基于2050 年中國人口發展愿景的工程科技需求分析

馬 茹，王宏偉，張 靜

（1.中國社會科學評價研究院，北京 100732；2.中國社會科學院 數量經濟與技術經濟研究所，北京 100732；3.中國科協創新戰略研究院，北京 100038）

一、引言

當今世界正經歷百年未有之大變局，新一輪科技革命和產業變革深入發展，科技創新成為國際戰略博弈的主要戰場，爭奪未來科技制高點的國際競爭空前激烈。中國科技事業歷經多年積累發生了歷史性變革、取得了歷史性成就，正處于從量的積累向質的飛躍、從點的突破向系統性提升的關鍵時期。面對錯綜復雜的國內外環境，科學研判未來經濟社會發展圖景，分析識別由此產生的工程科技需求，據此前瞻性部署工程科技發展戰略并集中優勢力量突破重大核心技術，對于贏取未來國際競爭及發展的主動權，保障工程科技更好服務于國家經濟社會發展具有重要現實意義。本文擬面向2050 年發展愿景對工程科技需求進行預測分析。

工程科技是與經濟社會聯系最緊密、作用最直接、效果最顯著的科學技術，是形成現實生產力的關鍵要素（“中國工程科技2035 發展戰略研究”總體項目組，2017）。正是由于工程科技在人類生產生活中極其重要的地位，以及技術創新本身的極度復雜性和不確定性，使得哪些技術何時被發明及如何走進社會成為關注的焦點，世界各國越來越重視技術預見作為戰略規劃和政策工具的重要作用（Lenz，1962；梁帥和趙立新，2021）。實際上，自20 世紀出現以來，技術預見就已為世界多個國家科技創新規劃和政策制定、重大科技任務部署提供了重要支撐，如美國、日本、英國、德國等發達國家均已開展了多次技術預見活動（穆榮平和王瑞祥，2004；梁帥和李正風，2017；楊捷和陳凱華，2021a），我國相關部門也進行了多次技術預見工作，如科技部自20 世紀80 年代至今已牽頭開展6 次技術預見、中國科學院分別于2003 年和2015 年組織開展了2 次未來技術預見研究、2015年中國工程院與國家自然科學基金委員會聯合開展了“中國工程科技2015 發展戰略研究”項目等。

技術預見就是對未來較長時期內的科學、技術、經濟、環境等進行有步驟的、系統性的研究探索，由此選定可能產生最大經濟與社會效益的戰略研究領域和通用新技術（Martin，1962；Miles，2010）。隨著人們對科學技術發展認識的不斷深入，技術預見的內在邏輯也隨著技術的社會功能不斷豐富而發生演變，技術預見逐漸超越技術系統本身而與社會系統中的各種因素相互影響、相互建構，從初期的技術決定論即“技術系統內在因素決定技術發展軌跡”，發展到社會建構論即“技術與經濟社會發展相互作用決定技術發展軌跡”（技術預見編委會，2005），再到如今的愿景構筑論即“技術預見應逐步轉向服務于未來社會愿景的實現”（梁帥和趙立新，2021），越來越重視將基于未來愿景的經濟社會發展需求作為制定工程科技發展戰略的重要參考（欒恩杰等，2017）。這一邏輯轉變在發達國家技術預見活動中尤為明顯，以迄今為止技術預見實踐最為系統和成功的國家之一日本為例，截至2019 年底日本共完成11 次技術預見，其中前6 次主要是基于技術自身發展規律優選潛在經濟社會效益最大化的技術，第7 次和第8 次以社會需求為導向的思想開始融入技術預見之中，第9 次和第10 次的核心是為應對日本社會挑戰而建議采取的科技發展策略，最近的第11 次技術預見側重于實現社會愿景，構建了未來理想社會并據此識別出需優先發展的重點領域和關鍵技術（楊捷和陳凱華，2021a；2021b），日本技術預見完成了由最初經濟效益導向、向社會需求導向、再到愿景使命導向的轉變。相比之下，我國工程科技預見主體更多的是從國家規劃著手，較少考慮市場誘發、未來需求等因素，技術預見實踐中對于社會愿景的考慮不足。部分學者如楊捷和陳凱華（2021a；2021b）、梁帥和趙立新（2021）等盡管已認識到上述問題并開展了相關的研究探索，但尚停留在理論闡釋分析、國外經驗梳理等層面，未實際開展基于社會愿景的工程科技預見實踐研究。極少部分在工程科技發展戰略研究中引入了需求分析，但涉及領域較為有限，如中國科學院科技政策與管理科學研究所為支撐“中國未來20 年技術預見”開展的愿景分析和需求研究涉及全球化、工業化、信息化、城市化、消費型、循環型六個方面（欒恩杰等，2017），但“人口”作為對經濟社會發展產生深刻影響的基礎性、全局性和戰略性問題未被考慮在內。

鑒于此，基于2050 年中國人口發展愿景來預測分析未來工程科技需求，具體內容包括：首先，預測分析2050年中國人口發展愿景，據此提出需要解決的重要現實問題；其次，將上述問題解決方案投射到工程科技領域，提出未來工程科技發展需求（如圖1 所示）。主要創新性貢獻包括：一是基于社會經濟需求拉動視角，以未來社會愿景為起點“倒逼”得出所需的工程科技手段，豐富了我國技術預見的研究思考視角；二是以人口發展為切入點，實際開展了面向社會愿景的工程科技需求預見研究，為改進我國技術預見實踐、推進面向社會愿景的工程科技預見進行了有益探索；三是拓寬了技術預見領域，將“人口”這一基礎性、全局性和戰略性問題考慮在內，從人口發展需求視角為我國工程科技未來發展明確方向和路線，對于保障中國工程科技更好地服務于國家經濟社會建設、助推我國人口長期均衡發展具有重要現實意義。

圖1 “基于2050 年中國人口發展愿景的工程科技需求”的研究邏輯

二、中國人口發展現狀及特征

人口發展的歷史認知及現狀分析是預測及勾勒未來人口發展愿景的基礎。現階段，中國人口發展呈現如下趨勢特征。

1.人口總量進入“零增長”階段，人口峰值或將加快到來

如圖2 所示，改革開放至今，我國人口總量保持平穩增長，由1978 年的9.6 億增至2020 年的14.1 億，長期占據著世界人口第一大國位置。但與此同時，我國人口增速呈現明顯下降趨勢，已從20 世紀70 年代的1.9%降至改革開放至今的最低點0.1%，低于同期世界人口平均增長率1%左右。2021 年中國全年出生人口1062萬人，死亡人口1014 萬人，人口自然增長率逼近“零”，創下60 年來歷史新低。此前預測的中國人口零增長甚至負增長的峰值拐點在2030 年左右出現，如今看來，或將提前。

圖2 1978—2020 年中國人口總量變動情況

2.總和生育率持續處于較低水平，少子化趨勢加劇

如圖3 所示，我國總和生育率20 世紀90 年代初降至人口代際更替平衡（約2.1）以下，此后在較低水平上持續至今。盡管受奧運會、生肖偏好和生育政策調整等的影響，我國總和生育率在2008 年（奧運年）、2012 年（龍年）和2016 年（“全面兩孩”政策）超過了1.7（陳衛和段媛媛，2019），2014 年受“單獨兩孩”政策影響生育水平較政策實施前一年有明顯提高，但并沒有改變總和生育率持續下跌的走勢，2010 年“1.5”已接近國際公認的“低生育率陷阱”①“低生育率陷阱”是指總和生育率降到1.5 以下后，低生育率會自我強化，很難恢復甚至不可逆（Lutz 和Skirbekk，2005）。，2020 年更是跌至了“1.3”。

圖3 1950—2020 年中國總和生育率

與此同時，我國育齡婦女數量快速減少，生育意愿也明顯降低。對比第六次和第七次全國人口普查數據（以下簡稱“六普”和“七普”），2010—2020 年，中國20～35 歲主力育齡婦女數量每年減少575 萬人，10 年間合計減少0.6 億人；其中20～29 歲生育旺盛期婦女人數年均減少346 萬人，10 年間合 計 減 少3463 萬 人。《2017 年全國生育狀況調查》顯示，我國女性平均初育年齡由24.3 歲推遲到27.3 歲，推遲了3 年。受此影響，我國新生人口數量特別是近年來明顯下降，自2016 年因“全面兩孩”政策新出生人口數量短暫回升后，至2020 年已經連續四年下降，每年新生人口數量比上年減少了147 萬，如圖4 所示。

圖4 2000—2020 年中國新出生人口

3.人口老齡化程度持續加深，勞動年齡人口數量及比重連續九年雙降

如圖5 所示，我國自2000 年進入老齡化社會以來，受持續低迷的生育率、平均預期壽命延長等因素影響，人口老齡化程度不斷加深。根據國家衛健委發布的《2020 年度國家老齡事業發展公報》，我國60 歲及以上人口達到2.6 億萬人，占總人口的18.7%，其中65 歲及以上人口1.9億萬人，占總人口的13.5%，已成為全球老齡人口規模最大、老齡化發展速度最快的國家。生育率持續走低及人口老齡化趨勢加劇不可避免地導致我國勞動年齡人口的規模和比重不斷下降，勞動人口結構趨于老齡化發展。我國16～59歲勞動年齡人口增量自2012 年起由正轉負，總量與比例自此從逐年增加進入持續減少階段，2020 年全國勞動年齡人口總量已降至8.8 億人，占比62.3%。

圖5 1990—2020 年中國人口分年齡構成

4.人口健康水平與素質能力穩步提升，加快人口大國向人才強國轉變

健康資本和教育資本是建立人口質量優勢的兩大關鍵支撐（劉家強等，2018）。一方面，隨著經濟發展水平快速提高和醫療衛生條件顯著改善，我國人口健康水平穩步提高，以嬰兒死亡率和平均預期壽命兩項最具綜合性和代表性的健康指標為例，聯合國發布的《世界人口展望》顯示，1950—2015 年中國嬰兒死亡率由195.0‰下降到18.0‰，下降177 個千分點，高于世界平均水平（112 個千分點），進入低嬰兒死亡率國家行列。2020 年，我國嬰兒死亡率下降到5.4‰，5 歲以下兒童死亡率下降到7.5‰，優于全球中高收入國家平均水平。國家衛計委衛生發展研究中心研究表明，1950—1970 年我國人均壽命經歷爆發式增長，并在此后40 年中繼續保持穩步提升，每年增長約0.1 歲，2019 年 已增長至77.3 歲，詳 如圖6 所 示。

圖6 1981—2019 年中國人均預期壽命

另一方面，隨著科教興國、人才強國等戰略的深入實施，我國人口受教育水平及綜合素質明顯提升。對比“六普”和“七普”數據，2010—2020年，全國15 歲及以上人口平均受教育年限由9.08年提高至9.91 年，16～59 歲勞動年齡人口平均受教育年限從9.67 年提高至10.75 年，文盲率從4.08%下降至2.67%。

5.城鎮化快速推進，人口向核心城市群集聚

人口遷徙流動是人口發展的重要方面。改革開放以后我國經歷了以由鄉村向城鎮、由欠發達地區向發達地區遷徙為主要特征的大規模人口流動浪潮，創造了世界歷史上規模最大、速度最快的城鎮化進程。如圖7 所示，1949 年我國年末常住人口城鎮化率僅為10.64%，1978 年也僅升至17.92%，2011 年歷史性地跨越50%的門檻，2020 年達到63.89%，與1949 年相比增長了5 倍之多。近年來，人口向經濟發達的核心城市群集聚的趨勢愈發明顯，《中國人口大遷移：2020》研究顯示，長三角、珠三角、京津冀等19 個城市群土地面積合計約占全國四成左右，但2000—2020 年其常住人口占比超過全國的八成，并由83.37%提升至86.72%。特別是珠三角和長三角城市群，土地面積不足全國3%，但常住人口合計占比卻已持續升至18.05%。

圖7 1978—2020 年中國城鎮人口占比

三、2050 年中國人口發展愿景

（一）預測方法說明

“人口”是影響經濟增長、社會發展的長期變量，需要從更加長遠的視角，也要從世界視角，認識中國人口國情及發展趨勢（胡鞍鋼，2017）。據此原則，本文綜合考慮橫向國際比較視角與縱向歷史發展視角，具體采用以下方法對2050 年中國人口發展趨勢進行預測。

一是借鑒使用國內外權威預測結果。從國際上看，聯合國人口司發布的《世界人口展望》是目前最具權威的人口預測報告，在其70 年的人口預測工作中形成了較為嚴謹的數據評估流程、分析預測方法和推廣應用標準，并且能夠提供包括世界范圍、國際比較、長期趨勢等多個視角下人口發展現狀及未來趨勢的重要信息。從國內來看，中國人口與發展研究中心長期服務于我國人口與計劃生育事業發展，其經過10 余年研發與應用形成的人口預測軟件和人口發展綜合決策支持平臺等，在調整完善生育政策目標人群測算、出生人口變動預測中發揮了重要作用，基于此編寫出版了《中國人口展望（2018）》，其數據實驗室也實時更新并對外發布其最新預測數據及結果。由此，上述二者成為本文預測2050 年中國人口發展趨勢較為權威、客觀和全面的參考依據。

二是基于中國人口發展歷史數據采用趨勢外推法進行預測。盡管聯合國人口司、中國人口與發展研究中心等國內機構及學術界專家學者在對2050 年中國人口規模、結構等具體預測數值上存在一些差別，但總體趨勢與規律的判斷基本一致，為基于人口歷史統計數據進行趨勢外推提供了支撐。由此，基于國家統計局等提供的中國人口發展歷史數據，根據國內外官方機構、權威智庫及專家學者們對未來變動趨勢判斷，同時結合中國人口的自身發展特征及將要面對的內外部影響因素，對2050 年中國人口發展變動情況進行趨勢外推。

此外，國家人口發展規劃、衛生與健康規劃、經濟社會規劃等我國相關規劃綱要也對我國人口未來發展的關鍵性指標進行了預測和指引，《中國人口預測報告》《中國生育報告2021》《中國人口大遷移：2020》等一些智庫研究報告也是本文的有益參考。

（二）2050 年中國人口發展愿景

根據上述預測方法及數據來源，預測了2050 年中國人口規模、結構、素質、分布格局等變化趨勢，結果顯示：

1.中國人口總量進入負增長階段，2050 年總規模約12.5 億左右

綜合國家官方規劃、聯合國人口司和中國人口與發展研究中心等權威研究機構、多位專家學者對中國人口發展趨勢的判斷，中國未來進入人口負增長階段、人口總量大幅萎縮已是必然趨勢。此前《世界人口展望2019》《國家人口發展規劃（2016—2030 年）》、中國人口與發展研究中心等眾多預測結果顯示，中國人口零增長甚至負增長預計在2030 年左右出現，但根據目前人口變化和新出生人口數據，該拐點將提前而至，實際上2021 年中國人口年自然增長率已經逼近零增長。據此，預計“十四五”至2050 年我國總人口都將處在穩定負增長趨勢之中。根據《中國人口預測報告2021》對中國人口總量的預測，高、中、低方案下2050 年中國人口分別為13.49 億人、12.64 億人、12.23 億人，并分別在2029、2021、2021 年達到峰值。結合2021 年中國人口年自然增長率已逼近零增長的現實，預計2050 年人口總量將接近中、低方案預測下的12.5 億左右。

2.人口老齡化提速，勞動年齡人口規模及占比持續下降

考慮到當前我國出生率持續走低、人均預期壽命不斷提升等因素，眾多研究預計在未來較長時間內，我國老年人口規模將繼續擴大，老齡化速度將進一步提升，并將邁入超高老齡社會（65 歲以上人口占比超過20%）。中國人口與發展研究中心編寫的《中國人口展望（2018）》預測指出，我國老年人口數量2033 年左右將突破3 億，2050 年左右突破4 億，2058 年左右達到峰值4.4 億；老年人占總人口的比重也不斷上升，對應上述年份分別為21.0%、29.3%、33.7%。見表1，《世界人口展望2019》“中方案”預測結果顯示，21 世紀前半葉至2060 年將是我國老齡化最快的階段，其中2050 年中國60 歲及以上老年人口數量將達到4.8 億，占比為34.6%；64 歲以上老年人口將超過全國總人口數的四分之一，我國進入超高老齡社會。老齡化程度持續加深將對我國勞動年齡人口規模及結構產生影響，根據《世界人口展望2019》“中方案”預測結果，2020—2050年，我國15～59 歲勞動年齡人口規模及其在總人口中的比重都將處于持續下降階段，2050 年將分別降低至7.2 億人和51.2%。同時勞動力年齡結構老齡化發展，如25～34 歲的中青年勞動力規模和比重降幅明顯，2050 年分別為1.5 億人和11.2%，與2020 年相比分別降低了30.7%和25.0%。

表1 分年齡段中國人口規模預測 單位：千人

3.育齡婦女數量減少，實現適度生育水平面臨較大壓力

適度生育是維持人口良性發展的重要前提，《國家人口發展戰略研究報告》指出“未來30 年（約至2037年），全國總和生育率應保持在1.8 左右，過高或過低都不利于人口與經濟社會的協調發展”。為緩和總和生育率下降趨勢、增強人口可持續發展潛力，我國將強化正向調節，如《關于優化生育政策促進人口長期均衡發展的決定》提出“實施三孩生育政策及配套支持措施”，以促進生育水平適度提升。但與此同時，一是我國主力育齡婦女規模自1997 年達到峰值后持續減少，中國人口與發展研究中心數據實驗室預測數據顯示，預計“十四五”時期乃至2050 年我國主力育齡婦女數量仍將繼續下降，從2020 年的1.45 億降至2025 年的1.14 億，至2040 年1.08 億、至2050 年的0.92 億左右；二是我國育齡人群的生育觀念與生育行為早已發生根本性變化，超低生育率在中國早已形成（陳友華，2019），而世界長期低生育率的發達國家尚未出現回升到更替水平的先例。綜合以上多方面因素，預計我國生育水平在未來較長時間內會出現小幅回升但仍將處于較低水平。根據《世界人口展望2019》“中方案”預測結果，我國總和生育率呈現緩慢上升態勢，2020—2025 年、2025—2030年、2030—2035 年、2035—2040 年、2040—2045 年、2045—2050年各時段的總和生育率分別為1.70、1.72、1.73、1.73、1.74、1.75，30 年間提升幅度不足3%。中國人口與發展研究中心編寫的《中國人口展望（2018）》指出，我國出生人口將經歷快速下降后進入平緩下降階段，2034 年左右到達谷底，2035—2047 年小幅回升，此后至21 世紀末則以較為平緩的速度波動下降。

4.人口健康水平與素質能力穩步提升，加快人口大國向人才強國轉變

考慮到我國醫療衛生水平不斷提升、國民教育體系持續完善、基本公共服務均衡化水平顯著提高等積極因素，預計2050 年我國人口健康水平及平均受教育年限將進一步提升。人均預期壽命方面，《“十四五”規劃和2035 年遠景目標綱要》確定的“十四五”時期經濟社會發展主要目標中提到要“衛生健康體系更加完善，人均預期壽命提高1 歲”。《“健康中國2030”規劃綱要》提出我國人均預期壽命將在2030 年達到79 歲，此后平均每5 年增長1 歲。由此，2020 年、2025 年 和2030 年我國人均預期 壽命分 別為77.3 歲、78.3 歲和79 歲，按此 每五年增速，預計2050 年我國人均預期壽命約為80.5 歲左右。平均受教育年限方面，“七普”數據顯示，我國16～59 歲勞動年齡人口平均受教育年限從2010 年9.67 年提高至2020 年的10.75 年，《“十四五”規劃和2035 年遠景目標綱要》在“十四五”時期經濟社會發展主要目標中提到要“全民受教育程度不斷提升，勞動年齡人口平均受教育年限提高到11.3 年”，由此可得我國2010 年、2020 年和2025 年勞動年齡人口平均受教育年限分別為9.67 年、10.75 年和11.3 年。根據2010—2020 年、2020—2025 年增速，預計2050 年我國勞動年齡人口平均受教育年限將達到14 年，進一步縮小與世界主要發達國家的差距。

5.城市化水平繼續提高，人口向核心城市群集聚程度更趨明顯

盡管改革開放以來中國城鎮化水平持續升高，但與美國（82.66%）、日本（91.78%）、英國（83.90%）、法國（80.98%）、德國（77.45%）等全球發達國家相比仍有較大提升空間，預計2050 年前中國城鎮化進程進一步推進。與此同時，美國、日本等發達國家人口流動經驗和城鎮化歷程顯示，隨著城市化不斷推進，人口將隨著產業發展持續向大都市圈集聚，如《中國人口大遷移報告：2021》研究數據顯示，1970—2019 年，美國500 萬人以上都會區人口比重增加了9.5%，遠高于100 萬～500 萬人（5.8%）、25 萬～100 萬人（1.2%）和5 萬～25 萬人（0.1%）都會區；再如日本，城市化進程中人口隨產業向著大都市圈不斷聚集，1973 年前后，向東京圈、大阪圈、名古屋圈“三極”集聚態勢轉變為向東京圈“一極”集聚。據此，我國人口向城市群集聚趨勢也將更加明顯，中國指數研究院研究指出，2040 年京津冀、長三角、珠三角、中原和成渝都市圈人口規模合計將達4.5 億人，占全國人口的三分之一；《中國人口大遷移報告：2021》預測指出，從現在起到2035 年乃至2050 年，長三角、珠三角、京津冀等19 個城市群將成為吸納我國人口的主要區域，2030 年全國新增的1.3 億城鎮人口中將約有80%的人聚集在這些城市群中，而長三角、珠三角、京津冀、長江中游、成渝、中原、山東半島等七大城市群將吸納其中的60%。

四、基于2050 年中國人口發展愿景的工程科技需求分析

（一）預測方法說明

根據前文對2050 年中國人口發展愿景的描繪，圍繞人口老齡化程度加深、勞動力結構性短缺、人口健康水平與素質能力穩步提升等主要特征，綜合采用文獻研究法、情景分析法、問卷調查法、專家調研法等，研判2050 年中國人口發展愿景下的重點需要及由此產生的工程科技需求。

一是文獻研究法。圍繞2050 年中國人口發展愿景及主要特征，查閱相關學術研究文獻，經濟合作與發展組織、歐盟委員會及國家衛健委、疾病預防控制中心、中科院、工程院等國外內外權威機構發布的相關研究報告，世界各國在人口發展、衛生與健康、科學技術等領域制定發布的相關戰略規劃，以及具有一定影響力智庫發布的研究報告等，提取整合未來重點需要及相應的工程科技需求。

二是問卷調查法和專家調研法。依托國家自科基金項目“2040 重點產業發展對工程科技的需求分析”，面向相關領域專家、學者、企業家等利益相關者發放問卷和開展調研，預見2050 年中國人口發展愿景下可能產生的新需求、發生的新變化，以及為應對上述需求及變化工程科技的未來發展方向。

對上述不同渠道獲取的工程科技需求研判結果進行綜合與整合，最后得到基于2050 年中國人口發展愿景的工程科技需求主要發展方向。

（二）基于2050 年中國人口發展愿景的工程科技需求分析

1.人口老齡化產生的工程科技需求

根據前文預測結果，我國老齡化程度將持續加深，2050 年將邁入超高老齡社會（65 歲以上人口占比超過20%），空巢老人、失獨老人、失能失智老人數量不斷增多，龐大的老年人群體將對醫療健康、生活照料、康復護理等產生巨大需求，主要表現在：

（1）老年慢性病診治及管理的需求增加。人體衰老是自然規律，隨著年齡的增長，身體各項機能會逐漸衰退，患病的頻率和程度會越來越高，心腦血管疾病、癌癥、高血壓、糖尿病、慢性呼吸系統疾病等慢性病成為老年人群的主要疾患。上述病癥病程長、病情遷延不愈，老年患者在生理和心理上都承受著較大損傷，勞動能力和生活質量也受到不良影響。中國疾病預防控制中心調查數據顯示，我國75.8%的60 歲及以上老年人被1 種及以上慢性病困擾，且一人身患多種慢性病的現象嚴重；這其中，高血壓患者占58.3%，糖尿病占19.4%，血脂異常占37.2%。對此，通過藥物研發、醫療技術升級等醫療科技發展來科學管理甚至治愈上述老年慢性病顯得極為重要。

針對老年慢性病病程長、病情遷延不愈等特點需要經常開藥、定期檢測復查等，在線就醫、動態監測等方式就成為及時高效應對和管理老年慢性病的有效手段之一。例如，利用心電監測設備、手機APP、云服務平臺等科學技術手段，了解病人生理生化指標、運動心肺能力與生活習慣等，確定干預目標及周期，實時監測患者處方執行情況，實現實時跟蹤與反饋，并按情況和需要及時調整方案，改善老年慢性病患者的健康情況。

（2）老年人日常性照護需求增多。除了疾病診療外，年齡增長引發的身體機能衰退也將進一步導致老年人生活自理能力下降，進入高齡階段后甚至會出現失能失智等現象，在這樣的情況下，日常性生活照料和情感陪伴就顯得至關重要。然而，我國生育率持續下行導致少子化現象愈發突出，“少子化”與“老齡化”同步提速導致我國老年人口撫養壓力日益加劇，2020 年我國老年撫養比增至19.7，即每5 名勞動年齡人口負擔1 名老年人；《中國人口預測報告2021》預測該比例到2050 年將升至53.2，即每2 個勞動年齡人口就要撫養1 個老年人，子女承擔著巨大的養老壓力。再加之當前城市化進程加快后導致生活節奏快、工作壓力大，子女缺少也難以有足夠的時間及精力陪伴父母，傳統的家庭照護老人模式難以為繼，對中國傳統家庭和親屬結構帶來了巨大沖擊。

在這樣的情況下，機器人看護、智能看護、智慧醫療等新型科技手段，在看管照顧老年人，以及向子女家人實時反映老人生活狀態并在關鍵時刻報警等方面有著較大作用空間。例如，“看護機器人”不僅能夠幫助老人按時吃藥、完成家務等，同時也能夠通過與老人聊天、下棋、查資料等滿足老人的情感需求。再如，“智能看護”系統能夠通過傳感器傳輸數據向子女及家人實時反映老人在家的生活狀態，并在關鍵時刻進行報警，在年老的父母與子女之間建立可信、可用的有效“信息紐帶”。

2.勞動力結構性短缺產生的工程科技需求

生育率持續走低及人口老齡化趨勢加劇不可避免地導致我國勞動年齡人口規模和比重下降，而該趨勢預計將持續至2050 年，勞動人口年齡結構也將趨于老齡化發展。如何緩解由此導致的勞動力數量供給下降，以及工作壓力導致的勞動力特別是青年勞動力身心亞健康等成為需要關注的重要問題。主要表現在：

（1）填補勞動力結構性短缺的需求。勞動力是經濟社會發展的基礎和核心要素，改革開放至今，中國經濟保持40 年的高速增長，其中龐大且年輕的勞動力帶來的紅利效應貢獻巨大。然而，民工荒（2004 年）、勞動年齡人口占比見頂（2010 年）等標志性事件相繼發生，眾多研究預測從現在至2050 年中國勞動力結構性短缺將愈演愈烈，將會制約我國經濟社會的良性發展。一方面，勞動力供給量減少和老齡化發展，我國傳統人口紅利將不復存在，勞動力低成本優勢逐步喪失，長期享有的勞動密集型產業比較優勢和國際競爭力不斷削弱；另一方面，包括勞動年齡人口在內的我國人口綜合素質還尚不足以有效對沖勞動力供給下行壓力，聯合國《2020 人類發展報告》顯示，我國人均受教育年限（8.1 年）比德國、美國、英國、日本、法國分別低了6.1 年、5.3 年、5.1 年、4.8 年、3.4 年，僅相當于上述五國平均水平的62%；《中國公民科學素質建設報告》顯示，2020 年我國公民具備科學素質的比例（10.56%）與歐盟（13.8%）、美國（28.5%）、瑞典（35.1%）②數據來源于《中國公民科學素質建設報告2018》，其中美國為2015 年數據，其余國家為2005 年數據。等國家有著明顯差距。特別是新一輪科技革命和產業變革與我國加快轉變經濟發展方式形成歷史性交匯，如何及早準備應對勞動力供給減少及其可能引發的相關問題以適新時期經濟社會發展要求就顯得至關重要。

越來越多的研究指出，人工智能是未來解決勞動力結構性短缺的有效方式之一，能夠彌補勞動力供給數量的不足。人工智能通過替代勞動力工作，特別是規則簡單、重復性高、勞動強度大的工作崗位來減少勞動力需求，緩解勞動力不足造成的消極影響，北大國發院副院長黃益平指出，“2018—2049 年中國勞動年齡人口數量會減少1.7 億～2.6 億，但機器人和人工智能有可能會替代2.0 億～3.3 億”。隨著智能技術不斷發展和升級，人工智能系統在未來可能達到或超越人類的理解和學習能力，從事更加復雜化、人性化的工作，一定程度上削弱勞動人口供給減少而可能引發的負面效應。

（2）增強年輕勞動者身心健康的需求。經濟快速發展伴隨著越來越快的工作生活節奏，勞動者特別是年輕勞動者長期超負荷工作，身體長時間處于高度緊張和疲憊狀態。《2021 青年男女健康調查報告》顯示，被調查的職場青年群體中，超六成每天工作超過8 小時，超兩成每天工作超過10 小時，一半以上甚至得不到雙休。這其中，曾擔心自己會猝死的青年職場人超過80%，從未擔心過猝死的僅占18.1%。較大的工作及生活壓力使得部分青年人長期飲食不規律、熬夜、缺乏運動等，越來越多的年輕人患上了心臟病、高血壓、心腦血管疾病甚至癌癥等老年人疾病，腰椎頸椎病更是比比皆是。與此同時，抑郁癥、焦慮癥等心理疾病患者數量明顯增多且日趨年輕化，越來越多的年輕人患上睡眠障礙、成為“睡眠特困戶”，然后又反過來加劇焦慮、抑郁等不良情緒，造成惡性循環。

人工智能、虛擬現實技術（VR）等新技術在診斷和治療上述青年人身體和心理疾病中有較大的作用空間。以治療及管理心理疾病為例，“情緒識別”“共情設備”等智能技術突破，通過人工智能算法、大數據等實時識別面部表情、檢測情緒，實現對患者心身疾病的預測、診斷、治療、監控，輔助臨床醫生診治和評估病人；同時還能夠據此推送音樂、視頻及開展交流對話等幫助患者調節不良情緒。

3.人口健康水平穩步提升產生的工程科技需求

根據前文預測結果，2019 年我國人均預期壽命已提升至77.3 歲，主要健康指標總體上居于中高收入國家前列，預計2050 年將進一步提升至80.5 歲左右，人口健康水平的穩步提升對醫療技術突破產生更多期待，主要表現在：

（1）人口預期壽命增加提高居民對治愈大病、罕見病的期待。盡管現代醫學及公共衛生快速發展，但一些重大疾病仍然威脅著人民的健康和生命，國家衛健委、中國疾控中心、中科院等公布的相關數據顯示：我國每年新發癌癥病例超過350 萬，死亡病例超過200 萬；新增高血壓患者1000 萬人，死亡病例200 萬；糖尿病患者達1.164 億人，占據世界第一；慢性腎病患者人數超過1.2 億，即平均每10 人中就有一位被慢性腎病所困擾；艾滋病病毒感染人數105.3 萬人，乙肝病毒攜帶者近1 億人，還有突發性傳染病如SARS、禽流感、新型冠狀病毒肺炎等，成為制約人們健康水平和預期壽命提升的重要因素，人們由此對于治愈重大疾病和罕見病等的前沿醫療技術的需求明顯增多。

精準醫學是以個體化醫療為基礎、隨著基因組測序技術快速進步及生物信息與大數據科學的交叉應用而發展起來的新型醫學概念與醫療模式，其通過基因組、蛋白質組等組學技術和醫學前沿技術，對于大樣本人群與特定疾病類型進行生物標記物的分析與鑒定、驗證與應用，從而精確尋找到疾病的原因和治療的靶點，并對一種疾病不同狀態和過程進行精確亞分類，最終實現對于疾病和特定患者進行個性化精準治療的目的（曹雪濤，2015），在對惡性腫瘤的早期診斷和靶向治療、對心腦血管疾病的診治與防控等方面得到了較好應用。

（2）替換故障組織及器官的需求增多。人類由于衰老、疾病、事故和先天缺陷引起的組織或器官病變及衰竭等是醫學領域的關鍵性問題，患者不僅要夜以繼日地忍受病痛折磨，甚至生命會受到威脅。特別是隨著人均預期壽命的提高，人們追求更高質量的生存狀態，想要通過“替換”來修復衰竭或病變的組織及器官，同時增強人體的生物機能。然而，目前組織或器官衰竭的主要治療方式是通過活體或死者的器官移植，面臨與組織匹配的供體難以尋找、被組織所排斥、需要采取終身免疫等問題，難以滿足現實中巨大的故障器官替換需求，理想的組織或器官替換技術亟待研究發現。

“生物打印”技術能夠通過聚合物或基因工程的生物材料生產組織和器官，其中可植入人體的組織和器官，具有個體適應性好、副作用少、結構穩定等優點。“人體芯片”利用患者自身體內的細胞修復受損的器官，能夠生成用于人體植入的各種類型組織。“外骨骼”是一種增強或恢復人的機械性能的體外人造結構，能夠幫助患者從癱瘓、多發性硬化癥、腦癱和其他使人衰弱的疾病中康復。“仿生學”用于醫學領域是用機械代替或增強各種身體部位，實現“有機體與機器融合”，不僅能夠幫助受傷患者康復，同時可以增強人類的生物功能，使人們跑的更快、看得更遠、聽的更真、壽命更長甚至更好地思考（歐盟委員會，2021）。

4.人口素質提高產生的工程科技需求

根據前文預測結果，2020 年我國勞動年齡人口平均受教育年限達到11.3 年，預計2050 年將增加至14年，人口綜合素質的提升將使其健康意識及觀念發生一定改變，產生新的或更高品質的需求，主要表現在：

（1）健康意識從“被動醫療”向“主動健康”轉變。除了疾病醫治本身外，人口健康水平與素質能力提升也使人們的健康觀念發生了一定程度的改變，突出表現在從過去治愈疾病的“被動醫療”向以疾病預防和監測為主的“主動健康”轉變。傳統健康觀念是“無病即健康”，只有當生了病才去治病、衰老了才去抗衰老。而現代健康觀念是主動追求健康、未病先防，“治未病”的觀念越發盛行，在沒有生病時就要注重健康管理。與此同時，國家政策也積極推動主動健康理念，《“健康中國2030”規劃綱要》明確了“預防為主”“防治結合”的思路，將“促進健康”作為未來醫療和健康管理事業發展的重點方向之一。《關于實施健康中國行動的意見》提出的“普及知識、提升素養；自主自律，健康生活；早期干預、完善服務；全民參與、共建共享”4 項健康中國實施原則，均明確指向了治于未病的主動作為。

大數據、云計算、可穿戴設備、物聯網等新技術的快速發展，為監測、收集、傳輸、分析、保存使用者的健康信息、實現主動健康提供了可能。例如，健康管理及監測設備能夠通過檢測血壓、心電、骨密度及遠紅外等儀器，評測使用者的肌肉力量、平衡能力及身體體質成分、血壓、心電圖、疼痛骨傷等情況，并實現數據聯網上傳，確保能夠及時、準確地了解個人身體情況。根據檢測數據，進一步開展科學評估，并提供包括每日起床、每次飲水量、每日運動、社交活動、心理狀態等多個方面的“無死角”健康提醒等。再如，“智能紋身”由可穿戴的表皮皮膚電極組成，能夠實時感知到壓力、觸摸等各種環境刺激及心率、呼吸、血液酒精和氧氣含量、肌肉活動、情緒等生理數據，幫助無法獲得醫療服務的患者得到交互式遠程醫療及治療的支持。

（2）醫療健康服務需求更趨多樣化、個性化、品質化。隨著人口受教育年限增加、人口綜合素質提升，居民對生活品質的要求也會明顯提高，醫療服務的需求層次呈現多樣化趨勢，將更加青睞于具有針對性的治療方案、方便快捷的就醫流程、突破距離和環境限制的遠程會診和遠程診斷等高品質的就醫服務。例如，遠程醫療能夠通過網絡通訊技術來擴充就醫途徑和醫療信息，擺脫了地理對醫療活動的限制，特別是2020 年新冠疫情爆發之后，不受距離和環境限制的遠程會診及診斷的接受程度大大提高。

五、主要結論及未來研究展望

隨著國內外環境日趨復雜，技術預見已成為支撐未來決策的有效途徑之一。社會愿景對未來技術的發展提出期望，是形塑技術發展路徑、決定技術范式、影響技術發展速度的重要拉力（梁帥和趙立新，2021），然而目前我國技術預見實踐中對于未來社會愿景考慮不夠充分。據此，本文面向2050 年人口發展愿景開展工程科技需求預測分析，旨在為提升我國技術預見水平、強化科技服務國家經濟社會發展能力提供有益參考。主要研究結論總結見表2。

表2 基于2050 年中國人口發展愿景的工程科技需求

需要承認的是，技術預見活動是一項復雜的系統性工程，通常需要系統集成官產學研各方面的專家來完成這項未來探索（穆榮平和王瑞祥，2004）。因此本文進行了一些“個人力所能及”的研究嘗試，基于2050 年人口發展愿景分析提出了對應的工程科技需求。隨著未來研究資源、條件進一步豐富完善，將采用大規模德爾菲調查等進一步凝練明晰滿足上述工程科技需求所需的具體技術手段，從而為工程科技發展及滿足經濟社會發展對工程科技的需求提供更加明確的技術方向。