荷兰启动新一代高科技发展计划及对我国的启示

文/王亮 镇文静 项欢欢

荷兰国土面积狭小，只有4万多平方公里，但具有雄厚的创新基础和实力，其国际竞争力长期处于欧洲领先地位，这得益于其前瞻性的科技创新战略和体制、政产学研深度合作模式、产教融合人才培养体系、全方位的创新资金支撑和良好的国际合作创新生态。2023 年5 月，荷兰经济事务和气候政策部批准并正式启动新一代高科技发展计划“NXTGEN HIGHTECH”（https://nxtgenhightech.nl/），以期发展新一代高科技设备。在荷兰国家成长基金（National Growth Fund）的支持下，来自工业和研发机构的330 多个机构将共同致力于开发新的高科技机械和生产技术，并将成果推向市场。本文分析了该计划的主要内容，并在此基础上对我国开展科技创新和人才培养方面的工作提出了相关政策建议。

一、NXTGEN HIGHTECH计划提出背景

荷兰是超精密高科技设备领域的国际领先者。然而，这一地位的稳定性受到政治利益和来自世界其他地区不断增长的竞争的威胁。此外，相较于世界上最具创新活力的那些国家，荷兰在技术研发方面的投资仍然较低，在一定程度上阻碍了其科技发展。NXTGEN HIGHTECH 计划的目标是让荷兰重回巅峰，携手330 多家合作伙伴共同为重大的社会挑战提供解决方案。NXTGEN HIGHTECH计划将在2030年前投资约10 亿欧元，其中4.5亿欧元来自荷兰国家成长基金。该计划旨在促进荷兰高科技产业成为欧洲领先的产业集群，每年为荷兰本国GDP 做出60 亿至110亿欧元的额外贡献。

NXTGEN HIGHTECH计划的董事会主席Marc Hendrikse表示：“新技术应用的紧迫性很高，我们现在需要解决方案。该计划的优势在于其广度，它不仅适用于新的应用和技术，还可以实现现有工厂和供应链的数字化。这种独特的方法不仅增强了荷兰高科技行业的地位，而且提高了我们的竞争优势。通过这些伙伴关系，荷兰乃至欧洲可以在竞争激烈的知识经济中占据自己的地位。”

二、NXTGEN HIGHTECH计划重点领域

未来七年，NXTGEN HIGHTECH计划将在以下六大重点领域发力，为荷兰的未来提供解决方案：

（1）农业食品机械自动化领域：快速而精确的机器人有助于构建可持续、自动化的食物链。

（2）生物医学领域：新芯片的生产技术，可实现微型诊断（“芯片实验室”），可以模仿器官（“芯片器官”）或替换（“人造器官”），无需动物试验，加速药物开发。

（3）轻质复合材料领域：使用创新技术制造轻质复合材料，使运输（航空、汽车）更加节能。

（4）可持续能源领域：通过薄膜技术生产（更）高效的设备的绿色（氢）能源和新型电池。

（5）激光通信领域：通过激光束进行数据通信的设备，具备节能、安全、紧凑、容量大等特点。

（6）半导体领域：开发更快、更节能的芯片制造设备，部分芯片使用光来传输数据，从而可以在更多领域得以应用，例如医疗、营养和安全领域。

在这些领域中，关键技术、系统工程和智能工业发挥着至关重要的作用。例如，在农业食品领域，研发人员正在探索使用已在其他领域广泛应用的传感器及机器人技术。因为当前食品生产过程，仍有许多操作需要由人工完成，且该行业面临着人工日益短缺的困境。

三、NXTGEN HIGHTECH计划应用示例

（一）自动化农业食品机械领域农业和园艺机器人技术

目前农业与园艺业仍需要大量人工作业，但劳动力稀缺，需要进一步开发农用机器人技术。农业自动化的应用涵盖了开放式耕作、从种植端到采收，再到加工端的方方面面。例如，农田中的传感器可以作为农民们的另一双眼睛，用以监测作物的生长情况；安装在风车上的摄像头用以监测作物营养缺乏或水分盈亏的情况。此外，人们还可以利用改良后的采收机器人采收作物，如荷兰成功打造西红柿采摘机器人，在西红柿自动收割方面取得了长足的进展。

在农业食品行业，除了关注种植和采收过程，国家成长基金也支持开发安全系统、环境模拟和远程协助等技术，确保农业机械在没有驾驶员的情况下能够安全可靠地工作。这不但解决了劳动力短缺的问题，而且自动拖拉机体积更小，不占用空间，更具可持续性。

（二）生物医学领域生物医药生产技术

荷兰在芯片实验室、芯片器官、人造器官和细胞生产技术方面拥有丰富的知识。然而，尚未能将这些知识转化为突破性的产品。通过NXTGEN HIGHTECH计划，荷兰将在未来的5～10 年内，把技术相关方（如芯片厂商、细胞和生物活性材料生产商等）连接在一起，从概念验证到实际应用，成为生物医学技术领域的领军者。荷兰正在创建一个创新生态系统，使得来自不同领域的相关公司可以密切协作、共同研发，打造了一条配备高科技设备的试生产线。目前，试生产线制作了芯片实验室、芯片器官、人造器官和细胞生产技术的“演示样品”。未来，生产线将可以实现大规模生产，可实现无需动物试验的生物医药产品开发，对人类和动物的福祉都产生前所未有的积极影响。

（三）轻质复合材料领域复合材料生产自动化

复合材料或纤维增强塑料作为生产材料具有许多优点。它重量轻、坚固、耐腐蚀、维护成本低且具有高刚性。这使其成为适合飞机、卫星、火箭、汽车、桥梁、消费电子产品以及体育用品的特殊材料。由于可以用它制造轻质且极其坚固的产品，该材料对于交通运输等行业变得越来越重要。轻型车辆可以节省大量燃料和能源，并大量减少碳排放。在建筑行业，轻型桥梁比钢结构更容易吊装到位，而且低维护结构的使用寿命更长，具有更高的环境效益。

然而，复合材料的生产属于劳动密集型，并且极其复杂。复合材料产品仍然主要依赖手工制造，这使得大规模生产几乎不可能。目前的生产链也由很多环节组成，导致复合材料产品价格昂贵。该材料目前几乎专门用于航空航天等先进高科技行业。当生产成本下降时，复合材料的应用范围会更加广泛。因此，加大对复合材料生产过程中自动化和数字化机器的投入非常重要。这可以降低复合材料的生产成本，也使得大规模生产成为可能。

（四）能源领域耐用且安全的超级电池

更大容量、更紧凑的能源存储对于许多领域的技术突破至关重要。例如，电动汽车和无线电子产品的进一步发展高度依赖更大容量和更长寿命的电池。为了能够让电动汽车续航更长，或者延长智能手机使用时间，需要容量更大的电池。这对于某些医疗设备及航空的电气化也非常重要。如果航空使用当前技术的电池，人类甚至无法离开地面。同时，更快的充电、放电和电池安全也很重要。

在NXTGEN HIGHTECH 计划中，薄膜技术用于开发能量更高、寿命更长的安全电池，而且其生产方式比当前的锂离子电池更清洁、更可持续。例如，高容量3D 固态电池，可以更快地充电和放电，并且具有不易燃的优势。另一个例子是具有100% 硅阳极的电池，这种电池的存储容量增加了70%，使得其使用频率更高，重量更轻，并且可以更清洁、更可持续地生产。

电池的生产目前主要掌握在中国、韩国和日本的公司手中，欧洲正在推动电池技术的开发，荷兰将通过NXTGEN HIGHTECH计划部署开发电池技术。

（五）激光通信领域激光通信

无线数据流量通过无线电波运行，随着频谱越来越满，容量有限，数据就可能被截获。激光通信又称光（卫星）通信，是未来的通信手段。数据通过不可见激光束在地球卫星、飞机和地面站之间发送，这使得交换数据的可用带宽大大增加，信息安全性也大大提高。飞机激光终端（航空终端）可将飞机快速、安全地连接到通信卫星，可以在飞机和36,000 公里外的地球静止轨道卫星之间建立激光链路。

借助NXTGEN HIGHTECH 计划，荷兰将成为新一代激光通信设备的世界级供应商。预计未来几年航空终端需求将快速增长，截至2030 年，相关市场规模每年可能超过10 亿欧元。

（六）半导体领域光子芯片

芯片是计算机和智能手机的“大脑”，实际上也是几乎所有电子设备的“大脑”，从洗衣机、电动牙刷到医疗扫描仪和汽车。随着5G 互联网的到来、更多的数据存储及设备连接需求，对芯片的需求只会不断增加。最先进的芯片是将电子信号转换为光信号的芯片，与电子芯片相比，光子可以更多、更快地处理信息，而且使用的能量更少。光子芯片是加速芯片内部和芯片之间数据传输的理想技术。

集成光子学目前仍处于起步阶段，业界正努力在该领域实现突破。制造光子芯片的许多方面都可以从现有的芯片技术中复制，但还有很多方面有待突破。一个重要的方面是光子芯片的检验和测试阶段，目前还没有很好的解决方案，通常只有到最后才清楚芯片是否有效。这意味着原材料和能源的浪费，并且使得优质芯片变得格外昂贵。NXTGEN HIGHTECH计划支持开发测试设备，以便在生产过程中更早、更快、更轻松地检测光子芯片。

四、NXTGEN HIGHTECH计划与教育的结合

与六个领域的发展并行的是，荷兰正在努力加强系统工程专业的研发能力。荷兰已经拥有蓬勃发展的高科技产业和丰富的系统工程经验，然而，将日益复杂的系统知识正确地传递给下一代仍然是一个挑战。NXTGEN HIGHTECH 计划将与高等职业教育学院和大学一起，为高科技行业的可持续合作奠定基础，目标是到2030年将“荷兰系统工程方法”完全融入荷兰教育中。这种方法为高科技行业从业人员提供了更广阔的就业前景，并确保其尽快适应快速变化的劳动力市场。荷兰只有不断投资于技术知识和技能，才能更有竞争力地面向未来。

五、NXTGEN HIGHTECH计划对未来的影响

展望未来，短期内，NXTGEN HIGHTECH 计划为顶级高科技系统和材料领域的多个问题提供解决方案。例如，它正在探索制药行业和器官芯片大规模生产的通用标准；目前研究人员正在研究激光卫星通信中安全且可持续的数据通信设备；能源领域致力于为燃料电池、电解槽、电池和等离子体转换开发集成的、可扩展的生产链。这一切能够帮助实现流程工业的可持续性。

随着轻质材料机械的发展，复合材料领域为可持续航空航天工业的发展奠定了基础。半导体领域致力于开发更快、更节能的芯片设备，部分使用光来传输数据。到2030 年，芯片需求预计将翻一番，欧盟《芯片法案》旨在加强欧洲在该领域的领导地位，并将产能提高到全球芯片市场的20%。该计划可以帮助荷兰在国际芯片市场上占据关键地位。

NXTGEN HIGHTECH 计划的目标是，到2030 年开发出一个具有国际标准和数字产品护照的自主工厂运营系统。这将确保卓越的数字基础设施和供应链内更高的安全性。而智能工业子计划的目标是在未来20 年内将荷兰工业的产能翻一番。

六、政策建议

（一）强化国家战略科技布局，充分发挥新型举国体制的优势

荷兰一直重视顶层设计，将优势资源集中用于创新。例如，2011 年制定了“优先产业”（Top-Sector）政策，专注支持九大长期优势和战略重要性产业，包括农业和食品、化学制品、创意产业、能源、高科技系统与材料、园艺与原材料、生命科学与健康、物流、水资源。NXTGEN HIGHTECH 计划进一步跟进，更加专注于前瞻性关键领域。因此，建议我国加强前瞻性思维和全局性规划，系统地进行科技创新顶层设计；充分发挥新型举国体制的优势，集中资源，共同推动关键核心技术攻关；加强对新兴行业的战略研判，优化新型举国体制科技重大项目选题；坚持问题导向和目标导向，平衡国家战略的紧迫性与科学研究的规律性；同时，坚持阶段性和长远性的辩证统一，制定新型举国体制攻关路径，全面提高创新效能。

（二）鼓励创新主体协同创新，推动政产学研深度合作

NXTGEN HIGHTECH 计划的合作伙伴包括高校、科研机构和高科技公司，覆盖大企业和中小企业，各主体以需求为导向，通过市场化手段相互组合开展技术攻关和项目合作，进一步丰富了荷兰政产学研合作模式，即“金三角模式”，政府、科研院所和企业之间有机协同。[1]因此，建议我国进一步充分利用市场和政府的合作，建立政产学研的协同创新机制，促进“产教融合、校企合作”，完善创新生态系统；在关键核心技术等领域，发挥集中力量办大事的制度优势，同时有针对性地补充市场机制；政府在组织上发挥组织者的作用，确保跨部门、跨学科、跨区域的协同合作，畅通创新要素的流动；进一步完善要素市场化配置机制，确保不同市场主体平等获取生产要素，实现效益最大化和效率最优化。

（三）创新产业人才培养模式，构建产教融合培养体系

荷兰一直注重人才培养，不仅拥有世界一流的研究型大学，还有规模庞大、质量优良的应用科技大学，构成了双元高等教育体系。[2]荷兰政府在2014年发布的《2025 科学展望——未来的选择》政策报告中强调了科学、社会和产业之间的联系以及人才培养生态环境的构建。[3]NXTGEN HIGHTECH 计划进一步强化了高等职业教育学院和大学的联系，将荷兰高科技产业和丰富的系统工程经验全面融入教育体系，强调系统工程专业能力的培养。因此，建议我国进一步完善校企合作的合作机制，改革人才培养模式，支持双导师联合培养模式，联合高校、科研机构和企业，将企业的需求、技术、产品、人才和资金等多元要素融入高等教育人才培养体系，实施产教融合和协同培养的模式。

（四）加大财政和金融支持力度，提高科技创新投入强度

荷兰之所以在科技创新方面表现出色，与其长期以来充足的研发资金投入以及全方位的创新资金支持密不可分。根据荷兰统计局最新统计数据（https://www.cbs.nl），荷兰在2021 年的内部研发支出为197.52 亿欧元，研发投入强度达到2.27%，来自企业界的投入占比达66%。[4]近几年，荷兰政府研发支出逐年增加，占GDP的比例在2021 年增至0.8%。[5]NXTGEN HIGHTECH 计划的资金中，将近一半来自国家成长基金。因此，建议我国充分发挥财政科技资金的引导作用，运用财政直接投入、税收优惠等多种财政投入方式，引导金融机构更积极地支持创新活动，激励企业增加科研经费投入，鼓励社会资本参与重大技术攻关，建立多元化资金投入格局，促成政府、市场和社会资本之间协同联动的科技稳定投入新机制。

（五）积极推动国际科技合作，营造开放创新生态体系

荷兰尽管拥有强大的科技基础，但国土较小，产业链相对有限。面对日益复杂的创新挑战，荷兰深谙国内力量难以独自解决所有问题，因此，积极开展国际合作成为其保持可持续发展的关键策略。这一理念根植于荷兰文化中，体现在分工合作、优势互补的“开放创新”合作模式，呈现出平等协商、合作共赢的“圩田模式”（Polder Model）合作文化。[1]NXTGEN HIGHTECH计划不仅汇聚了荷兰国内的领军企业，例如阿斯麦尔、帝斯曼等，还吸引了许多跨国公司的参与，如空客、博世等。在这个计划中，除了联合开展技术研发，集成创新也被赋予了重要任务。因此，建议我国在当前“双循环”新发展格局下，紧密围绕问题和需求，以提升自主创新能力为核心目标，更加积极、开放地拥抱国际合作与交流。鼓励跨国企业设立研发中心和开放式创新平台，培育全球化的创新生态系统，使跨国公司能够实质参与并贡献于创新进程。同时，推动国内企业更主动地融入国际创新合作网络，提高合作的广度和深度，促进科技成果的共享与传播。这种广泛而深入的国际合作进一步增强创新体系的韧性，推动我国科技事业迈向更高水平。