樊春良

建設世界科技強國是新時代中國發(fā)展的宏偉目標，實現(xiàn)這一目標要抓住新科技革命和產業(yè)變革帶來的機遇，應對其挑戰(zhàn)。2018年5月28日，習近平總書記在中國科學院第19次院士大會、中國工程院第14次院士大會上的講話中強調了中國建設世界科技強國的重要意義，他指出：“我們迎來了世界新一輪科技革命和產業(yè)變革同我國轉變發(fā)展方式的歷史性交匯期，既面臨著千載難逢的歷史機遇，又面臨著差距拉大的嚴峻挑戰(zhàn)。我們必須清醒認識到，有的歷史性交匯期可能產生同頻共振，有的歷史性交匯期也可能擦肩而過。”面對新科技革命和產業(yè)變革飛速發(fā)展的趨勢，如何抓住機遇，應對挑戰(zhàn)，是中國建設世界科技強國的一項重要內容。

本文在考察科技強國和科技革命概念的基礎上，總結科技革命產生和發(fā)展的歷史經驗，分析新技術革命和產業(yè)變革對中國建設世界科技強國帶來的機遇和挑戰(zhàn)，探討在新科技革命和產業(yè)變革背景下中國建設世界科技強國建設的思路。

1 歷史上和當代的科技強國

科技強國是一個歷史發(fā)展的概念，反映了科學、技術與國家發(fā)展緊密結合的關系。在當代，科技強國建設是一個既合作又競爭的國際環(huán)境上展開的。

1.1 科技強國的含義

科學和技術作為人類認識自然和改造自然的活動，長期以來兩者是按各自道路發(fā)展的，有時聯(lián)系在一起。直到19世紀末期，技術發(fā)展的來源主要不是科學家的研究，而是沒有受過科學訓練的發(fā)明家和工匠的技術發(fā)明和改進。在18世紀工業(yè)革命時期，技術創(chuàng)新來源于工匠和發(fā)明家的原創(chuàng)型發(fā)明和持續(xù)的技術改進，與科學研究聯(lián)系并不密切。到19世紀下半葉，以電力、化工和內燃機為標志的第二次工業(yè)革命中，科學研究為工業(yè)技術的發(fā)展提供了基礎和源泉，科學與技術開始緊密地結合在一起。進入20世紀，科學和技術發(fā)展的步伐加快，越來越緊密地聯(lián)系在一起，“科學”與“技術”兩個詞也緊密地結合在一起使用，科學和技術成為一個國家經濟、社會和國防發(fā)展的重要因素。

與科學和技術兩者關系的演化相聯(lián)系，科學技術與國家的關系到19世紀下半葉顯示出來。自近代科學革命（1543年哥白尼革命）開始，世界科學中心歷經意大利、英國到法國，科學研究的主體主要是學者個人、學術組織和學會，科學與國家的關系并不密切。盡管法國國家支持科學的發(fā)展，建立國家科學院，但并不能表明科學技術已是決定國家強盛的因素。科學發(fā)展與工業(yè)能力的緊密聯(lián)系在19世紀下半葉德國的發(fā)展中突出地顯示出來，科學能力對國家經濟地位的決定性影響最明顯地表現(xiàn)在化學工業(yè)。自此，科學能力開始逐漸被承認是技術優(yōu)越和工業(yè)成功的先決條件，科學開始成為國家的資源。政府開始利用和建立科學技術能力。進入20世紀，第一次世界大戰(zhàn)，特別是第二次世界大戰(zhàn)充分顯示出科學技術是國家安全和軍事力量的決定因素，科學技術成為一個國家強盛的重要因素。

因此可以說，只有科學發(fā)展成為國家財富和安全的一個因素，科學技術才與國家發(fā)展緊密結合在一起，“科技強國”一詞才有了完整的內涵和現(xiàn)實意義，這開始于19世紀下半葉的德國。科技強國有兩方面的內容：一是科學技術自身強大；二是科學技術為國家的強盛提供基礎和支撐。第二次世界大戰(zhàn)以后，美國成為世界頭號科技強國。到20世紀70年開始，隨著歐洲國家的復蘇和日本的崛起，世界科技強國不再是美國一家獨大，而是多個國家并存。

世界科技強國與世界科學中心的含義并不相同。世界科學中心的發(fā)展早于世界科技強國，世界科學中心不等于世界科技強國，科技強國也不一定就是科學中心，例如，可以說日本是一個科技強國，但并不是一個世界科學中心。

1.2 當代的科技強國

當今世界是一個相互依存又充滿競爭的世界。一方面，科學技術發(fā)展國際化，使各國科學技術形成一個相互聯(lián)系、彼此依存的網(wǎng)絡，各個國家都是全球科技創(chuàng)新網(wǎng)絡中一個或大或小的節(jié)點，而且各國在解決全球性問題方面有共同的利益；另一方面，各國又處于科技和經濟競爭之中，在關鍵技術和核心技術領域存在封鎖和遏制現(xiàn)象，在前沿科學和高技術發(fā)展是競爭對手。典型的是中美合作關系，今天美國與中國在科學上彼此是最大的合作伙伴，在產業(yè)發(fā)展和貿易上也是緊密聯(lián)系在一起，但在高技術和前沿技術上又是競爭對手。

在這樣的環(huán)境下，中國建設世界科技強國既要開放和合作，與世界主要國家和國際科技組織開展充分的交流與合作，又要在前沿科學和高技術領域提高創(chuàng)新能力，增強核心競爭能力。

2 科技革命與世界科技強國

2.1 科技革命與工業(yè)革命

科學革命（scientific revolution）最初特指近代科學的產生，即從1543年哥白尼《天體運行論》的發(fā)表到1687年牛頓《自然哲學的數(shù)學原理》出版，建立了以科學觀察、實驗和邏輯推理為基礎的科學觀，改變了人類對自然界認識的圖景和心智?！案锩庇脕碇笇ψ匀徽J識的根本性變化或發(fā)展。后來，“革命”一詞被廣泛地描述科學發(fā)展上，例如，拉瓦錫的氧氣發(fā)現(xiàn)被稱為化學革命，更熟知的是20世紀初量子力學和相對論為主的現(xiàn)代物理學革命。根據(jù)不同的標準，可以對科學革命做不同的描述和解釋。

技術革命指技術上的突破和變革，有多重含義，依賴于語境。主要用于科學技術自身上或在工業(yè)發(fā)展上，前者如基因測試技術，后者如蒸汽機的發(fā)明。技術革命用于描述工業(yè)技術的發(fā)展更常見。

工業(yè)革命通常是指英國第一次工業(yè)革命，起點約于1760年代，一直持續(xù)到1830年代至1840年代。在這個歷史時期，人類生產逐漸轉向新的制造過程，出現(xiàn)了以機器取代人力和牲畜力的趨勢，并且出現(xiàn)大規(guī)模的工廠生產，取代個體工場手工生產。工業(yè)革命是技術革命，是以紡織機、蒸汽機發(fā)明帶來的產業(yè)變革。19世紀下半葉以化學和電學為基礎的第二次工業(yè)革命，科學成為技術的源泉。第三次工業(yè)革命則以計算機、半導體、互聯(lián)網(wǎng)等引發(fā)的信息技術革命為代表，影響至今。今天以人工智能、大數(shù)據(jù)、生物技術等新興科技的發(fā)展，正在引發(fā)一場新的產業(yè)變革，已被稱為第四次工業(yè)革命。

科學技術革命，或科技革命，是指科學技術的重大變革、特別是指以科學發(fā)展帶來的技術變革,極大地促動或影響工業(yè)變革，帶來工業(yè)革命。從第二次工業(yè)革命開始，工業(yè)革命與科技革命緊密聯(lián)系在一起。在這 4次科技革命和產業(yè)變革中，在技術范式、創(chuàng)新主體、科學與技術的關系以及支持制度等方面都呈現(xiàn)出不同的特點。

2.2 科技革命和產業(yè)變革的創(chuàng)新系統(tǒng)——信 息技術革命的經驗

科技革命是一個包含從科學、技術到產業(yè)的系統(tǒng)性變革，其發(fā)生和發(fā)展有著內在的機制，需要一個相適應的創(chuàng)新系統(tǒng)。下面以第三次科技革命的代表——在美國發(fā)生和發(fā)展的信息技術革命為例，分析促進科技革命產生和發(fā)展的機制和系統(tǒng)性因素。

信息技術是指計算機、半導體技術和通信技術的總和。這些技術從20世紀40年代起各自獨立發(fā)展，到20世紀 60年代起越來越緊密地聯(lián)系在一起，形成一個復雜的系統(tǒng)，帶來一場技術革命。在不同發(fā)展階段，這些不同技術領域的突破和進展在不同程度上都是由政府、大學與企業(yè)的相互作用帶來的。

通過對計算機、半導體、激光、互聯(lián)網(wǎng)等領域的特點分析，可以發(fā)現(xiàn)信息技術革命產生和發(fā)展具有如下特點。1）有多個突破性技術（電子計算機、晶體管、激光、互聯(lián)網(wǎng)等），各自產生和發(fā)展的動力和技術特點不一樣，例如，計算機的產生是為了滿足戰(zhàn)爭的需要，晶體管的發(fā)明則由產業(yè)技術發(fā)展需求促動的。每一類技術本身又在實踐中改進和完善，計算機的發(fā)展隨著材料的發(fā)展經歷了更新?lián)Q代，而半導體技術則隨著制造技術的發(fā)展從晶體管走向集成電路、大規(guī)模集成電路…… 2）每一個突破性技術的產生和發(fā)展的體制和機制特點不一樣，計算機的發(fā)展早期由政府資助的大學承擔，到了發(fā)展成熟階段，企業(yè)開始發(fā)展重要的作用。而半導體技術，則一直是私營企業(yè)占主導地位。3）這些技術發(fā)展之間存在著相互作用，常常是出乎意料的，例如，互聯(lián)網(wǎng)不是政府計劃設想好產生的，而是政府支持的不同技術的協(xié)同發(fā)展。而激光技術與光纖材料意想不到的結合，帶來了光纖通訊。4）科學技術革命和產業(yè)變革是一個不斷深化的過程，其經濟和社會效益也是一個不斷深化和擴展的過程。

信息技術革命的例子表明，第二次世界大戰(zhàn)以后美國在信息技術巨大發(fā)展的主要原因是聯(lián)邦資助大學研究、聯(lián)邦和私人資助工業(yè)研究以及在大學和工業(yè)之間流動的人所建立和組成的公司及其富有成效的相互作用：1）聯(lián)邦政府資助計劃資助關于計算基本方面長期的研究，其實際效果要有很多年才能實現(xiàn)；2）政府資助的學術研究和產業(yè)研發(fā)的相互作用是IT商業(yè)化一個重要的因素；3）聯(lián)邦政府對研究的支持往往是對產業(yè)投資的補充，而不是代替和搶占；4）強有力的項目管理者和靈活的管理結構，提高了計算機研究的有效性。換句話說，信息技術革命的產生與發(fā)展是由一個由政府和各不同創(chuàng)新主體構成的創(chuàng)新系統(tǒng)及一系列相關支撐制度所帶來的。

2.3 從科技革命和產業(yè)變革看世界科技強國建設

科技革命引領世界科技發(fā)展的方向和步伐，科技革命及其促動的產業(yè)變革帶動著國家的經濟和社會發(fā)展，是時代發(fā)展的一個主要動力。從科技革命和產業(yè)變革看，如果一個國家要成為世界科技強國，在科技發(fā)展的前沿和關鍵領域具有創(chuàng)新能力，并且與產業(yè)技術形成緊密聯(lián)系和支持，對經濟和社會發(fā)展帶來持續(xù)的收益，需具有以下幾個方面。

1）政府與市場相配合的機制。政府在基礎研究、共性技術等市場失靈和系統(tǒng)失靈的領域發(fā)揮作用，并給予長期而持續(xù)的支持；而技術的產業(yè)化和商業(yè)化則需要市場機制。

2）科技革命和產業(yè)變革是在一個創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中展開的，要保持各行為主體（政府、企業(yè)、研究機構和大學）的定位、激勵和相互作用，形成創(chuàng)新的合力。

3）體制機制和創(chuàng)新系統(tǒng)的建設，不僅要重視原始性創(chuàng)新和顛覆性技術的產生，而且要重視新技術的產業(yè)化和商業(yè)化的整個改進和發(fā)展過程。

4）企業(yè)創(chuàng)新主體的作用。新技術革命和產業(yè)變革形成的產業(yè)技術是沿著技術軌道在不斷的應用中改進而發(fā)展的，同時又是一個系統(tǒng)，各組成部分之間存在緊密和復雜的相互作用。企業(yè)是新技術產生的主體，是技術應用和產業(yè)化的主體，企業(yè)的創(chuàng)新能力在新科技革命和產業(yè)變革中發(fā)揮著關鍵的作用。培育更多創(chuàng)新性企業(yè)，建設一個激勵企業(yè)創(chuàng)新的政策與制度環(huán)境十分重要。

5）科技革命和產業(yè)變革是多種學科和多種技術相互作用而促動的，要保持多種學科和技術之間的相互促進。

3 新科技革命和產業(yè)變革對中國建設世界科技強國帶來的機遇和挑戰(zhàn)

3.1 當代新科技革命的特點

當代新一輪科技革命以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、神經技術、納米材料、先進儲能技術、合成生物學和區(qū)塊鏈等新興技術為代表，可以分為數(shù)字計算、生物技術、先進能源技術、能源與環(huán)境技術 4大領域，其特點是：新科技革命以數(shù)字技術為中心和基礎；在一些重要的領域已經開始應用，具有廣泛的應用前景；通過對新技術原理的研究、樣機制造和示范發(fā)展，公共研究部門在關鍵技術和新興技術的發(fā)展中起著關鍵作用；社團和市民在發(fā)展和利用一些關鍵技術領域（如區(qū)塊鏈、合成生物學等）起著日益重要的作用；新技術發(fā)展充滿風險和不確定性，帶來了重要的倫理問題，需要包容性和預防性治理，提倡開展“負責性的研究和創(chuàng)新”；圍繞關鍵技術和新興技術的研究和創(chuàng)新日益分布整個世界，國際合作及其規(guī)范和協(xié)議日益重要；隨著各主要國家在相似的技術領域投入大量研究與創(chuàng)新的資助，技術發(fā)展進入日益強烈的競爭中，競爭不僅基于技術創(chuàng)新能力，而且依靠商業(yè)模式、平臺和標準的競爭，特別是在公司層面。

3.2 新科技革命和產業(yè)變革的機遇

新科技革命和產業(yè)變革為中國的發(fā)展提供了難得的機遇：第一，中國已融入世界新科技革命和產業(yè)變革的潮流中，緊隨世界前沿，有些領域的發(fā)展與世界發(fā)展前沿同步；第二，中國科技實力經過改革開放40年代的發(fā)展已經得到大大提升，國家政策和支撐條件都有利于科技創(chuàng)新的大發(fā)展，中國有能力和潛力抓住新科技革命和產業(yè)變的機遇。

3.3 新科技革命和產業(yè)變革的挑戰(zhàn)及應對

新科技革命和產業(yè)變革對于中國科技發(fā)展提出了巨大的挑戰(zhàn)，對中國科技體制改革和創(chuàng)新系統(tǒng)建設提出了新的要求。

技術的不確定性，是技術的一個本質特點。技術的不確定性，不僅存在于技術發(fā)展的開端，即使當技術的可能性建立起來，其應用的方向和范圍也是充滿不確定的。技術的不確定性，不僅來源于技術的本身，而且于社會經濟因素緊密相關。當代新技術的發(fā)展正處于發(fā)展的早期，充滿著不確定性。要促進新技術的發(fā)展和廣泛應用，需要開放靈活的政策，需要保持技術來源多樣性，保持研究和創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的開放性，從不同的多樣的途徑探索新技術的發(fā)展和應用，避免過度集中在一個方向上。重塑公共部門在發(fā)展關鍵技術和新技術方面的重要作用；特別是加強企業(yè)的競爭能力，把技術能力與商業(yè)創(chuàng)新結合。

對于中國來說，加強企業(yè)的創(chuàng)新能力、促進更多的創(chuàng)新型企業(yè)成長尤為重要，一是新技術最終能否獲得應用，取得廣泛的社會效益，要由企業(yè)完成，二是具有激烈的國際競爭中，主要依靠商業(yè)模式競爭為主的競爭或者缺乏長久的競爭力，而缺乏核心技術的公司發(fā)展會受到遏制，就像當前“中興事件”所充分顯示的。

新科技革命和產業(yè)變革遠遠超過了科學技術自身的范圍，進入社會和日常生活領域。應對新技術革命和產業(yè)變革的挑戰(zhàn)，不僅需要在科技和創(chuàng)新方面應對，也需要在倫理、法律和社會層面應對，特別是在中國科技創(chuàng)新從“跟跑”“并跑”轉向“領跑”階段，在倫理、法律和社會層面規(guī)制和監(jiān)管新技術的發(fā)展尤為重要。正如在細胞重編程與干細胞研究方面做出多項領跑世界水平成果的中國科學院院士周琪在談到基因編輯時指出的：“在取得巨大進展的同時，我們必須清醒地認識到，中國基因編輯技術的研究和應用仍然處于一個相對無序的狀態(tài)，在系統(tǒng)科學布局以及相關的倫理學、監(jiān)督管理和法律法規(guī)方面相對薄弱，亟待加強。基因編輯技術使得快速改造人類、動植物和微生物基因成為可能，其中一些特定的遺傳改變可能會給人口和生態(tài)環(huán)境安全帶來危機。同時，基因編輯作為一項關鍵技術，下游應用涉及眾多領域，我國在監(jiān)管上還存在很大空白?！?/p>

新科技革命和產業(yè)變革帶來的挑戰(zhàn)是整體性的，需要系統(tǒng)地應對。

4 新科技革命和產業(yè)變革下中國科技強國建設的發(fā)展思路和系統(tǒng)構建

新時代中國特色社會主義現(xiàn)代化的建設目標和世界新科技革命和產業(yè)變革發(fā)展趨勢，要求從整體上構建新型國家創(chuàng)新體系。新型國家創(chuàng)新系統(tǒng)的基本特點是以促進原始性創(chuàng)新和引領性突破性技術的產生為導向，以多樣化的創(chuàng)新主體的互動和聯(lián)結為支撐，帶動產業(yè)、經濟和社會的可持續(xù)發(fā)展，并與國家貿易、安全等方面密切互動并提供支持。建設新型國家創(chuàng)新體系，要在宏觀上明晰發(fā)展思路，采取有效的措施。

4.1 發(fā)展思路

構建新型國家創(chuàng)新體系主要包括以下幾方面內容。1）以政府、市場和社會三者正確的定位和相互的關系為基礎。政府在國家戰(zhàn)略、市場失靈和系統(tǒng)失靈等領域發(fā)揮作用，繼續(xù)在保證科學自主性和支持基礎研究方面起著必要的作用；完善市場機制在促進技術發(fā)展的公平競爭和商業(yè)化方面的作用；鼓勵社會團體和市民參與新技術的發(fā)明和治理。2）加強產業(yè)技術創(chuàng)新體系和區(qū)域創(chuàng)新體系的建設，促進產業(yè)源頭技術的產生，提高產業(yè)核心技術能力，促進區(qū)域創(chuàng)新協(xié)同發(fā)展。3）培育以企業(yè)為創(chuàng)新主體的、多樣性的生態(tài)創(chuàng)系統(tǒng)。4）重塑公共研究機構，加強國家目標導向的基礎研究和高新技術的源頭供給，加強和共性技術的供給。5）加強大學科研與教育的結合，加強自由探索導向的基礎研究，培育多樣化人后備人才。6）重視科技創(chuàng)新的法律、文化和社會環(huán)境。

4.2 當前應采取的主要措施

1）開展戰(zhàn)略研究，制定新時代國家創(chuàng)新和發(fā)展規(guī)劃。2005年制定的《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃（2006—2020）》，對十幾年來中國科學技術和創(chuàng)新發(fā)展起到了重要的指導和促進作用。面對新時代國家發(fā)展目標、世界新科技革命發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)以及中國科技創(chuàng)新實力的提高等新的發(fā)展形勢和條件，需要開展戰(zhàn)略研究，制定新時代中國科學技術和創(chuàng)新發(fā)展的中長期規(guī)劃，為支撐科技強國的新型國家創(chuàng)新體系建設提供宏觀指導。

2）建設和完善國家科技決策咨詢制度。2017年2月6日，中央全面深化改革領導小組第32次會議審議通過了《國家科技決策咨詢制度建設方案》，提出建設國家科技決策咨詢委員會。中共科學技術部黨組（2018）1號文件提出“落實國家重大科技決策咨詢制度，組建國家科技咨詢委員會”，國家科技決策咨詢制度建設正在有序地開展。下一步工作需要建立國家科技決策咨詢委員會的章程，明確規(guī)定委員會的職能、人員構成、工作范圍和運行機制，明確委員會與決策層、科技管理部門以及國家其他科技咨詢機構之間的關系。

3）建立長期持續(xù)的技術預見和科學前沿跟蹤。在國家層面建立技術預見系統(tǒng)，廣泛吸取產學研各方面專家參加，使之成為制度化、可持續(xù)的活動；加強科學前沿的跟蹤和調研，使各個科學情報研究和監(jiān)測機構形成一個整體的網(wǎng)絡，全面、及時反映世界科學技術的進展，為國家決策提供有力的支持。

4）加強學科交叉融合研究。加強跨部門、跨領域和跨學科之間的合作，在國家重點研究計劃中設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，鼓勵科學研究部門和產業(yè)部門聯(lián)合發(fā)起跨部門的研究計劃。

5）改進政府與企業(yè)之間的關系。重新思考政府支持企業(yè)技術創(chuàng)新的定位，應集中在市場失效和公共技術領域，從支持重點企業(yè)轉向采取支持共性技術，改善企業(yè)的創(chuàng)新環(huán)境，增強企業(yè)的動力和能力。

6）推進公共研究機構的改革。重塑國立研究機構的戰(zhàn)略定位，加強戰(zhàn)略性技術和公共技術的支持。進一步擴大研究機構的自主權。新建的國家實驗室應該明確定位，建立適當?shù)倪\行機制。

7）發(fā)揮區(qū)域和城市在科技發(fā)展中的作用。鼓勵區(qū)域和地方建設各有特點的區(qū)域創(chuàng)新體系，探索城市在科技發(fā)展中的功能。

8）加強新興技術的倫理指導和倫理治理。近年來，中國在新興技術的倫理指導方面已取得很大的進步，需要在實踐中落實和改進，并建立適合的治理和監(jiān)管機制。