我国发展未来产业面临的形势
当今世界，新一轮科技革命和产业变革深入发展
以量子信息、人工智能、先进无线、先进制造和生物技术等为代表的新一轮科技革命正在兴起，不断加速学科交叉融合、引领新一轮产业变革。
新的科技革命催化产业发展范式变革，助力新产业部门和新型业态的培育壮大。例如，人工智能技术正呈现指数级的迭代发展新趋势，推动部分技术与产品研发周期正在快速缩短，催生未来产业新发展方向。生物技术的重大突破，将彻底改变癌症、传染病、阿尔茨海默病等疾病的预防和治疗，推动未来生物产业的革命性发展。未来科学技术和产业发展将在很大程度上影响国家发展走向，并影响国际力量的对比。
世界各大国（地区）纷纷出台有关政策文件，加快布局未来产业，竞争日益激烈
美国：《美国主导未来产业》（2019）、《关于加强美国未来产业领导地位的建议》（2020）、《未来产业研究院：美国科学与技术领导力的新模式》（2021）、《未来产业法案》（2021年生效）等文件，形成美国强化未来产业领导地位的总体战略。
欧盟：《欧洲产业的未来》（2017）、《促进繁荣的未来技术》（2019）、《加强面向未来欧盟产业战略价值链报告》（2019）、《欧洲新工业战略》（2020、2021）等，显示了欧盟提升欧洲全球工业领导地位的系统布局。
日本：《第五期科学技术基本计划（2016—2020）》（2016年）、《未来投资战略2018—迈向社会5.0和数据驱动型社会的变革》（2018年）、《第六期科技创新基本计划》（2021年）等战略规划，描绘了日本未来产业发展蓝图。
加强前瞻部署和发展未来产业，关乎我国在国际竞争格局中的地位和第二个百年奋斗目标的实现
目前我国经济处于由高速增长转向高质量发展、由工业大国向工业强国演进的历史阶段，部分先进产业发展已迈入技术“无人区”。围绕国家发展重大战略需求，以发展未来产业为引领，有利于更好地推动经济高质量发展。同时，为实现绿色发展，我国明确提出“碳达峰、碳中和”行动方案，必须综合利用新兴技术、先进材料和先进制造（如增材制造、自动化和机器人、人工智能和机器学习）推动这一目标的实现。
所以，发展未来产业是以创新驱动引领高质量发展的必然选择，关系到我国把握中长期发展的主动权和国家安全问题。
未来产业创新体系的内涵与特征
未来产业创新体系的组成要素
由于未来产业仍处于从新技术向产业化过渡的阶段，对外界环境极为敏感，离不开制度保障与政策扶持，需要特定的产业创新体系促进未来产业创新发展。这一体系包括知识和技术、制度和政策、文化和组织等要素。
创新主体。包括企业、高校、科研机构、政府机构等。一般来说，企业是产业技术创新最重要的主体，是创新投入和产出的受益者，整个产业创新体系的核心。但对于未来产业而言，由于产业技术还处于生命周期的起步期，大部分企业尚在观望中。因此，需要特别重视高校和科研院所在基础研究和技术开发中的重要作用。未来产业创新体系的形成依赖于各创新主体所形成的网络关系。
制度和政策环境。由于未来产业的市场主体还未成熟，存在市场失灵问题，因此未来产业的发展，在不同的发展时期需要不同的政策支持，如政府的研发资金支持、投融资制度、知识产权保护制度、收益分配制度等。只有建立法律制度和行为规范，才能降低创新主体之间的交流合作障碍。在发展过程中需要创新主体不断和制度环境相适应，构建起良好的创新机制。
创新生态。包括社会制度、法律体系、文化习俗、社会网络、营商环境、创业氛围等软性因素，也包括基础设施、金融资本、人力资源、技术与经济存量等硬性因素；这些因素直接或间接地影响创新主体功能的发挥。创新生态建设和完善，取决于市场机制和市场竞争基础上政府的能动作用，以及二者功能的互补。
未来产业创新体系的特征
产业创新体系的一个重要功能是解决产业中知识、技术、人才等创新要素的合理流动问题。未来产业创新体系既具有产业创新体系的一般特征，又体现了未来产业的特殊性。
创新性特征。产业的发展离不开科学技术的支撑。支撑和驱动未来产业发展的核心技术属于具有突破性和颠覆性的前沿技术，因此，未来产业创新体系应对科学技术给予充分的关注，并预期其应用前景，推动产业不断发展。
网络性特征。创新网络是产业不同创新参与者的协同群体，通过相互交流和学习，共同参与产业技术和新产品的开发、生产和销售过程，通过密切协同可在成员之间建立某种信任、降低组织学习成本；在探索新知识的过程中需要广泛联系网络中的人员和组织，保持组织和技术的多样性。未来产业创新体系是同一（相关）产业领域的企业、高校、科研机构、政府机构之间的合作关系、形成密切合作的网络；它应当是介于市场和企业内部等级制度之间的一种产业组织形式，比企业内部组织形式灵活，又比市场组织形式稳定，有利于应对技术创新的不确定性。
开放性特征。由于未来产业技术的复杂性，其创新活动不能依靠单个主体。企业要保持创新和竞争力，就要突破现有的学习机制，与其他创新主体建立稳定、长期的合作关系；具有不同知识基础的外部参与者能够提出补充性或启发性方法，突破现存知识基础的限制。产业创新体系能有效降低创新活动中市场和技术的风险，克服复杂技术创新过程中单个企业创新能力的局限。因此，未来产业创新体系必须采取开放的组织形式，以便更好地适应外部环境的变化、组织成员共同学习、搜寻外界信息以增加知识存量，不断促进产业技术创新。
动态性特征。由于未来产业处于产业生命周期的孕育期，在科技革命背景下技术和产业发展充满不确定性，创新主体之间、主体与环境之间会发生协同演化，导致未来产业创新体系会随技术进步而动态变化。在产业发展的初始阶段，不同创新主体没有清晰的选择标准，成员之间的关系比较松散。随着技术的发展，参与者群体不断扩大，目标逐步明确，成员之间形成新的网络关系。
干预性特征。与新兴产业和成熟产业相比，未来产业在资源配置和市场竞争中处于弱势地位，但是在推动未来经济社会变迁中将起到关键的支撑性、引领性作用，因此未来产业的培育和发展，需要政府采取适当的干预措施加以支持。发达国家都制定和实施了系列举措，在研发投入、创新体制、优惠政策、促进产业化、政府采购和投融资等方面，对未来产业进行扶持。例如，美国在许多现有高科技产业大规模商业化之前多年就进行提前布局：针对无人驾驶技术，美国国防高级研究计划局（DARPA）早在1983年就开始实施“陆地自动巡航”计划；国立卫生研究院（NIH）持续数十年对生物技术的研发给以高额资助，等等。
我国未来产业发展现状与挑战
我国对未来产业的发展高度重视。“十四五”规划提出：要着眼于抢占未来产业发展先机，谋划布局一批未来产业、加速形成若干未来产业。但是在实际的运作过程中仍然存在一些挑战。
发展现状
1.我国在未来产业前沿领域已经形成了一定的能力和技术基础。突破性技术和颠覆性创新是未来产业发展的重要基础。以量子信息和氢能为例，在量子信息领域，我国相关科技项目的布局和投入逐步增加，在科研团队、专利数量、知识产权布局和标准体系建设等方面，建立了较好的实践基础和发展条件。科技部和中国科学院通过自然科学基金、国家重点研发计划和战略先导专项等多项科技项目，支持量子信息基础研究。我国在量子通信领域的专利储备位列世界前列，成为专利申请受理最多的国家。据统计，全球47%的量子通信技术专利申请来自中国，24%来自美国，12%来自日本。2016年8月，我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星“墨子号”发射升空，通过卫星和地面站之间的量子密钥分发，实现星地量子保密通信，为我国未来构建天地一体化量子保密通信网络提供了可靠的技术支撑。在氢能领域，制储运等环节技术进步显著，我国碱性电解槽技术处于国际先进水平；质子交换膜电解槽技术实现了“从无到有”，单槽功率达到兆瓦级。
2.中央和地方政府正加快未来产业布局。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出，“在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业”。根据党中央指示和“十四五”规划，国家发展改革委明确提出，将重点在科教资源优势突出、产业基础雄厚的地区，布局一批未来产业技术研究院和先导示范区，推动形成未来产业策源地。
多个省份的“十四五”规划也提出加快布局未来产业。安徽提出“实施‘3+N’未来产业培育工程，前瞻布局量子科技、生物制造、先进核能等产业”；浙江提出“超前布局发展第三代半导体、类脑芯片、柔性电子、量子信息、物联网等未来产业，加快建设未来产业先导区”；山西提出“重点培育未来数字、未来材料、未来能源、未来装备、未来生活等5大未来产业重点领域”。《长三角G60科创走廊建设方案》提出，“加快培育布局量子信息、类脑芯片、第三代半导体、基因编辑等一批未来产业”。
3.部分未来产业进入产业化初期阶段。一方面，若干重大项目相继落地。2017年8月，由国家发展改革委牵头组织的国家量子保密通信“京沪干线”通过总技术验收，该项目搭建了全长2000余公里的量子保密通信骨干线路，完成了金融、政务领域的远程或同城数据灾备系统、金融机构数据采集系统等应用示范。2020年，国际顶级制氢储能项目在宁夏开工，预计建成后合计年产氢气1.6亿标方，每年可减少煤耗25.4万吨、减少二氧化碳排放约44.5万吨。2021年4月，国家重大科技基础设施“未来网络试验设施”项目的重要组成部分——未来互联网试验设施（简称FITI）高性能主干网正式开通，致力于对互联网核心关键技术的探索和实践。
另一方面，领先企业加速推进未来产业领域布局。以量子信息为例，阿里巴巴、腾讯、百度和华为等企业纷纷成立量子实验室，布局量子处理器硬件、量子计算云平台、量子软件及应用开发等领域。在量子通信领域，三大运营商积极推动量子通信的应用落地，不断提升行业安全标准；在量子测量领域，成都天奥进行时间频率产品的研发，中电科、航天科技、航天科工和中船重工集团下属的部分研究机构正逐步开展相关研究。就氢能而言,我国已初步布局了涵盖制氢、储运、加注、应用等环节的氢能产业链。领先企业积极开展氢能战略合作，引领氢能产业发展。例如，2019年10月，阳光电源与中国科学院大连物化所共同成立“PEM电解制氢技术联合实验室”，以大功率PEM电解制氢装备的研发为核心深入合作。2020年，宝武集团与重塑科技等民营企业开展氢能战略合作。截至2021年7月1日，中国已累计建成加氢站165座。当前我国氢气产能约每年4100万吨，产量约3342万吨，是世界第一产氢国。
我国未来产业发展面临的挑战
1.产业基础能力有待提升。在未来产业领域，我国核心技术、装备、原材料与国际先进水平尚存在差距。以量子信息以及氢能为例，我国量子计算领域的前沿研究、样机研制和应用推广与欧美存在较大差距，阿里巴巴、华为、百度等企业在软硬件研发、科研生态建设等方面仍落后于全球先进水平。就氢能而言，我国在氢能自主技术研发、装备制造、基础设施建设等方面仍有待提升。国外针对碳捕获、利用与封存（CCUS）技术进行了新工艺开发和广泛的项目示范，积累了百万吨级捕集利用封存经验，但我国在CCUS技术集成、海底封存和工业应用仍较为落后，且CCUS大规模示范项目整体规模远低于发达国家。
2.产业创新生态有待完善。一方面，未来产业的发展将对特种原材料、零部件、生产设备、工业软件等产生大量需求，需要完整产业体系的系统支撑；而我国的相应基础设施、技术标准、检测认证和监管体系不健全，缺少统一战略规划和顶层设计。以氢能产业为例，全国性的氢能发展战略规划尚未出台；作为重要基础设施的加氢站建站标准法规、政策体系均不健全,没有明确归属管理部门。
3.急需充实人才基础。创新人才是技术和产业发展的关键，对未来产业的发展至关重要，而我国基础研究和应用研究人才比例较低，尤其缺少跨界型、复合型人才。2019年，我国R&D人员全时当量为480.1万人年，其中基础研究和应用研究R&D人员全时当量分别为39.2万人年和61.5万人年，占比分别仅为8.17%和12.81%。智能制造代表了先进制造与新一代信息技术的深度融合，根据人力资源和社会保障部数据分析，2025年智能制造领域人才需求为900万人，人才缺口预计达到450万人。我国亟须加强未来产业相关的人才培养。
加快构建我国未来产业创新体系的建议
加快构建我国未来产业创新体系，需要在顶层设计、基础研究、关键核心技术突破、创新创业生态、人才培养等方面加强支持。
一是加强前瞻部署和研发支持。建议：(1)在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海及空天开发、氢能与储能等前沿领域，组织力量研判技术和产业发展趋势，制定整体发展战略规划；(2)注重发挥高校和科研机构基础研究优势，加强国家科技重大专项、国家重点研发计划等国家科技计划对未来产业相关基础研究的支持；(3)设立未来产业发展专项资金，引导企业增加基础研究投入，推动未来产业发展。
二是推进关键核心技术攻关和突破。联合国家制造业创新中心、国家产业创新中心、国家工程研究中心等产业创新平台，布局建设国家未来产业技术研究院，集聚产学研优势力量，加强前沿技术多路径探索和交叉融合，突破一批对未来产业发展具有全局性影响的关键共性技术，增加颠覆性技术供给。
三是营造良好创新创业生态。实施未来产业孵化与加速计划，构建完整的创新孵化体系、科技公共服务体系、知识产权保护体系、科技投融资体系，催生新业态新模式。加快实施未来产业跨界融合示范工程，促进应用场景创新和新型基础设施建设，推动前沿技术迭代完善。
四是加强创新人才引进和培养。推进面向未来产业的教育体系建设，加快新兴和基础学科布局，完善系统性教材内容设计，促进基础教育和高等教育的衔接。通过国家科技重大专项和国家未来产业技术研究院培养创新人才与团队。建设未来产业专业人才培养和实训基地，建立产教融合、科教融合的人才培养体系。推进全球高层次人才合作计划，加强人才引进培养。
（编辑 季节）
