文/袁珩（中國科學(xué)技術(shù)信息研究所）

2020 年2 月，經(jīng)合組織（OECD）發(fā)布報告《科學(xué)、技術(shù)與創(chuàng)新數(shù)字化——關(guān)鍵進(jìn)展和政策》。報告考察了數(shù)字化對科技創(chuàng)新的影響與數(shù)字技術(shù)對先進(jìn)制造和生物經(jīng)濟的影響，以及隨之對政策產(chǎn)生的影響。對此，OECD 為各國政府提出了相關(guān)政策建議。

一、數(shù)字化如何影響科技創(chuàng)新

（一）數(shù)字化為何重要

數(shù)字化是當(dāng)前企業(yè)、科學(xué)界和政府機構(gòu)中創(chuàng)新活動的最顯著表現(xiàn)。只要充分發(fā)揮數(shù)字化的作用，數(shù)字技術(shù)就能推動科學(xué)進(jìn)步，提高人民生活水平，幫助保護自然環(huán)境，并改善政策制定本身。

1.科技創(chuàng)新數(shù)字化的大環(huán)境已經(jīng)形成

科技創(chuàng)新數(shù)字化與許多重要的短期和長期政策挑戰(zhàn)都直接相關(guān)。近年來，許多OECD國家的勞動生產(chǎn)率增速都已下降。開發(fā)并采用數(shù)字生產(chǎn)技術(shù)是應(yīng)對經(jīng)濟衰退的必要手段。數(shù)字技術(shù)為創(chuàng)意的融合和重構(gòu)提供了更便利的條件，從而能夠促進(jìn)創(chuàng)新。有證據(jù)表明，創(chuàng)新越來越多地是通過結(jié)合現(xiàn)有的想法而不是通過形成全新的想法來實現(xiàn)的。另外，數(shù)字化能夠加速科學(xué)技術(shù)解決全球挑戰(zhàn)的能力，包括環(huán)境問題、衛(wèi)生問題、人口問題等?？萍纪黄剖墙鉀Q這些挑戰(zhàn)的必要條件。

人口結(jié)構(gòu)的變化可能對OECD國家可自由支配的公共支出形成長期下行壓力。這種壓力可能導(dǎo)致公眾對科技創(chuàng)新的支持力度停滯甚至下降。長期的緩慢增長也可能產(chǎn)生類似影響。因此，數(shù)字技術(shù)能否提高政策效率以及能提高多少成為重要議題。

科學(xué)生產(chǎn)力可能正在下降也引發(fā)擔(dān)憂。一些學(xué)者認(rèn)為，科學(xué)變得越來越低效，知識的“低枝果實”已被采完，實驗的成本越來越高。未來科學(xué)必須更多地基于跨學(xué)科研究，并且跨越的學(xué)科數(shù)量也會越來越多。

2.數(shù)字化影響科學(xué)環(huán)境

從制定工作規(guī)劃到開展實驗活動，從知識共享到與公眾的交互，科學(xué)研究的每個部分都因數(shù)字化發(fā)生變化。為實現(xiàn)開放科學(xué)的承諾，需將數(shù)據(jù)管理成本納入科研預(yù)算；為促進(jìn)公共研究數(shù)據(jù)的跨境共享，需提高研究數(shù)據(jù)所屬機構(gòu)之間的政策一致性和信任；建設(shè)國際網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，需加強國際合作；開放獲取出版要求開放獲取相關(guān)激勵機制應(yīng)與資助機構(gòu)的授權(quán)相匹配。

數(shù)字化促進(jìn)技術(shù)融合，這是創(chuàng)新的重要特征。這種融合由多種原因促成：一是由于各種數(shù)字化設(shè)備都以“數(shù)”為基礎(chǔ)，數(shù)字技術(shù)就可以組合起來，方便程度超過其它任何技術(shù)；二是隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，對自然世界的科學(xué)表達(dá)能更多地通過數(shù)字信息的形式實現(xiàn)。例如，得益于觀測能力的進(jìn)步及計算模擬水平的提高，模擬材料微觀結(jié)構(gòu)的能力不斷提升，材料科學(xué)取得了巨大進(jìn)步。

數(shù)字化使科學(xué)更具合作性和網(wǎng)絡(luò)化。2015年，從事大型強子對撞機工作的研究人員發(fā)表的一篇論文作者多達(dá)5154人，創(chuàng)下歷史紀(jì)錄。

數(shù)字技術(shù)與生物技術(shù)的融合反映出一種更為新穎的觀點，即生命本身就具有信息和算法的性質(zhì)。數(shù)字技術(shù)推動的微型化同樣促進(jìn)了融合。毫米級的計算機可能在未來十年普及。這些設(shè)備很可能與醫(yī)療技術(shù)結(jié)合，如在體內(nèi)監(jiān)測疾病過程。

3.數(shù)字化影響企業(yè)創(chuàng)新

創(chuàng)新過程越來越多地依賴數(shù)據(jù)。運用數(shù)據(jù)有助于探索、研發(fā)新產(chǎn)品和服務(wù)，洞察市場趨勢，理解競爭對手的行為，優(yōu)化研發(fā)、生產(chǎn)和分銷流程，并根據(jù)特定或變化的需求定制產(chǎn)品和服務(wù)。

通過分析實時數(shù)據(jù)，數(shù)字化能夠推動開發(fā)新型商業(yè)模式。包括端對端住宿服務(wù)（如Airbnb）和應(yīng)需出行服務(wù)（如Uber），用于搜索、對比并預(yù)訂客房和出行服務(wù)的平臺（如Booking）等。

數(shù)字技術(shù)促進(jìn)服務(wù)創(chuàng)新。制造商越來越多地提供基于數(shù)字技術(shù)的服務(wù)，以補充其產(chǎn)品性能。服務(wù)提供商則不斷投資用于改善其活動的數(shù)字技術(shù)，如大型零售商利用物聯(lián)網(wǎng)改進(jìn)庫存管理。

生成式設(shè)計軟件和增材制造等數(shù)字化創(chuàng)新正在加快產(chǎn)品設(shè)計、原型制作和測試速度。信息通信技術(shù)使企業(yè)能夠推出產(chǎn)品測試版，并隨時更新，接收消費者反饋。

數(shù)字技術(shù)使創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)更加開放和多元化。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)正更多地與研究機構(gòu)和其他企業(yè)互動，原因有三：一是可以接觸到更多互補的專業(yè)知識和技能；二是有助于分擔(dān)數(shù)字創(chuàng)新領(lǐng)域不確定的投資成本和風(fēng)險；三是通信成本降低，能夠進(jìn)行更多交互。

（二）科技創(chuàng)新數(shù)字化新理念

1.基于預(yù)測市場開展決策

預(yù)測市場是一種機制，人們可以對事件結(jié)果進(jìn)行預(yù)測，這可以為科技創(chuàng)新政策提供信息。在體育比賽和政治選舉等領(lǐng)域，預(yù)測市場的表現(xiàn)都超過了專家判斷?；陬A(yù)測市場可能實現(xiàn)以下目標(biāo)：預(yù)測原本要通過成本高昂的研究評估活動才能取得的結(jié)果；快速、低成本地確定不太可能重復(fù)的研究結(jié)果；幫助最佳地分配有限的資源；幫助研究機構(gòu)評估提高研究質(zhì)量的戰(zhàn)略行動是否達(dá)到目標(biāo)；檢驗科學(xué)假設(shè)；幫助認(rèn)識特定的科學(xué)工作流程。

建立專門的數(shù)字平臺可使預(yù)測市場更易實現(xiàn)。不過，在科技創(chuàng)新政策中使用預(yù)測市場更多地是受到傳統(tǒng)的限制，而不是技術(shù)可行性。

2.利用人機結(jié)合進(jìn)行預(yù)測

將人類智慧與機器智能結(jié)合起來進(jìn)行預(yù)測和研究前景廣闊。斯坦福大學(xué)的研究人員通過人工智能對一些放射科醫(yī)生診斷胸部X 光的能力進(jìn)行了測試。結(jié)果顯示，有算法輔助的放射科醫(yī)生比無輔助的醫(yī)生診斷更準(zhǔn)確，同時也比最先進(jìn)的純?nèi)斯ぶ悄茴A(yù)測準(zhǔn)確22%。

3.讓區(qū)塊鏈服務(wù)于科技創(chuàng)新

這首先需要解決互操作性等技術(shù)和政策挑戰(zhàn)，才能在科技創(chuàng)新活動中廣泛部署區(qū)塊鏈。如果不能在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域達(dá)成共識，其應(yīng)用會受限。

4.運用社交媒體擴大創(chuàng)新

人們的創(chuàng)新傾向往往包含著模仿的元素。研究表明，在有更多發(fā)明家的地區(qū)長大的孩子更有可能成為發(fā)明家，因此使少數(shù)族裔和低收入家庭的兒童更多地接觸創(chuàng)新有助于增加創(chuàng)新的普及度。社交媒體可以為有針對性的干預(yù)提供渠道。

（三）推動科技創(chuàng)新數(shù)字化的措施建議

為推動科技創(chuàng)新數(shù)字化的健康發(fā)展，報告提出以下政策設(shè)計的總體考慮。

1.培養(yǎng)數(shù)字技能

數(shù)字化提高了對數(shù)字技能的需求，人工智能系統(tǒng)的快速改進(jìn)可能會導(dǎo)致人工智能技能的匱乏。例如，新近出現(xiàn)了“工業(yè)數(shù)據(jù)科學(xué)家”“生物信息學(xué)科學(xué)家”等新職業(yè)。因此，培養(yǎng)數(shù)字化人才，提高公眾的數(shù)字技能成為當(dāng)務(wù)之急。

教育和培訓(xùn)系統(tǒng)必須利用來自所有社會伙伴的信息。教育和培訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)利用來自所有企業(yè)、工會、教育機構(gòu)和學(xué)習(xí)者等各方面提供的人才技能需求信息。學(xué)生、家長和雇主也需獲得數(shù)據(jù)來判斷教育機構(gòu)的表現(xiàn)。教育和培訓(xùn)系統(tǒng)的資源必須有效地流向最符合技能需求的課程和機構(gòu)。

數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步可能需要開設(shè)全新的課程。在許多國家，大學(xué)很少在專業(yè)課程以外開設(shè)邏輯學(xué)課程，這使得懂得邏輯在人工智能中基本作用的學(xué)生十分稀少。但生物經(jīng)濟越來越需要融合生物學(xué)、工程學(xué)、程序設(shè)計等學(xué)科課程。

在重大技術(shù)變革的背景下，終身學(xué)習(xí)必須成為工作的一部分。政府可與社會伙伴合作，開發(fā)全新的培訓(xùn)項目，如針對在職人員的人工智能轉(zhuǎn)換課程，并構(gòu)建有效的認(rèn)證體系。許多國家已經(jīng)制定了發(fā)展數(shù)字技能的長遠(yuǎn)計劃。例如，芬蘭計劃通過在線教學(xué)向每個公民傳授人工智能基礎(chǔ)知識；英國政府最近承諾為1000 名學(xué)生完成人工智能博士學(xué)位提供1.15億英鎊的資金支持。

2.助力企業(yè)創(chuàng)新

確保獲取創(chuàng)新數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)訪問政策應(yīng)旨在確保盡可能廣泛地訪問數(shù)據(jù)，即鼓勵共享和重復(fù)使用，同時尊重有關(guān)數(shù)據(jù)隱私、道德、知識產(chǎn)權(quán)以及經(jīng)濟成本和效益的限制。

為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供適當(dāng)?shù)闹С趾图?。隨著創(chuàng)新議程的迅速發(fā)展，政府應(yīng)靈活應(yīng)對變化。報告建議：部署和監(jiān)測小范圍試驗性政策，并根據(jù)效果在此基礎(chǔ)上擴大或收縮政策實施范圍；精簡創(chuàng)新支持工具的申請程序；關(guān)注服務(wù)創(chuàng)新。

確保創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)支持競爭。數(shù)字創(chuàng)新占據(jù)重要地位的市場更易受到快速創(chuàng)新和規(guī)模經(jīng)濟的影響。政府應(yīng)確保這些市場的可競爭性，并重視數(shù)據(jù)作為市場力量來源的作用。

支持合作創(chuàng)新。數(shù)字技術(shù)為企業(yè)和機構(gòu)合作創(chuàng)新提供了新途徑，包括眾包、開放型挑戰(zhàn)和現(xiàn)實實驗室。同時，擁有創(chuàng)新型組織結(jié)構(gòu)的新型研究創(chuàng)新中心能夠幫助組建多學(xué)科團隊共同應(yīng)對技術(shù)挑戰(zhàn)，如澳大利亞的Data 61和荷蘭的智能工業(yè)現(xiàn)實實驗室。

3.積累專業(yè)知識經(jīng)驗，進(jìn)行負(fù)責(zé)任的治理

政府部門必須熟悉了解數(shù)字化領(lǐng)域相關(guān)情況，積累專業(yè)知識，才不會錯過從數(shù)字技術(shù)中受益的機會。對人工智能加以治理的呼聲也凸顯了政府積累相關(guān)專門知識經(jīng)驗的必要性。倘若沒有相關(guān)專業(yè)和知識積累，政府對數(shù)字化技術(shù)的任何管理都有可能弊大于利。此外，由于許多關(guān)鍵系統(tǒng)都愈益復(fù)雜，依靠代碼來調(diào)和并相互關(guān)聯(lián)，政府還需要加強對這些系統(tǒng)的認(rèn)識。另外，由于創(chuàng)新活動的目標(biāo)也在快速演變，政府既要保持靈活性并敏銳地觀察相關(guān)變化和趨勢，也要確保關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的供給。

4.避免負(fù)面影響

數(shù)字化可能給科技創(chuàng)新造成負(fù)面影響，表現(xiàn)在：發(fā)達(dá)國家在產(chǎn)生數(shù)據(jù)的資本密集型科學(xué)工具方面具有比較優(yōu)勢；數(shù)字經(jīng)濟可能會擴大初始技能賦予的經(jīng)濟和社會影響，加劇收入的地理性差異；國家間的實力可能因超級計算和人工智能間日益增強的協(xié)同效應(yīng)而分化；老式的預(yù)編程軟件將被人工智能系統(tǒng)所取代，驗證工作本身會將十分復(fù)雜。

數(shù)字化可能給科學(xué)研究造成負(fù)面影響，表現(xiàn)在：在數(shù)據(jù)驅(qū)動的科學(xué)中出現(xiàn)越來越多無假說研究；具備先進(jìn)數(shù)字能力的研究人員與不具備這種能力的人員之間差異擴大；在科學(xué)界形成追名逐利的風(fēng)氣，使不成熟的研究結(jié)果過早傳播；工作流程和數(shù)據(jù)可能會集中于提供數(shù)字工具的少數(shù)企業(yè)手中。

報告建議，可通過以下幾種方式降低技術(shù)風(fēng)險：將部分預(yù)算用于研究數(shù)字化對科學(xué)的更廣泛影響；讓公眾參與討論，同時避免對技術(shù)的夸大其詞；確保科學(xué)建議是可信的；對能夠降低風(fēng)險的研究和創(chuàng)新(如網(wǎng)絡(luò)安全)進(jìn)行投資。

二、人工智能、數(shù)字技術(shù)與先進(jìn)制造

（一）新興數(shù)字技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)制造面臨的挑戰(zhàn)及政策建議

1.人工智能

人工智能應(yīng)用于生產(chǎn)制造面臨的挑戰(zhàn)包括：

在特定行業(yè)中，建立人工智能模型需要收集和訓(xùn)練大量高質(zhì)量數(shù)據(jù)。人工智能應(yīng)用通常需要結(jié)合各種數(shù)據(jù)類型。訓(xùn)練數(shù)據(jù)必須每月甚至每天更新。不少行業(yè)應(yīng)用新穎且需要定制，數(shù)據(jù)可用性受到限制。

研究有待進(jìn)步，以擺脫“數(shù)據(jù)饑荒”。如AlphaGo Zero 不依賴外部數(shù)據(jù)，只利用游戲規(guī)則就能學(xué)會圍棋。因此在象棋和圍棋等基于規(guī)則的游戲中，人工智能可以通過模擬數(shù)據(jù)實現(xiàn)高性能。但對于其他行業(yè)而言，訓(xùn)練數(shù)據(jù)還需要來自于現(xiàn)實世界的機器和流程。

數(shù)據(jù)質(zhì)量是影響人工智能取得成功的主要障礙。行業(yè)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)格式錯誤、不完整、不一致等問題。在人工智能系統(tǒng)投入使用之前，科學(xué)家通?；ㄙM大量時間對數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、構(gòu)形和標(biāo)記。整個過程需要熟練勞動力，且前期工作不能保證成功。

制造業(yè)對人工智能系統(tǒng)的精度要求遠(yuǎn)高于其他行業(yè)。例如，銷售部門可接受的誤差程度，對精密制造可能是不可容忍的。

對此，報告提出以下政策建議：

采取措施，幫助企業(yè)利用其數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值。許多企業(yè)持有寶貴數(shù)據(jù)，但沒有有效使用。它們可能缺少技能和知識，缺少企業(yè)數(shù)據(jù)戰(zhàn)略或數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。外部專業(yè)機構(gòu)（如人工智能初創(chuàng)企業(yè)、高校等）能利用企業(yè)數(shù)據(jù)創(chuàng)造價值。政府可作為數(shù)據(jù)伙伴關(guān)系的催化劑和中介，解決這種不匹配問題。政府還可以與利益相關(guān)方合作，為實現(xiàn)可信數(shù)據(jù)共享制定自愿性質(zhì)的樣本協(xié)議，如美國交通運輸部編制了《加快自動駕駛車輛安全部署的數(shù)據(jù)交換指導(dǎo)原則》草案，英國數(shù)字“彈射”中心計劃為有意簽訂數(shù)據(jù)共享協(xié)議的初創(chuàng)企業(yè)提供樣本協(xié)議。

推進(jìn)開放數(shù)據(jù)倡議。包括：使用機器可讀取的公共數(shù)據(jù)，加快人工智能應(yīng)用；完善法制保障，確保使用人工智能不會導(dǎo)致原始作品被替換或損害版權(quán)所有者的合法利益；促進(jìn)利用數(shù)據(jù)流通實現(xiàn)公共利益，共享公共數(shù)據(jù)和私人數(shù)據(jù)。例如，《海洋協(xié)議》（Ocean Protocol）是一個去中心化的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，基于人工智能和區(qū)塊連技術(shù)，允許數(shù)據(jù)持有者通過去中心化的數(shù)據(jù)市場與數(shù)據(jù)消費者進(jìn)行交互，同時保證對所有參與者的控制、可審計性、透明度和合規(guī)性。

解決人工智能應(yīng)用面臨的硬件局限性。人工智能創(chuàng)業(yè)者可能擁有知識和資金，但缺少必需的硬件設(shè)施和相關(guān)資源。為解決此類問題，英國數(shù)字“彈射”中心發(fā)起了“機器智能創(chuàng)業(yè)空間計劃”，與圖形處理器制造商英偉達(dá)、智能處理器生產(chǎn)商Graphcore 以及云提供商亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和谷歌云平臺等伙伴合作，共同為處于早期階段的人工智能企業(yè)提供能夠獲得計算能力和專業(yè)知識的途徑。

2.區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈應(yīng)用于生產(chǎn)制造面臨的挑戰(zhàn)包括：

采用區(qū)塊鏈涉及到業(yè)務(wù)流程的根本變化，特別是供應(yīng)鏈參與者之間的協(xié)議；當(dāng)多臺計算機參與時，交易速度可能比現(xiàn)有流程慢；很多區(qū)塊鏈的開發(fā)是獨立的，而區(qū)塊鏈平臺的可擴展性取決于它能否與其他平臺合作。

對此，報告提出以下政策建議：

使用區(qū)塊鏈監(jiān)管沙盒。監(jiān)管沙盒能幫助政府更好地了解新技術(shù)及其監(jiān)管影響，使行業(yè)在實時環(huán)境中對新技術(shù)和商業(yè)模式進(jìn)行測試。區(qū)塊鏈監(jiān)管沙盒的范圍可以擴大至其他非金融部門的區(qū)塊鏈應(yīng)用。

在公共部門使用區(qū)塊鏈，提高對其潛力的認(rèn)識。一些技術(shù)問題仍需解決，例如，如何信任放置在區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)，可信的數(shù)據(jù)需要以何種方式進(jìn)行認(rèn)證。另外，區(qū)塊鏈也可能引發(fā)對競爭的擔(dān)憂，一些大企業(yè)可能會通過聯(lián)盟方式構(gòu)建區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)，例如供應(yīng)鏈管理標(biāo)準(zhǔn)，這將對其他企業(yè)的發(fā)展形成威脅。

3.增材制造

增材制造方式應(yīng)用于生產(chǎn)制造面臨的挑戰(zhàn)包括：

與大規(guī)模生產(chǎn)相比，增材制造在量產(chǎn)成本方面不具競爭力；增材制造的推廣取決于該技術(shù)在打印時間、成本、質(zhì)量和材料方面的發(fā)展。

對此，報告提出以下政策建議：

重視增材制造對環(huán)境的可持續(xù)影響。經(jīng)合組織提出兩項優(yōu)先重點，一是鼓勵采用低能耗打印工藝，二是開發(fā)和使用具有使用壽命終止特性的低沖擊材料（如可降解的生物材料）。

劃定通過增材制造方式生產(chǎn)已停產(chǎn)設(shè)備相關(guān)零部件的知識產(chǎn)權(quán)權(quán)屬。例如，一臺已停產(chǎn)的洗衣機可能因為一個零部件損壞就得報廢，通過增材制造的方式根據(jù)所需零部件的CAD文件可以制造出相應(yīng)零部件，進(jìn)而使機器恢復(fù)運轉(zhuǎn)。但是，大多數(shù)CAD文件由原始設(shè)備制造商專有，這需要推動其授予第三方打印產(chǎn)品替代零部件的權(quán)利，第三方則需向其支付特許權(quán)使用費。

政府幫助企業(yè)獲得發(fā)展增材制造所需的知識。包括：支持相關(guān)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展，如構(gòu)建材料數(shù)據(jù)庫等；協(xié)助構(gòu)建政產(chǎn)學(xué)研多方參與的數(shù)據(jù)共享協(xié)議；支持發(fā)展獨立的制造和測試標(biāo)準(zhǔn)；創(chuàng)建一個能夠記錄早期用戶體驗的平臺，用于量化采用新技術(shù)的優(yōu)勢。

4.新材料和納米技術(shù)

政策建議：

建立公私合作投資模式，特別是在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)實體基礎(chǔ)設(shè)施和培訓(xùn)勞動力方面。

開發(fā)材料信息基礎(chǔ)設(shè)施，為材料發(fā)現(xiàn)過程提供決策支持。

開展國際政策協(xié)調(diào)工作，整合歐洲、北美洲和亞洲有關(guān)投資和能力的網(wǎng)絡(luò)及實體基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建數(shù)據(jù)共享文化。

開展機構(gòu)間和/ 或國際間合作，充分發(fā)揮納米技術(shù)的潛力。納米技術(shù)研究需要復(fù)雜且昂貴的設(shè)備，并建設(shè)專門場地。公共資助的研發(fā)應(yīng)允許其它國家的學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界參與，并靈活開展合作。

支持中小企業(yè)創(chuàng)新和商業(yè)化。通過提高中小企業(yè)研究資助，補貼或免除服務(wù)費等方式，向中小企業(yè)提供獲得和使用設(shè)備的機會。

通過國際合作，解決納米技術(shù)產(chǎn)品的風(fēng)險評估和許可等監(jiān)管問題。這些問題會嚴(yán)重阻礙納米技術(shù)創(chuàng)新的商業(yè)化。政府應(yīng)為評估納米技術(shù)產(chǎn)品風(fēng)險及時制定透明的指導(dǎo)方針，同時在制定準(zhǔn)則和執(zhí)行方面積極開展國際合作。

（二）與數(shù)字技術(shù)相關(guān)的交叉政策事項

1.技術(shù)推廣

潛在的技術(shù)使用者必須經(jīng)常評估大量迅速變化的技術(shù)、所需技能和投入方面的信息。以下因素有利于技術(shù)推廣：

增加初創(chuàng)企業(yè)數(shù)量，促進(jìn)初創(chuàng)企業(yè)發(fā)展。初創(chuàng)企業(yè)在促進(jìn)就業(yè)凈增長和根本性創(chuàng)新方面發(fā)揮巨大作用，并且不受傳統(tǒng)模式的約束，能夠引入新技術(shù)發(fā)展所需的組織機制。

為先進(jìn)制造創(chuàng)造有利的經(jīng)濟和監(jiān)管框架，高效分配資源。包括：構(gòu)建有競爭力的產(chǎn)品市場和靈活的勞動力市場；降低創(chuàng)辦和經(jīng)營企業(yè)的成本；為外國直接投資和貿(mào)易的開放創(chuàng)造條件，推動技術(shù)推廣和廣泛應(yīng)用；吸引國際市場上的熟練勞動力；加強本國內(nèi)部知識流動，特別是科研機構(gòu)和企業(yè)之間的互動。

設(shè)立專業(yè)技術(shù)推廣機構(gòu)。目前，提高制造業(yè)企業(yè)采用新技術(shù)的周期較長。如果設(shè)立專業(yè)技術(shù)推廣機構(gòu)，使其獲得相關(guān)技術(shù)和資源授權(quán)，有助于實現(xiàn)更有效的技術(shù)推廣。

2.連接政策和數(shù)據(jù)政策

加強寬帶網(wǎng)絡(luò)部署。寬帶網(wǎng)絡(luò)對工業(yè)4.0不可或缺。重點包括：進(jìn)一步擴大高速寬帶網(wǎng)絡(luò)接入，特別是農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)；推動競爭性和私人投資，提高通信服務(wù)速度，擴大覆蓋范圍。

避免限制跨境數(shù)據(jù)流動。限制數(shù)據(jù)流動可能會導(dǎo)致喪失貿(mào)易和投資機會、云計算和其它信息技術(shù)服務(wù)成本上升、勞動生產(chǎn)率和GDP 增速下降。

提高對云計算的信任。提高對云端的信任，鼓勵采用云計算技術(shù)。重點幫助中小企業(yè)更好地了解云服務(wù)的技術(shù)和法律影響。

3.數(shù)字技能

為采用新型數(shù)字技術(shù)，人們需要掌握必要的基本技能。報告建議各國基于現(xiàn)有關(guān)于新興技能需求的信息構(gòu)建一個系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，學(xué)生、家長和雇主能夠獲得信息，判斷教育機構(gòu)的表現(xiàn)，評估不同課程畢業(yè)生的職業(yè)道路；同時，教育和培訓(xùn)機構(gòu)應(yīng)被高效組織起來，推動資源流向最能滿足技能需求的機構(gòu)或課程。

4.標(biāo)準(zhǔn)制定

一些國家和企業(yè)在國際標(biāo)準(zhǔn)制定方面發(fā)揮主導(dǎo)作用。如果新標(biāo)準(zhǔn)符合本國國家標(biāo)準(zhǔn)和/或其生產(chǎn)基礎(chǔ)的特點，在制定國際標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)揮主要作用的國家和企業(yè)將享有優(yōu)勢。公共部門應(yīng)鼓勵產(chǎn)業(yè)界在技術(shù)發(fā)展早期階段就參與制定國際（國家）標(biāo)準(zhǔn)。

5.高性能計算

從建筑業(yè)、制藥業(yè)到汽車工業(yè)、航空航天業(yè)，高性能計算越來越重要。美國2/3使用高性能計算的企業(yè)表示，提高計算模型性能事關(guān)競爭生存問題。高性能計算在制造業(yè)中的應(yīng)用不斷擴展，已超越了設(shè)計和仿真等應(yīng)用。目前，高性能計算公共倡議通常側(cè)重于滿足“大科學(xué)”項目的計算需求，未來需要提升產(chǎn)業(yè)界特別是中小企業(yè)對高性能計算的需求。

6.知識產(chǎn)權(quán)

人工智能、增材制造等技術(shù)對知識產(chǎn)權(quán)系統(tǒng)提出新的挑戰(zhàn)。例如，自然形成的人體組織沒有專利，但如果通過增材制造產(chǎn)生的人體組織比自然人體組織更好，它就有資格申請專利。在這方面，應(yīng)遵循的原則是平衡知識產(chǎn)權(quán)方面的需求。一方面，知識產(chǎn)權(quán)對于激勵創(chuàng)新是必不可少的；另一方面，知識產(chǎn)權(quán)不應(yīng)阻礙新興技術(shù)的推廣。

7.公共研究

許多新涌現(xiàn)的生產(chǎn)技術(shù)的復(fù)雜性可能超越了大型企業(yè)的研究能力。在這種情況下，需要建立公私合作的研究伙伴關(guān)系。其中，公共資助的基礎(chǔ)研究往往至關(guān)重要。

加大對計算能力的支持。經(jīng)濟中的數(shù)字技術(shù)應(yīng)用依賴于不斷增長的計算能力。例如，最大型的人工智能實驗所需的計算能力每3.5 個月就會翻番。

開展更具多元化的人工智能研究。相關(guān)研究領(lǐng)域涉及：使人工智能可以解釋；使人工智能系統(tǒng)更穩(wěn)定（如圖像識別系統(tǒng)）；確定人工智能執(zhí)行困難任務(wù)需要多少先驗知識；將抽象、高階推理及“常識”引入人工智能系統(tǒng)；使人工智能能夠推斷和表示因果關(guān)系。

擴大研究界與產(chǎn)業(yè)界的合作。政府資助的研究機構(gòu)和計劃應(yīng)能夠自由尋找適當(dāng)?shù)暮献骰锇椋詰?yīng)對規(guī)模擴大和跨學(xué)科挑戰(zhàn)。

三、生物經(jīng)濟中的數(shù)字化

生物經(jīng)濟符合循環(huán)經(jīng)濟理念，它基于全新的生產(chǎn)方式，將逐漸替代基于化石燃料的生產(chǎn)。

（一）生物技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的大融合

光靠數(shù)字技術(shù)或生物技術(shù)無法實現(xiàn)生物經(jīng)濟的政策目標(biāo)。將二者融合起來可能會極大地改變生產(chǎn)制造過程以及產(chǎn)品的設(shè)計和處理。

在生物學(xué)發(fā)展中，由于缺乏數(shù)據(jù)，實驗一直很難進(jìn)行。隨著實驗高通量測序技術(shù)的進(jìn)步，生物數(shù)據(jù)變得更加豐富，這對生物數(shù)據(jù)分析和解釋工具提出了需求，因此生物工程和合成生物學(xué)應(yīng)運而生，其核心是預(yù)測性設(shè)計和快速評估，能夠通過實驗自動化、高通量特征表述和加工后處理等實現(xiàn)新材料合成。

（二）生物技術(shù)與工程設(shè)計的大集成

大多數(shù)生物技術(shù)尚未達(dá)到工程學(xué)的特定標(biāo)準(zhǔn)?；ゲ僮餍?、設(shè)計與制造的分開、零部件和系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化等概念都是工程學(xué)科的核心，但在生物技術(shù)領(lǐng)域，這些概念基本不存在。為滿足工程規(guī)范的要求，必須解決科學(xué)方法與工程設(shè)計之間的本質(zhì)差異。

1.測試是現(xiàn)階段主要瓶頸

在工程設(shè)計周期中，測試階段是最基本的挑戰(zhàn)，需要通過生物學(xué)和迭代過程的自動化解決。評價生物體表型是代謝工程的一個重要步驟。例如，當(dāng)構(gòu)建生物燃料或生物基化學(xué)品的菌株時，設(shè)計是否成功將通過其產(chǎn)品的形成量來衡量。這需要分離單個菌株并測定每個菌株產(chǎn)生的化學(xué)品濃度。消除這一瓶頸的關(guān)鍵是搭建一個擁有代謝建模、高通量測序、菌株構(gòu)建、小規(guī)模定量篩選和系統(tǒng)生物學(xué)的綜合性技術(shù)平臺。也就是說，通過生物設(shè)計自動化能夠推動解決測試階段面臨的障礙。實現(xiàn)生物設(shè)計自動化需要：構(gòu)建工程標(biāo)準(zhǔn)以加快數(shù)據(jù)交換；開發(fā)高通量評估和計量方法；實現(xiàn)生物成像自動化。

2.可再生性問題長期存在

未來，生命科學(xué)、化學(xué)和食品開發(fā)將依靠生物制造實現(xiàn)，這需要人、儀器與設(shè)備、知識與數(shù)據(jù)等一系列要素的協(xié)作，以開發(fā)出日益復(fù)雜并具環(huán)保性的產(chǎn)品。要使生物制造成為未來可靠的制造方式必須克服可再生性問題。可靠性和可預(yù)測性是影響再生性的重要方面。這需要開發(fā)出集設(shè)計、合成和測試于一體的全周期生物工程自動化工具。

3.數(shù)據(jù)分析和儲存面臨挑戰(zhàn)

未來二十年，硅基存儲方法可能難以跟上需求增長，數(shù)據(jù)存儲可能面臨危機。DNA 作為儲存介質(zhì)或許能夠提供預(yù)防儲存危機的方法，使得將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為基因信息成為可能。但DNA存儲作為存儲介質(zhì)太過昂貴，DNA 合成成本比DNA測序高出幾個數(shù)量級。為推進(jìn)DNA存儲的商業(yè)化，應(yīng)開發(fā)更好的算法，將數(shù)字信息轉(zhuǎn)化為生物信息，實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、低成本的信息檢索；開發(fā)新的化學(xué)物質(zhì)，使低成本DNA 合成成為可能；在生產(chǎn)中引入更多自動化流程，降低成本。

（三）生物生產(chǎn)技術(shù)前沿

報告探討了三種不同且存在交叉的未來生物制造方式。

1.生物加工平臺（biofoundries）

生物加工平臺是指利用合成生物學(xué)技術(shù)，以自然界已有的自然物質(zhì)或合成物質(zhì)為基礎(chǔ)，構(gòu)建基于生物體的新型制造平臺，它將生物設(shè)計、研發(fā)、制造過程轉(zhuǎn)變成工程設(shè)計問題，通過對自然生物的操縱來獲取原創(chuàng)性新材料、新器件、新系統(tǒng)和新平臺，實現(xiàn)高價值材料和設(shè)備的“按需設(shè)計與生產(chǎn)”。其最終目標(biāo)是壓縮生物設(shè)計、制造和測試的周期和成本，實現(xiàn)生物元器件和生物制造平臺的模塊化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。

2.生物增材制造

生物增材制造能捕捉生物實體的復(fù)雜性，通過增材制造的方式生產(chǎn)制造細(xì)胞、組織或更高形式的生物組成部分（如器官）。這需要基因代碼和數(shù)字代碼的密切結(jié)合，以保證所需的高準(zhǔn)確度。

3.無細(xì)胞合成生物學(xué)

無細(xì)胞系統(tǒng)具有合成速度快、直接控制反應(yīng)、對有毒物或產(chǎn)品耐受、可擴展性等優(yōu)點。無細(xì)胞合成生物學(xué)在環(huán)境應(yīng)用方面具有重要意義。如在生物修復(fù)領(lǐng)域，無細(xì)胞合成生物學(xué)能夠推動開發(fā)基因網(wǎng)絡(luò)和代謝途徑，沒有新型微生物菌株無限復(fù)制和傳播的風(fēng)險。為拓展應(yīng)用，無細(xì)胞合成生物學(xué)需要更大程度地與化學(xué)和信息技術(shù)融合，如增材制造和人工智能。

（四）政策建議

生物工程已成為影響未來生物領(lǐng)域科學(xué)研究和先進(jìn)制造的重要領(lǐng)域，各國政府應(yīng)在以下方面施加政策影響。

在生物工程材料研發(fā)平臺技術(shù)方面，包括：將研發(fā)補貼重點放在實現(xiàn)生物制造過程的可再生性上；開發(fā)多類型平臺技術(shù)，構(gòu)建創(chuàng)新型公私伙伴關(guān)系，使公共部門和私營部門都能公平地獲得設(shè)備使用權(quán)、服務(wù)和數(shù)據(jù)；建立一支訓(xùn)練有素的跨學(xué)科工作隊伍，這需要更大程度地發(fā)展跨學(xué)科教育，將生物學(xué)和工程學(xué)領(lǐng)域相結(jié)合，使畢業(yè)生的學(xué)科素養(yǎng)具有足夠的深度和廣度，以成為能夠真正解決問題的生物工程領(lǐng)域先鋒。

在標(biāo)準(zhǔn)化、互操作性和知識產(chǎn)權(quán)方面，包括：加強開放獲取和知識產(chǎn)權(quán)保護，認(rèn)真考慮開放獲取與知識產(chǎn)權(quán)保護相關(guān)事項，在滿足學(xué)術(shù)界需求和充分保護知識產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上，激勵私人投資；按照“公平、合理和無歧視”原則制定相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，以實現(xiàn)產(chǎn)品和工藝的互操作性；推動實施《開放材料轉(zhuǎn)讓協(xié)議》（OMTA），這有助于在自動化和半自動化管理系統(tǒng)或平臺中共享生物材料，減少文書工作及單獨談判。

在可持續(xù)材料制造和管理方面，數(shù)字技術(shù)將發(fā)揮重要作用，特別是在生物工程和生物制造領(lǐng)域。包括：利用區(qū)塊鏈技術(shù)可以跟蹤原料來源等問題；利用用于可持續(xù)性評估的自動化或數(shù)字化協(xié)議能夠減輕需要證明其產(chǎn)品和流程可持續(xù)性的小企業(yè)的財務(wù)負(fù)擔(dān)。

在數(shù)字安全方面，包括鼓勵及時分享網(wǎng)絡(luò)威脅信息，保護隱私和公民自由；大力打擊網(wǎng)絡(luò)犯罪；培養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)安全意識；鼓勵網(wǎng)絡(luò)安全合作。