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编者按:
在上一期《好书共读》栏目中,我们节选了著名经济学家贾康领衔撰写的《新质生产力》第一章《新质生产力内涵与体系:以“创新”促“质变”》。该文章刊发后,受到不少读者朋友的关注。因此,本期我们节选了该书的第三章《新质生产力与科学技术创新》以飨读者。
该章节重点阐述了科技创新在生产力跃迁中的核心作用,系统论证了以基础研究突破、关键核心技术攻关、产学研协同创新为抓手的科技发展路径,深入剖析了人工智能、量子计算、生物技术等前沿科技领域对产业生态的重构效应。作者强调,新质生产力的形成需依托国家战略科技力量构建,通过完善科技创新体制机制激发全要素生产率提升,同时指出数字经济与实体经济深度融合将成为培育新动能的关键突破口。文中还结合全球科技创新格局演变,提出中国需在开放合作中强化自主创新能力,通过科技自立自强为高质量发展注入持续动力。
第一节 从半导体概念到“硅谷的故事”
从工业革命和资本主义时代开始,我们已经历了可具体划分的三次产业革命。每一次产业革命后,世界经济格局都会发生重要变化。回溯18世纪的大不列颠,也是现代工业体系的孕育地,第一次产业革命在此发生,也被广为人知地称为工业革命。以蒸汽机的发明为契机,以机械化大生产为标志,这场革命以纺织业为起点,一路推动相关产业链条上如冶金工业、煤炭工业、运输业(主要是铁路和海运)及制造业的全面发展。随着时间的推移,至19世纪中期,英国利用机械化大生产带动的效应,一跃成为世界公认的“世界工厂”,并随着殖民主义模式的扩张成为“日不落帝国”。此阶段,机械化大生产显著提升了生产效率,并且对人们的生活方式以及城市的生态布局也带来了实质性变革。
自19世纪60年代至70年代开始,第二次产业革命爆发。以美国为中心,全球迈入了以电为核心能源的新时代,印刻着电气革命的时代烙印。在这一时期内,以重化工业为中心,一系列产业如房地产、汽车制造、钢铁工业、化学工业等紧随其后,得以迅速发展。有了这样一种内在的动力支撑,美国在20世纪初进入了经济发展的“黄金时代”,并持续引领全球经济的快速发展。
距离我们最近的第三次产业革命,也被称为信息技术革命,依旧以美国为主导,在20世纪50年代之后,以著名的硅谷为中心,全面爆发。应当说,第三次产业革命离不开第二次产业革命的积累,至20世纪初,美国进入经济发展的“黄金时代”,因此能够乘势而上,进一步主导了20世纪50年代之后的第三次产业革命,即信息技术革命,以最前沿的原子能技术和电子计算机与互联网技术,稳固成就全球经济头号强国地位。在这一时期,原子能技术、电子计算机以及互联网技术大规模应用,诞生了全新产业领域,更进一步确立了美国全球经济霸主的影响力和辐射力。在相同时段内的发展过程中,德国、法国、日本等国家也纷纷崛起,技术水平的提高不断提升全要素生产率,从而帮助这些经济体实现了经济长期增长,并以它们自身的技术优势,摆脱了“二战”后的阴影,重新在全球舞台上脱颖而出,实现了经济的快速发展与繁荣。
纵观三次产业革命的进程、复盘历史的长河,我们能够清晰地洞察到:每一次产业革命的核心驱动力都是由科学技术的创新所催化,世界得以见证科技作为关键要素对新质生产力的无可争议的贡献。从18世纪的第一次工业革命到20世纪的第三次工业革命,科技创新使生产力跃升,一直都是推动社会经济变革的最主要的力量,始终在当中扮演着关键角色。每一次产业革命,不仅带来生产效率的大幅提升,同时也从供给侧带来所提供的商品和服务的质的飞跃,明显地带有供给引领需求的特征。
同时,从三次产业革命兴起的时间上来看,我们不难发现,其更迭在不断加速。从工业革命爆发到电气革命爆发,经历了约120年,而从电气革命爆发到信息技术革命爆发,仅经历了约80年。在科技进步和产业变迁的大背景下,每一次产业革命的出现都带来强烈的“紧迫压力”,同时也刺激着技术战略储备的生成和提升。
首先,产业革命的加速更迭确实带来了巨大的“紧迫压力”。例如,工业革命的爆发使得工业化成为经济发展的主流,给还未适应工业化模式的社会与经济带来巨大的压力。然而,这种压力并不全是坏事,在一定程度上,正是这种“紧迫压力”推动了后发经济体面对短期的困难,寻求新的发展方式和路径,追赶先行经济体、进取研发并力求超越,从而成功地适应并利用新的科技力量。
其次,产业革命的“更迭压力”也同时刺激了技术战略储备的生成。在新技术和新工艺带来的巨大变革面前,人们需要前瞻性地准备好充足的技术储备,让自己在日新月异的变化面前争取主动。这种技术战略储备,未必只是具备新的技术和知识,更重要的是拥有面对新科技、新产业挑战的应变、学习和创新能力。这将在保证人们适应产业变革的同时,也能在其中找到新的发展机会。
总的来说,产业革命的压力虽然会带来挑战和困难,但却是我们不断进步的动力。同时,技术战略储备的生成,是在这种压力中孕育而生的强大武器,它给予我们面对变革的勇气和智慧。只有在承受压力和产生储备的双重作用下,我们才能在不断的变革中找到自己的发展之路,实现经济的快速成长。
对于中国这样的发展中国家,在上述大背景下,我们更应该以冷静而理性的目光看待所谓的“后发优势”。历史已经反复证明,产业革命的更迭,正是后发经济体赶超发达国家的重大发展契机。当我们目睹产业革命从第一次到第三次的持续加速,以及生态环保、低碳新能源等绿色产业的快速崛起,我们不禁要思考:在有了“硅谷的故事”之后,也许下一次产业革命的爆发就在我们眼前。这时,我们必须在这个阶段通过科技创新与产业协作实现新质生产力支持经济增长,以更大的决心和更强的动力来发动和实现新一轮的发展赶超,从而达到国家的现代化崛起的目标。要清醒地看到,产业革命的更迭正在不断加速,我们必须抓住所有可能出现的机遇,以便在下一轮的产业革命中立于不败之地。
第二节“互联网+”创新的风起云涌
回顾中国在20世纪70年代末开始的改革开放历程,中国的高速经济增长与科技创新的追赶为全球瞩目。在此过程中,中国体现出了对资源禀赋的创造性利用、科技领军人才和创新型团队持续涌现、企业科技创新主体地位不断加强这三大特征。
一是对自身禀赋资源的创造性利用。中国在改革开放新时期依托自身资源禀赋,实现了工业化快速发展。通过对2010—2024年的数据分析,可明显地看出中国的资源利用率从56%提升到了82%。这是基于国情的学习与创新性的运用,并非生搬硬套地模仿。
二是科技领军人才和创新型团队持续涌现。中国的科技发展和创新不能离开领军人才和团队的支持。从有关方面提供的中国近15年的科研团队数据来看,领军人才团队从2010年的312个增长到了2024年的2318个,显示了我国对科研人才的高度重视和科研团队的快速发展。中国不断加大科研投入,培养和引进科技领军人才,催生了一批在全球范围内有影响力的创新型团队。据SCI数据库数据,我国的科技出版物在2000—2023年增长了3倍。其中,在全球最权威的科研期刊上,一等论文的数量从2000年的2000篇增长到2023年的20000篇以上。
三是企业科技创新主体地位不断强化。企业作为创新主体,在中国经济发展中扮演着至关重要的角色。据统计,中国在科技研发投入方面的企业投入占比,已从2010年的39%,提升到了2024年的77%,证明了我国科技创新主体地位的显著强化。统计年鉴数据显示,2011—2023年,我国企业的研发投入占GDP的比重从1%增长到2.5%,企业科研投入累计增长300%以上。
这段发展史可以揭示我国经济与科技发展的核心要领:政策驱动、开放合作、重点突破与集成创新。
首先,政策驱动在中国经济增长与科技创新中发挥着至关重要的作用。自改革开放以来,一系列富有前瞻性的政策,如科技发展计划、高新技术产业发展计划等,确立了国家发展的战略方向。在这些政策驱动之下,国家不仅提供了科研资金的支持,更为科技企业和研究机构的成长创造了良好的环境。
其次,开放合作作为中国经济与科技快速发展的另一动力,在引进先进技术与管理经验的同时,也使中国成为全球价值链中不可或缺的一环。通过加入世贸组织,举办多层次、多方面的国际交流活动等方式,中国加速与外部世界的科技交流与合作,促进了自身科技水平的提升。
再次,重点突破是中国科技创新中的一项核心经验。针对半导体、人工智能、生物科技等关键领域和前沿技术,国家通过设立国家实验室、重点研发计划等,鼓励政产学研企相结合,来集中力量攻关,实现了在多个领域的突破性进展。
最后,集成创新是我国科技进步的重要方式。通过跨学科、跨领域的整合,中国在新能源、高速铁路、移动支付等多个领域取得了领先世界的成就。这种集成创新不仅体现在技术层面,还体现在制度与管理创新上,为“中国奇迹”贡献了独特的经验。
总的来说,在中国经济增长与科技创新中,依靠明确的政策导向、积极的国际合作、聚焦的重点突破和创新的集成能力,不仅为中国的发展提供了持续的动力,也为其他发展中国家提供了可借鉴的经验。同时,我们必须看到,在中国已成长为“世界工厂”的当下,仍然还有“大而不强”的显著特征,在科技创新前沿上,我们所占领的高地还屈指可数,总体的奋起直追势在必行,而且任重道远,要依靠不懈的艰苦奋斗。
在全球科技飞速演进的大背景下,新兴产业和未来产业正在塑造未来。它们不仅预示科技发展趋势,更是引领全球经济发展的重要力量。面向未来,我国正在重点发展战略性新兴产业、布局未来产业。在此,简要地探讨至少应举出的八大新兴产业和九大未来产业。
八大新兴产业包括:新一代信息技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保、民用航空、船舶与海洋工程装备。经过深度挖掘后,可以发现,这些产业正在成为推动我国经济社会发展的重要力量。经过近些年的努力,这些战略性新兴产业也在不断地扩展和丰富,新的细分行业领域诸如低空经济、区块链等已经跻身其中。这些产业的共同点在于,它们均基于技术创新推动产业的超常发展。例如,新一代信息技术如大数据、人工智能等,正在为社会带来深刻变革;新能源如太阳能、风能,正在改变能源结构,并引领绿色革命;新材料和高端装备的应用,则已开启了工业制造领域的新篇章。市场研究预计,到2025年,全球高端装备制造市场规模将增长到9.2万亿美元;新材料如纳米材料、生物可降解材料等,在汽车、电子、环保等各个领域都有广泛应用。机构预测还显示,到2025年,全球数字经济市值将达到88万亿美元;2027年全球新材料市场规模将达到5000亿美元。
九大未来产业包括:元宇宙、脑机接口、量子信息、人形机器人、生成式人工智能、生物制造、未来显示、未来网络、新型储能等。这些产业代表了技术发展的最前沿,正在极大地拓展人类对未来可能的想象。例如,量子信息技术的发展,正在引发通信领域的颠覆性革新,预计到2030年,全球量子通信市场规模有望超过250亿美元而初具规模。人形机器人的广泛应用,正在快速改变生活和工作方式。再如,新型储能技术,如固态电池等,正在应对新能源汽车等领域所面临的能源供应难题。据市场研究机构IDC的预测,2025年全球人工智能市场将达到3000亿美元。业内专家预测,全球生物科技市场规模在未来几年将会达到12000亿美元。
显然,这些新兴产业和未来产业,正在成为全球经济发展的动力源,新质生产力在其中起着关键的推动作用。它们代表着产业发展的新方向,也展示出人类科技进步的无限可能性。在令人振奋的同时,我们也深感挑战明显,责任重大,不仅要在科技创新上持续发力,也要在产业发展过程中注意其对环境和社会的影响,实现科技、经济与社会的和谐发展。
第三节 科技创新为新质生产力形成核心驱动
随着对社会发展规律认识的加深,党中央已明确表述了创新发展和协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展合成的新发展理念。科技创新作为“第一生产力”,也已经明确地被纳入引领并推动经济社会发展的“第一动力”。它对生产主体、生产工具(生产资料)、生产对象乃至生产方式以乘数放大效应的赋能,起到关键的引领和推动作用,在很大程度上决定着一个国家或地区的竞争优势和发展活力。
首先,科技创新在生产主体这个环节上发挥着不可替代的作用。当代社会很多科技创新正是由企业、研发机构等生产主体推动的。它们基于科研人员的智力成果,创造并实验新的理念与技术,最终推动整个社会生产力的发展。像硅谷一样的创新高地,就是生产与研发主体在科技创新中发挥作用的典型例证。
其次,科技创新能够促使生产工具(生产资料)的更新换代。例如,人工智能、云计算、数字化设备等先进技术成果的应用,使得从前的传统生产工具逐步被高效、智能的设备与工具替代,极大提升了生产力。
再次,生产对象也在科技创新的引导下发生变化。新技术的出现,使得原本无法纳入加工对象和无法生产的物件成为可能。比如生物技术的发展开启了基因编辑等领域的新纪元,这在过去是无法想象的。科技创新拓宽了生产概念的边界,进一步提升了社会的生产力。
最后,生产方式在科技创新的推动下不断变革。数字化、智能化的生产方式已经成为新的社会化大生产趋势,很多传统的生产方式正在被新的高科技、绿色低碳的生产方式替代。这不仅大幅提升了生产效率,也在很大程度上减少了资源浪费和优化了生态保护。
总的来说,科技创新促使生产要素优化升级,促进生产力的质的飞跃,进而带动了整个社会生产方式的重大变革。贯穿研发、生产效率和产品与服务质量、用户体验,科技创新日益展现其在提升生产力上的关键性作用。
(一)研发:科技创新延伸生产能力边界
在全球新经济日新月异的发展中,科技创新正在证明其在推动产业进步、延伸生产能力边界方面的重要性。
首先,科技创新极大地提升了生产效率。例如,自动化生产线的应用,使得产品的生产过程不再依赖大量人力,大大减少了时间和成本投入而提升了生产效率。按照国际劳工组织评估报告,在过去的20年中,全球生产效率的提升大约有一半应归功于科技创新的贡献。
其次,生产工具(生产资料)在科技创新推动下发生了翻天覆地的变化。特别是信息技术、人工智能、新材料等领域的突破,为生产提供了前所未有的可能性。以3D打印技术为例,这种创新技术突破了传统的生产模式,使得产品设计和制造过程得以整合,减小了制造复杂产品的难度。根据帕特森研究所的报告,3D打印技术的普及,将使全球制造业的生产力在未来20年增长30%。
最后,科技创新推动新产业和新产品的出现。随着科技创新能更好地满足消费者需求的多样化和个性化,产品从单一化、标准化向定制化、智能化转变。互联网技术的发展,推动了电子商务等新产业的兴起,为全球经济发展带来新的增长点。
未来,随着新一轮技术革命和产业变革,科技创新将进一步打破和延伸生产能力的边界,引领全球经济实现更高质量的发展。Digital R&D Spending数据显示,全球在研发上的支出,从2010年的1.5万亿美元,增长到了2024年的预计3.2万亿美元,主要系技术进步和创新驱动,并以此创建更有效的生产方法以推动生产力的进步。
(二)效率:科技创新提升生产效率在当前这个激动人心的科技变革时代,在生产效率提升的实现过程中,科技创新的重要性不言而喻,正是它创造了新的工具、新的方法和新的理念,为推动生产效率提升提供了无比强大的动力。
首先,科技创新通过改进生产工具,优化生产流程,大大降低了生产成本,节约了时间,赋能整个制造业,使生产效率提升。
其次,科技创新还催生新的管理理念和模式。例如,智能化的供应链管理系统可以实现对生产流程的全程监控,精准地预测需求,使生产计划更加合理和科学。
最后,科技创新通过创新研发推动新产品的开发,许多科研成果以惊人的速度转化为实际产品,使得企业得以快速响应和引领市场变化,迅速推出新产品以满足消费者不断升级的需求。
总体来看,科技创新以其非凡的能量释放出巨大的潜力。2023年的数据显示,智能制造企业在生产力上有20%的提升,这主要归功于科技创新。比如机器学习、人工智能和自动化,这些技术都能减少制造过程中的成本与浪费而提高生产效率。
(三)品质:科技创新提高生产质量在全球经济发展的竞争中,生产质量的提升已成为各行各业追求的目标。科技创新在这一过程中扮演的角色,极大地提升了产品和服务的质量。
首先,科技创新通过引入先进的生产技术和设备,直接提高了生产的精准度和效率。例如,精密制造技术满足了高端制造业对零部件精度的极高要求,智能化生产线减少了人为操作的误差,确保产品质量的一致性和可靠性。一项由Quality Progress进行的研究发现,只要在产品设计阶段采用3D打印技术,制造质量就可以提升17%。这种技术创新为提升产品质量和持续改良提供了前所未有的可能性。
其次,科技创新在产品设计阶段就发挥了作用。利用计算机辅助设计(CAD)和工程(CAE)软件,设计人员能够在产品制造之前进行多轮模拟和测试,从而优化产品设计,提高产品性能和安全性。这种创新不仅缩短了产品开发周期,还大大提高了产品质量。
再次,科技创新还推动了质量控制技术的发展。通过采用先进的检测设备和质量管理系统,如自动化视觉检测系统和实时监控系统,企业可以在生产过程中及时发现并纠正缺陷,确保产品质量达到高标准。大数据和人工智能技术的应用,也使得质量控制更加智能化,通过分析历史数据预测和防范潜在的质量问题。
最后,科技创新促进绿色生产和可持续发展。通过采用环保材料和清洁能源,以及优化生产流程减少废物排放,企业不仅提升了产品的环保性能,也提高了社会对其品牌的认可度和好感。
综上所述,科技创新不仅使生产过程更加精准高效,还优化了产品设计,提高了质量控制水平,同时促进了绿色生产和可持续发展。在未来,随着科技的不断创新,生产质量的提升将更加显著,将能为消费者带来更多更好的产品和服务。
第四节 第四次工业革命的曙光:从“工业4.0”到生成式人工智能
人类正在迎接第四次产业革命的到来。工业生产的全过程,包括设计、工艺和制造,都将经历深刻的变革。这场变革的核心推动力来自人工智能(AI)的生成式设计、数字孪生技术的优化工艺,以及由智能制造、柔性生产、3D打印等先进技术带动的制造能力提升。在此次工业革命的推进中,设计、工艺和制造这三个环节发挥着核心作用。
在设计环节,AI的生成式设计正在重塑创新过程。生成式设计是一种基于给定参数和目标(如材料类型、生产成本、可持续性等)的设计方法,使用算法来产生设计方案。传统的设计过程受限于人类设计师的经验和想象,而AI能够在海量的设计参数中迅速探索并找出最优设计方案,这些方案往往超出了设计师的思维范畴。AI通过搜索大量的设计空间,自动生成满足特定约束条件下的优化设计方案,不仅显著提高了设计效率,还能找出人类设计师难以想象的创新方案。我国台湾大学的一项研究表明,使用生成式设计的公司,可以缩短20%的产品开发周期,同时增加25%的设计效率,提高了设计的创新性和有效性,为后续的工艺和制造打下了坚实的基础。
在工艺环节,数字孪生技术的应用,可为产品开发的每一个阶段提供高度准确的模拟环境。数字孪生是一种将物理对象与其数字表示链接在一起的技术,使得在设计过程、制造过程乃至产品生命周期管理中的决策过程更为科学和精准。例如,德国西门子公司在涡轮机制造工艺中运用数字孪生技术,可以模拟产品操作过程,大大减少了试验次数和降低试验风险。通过创建实体的虚拟副本,工程师可以在虚拟环境中对生产工艺进行模拟和优化,不仅大幅提高了工艺的准确性和效率,还降低了实际操作的风险和成本。数字孪生的应用可确保工艺设计的最优化,为制造阶段的顺利进行提供保障。制造业企业可以利用数字孪生科技在虚拟环境中测试各种工艺方案,包括生产流程的优化、设备的性能改进等。所有改动都不会影响到实际生产,帮助企业在实施之前就能查找并解决问题,从而极大地提高工艺设计的效率和精度。
在制造环节,智能制造、柔性生产、3D打印等前沿技术正在变革生产方式。智能制造使得生产过程更加自动化、智能化和高效化;柔性生产赋予了生产线以更高的灵活性,使其能够迅速应对市场需求的变化;3D打印技术则突破了传统制造方法的限制,为复杂产品的定制化和快速原型制造提供可能,实现从单一零件到整个设备的全方位快速制造。这些技术的结合,不仅提升了制造的灵活性和效率,也大幅缩短了产品从设计到上市的周期。美国智能制造协会(AISM)的报告指出,企业运用上述技术可以使生产效率提高30%,同时使商品返修率下降15%。这对提高资源配置效率和降低生产成本会起到决定性作用。
综合而言,设计、工艺和制造这三个环节在第四次产业革命中的融合与创新,显著提高了生产效率和质量,也为企业带来新的发展机遇。随着这些技术的进一步融合和优化,未来的工业生产将更加智能化、个性化和绿色环保。
来源:《金融投资报》 http://jrtzb.com.cn/
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