馬 茹，王宏偉，張 靜

（1.中國社會科學(xué)評價研究院，北京 100732；2.中國社會科學(xué)院 數(shù)量經(jīng)濟與技術(shù)經(jīng)濟研究所，北京 100732；3.中國科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院，北京 100038）

一、引言

當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，科技創(chuàng)新成為國際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場，爭奪未來科技制高點的國際競爭空前激烈。中國科技事業(yè)歷經(jīng)多年積累發(fā)生了歷史性變革、取得了歷史性成就，正處于從量的積累向質(zhì)的飛躍、從點的突破向系統(tǒng)性提升的關(guān)鍵時期。面對錯綜復(fù)雜的國內(nèi)外環(huán)境，科學(xué)研判未來經(jīng)濟社會發(fā)展圖景，分析識別由此產(chǎn)生的工程科技需求，據(jù)此前瞻性部署工程科技發(fā)展戰(zhàn)略并集中優(yōu)勢力量突破重大核心技術(shù)，對于贏取未來國際競爭及發(fā)展的主動權(quán)，保障工程科技更好服務(wù)于國家經(jīng)濟社會發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。本文擬面向2050 年發(fā)展愿景對工程科技需求進行預(yù)測分析。

工程科技是與經(jīng)濟社會聯(lián)系最緊密、作用最直接、效果最顯著的科學(xué)技術(shù)，是形成現(xiàn)實生產(chǎn)力的關(guān)鍵要素（“中國工程科技2035 發(fā)展戰(zhàn)略研究”總體項目組，2017）。正是由于工程科技在人類生產(chǎn)生活中極其重要的地位，以及技術(shù)創(chuàng)新本身的極度復(fù)雜性和不確定性，使得哪些技術(shù)何時被發(fā)明及如何走進社會成為關(guān)注的焦點，世界各國越來越重視技術(shù)預(yù)見作為戰(zhàn)略規(guī)劃和政策工具的重要作用（Lenz，1962；梁帥和趙立新，2021）。實際上，自20 世紀出現(xiàn)以來，技術(shù)預(yù)見就已為世界多個國家科技創(chuàng)新規(guī)劃和政策制定、重大科技任務(wù)部署提供了重要支撐，如美國、日本、英國、德國等發(fā)達國家均已開展了多次技術(shù)預(yù)見活動（穆榮平和王瑞祥，2004；梁帥和李正風(fēng)，2017；楊捷和陳凱華，2021a），我國相關(guān)部門也進行了多次技術(shù)預(yù)見工作，如科技部自20 世紀80 年代至今已牽頭開展6 次技術(shù)預(yù)見、中國科學(xué)院分別于2003 年和2015 年組織開展了2 次未來技術(shù)預(yù)見研究、2015年中國工程院與國家自然科學(xué)基金委員會聯(lián)合開展了“中國工程科技2015 發(fā)展戰(zhàn)略研究”項目等。

技術(shù)預(yù)見就是對未來較長時期內(nèi)的科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)境等進行有步驟的、系統(tǒng)性的研究探索，由此選定可能產(chǎn)生最大經(jīng)濟與社會效益的戰(zhàn)略研究領(lǐng)域和通用新技術(shù)（Martin，1962；Miles，2010）。隨著人們對科學(xué)技術(shù)發(fā)展認識的不斷深入，技術(shù)預(yù)見的內(nèi)在邏輯也隨著技術(shù)的社會功能不斷豐富而發(fā)生演變，技術(shù)預(yù)見逐漸超越技術(shù)系統(tǒng)本身而與社會系統(tǒng)中的各種因素相互影響、相互建構(gòu)，從初期的技術(shù)決定論即“技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)在因素決定技術(shù)發(fā)展軌跡”，發(fā)展到社會建構(gòu)論即“技術(shù)與經(jīng)濟社會發(fā)展相互作用決定技術(shù)發(fā)展軌跡”（技術(shù)預(yù)見編委會，2005），再到如今的愿景構(gòu)筑論即“技術(shù)預(yù)見應(yīng)逐步轉(zhuǎn)向服務(wù)于未來社會愿景的實現(xiàn)”（梁帥和趙立新，2021），越來越重視將基于未來愿景的經(jīng)濟社會發(fā)展需求作為制定工程科技發(fā)展戰(zhàn)略的重要參考（欒恩杰等，2017）。這一邏輯轉(zhuǎn)變在發(fā)達國家技術(shù)預(yù)見活動中尤為明顯，以迄今為止技術(shù)預(yù)見實踐最為系統(tǒng)和成功的國家之一日本為例，截至2019 年底日本共完成11 次技術(shù)預(yù)見，其中前6 次主要是基于技術(shù)自身發(fā)展規(guī)律優(yōu)選潛在經(jīng)濟社會效益最大化的技術(shù)，第7 次和第8 次以社會需求為導(dǎo)向的思想開始融入技術(shù)預(yù)見之中，第9 次和第10 次的核心是為應(yīng)對日本社會挑戰(zhàn)而建議采取的科技發(fā)展策略，最近的第11 次技術(shù)預(yù)見側(cè)重于實現(xiàn)社會愿景，構(gòu)建了未來理想社會并據(jù)此識別出需優(yōu)先發(fā)展的重點領(lǐng)域和關(guān)鍵技術(shù)（楊捷和陳凱華，2021a；2021b），日本技術(shù)預(yù)見完成了由最初經(jīng)濟效益導(dǎo)向、向社會需求導(dǎo)向、再到愿景使命導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變。相比之下，我國工程科技預(yù)見主體更多的是從國家規(guī)劃著手，較少考慮市場誘發(fā)、未來需求等因素，技術(shù)預(yù)見實踐中對于社會愿景的考慮不足。部分學(xué)者如楊捷和陳凱華（2021a；2021b）、梁帥和趙立新（2021）等盡管已認識到上述問題并開展了相關(guān)的研究探索，但尚停留在理論闡釋分析、國外經(jīng)驗梳理等層面，未實際開展基于社會愿景的工程科技預(yù)見實踐研究。極少部分在工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究中引入了需求分析，但涉及領(lǐng)域較為有限，如中國科學(xué)院科技政策與管理科學(xué)研究所為支撐“中國未來20 年技術(shù)預(yù)見”開展的愿景分析和需求研究涉及全球化、工業(yè)化、信息化、城市化、消費型、循環(huán)型六個方面（欒恩杰等，2017），但“人口”作為對經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生深刻影響的基礎(chǔ)性、全局性和戰(zhàn)略性問題未被考慮在內(nèi)。

鑒于此，基于2050 年中國人口發(fā)展愿景來預(yù)測分析未來工程科技需求，具體內(nèi)容包括：首先，預(yù)測分析2050年中國人口發(fā)展愿景，據(jù)此提出需要解決的重要現(xiàn)實問題；其次，將上述問題解決方案投射到工程科技領(lǐng)域，提出未來工程科技發(fā)展需求（如圖1 所示）。主要創(chuàng)新性貢獻包括：一是基于社會經(jīng)濟需求拉動視角，以未來社會愿景為起點“倒逼”得出所需的工程科技手段，豐富了我國技術(shù)預(yù)見的研究思考視角；二是以人口發(fā)展為切入點，實際開展了面向社會愿景的工程科技需求預(yù)見研究，為改進我國技術(shù)預(yù)見實踐、推進面向社會愿景的工程科技預(yù)見進行了有益探索；三是拓寬了技術(shù)預(yù)見領(lǐng)域，將“人口”這一基礎(chǔ)性、全局性和戰(zhàn)略性問題考慮在內(nèi)，從人口發(fā)展需求視角為我國工程科技未來發(fā)展明確方向和路線，對于保障中國工程科技更好地服務(wù)于國家經(jīng)濟社會建設(shè)、助推我國人口長期均衡發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

圖1 “基于2050 年中國人口發(fā)展愿景的工程科技需求”的研究邏輯

二、中國人口發(fā)展現(xiàn)狀及特征

人口發(fā)展的歷史認知及現(xiàn)狀分析是預(yù)測及勾勒未來人口發(fā)展愿景的基礎(chǔ)?，F(xiàn)階段，中國人口發(fā)展呈現(xiàn)如下趨勢特征。

1.人口總量進入“零增長”階段，人口峰值或?qū)⒓涌斓絹?/p>

如圖2 所示，改革開放至今，我國人口總量保持平穩(wěn)增長，由1978 年的9.6 億增至2020 年的14.1 億，長期占據(jù)著世界人口第一大國位置。但與此同時，我國人口增速呈現(xiàn)明顯下降趨勢，已從20 世紀70 年代的1.9%降至改革開放至今的最低點0.1%，低于同期世界人口平均增長率1%左右。2021 年中國全年出生人口1062萬人，死亡人口1014 萬人，人口自然增長率逼近“零”，創(chuàng)下60 年來歷史新低。此前預(yù)測的中國人口零增長甚至負增長的峰值拐點在2030 年左右出現(xiàn)，如今看來，或?qū)⑻崆啊?/p>

圖2 1978—2020 年中國人口總量變動情況

2.總和生育率持續(xù)處于較低水平，少子化趨勢加劇

如圖3 所示，我國總和生育率20 世紀90 年代初降至人口代際更替平衡（約2.1）以下，此后在較低水平上持續(xù)至今。盡管受奧運會、生肖偏好和生育政策調(diào)整等的影響，我國總和生育率在2008 年（奧運年）、2012 年（龍年）和2016 年（“全面兩孩”政策）超過了1.7（陳衛(wèi)和段媛媛，2019），2014 年受“單獨兩孩”政策影響生育水平較政策實施前一年有明顯提高，但并沒有改變總和生育率持續(xù)下跌的走勢，2010 年“1.5”已接近國際公認的“低生育率陷阱”①“低生育率陷阱”是指總和生育率降到1.5 以下后，低生育率會自我強化，很難恢復(fù)甚至不可逆（Lutz 和Skirbekk，2005）。，2020 年更是跌至了“1.3”。

圖3 1950—2020 年中國總和生育率

與此同時，我國育齡婦女?dāng)?shù)量快速減少，生育意愿也明顯降低。對比第六次和第七次全國人口普查數(shù)據(jù)（以下簡稱“六普”和“七普”），2010—2020 年，中國20～35 歲主力育齡婦女?dāng)?shù)量每年減少575 萬人，10 年間合計減少0.6 億人；其中20～29 歲生育旺盛期婦女人數(shù)年均減少346 萬人，10 年間合 計 減 少3463 萬 人?！?017 年全國生育狀況調(diào)查》顯示，我國女性平均初育年齡由24.3 歲推遲到27.3 歲，推遲了3 年。受此影響，我國新生人口數(shù)量特別是近年來明顯下降，自2016 年因“全面兩孩”政策新出生人口數(shù)量短暫回升后，至2020 年已經(jīng)連續(xù)四年下降，每年新生人口數(shù)量比上年減少了147 萬，如圖4 所示。

圖4 2000—2020 年中國新出生人口

3.人口老齡化程度持續(xù)加深，勞動年齡人口數(shù)量及比重連續(xù)九年雙降

如圖5 所示，我國自2000 年進入老齡化社會以來，受持續(xù)低迷的生育率、平均預(yù)期壽命延長等因素影響，人口老齡化程度不斷加深。根據(jù)國家衛(wèi)健委發(fā)布的《2020 年度國家老齡事業(yè)發(fā)展公報》，我國60 歲及以上人口達到2.6 億萬人，占總?cè)丝诘?8.7%，其中65 歲及以上人口1.9億萬人，占總?cè)丝诘?3.5%，已成為全球老齡人口規(guī)模最大、老齡化發(fā)展速度最快的國家。生育率持續(xù)走低及人口老齡化趨勢加劇不可避免地導(dǎo)致我國勞動年齡人口的規(guī)模和比重不斷下降，勞動人口結(jié)構(gòu)趨于老齡化發(fā)展。我國16～59歲勞動年齡人口增量自2012 年起由正轉(zhuǎn)負，總量與比例自此從逐年增加進入持續(xù)減少階段，2020 年全國勞動年齡人口總量已降至8.8 億人，占比62.3%。

圖5 1990—2020 年中國人口分年齡構(gòu)成

4.人口健康水平與素質(zhì)能力穩(wěn)步提升，加快人口大國向人才強國轉(zhuǎn)變

健康資本和教育資本是建立人口質(zhì)量優(yōu)勢的兩大關(guān)鍵支撐（劉家強等，2018）。一方面，隨著經(jīng)濟發(fā)展水平快速提高和醫(yī)療衛(wèi)生條件顯著改善，我國人口健康水平穩(wěn)步提高，以嬰兒死亡率和平均預(yù)期壽命兩項最具綜合性和代表性的健康指標為例，聯(lián)合國發(fā)布的《世界人口展望》顯示，1950—2015 年中國嬰兒死亡率由195.0‰下降到18.0‰，下降177 個千分點，高于世界平均水平（112 個千分點），進入低嬰兒死亡率國家行列。2020 年，我國嬰兒死亡率下降到5.4‰，5 歲以下兒童死亡率下降到7.5‰，優(yōu)于全球中高收入國家平均水平。國家衛(wèi)計委衛(wèi)生發(fā)展研究中心研究表明，1950—1970 年我國人均壽命經(jīng)歷爆發(fā)式增長，并在此后40 年中繼續(xù)保持穩(wěn)步提升，每年增長約0.1 歲，2019 年 已增長至77.3 歲，詳 如圖6 所 示。

圖6 1981—2019 年中國人均預(yù)期壽命

另一方面，隨著科教興國、人才強國等戰(zhàn)略的深入實施，我國人口受教育水平及綜合素質(zhì)明顯提升。對比“六普”和“七普”數(shù)據(jù)，2010—2020年，全國15 歲及以上人口平均受教育年限由9.08年提高至9.91 年，16～59 歲勞動年齡人口平均受教育年限從9.67 年提高至10.75 年，文盲率從4.08%下降至2.67%。

5.城鎮(zhèn)化快速推進，人口向核心城市群集聚

人口遷徙流動是人口發(fā)展的重要方面。改革開放以后我國經(jīng)歷了以由鄉(xiāng)村向城鎮(zhèn)、由欠發(fā)達地區(qū)向發(fā)達地區(qū)遷徙為主要特征的大規(guī)模人口流動浪潮，創(chuàng)造了世界歷史上規(guī)模最大、速度最快的城鎮(zhèn)化進程。如圖7 所示，1949 年我國年末常住人口城鎮(zhèn)化率僅為10.64%，1978 年也僅升至17.92%，2011 年歷史性地跨越50%的門檻，2020 年達到63.89%，與1949 年相比增長了5 倍之多。近年來，人口向經(jīng)濟發(fā)達的核心城市群集聚的趨勢愈發(fā)明顯，《中國人口大遷移：2020》研究顯示，長三角、珠三角、京津冀等19 個城市群土地面積合計約占全國四成左右，但2000—2020 年其常住人口占比超過全國的八成，并由83.37%提升至86.72%。特別是珠三角和長三角城市群，土地面積不足全國3%，但常住人口合計占比卻已持續(xù)升至18.05%。

圖7 1978—2020 年中國城鎮(zhèn)人口占比

三、2050 年中國人口發(fā)展愿景

（一）預(yù)測方法說明

“人口”是影響經(jīng)濟增長、社會發(fā)展的長期變量，需要從更加長遠的視角，也要從世界視角，認識中國人口國情及發(fā)展趨勢（胡鞍鋼，2017）。據(jù)此原則，本文綜合考慮橫向國際比較視角與縱向歷史發(fā)展視角，具體采用以下方法對2050 年中國人口發(fā)展趨勢進行預(yù)測。

一是借鑒使用國內(nèi)外權(quán)威預(yù)測結(jié)果。從國際上看，聯(lián)合國人口司發(fā)布的《世界人口展望》是目前最具權(quán)威的人口預(yù)測報告，在其70 年的人口預(yù)測工作中形成了較為嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)評估流程、分析預(yù)測方法和推廣應(yīng)用標準，并且能夠提供包括世界范圍、國際比較、長期趨勢等多個視角下人口發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢的重要信息。從國內(nèi)來看，中國人口與發(fā)展研究中心長期服務(wù)于我國人口與計劃生育事業(yè)發(fā)展，其經(jīng)過10 余年研發(fā)與應(yīng)用形成的人口預(yù)測軟件和人口發(fā)展綜合決策支持平臺等，在調(diào)整完善生育政策目標人群測算、出生人口變動預(yù)測中發(fā)揮了重要作用，基于此編寫出版了《中國人口展望（2018）》，其數(shù)據(jù)實驗室也實時更新并對外發(fā)布其最新預(yù)測數(shù)據(jù)及結(jié)果。由此，上述二者成為本文預(yù)測2050 年中國人口發(fā)展趨勢較為權(quán)威、客觀和全面的參考依據(jù)。

二是基于中國人口發(fā)展歷史數(shù)據(jù)采用趨勢外推法進行預(yù)測。盡管聯(lián)合國人口司、中國人口與發(fā)展研究中心等國內(nèi)機構(gòu)及學(xué)術(shù)界專家學(xué)者在對2050 年中國人口規(guī)模、結(jié)構(gòu)等具體預(yù)測數(shù)值上存在一些差別，但總體趨勢與規(guī)律的判斷基本一致，為基于人口歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行趨勢外推提供了支撐。由此，基于國家統(tǒng)計局等提供的中國人口發(fā)展歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)國內(nèi)外官方機構(gòu)、權(quán)威智庫及專家學(xué)者們對未來變動趨勢判斷，同時結(jié)合中國人口的自身發(fā)展特征及將要面對的內(nèi)外部影響因素，對2050 年中國人口發(fā)展變動情況進行趨勢外推。

此外，國家人口發(fā)展規(guī)劃、衛(wèi)生與健康規(guī)劃、經(jīng)濟社會規(guī)劃等我國相關(guān)規(guī)劃綱要也對我國人口未來發(fā)展的關(guān)鍵性指標進行了預(yù)測和指引，《中國人口預(yù)測報告》《中國生育報告2021》《中國人口大遷移：2020》等一些智庫研究報告也是本文的有益參考。

（二）2050 年中國人口發(fā)展愿景

根據(jù)上述預(yù)測方法及數(shù)據(jù)來源，預(yù)測了2050 年中國人口規(guī)模、結(jié)構(gòu)、素質(zhì)、分布格局等變化趨勢，結(jié)果顯示：

1.中國人口總量進入負增長階段，2050 年總規(guī)模約12.5 億左右

綜合國家官方規(guī)劃、聯(lián)合國人口司和中國人口與發(fā)展研究中心等權(quán)威研究機構(gòu)、多位專家學(xué)者對中國人口發(fā)展趨勢的判斷，中國未來進入人口負增長階段、人口總量大幅萎縮已是必然趨勢。此前《世界人口展望2019》《國家人口發(fā)展規(guī)劃（2016—2030 年）》、中國人口與發(fā)展研究中心等眾多預(yù)測結(jié)果顯示，中國人口零增長甚至負增長預(yù)計在2030 年左右出現(xiàn)，但根據(jù)目前人口變化和新出生人口數(shù)據(jù)，該拐點將提前而至，實際上2021 年中國人口年自然增長率已經(jīng)逼近零增長。據(jù)此，預(yù)計“十四五”至2050 年我國總?cè)丝诙紝⑻幵诜€(wěn)定負增長趨勢之中。根據(jù)《中國人口預(yù)測報告2021》對中國人口總量的預(yù)測，高、中、低方案下2050 年中國人口分別為13.49 億人、12.64 億人、12.23 億人，并分別在2029、2021、2021 年達到峰值。結(jié)合2021 年中國人口年自然增長率已逼近零增長的現(xiàn)實，預(yù)計2050 年人口總量將接近中、低方案預(yù)測下的12.5 億左右。

2.人口老齡化提速，勞動年齡人口規(guī)模及占比持續(xù)下降

考慮到當(dāng)前我國出生率持續(xù)走低、人均預(yù)期壽命不斷提升等因素，眾多研究預(yù)計在未來較長時間內(nèi)，我國老年人口規(guī)模將繼續(xù)擴大，老齡化速度將進一步提升，并將邁入超高老齡社會（65 歲以上人口占比超過20%）。中國人口與發(fā)展研究中心編寫的《中國人口展望（2018）》預(yù)測指出，我國老年人口數(shù)量2033 年左右將突破3 億，2050 年左右突破4 億，2058 年左右達到峰值4.4 億；老年人占總?cè)丝诘谋戎匾膊粩嗌仙?，對?yīng)上述年份分別為21.0%、29.3%、33.7%。見表1，《世界人口展望2019》“中方案”預(yù)測結(jié)果顯示，21 世紀前半葉至2060 年將是我國老齡化最快的階段，其中2050 年中國60 歲及以上老年人口數(shù)量將達到4.8 億，占比為34.6%；64 歲以上老年人口將超過全國總?cè)丝跀?shù)的四分之一，我國進入超高老齡社會。老齡化程度持續(xù)加深將對我國勞動年齡人口規(guī)模及結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，根據(jù)《世界人口展望2019》“中方案”預(yù)測結(jié)果，2020—2050年，我國15～59 歲勞動年齡人口規(guī)模及其在總?cè)丝谥械谋戎囟紝⑻幱诔掷m(xù)下降階段，2050 年將分別降低至7.2 億人和51.2%。同時勞動力年齡結(jié)構(gòu)老齡化發(fā)展，如25～34 歲的中青年勞動力規(guī)模和比重降幅明顯，2050 年分別為1.5 億人和11.2%，與2020 年相比分別降低了30.7%和25.0%。

表1 分年齡段中國人口規(guī)模預(yù)測 單位：千人

3.育齡婦女?dāng)?shù)量減少，實現(xiàn)適度生育水平面臨較大壓力

適度生育是維持人口良性發(fā)展的重要前提，《國家人口發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》指出“未來30 年（約至2037年），全國總和生育率應(yīng)保持在1.8 左右，過高或過低都不利于人口與經(jīng)濟社會的協(xié)調(diào)發(fā)展”。為緩和總和生育率下降趨勢、增強人口可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Γ覈鴮娀蛘{(diào)節(jié)，如《關(guān)于優(yōu)化生育政策促進人口長期均衡發(fā)展的決定》提出“實施三孩生育政策及配套支持措施”，以促進生育水平適度提升。但與此同時，一是我國主力育齡婦女規(guī)模自1997 年達到峰值后持續(xù)減少，中國人口與發(fā)展研究中心數(shù)據(jù)實驗室預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，預(yù)計“十四五”時期乃至2050 年我國主力育齡婦女?dāng)?shù)量仍將繼續(xù)下降，從2020 年的1.45 億降至2025 年的1.14 億，至2040 年1.08 億、至2050 年的0.92 億左右；二是我國育齡人群的生育觀念與生育行為早已發(fā)生根本性變化，超低生育率在中國早已形成（陳友華，2019），而世界長期低生育率的發(fā)達國家尚未出現(xiàn)回升到更替水平的先例。綜合以上多方面因素，預(yù)計我國生育水平在未來較長時間內(nèi)會出現(xiàn)小幅回升但仍將處于較低水平。根據(jù)《世界人口展望2019》“中方案”預(yù)測結(jié)果，我國總和生育率呈現(xiàn)緩慢上升態(tài)勢，2020—2025 年、2025—2030年、2030—2035 年、2035—2040 年、2040—2045 年、2045—2050年各時段的總和生育率分別為1.70、1.72、1.73、1.73、1.74、1.75，30 年間提升幅度不足3%。中國人口與發(fā)展研究中心編寫的《中國人口展望（2018）》指出，我國出生人口將經(jīng)歷快速下降后進入平緩下降階段，2034 年左右到達谷底，2035—2047 年小幅回升，此后至21 世紀末則以較為平緩的速度波動下降。

4.人口健康水平與素質(zhì)能力穩(wěn)步提升，加快人口大國向人才強國轉(zhuǎn)變

考慮到我國醫(yī)療衛(wèi)生水平不斷提升、國民教育體系持續(xù)完善、基本公共服務(wù)均衡化水平顯著提高等積極因素，預(yù)計2050 年我國人口健康水平及平均受教育年限將進一步提升。人均預(yù)期壽命方面，《“十四五”規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要》確定的“十四五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展主要目標中提到要“衛(wèi)生健康體系更加完善，人均預(yù)期壽命提高1 歲”?！丁敖】抵袊?030”規(guī)劃綱要》提出我國人均預(yù)期壽命將在2030 年達到79 歲，此后平均每5 年增長1 歲。由此，2020 年、2025 年 和2030 年我國人均預(yù)期 壽命分 別為77.3 歲、78.3 歲和79 歲，按此 每五年增速，預(yù)計2050 年我國人均預(yù)期壽命約為80.5 歲左右。平均受教育年限方面，“七普”數(shù)據(jù)顯示，我國16～59 歲勞動年齡人口平均受教育年限從2010 年9.67 年提高至2020 年的10.75 年，《“十四五”規(guī)劃和2035 年遠景目標綱要》在“十四五”時期經(jīng)濟社會發(fā)展主要目標中提到要“全民受教育程度不斷提升，勞動年齡人口平均受教育年限提高到11.3 年”，由此可得我國2010 年、2020 年和2025 年勞動年齡人口平均受教育年限分別為9.67 年、10.75 年和11.3 年。根據(jù)2010—2020 年、2020—2025 年增速，預(yù)計2050 年我國勞動年齡人口平均受教育年限將達到14 年，進一步縮小與世界主要發(fā)達國家的差距。

5.城市化水平繼續(xù)提高，人口向核心城市群集聚程度更趨明顯

盡管改革開放以來中國城鎮(zhèn)化水平持續(xù)升高，但與美國（82.66%）、日本（91.78%）、英國（83.90%）、法國（80.98%）、德國（77.45%）等全球發(fā)達國家相比仍有較大提升空間，預(yù)計2050 年前中國城鎮(zhèn)化進程進一步推進。與此同時，美國、日本等發(fā)達國家人口流動經(jīng)驗和城鎮(zhèn)化歷程顯示，隨著城市化不斷推進，人口將隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展持續(xù)向大都市圈集聚，如《中國人口大遷移報告：2021》研究數(shù)據(jù)顯示，1970—2019 年，美國500 萬人以上都會區(qū)人口比重增加了9.5%，遠高于100 萬～500 萬人（5.8%）、25 萬～100 萬人（1.2%）和5 萬～25 萬人（0.1%）都會區(qū)；再如日本，城市化進程中人口隨產(chǎn)業(yè)向著大都市圈不斷聚集，1973 年前后，向東京圈、大阪圈、名古屋圈“三極”集聚態(tài)勢轉(zhuǎn)變?yōu)橄驏|京圈“一極”集聚。據(jù)此，我國人口向城市群集聚趨勢也將更加明顯，中國指數(shù)研究院研究指出，2040 年京津冀、長三角、珠三角、中原和成渝都市圈人口規(guī)模合計將達4.5 億人，占全國人口的三分之一；《中國人口大遷移報告：2021》預(yù)測指出，從現(xiàn)在起到2035 年乃至2050 年，長三角、珠三角、京津冀等19 個城市群將成為吸納我國人口的主要區(qū)域，2030 年全國新增的1.3 億城鎮(zhèn)人口中將約有80%的人聚集在這些城市群中，而長三角、珠三角、京津冀、長江中游、成渝、中原、山東半島等七大城市群將吸納其中的60%。

四、基于2050 年中國人口發(fā)展愿景的工程科技需求分析

（一）預(yù)測方法說明

根據(jù)前文對2050 年中國人口發(fā)展愿景的描繪，圍繞人口老齡化程度加深、勞動力結(jié)構(gòu)性短缺、人口健康水平與素質(zhì)能力穩(wěn)步提升等主要特征，綜合采用文獻研究法、情景分析法、問卷調(diào)查法、專家調(diào)研法等，研判2050 年中國人口發(fā)展愿景下的重點需要及由此產(chǎn)生的工程科技需求。

一是文獻研究法。圍繞2050 年中國人口發(fā)展愿景及主要特征，查閱相關(guān)學(xué)術(shù)研究文獻，經(jīng)濟合作與發(fā)展組織、歐盟委員會及國家衛(wèi)健委、疾病預(yù)防控制中心、中科院、工程院等國外內(nèi)外權(quán)威機構(gòu)發(fā)布的相關(guān)研究報告，世界各國在人口發(fā)展、衛(wèi)生與健康、科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域制定發(fā)布的相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃，以及具有一定影響力智庫發(fā)布的研究報告等，提取整合未來重點需要及相應(yīng)的工程科技需求。

二是問卷調(diào)查法和專家調(diào)研法。依托國家自科基金項目“2040 重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展對工程科技的需求分析”，面向相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜摇W(xué)者、企業(yè)家等利益相關(guān)者發(fā)放問卷和開展調(diào)研，預(yù)見2050 年中國人口發(fā)展愿景下可能產(chǎn)生的新需求、發(fā)生的新變化，以及為應(yīng)對上述需求及變化工程科技的未來發(fā)展方向。

對上述不同渠道獲取的工程科技需求研判結(jié)果進行綜合與整合，最后得到基于2050 年中國人口發(fā)展愿景的工程科技需求主要發(fā)展方向。

（二）基于2050 年中國人口發(fā)展愿景的工程科技需求分析

1.人口老齡化產(chǎn)生的工程科技需求

根據(jù)前文預(yù)測結(jié)果，我國老齡化程度將持續(xù)加深，2050 年將邁入超高老齡社會（65 歲以上人口占比超過20%），空巢老人、失獨老人、失能失智老人數(shù)量不斷增多，龐大的老年人群體將對醫(yī)療健康、生活照料、康復(fù)護理等產(chǎn)生巨大需求，主要表現(xiàn)在：

（1）老年慢性病診治及管理的需求增加。人體衰老是自然規(guī)律，隨著年齡的增長，身體各項機能會逐漸衰退，患病的頻率和程度會越來越高，心腦血管疾病、癌癥、高血壓、糖尿病、慢性呼吸系統(tǒng)疾病等慢性病成為老年人群的主要疾患。上述病癥病程長、病情遷延不愈，老年患者在生理和心理上都承受著較大損傷，勞動能力和生活質(zhì)量也受到不良影響。中國疾病預(yù)防控制中心調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，我國75.8%的60 歲及以上老年人被1 種及以上慢性病困擾，且一人身患多種慢性病的現(xiàn)象嚴重；這其中，高血壓患者占58.3%，糖尿病占19.4%，血脂異常占37.2%。對此，通過藥物研發(fā)、醫(yī)療技術(shù)升級等醫(yī)療科技發(fā)展來科學(xué)管理甚至治愈上述老年慢性病顯得極為重要。

針對老年慢性病病程長、病情遷延不愈等特點需要經(jīng)常開藥、定期檢測復(fù)查等，在線就醫(yī)、動態(tài)監(jiān)測等方式就成為及時高效應(yīng)對和管理老年慢性病的有效手段之一。例如，利用心電監(jiān)測設(shè)備、手機APP、云服務(wù)平臺等科學(xué)技術(shù)手段，了解病人生理生化指標、運動心肺能力與生活習(xí)慣等，確定干預(yù)目標及周期，實時監(jiān)測患者處方執(zhí)行情況，實現(xiàn)實時跟蹤與反饋，并按情況和需要及時調(diào)整方案，改善老年慢性病患者的健康情況。

（2）老年人日常性照護需求增多。除了疾病診療外，年齡增長引發(fā)的身體機能衰退也將進一步導(dǎo)致老年人生活自理能力下降，進入高齡階段后甚至?xí)霈F(xiàn)失能失智等現(xiàn)象，在這樣的情況下，日常性生活照料和情感陪伴就顯得至關(guān)重要。然而，我國生育率持續(xù)下行導(dǎo)致少子化現(xiàn)象愈發(fā)突出，“少子化”與“老齡化”同步提速導(dǎo)致我國老年人口撫養(yǎng)壓力日益加劇，2020 年我國老年撫養(yǎng)比增至19.7，即每5 名勞動年齡人口負擔(dān)1 名老年人；《中國人口預(yù)測報告2021》預(yù)測該比例到2050 年將升至53.2，即每2 個勞動年齡人口就要撫養(yǎng)1 個老年人，子女承擔(dān)著巨大的養(yǎng)老壓力。再加之當(dāng)前城市化進程加快后導(dǎo)致生活節(jié)奏快、工作壓力大，子女缺少也難以有足夠的時間及精力陪伴父母，傳統(tǒng)的家庭照護老人模式難以為繼，對中國傳統(tǒng)家庭和親屬結(jié)構(gòu)帶來了巨大沖擊。

在這樣的情況下，機器人看護、智能看護、智慧醫(yī)療等新型科技手段，在看管照顧老年人，以及向子女家人實時反映老人生活狀態(tài)并在關(guān)鍵時刻報警等方面有著較大作用空間。例如，“看護機器人”不僅能夠幫助老人按時吃藥、完成家務(wù)等，同時也能夠通過與老人聊天、下棋、查資料等滿足老人的情感需求。再如，“智能看護”系統(tǒng)能夠通過傳感器傳輸數(shù)據(jù)向子女及家人實時反映老人在家的生活狀態(tài)，并在關(guān)鍵時刻進行報警，在年老的父母與子女之間建立可信、可用的有效“信息紐帶”。

2.勞動力結(jié)構(gòu)性短缺產(chǎn)生的工程科技需求

生育率持續(xù)走低及人口老齡化趨勢加劇不可避免地導(dǎo)致我國勞動年齡人口規(guī)模和比重下降，而該趨勢預(yù)計將持續(xù)至2050 年，勞動人口年齡結(jié)構(gòu)也將趨于老齡化發(fā)展。如何緩解由此導(dǎo)致的勞動力數(shù)量供給下降，以及工作壓力導(dǎo)致的勞動力特別是青年勞動力身心亞健康等成為需要關(guān)注的重要問題。主要表現(xiàn)在：

（1）填補勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的需求。勞動力是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)和核心要素，改革開放至今，中國經(jīng)濟保持40 年的高速增長，其中龐大且年輕的勞動力帶來的紅利效應(yīng)貢獻巨大。然而，民工荒（2004 年）、勞動年齡人口占比見頂（2010 年）等標志性事件相繼發(fā)生，眾多研究預(yù)測從現(xiàn)在至2050 年中國勞動力結(jié)構(gòu)性短缺將愈演愈烈，將會制約我國經(jīng)濟社會的良性發(fā)展。一方面，勞動力供給量減少和老齡化發(fā)展，我國傳統(tǒng)人口紅利將不復(fù)存在，勞動力低成本優(yōu)勢逐步喪失，長期享有的勞動密集型產(chǎn)業(yè)比較優(yōu)勢和國際競爭力不斷削弱；另一方面，包括勞動年齡人口在內(nèi)的我國人口綜合素質(zhì)還尚不足以有效對沖勞動力供給下行壓力，聯(lián)合國《2020 人類發(fā)展報告》顯示，我國人均受教育年限（8.1 年）比德國、美國、英國、日本、法國分別低了6.1 年、5.3 年、5.1 年、4.8 年、3.4 年，僅相當(dāng)于上述五國平均水平的62%；《中國公民科學(xué)素質(zhì)建設(shè)報告》顯示，2020 年我國公民具備科學(xué)素質(zhì)的比例（10.56%）與歐盟（13.8%）、美國（28.5%）、瑞典（35.1%）②數(shù)據(jù)來源于《中國公民科學(xué)素質(zhì)建設(shè)報告2018》，其中美國為2015 年數(shù)據(jù)，其余國家為2005 年數(shù)據(jù)。等國家有著明顯差距。特別是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革與我國加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式形成歷史性交匯，如何及早準備應(yīng)對勞動力供給減少及其可能引發(fā)的相關(guān)問題以適新時期經(jīng)濟社會發(fā)展要求就顯得至關(guān)重要。

越來越多的研究指出，人工智能是未來解決勞動力結(jié)構(gòu)性短缺的有效方式之一，能夠彌補勞動力供給數(shù)量的不足。人工智能通過替代勞動力工作，特別是規(guī)則簡單、重復(fù)性高、勞動強度大的工作崗位來減少勞動力需求，緩解勞動力不足造成的消極影響，北大國發(fā)院副院長黃益平指出，“2018—2049 年中國勞動年齡人口數(shù)量會減少1.7 億～2.6 億，但機器人和人工智能有可能會替代2.0 億～3.3 億”。隨著智能技術(shù)不斷發(fā)展和升級，人工智能系統(tǒng)在未來可能達到或超越人類的理解和學(xué)習(xí)能力，從事更加復(fù)雜化、人性化的工作，一定程度上削弱勞動人口供給減少而可能引發(fā)的負面效應(yīng)。

（2）增強年輕勞動者身心健康的需求。經(jīng)濟快速發(fā)展伴隨著越來越快的工作生活節(jié)奏，勞動者特別是年輕勞動者長期超負荷工作，身體長時間處于高度緊張和疲憊狀態(tài)?！?021 青年男女健康調(diào)查報告》顯示，被調(diào)查的職場青年群體中，超六成每天工作超過8 小時，超兩成每天工作超過10 小時，一半以上甚至得不到雙休。這其中，曾擔(dān)心自己會猝死的青年職場人超過80%，從未擔(dān)心過猝死的僅占18.1%。較大的工作及生活壓力使得部分青年人長期飲食不規(guī)律、熬夜、缺乏運動等，越來越多的年輕人患上了心臟病、高血壓、心腦血管疾病甚至癌癥等老年人疾病，腰椎頸椎病更是比比皆是。與此同時，抑郁癥、焦慮癥等心理疾病患者數(shù)量明顯增多且日趨年輕化，越來越多的年輕人患上睡眠障礙、成為“睡眠特困戶”，然后又反過來加劇焦慮、抑郁等不良情緒，造成惡性循環(huán)。

人工智能、虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）等新技術(shù)在診斷和治療上述青年人身體和心理疾病中有較大的作用空間。以治療及管理心理疾病為例，“情緒識別”“共情設(shè)備”等智能技術(shù)突破，通過人工智能算法、大數(shù)據(jù)等實時識別面部表情、檢測情緒，實現(xiàn)對患者心身疾病的預(yù)測、診斷、治療、監(jiān)控，輔助臨床醫(yī)生診治和評估病人；同時還能夠據(jù)此推送音樂、視頻及開展交流對話等幫助患者調(diào)節(jié)不良情緒。

3.人口健康水平穩(wěn)步提升產(chǎn)生的工程科技需求

根據(jù)前文預(yù)測結(jié)果，2019 年我國人均預(yù)期壽命已提升至77.3 歲，主要健康指標總體上居于中高收入國家前列，預(yù)計2050 年將進一步提升至80.5 歲左右，人口健康水平的穩(wěn)步提升對醫(yī)療技術(shù)突破產(chǎn)生更多期待，主要表現(xiàn)在：

（1）人口預(yù)期壽命增加提高居民對治愈大病、罕見病的期待。盡管現(xiàn)代醫(yī)學(xué)及公共衛(wèi)生快速發(fā)展，但一些重大疾病仍然威脅著人民的健康和生命，國家衛(wèi)健委、中國疾控中心、中科院等公布的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示：我國每年新發(fā)癌癥病例超過350 萬，死亡病例超過200 萬；新增高血壓患者1000 萬人，死亡病例200 萬；糖尿病患者達1.164 億人，占據(jù)世界第一；慢性腎病患者人數(shù)超過1.2 億，即平均每10 人中就有一位被慢性腎病所困擾；艾滋病病毒感染人數(shù)105.3 萬人，乙肝病毒攜帶者近1 億人，還有突發(fā)性傳染病如SARS、禽流感、新型冠狀病毒肺炎等，成為制約人們健康水平和預(yù)期壽命提升的重要因素，人們由此對于治愈重大疾病和罕見病等的前沿醫(yī)療技術(shù)的需求明顯增多。

精準醫(yī)學(xué)是以個體化醫(yī)療為基礎(chǔ)、隨著基因組測序技術(shù)快速進步及生物信息與大數(shù)據(jù)科學(xué)的交叉應(yīng)用而發(fā)展起來的新型醫(yī)學(xué)概念與醫(yī)療模式，其通過基因組、蛋白質(zhì)組等組學(xué)技術(shù)和醫(yī)學(xué)前沿技術(shù)，對于大樣本人群與特定疾病類型進行生物標記物的分析與鑒定、驗證與應(yīng)用，從而精確尋找到疾病的原因和治療的靶點，并對一種疾病不同狀態(tài)和過程進行精確亞分類，最終實現(xiàn)對于疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的（曹雪濤，2015），在對惡性腫瘤的早期診斷和靶向治療、對心腦血管疾病的診治與防控等方面得到了較好應(yīng)用。

（2）替換故障組織及器官的需求增多。人類由于衰老、疾病、事故和先天缺陷引起的組織或器官病變及衰竭等是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵性問題，患者不僅要夜以繼日地忍受病痛折磨，甚至生命會受到威脅。特別是隨著人均預(yù)期壽命的提高，人們追求更高質(zhì)量的生存狀態(tài)，想要通過“替換”來修復(fù)衰竭或病變的組織及器官，同時增強人體的生物機能。然而，目前組織或器官衰竭的主要治療方式是通過活體或死者的器官移植，面臨與組織匹配的供體難以尋找、被組織所排斥、需要采取終身免疫等問題，難以滿足現(xiàn)實中巨大的故障器官替換需求，理想的組織或器官替換技術(shù)亟待研究發(fā)現(xiàn)。

“生物打印”技術(shù)能夠通過聚合物或基因工程的生物材料生產(chǎn)組織和器官，其中可植入人體的組織和器官，具有個體適應(yīng)性好、副作用少、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點?！叭梭w芯片”利用患者自身體內(nèi)的細胞修復(fù)受損的器官，能夠生成用于人體植入的各種類型組織?！巴夤趋馈笔且环N增強或恢復(fù)人的機械性能的體外人造結(jié)構(gòu)，能夠幫助患者從癱瘓、多發(fā)性硬化癥、腦癱和其他使人衰弱的疾病中康復(fù)。“仿生學(xué)”用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域是用機械代替或增強各種身體部位，實現(xiàn)“有機體與機器融合”，不僅能夠幫助受傷患者康復(fù)，同時可以增強人類的生物功能，使人們跑的更快、看得更遠、聽的更真、壽命更長甚至更好地思考（歐盟委員會，2021）。

4.人口素質(zhì)提高產(chǎn)生的工程科技需求

根據(jù)前文預(yù)測結(jié)果，2020 年我國勞動年齡人口平均受教育年限達到11.3 年，預(yù)計2050 年將增加至14年，人口綜合素質(zhì)的提升將使其健康意識及觀念發(fā)生一定改變，產(chǎn)生新的或更高品質(zhì)的需求，主要表現(xiàn)在：

（1）健康意識從“被動醫(yī)療”向“主動健康”轉(zhuǎn)變。除了疾病醫(yī)治本身外，人口健康水平與素質(zhì)能力提升也使人們的健康觀念發(fā)生了一定程度的改變，突出表現(xiàn)在從過去治愈疾病的“被動醫(yī)療”向以疾病預(yù)防和監(jiān)測為主的“主動健康”轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)健康觀念是“無病即健康”，只有當(dāng)生了病才去治病、衰老了才去抗衰老。而現(xiàn)代健康觀念是主動追求健康、未病先防，“治未病”的觀念越發(fā)盛行，在沒有生病時就要注重健康管理。與此同時，國家政策也積極推動主動健康理念，《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》明確了“預(yù)防為主”“防治結(jié)合”的思路，將“促進健康”作為未來醫(yī)療和健康管理事業(yè)發(fā)展的重點方向之一?！蛾P(guān)于實施健康中國行動的意見》提出的“普及知識、提升素養(yǎng)；自主自律，健康生活；早期干預(yù)、完善服務(wù)；全民參與、共建共享”4 項健康中國實施原則，均明確指向了治于未病的主動作為。

大數(shù)據(jù)、云計算、可穿戴設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的快速發(fā)展，為監(jiān)測、收集、傳輸、分析、保存使用者的健康信息、實現(xiàn)主動健康提供了可能。例如，健康管理及監(jiān)測設(shè)備能夠通過檢測血壓、心電、骨密度及遠紅外等儀器，評測使用者的肌肉力量、平衡能力及身體體質(zhì)成分、血壓、心電圖、疼痛骨傷等情況，并實現(xiàn)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)上傳，確保能夠及時、準確地了解個人身體情況。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，進一步開展科學(xué)評估，并提供包括每日起床、每次飲水量、每日運動、社交活動、心理狀態(tài)等多個方面的“無死角”健康提醒等。再如，“智能紋身”由可穿戴的表皮皮膚電極組成，能夠?qū)崟r感知到壓力、觸摸等各種環(huán)境刺激及心率、呼吸、血液酒精和氧氣含量、肌肉活動、情緒等生理數(shù)據(jù)，幫助無法獲得醫(yī)療服務(wù)的患者得到交互式遠程醫(yī)療及治療的支持。

（2）醫(yī)療健康服務(wù)需求更趨多樣化、個性化、品質(zhì)化。隨著人口受教育年限增加、人口綜合素質(zhì)提升，居民對生活品質(zhì)的要求也會明顯提高，醫(yī)療服務(wù)的需求層次呈現(xiàn)多樣化趨勢，將更加青睞于具有針對性的治療方案、方便快捷的就醫(yī)流程、突破距離和環(huán)境限制的遠程會診和遠程診斷等高品質(zhì)的就醫(yī)服務(wù)。例如，遠程醫(yī)療能夠通過網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)來擴充就醫(yī)途徑和醫(yī)療信息，擺脫了地理對醫(yī)療活動的限制，特別是2020 年新冠疫情爆發(fā)之后，不受距離和環(huán)境限制的遠程會診及診斷的接受程度大大提高。

五、主要結(jié)論及未來研究展望

隨著國內(nèi)外環(huán)境日趨復(fù)雜，技術(shù)預(yù)見已成為支撐未來決策的有效途徑之一。社會愿景對未來技術(shù)的發(fā)展提出期望，是形塑技術(shù)發(fā)展路徑、決定技術(shù)范式、影響技術(shù)發(fā)展速度的重要拉力（梁帥和趙立新，2021），然而目前我國技術(shù)預(yù)見實踐中對于未來社會愿景考慮不夠充分。據(jù)此，本文面向2050 年人口發(fā)展愿景開展工程科技需求預(yù)測分析，旨在為提升我國技術(shù)預(yù)見水平、強化科技服務(wù)國家經(jīng)濟社會發(fā)展能力提供有益參考。主要研究結(jié)論總結(jié)見表2。

表2 基于2050 年中國人口發(fā)展愿景的工程科技需求

需要承認的是，技術(shù)預(yù)見活動是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，通常需要系統(tǒng)集成官產(chǎn)學(xué)研各方面的專家來完成這項未來探索（穆榮平和王瑞祥，2004）。因此本文進行了一些“個人力所能及”的研究嘗試，基于2050 年人口發(fā)展愿景分析提出了對應(yīng)的工程科技需求。隨著未來研究資源、條件進一步豐富完善，將采用大規(guī)模德爾菲調(diào)查等進一步凝練明晰滿足上述工程科技需求所需的具體技術(shù)手段，從而為工程科技發(fā)展及滿足經(jīng)濟社會發(fā)展對工程科技的需求提供更加明確的技術(shù)方向。