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颠覆性技术的国家视角:源起、概念与应用

2024-06-19刘安蓉曹晓阳张科苗红波张建敏

理论与现代化 2024年3期
关键词:概念战略

刘安蓉 曹晓阳 张科 苗红波 张建敏

摘要:颠覆性技术被称为“改变游戏规则”“重塑未来格局”的革命性力量,已上升为国家非对称战略的破题之举。基于国家视角探索更为宏观和战略的概念诠释具有时代意义。首先,本文多维度溯源国家视角的形成,从历史逻辑上探查了颠覆性技术、康波周期与世界科技强国崛起的内在关联,从战略成因上梳理了颠覆性技术应用于大国转型性创新的战略化历程及其内在逻辑,从理论源由上阐释了颠覆性技术变革过程的战略情境与颠覆性技术概念认知中蕴含的国家视野。其次,分析了颠覆性技术国家视角的本质与着力点,给出“愿景驱动、需求导向、源头供给、格局重塑”的基本定位,并归纳了国家视角颠覆性技术的概念框架。最后,结合国家视角在新型举国体制的应用,提出国家战略实施的重点类型和实施策略。

关键词:颠覆性技术;国家视角;战略;概念;新型举国体制

中图分类号:F273.1;F276.5    文献标识码:A     文章编号:1003-1502(2024)03-0052-15

一、引言

颠覆性技术被称为“改变游戏规则”“重塑未来格局”的革命性力量。2023年中央经济工作会议提出:“要以科技创新推动产业创新,特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能,发展新质生产力”。而美国近期在多点部署发展颠覆性技术的同时,于2023年2月16日宣布成立“颠覆性技术打击部队”,瞄准半导体、人工智能、未来通信、新能源、新材料、医药等颠覆性技术领域,明确将中国、俄罗斯、朝鲜和伊朗作为技术打压对象。种种迹象表明,颠覆性技术在大国博弈中的突出效果和特殊作用,不仅深刻体现出科技创新在国家战略中的核心地位,也表明国家早已成为参与或主导颠覆性技术创新的特殊和重要的角色。当历史走向大国博弈时代,颠覆性技术内在的战略属性逐渐显性化、工具化,并上升为国家安全与发展的重要抓手,其蕴含的国家定位、国家立场色彩得以彰显。因此,从国家视角认识颠覆性技术,已成为重要的、紧迫的时代命题。

二、颠覆性技术国家视角的历史逻辑

历史上重大颠覆性技术总是周期性群体涌现,引发康波周期进而推动世界科技强国的崛起,形成历史大尺度下的国家视野。

(一) 重大颠覆性技术引发康波周期

历史大尺度客观呈现出“科学—技术—经济”转化的周期性规律,其本质表现为 “科学革命—技术革命—工业革命”的递次推进过程,颠覆性技术为科学技术革命向经济的转化创造了巨大能量,成为引发康波同期兴起的基础性创新,促使产业发展、技术—经济范式乃至社会生产结构和生产关系发生颠覆性变革[1]。自工业革命以来,全球经历了五轮康波周期,承载着由三次技术革命导致的三次工业革命,每一康波周期都是以重大颠覆性技术突破为特征的技术革命的相互融合,每一轮周期的起始或者结束都是以一个重大颠覆性技术作为标志,如纺织工业和蒸汽机技术、钢铁和铁路技术、电气和重化工业、汽车和计算机等[2]。这些技术都有一些共同特点:(1)能够使现有技术、产业和规则“归零”,使现有的力量结构和基础发生根本性变革,从而替代现有主流技术成为未来主流;(2)技术的应用领域广、影响深,可带动一系列产业的发展。因此,重大颠覆性技术周期性群体涌现并与经济社会的深度融合,是引发工业革命助推康波周期兴起的重要动因之一。

(二)重大颠覆性技术、康波周期影响世界体系变迁

日本经济学家赤松要认为,世界体系有一种“中心—外围”结构,因为后发优势的存在,外围国与中心国之间综合国力的差距呈现出一种“收敛—发散”的周期特征,周期长度为20—60年,其长边正好与康波的长边对应。一般而言,中心国是创新的引领者,由于创新具有外部性,外围国在追赶过程中差距收敛。在有些历史节点,外围国甚至会赶超中心国家,从而重构世界体系的结构[3]。历史上,科技强国的崛起都抓住了重大颠覆性技术、康波周期的机遇而成为世界体系的中心国,主导或引领了不同历史时期的科学革命或技术革命,成为历次工业革命的倡导者、核心力量和主要受益者。表1梳理了颠覆性技术与世界科技强国崛起的对应关系。不难看出,最先产生重大颠覆性技术的国家往往具有先发优势,可以不断保持领先地位,拉大与后发国家之间的差距。重大颠覆性技术的群体涌现会产生技术分叉、转移浪潮,催生新兴产业,助力后发国家打破中心国技术垄断锁定,为后发国家的崛起提供了历史性机遇。每次颠覆性技术的群体涌现和康波的兴起促进了中心—外围国的更迭,世界科技强国崛起正是把握了颠覆性技术“换轨”的先机,抓住新一轮康波周期兴起的机遇,成功撼动了世界格局,实现了大国的替代和超越。

三、颠覆性技术国家视角的战略成因

国家之间的竞争不仅取决于自身的实力,也取决于相对竞争优势的此消彼长及其对国际格局的重塑。这种重塑表现出大国面对既有优势弱化、对手差距缩小等挑战,或自身后发赶超形成非对称优势等意愿,主动谋求战略变革,引导形成颠覆性的科技优势,并促进军事经济跨越式发展的一种转型性创新,其目的在于超常规提升自我、改变国家之间力量对比之现状,巩固或赢得大国竞争优势[4]。因此,大国转型性创新的战略意识和目标导向推动颠覆性技术的形成、发展和应用,使之客观上具有了国家目标、国家定位、国家立场的战略化性质,凸显国家视角。

(一) 颠覆性技术的战略化历程:萌生、兴起及兴盛

科技革命和大国竞争促使二战以后美国政府率先介入颠覆性技术创新,把颠覆性技术正式纳入大国博弈的战略视野,成为构建和巩固大国竞争优势的战略工具,并伴随新一轮科技革命与世界体系的变迁,进一步上升为世界科技强国共识,在支撑大国转型性创新中发挥了先导性引领性的战略作用。颠覆性技术上升为国家战略的历史大致可划分为3个阶段(见图1)。

1. 颠覆性技术战略化的萌生阶段(20世纪50年代至60年代)

颠覆性技术由自然演进向国家干预的战略化转变肇始于核技术的突破及其对战争规则的颠覆性影响,这使得美国极其重视维持其军事技术优势。1953年美国提出以核技术优势抵消苏联军队常规兵力数量优势的“新面貌”战略(第一次“抵消战略”)。苏联发射人造地球卫星引发“Sputnik”危机,促使美国1958年设立高级研究计划局(ARPA,1972年更名为DARPA),用以主动、系统培育能够构成“技术突袭”的颠覆性技术,解决如何“制造和预防技术突袭”,从执行层面为颠覆性技术服务国家安全提供突破口[5]。在“一代半”前瞻思维驱动下,第一次“抵消战略”启动了ARPA网(即后来的互联网)、激光和无人机等颠覆性尖端技术的研发,这些技术为下一次战略成功提供了关键组件的技术基础[6]。这一阶段基于非对称竞争的战略思想以及抵消与突袭的战略目标,使美国构建了主动提出、捕捉、孕育颠覆性技术的途径,由此开辟从战略高度上引领颠覆性技术发展并服务于战略需求的国家干预模式,并表明颠覆性技术的战略化不仅可能而且必要,国家视角得以初步显现。

2. 战略化的兴起阶段(20世纪70年代至90年代)

在此阶段,来自战略转型的军事需求引领显著催生出一大批颠覆性技术并得到快速发展和应用。面对美苏核均势,美国寻求新的非对称方式,1980年提出第二次“抵消战略”,旨在以先进微电子和信息技术为核心实现“技术赋能价值”,通过发展隐身技术、精确制导和计算机网络等颠覆性技术,大幅度提升了常规武器平台的作战效能。1980年太空技术的发展催生“高边疆”战略,由此产生战略防御创新计划(SDI),基于战略防御需求催生出定向能技术、高速数据链等颠覆性技术,并物化为武器装备投用于1991年海湾战争中,展示了出乎意料的压倒性优势,塑造了全新的战争形态[7]。随后通过1993年提出的“信息高速公路”计划,美国将颠覆性技术在军事变革上的成功向商业转移并带动了信息经济的繁荣。这一阶段,美国凭借其长远的战略眼光和创新精神,提出一系列转型性创新战略,从源头上引领和塑造了一大批服务于战略目标的颠覆性技术,其由军到民的发展和应用为美重夺对苏全面竞争、对欧日经济与技术挑战的战略主动权,极大彰显战略引领发展颠覆性技术的作用和价值,由此奠定了颠覆性技术的国家视角地位。

3. 战略化的兴盛阶段(21世纪初至今)

这个阶段最显著的特点是颠覆性技术的战略化由军向民推广在主要科技强国得到全面凸显。科技强国把颠覆性技术创新摆在发展全局的核心位置,提出各类战略强化前沿核心技术创新领域的研发布局和创新组织建设,掀起新科技革命下战略驱动培育和发展颠覆性技术的高潮。图1列举了欧盟及美、英、日、俄、德、澳、中等主要国家实施颠覆性技术的相关计划与战略目标[8-10]。这一时期,美国强化对人工智能、量子科技等新兴颠覆性技术领域的全线布局[11],军事战略上先后部署国防部2013—2017年科技发展“五年计划”、改变“游戏规则”的“下一代技术”项目以及第三次“抵消战略”,重点布局、发现、辨识和培育具有潜在军用价值的前沿性战略性颠覆性技术,强调颠覆性技术的识别、开发、试验、推演,通过发展人工智能和自主化等新兴颠覆性技术,实现作战效能的阶梯式飞跃,以非对称手段寻找自身优势和利用对手弱点以达到威慑目的[12]。

(二)颠覆性技术战略化的内在逻辑:动因、条件、支撑

战略化历程表明,颠覆性技术的战略化并凸显国家视角不是与生俱来的,其形成来自技术与国家的战略关联,具有思想动因、前置条件、支撑能力的内在逻辑。

1. 国家转型性创新的“抵消”意识是促成颠覆性技术战略化的思想动因

正如美国三军参谋长联席会议前主席马丁·登普西所言,美国永远也不愿把军队派遣到一场“公平”的战斗中。在这一理念驱动下,美国先后提出的三次“抵消战略”以及SDI计划都是非对称思维的鲜明体现,一直试图通过发展独有的技术、独特的方式来占据竞争的主动。可见,转型性创新产生于大国博弈情境下非对称优势的国家战略意图,其本质是“抵消”,在抵消竞争对手优势的同时,也对大国自身由利益固化、思想固化和价值网络固化等深层次矛盾产生的劣势实施抵消[13]。思想决定行动,转型性创新的非对称竞争思维由此催生战略的变革,并转化为对颠覆性技术的战略引领。美国长期以来高度重视战略需求的引领作用,在《国防战略报告》和《国家军事战略报告》等纲领性文件中都予以强调。我国近期提出“发展新质生产力”,把原创性、颠覆性科技创新列为战略之重优先发展,从决策意图上赋予了战略引领发展颠覆性技术的主观能动性。

2. 战略变革的目标与行动计划是催生和应用颠覆性技术的前置条件

新科学原理催生新技术的同时,国家战略变革的意图与需求在很大程度上干预进而改变了技术的进程,尤其是颠覆性技术在引发军事领域革命时并非是自发的过程,而是战略思想选择新技术并使之成为一定时期核心军事能力创新“游戏规则”的过程。从DARPA“制造并预防技术突袭”到美国三次“抵消战略”,从国防领域到民用领域的颠覆性技术科技计划,国家追求转型性创新的战略思想,创造出巨大的全新战略场景,由此决定了国家需要发展哪些颠覆性能力,提出、选择和培育什么样的颠覆性技术。如美国为实现第三次“抵消战略”,制定《长期研究与发展计划》,识别出可确保美军在2030年关键的军事优势的技术清单,提出了航天技术、水下技术、制空权和空袭技术、防空与导弹防御技术、其他新兴军用和商用技术等颠覆性技术[12]。可见,从国家意志与目标出发,以战略思想的变革为源头,以具体的计划或行动指导颠覆性技术的发展,为驱动多域颠覆性技术的群体式开发和应用创造了前置条件。

3. 颠覆性技术的突破与应用是促成战略变革效果得以实现的核心支撑

新技术始终是夺取竞争主动权的关键一环。美国第一次“抵消战略”重点强调了核技术优势抵消苏联常规数量优势,但由于苏联已掌握了核技术,一定程度上因对手在同一技术轨道的后发赶超而抵消失败;第二次“抵消战略”以先进微电子和信息技术为核心,在新的技术轨道上赋能武器平台新价值,通过颠覆性技术的突破和装备上的应用,创造出新的战争形态和作战场景,从而形成降维打击的颠覆性效果[4]。通过颠覆性技术的突破与应用形成全面或非对称优势的技术、竞争力和战略优势,是促成战略变革效果得以实现的核心支撑。基于这种认识,DARPA将“拓展技术边界”作为核心工作,通过克服看起来不可能跨越的物理和工程障碍,将技术突破带来的新能力直接应用于国家安全,使得技术决定战术进一步发展成为技术决定战略的趋势[7]。因此,以颠覆性技术为核心打造新的非对称优势助力大国博弈,成为主要科技强国谋求转型性创新的撒手锏。

四、颠覆性技术国家视角的理论缘由

颠覆性技术作为“当下的边缘力量,未来的主流技术”,被视为战略工具。国家视角是一种高维度的战略视角,其理论依据来源于颠覆性技术变革过程的战略情境上升到国家层面的一种战略反应,以及在概念认知上与国家主体实践的深度融合。

(一)颠覆性技术变革过程的战略情境

颠覆性技术由边缘力量到未来主流的变革过程蕴含技术的创新扩散、后发赶超等众多产生格局重塑的战略情境,通过传导上升到国家层面,形成国家的战略视野。

1. 颠覆性技术创新扩散的变革过程具有国家视野

颠覆性技术从低端切入最终取代已有技术,开辟出新市场,形成新的价值体系,表现为技术竞争边界转移对市场的破坏,也是创新得到新市场认可从而不断扩散的过程[14]。一方面,这个过程在微观路径上完成“技术→产品→企业→产业”,在技术体制的中观路径上完成“技术体系→企业群体→产业集群→区域发展”,在产业创新的宏观路径上完成“生态位→社会技术体制→社会发展愿景”,这是一个从技术研发到技术市场化再到技术社会化的过程,涉及科研主体、市场主体、社会主体与政府主体的博弈与竞合,并从基于技术/商业模式的战略规划、颠覆战略实施、颠覆战略实现等方面,赋予颠覆性技术独特的复杂的战略情境[15],它不只限于技术和市场范畴,而且涉及产业体系和社会范式的变革[16],使颠覆性技术从微观到宏观,由技术替代的变革影响跨越到技术—经济范式、技术—社会体制的格局重塑,由此传递到国家层面产生重大的战略关切与不同程度的治理需求。另一方面,通过政府引导和促进颠覆性技术早期识别[17]、选择与培育以及实施前瞻性治理[18]等重大举措,再由宏观到微观深入到关键节点给予国家战略驱动和创新治理的闭环回应。上述变革过程的战略情境客观上凸显出颠覆性技术具有的国家视野。

2. 颠覆性技术创新的后发赶超情境由企业层面上升到国家层面

颠覆性技术基于新进入者对在位者的挑战并由此带来全新的产品、产业或市场模式,是一个潜在市场进入者与在位者的相互博弈过程[19]。颠覆性技术往往比主流技术更加昂贵且有些性能难以超越主流技术,因而不受主流客户重视,但对后发企业存在“引爆点”的价值优势却吸引着新的客户群,冲击了传统技术体系,为后发企业带来了不同的竞争模式[20],也带来后发国家赶超的战略情境。路风剖析在液晶显示技术由美国发明—日本实用—韩国锁定—中国主流爆发历程中的创业史,揭示了国家产业技术战略在国家赶超的竞争优劣势转换中发挥的重要作用[21],进而通过对中国高铁替代传统铁路的复盘,指出国家对于发动具有重大变革影响的颠覆性技术创新具有关键作用[22]。颠覆性技术的赶超情境置身于国家特定阶段特定领域,本身离不开国家的发展意志与工业战略的支持。罗晖总结了后发国家科技赶超的历史经验,提出颠覆性技术为非对称赶超提供突破性机遇[23],回答了国家作为创新者的理论意义,这是在宏观层面国家视角的表现。

(二)颠覆性技术的概念演进与国家主体认知深度融合

国家主体与颠覆性技术的概念生成有着深厚的理论渊源,不仅深刻影响颠覆性技术思想的萌芽,也融入概念的演化中,使概念的发展上升到战略引领的高度。

1. 颠覆性技术概念萌芽于国家实践

颠覆性技术概念溯源于经济学家熊彼特“创造性破坏”(creative destruction)这一变革性思想,并受到托马斯·库恩关于常规科学与革命性突破的非线性的、颠覆性思想的影响[24]。国防与科学领域最早将创造性破坏的变革思想运用于实践。1958年美国DARPA以制造与防范技术突袭为目标,最早提出突破性技术(breakthrough technology)的概念,并将技术突破性、效果颠覆性和研发高风险等理念应用于研发活动中,从而产生并孵化出一系列颠覆性技术。1967年美国国家科学基金会提出变革性研究的科技政策概念,在科学研究范畴为颠覆性技术的形成创造原理突破的条件[25]。可见,颠覆性技术概念的萌生受到来自理论研究与国家实践两方面力量的共同作用,表明颠覆性技术从一开始就既未局限于技术也非单纯的经济学概念,而是国防与科学研究领域的典型应用,从思想源起表现出国家视角的色彩。

2. 颠覆性技术概念的扩展从市场竞争向国家战略引领高度提升

自克里斯坦森1995年提出“颠覆式创新”概念以来,其市场导向的理解延伸至科学技术和国防领域,从而扩展了新的内涵。在科学技术领域,2007年美国发布《NSF加强支持变革性研究》,第一次提出科学研究项目评审的关注点从“高风险”到“变革性”的转变,正式界定了“变革性研究”的概念,形成“有潜力彻底改变对现有科学或者工程概念的想法,创造研究新范式或科学(或工程)的新领域”的思想,并从研究到知识的变革发展到具有真实转化价值成果的“变革性创新”[26]。在国防军事领域,美国国防研究与工程署规划计划主任Alan R.Shaffer指出,颠覆性技术是从既定的系统和技术体系中“衍生”“进化”出新的主导性技术,取代已有技术,使军事力量结构、基础以及能力平衡发生根本性变革[27]。上述认识推动“颠覆性技术”概念跳出了商业领域,在国防军事领域完成彻底的技术变革、能力变革和军事格局变革,在科学技术领域改变现有科学或工程概念,挑战传统科学范式并能改变游戏规则。进一步来看,上述领域均处于国家战略关口,国家关注的“颠覆性技术”不一定强调竞争情境,更强调技术的突破性与效果的变革性。这一理念的提出使颠覆性技术由市场竞争范畴向国家战略引领的高度提升,呈现国家视角特性。

五、概念框架:颠覆性技术国家视角的内涵与定位

综上分析,一项新技术最终能否成为颠覆性技术,并非单从市场竞争的角度出发,还受到国家战略、政府治理、社会—技术体制等诸多因素的综合影响。颠覆性技术的国家视角,就是以国家为主体对颠覆性技术的总体认识和价值取向,使颠覆性技术的概念认识超越市场竞争的层次,上升到国家战略引领的高度,更强调技术的战略价值,既有现实基础,亦凸显时代价值。

(一)国家视角的本质

颠覆性技术对社会经济军事产生深远影响,尤其是处于国家战略关口的“颠覆性技术”,关乎国家安全与发展,其技术的突破性、效果的变革性、颠覆的广泛性,直接使技术与国家战略高度相关,成为国家转型性创新的战略重点并影响大国兴衰。把握国家视角下颠覆性技术的本质离不开其技术属性、主体属性和社会属性,表现出以下特征。

1. 新领域新赛道,颠覆性技术对国家战略边界的规定性

1945年范内瓦·布什等发布的报告《科学:无尽的前沿》将科技比喻为美国亟待开拓的新边疆,由此影响到二战后美国国家安全观,即从关注核能技术、信息技术、太空技术、海洋技术、生物技术到当前关注纳米技术、智能技术,在这一过程中,美国以引领第三次科技革命为契机,基本垄断了信息、能源、交通、物质与生命科学等领域重大颠覆性的科技突破,在新的科学技术领域和赛道建立起了全球科技与产业版图。颠覆性技术代表科学创新的最高峰,由颠覆性技术带来的技术飞跃为技术的渐进发展开辟了道路,形成了科技革命最具根本性和主导性的技术边疆,进而拓展了国家战略可延伸和触及的边界。党的二十大报告提出“开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势”,就是要以世界经济体系中最为活跃、最具爆发式增长潜力的通用性、颠覆性、创新性、先导性的关键新技术和战略新产业,作为引领国家未来经济社会发展的决定性力量,面向人类认知和科技创新的“无人区”,开辟人类认识和改造客观世界的“星辰大海”[28]。因此,从技术属性来看,技术边界决定国家战略边界,是一种基本的客观存在,这是国家视角的基础。

2. 新型举国体制,战略引领颠覆性技术发展的必要性

转型性创新的强国发展始终将战略引领贯穿于颠覆性技术的发展进程,战略引领本质上体现国家作为主体主动谋划和主动作为的意图与作用。二战以来,美国通过未来战争设计、作战概念创新、对手体系弱点分析等多种方式,“设计”新的军事需求牵引颠覆性技术的发展,在美苏争霸、美日半导体主导之争等军事经济领域赢得了战略博弈的优势[29]。由此可见,国家主体的作用首先在主观上建立特定的战略意愿进行主动谋划,在遵循科学技术发展规律的同时,国家的战略意图与需求对发展哪些颠覆性能力进行干预,提出、选择和培育哪些颠覆性技术,引导颠覆性的科技优势达成国家的战略目标。在此基础上,国家主体的主动作为转化为新型举国体制,以国家战略计划、战略平台、战略科技力量等载体的组织动员,超越市场自由竞争,对事关国家安全与发展战略属性的颠覆性技术进行主导或参与,实现政府推动与市场选择的有机结合[30]。因此,从主体属性来看,运用新型举国体制对颠覆性技术进行战略引领体现了国家主体的主观能动性,这是国家视角的关键。

3. 新变革新治理,颠覆性技术创新的不确定性与变革风险的治理保障性

颠覆性技术对传统社会生产和生活秩序可能产生广泛而深远的影响,它具有强大的破坏性,能以革命性方式对应用领域产生“归零效应”,重构应用领域的体系和秩序,并由此改变人们的生活、工作方式和作战方式[31],使其创新的不确定性与潜在风险超越政府、组织、用户、社会公众现有认知的极限,对既有格局、规则和框架冲击迅速、影响剧烈,不可逆转地冲击国家创新治理边界与社会管理模式,甚至可能突破治理框架体系的自适应调整能力,且不以人的意志为转移,极易引发社会的失序与动荡,直接影响到国家的安全与发展。变革风险的治理需要国家出手,组织动员社会力量应对颠覆性创新引发的技术管理冲突与各种潜在风险,提供国家层面的宏观视野与综合方案,并给予长期动态的过程治理,科学引导发展和规制风险[18]。因此,从社会属性来看,国家视角的核心是如何实现对颠覆性技术创新的有效治理。

(二)国家视角的着力点

颠覆性技术国家视角的本质特征基础在于技术边疆的规定性,关键在于国家战略的引领性,核心在于国家创新治理的保障性,由此可见,国家视角的颠覆性技术已超越技术和市场范畴,它基于国家主体属性,立足于引领国家科技创新,驱动产业体系和社会范式的变革,既强调“有为政府”,又涵盖“有效市场”,从而具有战略的高度、全局的广度、实用的深度。从系统观和时空观来看,国家视角的着力点突出表现为以“谋”发力[31]。

1.“谋全局”,重在意图与方位

国家视角首先是一个整体的全局性的视域。放眼外部,立足世界体系变迁的全球视野和百年变局,确立战略意图,催生战略变革,锚定颠覆性技术创新引领的全局方位。审视内部,整体看待颠覆性创新过程中所涉及的内在要素和外部塑造力量,对颠覆性技术创新引发国家转型发展给予全局性的审视和规划,从而体现空间跨度。

2.“谋长远”,重在预见与指导

国家视角要紧紧围绕全球科技革命大趋势和产业变革大方向,展望颠覆性技术的未来图景,充分考虑从现实到未来的过程风险与不确定性,对于颠覆性技术创新涉及的科学突破与传播、技术发明与转化、产业锁定与扩散等重大转折点,给予系统的前瞻性预测和指导,从而体现时间跨度。

3.“谋重点”,重在选择与培育

国家视角要紧扣战略目标战略全局抓主要矛盾。一方面,面向重大战略需求,围绕国家所需新质生产力,提出、遴选、聚焦战略性、前沿性、颠覆性的未来技术,进行超前预置布局培育,建立长板优势和竞争制高点,形成国家战略主攻方向,有所为有所不为。另一方面,针对关键核心技术“卡脖子”问题寻求颠覆性创新,围绕痛点和难点进行技术的选择与培育,实现关键领域颠覆性技术突破,从而体现结构性。

4.“谋基础”,重在环境与治理

国家视角要把营造创新生态、厚植创新土壤、夯实基础环境(硬实力和软实力)作为发展颠覆性技术的根本,使得颠覆性技术创新体系根植于国家体制基础、能力体系和人文环境,激活各类创新平台和主体,促进颠覆性技术的涌现进化。围绕颠覆性技术创新的不确定性和变革风险,为未来的“风险社会”做好政策引导和管理创新,提供各种社会保障机制,强化颠覆性技术创新治理,从而体现基础性。

(三)概念框架

由国家立场出发,基于“谋全局、谋长远、谋重点、谋基础”的国家视角,将一国颠覆性技术创新发展纳入全局视域,建立长距视野、全域空间的基本定位和概念认识。

1.基本定位

对于国家主体而言,颠覆性技术的概念框架应以国家安全与发展战略为导向,首要的是体现其在“愿景驱动、需求导向、源头供给、格局重塑”的基本定位。(1)愿景驱动(战略的引领性):以国家的战略意图、宏观愿景决定颠覆性技术改变游戏规则,引领国家科技经济社会整体的转型性创新。(2)需求导向(问题或需求的导向性):颠覆性技术的应用关系全局性或战略性的行业以及社会公共消费与安全保障的重大需求。(3)源头供给(科技突破的前沿引领性):颠覆性技术创新的根本动能产生于前沿交叉、综合集成以及基础科学领域的率先突破,以增强源头性技术创新供给[32]。(4)格局重塑(变革的全局性):颠覆性技术的影响范围是全局性或战略性的产业体系、社会技术经济范式变革乃至社会生活与思维方式的重构。

2.概念认识

分析表明,颠覆性技术的国家视角不仅强调重大变革性质的颠覆性技术本身,而且扩展为基于国家战略视野驱动的创新范式。国家的使命在于担当顶层设计与科技、市场、生态、治理的供给者角色,通过塑造战略变革愿景,利用政府力量与政策工具,引领颠覆性技术的遴选培育与场景开放,并提供创新生态适配和变革风险的治理保障,从而决定了国家视角颠覆性技术的认识置身于国家主体高度,更重要的是体现战略的意图、全局的效果、技术的变革。由此归纳,国家视角的颠覆性技术是以国家重大战略变革意志为根本,以重大科技突破开辟全新技术轨道为源头,通过有为政府与有效市场结合,驱动社会技术体系跃迁,重构国家现有基础、能力、结构的战略性创新技术[33]。

六、国家战略实施的重点类型与实施策略

颠覆性技术的国家视角是立足国家主体定位提出的一种认知维度,是一个大概念,它并非包罗万象,也不排斥市场,而是强调颠覆性技术对于国家战略变革的重要价值,突出国家对具有重大影响的颠覆性技术及其变革效应所作出的战略反应和系统调适,由此形成国家战略实施两大重点类型,结合需求主导模式提出实施策略,为新型举国体制应用提供参考。

(一)基于科学技术属性的重点类型与实施策略

从科学技术属性来看,依据技术形态,国家视角的颠覆性技术可分为重大工程/装备类、产业核心技术类、通用目的技术类等类型。

1.重大工程/装备类颠覆性技术

这类颠覆性技术一般对国家经济社会发展和战略安排具有全局性、根本性重大影响,以集成创新、原始创新为基础,集科学技术工程于一体,技术系统复杂,关键技术突破难度大,不确定性显著,投资规模大、周期长,以国防、经济或社会公共基础设施为应用目的,具有公共产品属性,体现国家意志,代表国家战略方向,通过国家主导的重大工程颠覆性创新,完成技术系统或者更大层面技术经济范式的替代,实现全球创新引领[34]。如中国“天眼”探空、“蛟龙”探海、“神舟”飞天、北斗组网,美国“曼哈顿原子弹计划”“阿波罗登月计划”“电子复兴计划”等。

2.产业核心技术类颠覆性技术

这类颠覆性技术以科学新原理发现或各类概念、机理交叉融合后的新突破为基础,基于核心技术功能形成新兴产业,其技术突破与应用的不确定性强、投入周期长、颠覆对象明确,通过竞争性孵化成长逐步形成主导技术体系,能够最终替代传统产业成为未来主流。颠覆性技术创新政策根据技术难度、产业属性及国家的产业战略定位,决定政府引导与市场主导结合的程度[35],如盾构机技术、液晶显示技术、半导体照明技术等。

3.通用目的技术类颠覆性技术

通用目的技术是一种对于输入其技术的部门具有普遍技术改进潜力并能与其应用部门进行互补性创新的技术,强调技术应用的广泛性和技术的“赋能” 特性与互补性特征。由于这类技术在促进广泛的应用领域技术变革中发挥着深远的作用,往往被认为是定义时代的颠覆性技术,如蒸汽技术、电力、电子信息、互联网、半导体及现在的人工智能[36]。这类颠覆性技术一般以原理发现与集成创新为基础,跨学科与技术领域融合,技术突破与应用扩散的不确定性大,需要通过市场的充分竞争和试错、发散和收敛,形成平台技术的主导轨道。政府的作用在于从供给侧和需求侧双向发力,推动场景建设和创新生态繁荣[37],并就竞争前阶段或后发赶超情境给予技术研发资助和产业技术政策支持。

(二)基于重大需求导向的重点类型与实施策略

党的二十大报告指出:“坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,加快实现高水平科技自立自强”。“四个面向”回答了培育新质生产力朝什么方向努力、向什么目标发展等重大问题,并提出发展颠覆性技术的战略导向。

1.面向科技前沿,遵循科学技术演进规律的颠覆性技术

从科技发展规律的角度看,面向世界科技前沿的前瞻性基础研究、引领性原创成果的重大突破,是产生开创性颠覆性技术的重要来源。这类颠覆性技术由科学前沿突破产生,是在不断的科学发现与认知突破中形成的原始性创新,代表未来新一轮科技经济发展方向,是科技强国建设的根基,一般以大科学工程、超大规模科学计划等形式,由国家主导或资助[38],如中国量子计算重大专项、美国国家纳米技术倡议等。

2.面向经济主战场,对接产业转型升级开辟新赛道的颠覆性技术

面向经济主战场,每一次科技革命涌现的颠覆性技术机遇,将开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。这类颠覆性技术具有广阔的市场应用前景,围绕核心技术功能形成未来产业,通过竞争性孵化应用成为主流产业技术体系,能够产生技术替代、产业归零的重大影响。具体包括:(1)从无到有、创造赛道,体现为新技术、新模式在全新领域催生新兴产业、开辟全新赛道,如新一代信息技术催生数字经济等[39]。(2)从旧到新、颠覆赛道,体现为颠覆性新技术对传统赛道产生“创造性毁灭”影响。(3)从窄到宽、拓展赛道,体现为技术创新、模式变革、产品迭代等使原有赛道应用领域大为拓宽,如以北斗导航为代表的卫星通信在更宏观范围内和更微观场景内提供更好的服务[40]。(4)从有到新、重构赛道,体现为新技术、新模式对原有赛道的更新升级,如以电动化、智能化、轻量化和共享化为特征的新技术、新模式推动了汽车产业的智能网联。这类颠覆性技术具有竞争前技术的属性,其技术的成熟和创新的扩散有赖于市场充分的竞争,因此,在竞争前根据技术难度、产业属性及国家的产业战略定位来决定政府与市场的需求主导的结合程度。如投资大、风险高、受众广的通用目的技术、产业核心技术等。

3.面向国家重大需求,服务国家安全战略的颠覆性技术

我国经济社会发展、民生改善、国防建设面临许多亟待解决的重大现实问题,迫切需要通过颠覆性技术创新,破解创新发展科技难题。这类颠覆性技术对接的是根本性和全局性的科学问题探索以及关键领域“卡脖子”问题的破解,它事关国家政治、军事、经济、社会民生安全,需要自主自控,为国家重大战略决策部署提供科技支撑。对于前沿军事技术、重大科技工程/装备,一般以“纯政府主导型”“政府主导+市场参与型”的方式,谋划部署科技攻坚战。对于“卡脖子”技术,受供方技术锁定壁垒限制需要另辟蹊径换道超车,这类关键核心技术一般根据发展阶段、主体发展水平、创新需求等实际采用“政府主导+市场主体型”“市场主体+政府支持型”等创新联合体模式进行协同创新[38]。如国家第三代半导体技术创新中心(南京)牵头组建创新联合体开展技术攻关。

4.面向人民生命健康,对接人民生命健康与社会基本保障的颠覆性技术

面向人民生命健康,把增强人民群众的健康福祉作为颠覆性技术创新的重要导向,大幅增加公共科技供给,加快推进疫苗、药物的研发,加快推进绿色低碳、污染防治、社会治理等领域技术产品的研发。为人民生命健康、人口老龄化、重大灾害事故风险防控、绿色可持续发展等领域的重大需求提供系统化科技解决方案。这类颠覆性技术作为一种特殊产品,对接人民生命健康与社会基本保障,具有公共物品与私人物品的双重属性。一般采用“国家支持+企业主体”的模式,技术攻关以企业为主体,国家统筹调配资源,新型举国体制的优势非常显著[41]。

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National Perspective on Disruptive Technology:

Its Origins, Main Concepts, and Application

LIU Anrong,CAO Xiaoyang,ZHANG Ke,MIAO Hongbo,ZHANG Jianmin

Abstract: Disruptive technologies are seen as revolutionary forces that can fundamentally alter the status quo and reshape the future global landscape, playing a crucial role in asymmetric national strategies. A macro and strategic interpretation of the concept (disruptive technology) from a national perspective is of great significance for the era. First, this paper traces the formation of the national perspective on disruptive technology from multiple dimensions. Specifically, it delves into the historical link between disruptive technologies, Kondratiev waves, and the emergence of leading scientific and technological superpowers. It also examines the strategic application of disruptive technologies in driving transformative innovation in major countries, as well as the theoretical sources of the concept by tracing the strategic context of technology changes in which a national perspective has been established. Then, this paper investigates and summarizes the essence, core elements and the framework of the national perspective on disruptive technologies, clarifying the direction and position of disruptive technology as "vision-driven, demand-oriented, technology breakthrough, and world landscape reshaping". Finally, drawing on China's experience in mobilizing resources at a national level, the paper identifies key types and strategies for implementing a national strategy based on disruptive technologies.

Key words: disruptive technologies; national perspective; origins; concepts; new system for mobilizing resources nationwide

责任编辑:邓   喆

基金项目:中国工程院咨询研究项目“重大颠覆性技术发展若干重大问题研究”,项目编号:2021-HYZD-13。

作者简介:刘安蓉(1973—),女,中国工程物理研究院科技信息中心正高级经济师。

曹晓阳(1983—),男,中国工程科技创新战略研究院副研究员。

张   科(1967—),男,中国工程物理研究院研究员。

苗红波(1977—),男,中国工程物理研究院公共事务管理部研究员。

张建敏(1972—),男,中国久远高新装备技术有限公司研究员。

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