自主权” 的科技自立自强， 二是面向“规制自主权” 的安全风险可控， 当前的研究趋势为科技安全赋予了越来越丰富却又日趋复杂的内涵和要素， 亟需尽快推动科技安全概念的统合， 厘清“发展” 和“规制” 两个向度之间的对立统一关系; 从纵向角度看， 国家、产业、企业等不同层面都面临科技安全的挑战， 其内涵和治理路径也有根本性区别， 需要进行详细的层次分析; 从周向视角看， 通过对每一个维度和层面进行排列组合， 能够形成一个科技安全的框架矩阵， 需要尽快在技术预见[23-24] 和预警评估[25-26] 等工具方法的基础上， 系统性探讨科技安全治理的方法论， 形成完整的综合性科技安全治理思想理念、技术体系、系统架构和工程方案[18] ; 从轴向视角看， 否定之否定规律预示着科技安全治理体系与其治理对象会形成一对相生相克的矛盾体， 矛盾双方经过反复斗争， 由低级到高级、由简单到复杂， 一个周期接着一个周期， 呈现出螺旋型的无限上升运动。随着颠覆性技术[27] 不断涌现， 无论科技安全治理体系发展得多么先进和完备， 都总会遇到新的挑战和难点。因此， 科技安全治理体系和工程实践方案的有效性总是相对的、暂时的， 其建设是一项长期、动态的系统工程[15] ， 需要在一般性原则和基础理论构建的基础上与时俱进地对其未来发展方向进行前瞻性设计（如图1所示）。

1.1科技安全的二维向度

已有研究更多从“发展自主权” 视角定义科技安全， 随着基因编辑、人工智能等新兴科技暴露出越来越多的伦理安全隐患， “规制自主权” 维度的研究逐渐受到重视， 也对尽快重构和完善科技安全理论体系，实现对“发展自主权” 和“规制自主权” 的二元整合提出了迫切要求。

1.1.1面向“发展自主权” 的科技自立自强维度

人类社会发展至今， 通过科技手段解决全球范围内的贫困问题并非难事， 但是据联合国开发计划署2020 年12 月发布的报告， 预计到2030 年全球或将再有2.07 亿人陷入极端贫困， 从而使极端贫困总人数突破10 亿。这些残酷的现实告诫我们， 如果不能始终将命运和发展的主动权掌握在自己手中， 并牢牢把握能源、粮食、通信、生物、材料等国民经济命脉领域的产业和科技安全， 而是寄希望于人类文明随着科技水平的发展自然过渡到更高阶段， 那么很有可能陷入“仰人鼻息， 朝夕可亡” 的危险境地[20] 。因此， 我国的科技创新事业应始终从科技决策、技术路线、产业安全、内循环市场基础、本土人才、主权货币等方面坚持自主可控和自立自强， 在有能力“独善其身” 的前提下“兼济天下”。

1.1.2面向“规制自主权” 的安全风险可控维度

新冠肺炎疫情的发展历程表明， 在以生化事件为代表大规模公共安全危机面前， 人类的生存能力非常脆弱， 世界现有的公共安全治理体系难堪一击， 而人工智能、量子计算、纳米材料、生物基因等前沿科技领域的快速发展和交叉融合正进一步加大面向“规制自主权” 的科技安全治理难度。相较其它科技负面影响[29-30] ， 科技失控[14，16] 引发的安全问题风险复杂、动态性强、影响面大、容错率低[31-32] ， 其治理既需要正确的治理理念、稳定的治理路线、与时俱进的体系和制度构建， 更需要配套先进的治理技术[33-34] 、工具方法[35-36] 、工程方案[37-38] ， 形成全面周密、响应迅速的管理系统[15，17] 。

1.2科技安全的层次分析

科技安全的概念不宜泛化， 也不能一概而论， 同时， 不同层面的科技安全问题背后涉及复杂的主体立场， 不同立场下科技安全的诉求便会有所不同， 彼此之间会有竞争， 也会有合作， 其协同机理需要统筹设计，呼唤基于分类分层思想加快推进科技安全治理现代化。

1.2.1国家层面

从发展自主权维度出发， 国家层面的科技安全治理主要聚焦攻克影响国民经济命脉领域的“卡脖子” 关键核心技术。国家层面的科技安全需要科学、精准、严谨地界定， 否则会造成“卡脖子” 技术严重泛化等问题， 无法为有限资源的集中配置和国家战略科技力量集中发力提供有效着力点， 也无法为真正的“勇夫” 提供“重赏” 的依据。这就需要加快构建科技安全预警监测体系， 以组织运行模式设计和平台系统架构设计的科学方法论为基础， 建立覆盖各省市自治区、各类创新主体的战略服务平台，针对重点产业的全链条进行全面、系统、深入摸排[18-19] ， 形成以全国一盘棋的高度开展战略研判、专题研究、动态追踪的能力， 打通产业战略研究和科技战略研究的边界， 摆脱学科和企业微观视角的影响， 将真正决定国家宏观战略主动和发展安全的基本、重大、关键“卡脖子” 技术和“杀手锏” 技术识别提炼出来， 推动科技安全风险的科学界定和国家安全、产业安全、企业安全三个层次的分级管理， 在攻关需求生成、谋划方向重点、制定技术策略、论证拟制规划计划等方面为创新主体提供精准的动态指引， 为新型举国体制和国家战略科技力量集中发力提供科学精准的决策依据[21，28] 。我们初步认为， 国家层面的科技安全问题遴选应主要面向“夯实内循环根基” 的“卡脖子” 问题攻关， 科技安全预警监测体系建设至少应该同时考量以下几方面遴选指标（如表1 所示）。

从规制自主权维度出发， 国家层面的科技安全治理主要聚焦推动伦理与安全风险治理现代化。立法方面， 明确相关主体的权责以及边界， 在“事件触发”的基础上积极探索和完善“局面触发” “趋势触发”“风险触发” 等法律生效模式， 并依法开展司法监督，加大违法惩戒力度; 政策方面， 构建和完善跨周期、强预判、事前干预式政策体系; 体制机制方面， 构建和完善体系独立性高、管理逻辑严密性强、系统先进性超前的底线式治理体系， 适时建立制度建设倒逼机制， 与时俱进地适应新兴科学技术的治理逻辑和能力需求， 确保科技安全“零漏洞”; 科研方面， 加快建立“软科学” 与“硬科技” 一体化融合的国家科技安全治理研究院， 在科研决策、职称评审、奖励荣誉等方面给予足够授权， 完善人才、技术的培育体系、应急征召制度及配套激励机制， 强化统筹协调和集中攻关能力， 确保关键核心技术自主可控; 技术方面， 统筹推进能源免疫系统、能源神经网络、模块化毛细化供能、万物互联、全闭环管理、量子通信与加密、数字代理人、现代安防、区块链、生命护盾等技术， 适时布局备份工程、溯源工程、孪生平行世界工程、初始化工程、重启工程、开元工程等， 加快建立对科技创新事前、事中、事后的全生命周期调控和复盘能力，确保科技安全事件可预测、可防控、可溯源。

1.2.2产业层面

从发展自主权维度出发， 产业层面的科技安全治理主要聚焦构建竞取未来產业发展战略主动权的“长板” 科技链群。以打造长板技术群为导向的科技安全前瞻式治理是蕴含巨大发展潜力的未来产业的重要基础， 对未来生产生活有着深远影响， 对经济社会高质量发展、优化双循环全球布局具有全局带动和重大引领作用， 对未来国家和区域未来整体实力、国际秩序的主导能力和话语权都具有先决作用， 能够推动形成基于对未来社会、未来场景、未来市场需求精准预测和引导的新型计划经济。

基于产业层面的科技安全治理的新型计划经济主要考量三方面指标（如图2 所示）。一是具有支撑未来支柱产业的巨大潜力。超前布局与培育未来长板科技链群是把握长远产业竞争主动权的战略举措。虽然短时间内会面临投入风险大、回报周期长等问题， 但是一旦关键核心技术得到实质性突破并与特定时空环境下的市场需求相适应[39] ， 就会迸发出强大的增长能量， 占据广阔的市场空间， 形成巨大的产业规模， 成为引领经济社会发展的支柱产业。二是具有很强的产业关联性和带动能力。以未来科技为支撑的未来产业往往涉及复杂产品系统， 产品架构、研发系统、生产系统、应用系统都需要大量的配套技术和产品共同演化， 比如对科研仪器设备、原材料、关键零部件、工业软件、生产设备、科研生产生活服务等大量配套需求， 因此会带动相关领域的配套技术、产品和产业发展， 形成庞大的未来产业集群和产业链， 进而对经济社会的整体发展起到引领带动作用。比如航天航空领域的系列技术创新、系列探测器等新产品的攻关突破，需要通过新型举国体制这一制度的力量实现交易成本最小化， 基于特定的生产组织实现产品交易属性、治理结构与治理机制的有效匹配， 实现跨学科、多领域前沿科学技术和高技术产品的集成。三是具有很强的产业渗透性和赋能能力。大数据、区块链、人工智能、新材料、新能源等未来产业领域的核心技术都具有很强的通用目的技术属性， 具有创新链长、应用范围广、技术改进的可持续性强等特征， 可以广泛持久地渗透和赋能其他技术和产业领域， 推动生产效率提高、生产成本降低、产品性能改进、用户体验优化， 产生对政治、经济、社会、文化、生态等各方面的综合影响。比如超级计算结合新一代移动通信， 可以加速数字孪生、工业互联网、远程医疗、无人驾驶等技术和相关产业的应用落地， 而新材料产业是柔性制造、航天深海、先进轨道交通等产业实现质变突破的重要基础。从规制自主权维度出发， 产业层面的科技安全治理主要聚焦建立跨行业跨组织互监督机制。首要问题就是合理分化产业链， 坚决加强高风险领域的科技反垄断，避免单一组织自成完整的体系和链条[15] ; 对于以能源领域为代表的事关国家安全稳定和规制自主权底线的命脉型产业， 要坚持和细化党的全面领导和公有制，确保人民当家作主; 可适时成立科技安全、科技服务、科技管理领域的国有企业， 明确关键核心数据公有属性， 探索基于数据确权的国家层面的“中台” 战略，构建分布式资源共享、协同融合、集约化的科技服务平台， 推动前台和终端的规模化创新有序发展。同时要在统一防控标准的基础上推动行业自律， 推动关键系统、设备、装置的模块化、标准化并逐步实现统一编码、加密及调控， 完善行业内部监督和互监督机制，有效补充政府监管。

1.2.3企业层面

从发展自主权维度出发， 企业层面的科技安全治理主要聚焦突破阻碍面向全球价值链高尖端攀升的“短板” 技术点。在未来国际竞争中， 我国科技领军企业需要从工艺流程、产品、科学技术、产业链四个层次补短板， 夯实企业层面的科技安全底板（见表2）， 探索和构建基于万物互联、供需数据公有制和可信智能社会构建的新型市场经济， 进而加强与发展中国家的合作， 更好地合作构建共赢的全球价值链分工作体系， 促进发展中国家的价值链位势和比较优势不断朝着更均衡的方向动态演化， 团结壮大外循环生态，不断提升价值轨道， 向价值链高端攀升。

从规制自主权维度出发， 企业层面的科技安全治理主要聚焦完善组织内部风险自监督机制， 特别要积极融入国家和产业科技安全治理体系以及相应的管理系统。

2科技安全工程学的基础理论体系

在持续探究底线式科技安全治理工程技术方案[15，31] 的基础上， 我们于2021 年1 月正式提出科技安全工程学研究的概念[19] ， 并积极推动形成底线式科技安全治理体系的组织运行模式设计[15，17] 和平台系统架构设计[22，32] 的科学方法论， 建立科技安全预警监测体系[21] ， 提升关键核心技术的科学界定和分级管理能力， 为国家战略科技力量提供着力点[19] ， 构建二元向度分类分层次治理的理论体系、技术体系、系统架构和工程方案。

2.1科技安全工程学的意义与必要性

从发展自主权视角出发， 科技安全工程学是新时期提升科技创新整体效能的必要基础。科技安全问题往往不是单一的技术性问题， 而是涵盖了在特定领域国家战略竞争能否占据领先位置的战略问题， 决定一国在科技竞争中能否把握主动权以及先动位置的核心力量， 需要久久为功， 且依靠单一企业或创新主体难以解决， 这就需要新型举国体制有效解决市场在资源集中配置与战略科技力量动员方面的劣势。然而风险在于， 一旦在“科技树” 决策上出现了失误， 很可能引发难以承受的资源错配和战略被动问题。过去采用“广撒网” 和“专家本位” 的模式来规避决策风险，一定程度上导致了资源分散， “卡脖子” 问题长时间得不到解决。这就呼唤加快发展以科技创新计量技术、科技创新预见技术、科技安全问题凝练技术、科技创新统筹规划技术、基于数字代理人的项目管理与反垄断技术、要素一体化配置技术为基础的科技安全工程学， 实现科技安全治理自动化、智能化， 在解决“卡脖子” 问题的过程中实现国家战略科技力量的精准有效嵌入， 以国家战略科技资源与政府资源实现全国一盘棋的资源配置， 为有效突破“卡脖子” 问题提供坚实的战略竞争资源。

从规制自主权视角出发， 科技安全工程学是应对科学技术破坏性和不确定性指数级增长的必要手段。未来科技与未来产业管理与其它领域管理有一个重要区别： 未来科技和未来产业没有边界且其前沿在加速扩张， 其安全问题容错率低、涉及面广、风险类型多、扩散速度快、溯源难度大、影响范围广、危害程度深[41] ， 仅靠软科学和政策思维很可能会面临力不从心的治理困境， 一旦失控， 很可能从物理层面直接威胁人类文明的延续[16] ， 必须强化硬科技和缜密的系统工程思维支撑。然而现实情况是， 科学技术从理论雏形发展到落地应用乃至实现产业化所需的流程和时间正在加快缩短， 对评估和监管机构实时响应能力的要求越来越高; 能源、材料、生物、电子等领域前沿技术所蕴藏的破坏力都已经远远超出人类脆弱的身躯所能抵御和承受的范围; “自主智能” “去中心化” 和“自适应管理” 等治理理念正实质性逐步蚕食科技安全监管阵地[15，17] 。“为学日益， 为道日损”， 越是面对日益复杂的科技安全问题和局面， 越需要“大音希声， 大道至简” 的治理思想、战略、理论、模式、方法、技术与工程方案， 运用底线思维， 以落地关键核心资源的统筹精细化管理体系和系统工程为基础， 确保对能源等核心创新资源的掌控力， 从源头上建立起牢固的安全防线。

2.2科技安全工程学的概念内涵

科技安全工程学是运用科学理论、技术工具、工程方法以及相关的知识体系和实践经验， 从发展自主权和规制自主权二元视角研究、分析、预知不同层次主体在开展科技创新活动过程中面临或有可能引发的风险和危害; 限制、控制或消除这种风险和危害， 以科技创新全生命周期安全和无害为研究方向的交叉学科。

2.3科技安全工程学基本知识框架

在科技安全工程学和底线式科技安全二元治理的理论框架下， 构建包含“价值维” “理论维” “方法维” “技术维” 四个维度的科技安全工程学基本知识框架（如表4 所示）。

3结论与展望

本文以习近平总书记关于坚持底线思维着力防范化解重大风险的系列重要讲话精神为指引， 首次正式提出了科技安全工程学的概念， 阐释了其内涵、意义和必要性， 并从“价值维” “理论维” “方法维” “技术维” 四个维度构建了科技安全工程学的基本知识框架。同时，从“发展自主权” “规制自主权” 二元向度和国家、产业、企业三个层次对科技安全的概念进行了辨析与整合， 进而提出构建底线式科技安全二元治理体系， 以期构建理论指引、体系构建和技术落地之间的桥梁， 形成哲学社会科学、自然科学与工程技术相互统一协同的整合式方案， 为科技安全综合治理工作输出借鉴。然而，本文关于科技安全工程学基础理论体系和底线式科技安全二元治理体系的讨论主要聚焦于国家层面， 在后续研究中， 還需要将理论构建和实践框架拓展到产业和企业层面， 并考虑适时进一步推动底线思维、安全工程学同内涵更为多元的创新环节相结合， 形成“创新安全” 与“创新安全工程学” 理论体系， 进而构建覆盖“科学、技术、创新” 全链条的科技创新综合安全理论体系和面向未来科技与未来产业的“发展、规制、复盘、重启”四元治理体系[20] ， 为人类社会健康有序发展提供与时俱进的安全保障。