新一轮科技革命与产业变革方兴未艾，正深刻影响着经济社会运行方式、国际竞争范式和世界格局发展走势。当前，世界正经历百年未有之大变局，虽然新一轮科技革命和产业变革的互动模式变得更为复杂，但我国拥有独特的优势和发展机遇，如果能够牢牢抓住此轮科技革命和产业变革中关键的“机会窗口”，将会实现经济社会运行方式提效、经济高质量发展、国际竞争力持续提升，助力实现中华民族伟大复兴。
浙江大学经济学院教授宋华盛认为，新一轮科技革命与产业变革方兴未艾，正深刻影响着经济社会运行方式、国际竞争范式和世界格局发展走势。在此背景下，既要充分认识我国拥有的独特优势和发展机遇，也要重视我国面临不少亟需解决的短板和挑战；南开大学经济与社会发展研究院副院长、教授白雪洁、南开大学经济与社会发展研究院教授庞瑞芝认为，面对新技术革命和新产业变革的有力刺激，应始终坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，为实现创新驱动发展、全面塑造发展新优势奠定坚实基础。
新一轮科技革命与产业变革有哪些主要特征？
1、前沿技术领域多种技术相互支持和融合发展，具有链式变革的特征。科技的发展要坚持“以人为本”，促进和保障人与自然和谐相处是科技创新的出发点。在各技术领域深化发展的同时，不同技术领域之间的交叉融合同样体现出重要的理论研究价值和实践价值；
2、“人、机、物”三元融合加快，“万物互联”的时代即将到来。互联网的最终使命是让任何人和任何物品在任何时间和任何地点都能够达成联系，使得所有人和所有物能够实现互联、互通和互动，这是“万物互联”的最终情景，也是新一轮科技革命与产业变革的重要任务；
3、科技创新的范式革命正在兴起，大数据研究成为继实验科学、理论分析和计算机模拟之后新的科研范式。新一轮科技革命与产业变革不仅体现在新技术的种类、数量上，更体现在改变技术创新的范式中；
4、突破性创新向其他技术领域渗透扩散，对传统产业产生重要影响。随着技术不断进步，不同类型的产业将有条件实现交叉融合，产业间的边界逐渐模糊，由此激发新技术、新产品、新业态和新模式不断涌现，加速重构现代产业体系；
5、创新活动具有高度复杂性和不确定性。目前，部分技术领域已经或多或少浮现出新技术对社会生态的冲击。当传统的社会模式受到新技术的挑战，科技伦理治理应当与科技创新同步发展，以保障创新活动的成果能够得到良好有序应用。
在新一轮科技革命与产业变革中我国存在哪些优势？
1、我国“人才红利”可观。新一轮科技革命和产业变革环境中，人才在全球竞争中的重要性愈加凸显。基于我国科技强国战略，科技作为国家富强的重大支撑力量更为明显，各行各业对科技人才的需求更为迫切，对科技人才的专业技能和综合素养要求更高。目前，我国基于人力资本视角的“人才红利”可观；
2、我国拥有庞大的数据群独特优势。新一轮的科技革命和产业变革中信息化和数字经济特征明显，数据成为重要的生产要素和资产。互联网产业发展迅速，“自媒体时代”下用户不断产生数据，庞大的数据群使我国发展数字经济具有独特的优势；
3、我国在创新领域拥有超大规模母国市场优势。在新一轮科技革命与产业变革的过程中，创新是最重要手段之一，而创新活动具有规模经济的特征。我国拥有庞大的国内市场，有利于在创新过程中摊薄产品研发的单位成本，从而促进创新；
4、我国工业体系完整，产业链结构全、链条长。交通和通讯技术的快速发展，信息沟通成本不断降低，促使新一轮科技革命与产业变革呈现出相较以往更大范围的影响力，在产业链构成方面，我国产业链结构完整、链条长。坚实的工业基础和完整的工业体系将有助于产业链上彼此关联的产业共享和拓展技术创新的成果；
5、我国政府是“赋能型”政府。良好有序的经济发展客观地需要政府有所作为。中国现行经济体系大体上是有效市场和有为政府的结合，政府的有为经常体现在对于经济体系的赋能，对市场主体进行赋能，在避免价格扭曲的同时，发挥增进市场竞争机能效应，激励企业研发创新。
全球科技创新浪潮中我国将面临着哪些挑战？
1、我国科技创新领域逐步从红海走向蓝海，可供借鉴的科技成果数量减少、难度加大。目前，我国少有原创性科技创新出现，科技成果转化为生产力不足，从而制约我国新兴产业发展和产业结构转型升级；
2、我国科技创新和高科技企业发展外部环境发生变化，西方国家对我国相关领域的防范和遏制加强。作为技术创新的重要主体，科技企业必须结合自身实力，制定切合实际的技术攻坚目标，通过自主创新、协同攻关等方式，实现关键核心技术领域的突破；
3、产学研体系存在弊端，科技成果转化率低下。近年来，我国产学研合作项目主要采取技术转让、委托开发的形式，缺乏项目交流培养人才、共建科技实验室、共建研发机构等全方位、高层次的合作，对科研成果是否具有产业化前景以及如何加强成果转化的关注度也较低；
4、支持科技创新和高科技企业发展的金融体系不完善。科技成果转化需要大量的资金投入，离不开金融方面的有力支持。新一轮科技革命催生大量科创型企业。科创型企业，尤其是初创期科创型企业需要股权融资，但我国相应的资本市场体系仍然不完善。以股市为主的直接融资占比较低，与科创型企业蓬勃发展的融资需求不匹配，制约创新发展和产业升级。
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当前，世界科学发展在第二次科学革命的范式下正在寻求重大突破方向，交叉边缘学科和应用引发的基础研究成为最有可能迎来重大突破的领域。技术革命正在向以信息技术为主导并与物理技术、生物技术等深度融合的方向加速演进，全球科技创新进入活跃期，并向经济和社会领域快速渗透，全球科技革命产业变革呈现出一些新特征，这对我国国家发展尤其是战略性新兴产业的战略选择产生一定影响。
01、新一轮科技革命与产业变革的主要特征
科学技术从微观层面到宏观层面进行融合和深化，科学发展进入新的大科学时代。工业革命以前，传统的科学研究通常在某一有限地理区域内进行，体现出“单枪匹马”和“手工作坊式”等特征。但是，随着科学技术进步，创新链不断纵向延展和横向细化，新一轮技术创新更多体现为一个分工协作的过程，需要在不同创新主体、不同区域、不同产业间整体推进，即进入“大科学”的新阶段。当今国际社会面临诸多共同难题，如公共卫生安全、贫困消除以及一些科学前沿领域问题等，这需要全世界共同努力应对。在经济全球化进程基础上，新一轮的科技革命和产业变革亦是全球化的过程，科技创新正在迎来全球大科学时代：
前沿技术领域多种技术相互支持和融合发展，具有链式变革的特征。科技的发展要坚持“以人为本”，促进和保障人与自然和谐相处是科技创新的出发点。因此，绿色科技、健康科技、智能科技将是未来科技创新的方向，信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术和智能制造技术等是科技创新的重中之重。在各技术领域深化发展的同时，不同技术领域之间的交叉融合同样体现出重要的理论研究价值和实践价值。例如，人工智能虽属计算机科学领域，但其具有明显的混合性质。人工智能的快速进步和广泛渗透，将极大地加速相关学科领域发展。
“人、机、物”三元融合加快，“万物互联”的时代即将到来。互联网的最终使命是让任何人和任何物品在任何时间和任何地点都能够达成联系，使得所有人和所有物能够实现互联、互通和互动，这是“万物互联”的最终情景，也是新一轮科技革命与产业变革的重要任务。“万物互联”的设想将突破对物理世界、数字世界和生物世界的传统定义，构建起新的认识，促使“人、机、物”三元不断交叉融合。例如智慧城市的建设，在很大程度上推动了物联网技术在公共安全、智能家居、生产制造、医疗卫生等领域的实践与应用。
科技创新的范式革命正在兴起，大数据研究成为继实验科学、理论分析和计算机模拟之后新的科研范式。新一轮科技革命与产业变革不仅体现在新技术的种类、数量上，更体现在改变技术创新的范式中。大数据是新一代信息技术的基础资源，蕴含新一代信息技术发展和应用的新思路。大数据研究是新一轮科技革命与产业变革的重点，将深入渗透到各行各业，数字经济是由于大数据技术的广泛应用而建立起来的全新的经济系统。
突破性创新向其他技术领域渗透扩散，对传统产业产生重要影响。产业或技术并非独立存在，各产业或技术间常有关联性。随着技术不断进步，不同类型的产业将有条件实现交叉融合，产业间的边界逐渐模糊，由此激发新技术、新产品、新业态和新模式不断涌现，加速重构现代产业体系。此外，对于传统产业而言，一方面，新技术将融入其产品研发、设计和制造过程，推动传统产业由大批量、标准化生产转向智能化、个性化定制生产，大幅提升传统产业发展能级和发展空间；另一方面，新技术将打破传统封闭式的制造流程和服务业业态，促进制造业和服务业在产业链上融合发展。
创新活动具有高度复杂性和不确定性。人工智能、基因编辑等技术可能会在就业、社会伦理和安全等方面带来冲击，因而对于如何正确利用创新成果改造人类社会等问题的思考日益重要。目前，部分技术领域已经或多或少浮现出新技术对社会生态的冲击。例如，在人工智能应用方面，机器替代人类工作引发的就业效应、效率与公平的权衡；在大数据技术大规模应用中如何确保人类个体安全和尊严；等等。当传统的社会模式受到新技术的挑战，科技伦理治理应当与科技创新同步发展，以保障创新活动的成果能够得到良好有序应用。
02、全球科技创新的主要特征趋势
创新无界限，技术有主权，有组织的研发机构成为主要创新供给主体。20世纪前半叶之前，很多重大的科技创新成果是由个人来完成的。随着科学技术系统日趋复杂，团队合作显得日益重要，一些情形下可以冲破国家、种族、性别等多重属性特征，形成有组织的研究团队。创新在本质上不受各种界限的束缚，但创新成果，如科研论文、技术发明以及进一步产业化商业化后产生的新产品新服务，却拥有明确的所有者。可以说，创新成果的奖励机制主要是面向个人的，每个创新组织的领导者大概率是团队取得的研究成果的个人拥有者。这使得对有组织的创新活动进行管理变得十分重要。
任务导向型的技术科学研究成为科学与技术的粘合剂，是国家科技创新的重要方式。近几十年来，基础科学研究领域仍然是大多技术创新的重要支撑。比如，卫星导航精确到厘米的级别，但指导其运行的科学理论，仍然是牛顿力学和相对论；又如 ，作为人工智能和移动互联网运行核心的芯片，其基础科学理论依然是上世纪的量子力学。另外，科学求真并不必然考虑“有用性”，因此科学发现并不会自动导致技术进步和生产力提升，科学原理的突破只有同具体的现成技术（在现实世界中表现为成熟的分工和产业体系）相结合，才能转化成生产力。
科学向技术转化、基础研究向应用拓展日趋复杂，单一规律主导时代已经过去。科学发明转化成为技术成果是一个复杂的过程。一方面，并不是所有的科学发明都有转化成为技术的必要，因为并不是所有技术都具备商业价值，一项发明只有同时满足尖端性和应用性两个特征，它才具备技术转化的前提。例如，斯坦福大学每年从技术许可办公室（Office of Technology Licensing，OTL）拿到的技术许可仅占其全部发明的20％-25％，其中25％-30％的技术许可给初创公司，其余的许可给大公司。另一方面，科学发明转化成为技术成果的周期似乎并没有明显缩短，比如石墨烯和纳米的科学发明，迄今为止真正转化出来的技术成果并不多。
学科交叉融合加速，科技创新呈现出群体突破的态势。最近二三十年来，科学研究领域的学科交叉融合渐成趋势。当今世界，科学前沿的重大突破，大都是多学科交叉融合的产物，这一点从近百年来获得诺贝尔自然科学奖的380多项成果中，近半数是多学科交叉融合的成果就可悉知。重大原创性实用技术的产生也更多地出现在学科交叉领域。比如，生物芯片是近20年来高技术领域极具时代特征的重大进展，是生物学和微电子学、化学、物理学、信息学交叉融合的结晶。可见，打破学科界限，推进知识大融合是科学技术发展的重要趋势。
科学技术与人文学科的合作与冲突交织，科学伦理面临考验。自然科学和人文社会科学的相互渗透，从来没有像当今这样迅猛。如何从事“负责任的研究与创新”，如何坚守社会责任和伦理底线，科学共识原则能否对所有的科学研究者发挥约束作用，以及针对科学研究者越界触碰社会伦理基本价值的行为如滥用基因编辑技术，如何建立一套具有普遍适用性的惩戒机制，需要进一步探究。另一方面，现代科学技术的发展为人文学科的研究拓宽领域并提供更多的工具，如数字人文就是近年来新兴的文理交叉领域，计算机和多媒体技术与人文领域交融，使数字仓储、文本挖掘、数字图书馆、虚拟现实、信息可视化等信息技术在人文领域得到广泛应用，为传统的人文研究和教学提供了新的研究方法和研究范式。
03、全球科技革命产业变革新趋势对我国科技自立自强的影响
科技自立自强是大国创新的必由之路，新技术革命是历史性机遇。综观英美确立各自经济强国地位的发展历史，源头创新、科技领先是其共性特征；二战后的技术追赶大国——德国和日本，实现技术独立自主，科技立国是其成功追赶的标志。当前我国正处在由大变强实现高质量发展的关键时期，建设社会主义现代化国家的重要时期，而当今世界正经历百年未有之大变局，中国发展面临的环境、任务和需要解决的问题的复杂程度都发生了历史性变化。新一轮科技革命和产业变革是国际大变局的重要组成部分，也是改变国际格局的关键力量。科技自立自强是我国充分发挥科技创新在百年未有之大变局中的关键变量作用，引领实现中华民族伟大复兴的重要支撑。
以科技自立自强确立我国在新兴产业中的竞争地位。打好关键核心技术攻坚战是我国实现科技自立自强，在新技术新产业领域具有稳固的国际竞争地位的唯一选择。无论是强化国家战略科技力量，还是提升产业链供应链现代化水平，突破关键核心技术受制于人的局面，这都是唯一的选择。而我国目前的科技实力正处在从量的积累迈向质的飞跃，从点的突破迈向系统能力提升的历史性转折时期，2019年，中国在全球创新指数（GII）的排名上升至第14位，进入创新能力最强的第一集团，大幅超越处于同一经济发展水平的国家，创新指数得分接近人均GDP5万美元左右的欧洲国家（研发强度超过欧盟平均水平），表现出了大国创新的优势和特征。目前，新技术革命和新产业变革总体正处于起步期，我国丰富的科技人力资源，相对完备的产业体系，梯度化经济发展水平所展现的回旋余地，广阔的市场需求，以及制度优势等都是深度融入新技术革命和新产业变革的有利竞争条件。
突破我国新兴产业高质量发展的根本性制约，新技术革命和新产业变革是有力刺激。目前我国的科技发展还不能有效满足高质量发展的要求，主要表现在基础研究能力比较薄弱，关键核心技术短板突出，企业创新能力不强等，许多产业仍处于全球价值链中低端，科技对经济增长的贡献率还不够高。新技术革命使多个重点领域出现技术群体跃进和颠覆性突破，或将对原有技术路线产生“归零效应”，面对新技术革命和新产业变革的有力刺激，我们必须迎难而上，钻研科学研究范式变革的方向，积极参与构建新的科研组织模式，全面认清国际政治经济形势变化可能带来的风险和挑战，探索我国参与新技术新产业领域国际合作竞争的新方式、新途径，将科技自立自强作为国家发展的战略支撑。
04、新一轮科技革命与产业变革中我国的优势
我国“人才红利”可观。新一轮科技革命和产业变革环境中，人才在全球竞争中的重要性愈加凸显。基于我国科技强国战略，科技作为国家富强的重大支撑力量更为明显，各行各业对科技人才的需求更为迫切，对科技人才的专业技能和综合素养要求更高。目前，我国基于人力资本视角的“人才红利”可观。例如，截至2019年，我国研究与试验发展（R&D）人员全时当量达到480.08万人，按照从事的研究类型来看，基础研究39.20万人，应用研究61.54万人，试验发展379.37万人。可见，我国从事技术转化工作的人才储备充足，而从事基础研究和应用研究的人才正在逐步积累。
我国拥有庞大的数据群独特优势。新一轮的科技革命和产业变革中信息化和数字经济特征明显，数据成为重要的生产要素和资产。我国在发展数字经济方面具有优势：一方面，我国人口基数大，经济体量大，产生的数字资源丰富。互联网产业发展迅速，“自媒体时代”下用户不断产生数据，庞大的数据群使我国发展数字经济具有独特的优势。另一方面，我国民众个人隐私敏感度相对较低，或者说个人数据让渡意愿相对较高。在某种程度上，我国低隐私保护的状态给人工智能等诸多技术的开发和应用提供了很大的优势。仅从数据的角度来说，获得的数据越多，越有利于技术完善。
我国在创新领域拥有超大规模母国市场优势。在新一轮科技革命与产业变革的过程中，创新是最重要手段之一，而创新活动具有规模经济的特征。诺贝尔经济学奖得主保罗·罗默认为，由于知识具有累积性、非竞争性和部分的非排他性，知识生产中的要素投入呈现规模报酬递增的特点，而不像传统生产过程中要素投入呈现出规模报酬递减。我国拥有庞大的国内市场，有利于在创新过程中摊薄产品研发的单位成本，从而促进创新。
我国工业体系完整，产业链结构全、链条长。交通和通讯技术的快速发展，信息沟通成本不断降低，促使新一轮科技革命与产业变革呈现出相较以往更大范围的影响力。从产业链的角度来看，由于产业之间不是孤立的存在，而会通过产品、技术等渠道构成或近或远的关联。在工业基础方面，我国已建成门类齐全、独立完整的现代工业体系，工业经济规模跃居全球首位。在产业链构成方面，我国产业链结构完整、链条长。坚实的工业基础和完整的工业体系将有助于产业链上彼此关联的产业共享和拓展技术创新的成果。
我国政府是“赋能型”政府。良好有序的经济发展客观地需要政府有所作为。中国现行经济体系大体上是有效市场和有为政府的结合，政府的有为经常体现在对于经济体系的赋能，对市场主体进行赋能，此种功能在科技革命与产业变革的关键时期往往很重要。基于“赋能型”政府的性质，我国的产业政策也将更多地转向“竞争中性”的产业政策，即政府帮助企业中立赋能，在避免价格扭曲的同时，发挥增进市场竞争机能效应，激励企业研发创新。
05、新一轮科技革命与产业变革中我国面临的挑战
我国科技创新领域逐步从红海走向蓝海，可供借鉴的科技成果数量减少、难度加大。改革开放以来，我国引进大量技术设备，有效地推动了国家经济社会发展，但也存在着技术消化、吸收和再创新不足的问题。从科技自主创新的系统性看，我国在顶层设计、思想观念、人才队伍、技术成果积累等方面都存在短板，尤其是科技人才队伍的培养。一方面，我国新型科技领域优秀人才较为匮乏；另一方面，我国的技术创新能力仍然较弱。新一轮的科技革命和产业变革背景下，市场竞争的硬核和底层逻辑是技术之争和专利标准之争。目前，我国少有原创性科技创新出现，科技成果转化为生产力不足，从而制约我国新兴产业发展和产业结构转型升级。
我国科技创新和高科技企业发展外部环境发生变化，西方国家对我国相关领域的防范和遏制加强。近年来，我国虽然在高性能计算、新一代移动通信网络等领域的部分单点技术取得一定突破，与发达国家的差距在逐渐缩小。但是，总体而言，我国在芯片等核心技术和产品研发方面仍然不能完全自主，核心技术仍然受制于人。关键核心技术是国之重器。作为技术创新的重要主体，科技企业必须结合自身实力，制定切合实际的技术攻坚目标，通过自主创新、协同攻关等方式，实现关键核心技术领域的突破。
产学研体系存在弊端，科技成果转化率低下。近年来，我国产学研合作项目主要采取技术转让、委托开发的形式，大多数企业寻求合作对象与合作项目时，主要着眼于研发周期短、回收周期短、投入市场见效快的短期项目，缺乏项目交流培养人才、共建科技实验室、共建研发机构等全方位、高层次的合作。此外，高校科技成果转化机制亟需完善，科研项目数、科研经费数、发表论文数、鉴定成果数等指标，是当前高校科研工作追求的主要目标，而对科研成果是否具有产业化前景以及如何加强成果转化的关注度较低。
支持科技创新和高科技企业发展的金融体系不完善。科技成果转化需要大量的资金投入，离不开金融方面的有力支持。新一轮科技革命催生大量科创型企业。科创型企业，尤其是初创期科创型企业需要股权融资，但我国相应的资本市场体系仍然不完善。以股市为主的直接融资占比较低，与科创型企业蓬勃发展的融资需求不匹配，制约创新发展和产业升级。