我国发展未来产业的优势

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中国社会科学院工业经济研究所课题组

内容提要: 

本文节选自“现代化新征程丛书”中的《未来产业》一书。该书是一项对未来产业进行全面系统研究的成果, 阐释了未来产业的内涵、前瞻布局的战略意义,剖析了未来产业的演变规律、发展条件、选择依据、支持政策,梳理了发达国家未来产业的战略布局情况和我国未来产业发展现状,分析了我国发展未来产业的优势与约束条件,提出推动我国未来产业发展的政策建议。

我国发展未来产业与发达国家存在较大差异,丰富的要素基础、完备的产业体系、庞大的市场规模加上系统的改革路径, 为我国未来产业发展奠定了坚实基础。未来产业的发展由基础科学的突破开始,涉及产品原型开发、工程化商业化、大规模生产和市场销售等一系列过程,每一过程都有其内在发展规律,需要相应的要素条件和外部环境支撑。我国在未来产业发展的各个阶段都有独特的优势予以支持。

体制机制优势

现代科学的许多研究离不开昂贵的科研仪器以及各种耗材, 投入巨大。未来产业肇源于基础科学的重大突破,一些前沿技术的基础研究刚刚起步,需要长期的投入,再加上科学研究的公共物品性质以及科技成果商业转化的高不确定性,企业在基础研究上投入的动力不足,因此未来产业的发展需要国家在重大科学装置、重点科研项目上长期、持续的投入。前沿技术产业化过程中小试、中试的资金及人才投入更为可观。世界主要国家对未来产业的战略布局,根本上是将资源向未来产业领域进行倾斜,对未来产业支持政策的效果既取决于未来产业的方向选择是否准确, 还取决于能够集中多少资源,能否高效地集中和利用公共资源。

我国最大的优势是社会主义制度能够集中力量办大事。这是我们成就事业的重要法宝。过去我们取得重大科技突破依靠这一法宝,今天我们推进科技创新跨越也要依靠这一法宝。集中力量办大事的决策效率高,明确目标后可以迅速调动、集中未来产业实施所需要的各种资源。在研发环节,能够集中力量建设大科学装置,组建适应未来产业发展需要的新型研发机构;在产业化环节,能够调动中央企业和地方国有企业将科技创新和产业发展向未来产业领域倾斜;在地方层面, 能够引导地方政府加大对未来产业的支持,全国形成支持未来产业发展的合力。

企业主体优势

在未来产业发展过程中,具体的技术路线、应用场景具有很高的不确定性,在未来产业实现大规模产业化之前,很难预测哪种主导设计会最后胜出、哪些应用领域具有经济价值。在现实经济世界,由于科学家、工程师的专业、经历和天赋不同,企业的资源、能力差异,他们会以不同的视角对技术和市场的前景进行研判,从而选择不同的技术路线和市场进行投入。因此,当一个国家存在大量的异质性的科学家、工程师和企业的时候,就有更高的概率选对最终能获得成功的技术路线和市场机会。技术和市场越新颖,不确定性就越高,就需要越多的参与者。大量的创新和市场主体是未来产业成功的保障。

我国是世界上人口最多的国家,经济体量居世界第二位,拥有数量众多的大学、研究机构和科学家、工程师队伍,拥有世界最多的市场主体。截至2022 年4月底,全国登记在册市场主体中企业4991.9万户,个体工商户1.06亿户,农民专业合作社222.4万户。相比之下,美国、日本、德国、英国、法国的企业数量处于200万~500万户之间。制造业是未来产业的主要领域。发达国家制造业比较成熟,各细分行业呈现市场份额集中于少数头部企业的特征。中国由于产业发展时间短且增长速度快,因此细分市场中的企业数量较多,这虽然在一定程度上造成过度竞争,但也提供了当未来产业进入大规模产业化后对不同技术路线进行探索的空间。比如在动力电池领域,三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、氢燃料电池等不同技术路线在我国长期并存。

科技创新优势

未来产业是由前沿技术的创新所推动的,其商业化和大规模产业化过程也需要进行持续的技术创新,因此一个国家的科技创新资源和能力成为影响未来产业发展的关键变量。随着我国各级政府持续加大对教育、科技创新方面的投入, 我国科技人才队伍不断扩大, 科技创新能力不断增强。

我国已经形成一支规模大、素质高的科学家和工程技术人才队伍,并且在科技创新领域的资金与人力投入持续快速增长。R&D(research and development)经费内部支出从2001年的1042.5亿元增加到2020 年的24383.1亿元,是2001年的23.4 倍;其中,企业R&D经费内部支出从630.0亿元增加到18673.8 亿元,是2001年的29.6倍。中国R&D投入强度从2001年的0.94% 提高到2019年的2.24%(2021 年达到2.44%),已经超过英国(1.76%)、法国(2.20%)、加拿大(1.59%)、意大利(1.47%)、荷兰(2.18%)、葡萄牙(1.40%)、西班牙(1.25%)等许多发达国家,达到中等发达国家水平。2001年至2020年间,我国R&D 人员全时当量从95.65万人年快速增加到523.45万人年,其中基础研究从7.88万人年增加到42.68万人年,分别是2001年的5.47倍和5.42倍。随着科技投入的持续增长,我国科技创新的产出已经居于世界前列。中国的ESI论文数量、被引用次数仅低于美国,居世界第二位, 2020年PCT专利申请量超过美国居世界第一。我国已经涌现出以华为、国家电网、腾讯、阿里巴巴等为代表的一批世界领先的创新型企业。持续增长的研发投入、高素质的科学家和工程师队伍、创新活跃的企业为我国前沿技术创新和未来产业发展提供了有力支撑。

科技基础设施优势

国家重大科技基础设施, 有时也称大科学装置,是指为提升探索未知世界、发现自然规律、实现科技变革的能力,由国家统筹布局,依托高水平创新主体建设,面向社会开放共享的大型复杂科学研究装置或系统,是为高水平研究活动提供长期运行服务、具有较大国际影响力的国家公共设施(王贻芳,2022)。国际上,重大科技基础设施建设起源于第二次世界大战时期的美国,至今已有80多年的历史。长期以来,欧、美、日等主要发达国家和地区都高度重视重大科技基础设施的建设与发展, 将其视作本国科技的核心竞争力,持续加大投资力度,加强设施建设和战略布局,保持、培育和发展领先优势。

我国重大科技基础设施建设起步于20世纪60年代,60多年来,走过了从无到有、从小到大、从跟踪模仿到自主创新的艰难历程。近年来,将重大科技基础设施作为国家创新高地建设的核心内容,特别是依托设施集群,建设上海张江、安徽合肥、北京怀柔和粤港澳综合性国家科学中心。目前,我国在建和运行的重大科技基础设施项目总量达57个,部分设施综合水平迈入全球“第一方阵”, 推动我国粒子物理、凝聚态物理、天文、空间科学、生命科学等领域部分前沿方向的科研水平迅速进入国际先进行列,同时重大科技基础设施在建设和运行过程中,集聚和培养了一大批懂科学、懂技术、懂工程、懂管理的领军人才。未来产业是由前沿技术的突破所推动的,我国在大科学装置上的布局和领先地位能够为我国未来产业发展提供具有商业化前景的备选技术,使我国未来产业能够在全球范围内领先布局,抢占发展先机。

产业配套优势

随着科学技术的发展和生产迂回程度的提高,现代科技所形成的产品大多具有复杂的产品架构,或者需要经由复杂的生产设施制造出来。未来产业的技术创新涉及多学科知识的融合,商业化和大规模产业化需要国民经济多个行业的支持,完善的产业配套对于未来产业的发展至关重要。

一方面,前沿技术的工程化过程需要国民经济相关行业的企业提供设备、原材料、零部件,提供检验检测、模具甚至产品原型制造等服务,在此过程中需要推动前沿技术工程化的企业与配套企业进行频繁的交流沟通,开展合作共同进行产品开发和工艺设计,往往还需要配套企业为其重新开发、设计和生产原材料、零部件等投入品, 前沿技术与配套技术的共同演进推动未来产业进入商业化和大规模生产阶段。技术合作往往需要面对面的交流和现场的协作,企业间的跨国合作需要花费大量的时间和成本,效率比较低下;相反,与国内甚至周边企业合作则可以显著提高合作创新的效率,成本也更低,有利于前沿技术更快地进入产业化阶段。

另一方面,前沿技术进入大规模生产阶段后,会产生对原材料、零部件、生产设备、科学检测仪器、各种生产性服务等的大量投入需求,如果能在较小的地理空间半径中完成采购,不但能够降低采购成本、提高供应链响应速度,而且还能够通过与周边配套企业的紧密合作, 在大规模生产的过程中持续推进技术创新,提高产品质量、降低生产成本,使产品更具市场竞争力。我国拥有世界上最齐全的产业门类、最完整的产业链条、最完善的产业配套体系,能够将新产品快速大规模产业化并在产业化过程中持续改进工艺、降低成本、提高性能的“创新型制造”是我国制造业的显著优势所在。我国在长三角、珠三角、环渤海等地区形成了许多具有国际竞争力的专业化产业集群,根据世界知识产权组织的报告,深圳—香港—广州、北京在世界领先科技集群中分别居于第二位和第三位。通过依托产业集群发展,可以进一步发挥集聚效应,更快地促进前沿技术向大规模生产阶段的转化,并有利于增强最终产品的综合竞争力。

市场规模优势

前沿技术的产业化和未来产业的发展是技术推力与市场拉力共同作用的结果。前沿技术的大规模产业化不仅取决于技术的先进程度、成熟程度,也取决于该项技术形成的产品是否有足够大的市场需求,能否为企业带来足够的利润。市场规模是决定未来产业发展的重要因素,我国支撑未来产业发展的市场规模优势表现在三个方面。

一是超大规模的国内消费市场。我国社会消费品零售总额已非常接近美国,已经成为仅次于美国的全球第二大消费市场。2021年人均国内生产总值80976 元,接近高收入国家门槛,随着经济保持中高速增长,居民收入和消费支出也将持续增长,同时居民消费还将向更高品质、更高性能的商品和服务升级,将会更好地契合未来产业的市场定位。

二是超大规模的国内产业市场。我国已经是世界第二大经济体,由于经济仍然保持中高速增长,所以也是名副其实的增量大国,2021年我国国内生产总值达到了114万亿元,占全球经济的比重达18%以上。中国还是世界第一大工业国和制造国, 2021年制造业增加值占GDP比重达到了27.4%,连续12年位居世界首位。而且我国产业的创新能力持续增强,不断向高质量转型升级。国民经济各个产业之间形成错综复杂的投入—产出关系,一个产业生产活动的开展需要一系列相关行业为其提供生产设备、原材料、零部件、服务等。巨大的且持续升级的产业为未来产业的发展提供了有力的市场需求支持。

三是超大规模的出口市场。我国是世界第一大出口国, 2021年货物出口217348亿元,比上年增长21.2%,服务出口25435 亿元,比上年增长31.4%。近年来,中国企业“走出去”投资的步伐加快,特别是“一带一路” 倡议持续推进,与“一带一路” 沿线国家和地区的合作不断深入。在出口和投资的过程中, 中国产品获得国际市场的普遍认可,中国企业在海外建立起完善的分销网络和生产网络,为今后未来产业产品和服务的出口打下良好的基础。

我国超大规模市场一方面为前沿技术的工程化提供了充分的市场支持,另一方面,也能够容纳更多的技术路线竞争,多条技术路线都能在足够大的市场支持下不断演进,具有应对技术创新和应用场景不确定性的韧性。一条技术路线失败了, 市场能够支持其他技术路线成为最终的胜利者,避免出现由于一家企业点错“科技树”造成整个产业发展出局的局面。

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