中國網/中國發展門戶網訊 習近平總書記在深圳經濟特區建立?40?周年慶祝大會上提出：“要圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業鏈，前瞻布局戰略性新興產業，培育發展未來產業，發展數字經濟。”前瞻謀劃未來產業是我國實現高質量發展、構建新增長點的關鍵所在，更是我國新時期構筑長期競爭優勢的戰略機遇。美國、歐盟和日本等也充分認識到前沿科技的無限潛力和深遠影響，紛紛強化對未來產業的布局，以期搶占世界科技競爭制高點，在全球競爭中贏得未來產業的發展先機。

目前，國內學術界對未來產業的研究非常有限，較少涉及未來產業演進規律的理論研究。本文嘗試構建面向未來產業的創新生態系統框架，探討培育未來產業發展的可行性路徑，為制定促進未來產業發展的戰略與政策提供參考。

未來產業概念及其演化

未來產業概念源自于各國政府的發展實踐。早在?20?世紀?80?年代，英國和法國出臺相關政策以促進未來產業發展。近年來，未來產業再次得到各國重視。2019?年，美國白宮科技政策辦公室發布《美國將主導未來產業》報告，指出人工智能、先進制造業、量子信息科學和?5G?通信?4?個產業屬于未來產業范疇。學術界關于未來產業的研究多集中于概念內涵與特征的探討，對未來產業的戰略高度和本質特征把握不夠全面，缺少對未來產業本質及其演化規律的系統性研究。

未來產業的內涵與特征

國外學者關于未來產業的研究多集中在對美國未來產業發展計劃的歸納總結，如?Mckernan分析了美國未來產業發展計劃實施中協作機制等。Ross在《未來產業》（The Industries of the Future）一書中指出：機器人、尖端生命科技、網絡安全和大數據是推動未來?20?年全球經濟社會變遷的關鍵產業。國內學者對未來產業概念的研究多是從其對全球經濟社會變遷的重要性出發，強調對經濟社會發展全局的引領作用。陳勁將其定義為：未來產業是重大科技創新產業化后形成的，比戰略性新興產業更能代表未來科技和產業發展的新方向，是對經濟社會變遷起到關鍵性、支撐性和引領性作用的前沿產業。李曉華和王怡帆認為：未來產業是由處于探索期的前沿技術所推動、以滿足經濟社會不斷升級的需求為目標、代表科技和產業的長期發展方向，會在未來發展成熟和實現產業轉化，并形成對國民經濟的重要支撐和巨大帶動，但當前尚處于孕育孵化階段的新興產業。本文認為：未來產業是由前沿科技與顛覆性技術突破所推動形成的具有引領性和高成長潛力的戰略性產業，對國家或地區經濟發展具有重要支撐和巨大帶動作用、關系著國家或地區的發展命運。

未來產業具有戰略引領性、超強顛覆性、高成長潛力等典型特征。戰略引領性：未來產業是依托前沿科技和顛覆性技術突破而形成的產業，代表科技和產業長期發展的方向，帶動和引領國家或地區經濟發展的未來方向，決定國家或地區未來發展的競爭力。未來產業對各領域具有很強的滲透性，更容易實現群體性的爆發成長，為后發國家或地區“變道超車”和“換道領跑”提供了更多可能。超強顛覆性：未來產業發展所帶來的顛覆性不僅體現在前沿科技的發展與突破，還體現為與數字技術、綠色技術在國民經濟各領域的跨界融合、創新迭代、疊加發展；而這種因技術變革所引起的產業樣態改變和價值體系重塑，即對產品形態、生產方式、商業模式和治理機制等全方位的顛覆性改變，是由產業技術變革而引發的生產變革、管理變革、體制變革的整體性變革。高成長潛力：處于萌芽或起步初期的未來產業，因其核心技術的實用性和商業價值已經初步得到驗證，對現有技術或產業具有很強的替代性，或是與現有技術或產業融合從而提供性能更強、效率更高、成本更低、體驗更好的產品或服務，這些前沿科技一旦實現大規模商業應用，必將表現出良好的成長性。

此外，未來產業從基礎研究、技術轉化到成功產業化是一個充滿不確定性的非連續創新過程，其科技和產業的雙重屬性十分突出。由于其處于技術和產業發展初期，除上述典型特征外，還衍生出發展周期長、不確定性高、資金投入大、跨領域多主體協同等特點。

未來產業的發展演化

與具有相對明確產業形態、產業邊界、發展模式的產業相比，未來產業因突出的前瞻性和不確定性而呈現出長期動態演化趨勢。未來產業處于其生命周期的初期階段，隨著產業化進程的加快，會逐漸發展成為先導產業、支柱產業，也會有一些前沿科技在應用過程中被驗證缺乏商業價值而退出未來產業（圖?1）。

未來產業發展初期，因前沿技術本身剛脫離實驗室，缺少應用場景，需要不斷創造、挖掘、拓展需求，對新產品/服務的性能、安全、價格等進行不斷試錯和探索，并圍繞新技術、新產品、新服務來建設和完善相應的產業上、下游體系，最終實現商業化的產品形態、應用時間等都難以被預測。所以從無人區走出來的前沿科技成功實現商業價值的過程存在諸多不確定性。一旦核心技術趨于穩定，產品原型進入規模化商業應用，未來產業就會進入快速發展軌道，呈現高速增長態勢。隨著未來產業逐漸明顯的技術滲透效應和擴散效應，有利于推動其他產業提高生產效率、降低生產成本、改進產品體驗等，成為國民經濟先導產業。當未來產業核心技術的改進與成熟及市場需求相對穩定，產業規模隨之擴大，部分未來產業可能會發展成為國民經濟支柱產業。

世界各國未來產業的布局

世界主要國家已將未來產業視為搶占前沿科技和產業發展制高點的先手棋，在戰略規劃、研發投入、研發組織、市場培育等方面制定了具體而強大的舉措。各國在未來產業發展布局主要有?3?個特點。

明確未來產業發展所依托的核心關鍵技術領域。各國聚焦于信息、生物、材料、能源等新技術領域來培育未來產業。美國提出重點發展人工智能、先進制造、量子信息科學和?5G?通信等新技術；日本重點支持人工智能、數字經濟、環境能源等未來產業發展；韓國將放射線技術定義為新一代“原子能新產業”并進行重點培育。

加大對未來產業的投入強度。各國對未來產業相關前沿科技的研發投入力度再創新高。美國白宮、美國國家科學基金會和美國能源部宣布投入超過?10?億美元新建?12?個人工智能和量子信息研發機構。日本在《實現面向未來投資的經濟對策》中的經濟刺激計劃投資規模高達?28?萬億日元（約合人民幣?1.71?萬億元），其中重點圍繞人工智能、新材料、宇宙航空、能源技術等未來產業布局基礎研究。

探索革命性的創新組織、新范式。各國都在嘗試通過建設新型研發組織模式來促進未來產業的發展。2021?年，美國總統科技顧問委員會在《未來產業研究所：美國科學與技術領導力的新模式》中提出了建立未來產業研究所來創新未來產業的研發模式、管理結構和運營機制等建議；而德國、英國和法國正在建設產學研協同的未來醫學集群和園區。

未來產業創新生態系統的一般性框架

隨著創新生態時代的到來，創新范圍、創新組織和創新行為都呈現出新的變化與特征。未來產業的發展依賴于良好的經濟基礎和產業條件，更離不開創新要素和創新能力的有效支撐。

未來產業創新生態系統的定義與功能

由于創新生態系統研究對象的廣泛性和多元化，學術界對“創新生態系統”范疇的研究差異較大。既有學者研究焦點企業、企業技術、復雜產品等微觀層面的創新生態系統。例如，Adner提出創新生態系統是擁有相互需求的多元異質者之間以實現共同價值主張為目標所建立的聯盟結構。也有學者從特定產業或產業集群、區域、國家等中觀和宏觀層面研究創新生態系統。例如，Freeman將國家創新系統定義為“一種由公共和私人部門共同構建的網絡，一切新技術的發起、引進、改良和傳播都通過這個網絡中各個組成部分的活動和互動得到實現”。

研究對象和研究層次的廣度與深度使創新生態系統的內涵過于碎片化，缺少能夠覆蓋全部研究范疇且反映創新生態系統本質的普適性定義。國內學者在此方面進行了一定的探索。高山行和譚靜指出，創新生態系統是不同層次的創新系統基于其資源和活動，通過系統間目的的連接而形成具有演化功能的有機體。結合未來產業以前沿技術、顛覆性技術的重大突破為基礎，具有引領性、不確定性、生態依賴性等特點，本文認為：未來產業創新生態系統是圍繞未來產業培育與發展形成的各種創新群落，在創新環境中相互作用、相互影響下構建的動態性開放系統。

未來產業創新生態系統的功能表現為：優化資源配置的功能。一般來說，產業發展過程中可利用的資源是有限的，需要有合理的資源調配機制。未來產業從培育初期開始就需要投入大量創新資源，未來產業創新生態系統能夠引導和優化創新資源、創新要素的配置效率，通過創新參與者之間相互協作，建立廣泛的網絡聯結，使得各類創新資源在系統內的配置更加合理，實現有限創新資源的高效利用。增強風險防御的功能。多數情況下未來產業都是從開發核心技術或設計產品原型的初級階段開始培育，技術和生產路線具有高度的不確定性，即未來產業的發展過程中將在產品形態、業務流程、產業業態、商業模式、生產方式、組織方式等產業樣態面臨諸多風險。未來產業創新生態系統能夠通過創新參與者之間的協同，消化試錯成本，分散失敗的風險，增強防御創新風險的能力。提升創新效率的功能。未來產業具有起點高、投入大、跨領域協同等特點，其創新活動涉及前沿科技突破、知識成果孵化與產業化。未來產業創新生態系統為系統內的參與者從創新資源的配置到創新信息的溝通再到創新趨勢的判斷等提供了有效交流平臺，系統內的參與者相互在創新活動的合作中及時掌握創新資源流動趨勢，實現創新參與者之間能力的互補，從而提升創新系統的整體效率。

未來產業創新生態系統整體框架

未來產業創新生態系統更多聚焦于創新群落與創新環境如何推動系統加速向高階演化，即加速將科學技術知識從理論構想的孕育孵化階段轉向技術產業化、產業規模化階段，不斷推動未來產業快速成長。未來產業創新生態系統由創新群落和創新環境構成（圖?2）。

創新群落包括前沿知識創造群落、應用場景轉化群落和產業價值實現群落?3?個群落。每個群落一般都會包括企業、大學、科研院所、新型研發機構和政府等創新參與者。各參與者根據所在群落的定位和使命承擔著不同的角色和功能。①前沿知識創造群落——未來產業培育和發展過程中前沿及基礎共性技術的知識源頭。未來產業的發展對知識具有高度依賴性，需要從知識優勢和創新能力開始塑造生態系統。前沿知識創造群落產生的原創性論文、專利等成果是培育和發展未來產業價值實現的前提。前沿知識創造群落產生知識的過程能夠形成外溢效應，并對整個系統內知識學習的氛圍產生長期影響，從而有利于提升系統整體創新能力。前沿知識創造是未來產業創新生態中最為關鍵的任務之一。前沿知識創造群落中的參與者包括政府、大學、科研院所、新型研發機構、企業等。②應用場景轉化群落——連接前沿科學研究與未來產業價值實現之間的“橋梁”。未來產業實現可持續發展的關鍵是要具有穩定的規模化需求。應用場景轉化群落將具有公共品性質的前沿及基礎共性技術知識轉化為商品的過程，是在新的范式或新的軌道上探索前沿科學研究知識成果商業價值的實現。因此，應用場景轉化群落需要具有極高的發明創造力、市場敏銳度和風險感知力；需要充分發揮市場機制的作用，創新基于前沿知識創造所產生的技術成果轉移轉化機制。應用場景轉化群落中創新參與者主要包括政府、大學、科研院所、新型研發機構、企業和中介服務機構等，各參與主體間合作的基礎是對源自基礎研究的重大發現或是前沿技術的重大突破開展具象化的技術應用落地。應用場景轉化群落中涉及的主體眾多且相互間聯結緊密，可以通過構建以企業、大學、科研院所等為主體的聯合創新體直接開展前沿技術的落地與轉化，其優勢在于轉化周期的縮短和轉化效率的提高。③產業價值實現群落——未來產業實現前沿及基礎共性技術最終商業價值的實踐者。產業價值實現群落需要為已經具備產業化條件的前沿技術構建生產、銷售與服務的價值鏈，形成相應的生產與應用能力，將前沿知識創造群落所產生的知識形成最終產品提供給消費者。前沿科技最終形成產品，往往會給現有生產材料、工藝、人員等帶來挑戰。因此，產業價值實現群落需要升級相關配套體系，實現對現有產業鏈、價值鏈的重塑，形成未來產業可持續發展最終依賴的完整生產服務體系。產業價值實現群落的創新參與者包括政府、企業、大學、科研院所、新型研發機構和中介服務機構等。產業價值實現群落中的參與者在與現有產業體系嵌入融合過程中，實現未來產業對當前各行業、各領域的滲透和牽引，帶動生產力發展、提高生活質量、引領經濟社會發展。

創新環境是創新群落與圍繞其間的要素相互作用過程中人才、資本、平臺和政策等資源的集合。創新群落與圍繞其間的要素相互作用，合理配置和使用，確保系統的可持續發展。未來產業發展過程中所涉及的創新鏈、生產鏈、價值鏈不僅會受到所處創新生態系統內部環境的影響，也會通過與外部環境互動來促進未來產業創新生態系統內部環境要素的演化與完善。技術發展、經濟發展和社會發展等因素是影響未來產業創新生態系統的外部環境因素。

未來產業創新生態系統群落的角色功能

未來產業創新生態系統的前沿知識創造群落中：政府的功能，是要加強對未來產業在戰略規劃、產業政策和創新治理等方面的引導作用，調動多元科研力量超前謀劃和布局未來產業。通過科學研判和科學決策，戰略性布局特定領域，投入人才、資金、技術等一系列資源來服務于特定方向的未來產業發展，并爭取在產業布局過程中有效規避部分風險。例如，與未來產業發展高度相關的顛覆性技術研發方面，英國、日本、瑞典等國家開始學習和模仿美國國防高級研究計劃局（DARPA）的運作模式，全面布局國家顛覆性技術研發。大學和科研院所的功能，更多是要加強在基礎研究和人才培養方面的引導作用，與企業、新型研發機構等創新參與者之間充分互動，協同創新。新型研發機構的功能，更多是要強調通過新機制、新模式，以高端引領、高效協同的方式聯合多元研究力量深度參與原始創新。企業的功能，更多是要強調其與所在群落中各成員的深度互動，在信息傳遞與反饋中，企業將自身在創新活動中的知識需求及時、準確、全面地傳遞給知識創造群落中的其他成員，并適時參與知識創造。

未來產業創新生態系統的應用場景轉化群落中：政府的功能，在于要發揮好前沿基礎研究和共性技術的正外部性作用；在知識轉化過程中為新知識、新技術提供應用場景及完善便捷的基礎設施，運用稅收、創新獎勵、金融、平臺等制度創新來激發創新參與者的創新動力。大學和科研院所的功能，更多是為知識應用提供智力支持，作好從知識到成果的轉化銜接。同時，在應用場景創新和前沿科技轉化過程中為企業培訓具有知識、技術、技能的經驗型創新人才。新型研發機構的功能，更多是要發揮對新知識、新技術商業價值的理解與把握，保障和提高知識的轉化效率。新型研發機構要充分發揮自身在基礎理論研究與產業價值實現之間的聯結作用，要具有對技術應用場景或路線的挖掘、識別和創造能力，從而理順和賦能到前沿科技的應用過程。企業的功能，更多是強調要打通新知識與市場需求之間的聯結通道，圍繞焦點企業形成轉化網絡，將前沿知識創造群落產生的知識轉化為可應用的技術、產品、服務，完成小試、中試等環節。企業要主動從需求端挖掘前沿科技應用的最大可能，一旦企業掌握未來產業核心關鍵技術，就將獲得先發優勢，形成在未來產業的核心競爭優勢。中介服務的功能，更多是強調在前知識轉化過程中，根據前沿技術特點創新技術轉移轉化的服務機制，盡量延伸技術轉移轉化服務鏈條的前端，結合前沿技術的特殊屬性有針對性地提供規范的各類轉移轉化服務，如技術評估、技術交易、技術轉讓、技術代理、技術拍賣和技術集成等，從資金、人才、配套設施等全方位提供資源保障。此外，要考慮到部分前沿技術具有的公共屬性，在中介服務過程中探索開展公益性的技術轉移服務新模式。

未來產業創新生態系統的產業價值實現群落中：政府的功能，更多的是強調在未來產業處于不具備完全競爭能力的發展初期，在財稅、人才、金融等方面創新制度供給，為未來產業發展創造適宜的制度環境。同時，政府也要對前沿科技大規模應用過程出現的倫理等問題做好治理。企業的功能，是在產業價值實現群落中發揮核心作用。當產品/技術具備生產條件后，企業會在價值鏈上找到合適位置，參與未來產業價值鏈的構建。企業要嵌入原有價值鏈/產業鏈，提升未來產業的整體效率，還要在生產實踐中不斷優化未來產業體系的效率。大學、科研院所和新型研發機構的功能，是發揮其知識、研發、人才等優勢，為未來產業關鍵核心技術的升級提供智力支持。中介服務的功能，是服務于整個未來產業的發展，助力以企業為核心的價值網絡實現做大做強。

未來產業創新生態系統的重要主體與關鍵要素

未來產業是技術與技術、技術與產業之間的深度融合和耦合，強調政府、大學、研究機構和企業等各類創新主體之間的深度互動。與一般產業創新生態系統相比，未來產業的特征決定了前沿知識創造群落、應用場景轉化群落和產業價值實現群落在動態演化過程中發展的不平衡性，也決定了每個群落內部創新參與者角色功能定位的差異，尤其是政府和企業家精神在未來產業創新生態系統演化發展中扮演著重要角色。

政府是未來產業發展的總設計師和制度供給者。政府需要從戰略高度重視未來產業布局，前瞻謀劃未來產業的發展。政府需要統籌配置關鍵資源，做好技術供給的資源保障者。在支撐前沿科技探索的基礎研究領域加大投入與創新研發模式，引導形成適合未來產業發展的組織新模式。政府要創新運用各類政策工具，推動應用場景的設置與迭代，加速前沿科技知識落地應用。④政府需要重視前沿科技的倫理困境與技術風險，積極探索適合前沿科技的治理框架和治理手段。

企業家精神是實現未來產業成長和發展的關鍵推動力量。未來產業發展具有極大的不確定性，從前沿知識創造到應用場景轉化再到產業價值實現都存在極高風險。因此，未來產業發展過程中，各參與主體需要基于企業家精神的創新與拼搏，以敢為天下先的勇氣迎接風險挑戰。尤其是在應用場景轉化和產業價值實現過程中，企業家既要有對前沿科技與共性基礎技術轉化為產品的靈敏的商業價值判斷力，也要有在不斷試錯中承擔失敗風險的魄力，還要有對替代和破壞傳統產業的“攪局力”。因此，在相關制度環境建設上，需要不斷通過改革，在實現對創新的激勵和溢價變現時能夠發揮好市場的作用，讓更多的企業家和投資人在一個鼓勵包容的環境下勇于創新。

培育未來產業創新生態系統的實踐思考

未來產業的競爭是生態培育的競爭。當前，國際競爭環境復雜多變，“斷鏈”“脫鉤”威脅著產業創新發展的各個環節。構建面向未來產業的創新生態系統是世界各國發展未來產業共同面臨的戰略選擇。創新要素的識別、創新主體的協同和創新環境的優化是培育和發展未來產業的重要抓手。

強化未來產業創新要素的供給質量。類腦智能、量子信息、基因技術、未來網絡、深海空天開發、氫能與儲能等未來產業方向的科技創新對人才、技術、資金等要素都具有較高的門檻要求。要建立未來產業創新要素的識別和配置機制，用好技術預見和各類要素評價方法對人才、資本、技術、數據等未來產業發展所需要的創新要素進行識別。同時，根據未來產業發展在不同階段對創新要素的需求變化，對人才、資本、技術、數據等各類高端創新要素進行有效配置，提高創新要素的集聚水平、促進創新要素間高效流動，保障未來產業發展所需要的要素供給質量。

加大未來產業培育政策的供給力度。從前沿技術到未來產業的過程是充滿不確定性和難以預知的，期間的技術路線、應用領域時刻處于動態變化中。未來產業培育政策面臨新的需求和挑戰。要加大對跨學科跨領域項目的支持力度，最大范圍內培育出更多更好的新技術；要推動類腦智能、量子信息和未來網絡等領域新型基礎設施的建設，為前沿技術創造更多應用機會，綜合運用財稅等各種政策工具開展試點示范；要引導地方政府提前培育和儲備符合本地科技、產業特點的優質潛力項目，與傳統產業、戰略性新興產業形成配套，構建未來產業集群梯次發展體系。

強化未來產業關鍵環節的供給安全。基礎材料、核心零部件、基礎工藝、通用技術等是未來產業發展的根本依托。要強化基礎研究，全面提升原始創新能力，為前沿技術提供基礎保障；要加快突破一些關鍵基礎技術和“卡脖子”環節，避免前沿技術在產業化過程遭遇供應鏈安全問題；要加大頂尖人才的培育和引進，打造與未來產業發展相適應的人才支撐體系，建立前沿領域緊缺人才清單，定向引進未來產業發展所需人才，提高人才引進的精準度和產業適配度；要重點關注人工智能、合成生物等前沿技術引發的科技倫理問題，開展和推廣科技倫理教育，促進科研和產業人員的科技倫理意識養成。

（作者：李軍凱、高菲、龔軼，北京市科學技術研究院；編審：楊柳春，《中國科學院院刊》供稿）