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        迎接新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命

        2020-07-08 09:39:06◆陳
        決策咨詢 2020年3期
        關(guān)鍵詞:革命科學科技

        ◆陳 套

        習近平總書記提到新一輪科技革命達到幾十次之多,“當前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正處在實現(xiàn)重大突破的歷史關(guān)口?!薄靶乱惠喛萍几锩彤a(chǎn)業(yè)革命一觸即發(fā)?!毙乱惠喛萍几锩粌H是科技競爭力的較量,更是以科技主導和支撐的經(jīng)濟和政治、綜合實力的較量。新一輪科技革命是科學革命、技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)革命的交叉融合,抓住了新一輪科技革命的戰(zhàn)略機遇就能搶占科技創(chuàng)新制高點,建成世界科技強國,實現(xiàn)中華民族偉大復興的中國夢。

        一、科技革命帶來世界格局和生產(chǎn)生活方式變遷

        科技革命是一個科技哲學的概念,是科學革命和技術(shù)革命的統(tǒng)稱,一般是指引發(fā)科學技術(shù)范式、思想觀念、生產(chǎn)生活方式革命性變化的科技變遷??萍几锩ǔS腥齻€判斷標準,即科技范式的顯著改變、思想觀念的顯著改變、生產(chǎn)生活方式的顯著改變(社會影響人口覆蓋率一般超過50%)。16世紀以來大致發(fā)生了五次革命,包括兩次科學革命和三次技術(shù)革命。

        第一次科技革命發(fā)生在16~17世紀的意大利、英國的科學革命,以天文學中的哥白尼學說和經(jīng)典物理中的牛頓時空觀為標志,伴隨著意大利、英國成為世界科學中心。

        第一次技術(shù)革命(工業(yè)革命)發(fā)生在17世紀到18世紀的英國,以蒸汽機和機械發(fā)明為標志,開創(chuàng)了以機器代替手工勞動、從手工業(yè)向機器大工業(yè)過渡的時代,引發(fā)一場深刻的社會變革,推動了產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展。

        第二次技術(shù)革命發(fā)生在1832~19世紀的德國、美國,以發(fā)電器和電動機發(fā)明為標志,開創(chuàng)了電力成為補充和取代蒸汽動力的電氣化時代,電力工業(yè)和電器制造業(yè)迅速發(fā)展起來,深刻改變和影響了人類生產(chǎn)生活方式。

        第二次科學革命發(fā)生在1900~1926年的德國,以相對論和量子力學建立的新時空觀為標志,科研組織規(guī)?;w化特征越來越突出,伴隨著德國成為世界科學中心。

        第三次技術(shù)革命發(fā)生在1946~2010年的美國、西歐,以電子學、計算機和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)明為標志,把人類帶入信息化、網(wǎng)絡(luò)化和全球化時代。

        從科技史角度分析五次科技革命可以得出,第一,前五次科學革命與技術(shù)革命獨自發(fā)生,科學革命伴生科學中心;第一次科學革命與第一次技術(shù)革命之間并無耦合關(guān)系。此后,科學革命、技術(shù)革命與產(chǎn)業(yè)革命關(guān)系密切,科學革命為技術(shù)革命奠定了科學基礎(chǔ),推動了技術(shù)革命;技術(shù)革命為科學革命的發(fā)生形成了技術(shù)準備,并推動了產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)生。產(chǎn)業(yè)革命的爆發(fā)為科學革命提供了發(fā)展環(huán)境和經(jīng)濟支撐。第二,科技革命的爆發(fā),推動了主要發(fā)生地成為世界科學中心、科技強國或經(jīng)濟發(fā)達國家。科學革命引發(fā)了科研范式和組織模式的轉(zhuǎn)型,構(gòu)建了新的世界觀和方法論,顯著改變了人類的生產(chǎn)生活方式。第三,人類的需求是科技革命爆發(fā)的驅(qū)動力,政府的推動是重要的外部力量,而且越來越發(fā)揮著主導作用??萍寂c經(jīng)濟的結(jié)合是科技革命的爆發(fā)的加速器,科研組織模式和科技革命發(fā)生是一個硬幣的兩個面,互為影響、互相促進。第四,五次科技革命帶動人類社會進入機械化、電氣化、自動化和信息化時代的四次浪潮。

        表1 歷次科技革命的爆發(fā)時間、標志和影響

        二、歷次科技革命主要發(fā)生地國家的啟示

        人類的需求和科技與經(jīng)濟的融合,科技自身發(fā)展和創(chuàng)造新需求都在推進科技革命。政府作為新一輪革命爆發(fā)的重要推動力,將在新一輪科技革命中占主導作用。分析歷次科技革命主要發(fā)生地的國家政府發(fā)揮的作用,具有積極借鑒意義。

        (一)與科研范式相適應(yīng)的組織模式——科技革命爆發(fā)的組織保證

        與科研范式、科研內(nèi)容相適應(yīng)的科研組織為科技革命爆發(fā)提供了組織保證,科技革命爆發(fā)引發(fā)了科研組織模式和科研范式的變遷。第一次科學革命爆發(fā),意大利、英國和法國建立起當時世界最早的獨立的科學建制,意大利科學家波爾塔1560年創(chuàng)立的“自然秘密研究會”是近代歷史上第一個自然科學的學術(shù)組織,又率先建立貴族支持的學會,1657年成立佛羅倫薩科學社;英國推進科學研究獨立自由,1662年建立英國皇家學會,1675年由皇家出資修建的科研機構(gòu)格林尼治天文臺問世,測量地球的精度(航海貿(mào)易需求密切相關(guān));法國推進科學研究制度化和職業(yè)科學家,1666年成立法國皇家科學院。第一次技術(shù)革命和第二次技術(shù)革命前,英國、德國探索技術(shù)創(chuàng)新組織模式,建立起世界上最早的企業(yè)實驗室,如英國卡文迪什實驗室、德國吉森化學實驗室等。德國、英國率先創(chuàng)立近代大學體制。1700年柏林科學院正式成立,德國還組建帝國物理技術(shù)研究所、威廉皇帝科學促進會(馬普學會前身),此后形成的“四大”非營利科研機構(gòu),成為德國建設(shè)科技強國的基石。美國以國家目標和軍事需要導向建立起完備的科學建制,創(chuàng)立眾多知名高校,培養(yǎng)匯聚全球最多的諾貝爾獎獲得者,建立世界上最強的國家實驗室體系,適合大科學時代創(chuàng)新的大科學研究計劃或軍事計劃組織模式,如曼哈頓計劃、阿波羅計劃等匯聚全球人才,使得美國成為世界科技強國。

        (二)科技與經(jīng)濟深度融合——科技革命爆發(fā)的加速器

        科技革命來自人類的生產(chǎn)生活需要驅(qū)動,也不斷滿足和創(chuàng)造人類的新需求,改變?nèi)祟惖纳a(chǎn)生活方式??萍寂c經(jīng)濟深度融合是科技革命形成的加速器。英國爆發(fā)第一次技術(shù)革命前,資本家為了擴大生產(chǎn)規(guī)模,降低人力資源成本,提高勞動生產(chǎn)率,增強市場競爭力,爆發(fā)了以蒸汽機和機械發(fā)明為標志的技術(shù)革命,帶動人類進入機械化社會。德國、美國為了提高勞動生產(chǎn)力,改善生產(chǎn)方式,以電力和電動機的發(fā)明為標志的第二次技術(shù)革命推動人類進入電氣化時代。美國在第二次世界大戰(zhàn)中主導的曼哈頓計劃等,爆發(fā)了以電子學、計算機和互聯(lián)網(wǎng)為標志的第三次技術(shù)革命,推動人類利用原子能和核能,改變了人類的生產(chǎn)生活方式。科學、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)之間從第一次技術(shù)革命發(fā)生后日益一體化,不可偏頗。如果偏重一頭,將會錯失科技革命機遇。19世紀中葉開始,英國科技成果與經(jīng)濟發(fā)展出現(xiàn)相互分離的現(xiàn)象,盡管英國得益于第一次技術(shù)革命帶來的經(jīng)濟發(fā)展,并在此后取得了諸如電機、變壓器、二極管等關(guān)鍵性技術(shù)發(fā)明,然后其成果的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用卻是發(fā)生在德國和美國,造成英國錯失第二次技術(shù)革命的機遇,而德國和美國爆發(fā)技術(shù)革命。

        (三)完善的科技政策體系和經(jīng)費支撐——科技革命爆發(fā)的條件保障

        第一次技術(shù)革命爆發(fā)時,英國政府建立起一系列的技術(shù)擴散和企業(yè)家與工廠制度,如學徒制和工廠系統(tǒng)。意大利、法國和英國建立起世界上較早的專利制度,建立起科學社團。第二次技術(shù)革命和科學革命爆發(fā)前后,德國、美國等建立起現(xiàn)代大學體制和制度、工業(yè)研究實驗室制度、企業(yè)和公司制度、金融制度等。德國創(chuàng)辦了技術(shù)學院和大學,建立全球贊助的企業(yè)內(nèi)部實驗室制度。第三次技術(shù)革命爆發(fā)前,美國建立起政府主導和保障的國家實驗室體系,移民制度、工業(yè)實驗室制度、公司制度和風險投資體系。1872年愛迪生建立了第一個工業(yè)實驗室。到1913年美國著名的工業(yè)實驗室已經(jīng)發(fā)展到了65個。美國政府在研發(fā)投入方面注入大量資金,吸引世界一流科學家前往,為大科學計劃的實施提供經(jīng)費保障和人才支撐,營造人才前往的環(huán)境(移民制度)。英國錯失第二次技術(shù)革命的重要原因之一,在于當時政府未能大力資助科技并為科技發(fā)展創(chuàng)造有利的環(huán)境。

        (四)關(guān)鍵人才和科學家的匯聚——科技革命爆發(fā)的關(guān)鍵支撐

        第一次科學革命的爆發(fā),意大利、英國等國聚集了伽利略、費馬、笛卡爾等世界一流的科學大師。第一次技術(shù)革命中,英國人瓦特等成為技術(shù)革命爆發(fā)的奠基式科學家。第二次技術(shù)革命中,德國人奧托·戴姆,狄塞爾先后發(fā)明了以煤氣為燃料的四沖程內(nèi)燃機,德國的高拉德和吉布斯、美國的威斯汀豪繼發(fā)明和改進變壓器,還有世界發(fā)明大王愛迪生等。第二次科學革命中,德國出現(xiàn)了科學巨匠愛因斯坦、施萊登、歐姆、亥姆霍茲、倫琴、普朗克等一大批科學家,李比希、霍夫曼等著名化學家確立了德國在化學研究領(lǐng)域的領(lǐng)導地位,高斯、克萊因等數(shù)學家推動德國成為世界數(shù)學研究中心。第三次技術(shù)革命,美國在二戰(zhàn)前后從全球吸引匯聚了一大批科學家,如愛因斯坦、波恩、馮·諾伊曼等,一大批猶太人去往美國?!鞍査魉雇粨絷牎睂iT尋找優(yōu)秀科學家。美國實施的“阿波羅計劃”,高峰時期動員了40萬研發(fā)人員。美國在第三次技術(shù)革命中,從事服務(wù)業(yè)和信息行業(yè)的人口從占人口總數(shù)的15%上升到72%。

        三、以積極姿態(tài)迎接和擁抱新一輪科技革命

        科技已經(jīng)成為經(jīng)濟競爭的主導因素,并將成為國際競爭的關(guān)鍵因素。新一輪科技革命政府的主導作用更強,人民的需求驅(qū)動更加突出,更加強調(diào)國際視野和開放創(chuàng)新。

        (一)發(fā)揮社會主義制度優(yōu)勢,堅持自主創(chuàng)新和開放創(chuàng)新

        核心技術(shù)是買不來的、要不來的,堅持走中國自主創(chuàng)新道路,以建設(shè)世界科技強國為路徑指向迎接新一輪科技革命。堅定創(chuàng)新自信,保持科技創(chuàng)新戰(zhàn)略定力,發(fā)揮科技預見和科技智庫作用,科學研判準確把握科技發(fā)展趨勢,做好頂層規(guī)劃設(shè)計。堅持以人民為中心的科技價值導向,科技創(chuàng)新不斷滿足和創(chuàng)造人類新需求,科技創(chuàng)新讓人類更加美好,而不是SCI論文專利的指標。構(gòu)建社會主義市場經(jīng)濟條件下關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國體制,政府主導、集中創(chuàng)新資源,強化國家戰(zhàn)略科技力量,在制約發(fā)展的關(guān)鍵核心技術(shù)和戰(zhàn)略需求技術(shù)集體攻關(guān),建設(shè)重大國家科研平臺,部署重大原創(chuàng)性、引領(lǐng)性科技計劃。堅持全球視野,建立開放創(chuàng)新體系,推動人才、經(jīng)費、技術(shù)等創(chuàng)新要素實現(xiàn)最優(yōu)配置。建立人類命運共同體和全球創(chuàng)新共同體意識,牽頭組織實施國際性的大科學計劃,積極參與和主導全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),共同加強知識產(chǎn)權(quán)保護。

        (二)有所為有所不為,加強重點領(lǐng)域和交叉科學研究的前瞻性布局

        樹立搶先意識,搶占發(fā)展先機,勇闖科技創(chuàng)新無人區(qū)。建立基礎(chǔ)研究重點領(lǐng)域遴選機制,尋求在重點領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)引領(lǐng)和突破。在原始創(chuàng)新和交叉研究領(lǐng)域部署一批體現(xiàn)國家戰(zhàn)略意圖的重大科技項目,謀劃布局一批與大科學研究相適應(yīng)的重大科技基礎(chǔ)設(shè)施。發(fā)揮科技創(chuàng)新非對稱性優(yōu)勢和策源功能,在基礎(chǔ)科學研究的重點領(lǐng)域和從0-1的新領(lǐng)域加強研究部署,增強原始創(chuàng)新能力。交叉融合將產(chǎn)生科學上的重大發(fā)現(xiàn)和技術(shù)上的關(guān)鍵突破,超過53%的諾貝爾獎成果來自交叉學科。加強學科交叉融合研究,在國家重點研究計劃中設(shè)立交叉學科主題的研究計劃,加強和完善國家自然科學基金對學科交叉融合的支持。新一輪科技革命或?qū)l(fā)生在生命、信息等交叉科學以及“數(shù)據(jù)科學”“虛擬科學”等技術(shù)領(lǐng)域。加強在區(qū)塊鏈,大數(shù)據(jù)等技術(shù)領(lǐng)域加大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和人才培養(yǎng)。“努力讓我國在區(qū)塊鏈這個新興領(lǐng)域走在理論最前沿、占據(jù)創(chuàng)新制高點、取得產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢。”

        (三)明晰創(chuàng)新主體的功能定位,提升創(chuàng)新體系整體效能

        科技創(chuàng)新的競爭演化為創(chuàng)新戰(zhàn)略和創(chuàng)新體系的競爭,創(chuàng)新體系是科研范式、組織模式的重要形式。強化系統(tǒng)思維和戰(zhàn)略思維,加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào),科學配置創(chuàng)新資源。進一步加強各類創(chuàng)新主體的功能定位和空間布局。高校以學科為基礎(chǔ),通過好奇心和興趣驅(qū)動探索不確定性研究。國家基礎(chǔ)型科研院所承擔政府主導的定向重大科技項目。工業(yè)企業(yè)尤其是領(lǐng)軍型科技企業(yè),加強基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究,主動與院所和高校對接,聯(lián)合建設(shè)應(yīng)用基礎(chǔ)研究機構(gòu)和平臺,實現(xiàn)高技術(shù)關(guān)鍵材料的自主供給,產(chǎn)品全周期工程集成的標準化和技術(shù)體系的自主制定。建設(shè)以重大基礎(chǔ)設(shè)施集群為核心的綜合性國家科學中心或國家實驗室,強化國家意志和戰(zhàn)略使命,探索政府主導保障、科學家負責運行的科研組織模式,促進科研范式轉(zhuǎn)型,形成推動科技革命的外部動力。促進國家創(chuàng)新體系與區(qū)域創(chuàng)新體系協(xié)同發(fā)展,加強跨部門、跨領(lǐng)域和跨學科之間的合作,推進創(chuàng)新各類資源要素的流動和調(diào)配,提升創(chuàng)新體系的整體效能。

        (四)加強科技成果的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)融合

        科技革命、產(chǎn)業(yè)革命和人類生產(chǎn)生活需要是形成科技革命的三螺旋結(jié)構(gòu)??萍汲晒挥信c人類需求相結(jié)合,才能取得源源不斷的創(chuàng)新動力。注重重大科學發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)新知識體系向產(chǎn)業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)化,科技應(yīng)用的效果促進科技研發(fā),科學原創(chuàng)、技術(shù)發(fā)明和產(chǎn)業(yè)發(fā)展同步推進。建立創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化機制,優(yōu)先使用自主創(chuàng)新成果的機制,高校、科研院所、企業(yè)、政府的協(xié)同創(chuàng)新機制,主要由市場評價技術(shù)創(chuàng)新成果的機制等。鼓勵科學研究部門和產(chǎn)業(yè)部門聯(lián)合發(fā)起跨部門的研究計劃,增強企業(yè)自主創(chuàng)新能力,提升產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展從產(chǎn)業(yè)鏈中低端向高端發(fā)展轉(zhuǎn)變,促進產(chǎn)品服務(wù)國際化向規(guī)則國際化轉(zhuǎn)變,生產(chǎn)生活方式向綠色和低能耗轉(zhuǎn)變。

        (五)培養(yǎng)匯聚一流人才隊伍,大力弘揚科學家精神

        抓住新一輪科技革命,人才是關(guān)鍵。我國是擁有全球最多的研發(fā)隊伍的國家之一,要發(fā)揮人才效用,優(yōu)化存量人才隊伍,提質(zhì)增量人才隊伍。加強領(lǐng)軍型人才的培養(yǎng)和匯聚,團隊作戰(zhàn)、項目作戰(zhàn),帶頭人是關(guān)鍵,通過發(fā)揮關(guān)鍵人才的頭雁效應(yīng),推動科技創(chuàng)新在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破和科學上的重大發(fā)現(xiàn)。加強青年人才培養(yǎng)。研究發(fā)現(xiàn),科學發(fā)現(xiàn)的最佳年齡是25~45周歲,諾貝爾獎成果占較高比例是在獲獎?wù)咔嗄陼r期的研究。鼓勵和支持青年科技創(chuàng)新人才在前沿交叉領(lǐng)域的探索和創(chuàng)新,加強以研究生為主體的創(chuàng)新型青年人才培養(yǎng)?;A(chǔ)型研究所和高校為有潛力的青年人員提供長期的、穩(wěn)定的經(jīng)費保障。營造包容人才創(chuàng)新試錯、尊重人才創(chuàng)新的文化氛圍,培養(yǎng)科學研究哲學思維,大力弘揚敢為天下先的勇氣,走前人沒有走過的路,在獨創(chuàng)獨有上下功夫,矢志不渝勇闖科學創(chuàng)新無人區(qū)。

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