劉 笑,揭永琴,劉 琰
(1.上海工程技術(shù)大學(xué)管理學(xué)院,上海 201620;2.上海市科學(xué)學(xué)研究所,上海 200031)
新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在興起,以量子科技、區(qū)塊鏈、新材料等為代表的前沿科技持續(xù)涌現(xiàn)。我國(guó)“十四五”規(guī)劃指出,要在類腦智能、量子信息、基因技術(shù)、未來(lái)網(wǎng)絡(luò)、深??仗扉_(kāi)發(fā)等前沿科技和產(chǎn)業(yè)變革領(lǐng)域組織實(shí)施未來(lái)產(chǎn)業(yè)孵化與加速計(jì)劃,前瞻謀劃布局一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)。近年來(lái),主要發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛在人工智能(AI)、量子信息科學(xué)等前沿領(lǐng)域搶占發(fā)展制高點(diǎn)。例如,美國(guó)于2019 年發(fā)布了《美國(guó)將主導(dǎo)未來(lái)產(chǎn)業(yè)》前沿報(bào)告,描繪了美國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,重點(diǎn)關(guān)注人工智能、先進(jìn)制造、量子信息科學(xué)和5G 技術(shù),并于2020 年頒布《2020 年未來(lái)產(chǎn)業(yè)法案》,從立法層面保障未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2021 年從組織層面提出要構(gòu)建未來(lái)產(chǎn)業(yè)研究所為,未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新型組織模式;歐盟成員國(guó)于2019 年聯(lián)合設(shè)立了歐洲未來(lái)基金,致力于對(duì)具有戰(zhàn)略性意義的未來(lái)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)進(jìn)行長(zhǎng)期資助。世界主要國(guó)家之間的科技競(jìng)爭(zhēng),最終要?dú)w結(jié)于顛覆式技術(shù)創(chuàng)新支撐下的未來(lái)產(chǎn)業(yè)之爭(zhēng),這對(duì)我國(guó)培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)提出了更高要求。當(dāng)前,我國(guó)科技創(chuàng)新已經(jīng)進(jìn)入自立自強(qiáng)發(fā)展階段,科技創(chuàng)新邁入更多“無(wú)人區(qū)”,可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)驟然減少,在突出科技創(chuàng)新原創(chuàng)性的基礎(chǔ)上進(jìn)一步超前布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展具有日益凸顯的重要意義?!笆奈濉币?guī)劃期間,北京、湖南等多個(gè)省份超前布局了區(qū)塊鏈、量子通信等未來(lái)產(chǎn)業(yè)。2020 年以來(lái),黨中央多次強(qiáng)調(diào)要布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)、培育未來(lái)產(chǎn)業(yè),將未來(lái)產(chǎn)業(yè)視為決勝未來(lái)的關(guān)鍵戰(zhàn)略。本研究將圍繞“何為未來(lái)產(chǎn)業(yè)”“未來(lái)產(chǎn)業(yè)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之間有什么聯(lián)系區(qū)別”“我國(guó)應(yīng)如何培育未來(lái)產(chǎn)業(yè)”3個(gè)基本問(wèn)題進(jìn)行探討。
針對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè),諸多學(xué)者從不同視角進(jìn)行了初步探索。余東華[1]認(rèn)為,未來(lái)產(chǎn)業(yè)是基于重大科技創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化而形成的,面向未來(lái)、決定未來(lái)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的前瞻性、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),是影響未來(lái)的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè),也是支撐未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。李曉華等[2]認(rèn)為,未來(lái)產(chǎn)業(yè)是指由處于探索期的前沿技術(shù)所推動(dòng),以滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷升級(jí)的需求為目標(biāo),代表科技和產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展方向,會(huì)在未來(lái)發(fā)展成熟和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化并形成對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重要支撐和巨大帶動(dòng),但當(dāng)前尚處于孕育孵化階段的新興產(chǎn)業(yè)。沈華等[3]認(rèn)為,未來(lái)產(chǎn)業(yè)是以滿足未來(lái)人類和社會(huì)發(fā)展中涌現(xiàn)的新需求為目標(biāo),以新興技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)力,旨在擴(kuò)展人類認(rèn)識(shí)空間、提升人類自身能力以及推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。陳勁等[4]認(rèn)為,未來(lái)產(chǎn)業(yè)是重大科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化后形成的前沿產(chǎn)業(yè),與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相比更能代表未來(lái)科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方向,對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變遷起到關(guān)鍵性、支撐性和引領(lǐng)性作用。李研[5]認(rèn)為未來(lái)產(chǎn)業(yè)是基于顛覆性技術(shù),依托于技術(shù)之間、技術(shù)與產(chǎn)業(yè)之間融合,一旦爆發(fā)即能以新供給創(chuàng)造新需求、引領(lǐng)生產(chǎn)生活方式發(fā)生重大變化、對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生強(qiáng)大推動(dòng)力的產(chǎn)業(yè)。除此之外,“未來(lái)產(chǎn)業(yè)”的概念界定也來(lái)源于產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)踐,例如,韓國(guó)在2013 年就開(kāi)始布局《未來(lái)增長(zhǎng)動(dòng)力落實(shí)計(jì)劃》,并在其十三大未來(lái)增長(zhǎng)新動(dòng)力產(chǎn)業(yè)中明確指出智能機(jī)器人、可穿戴智能設(shè)備以及實(shí)感內(nèi)容三大產(chǎn)業(yè)是未來(lái)產(chǎn)業(yè);又如,深圳在2009 年確定生命健康、航空航天、海洋、機(jī)器人、可穿戴設(shè)備和智能裝備為六大未來(lái)產(chǎn)業(yè),并在深圳市“十四五”規(guī)劃中進(jìn)一步提出未來(lái)產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)計(jì)劃,前瞻布局量子科技、深海深空、氫燃料電池、增材制造、微納米材料等前沿技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。由此可見(jiàn),目前各界對(duì)“未來(lái)產(chǎn)業(yè)”的概念尚未達(dá)成共識(shí),但普遍認(rèn)為未來(lái)產(chǎn)業(yè)是以滿足人類和社會(huì)未來(lái)發(fā)展需求為目標(biāo),通過(guò)顛覆式創(chuàng)新科技或前瞻性創(chuàng)新科技等手段,能夠影響全球未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)變遷的關(guān)鍵新興產(chǎn)業(yè)。
未來(lái)產(chǎn)業(yè)常常被拿來(lái)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作比較。2010 年,我國(guó)國(guó)務(wù)院[6]將戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)界定為:“以重大技術(shù)突破和重大發(fā)展需求為基礎(chǔ),對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有重大引領(lǐng)帶動(dòng)作用,知識(shí)技術(shù)密集、物質(zhì)資源消耗少、成長(zhǎng)潛力大、綜合效益好的產(chǎn)業(yè)”,并提出節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車(chē)七大重點(diǎn)領(lǐng)域目錄。與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相比,未來(lái)產(chǎn)業(yè)具有以下4 個(gè)方面的不同點(diǎn):
(1)發(fā)展目標(biāo)。未來(lái)產(chǎn)業(yè)側(cè)重未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的新需求,這種需求尚處于萌芽階段,具有很大的想象空間;而戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)則較為側(cè)重國(guó)家戰(zhàn)略需求,注重產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全局和國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展所產(chǎn)生的引導(dǎo)帶動(dòng)作用。
(2)所處階段。一是所處技術(shù)發(fā)展生命周期存在差異,由于未來(lái)產(chǎn)業(yè)具有前瞻性、新穎性等特點(diǎn),其相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,而戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是在一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)較好;二是所處產(chǎn)業(yè)發(fā)展生命周期存在差異,未來(lái)產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展生命周期的萌芽階段,規(guī)模相對(duì)比較小,而戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)則處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相對(duì)成熟階段,規(guī)模相對(duì)比較大。
(3)投入風(fēng)險(xiǎn)。一是從新興技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)程度來(lái)看,與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相比,未來(lái)產(chǎn)業(yè)涉及的新興技術(shù)存在較大難度和較高復(fù)雜性,受限于研究者和投資者自身知識(shí)和能力的有限性,存在較高的內(nèi)部風(fēng)險(xiǎn)和外部風(fēng)險(xiǎn),其潛在的負(fù)向影響可能導(dǎo)致安全隱患,也可能進(jìn)一步破壞生態(tài)環(huán)境和社會(huì)秩序;二是從新興技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的特征來(lái)看,未來(lái)產(chǎn)業(yè)涉及的新興技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)具有更高的耦合性,尤其是在第四次工業(yè)革命背景下,新興技術(shù)集群不斷涌現(xiàn),科學(xué)領(lǐng)域間的交叉融合更加頻繁,同時(shí)技術(shù)體系向社會(huì)系統(tǒng)全面滲透,大大增強(qiáng)了未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的連鎖反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)[7]。
(4)驅(qū)動(dòng)要素。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以重大技術(shù)突破和重大發(fā)展需求為基礎(chǔ),會(huì)受到政策、資源、技術(shù)水平和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的影響[8];而未來(lái)產(chǎn)業(yè)是面向未來(lái)的,由技術(shù)、知識(shí)和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)[1],其驅(qū)動(dòng)要素不再是土地和資源等,以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等為代表的新一代信息技術(shù)支撐了未來(lái)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等產(chǎn)業(yè)形態(tài)特征,使得未來(lái)產(chǎn)業(yè)是具有高附加值和高技術(shù)性的高端產(chǎn)業(yè),其所具有的高附加值和高技術(shù)性則主要源于驅(qū)動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的高創(chuàng)新性。
進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái),德國(guó)在量子計(jì)算、量子通信和量子測(cè)量等領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力均位于世界前列,相關(guān)科技論文發(fā)表總量在每一領(lǐng)域都居全球第3 位,在3 個(gè)領(lǐng)域的發(fā)文量占全球發(fā)文總量的比例分別為10.7%、7.4%和13.8%;相關(guān)專利申請(qǐng)量也居全球前10 位,三大技術(shù)領(lǐng)域的排名分別為第6 位、第7 位和第7 位[9]。德國(guó)聯(lián)邦政府多年來(lái)通過(guò)持續(xù)對(duì)量子技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略布局的全面系統(tǒng)規(guī)劃,為掌握這一領(lǐng)域的技術(shù)主權(quán)提供了充足的資金和政策保障。因此,本研究選取德國(guó)量子計(jì)劃作為典型案例,并剖析其最新發(fā)展舉措,以期對(duì)我國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供啟示。
自2011 年以來(lái),德國(guó)聯(lián)邦教研部(BMBF)便致力于量子通信領(lǐng)域的一系列合作研發(fā)項(xiàng)目。2018年,德國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)了第一個(gè)系統(tǒng)的“量子技術(shù)框架計(jì)劃”;2021 年,德國(guó)量子系統(tǒng)計(jì)劃委員會(huì)向德國(guó)聯(lián)邦教研部提交了新的量子研究議程——《量子技術(shù)——從基礎(chǔ)研究到市場(chǎng)的聯(lián)邦政府框架計(jì)劃》,擬定了未來(lái)10 年德國(guó)在量子系統(tǒng)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和面臨挑戰(zhàn),并從政府、產(chǎn)業(yè)、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及公眾等不同主體出發(fā),明確了各主體在從科學(xué)主導(dǎo)的量子物理研究向基于量子技術(shù)的新型應(yīng)用轉(zhuǎn)變過(guò)程中的行動(dòng)方針。具體來(lái)說(shuō),主要有以下六方面的行動(dòng)舉措:
(1)不斷開(kāi)拓量子技術(shù)的研究領(lǐng)域。一是調(diào)整研究結(jié)構(gòu)界面。德國(guó)研究基金會(huì)、弗朗霍夫?qū)W會(huì)、萊布尼茨協(xié)會(huì)、德國(guó)國(guó)家計(jì)量研究所等研究機(jī)構(gòu)在量子科學(xué)領(lǐng)域均有良好的研究基礎(chǔ),它們分布在不同的區(qū)域,分別專注于自身的研究范疇,這種區(qū)域多樣性研究力量塑造了德國(guó)量子研究領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),但同時(shí)也帶來(lái)了協(xié)調(diào)困難的缺陷,使得彼此之間的協(xié)同效應(yīng)發(fā)揮不夠,未來(lái)會(huì)通過(guò)吸納第三方研究資金、招募年輕研究人員、擴(kuò)大合作等方式調(diào)整當(dāng)前研究結(jié)構(gòu)界面,構(gòu)建有利于溝通聯(lián)系的組織模式。二是增加公共研發(fā)資金、拓展應(yīng)用研究選題。為不斷挖掘出量子技術(shù)相關(guān)的新研究課題,德國(guó)政府不斷增加核心公共資金用于支持應(yīng)用量子技術(shù)研究,并將投資重點(diǎn)放在通過(guò)技術(shù)可行性論證且技術(shù)應(yīng)用前景高于平均水平的項(xiàng)目上,因此,在項(xiàng)目的早期階段便邀請(qǐng)使用方參與項(xiàng)目的論證過(guò)程,在與公眾的多方討論中不斷修正應(yīng)用型研究項(xiàng)目的方向,確保技術(shù)可行性論證的合理性與科學(xué)性。
(2)為新應(yīng)用搭建研究網(wǎng)絡(luò)。盡管量子技術(shù)在很大程度上屬于科學(xué)研究領(lǐng)域,但鑒于其與產(chǎn)業(yè)具有高度相關(guān)性,德國(guó)聯(lián)邦政府仍不斷推動(dòng)覆蓋所有發(fā)展階段的應(yīng)用導(dǎo)向研究。一是面向企業(yè)設(shè)立量子技術(shù)咨詢門(mén)戶。德國(guó)科學(xué)界具有根據(jù)當(dāng)前國(guó)際研究系統(tǒng)測(cè)試和比較各種量子技術(shù)方法、產(chǎn)品和程序的評(píng)估能力,并根據(jù)評(píng)估結(jié)果對(duì)企業(yè)提供有針對(duì)性的量子技術(shù)方面的咨詢服務(wù),因此,聯(lián)邦政府面向企業(yè)設(shè)立了量子技術(shù)咨詢門(mén)戶,并委托德國(guó)科學(xué)界在門(mén)戶上發(fā)布德國(guó)量子技術(shù)科學(xué)世界相關(guān)概述,方便企業(yè)通過(guò)門(mén)戶搜索與科學(xué)界建立聯(lián)系,并獲得相關(guān)技術(shù)咨詢服務(wù)。二是支持潛在應(yīng)用領(lǐng)域的企業(yè)主導(dǎo)協(xié)同研發(fā)項(xiàng)目。自2011 年以來(lái),BMBF 一直支持廣泛的量子通信領(lǐng)域的合作研發(fā)項(xiàng)目,尤其是針對(duì)企業(yè)主導(dǎo)的協(xié)同研發(fā)項(xiàng)目。2017 年,BMBF 首次將涉及企業(yè)參與的可能應(yīng)用場(chǎng)景納入提案征集,并開(kāi)始了量子通信關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域新的工業(yè)合作資助新階段,主要包括3 個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目和3 個(gè)進(jìn)一步提案征集,具體見(jiàn)表1。資助合作項(xiàng)目不僅刺激了對(duì)研究領(lǐng)域的探索,也促進(jìn)了科學(xué)和工業(yè)之間的網(wǎng)絡(luò)化,這些網(wǎng)絡(luò)為技術(shù)長(zhǎng)期演進(jìn)成為新穎的、商業(yè)意義上的產(chǎn)品奠定了重要的基礎(chǔ)。三是建立量子技術(shù)卓越中心——德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)院(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,PTB)。為支持行業(yè)內(nèi)的初創(chuàng)企業(yè)和中小型企業(yè)將研究成果快速轉(zhuǎn)化為應(yīng)用,德國(guó)聯(lián)邦政府支持建立PTB,主要賦予其四方面的功能:開(kāi)發(fā)新技術(shù);提供校準(zhǔn)和技術(shù)咨詢服務(wù);搭建用戶設(shè)施平臺(tái);提供孵化、培訓(xùn)以及技術(shù)轉(zhuǎn)讓支持。四是構(gòu)建多元化的資金支持計(jì)劃。德國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)廣泛的資助機(jī)會(huì)來(lái)支持商業(yè)創(chuàng)新,包括面向市場(chǎng)的、針對(duì)特定行業(yè)的以及所有行業(yè)的各種技術(shù)開(kāi)放計(jì)劃。其中,以市場(chǎng)為中心的研發(fā)由“中小企業(yè)中央創(chuàng)新計(jì)劃”(ZIM)資助;針對(duì)量子特定行業(yè)的由KMUinnovativ 光子學(xué)和量子技術(shù)資助;未來(lái)航空航天應(yīng)用開(kāi)發(fā)量子技術(shù)則主要由國(guó)家空間和創(chuàng)新計(jì)劃基金提供支持。與上述3 個(gè)主要資金計(jì)劃提供前期資助不同的是,歐洲復(fù)蘇計(jì)劃(ERP)專項(xiàng)基金為后期增長(zhǎng)階段提供各種風(fēng)險(xiǎn)投資機(jī)會(huì),因?yàn)槟贻p的企業(yè)往往難以獲得資金來(lái)發(fā)展創(chuàng)新。
表1 2017 年德國(guó)聯(lián)邦教研部啟動(dòng)的量子技術(shù)領(lǐng)域試點(diǎn)項(xiàng)目和提案征集
(3)建立燈塔項(xiàng)目提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力??茖W(xué)研究成果與產(chǎn)業(yè)化之間存在較大差距,為此德國(guó)通過(guò)設(shè)置燈塔項(xiàng)目幫助縮小兩者之間的差距,旨在向公眾、企業(yè)等有關(guān)各方表明量子技術(shù)不僅僅是抽象的科學(xué)概念,更是關(guān)于新技術(shù)和新工藝的產(chǎn)業(yè)化。BMBF目前領(lǐng)導(dǎo)了兩個(gè)燈塔項(xiàng)目:一是共議主題舉辦量子通信競(jìng)賽,與科學(xué)家、工業(yè)界共同合作確定量子通信領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)難題,以競(jìng)賽的形式允許參賽者提供改善量子通信的關(guān)鍵實(shí)施方案,通過(guò)具體的技術(shù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同效應(yīng);二是資助卓越的量子計(jì)算集群,選擇德國(guó)3 個(gè)卓越的量子計(jì)算集群進(jìn)行資助,并引導(dǎo)其研究最有前途的量子計(jì)算方法,在明確實(shí)際應(yīng)用目標(biāo)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)硬件平臺(tái)進(jìn)行展示,在知識(shí)產(chǎn)權(quán)得到保護(hù)的前提下向全世界的研究人員開(kāi)放使用,最終以量子信息技術(shù)能力、國(guó)際網(wǎng)絡(luò)能力、工業(yè)合作伙伴參與能力等關(guān)鍵指標(biāo)衡量集群的發(fā)展水平。
(4)確保量子技術(shù)安全和技術(shù)主權(quán)。一是加快實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星量子技術(shù)主權(quán)。近年來(lái),德國(guó)在“國(guó)家空間與創(chuàng)新計(jì)劃”框架下開(kāi)展研究,不斷拓展量子技術(shù)在地球監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星通信和衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用,然而仍存在諸多挑戰(zhàn),如量子技術(shù)預(yù)測(cè)衛(wèi)星技術(shù)中使用的距離、位置和時(shí)間的測(cè)量精度有待提高等,為此,德國(guó)聯(lián)邦政府支持在衛(wèi)星開(kāi)發(fā)方面最具經(jīng)驗(yàn)的德國(guó)航空航天中心(DLR)建立兩個(gè)新的研究所和伽利略高級(jí)研究中心,以支持衛(wèi)星量子技術(shù)中工業(yè)基礎(chǔ)的并行發(fā)展。二是加強(qiáng)數(shù)字通信的機(jī)密性和完整性。德國(guó)聯(lián)邦政府的建筑與社區(qū)部(BMI)和德國(guó)聯(lián)邦國(guó)防部(BMV)認(rèn)為量子技術(shù)在推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、數(shù)字通信加密以及機(jī)器輔助操作方面具有較高的潛力,因此打算開(kāi)發(fā)的抗量子密碼系統(tǒng)必須能夠抵抗量子計(jì)算機(jī)以及傳統(tǒng)技術(shù)的攻擊,同時(shí)也能夠與現(xiàn)有的通信協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作,以確保德國(guó)保持其在加密領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。
(5)加強(qiáng)國(guó)際合作。一是加強(qiáng)計(jì)量與標(biāo)準(zhǔn)方面的國(guó)際合作。盡管在科學(xué)、工業(yè)和安全領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,但德國(guó)聯(lián)邦政府仍致力于加強(qiáng)量子技術(shù)方面的國(guó)際合作。目前,隨著國(guó)際時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)精度要求的不斷提高,以監(jiān)測(cè)原子量子態(tài)為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)難以滿足要求,德國(guó)國(guó)家計(jì)量研究所(PTB)正在與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)、日本國(guó)家計(jì)量研究所(NMIJ)、法國(guó)國(guó)家計(jì)量與分析實(shí)驗(yàn)室(LNE)等國(guó)際領(lǐng)先的計(jì)量研究所密切合作,共同開(kāi)發(fā)下一代光學(xué)時(shí)鐘和光學(xué)諧振器。除此之外,PTB也在不斷推動(dòng)基于量子的新國(guó)際單位制的修訂。二是擴(kuò)大在歐洲的國(guó)際合作。德國(guó)將與歐洲主要伙伴國(guó)家開(kāi)展聯(lián)合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,旨在提高歐洲在量子技術(shù)研究方面的知名度和吸引力。一方面,德國(guó)積極參與歐盟量子旗艦項(xiàng)目(EU Quantum Flagship),緊密配合這一重大項(xiàng)目并為高層指導(dǎo)委員會(huì)提供個(gè)人和財(cái)政支持;與此同時(shí),諸多德國(guó)申請(qǐng)人成功參與了2003 年歐盟量子旗艦項(xiàng)目第一階段活動(dòng)方案和征集提案活動(dòng);另一方面,德國(guó)通過(guò)積極參與歐洲創(chuàng)新與研究計(jì)量計(jì)劃(EMPIR)與各其他國(guó)家建立合作關(guān)系。
(6)提高公眾參與度。一是以專業(yè)培訓(xùn)的方式幫助公眾理解量子技術(shù)。為幫助公眾更好地理解新技術(shù)以及新技術(shù)帶來(lái)的一系列生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面的新問(wèn)題,德國(guó)聯(lián)邦政府通過(guò)授課、訪問(wèn)以及參與3 種方式為公眾提供學(xué)習(xí)平臺(tái):其一邀請(qǐng)量子物理學(xué)專業(yè)教授從理論的角度以更直觀的方式或者采用更有趣的教學(xué)工具為公眾授課;其二建議德國(guó)的博物館和展覽館展示更多的量子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用;其三開(kāi)發(fā)面向自己動(dòng)手(DIY)愛(ài)好者和中小企業(yè)的量子開(kāi)放技術(shù)平臺(tái),增進(jìn)年輕學(xué)術(shù)者和工業(yè)人才對(duì)量子技術(shù)的理解。二是激發(fā)下一代對(duì)量子技術(shù)的興趣。聯(lián)邦政府注重將年輕人才吸納到科學(xué)領(lǐng)域,為了激發(fā)年輕一代對(duì)量子領(lǐng)域的興趣,BMBF 成立了初級(jí)研究小組,以聯(lián)合交流的方式培養(yǎng)年輕科學(xué)家的領(lǐng)導(dǎo)能力;與來(lái)自科學(xué)和工業(yè)界的合作伙伴共同成立了量子未來(lái)學(xué)院,以講座、實(shí)踐工作等組成的課程形式幫助大學(xué)生們了解量子技術(shù)的最新發(fā)展趨勢(shì);設(shè)立了多項(xiàng)量子技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)資助項(xiàng)目,同時(shí)設(shè)立“德國(guó)航空航天中心空間管理計(jì)劃”等合作項(xiàng)目和技術(shù)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,幫助年輕研究者完成碩士和博士論文。此外,聯(lián)邦政府將量子技術(shù)整合到物理以外的課程中,并創(chuàng)建了一個(gè)最佳實(shí)踐目錄作為研究培訓(xùn)課程以外的補(bǔ)充內(nèi)容[10],以促進(jìn)量子科技的跨學(xué)科發(fā)展。
對(duì)量子技術(shù)的日益重視將不斷推動(dòng)人類進(jìn)入量子文明時(shí)代。量子科技作為未來(lái)產(chǎn)業(yè)的一部分也受到我國(guó)的高度重視,經(jīng)過(guò)科研人員的不懈努力,我國(guó)在量子信息科技領(lǐng)域已經(jīng)取得一批具有國(guó)際影響力的創(chuàng)新成果,但仍然需要提前布局,以實(shí)現(xiàn)由追趕者向引領(lǐng)者的角色轉(zhuǎn)換,占據(jù)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)制高點(diǎn)。
為加快培育和發(fā)展節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車(chē)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),我國(guó)制定和貫徹實(shí)施了《“十二五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》并取得顯著成效。2015 年,我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重達(dá)到8%左右,產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和盈利能力明顯提升,新一代信息技術(shù)、生物、新能源等領(lǐng)域一批企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)第一方陣,高鐵、通信、航天裝備、核電設(shè)備等國(guó)際化發(fā)展實(shí)現(xiàn)突破,一批產(chǎn)值規(guī)模千億元以上的新興產(chǎn)業(yè)集群有力支撐了區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)[11]?!笆濉睍r(shí)期,以新一代信息技術(shù)、生物、高端裝備、綠色低碳等為代表的我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,技術(shù)創(chuàng)新加快、規(guī)模不斷擴(kuò)大,涌現(xiàn)出一大批發(fā)展?jié)摿Υ蟮膬?yōu)質(zhì)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)集群,成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的重要引擎[12]??梢?jiàn),我國(guó)對(duì)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的前瞻布局取得成效,這為我國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略布局奠定了基礎(chǔ)同時(shí)提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。對(duì)比未來(lái)產(chǎn)業(yè)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的布局與發(fā)展現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn),我國(guó)在發(fā)展未來(lái)產(chǎn)業(yè)方面還存在以下幾方面的問(wèn)題:
一是缺乏國(guó)家層面的綜合性戰(zhàn)略布局。2013 年深圳市率先出臺(tái)了未來(lái)產(chǎn)業(yè)政策,重點(diǎn)發(fā)展生命健康、海洋、航空航天等產(chǎn)業(yè),突破關(guān)鍵核心技術(shù),強(qiáng)化自主創(chuàng)新能力,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展[13]。在航空航天產(chǎn)業(yè)方面,近3 年深圳市的產(chǎn)業(yè)規(guī)模保持年均20%以上的增速,2019 年達(dá)到600 億元;在新型健康技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面,深圳市的醫(yī)療器械產(chǎn)值約占全國(guó)(未含港澳臺(tái)地區(qū))的8%~10%,出口則占比超過(guò)13%,未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,政策效果顯著[14]。杭州、沈陽(yáng)、山西等省市也陸續(xù)出臺(tái)了未來(lái)產(chǎn)業(yè)的綜合性規(guī)劃,明確提出培育和布局未來(lái)產(chǎn)業(yè),加快建設(shè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)區(qū)、培育競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)[15]。然而,我國(guó)“十四五”規(guī)劃雖提出要前瞻謀劃一批未來(lái)產(chǎn)業(yè),卻尚未出臺(tái)綜合性布局規(guī)劃及指導(dǎo)文件,缺乏對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的全面布局與指導(dǎo)。
二是缺少專項(xiàng)資金規(guī)劃支持,資金來(lái)源單一。國(guó)家財(cái)政撥款作為一種非競(jìng)爭(zhēng)性的經(jīng)費(fèi),能夠?yàn)榛A(chǔ)研究、技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供保障。為大力支持戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2018 年深圳市人民政府出臺(tái)了《深圳市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金扶持政策》,推動(dòng)新一代信息技術(shù)、高端裝備制造、綠色低碳、生物醫(yī)藥、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、新材料、海洋經(jīng)濟(jì)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)于2012 年出臺(tái)了《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法》,以提高戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項(xiàng)資金的使用效益;相比之下,未來(lái)產(chǎn)業(yè)缺乏此類專項(xiàng)資金的支持。另一方面,由于資本的逐利性以及我國(guó)多層次資本市場(chǎng)體系尚不健全,金融資本傾向于進(jìn)入回報(bào)快、回報(bào)率高的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域[16],而未來(lái)產(chǎn)業(yè)涉及的新興技術(shù)具有較高的復(fù)雜性與不確定性,使其風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高、盈利能力差、回報(bào)周期長(zhǎng),不利于吸引社會(huì)金融資源的進(jìn)入。
三是專業(yè)人才培養(yǎng)體系不夠健全。由于未來(lái)產(chǎn)業(yè)具有前瞻性、新穎性等特點(diǎn),相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展生命周期的萌芽階段,現(xiàn)有的未來(lái)產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人才多為擁有共通的學(xué)科基礎(chǔ)及跨領(lǐng)域融合的人才。另外,目前高校學(xué)科設(shè)置尚未涉及未來(lái)產(chǎn)業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域及其相關(guān)專業(yè)與課程,導(dǎo)致高校畢業(yè)生難以滿足細(xì)分行業(yè)企業(yè)對(duì)其精細(xì)化能力的需求,表明我國(guó)現(xiàn)有的人才培養(yǎng)體系尚不夠健全。
本研究深入剖析了德國(guó)新的量子研究議程——《量子技術(shù)——從基礎(chǔ)研究到市場(chǎng)的聯(lián)邦政府框架計(jì)劃》發(fā)現(xiàn),德國(guó)聯(lián)邦政府針對(duì)政府、產(chǎn)業(yè)、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)以及公眾等不同主體,明確了各主體在從科學(xué)主導(dǎo)的量子物理研究向基于量子技術(shù)的新型應(yīng)用轉(zhuǎn)變過(guò)程中的行動(dòng)方針,分別通過(guò)不斷開(kāi)拓量子技術(shù)研究領(lǐng)域、為新應(yīng)用拓展研究網(wǎng)絡(luò)、確立技術(shù)主權(quán)和確保技術(shù)安全、加強(qiáng)國(guó)際合作以及提高公眾參與度等舉措促進(jìn)量子科技發(fā)展。
德國(guó)提出的量子計(jì)劃與我國(guó)近年來(lái)提出的未來(lái)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃在目標(biāo)與機(jī)制上有一定的相通之處,可見(jiàn)世界大國(guó)在布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)促進(jìn)其創(chuàng)新發(fā)展方面存在著相似的難題和瓶頸。德國(guó)量子計(jì)劃中諸多有價(jià)值的新理念、新措施對(duì)我國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和布局帶來(lái)以下幾點(diǎn)啟示:
(1)立足產(chǎn)業(yè)特征,出臺(tái)國(guó)家層面戰(zhàn)略規(guī)劃,全面布局未來(lái)產(chǎn)業(yè)。與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)相比,未來(lái)產(chǎn)業(yè)更加側(cè)重于市場(chǎng)的新需求,具有更大的想象和發(fā)展空間,具有前瞻性和新穎性等特征;另外,未來(lái)產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)生命周期的萌芽階段,不確定性強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)性高。因此,立足未來(lái)產(chǎn)業(yè)前瞻性、高風(fēng)險(xiǎn)性等特征,出臺(tái)一部針對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)規(guī)劃能夠厘清當(dāng)前未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)劣勢(shì),指明未來(lái)的發(fā)展方向和重點(diǎn),促進(jìn)“產(chǎn)學(xué)研用金”產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展,對(duì)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展發(fā)揮更加全面的指導(dǎo)作用。
(2)拓寬融資渠道,豐富資金來(lái)源,支持創(chuàng)新發(fā)展。圍繞提高原始創(chuàng)新能力提高未來(lái)產(chǎn)業(yè)上中下游的技術(shù)水平,增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力。增加國(guó)家財(cái)政投入,加大國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)研究的支持力度,提供預(yù)算管理式的非競(jìng)爭(zhēng)性經(jīng)費(fèi),提高非競(jìng)爭(zhēng)性經(jīng)費(fèi)占比。通過(guò)國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、科技創(chuàng)新重大項(xiàng)目等支持基礎(chǔ)研究的開(kāi)展與新興技術(shù)的研發(fā),同時(shí)采取政策引導(dǎo)和市場(chǎng)化運(yùn)作相結(jié)合的方式吸引社會(huì)資本投向未來(lái)產(chǎn)業(yè)。引導(dǎo)競(jìng)爭(zhēng)性經(jīng)費(fèi)進(jìn)入未來(lái)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)研究領(lǐng)域及研發(fā)階段以支持原始創(chuàng)新、先進(jìn)技術(shù)的研發(fā),支撐未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。
(3)搭建交流合作平臺(tái),暢通協(xié)同發(fā)展渠道,釋放創(chuàng)新活力。一是跨地域合作,統(tǒng)籌全球優(yōu)勢(shì)創(chuàng)新資源,共同支持未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。堅(jiān)持“引進(jìn)來(lái)”和“走出去”并重,充分利用政府、行業(yè)聯(lián)盟、企業(yè)、學(xué)研機(jī)構(gòu)等渠道,多方位開(kāi)展基礎(chǔ)研究、技術(shù)突破與行業(yè)應(yīng)用等方面的國(guó)際交流與合作。支持國(guó)內(nèi)外互設(shè)海外研發(fā)中心、技術(shù)創(chuàng)新中心以及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,共同推進(jìn)提升顛覆性技術(shù)產(chǎn)業(yè)化水平。二是跨部門(mén)合作,實(shí)現(xiàn)“政產(chǎn)學(xué)研用金”協(xié)同創(chuàng)新,完成創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈、金融鏈、服務(wù)鏈對(duì)接,實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)要素的充分互動(dòng)融合,全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展。加大學(xué)研機(jī)構(gòu)與企業(yè)的交流合作,對(duì)接技術(shù)發(fā)展需求,促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展,提升科技成果的轉(zhuǎn)化效率,形成規(guī)模效應(yīng)。利用云平臺(tái)等新商業(yè)模式,線上線下打通新興技術(shù)在社會(huì)、企業(yè)、家庭中的應(yīng)用路徑。三是跨領(lǐng)域合作,積極建設(shè)一批未來(lái)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范項(xiàng)目和示范平臺(tái),大力推進(jìn)顛覆性技術(shù)的跨產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范及其與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合應(yīng)用,提升科技成果規(guī)?;瘧?yīng)用水平。
(4)鼓勵(lì)公眾參與,促進(jìn)知識(shí)流動(dòng),營(yíng)造消費(fèi)環(huán)境。一是完善專業(yè)人才培養(yǎng)體系。將顛覆性技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)納入中小學(xué)課程,為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)。支持中高職院校設(shè)置新興技術(shù)應(yīng)用專業(yè),培養(yǎng)一批具有職業(yè)資格的技能型人才。高校進(jìn)行相關(guān)學(xué)科建設(shè),培育一批高質(zhì)量的專業(yè)型技術(shù)和管理人才。增強(qiáng)國(guó)家及各省(區(qū)、市)對(duì)學(xué)科帶頭人、青年骨干的培養(yǎng)力度,培養(yǎng)一支中青年專家隊(duì)伍。二是加強(qiáng)科普宣傳,提高大眾參與度。未來(lái)產(chǎn)業(yè)能夠靈敏地感知消費(fèi)者的期望變化和需求偏好,有利于推動(dòng)新產(chǎn)品或新服務(wù)產(chǎn)生,從而引導(dǎo)潛在需求轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)需求。增強(qiáng)公眾對(duì)前沿技術(shù)與未來(lái)產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知,有利于對(duì)接企業(yè)與消費(fèi)者需求,營(yíng)造創(chuàng)意涌現(xiàn)研發(fā)環(huán)境與個(gè)性化服務(wù)的消費(fèi)環(huán)境。