非对称超越:实现科技领跑的战略突破口

　　工业革命以来，后发国家在追赶中更加注重采取非对称赶超措施。德国、美国等国家依靠重大科技发明特别是颠覆性技术，形成新的创新网络与产业链条，在独创独有的优势上实现率先赶超。当前，我国科技发展正处于从跟跑、并跑向领跑转变的关键时期。在新一轮的战略竞争格局中，我们必须按照习近平总书记的要求，从国情出发确定跟进和突破策略，研究部署非对称性赶超措施，加速赶超甚至引领步伐。一是建立非对称赶超自信，高度重视颠覆性技术带来的突破机遇;二是发挥集中力量办大事的优势，加快部署国家战略科技力量;三是把握颠覆性技术发展内在规律，营造有利于激发创新潜能的科研环境;四是发展包容友好的创新生态系统，促进颠覆性创新产业集聚发展。

　　习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上的讲话中明确指出，推动科技发展，必须准确判断科技突破方向，那些抓住科技革命机遇成为世界强国的国家，都是在重要科技领域处于领先行列的国家。这对新时期我国的科技赶超战略提出了明确要求，必须充分发挥自身特色和优势，准确捕捉重大机遇，破除路径依赖，在关键领域、卡脖子的地方主动作为，找到解除技术锁定的突破口，打造非对称性“杀手锏”，在国际竞争中实现弯道超车。

　　非对称赶超战略是实现科技领跑的必然选择

　　非对称赶超战略的思想起源于军事战争中的非对称战争，而后应用于经济和管理等领域，形成非对称竞争优势理论①。工业革命以来，后发国家在追赶中更加注重采取非对称赶超措施，打破传统思维和发展路径，突破传统技术路线形成的固有格局，以技术突破形成技术赶超，在新的技术体系和市场格局中释放出巨大的变革力量，加速提升竞争优势，实现对先发国家的赶超。

　　德国、美国等国家一直在积极寻找自身实现非对称赶超的突破口，依靠重大科技发明特别是颠覆性技术，形成新的创新网络与产业链条，在独创独有的优势上实现率先赶超。

　　当18世纪的英国开始以蒸汽机和动力机械技术为代表的科技和工业革命时，德国还是一个落后的农业国家。经过一个世纪人才和科技的储备和积累，德国开始了对英国的赶超。在1855～1870年间，德国共取得136项电学、光学、热力学等重大发明，远超当时的世界强国英国和法国。世界第一台大功率直流发电机、第一台电动机、第一台四冲程煤气内燃机、第一台汽车等发明创造纷纷诞生于德国②。正是把握住了以电机和内燃机为代表的电气化革命的契机，德国一跃成为了世界工业强国。1870～1913年，德国GDP年均增长率、人均GDP年均增长率和人均劳动生产率增长率均高于同一时期的英、法两国③④，实现了跨越式发展，成为了新的世界经济中心和科技中心。

　　从19世纪后期开始，美国开启了赶超历程。这一历程以爱迪生发明电灯为开端，围绕电力技术形成了一系列颠覆性创新，至19世纪末20世纪初，美国仅用了30年时间，就从1860年以前的相对落后状态，跃居世界第一经济大国。而后，随着第一台电子计算机的诞生和DNA双螺旋结构的发现，美国在晶体管技术、大规模集成电路、微电子技术、光电子技术、互联网技术、信息材料技术等信息技术领域及DNA重组技术、DNA序列测定技术、聚合酶链式反应技术等生物技术领域取得了群体性突破⑤⑥，巩固了优势地位，成为唯一的科技全面领先的国家。

　　日本则在追求赶超的过程中探索了另一条路径，主要是通过有重点地、前瞻性地选择对本国未来发展具有重大意义的科学技术领域，集中力量实现率先突破。如20世纪60年代日本主要选择机械、自动化、电子、信息技术领域作为突破口，70年代选择电子、信息技术领域，80年代选择物质材料、信息电子、生命科学及宇宙开发等领域，90年代则重点选择信息技术、航空航天技术、超导技术、生物技术等领域。截至20世纪80年代末，日本就已完成在技术上的“赶超战略阶段”⑦。相关研究表明，20世纪80年代末，在47种一般工业中，日本已有43种在技术水平和研究能力上赶上或超过欧美国家，仅医药、农药、原油和天然气除外;在40种高技术中，已有20种在技术水平或研究开发能力上高于欧美国家，其中包括高集成度电子元件、人工智能机器人、激光、新材料、超高速计算机、超导技术等，仅计算机软件落后于欧美。⑧在90年代经历了长期经济低迷之后，日本重新提出新的赶超战略，迄今为止已依据《科学技术基本法》制定并实施了四期《科学技术基本计划》，取得了积极成效。在最新公布的第五期《科学技术基本计划》和《科学技术创新综合战略2016》中，明确提出了“将以制造业为核心，灵活利用信息通信技术，基于因特网或物联网，打造世界领先的‘超智能社会(5.0社会)’”⑨的战略目标。

　　当前，我国科技发展正处于从跟跑、并跑向领跑转变的关键时期。加快实施非对称赶超战略，有利于在新一轮科技革命和产业变革中，抓住战略机遇，立足创新前沿，结合我国创新资源禀赋，充分发挥优势，在制约我国未来发展的关键环节和短板领域，打开新的突破口，在全球科技创新竞争中实现弯道超车。

　　颠覆性技术为非对称赶超提供突破性机遇

　　颠覆性技术是指基于新概念、新原理的创新技术，也包括现有技术在军事和产业领域的创新应用，通过对固有技术路线和市场格局的巨大冲击，形成变革性力量。从当前科技发展的趋势来看，多学科交叉、会聚和融合更有利于产生出新的科技前沿和颠覆性技术，它们中的部分技术已经显现出潜在的颠覆性效果，另一些则仍然处于萌芽甚至是孕育状态，但其带来的冲击波可能十分巨大。

　　核心数学、应用数学的前沿问题，与信息科技、能源科技、生命科学等领域密切相关。凝聚态物理、基本粒子等方面的研究，正在进一步揭示物质的最深层次组成及其相互作用的规律。对宇宙起源的探知，对暗物质和暗能量问题的研究，将极有可能孕育出新的物理学和天文学重大发现乃至科学上的革命。纳米生物融合纳米技术和生物技术前沿进展，对生物技术和医药产业影响深远。光场调控、量子光学、交叉力学、计算化学、新能源化学、手性物质等领域，也正在密集形成新的突破。

　　生命科学与物质科学、工程学等跨界融合，推动了生命科学领域呈现出前所未有的繁荣。人造生命所依赖的合成生物学在人类认识生命本质的基础上，使得重新设计和人工合成新的生命体成为可能，将对生命科学和生物产业带来颠覆性影响。高通量测序技术的广泛应用，加速推进现代生物医学进入大数据时代，为精准医学提供重要支撑。脑科学研究进入前所未有的高速发展期，随着神经信息解析、脑—机接口、意识干预等领域的不断突破，“仿脑”“强脑”“护脑”“脑控”的持续进展，脑科学计划已经成为与国家安全密切相关的关键举措。

　　信息科技中孕育的任何一项具有实质意义的突破性进展，都极有可能触发一场新的技术革命。人工智能正在破解智能的实质，并开发出能与人类智能相媲美的智能机器，未来学家所预计的人工智能完全超越人类智能的奇点即将来临。以量子力学为核心的量子物理是当前最深刻、最有成就的科学理论之一，随着经典的摩尔定律走向极限，纳米量子器件将最终替代半导体芯片。大数据已经成为继人力、土地和资本之外的新型生产要素，是不可或缺的新型重要战略资源，是未来国家之间的核心竞争领域。

　　材料科技的前沿进展主要集中在纳米、超导、智能、生物等交叉领域，为诸多领域的发展提供了重要前提。新能源材料在转化效率方面的进展，直接影响太阳能、风能等新能源的广泛应用以及存储，其中石墨烯材料的进展最为引人注目。信息材料的发展趋势是大尺寸、高均匀和高完整性，第三代半导体材料、新型显示材料和纳米电子材料将为产业变革提供基础。生物材料开始应用于人体组织和器官的诊断、修复和功能改善。高性能结构材料为航空航天和高铁的发展提供保障。

　　互联网技术与诸多前沿的深度融合，深刻改变了全球创新版图。能源互联网加速多种能量信息通过网络互联，将彻底改变能源生态体系。智能制造成为新一轮产业升级的核心，通过发展信息物理融合系统，能够实现生产模式从“集中型”到“分散型”的范式转变。农业科技是保障粮食安全的关键，通过“互联网+农业”融合多源信息采集技术、自动控制技术和大数据等技术，可以实现农作物生长环境的精准化和最优化，促使农业生产更加智能化和去中间化。

　　海洋、空间和地球为人类发展提供了广阔空间，但同时也成为强国逐鹿的竞技场。火星探测、空间开发利用、深海空间站、全海深潜水器、深地资源勘探以及极区观测与开发等前沿技术突破，将为拓展我国深空、深海、深地的战略发展空间奠定基础。

　　颠覆性技术的群体突破及其在全球范围内的迅猛发展，为技术先进国家以及后发国家都带来了新的机遇和挑战。各主要国家都在为形成新的技术优势而加大战略实施力度，密切关注具有成为颠覆性技术潜力的新技术，调查推演新技术的发展潜力和对未来国家安全产生的影响⑩?。以美国为代表的科技领先国家从战略预判、超前布局和组织机制等方面不断采取新的行动。美国对于科技前沿以及颠覆性技术研究已经形成常态化机制。为更好促进颠覆性成果产生，美国发布了新版《国家创新战略》，在国家战略层面部署了一批重点领域发展计划，主要涉及精准医疗、大脑计划、健康保健、先进汽车、智慧城市、清洁能源和节能技术、教育技术、空间技术、高性能计算等?。同时，美国也在不断调整其战略布局，加强学科融合会聚。德国政府先后于2006和2010年发布了《高技术战略》。为促使德国进一步成为创新引领者，德国2014年制定了新的高技术战略《新高技术战略——德国创新》，确定了六项优先发展的领域，涉及数字经济与社会、可持续经济和能源、工作环境创新、健康生活、智能物流和国民安全等重大领域，主要聚焦工业4.0、智能服务、智能数据、云计算、能源研究、绿色经济、疾病诊治、个性化医疗、智能交通、汽车技术、网络安全等?。日本发布了《科学技术基本计划(2016-2020)》，提出未来10年，将大力推进和实施科技创新政策，把日本建成“世界上最适宜创新的国家”，重点打造以制造业为核心的超智能社会，同时围绕机器人、传感器、生物技术、纳米技术和材料、光量子等核心优势技术，加快推进知识产权和国际标准化战略。日本还推出“颠覆性技术创新计划”(ImPACT)，发展具有高风险和高冲击力的挑战性研发项目，通过加强研发投入、开放式创新等措施促进颠覆性创新产生，为日本工业和社会发展带来革命性转变?。可以预计，随着各主要国家新一轮科技创新战略的全面实施，全球范围内围绕制高点和突破口的竞争更加激烈。

　　超前部署非对称赶超的国家战略科技力量

　　中央批准《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》实施以来，我国以重大专项为引领，在能源、水资源和环境保护、装备制造技术和信息技术、生物技术、空天和海洋技术等若干重点领域带动跨越式发展，取得了载人航天和探月工程、载人深潜、深地钻探、超级计算、量子反常霍尔效应、量子通信、中微子振荡、诱导多功能干细胞等重大创新成果，高速铁路、水电装备、特高压输变电、杂交水稻、第四代移动通信(4G)、对地观测卫星、北斗导航、电动汽车等重大装备和战略产品取得重大突破?。这些成就和进展都是我们实现非对称赶超的重要基础。

　　在新一轮的战略竞争格局中，我们必须按照习近平总书记的要求，从国情出发确定跟进和突破策略，按照主动跟进、精心选择、有所为有所不为的方针，采取非对称赶超战略，发挥好自身的优势，重点针对2050年都不可能赶上的核心技术领域，针对卡脖子的关键技术领域，研究部署非对称性赶超措施，加速赶超甚至引领步伐。

　　一是建立非对称赶超自信，高度重视颠覆性技术带来的突破机遇。我们既要鼓励支持从“1”到“N”的持续性技术创新，筑牢我国现有优势、建立非对称赶超自信的基石，更要重视从“0”到“1”的颠覆性技术创新，找准实现赶超战略的突破口。“两弹一星”功勋科学家、中科院前院长、中国科协前主席周光召院士曾指出：“现在大家都在提创新，一般来说，创新分为两种，一种是渐进性创新，一种是颠覆性创新。中国目前最需要的是颠覆性创新。”?当前，科技创新与产业革命为科技进步提供了跨越发展的客观机遇，颠覆性技术发展呈现方向选择增多、应用需求增强、成功机率增大的总体态势。从时机的把握上，当前正是推动颠覆性技术发展，进行国家“弯道超车”的恰当时机。

　　二是发挥集中力量办大事的优势，加快部署国家战略科技力量。充分发挥市场经济条件下新型举国体制优势，以国家目标和战略需求为导向，加快部署以国家实验室为引领的国家战略科技力量。要超前规划布局，加大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，优先在前沿基础科学交叉领域、新一代信息技术、新型能源、先进材料、深空地和现代医学等领域，尽快布局建设一批突破型、引领型、平台型国家实验室，广纳一流英才，打造抢占国际科技制高点的重要战略创新力量。发挥军民融合创新优势，把国家战略科技力量布局与国防科技创新布局有机结合起来，大力推动关系国家战略安全的颠覆性技术发展。

　　三是把握颠覆性技术发展内在规律，营造有利于激发创新潜能的科研环境。遵循科学规律，进一步加大对好奇心驱动基础研究的支持力度，加大对非共识、变革性创新研究的支持力度，重视可能重塑重要科学或工程概念、催生新范式或新学科新领域的研究。重视“小人物”“非共识”项目中蕴藏的创新思想，完善“同行评议”制度，使更多的独创独有的创新理念脱颖而出。

　　四是发展包容友好的创新生态系统，促进颠覆性创新产业集聚发展。发挥好国家高新技术产业开发区等创新产业聚集区的作用，提倡更加开放、包容、分享、合作的创新模式，发展众创、众包、众筹，激励创业者释放巨大潜能。改革政府治理体系和管理方式，适应新技术、新模式、新业态发展的要求，形成有利于颠覆性技术转移转化的政策支持和资本保障。以全面创新改革试验区发展为先行先试，系统整合创新资源，积极探索促进颠覆性技术创新的有效模式，打造具有引领作用的创新中心。

　　作者：罗晖 来源：人民论坛·学术前沿 2016年21期