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    国家高新区发展“四新”探路: 聚焦新领域新赛道 筑造发展新动能新优势

    时间:2023-08-09

    新领域新赛道是全球科技革命与产业变革的重要产物,是引领国家未来经济社会发展的决定性力量。开辟发展新领域新赛道是一项系统工程,涵盖科研、转化和产业多个环节,覆盖人才、平台、金融、制度、政策、环境等各个要素。国家高新区需从顶层营造培育“四新”的环境氛围和政策生态,聚焦新领域新赛道,探索一套真正鼓励自由探索、不计短期成效、容忍失败的创新氛围。

    党的二十大报告对新领域新赛道、新动能新优势“四新”进行了战略部署。提出“必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。”新领域新赛道是全球科技革命与产业变革的重要产物,往往是世界经济体系中最为活跃、最具爆发式增长潜力的通用性、颠覆性、创新性、先导性的关键新技术和战略性新兴产业,是引领国家未来经济社会发展的决定性力量。自第一次科技革命以来,英国、德国、美国等国家先后通过开辟发展新领域新赛道,筑造了发展新动能新优势,占据全球产业发展主导地位。开辟新领域新赛道,涉及科技创新全生命周期各个环节,“木桶效应”明显,需要秉持“科研、转化、产业”的“一盘棋”思维和系统化部署,保障科研环节“有突破”,转化环节“转得出”,产业环节“长得好”,才能最终实现塑造发展新动能新优势。

    一、发展“四新”的重要战略意义

    新领域新赛道是指具有先发优势和引领未来发展的关键核心技术和颠覆性新兴产业,是在现有技术之外采取全新的技术路线变革或在现有产业体系之外“从0到1”开辟新的产业体系。新领域新赛道是全球科技革命与产业变革的重要产物,也是一种主动性的“换道超车”思维。开辟新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势,是党中央立足全球科技创新形势和我国经济社会发展现实条件做出的重大战略部署,目标是加快建设现代化经济体系、实现经济高质量发展、占据全球产业制高点的核心路径。

    新领域新赛道是手段,而新动能、新优势是目标。工业革命以来的实践一再证明,开辟新领域新赛道已成为一个国家实现快速崛起、引领全球经济发展的核心手段。例如,英国依靠蒸汽机革命,开辟了纺织、钢铁、煤炭、机器制造和交通运输等诸多新领域新赛道,筑造了英国经济发展的强大的新动能新优势,超越葡萄牙、西班牙、荷兰等海上贸易产业大国,成为当时全球第一强国。到19世纪中叶,英国通过新领域新赛道,制造业产值达到全球比重的33%,棉布产量在全球占比达50%、钢产量为71%、铁产量为50%、煤炭产量为66%。

    德国、美国则借助第二次科技革命电力革命与产业变革,开辟了电力、石油、化学、汽车等新领域新赛道,实现对英国的反超。1880年前后,美国GDP实现对英国的超越;1910年左右,德国继美国之后也完成了对英国的超越。电力工业源于英国,但到1913年英国电力工业产量仅为德国的1/3。合成染料领域,美国占世界产量比重为34%、德国为24%,英国(占比11%)失去全球主导地位。美国借助第三次科技革命和产业变革机遇,开辟了以集成电路为底层支撑的信息技术产业,筑造了美国强大发展新动能新优势,引领全球经济发展数十年。

    科技创新具有持续的积累和时间的不可“跨越性”,先发优势至关重要。越是欧美国家起步早的技术,我国追赶突破的难度越大。欧美国家依靠先发优势,几乎统治着全球内燃机汽车产业的发展。而开辟新领域新赛道,则是我国实现追赶乃至超越的最有效路径。例如我国绕过欧美内燃机发动机上百年技术积累优势大力发展新能源汽车,从而实现换道超车的成功经验,也再次证明开辟新领域新赛道的突出作用。面向新一轮科技革命和产业变革重大机遇,如何开辟更多新领域新赛道,为国家高质量发展塑造更多新动能新优势,成为我国“发展高科技,培育新产业”核心承载地的国家高新区未来重要任务。

    二、发展“四新”的理论思考

    (一)科技创新全生命周期理论

    上世纪70年代,美国航空航天局(NASA)提出了技术成熟度理论。1995年,美国航空航天局起草并发布了《TRL白皮书》,将技术成熟度分为9个等级,基本涵盖了科技创新的全生命周期历程。

    根据技术成熟度理论,从科学原理到最终产业化,需要经历9个阶段,分别是基本原理被发现和阐述;形成技术概念或应用方案;应用分析与实验室研究,关键功能实验室验证;实验室原理样机组件或实验板在实验环境中验证;完整的实验室样机,组件或实验板在相关环境中验证;模拟环境下的系统演示;真实环境下的系统演示;定型试验;运行与评估。

    技术成熟度的9个等级可以划分为3个阶段,即科研、转化和产业化。其中,1-3级偏科学研究,主要解决面向基础科学研究,包括提出新问题、设计新实验、探索新现象、发现新规律、揭示新原理、建立新方法、提出新理论。4-6级为科技成果转化环节,主要解决科学原理向关键核心技术转化的问题。7-9级为产业化阶段,主要聚焦关键核心技术向产品或者商品转化。

    国外基于自身情况,对技术成熟度评价进行了广泛应用。例如,NASA将技术成熟度作为重大项目重要审查指标。2005年,美国国会立法要求NASA进入重大系统开发合同的技术应达到TRL6级。波音公司等分别将技术成熟度作为对自身评价和自身定位重要依据。例如,波音认为只有技术的成熟度达到TRL6及以上才能被应用于产品中,并根据评价结果调整经费预算以及制定技术发展路线。

    早在上世纪50年代,我国学者钱学森就已经开始关注科技创新内在层次结构,并于1947年先后在浙大、交大和清华作了题为“Engineering and Engineering Sciences”的学术报告,首次提出了“基础科学—技术科学—工程技术”三个层次结构的观点。此后,科技创新内在结构层次成为钱学森开展科学研究时秉持的重要逻辑分类,并延伸到产业环节,形成了“科学—技术—产业”科技创新全生命周期三段式思想。例如,1979年,钱学森在《中国激光》发表《光子学、光子技术、光子工业》,对于光子学的发展首次提出“光子学、光子技术和光子工业”的构想,建立和发展光子学就要研究其应用,这就是光子技术。光子技术有着非常广阔的全图,其发展必然会带起一个新的工业——光子工业。技术成熟度理论解释了科技创新是一项庞大的系统工程,阐释了科技创新全生命周期各环节之间紧密联系。开辟新领域新赛道不断塑造发展新动能新优势,需要统筹“科研、转化、产业”一盘棋部署,构建贯穿科技创新全生命周期、涵盖全要素的“四新”培育生态体系。

    (二)科技创新全生命周期要素构成分析

    从纵向看,科技创新贯穿科研、转化、产业等3个环节,各个环节属性、任务不同,所需要素支撑也存在巨大差异。从横向看,科技创新涵盖“人—机—料—法—环”各类要素。开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势,需要综合考量纵向特点和横向要素,剖析各类创新要素需求,进而搭建起完善的全生命周期创新体系。

    人才是第一资源,是孕育新领域新赛道的基础。从科研到产业,需要科学家、战略科学家、技术经理人、高端工程师、硬科技企业家、硬科技投资家、产业工人等各类人才分别承担不同环节的任务。金融是催化剂,根据科研、转化、产业不同属性和各阶段特殊需求,需要国家财政科研经费、科学公益基金、天使基金、产业基金、资本市场和银行金融等各类资金支撑。机构是核心承载,是新领域新赛道培育的核心产出主体,按照科技创新不同环节,需要匹配国家实验室、科研机构、高校院所、新型研发机构、企业等。平台是关键支撑,涵盖大科学装置、科研仪器设备、共性技术平台、产线和生产配套等。体制机制、政策、发展环境是保障,需要构建契合各阶段成长规律的保障体系。

    (三)发展“四新”全生命周期理论建构

    基于科技创新纵向生命周期特点、横向要素需求,立足科技创新规律内在要求和我国科技创新现实特点,本文尝试探索构建一套“从PI到IP,再到IPO”的“四新”培育创新生态理论体系。

    从新领域新赛道孕育前端看,首先是能够发现和凝练出重大科学问题,进而探索基本原理发现。凝练科学问题关键在于构建科学家社群,通过战略科学家、青年科学家、产业界等各类人才思想碰撞,形成重大原始创新的思想源泉。其次,需要科学公益基金支持科学家面向产业应用,开展产业化应用的自由探索。而概念验证中心则是科研成果向现实生产力转化的核心链接点,能够支撑大量科研成果验证其是否具备转化的条件和产业应用潜力。第三,培育新领域新赛道,需要具备战略眼光和强大的企业管理能力,而大多数科学家擅长科学研究,而不擅长企业管理,因此需要打造科技商学院,赋能科学家创业能力。

    从新领域新赛道中间转化环节看,该环节首先是需要技术经理人、硬科技投资家去挖掘具有潜在转化的项目,以及“投早、投长”的耐心资本供给,帮助科研成果迈出实验室的第一步,特别是需要共性技术平台的支撑,帮助科技成果项目早期走出没有资金购买设备的困境。从更长远部署看,需要搭建一个面向产业化、定位于科技成果转化的专门机构-新型研发机构,作为科研与产业的纽带桥梁,为产业供给源源不断的产业关键共性技术。

    从新领域新赛道培育后端产业环节看,主要任务是产品的研发、量产和市场推广,以及产业集群的构建。在此背景下,资金方面需要更大规模的产业基金、并购基金,以及资本市场和银行金融资本的介入支持,需要与各类金融机构协同探索一套金融供给模式。在平台方面,需要量产平台支撑企业开展大规模的量产工作。在人才方面,对高水平的工程师、产业工人需求旺盛,需要相应的培训体系供给。在产业培育方面,一方面需要政府新领域新赛道的应用示范推广支撑,另一方面需要政府统筹引导产业集群的形成。

    三、构建“四新”发展全生命周期创新体系的政策建议

    (一)构建“四新”发展全生命周期培育协同机制

    秉持全生命周期的系统思维,坚持“科研—转化—产业”一盘棋布局,增强科技创新各环节联动性,探索构建发展“四新”各创新主体的上下协同、左右联动机制。搭建与国家实验室、高校、科研院所的紧密对接和联络机制,挖掘、承接具有潜力成为新领域新赛道的科研成果在国家高新区率先落地、开展概念验证和产业化探索,成为国家开辟新领域新赛道、塑造发展新动能新优势的孕育地。

    (二)补短板、强弱项,率先搭建起“四新”发展全要素创新体系

    从科技创新全要素需求的实践情况看,国家高新区乃至全国在科学家社群、科学家公益基金、概念验证中心等方面,普遍存在要素缺失;在关键共性技术平台、高水平工程师人才队伍、新领域新赛道示范应用等方面仍待强化。作为“发展高科技、培育新产业”的核心承载地,国家高新区需要围绕上述短板与弱项开展、整合各方资源实施补链强链行动,率先构建起“从PI到IP,再到IPO”的全要素生态体系。

    (三)营造适应“四新”发展的环境氛围和政策生态

    高度不确定性是新领域新赛道的重要特点,从新领域新赛道源头的重大原始创新孕育、转化环节长周期的研发与验证,再到产业环节的市场拓展和竞争,任何一个环节都充满不确定性,即使是投入大量人力、物力、财力也未必能够最终开花结果,但这又是新领域新赛道孕育不可绕开的过程。新领域新赛道不在于量而在于质,一旦在某个领域孕育成功,其带来的战略意义和长期经济影响将是巨大的。

    因此,国家高新区需要从顶层营造培育“四新”的环境氛围和政策生态,聚焦新领域新赛道探索一套真正鼓励自由探索、不计短期成效、容忍失败的创新氛围。同时,在国家高新区中择优打造培育新领域新赛道的创新示范区,出台专项支持政策体系,为新领域新赛道培育提供长期完善的政策支持。

    (锡山经济技术开发区供稿)


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