2025年《政府工作报告》明确提出“建立未来产业投入增长机制,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业”。近年来,世界主要国家、我国中央和各地方都在加强未来产业的系统布局和积极培育。从基本内涵来看,未来产业是基于科技的产业,是科技赋能经济的重要成果。本文基于科学学视角,探讨未来产业的特征、规律,以及如何有效推动其发展。
未来产业,时代命题
近年来,全球基础科学领域前沿突破进展趋缓,应用技术端的交叉突破却加速演进。技术跨界融合催生了新的爆发增长点,其引发的产业变革效应愈发明显。人工智能(AI)、量子信息、基因治疗、脑机接口、可控核聚变等领域的技术加速迭代,应用范围不断拓展,引发了人们对产业变革的无限畅想。
面对未来技术和产业变革带来的重大历史机遇,世界各国政府纷纷把培育未来产业作为新时期发展的重点,积极抢占先发优势。例如,中国政府把发展新质生产力摆在更加突出的战略位置,明确了培育未来产业的重要作用和地位,指明了发展方向和实践路径;德国提出“第四次工业革命”的概念,强调以信息化技术进一步推动智能化产业变革;美国发布《美国将主导未来产业》报告,提出重点发展AI、量子信息科学、先进通信网络、先进制造和生物技术等五个未来技术领域;欧盟发布《加强面向未来欧盟产业战略价值链》报告,重点发展互联且清洁的自动驾驶汽车、氢技术及其系统、智能健康、工业互联网、低碳产业和网络安全等六大领域。
虽然各国关于未来产业的提法和举措不一,但背后的指向都是积极应对变化和挑战,努力以政府的力量引导科学技术进步的方向,提高科技创新的效率,促进科技创新与产业创新深度融合,从而创造新的增长动力,带来更大的经济社会福祉。在此背景下,正确认识未来产业发展所遵循的内在规律,是科学决策的前提,也是重要的时代命题。
未来产业,何以“未来”
AI、量子等未来产业之所以区别于传统产业,被冠以“未来”之名,不仅是因为其有着不同的外在新形态,更是因为其独具多样化的内在新特征。
源于新技术 未来产业由前沿技术驱动,改变科技发展原有路径的技术创新带来了科研范式的变革,进而引发传统产业体系、商业模式的重大变革。例如,以大模型为代表的AI技术通过跃迁式创新迅速影响了很多产业的发展模式,大幅提升了效率,深刻改变了产业业态;mRNA疫苗从理论研究快速走向临床应用,成为人类对抗传染病的重要武器。
创造新需求 产业的转型发展与新的市场需求互为因果,相互震荡,进而催生新的经济增长动力。在颠覆性创新的推动下,诸多曾经存在于人类梦想中的应用场景不断成为全新现实。例如,电子商务迅速普及,极大地改变了我们的生活,提高了商品制造与流通的效率,同时,很多旧的产业形态被颠覆、替代。新零售不仅影响了零售业,还催生了新技术、新业态,其引发的扩散效应影响深远。
引领新体系 产业的发展正引领世界经济体系发生结构性变革,全球产业、贸易、金融、能源等体系在未来产业浪潮的冲击下均呈现意义深远的转型态势。随着未来产业的快速崛起,近年来在普华永道全球上市公司市值百强排行榜中,科技领军企业的地位显著提升。基于区块链技术的“稳定币”成为时代新宠,有望成为第三代国际主流货币。
塑造新观念 未来产业和未来技术的蓬勃发展,不断冲击着传统观念,激荡着社会理念。在传统的经典科研范式下,人们倾向于追求理性主义,将科学技术纳入一个可控、可预测的思考框架。然而,人工智能时代的到来加速了结构性变革,AI的运行机制高度复杂,往往呈现出“结果有效,路径不可问”的特征,同时,不可解释性的研究成果越来越多,对人们认识世界、理解世界的经典方式提出了根本性的质疑。
未来产业之“新”带来了无限拓展的潜在可能性和激动人心的变化,同时也伴随着高度的不确定性。未来产业的不确定性主要体现在五个方面:一是技术可行性的不确定性;二是技术路线的不确定性;三是实现时间的不确定性;四是商业化过程的不确定性;五是产生影响的不确定性,而这些影响在发生之前往往是难以精准预测的。
机遇与挑战并存。在未来产业的重重不确定性中,又存在着相对确定的变化趋势。
一方面是出现了更加细化的全球合作和更少依赖传统国际分工的发展机会。未来产业正在改变国际产业链,世界产业分工正向分布式、融合式方向演进。新一轮产业全球化的浪潮为追赶者带来了更多后发机遇,如印度已成为世界最主要的AI数据标注外包服务中心,80%以上的印度AI数据标注员来自农村和小城镇。
另一方面是出现了更加明显的尺度效益。技术领域的学科交叉程度决定了产出效率,科技创新要素浓度的提升会加速颠覆性创新的产出,未来产业向科创中心城市和区域集聚已成为普遍现象。例如,美国的硅谷,瑞士的巴塞尔,国内的杭州、深圳,等等,均成为新一轮产业格局变革的主角。产业链、技术链、供应链、资金链、人才链、政策链“六链交汇”的世界级未来产业创新生态集群正在形成。
未来产业带来的重要发展机遇是其引起全世界普遍关切的核心原因。面向不断迭代更新、正在深刻改变世界的未来产业,我们不禁思考:未来产业的发展遵循怎样的内在规律?政府又该如何有效推动未来产业的发展?
未来产业,发展之路
未来产业源于科技创新和产业创新的深度融合。关于培育和发展未来产业,学界和业界达成的一个共识是:技术创新驱动力、市场需求牵引力、治理生态推动力三者共同构成未来产业的“三螺旋”发展动力。其中,前沿和颠覆性技术创新是未来产业的核心驱动力;市场需求的牵引是未来产业价值实现的关键;政策制度与社会文化则是未来产业健康发展的重要支撑和催化剂。推动未来产业发展,技术、市场、治理三种力量缺一不可,但它们发挥作用的逻辑机理各有不同。
未来产业发展的技术逻辑:交叉融合与多维创新 与过去一百年中基础科学蓬勃发展、自然奥秘不断被揭开的景象不同,今天的前沿科学理论研究陷入了“沙地”,相对论、量子力学那种颠覆性、突破性的研究越来越少见。《自然》杂志2023年发表文章指出,近几十年来颠覆性学术成果比例显著下降。当前的信息技术革命很大程度上仍然以一百年前的研究成果为科学基础。如今,我们更加关注的创新应用往往通过大跨度的交叉融合,在传统学科领域边缘地带创造出“新的物种”,带来新的发展契机。
创新者在科技领域边界的大胆想象、突破和拓展,奠定了未来产业发展的技术基础。通过对当前未来产业的观察,我们发现存在但不限于五大未来技术群:智能技术群(人工智能+万物互联)、生命技术群(生物技术+数字技术+医疗技术)、绿色技术群(新能源+绿色材料+环境技术)、空间技术群(低空经济+商业航天)、制造技术群(智能制造+生物制造+先进材料)。
集群化发展的未来技术与不同产业深度融合,驱动产业发生深刻变革,同时产业需求动力也反作用于技术,引导科技界开展更多改变社会的应用技术研究,促进技术进一步融汇发展。在正逆双向动力的共同作用下,未来产业形成了复杂多维的创新路径。从未来产业发展的技术逻辑来看,当前科技界的核心追求,归根结底应是发展那些真正具有社会变革潜能的产业技术;由公共财政支持的前沿研究主要考虑的问题也应是如何切实回馈社会。
未来产业发展的市场逻辑:企业主导与资本助推 科技型企业凭借其对技术和市场结合机遇的敏锐洞察力、高效的目标导向型科研组织能力,以及通过市场盈利实现可持续投入的能力,已经越来越明显地成为未来产业创新发展的主角。特别是在近年来以AI为代表的新技术革命中,作为传统科研主力的大学和科研院所出现了“失语”现象,企业和商业性机构逐渐成为主导者。例如,SpaceX取代美国宇航局(NASA)成为开拓太空经济的主导力量;中国的比亚迪等企业发挥主体作用,联合大学、研究所共同开展先进储能、智能驾驶等技术研发工作。由企业牵头、企业出题、企业主导配置创新要素的模式已成为赢得未来产业竞争优势的重要途径。
同时,面对未来产业的高度不确定性,具有较高风险偏好的风险资本成为推动未来产业创新发展的关键力量之一。近年来,以彼得·蒂尔(Peter Thiel)为代表的美国硅谷主要投资人高度关注AI、航天、基因治疗和可控核聚变等前沿热点领域,他们的大额资本投入为处于发展前期、“造血”能力尚未成熟的未来产业提供了关键资源,也成为创新型企业跨越“死亡之谷”的重要桥梁。然而,风险投资也存在集体追逐热点的市场非理性特征,可能导致资源错配和估值泡沫。
未来产业发展的治理逻辑:引导保障与资源配置 在未来产业发展的过程中,政府的主要作用是为市场提供引导和保障,同时合理弥补市场“失灵”时的不足。首先,政府可以通过面向未来,全面考虑经济社会的发展规划,为未来产业的发展举旗定向——定义未来愿景、明确发展目标、凝聚各方共识与力量。其次,政府可以构建未来产业规模化应用的场景,并通过完善法规制度体系,为未来产业顺利落地、得到社会认可保驾护航,进而打造可持续发展的产业生态。再次,政府可以通过充分发挥公共资源配置优势,把资源集中到未来产业的关键领域,特别是前沿探索、关键共性技术攻关和基础设施建设。具体来说,可从以下三个方面展开。
一是提高科技创新投资效率,如美国新一届政府认为联邦财政基础研究经费配置存在严重低效问题,因此大幅削减美国国立卫生研究院(NIH)、美国国家科学基金会(NSF)等机构的基础研究预算,把经费更多集中到AI、量子等未来产业关键领域。二是优化科技创新财政资金投入方式,如上海近年来实施“基础研究先行区”和“探索者计划”项目,探索“项目经理人制度”管理模式,等等,将更多财政资金投向强化产业创新基础的前沿科研,重点支持目标导向型体系化研究和高风险高价值研究。三是设立政府未来产业基金,引导长期投资,填补“耐心资本”缺口,如美国“星际之门”计划由政府引导企业投入,计划4年累计投资5000亿美元建设AI基础设施;上海政府也出资设立了百亿级未来产业基金。
未来产业,治理之问
今天的AI、量子等未来产业仍处于其产业生命周期的早期阶段。各国政府和社会对于如何发展未来产业的问题还存在着广泛争议,关于未来产业的诸多关键矛盾尚无定论。作为软科学研究者,我们针对未来产业发展中的几个核心问题进行了初步的探索和讨论。
一是无限价值与有限投入的权衡取舍。未来产业蕴含无限价值,需要更多投入,经济界和金融界也对投资未来产业充满热情。但政府公共投入应该关注哪些重点领域?产业界和投资界应该把握哪些边界?这些问题都需要进一步深入思考。
一方面,在现有的知识产权保护和商业模式下,企业可以通过创新竞争获得优势甚至是技术垄断地位,进而赢得超额利润,其目的不仅是为了打造科技富豪,给后来者树立榜样、提供激励,更是为了形成可持续投入、迭代推进创新的良性循环——推动超额利润回馈创新源头,有效投向未来产业创新前沿,进一步支持具有高回报潜力的高风险探索。同时,为了保障未来产业的健康发展,也需防止大企业利用市场不对称优势打压中小企业,垄断创新路径,导致创新低效。
另一方面,政府公共资源投入能力有限,因此需要追求更高的投入产出效率。各国政府都在积极探索新的高效科研组织模式。传统的办法是,依赖专家经验和线性预测,围绕重点技术领域配置科研资源,推动研究与成果应用。这种逻辑曾支撑了从“曼哈顿计划”到“863计划”的一系列战略部署。然而,面对全新的未来产业,传统的单向度组织模式未必高效。因此,需要提高从产业前沿发展需求中凝练科学问题的能力,不断发现并推进符合未来产业发展需求的原创性、颠覆性科技创新;同时,也要警惕公共资助的科学研究与产业脱节、故步自封,防止研究成果陷入缺乏产业应用出口的“内耗式”循环。
二是鼓励竞争与促进合作的辩证统一。市场竞争是产业发展的核心动力,竞争中的不断试错则是激发创新活力的源泉。因此,要积极鼓励未来产业发展中的良性竞争,进一步完善未来产业的专利和知识产权保护,为创新者构筑维护利益的“护城河”,激励和促进新的创新创业者不断涌现,帮助竞争中脱颖而出的强者成为未来产业发展的主角。
从国家和行业的角度来看,发展未来产业就像登山,同行攀登者之间既存在激烈的竞争,也离不开紧密的相互合作。任何一个国家、一家企业都无法垄断未来技术创新,更无法独占未来产业的全产业链。基于对未来发展愿景的共同美好期望,企业之间要加强合作,共同推动应用场景的实现,共建开放融通的产业体系,形成“做大蛋糕”的互利机制。国家之间更要深化理解与信任,在未来产业的全球治理方面加强合作,共同打造包容多元的国际化未来产业规制体系和标准体系,如此方能实现全人类普惠共赢的目标。
放眼全球与人类的未来,开放共创、资源共享的模式才是理想的高效率路径,理应成为未来产业发展的趋势和方向。例如,在AI、生命健康等领域,通过捐赠众筹、公益基金、开源社区等自发形成的开放共创、资源共享模式不仅代表着未来产业发展的重要趋势,也代表着产业未来的先进方向,应得到科技政策的积极鼓励。
三是加速创新与有效监管的平衡治理。OpenAI内部的“有效加速”和“超级对齐”路线之争,映射出全世界对于未来产业治理的挑战。这需要更高的治理智慧、更成熟的治理体系、更及时的治理反馈。欧洲在本轮AI浪潮中落后的重要原因就是过于关注隐私保护和伦理治理,这也证实了让技术发展停滞以等待治理完善是不可行的,理论上存在逻辑悖论,实践结果是既没有发展,也没有治理。
理想状态下,政府应将对未来产业的被动监管转变为主动监管,此举不仅能提高应急处置能力,防范化解重大风险,更重要的是能设置好底线与边界,营造有利于鼓励企业技术创新且留有充足空间的发展环境。当然,这种政策环境也不能是无边无际的,仍要坚守底线,筑牢社会“防火墙”。各国探索的“政策沙盒”模式为未来产业提供了在一定范围内野蛮生长的“试验田”,同时又能有效防范风险扩散,值得在未来产业治理中广泛借鉴。
科学学命题具有鲜明的时代性。置身于新一轮科技革命和产业变革的洪流中,面对未来产业不断涌现的时代浪潮,如何给出促进未来产业高效率、可持续发展的解决方案,是摆在今天科学学人面前的时代课题,也是其必须肩负的历史使命。“以科学致科学”,未来产业亟待更多更深入的研究探索。
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本文作者陈海鹏是正高级工程师,上海市科学学研究所党总支书记、副所长( 主持工作);李辉是上海市科学学研究所科技与社会研究室主任、研究员;王雪莹是上海市科学学研究所创新政策研究室研究员