面向2035 年全球科技发展态势研判与中国应对策略

任志宽，李栋亮，谈 力

（广东省科学技术情报研究所，广东广州 510033）

党的十九大报告提出了到2035 年中国经济实力、科技实力将大幅跃升，跻身创新型国家前列的宏伟目标。当前，世界格局深刻调整，经济全球化遭遇逆流，全球产业链供应链面临冲击，不稳定性不确定性明显增加，世界主要发达国家纷纷开展面向中长期的科技战略研究，对未来科技发展态势进行研判，积极部署实施任务［1］。中国也高度重视科技发展态势研究，紧跟踪技术发展潮流，确保能在科技竞争中把握先机。然而，面向2035 年，中国在科技发展态势研究方面仍处于起步状态，现有成果的前瞻性、科学性、针对性仍显不足。进入新发展阶段，国内外环境深刻变化，科技对经济社会的影响越来越大，全球进入风险高、不确定性强的时代，使得防范重大科技风险已经成为各国国家安全战略不可或缺的组成部分，研判潜在科技风险显得日益重要。因此，要深刻把握全球科技发展态势，认识到未来将面临的科技风险，积极制定科技发展路线图、方针和政策，为迈进创新型国家前列奠定基础。

1 研究方法

科技发展态势是对世界科技的发展变化及其对经济社会的影响的一种全方位、多角度、系统性的观察和分析，包括研判科技革命和产业革命的方向及其影响，认识科技竞争发展的环境，旨在为正确制定科技发展战略与规划、部署和实施科研任务提供决策依据。本研究采用德尔菲法，借鉴扎根理论研究方法，对行业内30 多位专家的讲话记录进行整理，对学术文献、报刊媒体、海外评论等资料进行收集。研究过程包括内容编码、范畴化、主轴编码、逻辑编码4 个步骤。首先通过内容编码将谈话内容以核心语句为对象分成内容单元，然后将不同内容单元的文本进行归类、比较和整合，形成具有概括性的概念；范畴化主要是将不同内容单元按照相关关系从重要性角度进行串联和排序，形成具有现实意义的独立事件；主轴编码是指对各范畴单元内容进行整理和逻辑化，形成反映趋势发展的理论命题；逻辑编码是对内容单元和范畴单元之间的内在关系进行解析，形成逻辑结构。

根据搜集到的资料和专家研判热点，将内容单位分为科技革命和产业变革、创新范式和研发路径、基础理论和技术、协同创新和研发组织、科技对经济社会影响5 个方面；将研究的目标分为趋势和风险两个维度，趋势分析以客观事实为依据凝练出主要结论，风险分析以当前中国发展中的瓶颈和障碍为出发点，结合语料信息作为事实支撑，得出未来15 年中国可能面临的风险点。如表1 所示。

表1 未来15 年中国科技发展态势主轴编码形成的内容单元和范畴单元

2 全球科技创新发展态势

2.1 科技革命与产业变革加速推进

进入21 世纪以来，新一轮科技革命和产业变革深入发展，国际力量对比深刻调整，国际环境日趋复杂，新冠肺炎疫情影响广泛，经济全球化遭遇逆流，科技创新作为经济增长的主要推动力，受到世界各国普遍重视，前沿技术和颠覆性技术呈现交叉融合、多点突破、群体跃进的趋势。世界各国加强科技创新战略部署，加快向创新、包容和数字经济及智慧社会转型，全球科技创新活动呈现交叉融合和群体跃进趋势［2］。以人工智能、大数据、物联网为代表的新兴技术深度发展和应用，推动以人为中心的人机物三元融合，推动新一轮科技革命向智能化、网络化、融合化发展［3］。以脑认知功能探测、脑机接口为代表的生物技术加速突破，有望深度描绘出人脑工作图谱，拓展人类对认知原理、思维反馈的机理认识。以基因编辑、再生医学、精准医疗为代表的生命科学技术不断演进，推动医学向精确化、可再造、可调控方向进步，有望从根本上颠覆传统治疗方式［4］。以氢能、地热能、第四代核能等为代表的新能源技术将加速突破引用，推动形成新型能源结构。以新型复合材料、增材制造、智能材料等为代表的材料技术进阶发展，推动人类进入无纸化、数字化、个性化时代。新技术加速推动产业转型升级，不断产生新平台、新模式，重塑新的工业体系，基于科学原理重大突破产生的颠覆性技术快速向各个领域渗透融合，促进新兴技术群体产生群体跃进趋势。

2.2 创新范式和研发路径深入重构

迄今，创新范式已经经历了二元线性范式、网络式创新范式两个阶段，开始进入到创新创业生态系统范式阶段［5］。在新的创新范式引领下，“政府-企业-大学-用户”四螺旋组织机构应运而生，创新活动不断从单纯的技术推动、市场驱动转变为“创业拉动+数据推动+场景驱动”新模式，消费场景驱动着跨学科、跨领域的技术创新体系，创业型组织成为驱动创新的重要推动力量。科研体系呈现开放科学特征，颠覆性创新呈现几何级渗透扩散，并以革命性方式对传统产业产生归零效应。从科学发现到技术发明，再到商业化应用，科技创新供给侧和需求侧之间的距离大幅度缩短；从市场需求到技术需求，再到科学机理新突破，双向互动机制将大大加快创新进程。科学研究、组织方式正在数字化、网络化、全球化的驱动下发生深刻变革，大科学装置、大科学工程、大科学计划等新模式正在重构现代科研体系。全球实体经济与前沿科技深度融合，有效推动新旧生产方式换场，催生共创共生的、自我循环的产业组织模式——产业创新联盟，推动地理空间和互联网平台融合，促进上中下游全产业链融合及异种形态企业融合。如表2 所示。

表2 科技创新范式演进特征

2.3 技术理论和先进技术有望突破

随着大科学装置、超级计算机、高灵敏试验仪器等工具的发明与应用，基础科学研究效率有了较大提升，强烈激发起科学家探索物质、生命、能量、时间的动力，推动基础研究向人类认知边界前进。高能物理、地球化学、天文学等基础学科理论基础不断夯实，科学家对宇宙演化、暗物质和暗能量、微观物质结构、极端物理现象等领域进行深入研究，推动了基础研究视角从微观到宇观拓展，把人类对客观物质世界的认识提升到前所未有的新高度。面向2035 年，基础科学思想和理论将会是革命性的，如非编码RNA 研究有望开启解释人类生命原理；人类脑科学研究有望描绘出人脑活动图谱和工作原理；量子科技从应用量子力学原理走向操纵量子特性的新阶段；合成生物学将使得人类从系统整体的角度和量子的微观层面认识生命活动的规律，暗能量、引力波源、星体形成演化规律研究将取得新的突破。基础科学研究将不断融合信息技术、生物技术、纳米科技、认知科学研究成果，推动各领域基础研究理论交叉引用［6］，更加注重面向国家战略发展需求，更加注重引领技术进步，成为国家创新能力提升的基础。

2.4 创新协同和研发组织不断优化

随着科学技术复杂性、综合性和整体性的提高，科学共同体之间的互动和整合达到国家甚至国际化的规模，不同学科间需要共同的话语体系，跨学科、跨领域合作成为常态，科学研究往往以大科学工程的形式出现。科学将从小科学走向大科学转变，科学不再是在一两个实验室中生产出来的，而是更多的部门协作共同研究的结果。科学问题研究的综合性和复杂性显著提升，越来越需要更多人、财、物投入的大科学系统组织实施。当以认知革命和原始创新为主、以增量改进为辅时，小科学体系则发挥着更加重要的作用［7］；同时，随着创新链条的延伸，很多重大科学问题需要多学科群体协同合作，大企业只有建立开放性创新体系，与外界的小企业建立稳定的合作关系，在数据、路径、实验等方面进行共享，才能缩短研发过程。在人工智能、计算驱动、区块链等新一代信息技术的引领下，研发组织模式将进入智能化管理时代，研发人员在协同创新中从实际操作者向研发方案设计者转变，人机协同开展研发活动成为必然。

2.5 科技和经济社会深度融合

在经济方面，新技术的发展将推动经济形态系统性调整，催生出数字经济、智能经济、共享经济、平台经济成等新经济结构。经济空间从地理空间向虚拟空间、数据空间延伸，数据资源成为重要的经济要素。新旧生产方式加速转变，硬科技、独角兽、场景成为新时期主要生产方式［8］。在社会方面，基因编辑、克隆人、人机混合体、无人驾驶、人造生命、人体再生、仿真机器人的技术应用，一方面挑战现有法律法规，冲击人类社会伦理关系，另一方面将对国家安全和个人隐私造成威胁，技术不良应用的风险日益激增。人类社会关系由原来的人-人关系向人-机-人关系转变；专业化知识成为胜任高技能岗位的关键要素，就业市场发生颠覆性变化［9］。在产业方面，技术变革带来多元跨界创新，“人工智能+”“量子+”“虚拟现实+”“区块链+”等“N+X”的新产业、新业态持续涌现；产业分工关系从垂直分工向横向互动分工转变，生产商、消费商、原材料商、消费者将在开放的数字化平台上互动交流；技术点对点服务催生个性化定制需求，行业研发、设计、制造加速一体化。具体如表3 所示。

表3 未来经济、社会和科技融合趋势

3 中国科技创新面临的潜在风险

3.1 中美科技局部脱钩将持续

当前，中国正处于世界百年未有之大变局重要时期，而美国推行“美国优先”战略，试图通过科技脱钩压缩中国科技发展战略空间，给中国科技发展制造障碍。在这种情况下，中国一批重点高科技企业相继受到美国制裁，核心技术和设备仪器进口、高技术产品出口、科研人员学术交流均受到严重遏制。很多高科技企业在海外设立了很多研发机构，但却面临着海外研究成果和人员被管制的风险。美国对中国高端人才设置重重障碍，造成创新人才引、留难，并缩紧科研人员赴美签证，给正常的国际学术交流制造人为障碍。同时，美国加强与其有关盟国的合作，呼吁盟国限制与中国进行技术交流和合作，与盟国建立信息共享机制，“审查”来自中国的技术投资，限制向中国进行技术授权和转让。在学术研究领域，美国利用其在国际学术组织和学会的话语权和影响力，干预甚至直接限制中国企业、个人进入相关组织。美国采取的这些措施，将导致中国可能在国际科技合作方面被孤立和隔离化，加大中国产业技术获取成本。总的来说，美国正在进入科技竞争新时代，目前美国在高科技领域具备压倒性优势，其所形成的基础性技术和原创技术依然非常稳固。美国针对中国高科技产业的遏制手段呈现精准化特征，制裁手段和方式多样。中美科技脱钩给中国科技创新将带来巨大的负面影响，不仅影响中国科技企业向美国市场发展，也将影响欧洲、日本等发达国家和地区对待中国科技企业的立场，但也可能在一定程度上加快中国的自主创新和进口替代步伐。

3.2 先进技术出口管制不断增强

过去，中国逐步走出了引进、消化、吸收、再创新的模式，即以技术引进为基础、消化吸收为手段，实现自主创新和技术跨越。技术引进可实现研发人员的流动，间接产生知识技术溢出效应，促进消化吸收，提升自主研发能力，根据国内生产水平研发出符合自身生产需求的技术。然而，美国、日本、欧洲等发达国家和地区为维持自身的技术优势和世界领先地位，通过《瓦森纳协定》等多边出口管制渠道，及其国内立法、制定政策等单边出口管制渠道，对中国等发展中国家采取技术出口审查和管制措施，严查和管制本土优势技术外溢，从源头上加大了中国对技术的引进、消化、吸收、再创新难度。2021 年6 月8 日，美国参议院通过《2021 年创新和竞争法案》，主要内容包括促进美国高科技发展和遏制中国两方面。该法案提出，高性能计算、半导体先进通信技术、医疗技术、网络安全和先进能源等十大领域既是重点投资的方向，也是与中国科技脱钩的重点。美国还与多边出口管制体系加强协调，把新兴技术列入出口管制制度中，技术出口管制已经成为美国对中国进行技术封锁的主要手段。同时，美国密切监测外部先进技术发展动态，对外国有望突破的技术进行逆向二次创新，短期加大投入取得突破性进展。

3.3 技术产业化难度不断增大

过去，国外先进国家看中中国庞大的市场规模，推动先进技术在中国落地转化和商业化应用，然而，随着中国高科技产业的崛起，这种态势发生逆转。先进国家一方面在本国设立成果转化和技术创新中心推动成果转化，通过集中高校科研机构的研发力量推动先进技术在本国产业化应用，如英国设立弹射中心、美国创建能源创新中心等，另一方面推出政府和企业合作创新计划，鼓励企业参与科技计划项目，如欧盟“地平线2020”计划旨在提出一批能调动公司合作的重大科技专项，英国、法国等国家实行“专利盒”制度，对研究成果转化进行激励，这使得我国引进国外先进技术的难度不断增大、成本不断上升。此外，中美贸易原来是一种互补型贸易，但随着转型升级发展，中国产业越来越向高端、高科技领域迈进，在芯片、电子、人工智能等领域与美国形成一定竞争。美国对中国部分出口商品加征关税，对中国禁售科技产品，打压高科技企业，对中国的新兴、高科技行业有较大影响，不利于中国吸收世界先进技术、推动高新技术产业发展，极大地阻碍了中国产业转型升级。

3.4 技术研发引发科研伦理问题逐渐增多

随着科研活动日趋复杂化，中国的科研伦理法律法规、审查报备制度等还存在不健全现象，科研伦理问题审查与监管存在盲点，呈现隐蔽性、多样性以及群体性特点，特别是在生物医学、工程与材料以及化学研究领域有高发风险，仅靠学术自律、学术自治及自我纠错机制难以杜绝科研伦理问题的发生。例如，经过基因工程改造过的细菌、病毒等微生物流散到自然环境中，可能造成生物和环境破坏等。违背科研伦理的科研活动，可能对受害者造成不可挽回的损失，在国内外造成恶劣的经济社会影响外，让公众对不可预知的技术影响产生误解、抵触甚至恐慌，更可能造成不可预知的人体健康和自然环境危害，特别是随着知识学习、人机协同、群体集成、自主智能系统等领域技术不断成熟，脑科学研究的类脑智能蓄势待发，芯片化、平台化、智能化日益成为人工智能领域发展方向，但这类技术在社会伦理方面将面临较大风险。

3.5 对外技术投资和引进难度不断提升

伴随经济全球化深入发展、国际分工不断深化，全球经济已形成了紧密联系、深度交融、高效运转的产业链和价值链体系，然而，为保持本国技术竞争优势，西方发达国家加强对外国技术监管、限制外国投资，以确保本国对关键技术和敏感技术的自主可控，加强对本国关键产业的控制。2021 年4 月，美国国会参议院推出《无尽前沿法案》新版本，其中多次强调中国在科技领域对美国的挑战，并在制造业和知识产权等方面直接针对中国设置排他性条款。美国还多次以国家安全风险为由，限制中国企业对美方“敏感领域”尤其是人工智能、半导体、机器人、先进材料等重大工业技术领域的投资并购活动。随着国际科技竞争的不断演化，美国阻止中国资本、中国企业对美国高科技企业的收购，增加了中国对外技术投资和引进难度，使得中国的技术引进和应用风险不断升高。

4 结论与启示

面向2035 年，全球创新活动进入新的密集期，新科技革命蓄势待发，颠覆性技术不断涌现，将全面引发新一轮产业革命，推动全球创新格局重大调整，深刻改变人们的生产和生活方式。然而，中国也将面临一系列风险，主要体现为：一是美国方面，将加快构建对华新兴产业发展壁垒，试图逐步实现与中国科技脱钩；对华特定企业实施出口管制，采取经济手段对华施压；高度重视高科技产业培育与发展，形成对华产业遏制新的战略制高点。二是中国方面，技术研发引发科研伦理问题逐渐增多，更可能造成不可预知的人体健康和自然环境危害；对外技术投资和引进难度不断提升，技术发展风险不断提升。面对日益复杂的国际竞争环境和科技发展态势，中国应紧紧抓住新一轮科技革命和产业变革带来的历史性机遇，深入实施创新驱动发展战略，着力加强国际开放合作，做好政策研究和策略储备，尽快成为世界科技强国。

第一，加强对战略前沿技术的前瞻性预测。战略前沿技术的分析与预测是谋划和指导科技发展全局性的根本手段。任何一个国家，从企业到行业，从城市、地区再到国家层面，都离不开技术预测和规划，可以说，前沿技术预测对确定未来发展方向起着决定性作用。面向2035 年，中国应组建前沿技术预测与跟踪专业化团队，对国内外前沿技术的研发动态进行密切跟踪、快速反应和及时部署，创造出一批新产品、新需求、新业态。以全球视野紧密关注和跟踪国内外推动科技创新的科技发展战略、创新政策举措、技术预测等动态信息，及时掌握最新先进创新国家和地区的前沿技术创新动向。应发挥举国体制优势，形成由政府牵头，企业、科研机构、大学等多部门、多学科交叉的协同攻关机制，构建高能级基础科学研究平台和设施体系［10］，提高凝练和解决科学问题能力，识别和培育可能引起产业和规则颠覆的“归零”技术。紧扣中国科技领域突出短板，发挥企业基础研究生力军作用［11］，创新科技人员激励制度，实现国家战略和兴趣探索有机结合，激发科学家在探索自然规律、发现科学规律的动力。强化在脑科学、合成生物学、人工智能、量子科学等领域的布局，推出全链条、一体化的技术攻关计划，加强对感知计算、机器学习、类脑计算等前沿领域的研发攻关。

第二，积极开展国际科技交流与合作。党的十九届五中全会提出要加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。面向2035 年，科技创新作为支撑“双循环”发展格局的关键变量，要深刻认识到国际科技合作在推进中国高科技产业发展中的重要作用，保持科技战略定力，以更加开放的理念参与国际科技合作，积极利用国际创新资源提升自主创新能力。拓展国际科技合作的国家和地区，加强与德国、英国、以色列等国家的合作与交流。探索跨区域协同创新发展新路径，加快形成国际化协同发展体系。重视国家学术组织建设，推动民间科学家群体到国外开展交流，积极参与国际大科学计划和工程，拓展本土人才的国际化视野［12］。以大科学装置为依托，适度开放实验资源，引进国外顶尖科学家到中国开展科研工作。发挥人才引进市场化机制，鼓励用人主体立足自身需求主动引进海外高端人才。开辟青年科研人才引进通道，支持海外具有潜力的中青年科学家到中国从事科研工作。建立海外人才特区，在特区内完善医疗、教育、科研、就业、福利等制度，将特区打造成国际人才集聚高地。建立高效、全方位的人才服务体系，搭建高效便捷的国际化人才交流平台，建立健全更多的柔性引才平台和多样人才流动站，增强科研配套水平，打造人才储备基地。坚持生态链接、协同共生的制度创新，国内抱团合作，建设协同方阵，国际上积极参与全球创新资源整合利用［13］。

第三，构建成建制国家战略科技力量。以往实践证明，建制化国家战略科技力量在解决国家战略安全、满足国家战略需求和解决重大科技问题中能发挥重要作用。面向2035 年，应以战略导向、国家需求、平台建设、科学精神为导向，构建由国家实验室、国家技术创新中心、重大科技基础设施、中国科学院、中国工程院为主要力量的国家战略科技力量。明确国家战略科技力量的功能定位，强化肩负国家战略任务的历史使命和责任意识。发挥国家战略科技力量科技预见和引领带动作用，激发在承担国家重大科技任务、战略性科学研究、应急技术攻关等方面的龙头作用。发挥重大科学工程和平台对高端人才的磁吸效应，不断汇聚国内外高层次人才，形成高层次人才社区，形成人才相互影响、相互促进的共生效应。发挥国家战略科技力量在从事原始性创新和关键技术的自主创新方面的作用，建立研发投入结构化增长机制，避免平均主义的科研分配，加快突破涉及国家长远发展和产业安全的关键技术瓶颈。实施科研人员参与国际科技事务能力提升计划，大力支持和鼓励科学家、国际有影响力学者及学科带头人等重点聚焦若干前沿交叉学科领域和边缘学科领域，建立一批国际化学术组织。

第四，实施关键核心技术攻关新型举国体制。发挥中国制度优势、政治优势，集中力量办大事，聚焦5G、生物医药、区块链、人工智能等领域，全力攻关掌握关键核心技术，抢占未来产业发展制高点。地方要坚持全国“一盘棋”，坚决承接落实国家战略部署，把地方重大创新资源和产业发展与国家强盛的战略目标融合起来，形成上下一体的关键核心技术攻关工作格局。深化科技领域国家与地方财政事权和责任划分改革，推动国家重点解决发展目标发展方向的顶层设计和在全国区域的创新布局。全面梳理中国科技领域中短板、长板技术，既要补齐威胁国家战略安全的短板技术，也要将中国技术长板进一步延伸，从国家竞争的角度将中国的长板发展成为竞争对手的短板，成为抵御外国科技竞争的战略武器。扩大短板技术的应用范围，在国内加速国产化技术的替代与应用。打造有利于核心技术应用的实验场景，让新技术在市场中应用、反馈、提升，形成有利于关键技术迭代壮大的生态链系统。加大培育独角兽企业、瞪羚企业、新领军企业，鼓励科技型企业“换道超车”，建立高水平研发机构［14］，在新的技术领域抢先布局。在全国创新环境较好的省份建立国际风投中心，引入国际知名风险投资机构以及重点风险投资类人才，发挥风险投资的创新培育功能，为关键核心技术攻关提供市场化资本支撑。

第五，加快政府管理职能向创新服务转变。各级政府要向场景营造者、服务供给者、风险防控者职能转变，支持市场主体开展场景创新和供给，为科技创新提供场景应用的外部条件。充分整合政府部门的职能和政策协调力，强化统筹协调能力，努力克服各领域、各部门、各方面科技创新活动中存在的分散封闭、交叉重复等碎片化现象，出台目标一致、相互衔接的政策体系，避免“创新孤岛”现象。强化前瞻性政策设计，支持场景挖掘、方案征集和应用，构建以人工智能、无人技术为特点的智慧城市基础设施，建设场景展示应用平台，吸引高科技企业入驻，推动新技术、新模式落地。完善国家科技伦理委员会治理机制，兼顾价值权衡和科研伦理，建立行业伦理准则和标准，建立保障新技术持续发展的法律法规和道德框架。加大对重点科技领域的最新进展、竞争态势、风险变化的监管，制定人工智能、基因编辑、无人驾驶等行业规范和立法，提高科技风险监测、预警和应急处理能力。继续深入实施揭榜制，针对中国优势产业重大关键共性技术，面向全国征集最优研发团队和最优解决方案。探索实施科研攻关“赛马”机制，并行资助不同路径研究的团队开展核心技术攻关，对于重点核心技术攻关，采取“赛马制”分阶段并行资助多个项目。协同推进科技与经济、教育、人才、社会、文化、生态等体制机制改革，建立政府不同部门之间科技创新治理的协商机制，并加大监管执行力度［15］。