推動我國第四次工業革命及顛覆性技術創新的分析和建議

胡冰洋

第四次工業革命（或工業4.0）的核心是網絡化、信息化與智能化的深度融合，相對前三次工業革命來說，更具顛覆性、革命性和爆炸性，將大幅度提高人類社會生產力。以智能制造和數據識別為主導，充分利用信息通訊技術、機器自我學習功能、網絡空間虛擬系統和信息物理系統（Cyber-Physical System）相互作用等手段，將由人工控制型制造業向機器智能化轉型。混合現實、人工智能和量子計算等重要技術將聚合發展，5G技術、大數據、物聯網、生物工程、可控核聚變等具體技術的應用，將從各個層面改變產業結構與促進經濟增長，同時必將在人類未來醫療、教育、農業生產、工業制造和服務業等各領域，催生巨大的經濟增長機會、推進人類社會發展向更高階段躍進。可以說，如果把握住第四次工業革命歷史機遇，尤其是以顛覆性生產技術和分工組織為代表的高科技的制高點，將引領世界經濟的發展和改變人類社會的未來，將對重塑當前國際政治、經濟、文化、社會和生態體系等產生深遠的影響。同時，以顛覆性技術為代表的第四次工業革命將更加考驗人類社會對技術的掌控能力及對社會倫理價值的定位，它的發展對人類社會公平正義、可持續發展等將產生深刻影響及現實挑戰，這對我國加快提升科技發展能力和科技治理能力提出了更高的要求。

一、國際視閾下的第四次工業革命

（一）第四次工業革命的國際競爭格局

目前，全球有上百個國家制定了第四次工業革命戰略計劃，其中最具有代表性的國家為德、美、日、中、印等大國，這5個有代表性的大國都基于本國產業發展實際，結合本國科技發展優勢來加速推進工業4.0的建設，以期實現在第四次工業革命的率先突圍。追蹤這些主要大國的工業4.0戰略及顛覆性技術的前沿發展動態，將有助于我國不斷做好自身戰略定位，并在第四次工業革命中根據我國產業技術基礎和科技比較優勢，逐步推進中國工業4.0計劃。

1、德國的“工業4.0”戰略

2011年，在漢諾威工業博覽會上德國正式推出其“工業4.0”戰略，由德國聯邦教研部與聯邦經濟技術部等多部門聯手資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協會等科學機構及西門子集團、奔馳集團和大眾集團等產業公司的聯動推動下已上升為國家級戰略，并率先應用于德國工業軟件開發和生產控制系統等行業。其特點是借用最新的物聯網、人工智能、高端制造等技術實現經濟運行高度自動化、智能化;其特點是由德國政府、科技協會、工業公司等聯合成立了指導委員會與工作組來推進工業4.0戰略，并且在標準、商業模式、研究開發與人才方面采取了一系列措施，比如融合相關國際標準來統一服務和商業模式;建立適應物聯網環境的新商業模式，使整個信息和通訊技術產業能夠與機器和設備制造商及機電一體化系統供應商聯系更緊密;支持企業、大學、研究機構聯合開展自律生產系統等研究;加強技能人才培訓，使之符合工業4.0的需要。

2、美國的工業互聯網戰略

2012年前后，工業互聯網戰略由美國率先提出，旨在建立世界性“工業互聯網聯盟”，從產業技術發展的角度和未來應用場景出發，以不同的互聯網共享和數據信息分析技術來探討分析世界范圍內的工業互聯網架構的需求和解決方案。目前，已有美、日、德等國的100多家企業和組織加入其中，共同商定物聯網標準化的基本框架以及分析應用的創新實踐。工業互聯網使行業邊界變得模糊，大數據解析越來越成為企業創造新價值的重要來源，同時，美國以其持續性的顛覆性技術創新使其成為第四次工業革命的強有力競爭者，美國在基礎科學領域有大量的技術積淀和技術可拓展的基礎優勢，也在云計算、大數據、物聯網、人工智能、移動通訊、區塊鏈等數字運用領域具有底層的技術優勢。一些顛覆性技術如Facebook倡導發起的Libra加密數字貨幣，具備顛覆現今國際、國內金融體系的可能。

3、日本的超級智能社會戰略

2015年，日本在“機器人新戰略”的基礎上，進一步推出了“超級智能社會戰略”（Society 5.0，2016年），這一戰略著力推動公共和私人領域的緊密結合，大力推動其經濟的自動化、智能化，并通過發展八個重點研究開發領域：生命科學、信息科學、環境科學、納米技術與材料、能源技術、制造技術、社會基礎技術、未知領域（宇宙、深海等）等技術，試圖在全球首先構筑一個超級智能社會。這一智能社會的根本目的在于解決日本的老齡化、醫療、能源可持續發展等經濟、社會和民生問題。日本在新能源、精準醫療、人工智能等方面的研究，將為我國第四次工業革命中面臨的系列經濟、社會問題提供前沿經驗。

4、中國制造強國戰略

我國同樣推出了中國制造強國發展規劃，著力發展新一代信息技術產業、高檔數控機床和機器人、節能與新能源汽車、新材料、生物醫藥及高性能醫療器械等重點領域，旨在將我國打造為制造業強國。

5、印度的“數字印度”戰略

“數字印度”戰略是印度政府近幾年的主要戰略目標，主要包括建立數字基礎設施，通過數字手段提供服務和提升數字素養和知識公平三個方面。2015年印度發起了“印度制造”倡議，致力于促進其向世界制造中心轉變，而在制造業、智慧城市和整體基礎設施方面，則充分利用工業4.0的概念和新技術如人工智能、物聯網和區塊鏈技術等以促進其發展。2016年印度政府啟動“印度創業計劃”，其目的在于充分利用印度年輕人的技術實力，創造一個可持續發展并產生正向影響的創業生態系統。

綜上所述，世界主要制造業大國的第四次工業革命進展表明，物聯網、大數據、機器人及人工智能技術為現有產業結構的轉型升級提供了技術載體和轉型空間，傳統工業從依靠單體設備功能提升、制造單元局部改革發展到今天，向上提升能力的空間逐步變小，但借助數字技術仍然可以進一步優化制造全過程，取得降低成本、提升效率的成效。不僅如此，還可以利用大數據儲存與分析技術，開發各種軟件，應用到設計、開發、維護等高價值服務領域，從而使工業企業同時兼有制造和服務兩種功能，既滿足社會需要，同時也增加企業和國家競爭力，這定將在制造過程、終端產品、生產設備、數據分析平臺、價值鏈等方面帶來全球競爭格局的變化。

（二）第四次工業革命的國際核心關切

1、國際標準制定

針對以上主要大國的工業4.0戰略分析中，國際標準的制定權和話語權成為影響各國推進和主導第四次工業革命進程的重要角力點。這也是中國在以往第一、二、三次工業革命中落后于德、英、美、日等國家的重要原因之一。在工業4.0進程中，5G標準制定、物聯網技術標準、無人駕駛技術標準、新能源汽車標準、區塊鏈技術管理標準等等都成為影響全球顛覆性技術創新和突破的核心競爭力，亟待加大相關投入力度，加以重視研究。

2、顛覆性技術倫理

國際社會對以顛覆性技術創新為代表的第四次工業革命比以往更加重視技術倫理引導，主張要體現人類對顛覆性技術的可控性和主導性，強調顛覆性技術對利益相關方的深刻影響，注重顛覆性技術在實現聯合國可持續發展目標（SDGs）中的作用，突出其在解決人類社會公平正義、性別平等、社會賦權、貧富差距、老齡化、疾病治療等各種社會問題方面的倫理性價值。從某種程度上，對這種軟實力話語權的爭奪和重視將有助于提升我國在工業4.0進程中的國際話語權，這將有助于減小我國在參與和主導工業4.0進程的阻力。

3、全球治理體系變革

國際標準的制定權和話語權、顛覆性技術的創新和突破、顛覆性技術倫理等軟實力話語權的構建等，都需要各國積極推動本國國內治理體系變革，以及積極參與和推動全球治理體系變革。這就需要我國不斷加強頂層設計，提升治理能力，積極從政策、制度或法律層面適應并推動顛覆性技術的發展實踐，不斷改革影響顛覆性技術創新和突破的體制機制障礙。只有不斷積極應對和推動國內治理體系和全球治理體系的深刻變革，才能不斷提升我國在工業4.0中的主動權和話語權。

二、我國在第四次工業革命中的發展態勢、優勢和挑戰

（一）發展態勢

首先，傳統制造業向互聯網智能化方向轉變。第四次工業革命催生了我國數據分析、云計算、人工智能、機器學習等新興行業，數字技術與傳統制造技術相結合后，生產制造與服務的自動化、信息化水平較以前大大提高。比如，軌道車輛制造企業在物流管理中引進編碼設備系統、定位系統、微型立體倉庫、自動運送車輛（AGV）等自動化設備的使用，減少了用工人數，提高了生產效率。

其次，中國制造業生產率的提高減少了能源浪費和污染排放，促進了產業與環境間的協調發展，改善和優化了經濟結構。物聯網將市場需求精確、快速地傳遞給企業，企業的全自動化生產系統接到指令后立即調配零部件并開始生產，完成后立即傳送給用戶，生產過程的零部件及成品庫存理論上可以接近為零，極大地提高了生產率。

第三，傳統制造業向定制制造業和服務業轉變。行業之間相互滲透、融合，以制造為主的企業進入到服務領域，從而轉型為提供解決方案的服務商，而信息企業則利用大數據技術進入到制造領域，進而開發出新產品。

最后，人才結構的改變和高端人才的投入。工業4.0是一個創富的過程，創造價值更多，收入增長相對更快，是推動制造業乃至整個經濟發展的重要引擎。數字技術也催生了數據分析工程師、機器人協調員、現場服務工程師等新職業，同時減少了傳統的機器操作工、物流運輸、設備維護等職業的需求。

（二）發展優勢

一是大量科技公司和基礎工業的崛起夯實了中國在沖擊第四次工業革命制高點的現實基礎。

二是我國產業基礎和政治體制的保障優勢。具體指我國產業政策、政治體制機制、人才資源儲備發展等潛在優勢，以及我國完備的產業體系、龐大的市場規模、強大的應用端創新能力和不斷進行改革的教育體制等都將成為我國逐漸趕超并占據第四次工業革命制高點的重要優勢。

三是我國正推動改革開放向高質量發展。隨著改革開放的不斷深化，我國將建構更加公平、公正、優良的營商環境，在外資市場準入、知識產權保護、國有企業改革、推動民營企業發展和鼓勵創新創業等方面創造更優越的市場環境和政治體制保障措施。

（三）問題挑戰

總體來看，我國正逐步躋身并加速趕超第四次工業革命競爭中的第一梯隊，而在航空航天、移動支付、5G建設、人工智能應用創新、量子計算、物聯網、新能源汽車、無人駕駛等方面已經具備一流的領導力和競爭力。但是，仍要看到我國在高端裝備制造、機械自動化和智能化、環境工程創新、生物工程創新和新材料創新等方面與美、日、德等國家的巨大差距。主要體現在以下三個方面：

一是人才培養和引進方面的挑戰。我國在基礎科學研究、創新型人才培養體系和海外人才尤其是外籍人才引進等方面與美、日、德等國家還存在較大的體制機制短板。另外，中國勞動力市場開始出現分化現象，高水平人才的老齡化和大部分青年知識技術儲備不足的問題逐漸突出。

二是國際保護主義帶來的挑戰。當前貿易保護主義、民粹主義為中國依靠全球科技創新、實現跨越式發展帶來了不確定性。

三是政策制定不全面帶來的挑戰。治理能力跟不上顛覆性技術變革、市場改革攻堅乏力、一些顛覆性技術如區塊鏈技術帶來的系統性金融風險、對當前顛覆性技術過于突出經濟價值而忽視人文和社會價值帶來的社會治理問題和技術倫理等。

三、推動我國第四次工業革命的對策建議

（一）將產業政策制定與市場經濟改革緊密結合

產業政策是助推我國工業4.0建設的重要手段，產業政策應制定與推進社會主義市場經濟體制改革緊密結合，發揮市場的基礎性作用，并使產業政策更加符合市場公平、正義的要求，同時，積極借鑒深圳、杭州、北京等創新創業經驗，以及以美國硅谷、德國慕尼黑、印度班加羅爾等創新中心的經驗優勢。使我國產業政策的制定既符合國際貿易規則，又緊抓中國具體實際，并使產業政策和市場經濟改革攻堅形成合力，加快推動中國工業4.0建設。

（二）積極維護國際貿易體系規則

要積極維護現有的WTO規則，推動全球化進展，反對貿易保護主義和單邊主義。在維護現有國際貿易體系的同時，也不反對包容性的貿易規則的改革，但相關改革需要體現全球價值、實現全球利益，相關改革需要由發達國家和發展中國家共同參與推動，而不能單方面由少數發達國家主導。同時，應通過對國際貿易體系規則的維護，積極與發達國家合作，整合全球創新資源尤其是人才資源，以推進我國工業4.0建設。

（三）加快推進全球人才創新中心建設

在北京、深圳、杭州、上海、成都等地加快推進全球人才創新中心建設，大力引進海外創新創業人才和項目，注重引進全球華人和其他外籍創新創業人才和項目。積極解決影響國際人才來華創業、工作和生活的制度障礙，借鑒硅谷等地經驗，探索在全球人才創新中心放寬國際人才工作生活所必須的互聯網搜索限制、社交媒體使用限制等軟環境限制，促進國際人才的簽證、親屬居住甚至入籍等的便利化措施實施等。此外，在引進海外人才上，要更加在政策、資金上對引進海外人才的中介個人、企業或其他組織進行重視和傾斜，激發多渠道引進海外人才和項目的巨大活力。

（四）積極參與或主導顛覆性技術國際標準制定

顛覆性技術的創新和應用，其核心競爭力之一就在于相關國際標準的參與權和制定權，這也是決定我國能否占據工業4.0制高點的重要標志。當前發達國家大都在積極合作研究顛覆性技術的國際標準制定，我國應加快研究步伐，在我國具備世界領先的前沿科技方面積極參與或主導顛覆性技術國際標準制定。這就需要政府、高校、研究所、企業、社會組織等建立和加強信息互通機制，完善協同創新制度和機制，從而使我國逐漸掌握顛覆性技術國際標準制定的主動權和主導權。

（五）加快推進數字基礎設施軟環境建設

一是要繼續加大數字化基礎設施的建設，升級互聯網和移動通訊帶寬，發展數字經濟、數字金融，建設普惠性的數字社會、數字中國。二是促進數據資源整合，著力開發大數據分析價值，并重視數據安全防護工作。三是正確處理加大知識產權保護和推動知識流動的關系。既要通過知識產權的保護激發創新的活力，又要確保創新成果更快地推廣和分享。

（六）重視技術倫理等軟實力建設

新技術革命的快速發展，尤其是顛覆性技術發展帶來的倫理價值問題、社會公平正義問題等都亟待我國加以重視研究。在保障社會創新活力的同時，要關注利益相關者社會福祉，在性別平等、貧富分化、數字鴻溝、人口老齡化、醫療衛生、勞動力取代等社會問題方面，應積極建構我國對于工業4.0的軟實力話語權，積極在國際舞臺上倡導關注顛覆性技術對社會公平正義、可持續發展問題的解決導向。同時，積極完善國內社會制度，以前沿技術或顛覆性技術為契機重塑社會價值觀，推進工業4.0建設與民生福祉緊密結合。

（作者為國家發展改革委國際合作中心咨詢研究員）