非對稱超越：實現科技領跑的戰略突破口

羅暉

【摘要】工業革命以來，后發國家在追趕中更加注重采取非對稱趕超措施。德國、美國等國家依靠重大科技發明特別是顛覆性技術，形成新的創新網絡與產業鏈條，在獨創獨有的優勢上實現率先趕超。當前，我國科技發展正處于從跟跑、并跑向領跑轉變的關鍵時期。在新一輪的戰略競爭格局中，我們必須按照習近平總書記的要求，從國情出發確定跟進和突破策略，研究部署非對稱性趕超措施，加速趕超甚至引領步伐。一是建立非對稱趕超自信，高度重視顛覆性技術帶來的突破機遇；二是發揮集中力量辦大事的優勢，加快部署國家戰略科技力量；三是把握顛覆性技術發展內在規律，營造有利于激發創新潛能的科研環境；四是發展包容友好的創新生態系統，促進顛覆性創新產業集聚發展。

【關鍵詞】 科技革命 顛覆性技術 非對稱趕超

【中圖分類號】N01 【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2016.21.007

習近平總書記在全國科技創新大會、兩院院士大會、中國科協第九次全國代表大會上的講話中明確指出，推動科技發展，必須準確判斷科技突破方向，那些抓住科技革命機遇成為世界強國的國家，都是在重要科技領域處于領先行列的國家。這對新時期我國的科技趕超戰略提出了明確要求，必須充分發揮自身特色和優勢，準確捕捉重大機遇，破除路徑依賴，在關鍵領域、卡脖子的地方主動作為，找到解除技術鎖定的突破口，打造非對稱性“殺手锏”，在國際競爭中實現彎道超車。

非對稱趕超戰略是實現科技領跑的必然選擇

非對稱趕超戰略的思想起源于軍事戰爭中的非對稱戰爭，而后應用于經濟和管理等領域，形成非對稱競爭優勢理論①。工業革命以來，后發國家在追趕中更加注重采取非對稱趕超措施，打破傳統思維和發展路徑，突破傳統技術路線形成的固有格局，以技術突破形成技術趕超，在新的技術體系和市場格局中釋放出巨大的變革力量，加速提升競爭優勢，實現對先發國家的趕超。

德國、美國等國家一直在積極尋找自身實現非對稱趕超的突破口，依靠重大科技發明特別是顛覆性技術，形成新的創新網絡與產業鏈條，在獨創獨有的優勢上實現率先趕超。

當18世紀的英國開始以蒸汽機和動力機械技術為代表的科技和工業革命時，德國還是一個落后的農業國家。經過一個世紀人才和科技的儲備和積累，德國開始了對英國的趕超。在1855～1870年間，德國共取得136項電學、光學、熱力學等重大發明，遠超當時的世界強國英國和法國。世界第一臺大功率直流發電機、第一臺電動機、第一臺四沖程煤氣內燃機、第一臺汽車等發明創造紛紛誕生于德國②。正是把握住了以電機和內燃機為代表的電氣化革命的契機，德國一躍成為了世界工業強國。1870～1913年，德國GDP年均增長率、人均GDP年均增長率和人均勞動生產率增長率均高于同一時期的英、法兩國③④，實現了跨越式發展，成為了新的世界經濟中心和科技中心。

從19世紀后期開始，美國開啟了趕超歷程。這一歷程以愛迪生發明電燈為開端，圍繞電力技術形成了一系列顛覆性創新，至19世紀末20世紀初，美國僅用了30年時間，就從1860年以前的相對落后狀態，躍居世界第一經濟大國。而后，隨著第一臺電子計算機的誕生和DNA雙螺旋結構的發現，美國在晶體管技術、大規模集成電路、微電子技術、光電子技術、互聯網技術、信息材料技術等信息技術領域及DNA重組技術、DNA序列測定技術、聚合酶鏈式反應技術等生物技術領域取得了群體性突破⑤⑥，鞏固了優勢地位，成為唯一的科技全面領先的國家。

日本則在追求趕超的過程中探索了另一條路徑，主要是通過有重點地、前瞻性地選擇對本國未來發展具有重大意義的科學技術領域，集中力量實現率先突破。如20世紀60年代日本主要選擇機械、自動化、電子、信息技術領域作為突破口，70年代選擇電子、信息技術領域，80年代選擇物質材料、信息電子、生命科學及宇宙開發等領域，90年代則重點選擇信息技術、航空航天技術、超導技術、生物技術等領域。截至20世紀80年代末，日本就已完成在技術上的“趕超戰略階段”⑦。相關研究表明，20世紀80年代末，在47種一般工業中，日本已有43種在技術水平和研究能力上趕上或超過歐美國家，僅醫藥、農藥、原油和天然氣除外；在40種高技術中，已有20種在技術水平或研究開發能力上高于歐美國家，其中包括高集成度電子元件、人工智能機器人、激光、新材料、超高速計算機、超導技術等，僅計算機軟件落后于歐美。⑧在90年代經歷了長期經濟低迷之后，日本重新提出新的趕超戰略，迄今為止已依據《科學技術基本法》制定并實施了四期《科學技術基本計劃》，取得了積極成效。在最新公布的第五期《科學技術基本計劃》和《科學技術創新綜合戰略2016》中，明確提出了“將以制造業為核心，靈活利用信息通信技術，基于因特網或物聯網，打造世界領先的‘超智能社會（5.0社會）’”⑨的戰略目標。

當前，我國科技發展正處于從跟跑、并跑向領跑轉變的關鍵時期。加快實施非對稱趕超戰略，有利于在新一輪科技革命和產業變革中，抓住戰略機遇，立足創新前沿，結合我國創新資源稟賦，充分發揮優勢，在制約我國未來發展的關鍵環節和短板領域，打開新的突破口，在全球科技創新競爭中實現彎道超車。

顛覆性技術為非對稱趕超提供突破性機遇

顛覆性技術是指基于新概念、新原理的創新技術，也包括現有技術在軍事和產業領域的創新應用，通過對固有技術路線和市場格局的巨大沖擊，形成變革性力量。從當前科技發展的趨勢來看，多學科交叉、會聚和融合更有利于產生出新的科技前沿和顛覆性技術，它們中的部分技術已經顯現出潛在的顛覆性效果，另一些則仍然處于萌芽甚至是孕育狀態，但其帶來的沖擊波可能十分巨大。

核心數學、應用數學的前沿問題，與信息科技、能源科技、生命科學等領域密切相關。凝聚態物理、基本粒子等方面的研究，正在進一步揭示物質的最深層次組成及其相互作用的規律。對宇宙起源的探知，對暗物質和暗能量問題的研究，將極有可能孕育出新的物理學和天文學重大發現乃至科學上的革命。納米生物融合納米技術和生物技術前沿進展，對生物技術和醫藥產業影響深遠。光場調控、量子光學、交叉力學、計算化學、新能源化學、手性物質等領域，也正在密集形成新的突破。

生命科學與物質科學、工程學等跨界融合，推動了生命科學領域呈現出前所未有的繁榮。人造生命所依賴的合成生物學在人類認識生命本質的基礎上，使得重新設計和人工合成新的生命體成為可能，將對生命科學和生物產業帶來顛覆性影響。高通量測序技術的廣泛應用，加速推進現代生物醫學進入大數據時代，為精準醫學提供重要支撐。腦科學研究進入前所未有的高速發展期，隨著神經信息解析、腦—機接口、意識干預等領域的不斷突破，“仿腦”“強腦”“護腦”“腦控”的持續進展，腦科學計劃已經成為與國家安全密切相關的關鍵舉措。

信息科技中孕育的任何一項具有實質意義的突破性進展，都極有可能觸發一場新的技術革命。人工智能正在破解智能的實質，并開發出能與人類智能相媲美的智能機器，未來學家所預計的人工智能完全超越人類智能的奇點即將來臨。以量子力學為核心的量子物理是當前最深刻、最有成就的科學理論之一，隨著經典的摩爾定律走向極限，納米量子器件將最終替代半導體芯片。大數據已經成為繼人力、土地和資本之外的新型生產要素，是不可或缺的新型重要戰略資源，是未來國家之間的核心競爭領域。

材料科技的前沿進展主要集中在納米、超導、智能、生物等交叉領域，為諸多領域的發展提供了重要前提。新能源材料在轉化效率方面的進展，直接影響太陽能、風能等新能源的廣泛應用以及存儲，其中石墨烯材料的進展最為引人注目。信息材料的發展趨勢是大尺寸、高均勻和高完整性，第三代半導體材料、新型顯示材料和納米電子材料將為產業變革提供基礎。生物材料開始應用于人體組織和器官的診斷、修復和功能改善。高性能結構材料為航空航天和高鐵的發展提供保障。

互聯網技術與諸多前沿的深度融合，深刻改變了全球創新版圖。能源互聯網加速多種能量信息通過網絡互聯，將徹底改變能源生態體系。智能制造成為新一輪產業升級的核心，通過發展信息物理融合系統，能夠實現生產模式從“集中型”到“分散型”的范式轉變。農業科技是保障糧食安全的關鍵，通過“互聯網+農業”融合多源信息采集技術、自動控制技術和大數據等技術，可以實現農作物生長環境的精準化和最優化，促使農業生產更加智能化和去中間化。

海洋、空間和地球為人類發展提供了廣闊空間，但同時也成為強國逐鹿的競技場?；鹦翘綔y、空間開發利用、深?？臻g站、全海深潛水器、深地資源勘探以及極區觀測與開發等前沿技術突破，將為拓展我國深空、深海、深地的戰略發展空間奠定基礎。

顛覆性技術的群體突破及其在全球范圍內的迅猛發展，為技術先進國家以及后發國家都帶來了新的機遇和挑戰。各主要國家都在為形成新的技術優勢而加大戰略實施力度，密切關注具有成為顛覆性技術潛力的新技術，調查推演新技術的發展潛力和對未來國家安全產生的影響⑩?。以美國為代表的科技領先國家從戰略預判、超前布局和組織機制等方面不斷采取新的行動。美國對于科技前沿以及顛覆性技術研究已經形成常態化機制。為更好促進顛覆性成果產生，美國發布了新版《國家創新戰略》，在國家戰略層面部署了一批重點領域發展計劃，主要涉及精準醫療、大腦計劃、健康保健、先進汽車、智慧城市、清潔能源和節能技術、教育技術、空間技術、高性能計算等?。同時，美國也在不斷調整其戰略布局，加強學科融合會聚。德國政府先后于2006和2010年發布了《高技術戰略》。為促使德國進一步成為創新引領者，德國2014年制定了新的高技術戰略《新高技術戰略——德國創新》，確定了六項優先發展的領域，涉及數字經濟與社會、可持續經濟和能源、工作環境創新、健康生活、智能物流和國民安全等重大領域，主要聚焦工業4.0、智能服務、智能數據、云計算、能源研究、綠色經濟、疾病診治、個性化醫療、智能交通、汽車技術、網絡安全等?。日本發布了《科學技術基本計劃（2016-2020）》，提出未來10年，將大力推進和實施科技創新政策，把日本建成“世界上最適宜創新的國家”，重點打造以制造業為核心的超智能社會，同時圍繞機器人、傳感器、生物技術、納米技術和材料、光量子等核心優勢技術，加快推進知識產權和國際標準化戰略。日本還推出“顛覆性技術創新計劃”（ImPACT），發展具有高風險和高沖擊力的挑戰性研發項目，通過加強研發投入、開放式創新等措施促進顛覆性創新產生，為日本工業和社會發展帶來革命性轉變??？梢灶A計，隨著各主要國家新一輪科技創新戰略的全面實施，全球范圍內圍繞制高點和突破口的競爭更加激烈。

超前部署非對稱趕超的國家戰略科技力量

中央批準《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020）》實施以來，我國以重大專項為引領，在能源、水資源和環境保護、裝備制造技術和信息技術、生物技術、空天和海洋技術等若干重點領域帶動跨越式發展，取得了載人航天和探月工程、載人深潛、深地鉆探、超級計算、量子反?；魻栃?、量子通信、中微子振蕩、誘導多功能干細胞等重大創新成果，高速鐵路、水電裝備、特高壓輸變電、雜交水稻、第四代移動通信（4G）、對地觀測衛星、北斗導航、電動汽車等重大裝備和戰略產品取得重大突破?。這些成就和進展都是我們實現非對稱趕超的重要基礎。

在新一輪的戰略競爭格局中，我們必須按照習近平總書記的要求，從國情出發確定跟進和突破策略，按照主動跟進、精心選擇、有所為有所不為的方針，采取非對稱趕超戰略，發揮好自身的優勢，重點針對2050年都不可能趕上的核心技術領域，針對卡脖子的關鍵技術領域，研究部署非對稱性趕超措施，加速趕超甚至引領步伐。

一是建立非對稱趕超自信，高度重視顛覆性技術帶來的突破機遇。我們既要鼓勵支持從“1”到“N”的持續性技術創新，筑牢我國現有優勢、建立非對稱趕超自信的基石，更要重視從“0”到“1”的顛覆性技術創新，找準實現趕超戰略的突破口。“兩彈一星”功勛科學家、中科院前院長、中國科協前主席周光召院士曾指出：“現在大家都在提創新，一般來說，創新分為兩種，一種是漸進性創新，一種是顛覆性創新。中國目前最需要的是顛覆性創新?！?當前，科技創新與產業革命為科技進步提供了跨越發展的客觀機遇，顛覆性技術發展呈現方向選擇增多、應用需求增強、成功機率增大的總體態勢。從時機的把握上，當前正是推動顛覆性技術發展，進行國家“彎道超車”的恰當時機。

二是發揮集中力量辦大事的優勢，加快部署國家戰略科技力量。充分發揮市場經濟條件下新型舉國體制優勢，以國家目標和戰略需求為導向，加快部署以國家實驗室為引領的國家戰略科技力量。要超前規劃布局，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，優先在前沿基礎科學交叉領域、新一代信息技術、新型能源、先進材料、深空地和現代醫學等領域，盡快布局建設一批突破型、引領型、平臺型國家實驗室，廣納一流英才，打造搶占國際科技制高點的重要戰略創新力量。發揮軍民融合創新優勢，把國家戰略科技力量布局與國防科技創新布局有機結合起來，大力推動關系國家戰略安全的顛覆性技術發展。

三是把握顛覆性技術發展內在規律，營造有利于激發創新潛能的科研環境。遵循科學規律，進一步加大對好奇心驅動基礎研究的支持力度，加大對非共識、變革性創新研究的支持力度，重視可能重塑重要科學或工程概念、催生新范式或新學科新領域的研究。重視“小人物”“非共識”項目中蘊藏的創新思想，完善“同行評議”制度，使更多的獨創獨有的創新理念脫穎而出。

四是發展包容友好的創新生態系統，促進顛覆性創新產業集聚發展。發揮好國家高新技術產業開發區等創新產業聚集區的作用，提倡更加開放、包容、分享、合作的創新模式，發展眾創、眾包、眾籌，激勵創業者釋放巨大潛能。改革政府治理體系和管理方式，適應新技術、新模式、新業態發展的要求，形成有利于顛覆性技術轉移轉化的政策支持和資本保障。以全面創新改革試驗區發展為先行先試，系統整合創新資源，積極探索促進顛覆性技術創新的有效模式，打造具有引領作用的創新中心。

注釋

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責 編/鄭韶武