國家“十五五”規劃綱要部署北京(京津冀)、上海(長三角)和粵港澳大灣區三大國際科技創新中心,是加速實現新時代科技自立自強的重大戰略抉擇。建設這些國際科技創新中心的戰略邏輯在于把控新科技產業革命的歷史機遇、應對全球科技競爭挑戰、為建設科技強國、推進中國式現代化提供科技創新的動力源。國家這一戰略部署的指向和目的很清晰,就是北京(京津冀)、上海(長三角)和粵港澳大灣區要進一步厚植科技、人才和創新優勢,率先打造居于國際前列的具有策源功能的科技創新制高點。長三角國際科創中心建設,應當錨定當代新科技產業革命大勢、爭創前沿科技制高點的戰略目標加以推進。
一、新科技產業革命的“革命”內涵及其特征
建設長三角國際科創中心的大背景是當代新科技產業革命,這不是量變意義上的技術進步,而是科技—產業—社會的范式性、顛覆性、全局性變革,是一種質性的根本而徹底的改變。
當代新科技革命的核心內涵可以簡要概括為四個方面:
1.技術底層革命。當代新科技產業革命覆蓋著新能源、新材料、人工智能、生命生物、生態環境、宇宙探索開發等領域,全球科技創新同時在這六大領域中并行展開。與前幾次科技革命從單一技術突破模式不同,新科技革命轉向多技術群交叉融合,已在人工智能、量子、生物、航天、新材料、新能源等同時爆發創新高潮,并取得一系列前所未有的進展及其成果,正在并將越來越徹底地改變人類認識和改造世界的底層邏輯。
2.生產方式革命。科技創新與產業變革深度融合,更加直接和迅速引致生產方式根本性改變。從機械化、自動化走向智能化、無人化、柔性化、分布式,新質生產力的涌流帶動社會生產力在維度和高度上實現新飛躍。
3.產業結構革命。傳統的產業體系被重構,新產業、新業態、新模式顛覆性替代舊體系,全球產業鏈、價值鏈、供應鏈徹底重組。雖然當前國際貿易戰、地緣“熱戰”等因素加劇大變局震蕩,而科技革命對全球產業結構變革的影響則是更深刻更長期的決定性誘因。
4.文明形態革命。近代以來的人類社會經歷了從農耕文明到工業文明、從鄉村文明到城市文明的演變,當代新科技革命正推動人類社會從工業文明加速邁向數字文明/智能文明,深刻改變著人民生活方式、社會治理方式、國家安全形態與全球競爭格局。人類命運共同體及其治理,必然地成為新的文明時代重大議題。
新科技革命的“革命”,是一場從技術基礎到生產方式,再到社會結構與文明形態的全方位、顛覆性、不可逆的躍遷,其已經顯示出的主要特征至少有以下方面。
1.多技術群并行突破、交叉融合。人工智能、量子信息、生物技術、新材料、新能源、航天、互聯網不是單點爆發,而是集群共振。
2.數字化—網絡化—智能化三位一體。數據成為關鍵生產要素,算法、算力成為核心驅動力,智能成為所有領域的共性使能技術。
3.科技創新速度指數級加快。從基礎研究到產業化周期大幅縮短,技術迭代快于制度與社會適應速度。
4.顛覆性強,替代效應顯著。新技術不是對舊技術的線性改進,而是替代、顛覆、重構,甚至出現“降維打擊”。
5.高度學科交叉、高度綜合集成。單一學科無法解決重大問題,必須理、工、醫、生、材、信深度交叉。
6.科技—產業—社會高度聯動。科技突破直接引發產業革命,進而改變社會結構、國家安全、國際規則與全球權力格局。
7.全球競爭聚焦“科技主權”與“底層技術”。核心是底層架構、基礎軟件、核心器件、關鍵材料、原始創新的控制權爭奪。
指出當代新科技革命的“革命”涵義和特征,是認知科技創新正在發生新的范式變革。從以往第一次“基礎研究—應用研究—產品開發”的線性科研模式、第二次“發現—發明循環模型”、第三次依托大科學裝置和大協同的“大科學模式”到第四次人工智能賦能的“數智化創新”,每一次范式變革都使得科技創新的活動邏輯、組織方式和機制安排發生顛覆性演變。處在第四次甚至邁向第五次范式變革形勢下,建設長三角國際科創中心必須有新的理念和新的途徑,走范式、組織、機制變革之路。
二、錨定當代前沿科技,構筑長三角國際科創中心的制高點
長三角在當代科技革命六大領域已形成若干世界級創新集群與全球領先項目族群,整體實力及其競爭力位居全國前列,并在前沿科技領域形成了一批世界一流水準的制高點。根據近年跟蹤調研和有關報告文獻的不完全梳理,目前長三角區域居于全國領先乃至世界前茅的科技創新門類及項目至少包括以下所列:
1.新能源領域,如上海臨港、常州(新能源產業規模破萬億,新能源汽車等龍頭集聚)、鹽城(海上風電裝機全國領先,裝機占比超40%)、浙江三門/浙江三澳(核電基地)等。
2.新材料領域,有連云港(T1200超高強度碳纖維,全球強度最高)、寧波(稀土新材料)、上海(半導體材料)、南通(高端聚烯烴材料)等。
3.人工智能領域,包括上海(張江AI創新小鎮、模速空間大模型生態)、南京(AI產業規模3000億,車路云一體化)、蘇州(AI芯片與工業智能),以及常州(智能制造+AI+新能源融合)、杭州(算法與大模型)、靖江(AI+制造融合)、合肥(大模型和存儲芯片)等。
4.生命科學與生物領域,高端裝備方面有上海(張江、臨港,聯影醫療全球領先基地)、蘇州(醫療器械產業集群)等。創新藥物方面有上海(羅氏、第一三共、阿斯利康細胞療法基地)、泰州(膠原蛋白等大健康產業)、合肥(合成生物學與生物制造)等。
5.航天科技領域,在商業航天方面包括上海(閔行“火箭星城”、松江“千帆星座”,年產200顆衛星能力)、南京(江北新區衛星總裝基地)、蘇州(天兵航天火箭制造)、杭州(海上火箭回收基地)、安徽(池州/安慶火箭研制與星座組網)等;在深空探測方面有合肥(深空探測實驗室,天都雙星繞月項目)。
6.生態環境領域,已有技術標桿有上海青浦、江蘇吳江、浙江嘉善(太浦河聯合治理,無人機+AI智能巡河)、蘇州(城市河網水環境提升技術)、無錫(太湖智能清淤與藍藻治理)等。長三角生態綠色一體化示范區開辟了跨省聯建、聯合河長制、水域銀行等治理模式。
7.前沿基礎科學(國家科學中心與大裝置)領域,合肥綜合性國家科學中心形成量子信息(“祖沖之三號”量子計算機)、聚變能源(全超導托卡馬克“人造太陽”)、深空探測三大高地,多項技術全球領先;上海張江綜合性國家科學中心:同步輻射光源、軟X射線自由電子激光等大科學裝置集群;此外還有未來網絡試驗設施(南京)、超重力離心模擬與實驗裝置(浙江)。
如表所列顯示,長三角區域居于全國前列乃至世界前茅的科技創新制高點呈現出“群峰聳立”的格局。
領域
城市
制高點核心項目(世界 / 全國前列)
新能源
臨港新能源整車、氫能與儲能裝備
常州
動力電池、新能源汽車全產業鏈(萬億級集群)
鹽城
海上風電基地(全球最大近海風電集群之一)
EAST 人造太陽、聚變能源裝置
浙江(三門 / 三澳)
先進核電基地
新材料
連云港
T1200 級超高強度碳纖維(全球頂尖)
半導體材料、高端光刻膠配套
寧波
稀土永磁、高端化工新材料
南通
高端聚烯烴、碳纖維復合材料
人工智能
通用大模型、張江 AI 算力集群、智能芯片
國家 AI 創新區、車路云一體化
AI 芯片、機器視覺、工業智能
杭州
大模型、智慧城市 AI
智能語音、量子 + AI 交叉
生命科學與生物
上海(張江 / 臨港)
聯影高端醫療裝備、創新藥、細胞與基因治療
醫療器械、創新藥、IVD 集群
泰州
生物醫藥、醫用材料
合成生物學、生物制造
生態環境
青浦?吳江?嘉善
長三角生態綠色一體化示范區、太浦河跨界共治
無錫 / 蘇州
太湖藍藻智能治理、水環境修復
湖州 / 嘉興
零碳園區、生態碳匯技術
航天科技
衛星總裝、千帆星座、運載火箭配套
南京 / 蘇州
商業衛星、火箭關鍵部件
杭州
海上發射配套、航天大數據
深空探測實驗室、天都雙星
國家大科學裝置
張江科學中心大科學裝置集群
合肥科學中心大科學裝置集中區
未來網絡試驗設施
杭州
超重力離心模擬與實驗裝置
應當指出,目前長三角前沿科技制高點將會是動態演變的,在當代科技革命浪潮中,全球科技創新加速迭代,顛覆性創新層出不窮,國際競爭日益激烈。長三角國際科創中心的前沿科技制高點要持續占據優勢位置,就需要有變革理念和超常規舉措。
三、以大科學計劃組織長三角國際科技創新中心制高點建設
當代新科技革命蘊含的范式變革、組織變革和機制變革,決定著長三角國際科技創新中心建設尤其是構筑世界制高點必須運用新的科技組織方式。基于前沿領域呈現多學科交叉、大團隊協同、大裝置支撐、大投入保障的鮮明特征,傳統分散式、區域性科研組織模式難以支撐原始創新突破與核心技術攻堅,倘若各地“各揚所長”變成“各行其是”則將使“群峰”淪為“碎片”。事實上,國際化科技創新活動的國際大科學計劃有效整合集聚全球資源、實現了如人類基因組圖等一系列重大科技創新,顯示出這一組織方式極強的統合力協調力和凝聚力。長三角國際科技創新中心可借鑒大科學計劃為組織范式,統籌長三角科創資源、集中優勢力量、協同攻關突破,以此作為構筑全球科技競爭制高點、打造世界級科創樞紐的必然路徑與關鍵抓手。
大科學計劃具備頂層統籌、目標導向、精準分工、跨域協同、開放共享、長期穩定的核心優勢,能夠打破行政邊界、學科壁壘與主體分割,把上海張江、安徽合肥兩大綜合性國家科學中心,國家實驗室以及區域內高校、科研院所、科技大廠、重大科技基礎設施串珠成鏈,形成一體化創新生態。圍繞長三角已有的科技創新制高點基礎,基于當代科技創新六大領域分別實施戰略性、引領性、突破性大科學計劃,在基礎研究、前沿技術、產業變革與全球科創治理中形成戰略優勢,全面提升科技創新策源能力與國際話語權。
1.把大科學計劃作為長三角科創制高點建設的核心組織引擎。
從國際大科學計劃的經驗觀察,大科學計劃是面向國家戰略與世界前沿,以重大科學問題或技術瓶頸為牽引,整合大裝置、大團隊、大資金、大平臺開展協同攻關的系統性工程。對長三角而言,以大科學計劃重構創新組織體系,具有三重戰略價值。
一是強化國家戰略科技力量協同。長三角集聚國家實驗室、重大科技基礎設施、重點高校院所與科技領軍企業,是我國戰略科技力量最密集的區域之一。大科學計劃重在打破三省一市行政分割,統籌國家實驗室體系、大科學裝置集群、交叉創新平臺,形成“統一指揮、分工協作、優勢互補”的攻堅矩陣,避免重復建設與資源內耗,把分散優勢轉化為體系優勢。
二是支撐原始創新與關鍵核心技術突破。當前量子信息、人工智能、生物醫藥、先進材料、核聚變、空天科技等領域已進入顛覆性突破窗口期,必須依托大科學裝置開展長期攻關。大科學計劃以重大科學問題為導向,集中力量開展基礎研究與應用基礎研究,為破解“卡脖子”技術、培育未來產業提供源頭供給,筑牢長三角科創制高點的底層根基。
三是引領全球開放創新與規則塑造。大科學計劃本來即具有跨區域、跨國界、跨領域屬性。長三角牽頭或深度參與國際大科學計劃,有利于吸引全球頂流人才與創新資源集聚,構建開放協同的國際創新網絡,在全球科技治理中發出中國聲音,提升區域在標準制定、成果共享、人才流動中的主導地位,加快建成全球創新網絡重要樞紐。
2.以大科學計劃布局長三角科創制高點的主攻方向。
立足長三角科創基礎與國家戰略需求,應聚焦當代前沿科技以及長三角科技創新優勢領域,實施一批標志性大科學計劃,形成與北京(京津冀)和粵港澳大灣區國際科創中心的具有一定差異化競爭優勢。
不妨設想,在物質科學與量子信息領域,依托上海光源、合肥先進光源、聚變堆主機關鍵系統設施等大科學裝置集群,實施量子精密測量、可控核聚變、極端條件新材料等大科學計劃,打造全球領先的基礎研究高地。
在人工智能與數字科技領域,統籌算力資源與場景優勢,推進通用人工智能、未來網絡、空天信息一體化大科學計劃,構建自主可控的數字技術體系。
在生命健康與生物制造領域,圍繞全腦介觀神經聯接圖譜、重大慢病防控、生物育種等方向發起國際大科學計劃,打通基礎研究、臨床轉化與產業應用鏈條。
在先進制造與高端材料領域,聚焦航空航天材料、第三代半導體、低碳冶金等關鍵環節,實施產業鏈協同創新大科學計劃,支撐世界級先進制造業集群建設。
在碳中和與能源革命領域,布局高效低碳燃氣輪機、新型儲能、碳捕集利用等大科學計劃,服務國家“雙碳”戰略與綠色高質量發展。
3.構建一體化大科學計劃組織實施體系。
作為科技創新組織形式,大科學計劃可謂是新型舉國體制的具體實現形式。構筑長三角國際科技創新中心,必須突破體制機制障礙,建立統籌有力、運行高效、開放共享、激勵相容的組織保障體系。
第一,建立健全長三角國際科創中心大科學計劃頂層統籌機制。成立長三角大科學計劃領導機構,由國家部委與三省一市共同牽頭,依托已形成的制高點核心項目主體,分領域按創新鏈建立各門類大科學計劃專項專班,分別制定規劃、遴選各子系統技術路線、統籌資金投入、協調重大事項。建立戰略科學家咨詢委員會,實行“總師負責制”與“項目法人制”,確保科學目標明確、組織執行高效。
第二,進一步開放大科學裝置共享。大科學裝置是大科學研發必須依賴的大型實驗設施,按照國家有關布局長三角將有近40個大科學裝置。要充分發揮長三角大科學裝置開放共享的巨大效應,建設區域科技資源共享平臺,實現科研儀器、數據資源、專利成果跨區域高效流轉。完善科創券通用通兌機制,降低中小微企業使用大裝置成本,最大化發揮基礎設施效能。
第三,創新資金投入與人才引育機制。從科技創新周期考量,當代新科技革命處于早期階段,長三角前沿科技制高點項目大都也在早中期階段,這意味著需要巨大的早期投入資金。為此需要建立中央財政引導、地方聯合出資、社會資本參與的多元化投入體系,打通各級財政縱向投入與科技大廠、社會基金橫向投入的科創資金鏈,設立各門類大科學計劃專項基金。在人才方面實施頂尖科學家引航計劃、青年科學家培養計劃,打破戶籍、職稱、地域限制,構建人才自由流動、權責清晰、成果共享的用人制度。
第四,強化成果轉化與產業賦能。建立大科學計劃成果“沿途下蛋”機制,推動實驗室成果快速向企業轉移、向產業轉化。依托長三角國家技術創新中心與G60科創走廊、滬寧合產業創新帶等組織載體,建設中試基地、概念驗證中心與成果轉化孵化器,打通“科學發現—技術發明—產業轉化”全鏈條,把創新優勢轉化為產業競爭優勢。
第五,推進國際開放合作與制度型開放。以長三角國際科創中心大科學計劃為基,主動發起和參與國際大科學計劃,吸引全球科研機構、跨國公司與國際科技組織在長三角設立總部或分支。建立與國際接軌的倫理規范、數據安全與知識產權制度,打造全球科研人員“愿意來、留得住、干得好”的創新生態。
通過動態推進式大科學計劃的牽引,拉動長三角科技創新的組織方式變革,實現從要素集聚向體系創新、從技術跟隨向前沿引領、從區域協同向全球樞紐的跨越,為我國實現高水平科技自立自強提供硬核支撐,助推長三角國際科創中心率先建成全球領先的科技創新共同體,成為代表國家參與全球科技競爭與合作的主陣地。
宋宏,安徽省政府參事室特約研究員,安徽省發展戰略研究會副會長,研究員。文章觀點不代表主辦機構立場。
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