金融危机以来,可以说世界经济进入“新平庸”状态,寻求科技创新突破、孕育新产业、寻找新增长点成为各国共识。当前,新一轮世界科技革命和产业变革正在兴起,将对世界经济政治格局、产业形态、人们生活方式等带来深刻影响,也将重塑世界科技竞争格局。
新一轮世界科技革命正孕育兴起
18世纪以来,科技革命尤其是技术革命一直是产业革命的先导,产业革命是技术革命的结果,而科学发现则是技术革命的先导。
我们通常说第一次技术革命是18世纪的蒸汽机和机械革命,关键技术包括动力和机械等技术,而这些技术的基础是经典力学、热力学理论的创建。第一次技术革命带来的产业包括纺织工业、煤和铁、机械、蒸汽机和铁路等。
第二次技术革命是19世纪的电力和运输革命,关键技术是电力、运输、化工和电讯等技术,而这些技术的基础是电磁学理论的创建。第二次产业革命是电气化革命,主导产业包括电力、石化、钢铁、汽车和家电等。
第三次技术革命是20世纪的电子和信息革命,第三次产业革命是自动化和信息化革命,而其基础是相对论、半导体和计算机理论、遗传和基因理论。通常认为第三次技术和产业革命可分为两个阶段:第一阶段是电子和自动化阶段,关键技术有电子、自动控制、激光、材料、航天和原子能等技术,主导产业包括电子工业、计算机、原子能、航天和自动化产业等;第二阶段是信息化和智能化阶段,也就是当下这个阶段,关键技术有信息、云计算、量子通信、智能和绿色等技术,主导产业包括信息产业、电子商务、物联网、无线网、大数据、智能制造、先进材料、智能机器人、智慧城市、绿色能源和生物产业等。
按照这个规律看,新时代科学研究寻求新发现,也将为下一次技术革命奠定基础。
新时代世界科技发展具有三大特征
当前科技发展具有三个明显特征:
科学新发现到技术革命的周期越来越短,节奏越来越快,呈指数式进步趋势。比如说,从20世纪初爱因斯坦提出狭义相对论到第一颗原子弹爆炸相距40年。但现在,从人类基因组获取全部DNA编码到技术层面的免疫疗法问世和基因编辑只需要20年。
技术革命成果推动产业进步越来越细密,无孔不入,呈现渗透式发展的趋势。比如说,大数据进入电商、物流、公共管理、国家安全等各个领域,提高了效率、降低了成本、减少了失误。又比如3D打印结合到航空航天、机械装备、汽车、造船等各个行业,取代了很多传统机床加工,迅速提高了生产效能。
技术革命对产业经济的影响越来越显著,一项新技术问世很快就能“兴一业亡一业”,并对社会产生始料未及的深远影响,颠覆式效应越来越明显。比如说,电子商务对传统零售业的颠覆,进而影响到商业地产,但同样又推动物流业进步;刚刚兴起的人工智能对金融行业已经产生明显影响,大量业务员岗位被取代。
面对这些趋势,我们必须有紧迫感,加快建设科技创新强国步伐,否则很快就会被甩下。
中国总体仍处“追赶”状态
可以看到,近5年来,中国科技界确实取得了一大批有国际影响的重大成果,呈现加速发展的势头。在基础科学领域,射电望远镜、上海光源、大亚湾反应堆中微子实验等大科学装置投入使用,为科学探索奠定了物质基础,量子纠缠、中微子、引力波、暗物质的探测都有中国科学家的贡献,铁基超导、外尔费米子、干细胞和再生医学等面向前沿的重要科技成果水平达到世界前列。在技术领域,载人航天、空间科学、深海深地探测、超级计算、人工智能、高速铁路、第四代核电、新一代无线通信、超高压输变电等产业关键技术迅速发展成熟。
但同样要看到,中国无论是基础科学还是前沿技术,总体上还是处于“追赶”的状态。
比如,以科技论文产出来看,在前沿科学领域,美国依然占据绝对优势,无论是学术论文的数量还是质量,都遥遥领先。而中国论文数量排名第二,但从质量来看,中国大陆只有0.56%的“高水平论文”,远低于美国(1.19%)以及平均值(1%)。
再如,我们的量子通信卫星“墨子”号今年率先实现了千公里级的纠缠态分发和中欧量子保密通信,但还存在短板:一是量子纠缠态分发的理论突破是奥地利科学家做出的,我们主要是在技术上实现;二是在量子科学的另一大分支量子计算方面,美国的谷歌和IBM都已经向50量子位的“量子霸权”标准冲击,我国只是8量子位、10量子位的水平。
需加快推动科技创新体制改革
党的十九大明确提出,加强国家创新体系建设,强化战略科技力量;科技实力将大幅跃升,跻身创新型国家前列。这些表述,显示出党中央对科技创新的高度重视。
从目前看,我们还是要借鉴发达国家特别是美国科技发展的经验,推动科技创新体制的改革。
一是打通“科学发现到技术突破”“技术突破到产业进步”的瓶颈环节,让企业真正成为技术创新的主力。对比美国看,技术创新的主力是企业,比如说谷歌、IBM这样的高技术企业,美国企业科研投入占科研投入总额的70%以上,我们还应该多努力培育创新型企业,加快技术转移。
二是加快建设面向前沿的科研机构,推动“无人地带”突破。同样对比美国,有国防部高级研究计划局、能源部下属多个国家实验室这样前瞻性的科研机构,鼓励各种创新创意。从我国实际看,建设类似的机构非常必要。
三是更大力度吸引全世界科技人才和改革评价机制。美国在20世纪的科技起飞,直接得益于两次世界大战之间从欧洲吸引了大批高质量科学家。我们目前也有“千人计划”“百人计划”“长江学者”等多种吸引国外科技人才的项目,但总体来说,我们吸收的人才面还不够宽、标准设置还不够科学,对于科研人才和成果的评价机制还存在不少问题。
总体看,中国科技发展有很好的势头,只要我们坚持改革、坚持开放、坚持学习,成为科技创新强国的目标就一定能够实现。(半月谈记者 陈勇)