我国未来产业发展形势研判及对策建议

王楠　王凡　赵会来

摘  要：当今世界正经历百年未有之大变局，随着新一轮科技革命和产业变革的深入发展，大国间的科技竞争和产业博弈全面加剧，大变局带来大挑战，也带来了大机遇。未来产业是未来科技与产业的深度融合，代表着前沿科技创新趋势和产业发展的方向，具有科技水平高、市场潜力大、带动效能强等特点。前瞻布局未来产业是大势所趋，对于提升我国科技与产业竞争力、实现经济高质量发展和进一步改善人民生活具有重要意义。文章对未来产业的内涵及范围进行了界定，对产业发展形势进行基本研判，在深入分析产业发展面临的问题与挑战的基础上，提出了相应的对策建议，以期对我国未来科技创新和产业布局有所助益。

当前，新一轮科技革命和产业变革加速推进，新技术、新产业、新业态和新模式不断涌现，新技术突破呈“多点并发”和“融合创新”的趋势，这将进一步重塑全球科技和产业竞争格局，甚至改变世界经济与政治版图。纵观三次产业革命，技术创新及其带来的新兴产业的发展都成为培育新的经济增长点和构建全球竞争力的关键。目前，全球多国正加速布局未来产业，谋求打造世界科技和产业竞争新优势，抢占未来全球产业发展先机。近年来，我国中央和地方多次提出要加快布局战略新兴产业和未来产业，其中未来产业更能代表下一阶段科技发展前沿方向和技术创新趋势，对经济社会引领带动作用更强，必须超前布局。

一、未来产业的内涵

目前，产业界和学术界对于未来产业的概念和范围界定还比较模糊，尚没有达成共识，但国内外各界对未来产业的关注程度急剧提升，从中可以总结出未来产业的一些特质。从国际上看，近几年美欧日韩等国家和地区针对未来产业出台了研究报告或政策规划，加紧谋划布局。这些国家和地区主要关注数字智能、信息通信、生物医药、新型能源、先进制造等方向，明确产业发展领域、制定前瞻规划、提供研发支持等，将其作为打造未来核心竞争力的关键。从国内来看，2020年，习近平总书记在浙江考察和在深圳经济特区建立40周年庆祝大会上都提到未来产业，指出要抓紧培育、布局和发展未来产业。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出，要“前瞻谋划未来产业”，要“在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业”。2021年4月19日，国家发展和改革委员会新闻发言人提到了下一步重点布局未来产业的目标领域，并指出未来产业具备四“新”特征，即新科技、新需求、新动力和新空间。2021年9月24日，科学技术部副部长邵新宇在2021中关村论坛上表示，未来产业是基于前沿重大科技创新而形成的、能够决定未来产业竞争实力和区域竞争力的前瞻性产业，在未来将成为支撑产业发展的主导力量。

结合国内外政府、产业界和学术界对未来产业概念和范围的界定，笔者认为未来产业要满足以下条件：1.当前处于产业萌芽或孵化阶段，前沿技术正在不断探索中，产业规模小，但代表着科技和产业长期发展的趋势，在未来具有极大潜能;2.随着相关技术突破、产业化推进，产业规模逐步扩大，在未来将推进产业转型升级，甚至重塑产业竞争格局，对经济社会发展产生极大带动作用;3.依托颠覆性技术的突破和产业化，能够满足和引领新消费需求、创造新应用场景，培育新动能、催生新技术新产业新业态新模式，突破认知和物理极限，提升社会生产力水平，拓展新的生存和发展空间。

二、未来产业的发展形势

（一）技术创新路径正由“梯次渐进”向“连锁核爆”模式转变，加速催生未来产业

当前，基础研究、应用研究呈现多点突破态势，带动众多学科和技术群体跃进，变革突破的能量正在不断积蓄，逐步形成多技术群相互支撑、齐头并进的链式变革，未来产业的发展路线及图谱逐渐清晰。

1.随着知识的深度交叉、融合和渗透，通用技术的支撑力不断增强，未来产业将以“Ⅹ技术+N”的跨界融通形式呈现。例如，“互联网+”和“智能+”就是利用互联网信息技术实现对传统产业的赋能、赋智、赋值。

2.科技成果产业化的过程逐渐缩短，未来产业的发展不再是遵循传统的线性发展模式，而是呈现出科技创新、模式试错与市场需求之间持续互动升级的“红桃皇后”效应1。鉴于新技术赋能推动大中小企业融通、实现全产业链协同，建立在新技术之上的产业群与由新技术实施改造的传统产业之间的边界趋于模糊，产业之间的技术和市场重叠性也不断凸显。

因此，未来全球战略必争技术领域将涵盖人工智能、生命健康、自动驾驶、细胞研究、先进材料等诸多领域，特别是数字经济、新材料、生命健康将成为我国在新一轮产业革命中要重点瞄准的方向。

（二）全球科技创新进入密集活跃期，未来产业成为各国战略制胜的主战场和新高地

从历史经验看，任何一次科技革命和产业变革都重构了世界经济版图和政治格局。第二次世界大战结束后，美国的电子计算机、空间技术、生物工程等战略新兴产业取得重大突破，对英法等竞争对手实施“降维打击”，一举成为世界超级大国。当前，以天地一体化信息网络、合成生物学、量子科学为代表的高新技术方兴未艾，以新技术突破为基础的产业变革呈加速发展趋势，未来产业已成为影响国家未来长远发展的決定性力量之一。

发展以超级泛在网络、后摩尔器件、精准靶向制药为代表的未来产业已经成为大国保持全面竞争优势的必然手段。目前，美国、日本、英国等发达国家纷纷在“战略真空”及“零消费”领域争相布局，以抢占未来产业“无人区”制高点。在未来产业链的一些关键核心环节，寡头垄断也成为部分国家构筑“非对称”竞争优势的重要形式。例如，德国、荷兰、印度依托本土“隐形冠军”企业的技术竞争力，在集成电路、新型显示关键材料、基因学/遗传学疫苗研发方面通过布局关键制造环节，强化在重要产业领域的话语权，进而控制全球高端生产体系。

（三）发展未来产业是我国“换道超车”的决胜手段，是打破国外“低端锁定”的重要方式

随着中美战略博弈不断向深层次发展，两国之间的产业科技较量呈现出螺旋式攀升态势。面对当前美国极力推动对华“科技脱钩”、建立“排华科技圈”的科技霸凌，我国基础材料及器件、关键设备、核心软件等关键核心技术对外依赖严重所导致的“低端锁定”已经成为严重危及产业链、供应链安全的“阿喀琉斯之踵”。面对传统领域方面的技术依赖问题，我国需要采用“换道超车”的方式加以突破，未来产业则是助力我国攀升全球价值链高端的重要引擎之一。

1.未来产业以颠覆性技术为主导，其技术路线图打破了现有的“延长线”思维定式，且具有更强的复杂性、多变性和不确定性，极难被他国进行跟踪、模仿或是封锁。因此，未来产业一旦取得重要突破，我国将有望重构目前的全球产业格局，彻底打破我国“引进—消化—吸收—落后—再引进”的产业科技创新怪圈。

2.未来产业具备高附加值、高回报性，通常位于全球价值链的高端环节，能够产生巨大的经济社会效益。换句话说，把握未来产业是我国构建未来持续竞争优势，从“跟跑者”向“领跑者”转变的关键。

（四）国内外加快布局未来产业，抢占新的科技和产业竞争制高点

美欧日等发达国家和地区陆续发布未来产业研究报告，国内各地也加速布局产业规划，争相培育区域竞争新优势。2016年，日本制定《实现面向未来的投资的经济对策》方案，强调充实基础性研究，着力革新产业技术与能力。2019年2月，美国白宫科技政策办公室发布《美国将主导未来产业》，重点关注人工智能、先进制造、量子信息科学、5G等领域;2020年，美国总统科技顾问委员会（PCAST）发布《关于加强美国未来产业领导地位的建议》，提出建立未来产业研究所;2021年，PCAST发布《未来产业研究所：美国科学与技术领导力的新模式》，建议将当下大国竞争转移到未来产业布局上。2019年11月，欧盟发布《加强面向未来欧盟产业战略价值链报告》，计划提升欧洲六大战略性和面向未来产业的全球竞争力。在国内，中央多次强调要抓紧布局未来产业，发改委、工信部等加快研究与规划，地方法政府也积极行动。2021年6月，山西省发布《山西省“十四五”未来产业发展规划》，是首个发布“十四五”未来产业发展规划的省级单位，山西省提出25个具体产业领域的未来产业发展规划;北京、四川、浙江、安徽、湖南等省市在“十四五”规划中明确提出培育和布局未来产业，加快建设未来产业先导区;上海、深圳、杭州、武汉、沈阳等多个城市也提出对未来产业进行战略布局，培育地区竞争新优势。

三、我国未来产业面临的问题及挑战

我国的产业创新发展取得了举世瞩目的伟大成就，实现了历史性、整体性、格局性的重大变化。产业技术工人素质不断提高，完整的产业生产体系和产业技术体系已经建立，各产业领域的技术水平全面提升，高铁、核电、特高压输电、5G、量子通信等重点领域已走在了世界前列，产业技术创新能力处于快速提升期。其中，在先进轨道交通方面，时速600公里的高速磁浮试验样车已经在试验线上完成系统联合调试;在5G技术方面，我国5G产业整体实力已经处于全球第一梯队，部分地区实现了5G商用;在量子信息技术方面，“墨子号”牵手“京沪干线”的实验，构建了天地一体化的广域量子通信网雏形。然而，我国在发展未来产业方面还存在以下几方面的问题。

（一）科技原始创新支撑不足，鲜有能引领产业变革的原理性突破

基础研究是发展未来产业的核心动力，开辟新领域、提出新理论、发展新方法以取得重大开创性的原始创新成果是发展未来产业的根基。然而，我国当前仍然面临科技创新源头供给不足、原始创新水平还不够高的问题，这严重制约了我国未来产业的发展。

1.我国基础研究投入比重偏低，缺乏对于重大原始创新的有效支撑。2020年，我国基础研究经费增长逐渐放缓，占R&D经费比重为6.01%，尚不足2019年美国（16.4%）、日本（12.5%）、韩国（14.7%）的1/2，低于2018年英国（18.3%）、法国（22.7%）的1/3。以ICT（信息与通信技术）领域为例，我国R&D经费投入主要集中于工艺改进的加工组装和应用制造环节，而涉及超摩尔定律、卷积神经网络算法等基础底层环节的投入明显不足，这导致我国陷入技术创新的“路径依赖”，难以通过“换道超车”抢占未来产业技术创新的制高点。

2.我国基础研究项目遴选培育机制不健全，在基础研究项目遴选培育过程中对跨行业、跨学科交叉前沿领域的关注度不够，缺乏破解未来产业发展关键科学问题的知识积累，这些因素最终导致引领未来产业发展的重大原创性成果产出困难。

（二）产业基础支撑不足，产业经济大而不强的局面尚未得到根本扭转

产业基础是未来产业形成和发展的基本支撑，但我国依靠巨大的市场规模、后发技术优势、低成本要素供给等比较优势实现的快速发展，也造成了我国部分产业出现基础薄弱、难以适应未来产业发展需求的问题。

1.我国在关键装备设备、核心零部件和基础软件等关键领域的核心技术高度依赖国外进口和外资企业，光刻机、高端芯片、重载轴承、运控系统、燃气轮机、工业软件对外依赖程度尤其高，产业“缺芯”“少核”的问题突出。

2.计量、标准、认证、信息服务等的基础服务体系不完善。在计量方面，我国对于前沿技术和方法的研究能力较弱;在标准方面，我国参与国际标准制定的能力及制定标准的科学性亟待提高，新兴产业技术标准存在制定难、更新慢的问题;在检验检测方面，我国的高端检验检测设备多数依赖进口，认证认可技术水平远远滞后于未来产业的发展需求。

（三）顶尖人才支撑不足，未来产业所需的高層次人才后备军严重匮乏

我国是人才大国而非人才强国，高端人才匮乏与未来产业的发展需求严重失衡。

1.引领未来产业的基础研究领域尖端人才不足。例如，我国仅有3位科学家获得过自然科学领域（物理、化学、生物、医学）的诺贝尔奖，获奖人数远低于美英德法等国。在计算机科学领域，我国仅有一位科学家获得图灵奖，在数学领域尚没有获得过菲尔兹奖。2019年，我国发表SCI论文49.6万篇，排世界第2位，发文总量低于美国的59.0万篇;我国ESI论文被引次数为3600万次，而美国是8000万2。另外，从我国R&D人力投入强度指标来看，2019年，我国每万名就业人员的R&D研究人员数为27.2人年，而多数发达国家这一指标值约为中国的4倍。

2.人才培养产教脱节的现象突出，我国人工智能、量子技术、生物技术等领域的人才培养落后于未来产业发展的需要。目前，高校学科设置未能与未来产业发展进行有效衔接。以人工智能为例，我国高校尚未增设与細分领域相关的专业与课程，大数据、深度学习、通用算法、无人机等，这导致高校毕业生难以满足细分行业企业对其精细化能力的需求。

（四）融资机制不完善，金融资本未能有效发挥催生颠覆性技术的作用

我国还未建立起以市场化思维为导向，以“战略真空”和“零消费”领域作为切入点，国家宏观财政与社会金融资本之间相互补充、相互协同的产业技术创新支撑模式。

1.我国现有科技金融机制，仍然以政府直接补贴为主，“政府+企业”产业私募基金、“央企+金融机构”风险投资等新型金融产品匮乏。例如，除国家集成电路产业投资基金外，我国鲜有在量子科技、类脑智能等领域的宏观层面设立的产业引导基金，难以满足科技成果转化多元化、个性化的资金需求。

2.由于多层次资本市场体系尚未健全，我国资本市场一哄而上、急功近利的心态比较普遍。金融资本倾向于进入回报快、回报率高的产业领域，而未来产业目前尚处于萌芽阶段，产业规模小、盈利能力差，需要持续投入大量资金，回报周期长且存在不确定性，难以吸引金融资本注入。

（五）制度体系支撑不足，未来产业技术创新的步伐受到极大限制

当前，我国产业技术创新相关制度还未形成完备的体系，产业政策与科学政策、创新政策、技术政策之间缺乏综合性、系统性、连贯性和稳定性，政策的瞄准性和有效性不足，这在很大程度上影响了未来产业的发展。

立法滞后于科学技术的发展。科学技术日新月异，许多新兴技术领域的立法都出现了空白，如基因工程、人工智能、生物医学等未来产业领域涉及政治、经济和社会等多个方面，但由于法律的滞后性导致我国未能及时制定相关法律法规对这些技术的应用加以规范。

四、我国未来产业发展的对策建议

（一）加强前瞻布局，夯实创新基础

以面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康为导向，加强基础研究体系建设，提升原始创新能力。

1.针对量子科技、类脑智能、迭代材料等前沿交叉领域，应鼓励开展前沿探索，重点支持一批基础性、交叉性、前瞻性新型科技专项工程，对于在重大原创性突破研究过程亟须解决的关键问题实行滚动立项，持续增加基础研究的研发经费投入。

2.建设和培育一批适应国家科技长期发展的基础研究机构和研究型大学，着力推动大科学装置基础设施的建设，同时优化国家重点实验室、国家工程技术研究中心、国家工程实验室等科技创新平台载体的布局。

3.加强科研基地的战略规划，全面推进相关基地的开放运行，提高重大科研基础设施、大型科研仪器、重点实验室共享水平，建设“无墙”实验室，特别为涉及未来产业领域的创新创业、中小微企业发展提供支撑保障。

（二）完善保障机制，建设创新生态

促进企业、科研院所、高校以及第三方中介机构等各类创新主体协作融通，完善科技成果转化机制，探索实施并行创新、众创众包等新模式，提升高新技术转化效率。

1.鼓励国内优秀产学研力量在关系国家核心战略领域及前沿交叉领域开展科研工作，致力于在基础理论、基础材料等方面实现理论与技术突破，并通过车联网、人工智能先导区建设、工业互联网试点示范项目等渠道，促进技术的应用与迭代成熟，探索应用发展模式，培育新的经济增长点。

2.加强金融对科技成果转化的支持力度，降低与未来产业相关的科技型中小企业的信贷门槛。针对数字经济、生物医药、再生能源等重点领域，创新扩大加计扣除、高新技术企业税收减免等政策，探索科技“税式支出”制度，同时对企业购置的大型科研设备投入实行消费型增值税制、进项税抵扣增值税等税收优惠。

3.完善知识产权相关的法律法规，建立重点优势产业专利申请的集中审查制度，建立健全涉及产业安全的专利审查工作机制，切实保障创新主体在原创性成果方面的知识产权。

（三）紧跟国际前沿，加强交流合作

密切跟踪国际动态，充分了解国外进展，建立健全未来产业监测、评估和预警机制，加快构建“以我为主，不依赖于某一国家”的全球合作新生态。

1.组建国家层面的未来产业发展战略咨询专家组，以紧密跟踪理论物理、未来信息等“无人区”领域，精准研判未来产业发展趋势及动向。

2.持续跟踪欧美日韩等国家和地区与未来产业发展相关的国际贸易、产业金融、政策法律最新形势变化，做好预测、风险评估，并及时提出应对措施。

3.积极参与并牵头国际大科学计划和大科学工程，凝聚各个国家和地区的行业力量，建立国际创新合作平台以吸引高端人才，联合开展科学前沿问题研究，建立长期稳定的合作黏性。

4.建设专业的海外知识产权信息平台，与“一带一路”倡议沿线国家和地区专利审查机构签订“专利审查高速路”（PPH）协议，不断完善PPH合作网络，加强海外专利布局，提高我国在全球科技治理中的影响力和规则制定能力。

（四）加强人才引进和培育，激发创新活力

建立有利于未来产业发展的尖端人才制度，激发高端人才创新活力，为未来产业发展提供强大的智力支撑。

1.发挥高校和科研机构培养高层次创新人才的优势，突出“高精尖缺”导向，重点引进满足国家重大战略需求的一流科学家、学科领军人物和创新团队。完善人才发展投入机制，深化体制机制改革，鼓励自由探索，赋予高端创新人才更多学术自主权、技术路线选择权、课题项目话语权。

2.深化校企合作，以未来产业需求为导向，继续加强企业技术中心和高校技术创新平台建设，鼓励企业和高校共建产业技术实验室、中试和产业化基地，培养具有创新能力的复合应用型人才。

3.改进高校教师考核制度，鼓励高校进行原始创新、聚焦国家重大需求，按照工程学、医学、理学等不同学科领域，基础研究、应用研究等不同研究类型，建立科学合理的分类评价标准。

（五）加快载体建设，集聚创新资源

1.明确新型研发机构的功能定位，探索推进“研发代工”模式，积极为企业成立研发代工中心，开展“一对一”定制化、个性化研发服务，充分发挥此类机构在政产学研协同创新机制探索中的重要作用。

2.改革优化现的有国家科技计划管理模式，在涉及量子科技、类脑智能、未来网络等前沿技术领域相关重点专项中设立一定比例的探索性课题，弱化对项目前期工作基础、可行性等方面的要求，优化完善非共识项目的实施机制，鼓励科研人员自由探索。

3.制定与新型研发机构相配套的法律法规，鼓励新型研发機构在创新体制机制上进行突破，特别是在动态设立调整研发单元、灵活配置科研人员、组织研发团队、调配科研设备等方面赋予研发机构更大的自主权。

4.将政府投资和社会资本有机融合，鼓励地方通过中央引导地方科技发展专项资金，支持新型研发机构建设运行，探索采用创新券等支持方式，推动企业向新型研发机构购买研发创新服务，促进新型研发机构的健康可持续发展。

（六）强化金融支撑，促进创新发展

国家财政精准支持、社会资本广泛参与是支持未来产业创新发展的重要方式。

1.通过产业引导基金、购买服务、项目贷款制等模式，将支持重点从生产方转向市场消费或需求方，持续增加政府财政在新型信息基础设施、数据资源平台、科技资源库的投入，为跨界融合、智能泛化的未来产业发展提供金融支撑。

2.针对未来产业中涉及工程化、中试、产业化等关键薄弱环节，探索产业链融资模式创新，稳步推广以核心企业带动为特点的应收账款融资新模式。

3.积极对接协调国家开发银行、进出口银行等政策性银行，创新专利权质押保险贷款、科技信贷风险准备金池贷款、科技信用贷、能效信贷等金融产品服务，大力发展互联网金融、融资租赁、融资担保、众筹、商业保理、区块链和加密货币、供应链金融等新型金融业态，支持未来产业创新发展。

注释：

1. “红桃皇后”效应即由生物学家Leigh Van Valen于1973年提出，来源于1871年Lewis Carroll的文学作品《爱丽丝漫游奇境记》，这里指相互竞争、你追我赶的现象。

2. 数据来源于Essential Science Indicators（基本科学指标数据库），年限跨度从2008年1月至2018年4月30日。