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《关于推动未来产业创新发展的 实施意见》解读及相关建议
发布时间:2024-03-14 作者:沈毅 王箫音 徐晨赫 信息来源:国新基金 字体:

近日,工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》(以下简称《实施意见》),提出了一系列积极培育未来产业的任务和举措。《实施意见》提出推动未来产业分两步走,重点发展六大产业,打造创新标志性产品,最终实现两个时间点的主要目标。本文参阅了多家机构研究成果及专家观点,分析了《实施意见》对我国未来产业各领域、各主体发展的影响,并提出相关建议。

一、《实施意见》出台背景和要点解读

(一)背景和意义

近日,工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》(以下简称《实施意见》),提出了一系列积极培育未来产业的任务和举措。《实施意见》明确,大力发展未来产业,是引领科技进步、带动产业升级、培育新质生产力的战略选择。

从全球未来产业发展看,美国、日本和英国政府都进行了专项部署。2021年美国出台了《美国就业计划》《无尽前沿法案》《美国国家科学基金会(NSF)未来法案》《美国国家科学基金会(NSF)未来制造业项目》4项法案,聚焦半导体、先进计算、先进材料科学、量子信息科学和未来网络制造研究等,投资数千亿美元推动未来科技研发和产业发展。2020年日本出台《科学技术创新综合战略2020》,将未来产业发展重点放在公共卫生、人工智能、生物技术等领域。

从国内未来产业发展看,《实施意见》的出台意义深远。近年来,党中央、国务院高度重视未来产业发展。习近平总书记2023年9月在黑龙江考察时指出,“积极培育未来产业,加快形成新质生产力,增强发展新动能。”2023年年底召开的中央经济工作会议指出,“要以科技创新推动产业创新,特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能,发展新质生产力。”《中华人民共和国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》(以下简称《十四五纲要》)明确提出,要谋划布局一批未来产业,将类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿领域作为发展方向,谋划未来产业发展布局。

我国具备工业体系完整、产业规模庞大、应用场景丰富等综合优势,为未来产业发展提供了丰厚的土壤。各省(区、市)积极培育未来产业,北京、上海、江苏、浙江等地出台了培育未来产业的政策文件。从各地方政府工作报告看,大多数省份在部署2023年重点工作及未来五年工作时,都明确提出要前瞻布局未来产业,开辟发展新领域新赛道,塑造发展新动能新优势。

(二)主要目标

《实施意见》提出推动未来产业分两步走,重点发展六大产业,打造十大创新标志性产品,最终实现两个时间点的主要目标。

到2025年,未来产业技术创新、产业培育、安全治理等全面发展,部分领域达到国际先进水平,产业规模稳步提升。建设一批未来产业孵化器和先导区,突破百项前沿关键核心技术,形成百项标志性产品,打造百家领军企业,开拓百项典型应用场景,制定百项关键标准,培育百家专业服务机构,初步形成符合我国实际的未来产业发展模式。

到2027年,未来产业综合实力显著提升,部分领域实现全球引领。关键核心技术取得重大突破,一批新技术、新产品、新业态、新模式得到普遍应用,重点产业实现规模化发展,培育一批生态主导型领军企业,构建未来产业和优势产业、新兴产业、传统产业协同联动的发展格局,形成可持续发展的长效机制,成为世界未来产业重要策源地。

为实现两大发展目标,《实施意见》明确,要重点发展未来制造、未来信息、未来材料、未来能源、未来空间和未来健康六大方向产业,打造人形机器人、量子计算机、新型显示、脑机接口、6G网络设备、超大规模新型智算中心、第三代互联网、高端文旅装备、先进高效航空装备、深部资源勘探开发装备等创新标志性产品。

(三)通过部署前沿技术催生未来产业

未来产业是由前沿技术驱动的,未来产业发展的核心是前沿技术的创新突破,《实施意见》按照“前瞻识别-技术创新-成果转化”的思路,强调了推动前沿技术产业化的三个着力点。

一是精识别。打造未来产业瞭望站,利用人工智能、先进计算等技术,精准识别和培育高潜能未来产业。引导地方结合产业基础和资源禀赋,合理规划、精准培育和错位发展未来产业。发挥前沿技术增量器作用,瞄准高端、智能和绿色等方向。

二是抓创新。从三个方向入手,加快实施国家科技重大项目和重大科技攻关工程,加快突破关键核心技术。一是发挥国家实验室、全国重点实验室等创新载体作用,加强基础共性技术供给;二是鼓励龙头企业牵头组建创新联合体,体系化推进重点领域技术攻关;三是推动跨领域技术交叉融合创新,加快颠覆性技术突破,打造原创技术策源地。

三是促转化。新技术、新产品、新业态、新模式的应用是一个重要着力点,以此来激发未来产业的活力和竞争力,从而推动重点产业规模化发展。要定期发布前沿技术推广目录,高水平建设未来产业成果“线上发布大厅”,打造产品交易平台,举办成果对接展会,提供精准对接。高水平建设技术市场和科技企业孵化器,高效整合创新优势资源,推动先进科技成果落地转化。

(四)通过打造标志性产品引领发展方向

《实施意见》提出,从突破下一代智能终端、做优信息服务产品、做强未来高端装备三个方面,打造十大创新标志性产品,从而引领未来产业发展方向。

1.下一代智能终端

下一代智能终端主要是突破四类终端产品:一是适应通用智能趋势的工业终端;二是面向数字生活新需求的消费级终端;三是智能适老的医疗健康终端;四是具备爆发潜能的超级终端。

如智能终端。人工智能技术聚焦数据、算法和算力三维发展,已在多个终端领域得到广泛应用:在机器人领域,人工智能技术从多方面赋予机器人全新能力,使机器人实现了特殊环境下的自主决策,并且可以根据不同产业需求训练培育各种专业领域机器人;在先进通信领域,人工智能技术显著降低了工作成本,智能语音电话提升了工作效率。

2.新一代信息服务产品

未来信息服务产品主要有四个发展方向:一是发展下一代操作系统,构筑安全可靠的数字底座;二是推广开源技术,建设开源社区,构建开源生态体系;三是探索以区块链为核心技术、以数据为关键要素,构建下一代互联网创新应用和数字化生态;四是面向新一代移动信息网络、类脑智能等加快软件产品研发。

如人工智能与类脑科技。开发大规模分布式神经网络通用智能计算芯片、感存算一体化的智能感知芯片、自主无人系统标准化流式智能计算单元、自主无人系统的开放通用高端智能控制器、基于脉冲神经网络的类脑计算、大规模多智能体强化学习训练和评估技术、数据安全与隐私保护下的机器学习技术、基于人机协作的复杂智能软件系统构造与演化技术、跨域异质分布式学习和推理系统等。

3.未来高端装备

突破人形机器人、量子计算机、超高速列车、下一代大飞机、绿色智能船舶、无人船艇等高端装备产品,打造全球领先的高端装备体系。深入实施产业基础再造工程,补齐基础元器件、基础零部件、基础材料、基础工艺和基础软件等短板。

如人形机器人,将突破机器人高转矩密度伺服电机、高动态运动规划与控制、仿生感知与认知、智能灵巧手、电子皮肤等核心技术,重点推进智能制造、家庭服务、特殊环境作业等领域产品的研制及应用。


二、未来产业发展现状及趋势

(一)发展现状

各国政府正实施更加有力的产业政策,不断推动本国未来产业加快发展。新一轮技术革命以量子信息技术、“人工智能+机器人”、先进通信、生物技术、绿色能源等前沿技术为代表,呈现多点爆发式发展。这将形成新的全球经济增长极,推动经济社会转型发展。

以中国为代表的新兴国家也在积极利用新一轮技术革命和产业变革带来的机遇,大力布局未来产业发展,从谋求单一突破走向整体提升,以期摆脱全球价值链的“低端封锁”和“高端限制”。未来,世界各国特别是美国等西方国家与中国等发展中国家在先进通信、量子信息、机器人和生物技术等领域的竞争将进一步加剧,将深度影响未来产业的全球发展趋势。

全球著名智库iCV TAnK发布的《2022全球未来产业发展指数》(2022 Global Future Industry Index,GFII 2022)将2022年度“未来产业”定义为量子信息、绿色能源、机器人、元宇宙、先进通信和生物技术六大领域。从产业发展角度看,美国在未来产业的六大领域都表现出了非凡的竞争力,尤其是在信息技术产业(量子信息、机器人、元宇宙)方面,具有领先优势。中国六大领域发展较为均衡,在量子信息、绿色能源、机器人和元宇宙等领域创新优势突出。在未来产业城市/集群排名中,27.5%位于美国,六大产业发展均衡且均处于领先水平。中国排名第2,17.5%最具影响力的未来产业企业来自中国。其中,就绿色能源领域而言,北京在全球城市/集群中排名第1。

(二)发展趋势

一是颠覆性技术发展快速推进,带动未来产业应用前景逐步显现。基础科学研究的突破,不断为未来产业发展提供新动能。例如,在量子领域,美国天体物理联合实验室的物理学家突破了量子传感器的精度限制。应用技术创新进一步促进了未来产业的发展,元宇宙、人形机器人和卫星互联网等未来产业发展迅速。

二是新冠疫情、数字鸿沟和气候变化等全球性问题的出现,客观上加快了培育未来产业的步伐。新冠疫情客观上推动了生物医学的快速发展,疫苗、血液制品、单克隆抗体、基因工程药物和体外诊断等在抗击新冠疫情中发挥了重要作用。气候变化正在全球范围内产生前所未有的影响,全球能源转型正在加速,氢能等新型清洁能源有望在未来能源供应中发挥更大作用。

三是未来产业发展的根本目的是更好地为人类服务,实现智能、低碳和健康的长期目标。人工智能、类人机器人、卫星互联网、量子信息、先进计算和人机交互等领域有望取得新突破,重塑信息基础设施,全面提升智能水平。先进核能、氢能和储能技术等无碳排放关键技术,是实现碳中和与净零排放目标、构建低碳绿色能源体系的关键,也将是未来全球技术创新和产业变革的重点。新冠疫情加速了生物经济时代的到来,生物、信息和物质的融合正在进行。

(三)国内未来产业重点领域落地情况

1.人工智能与类脑科技

我国已经基本建成人工智能应用强国,比如计算机视觉和语音识别等应用领域正在引领世界前沿发展,类脑计算等部分技术领域已经建立一定优势,但在人工智能基础理论、基础科学和很多共性关键技术方面还相对薄弱。

从产业链来看,我国上游的理论层和基础层支撑能力不足,核心软硬件面临受制于人的风险,只有打牢上游的根基,脑机接口、脑控设备、神经接口、智能穿戴等人机交互产品和类脑计算机、类脑机器人等整机产品才有可能实现可持续进化。中游的技术层在当前的大环境下受到高校、科研院所等各类创新主体的青睐,广阔的市场需求也激发了企业投入的积极性。在我国庞大的单一市场滋养和日渐壮大的科研国家队的支撑下,我国人工智能下游的应用层已经展现出发展潜力,应用场景丰富、产品类别多元。

2.生物与基因产业

随着人们对生命健康的急切需求和现代生命科学的快速发展,生物技术与信息、能源、材料等技术的融合加快,现代生物技术在高通量测序、基因组编辑和生物信息学分析等方面取得突破并迅速实现产业化。

《十四五纲要》提出,推动生物技术和信息技术融合创新,加快发展生物医药、生物育种、生物材料、生物能源等产业,做大做强生物经济。随着我国人民生活水平不断提高,人口老龄化趋势愈加严峻,生态文明建设标准日趋严格,以个性医疗、精准医疗等为代表的生物医药产业和满足可再生、可降解等要求的生物材料产业具有良好的发展前景。

3.量子计算

针对量子科技的应用研究始于20世纪90年代,目前总体处于从基础理论向应用研究转化的初期,到真正实现应用技术落地和产业化还有一定距离。

量子计算方面,近年来我国取得系列研究成果。2021年10月,我国科学家团队成功构建了113个光子144模式的量子计算原型机“九章二号”,求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快1024倍(亿亿亿倍),在研制量子计算机之路上迈出重要一步。2023年10月,255个光子的量子计算原型机“九章三号”,再度刷新了光量子信息的技术水平和“量子计算优越性”的世界纪录。2024年1月,中国第三代超导量子计算机“本源悟空”上线运行,该量子计算机搭载72位自主超导量子芯片“悟空芯”(共198个量子比特,包含72个工作量子比特和128个耦合量子比特),是目前中国最先进的可编程、可交付超导量子计算机。

量子计算技术的进展激发了广泛的市场关注和投资热情,机器学习、数字安全、搜索引擎、数值模拟等对算力高度依赖的技术领域及与之相关的能源神经网络、航空航天等众多产业领域都将随着量子计算的成熟迸发出全新生命力,反过来又将反哺量子计算的市场规模和生态链更快壮大。

4.天地一体化新一代通信网络

天地一体化新一代通信网络是支撑万物互联与可信智能社会的重要新型基础设施,是承载未来科技与产业深度融合发展的关键底座,符合我国重大战略需求。对此,我国在首批启动的“科技创新2030——重大项目”中设立了“天地一体化信息网络”项目,由中国电科牵头实施,按照“天基组网、地网跨代、天地互联”思路,以地面网络为基础、空间网络为延伸,最终目标是实现太空、空中、陆地、海洋全覆盖。

在“空间信息网络基础理论与关键技术”重大研究计划和“宽带通信和新型网络”重点专项等一系列项目的共同支持下,我国将全面加强新一代互联网协议、新一代信道编码及调制、新一代信道编码、极化多址接入系统的设计与优化、基于深度学习的信号处理、新一代天线与射频、超大规模天线、一体化射频前端系统、太赫兹无线通信系统、动态频谱共享、基于AI的无线通信、区块链、网络切片、随流检测、网络分析、自动调优、网络智能、软件与开源网络等关键技术与系统的研究开发,推进天地一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、宽带窄带一体化、传输接入一体化驱动下的多层覆盖、多网融合、全域覆盖,更好满足多场景、多频段、多制式的差异化性能需求,加快实现从5G移动物联网时代向6G万物深度智联时代的跨越。

5.氢能

我国虽然已成为世界第一产氢大国,但从全产业链来看,核心关键技术总体处于跟跑阶段,少数环节存在并跑,关键核心技术和重要装备设施还没有完全实现自主可控,氢能产业整体上还处于初级发展阶段。制氢技术方面,化石能源制氢具有优势,如煤制氢、天然气制氢处于全球领跑地位,其他技术大多处于并跑、跟跑水平;储运技术方面,一定程度上,氢储运已经成为中国氢能产业发展的“卡脖子”环节;加注技术方面,与国际领先水平差距较大,加氢枪、压缩机等相关设备基本都依靠进口;氢燃料电池汽车产业整体处于规划和起步阶段,初步掌握了燃料电池电堆与关键材料、动力系统、整车集成等核心技术,但质子交换膜、催化剂、碳纸等关键零部件和材料仍依赖进口,产业化水平相对落后。

目前,我国已形成京津冀、华东、华中、华南四个区域性产业集群。京津冀是我国较早开展燃料电池电堆和关键零部件研发的地区;华东是我国燃料电池车研发与示范最早的地区;华中是我国燃料电池重要零部件研发和客车大规模示范地区;华南是我国燃料电池车大规模示范和加氢网络规划较为成熟的地区。


三、相关建议

(一)建议关注未来产业新的增长点及其带动性

在人工智能、量子计算、5G等领域,我国已经取得了重要突破和进展,一些新兴领域,如脑机接口、6G网络等也在快速发展中,这些领域都有望形成新的产业增长点。更值得重视的是,未来产业多属于复杂产品系统,产品架构、生产系统或应用系统复杂度高,不仅具备巨大增长潜能,还能极强带动原材料、零部件、装备设备、软件应用、生产性服务等相关产业发展。

(二)建议关注未来产业集群、创新型中小企业孵化基地中孕育的三类受益企业

未来产业集群易于构建完善的产学研产业创新生态,产业化效益和水平突出,与孵化基地将产生投资机会。《实施意见》提出,建设未来产业创新型中小企业孵化基地,梯度培育专精特新中小企业、高新技术企业和“小巨人”企业。这其中,将孕育相关领域三类受益的企业:一是科研实力强的高新技术企业,如人工智能、量子计算等领域企业;二是具有市场优势的大型企业,如智能制造、新能源等领域企业;三是具有创新能力的中小企业,如新材料、生物技术等领域企业。

(三)建议根据政策导向和应用场景进行投资

国家和地方在细分领域采取专项政策和揭榜挂帅等方式激发未来产业创新潜力并提供长期资金支持。此外,未来产业能否规模化发展,很大程度上取决于源头技术突破的衍生应用,而大量的应用场景是我国的比较优势,可为技术创新提供真实的实验环境和大规模验证数据,有助于加速聚集产业发展的各种资源。

(国新基金)


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