中国网/中国发展门户网讯 中国式现代化是新时代中国最大的政治，高质量发展是中国式现代化的首要任务，科技创新是高质量发展的主引擎，新质生产力是科技创新的总牵引。数字技术到了联袂赋能复合突破的关键战略窗口期，并裹挟整个人类社会加速进入数字文明时代，而且以数字技术为底座的新技术呈现迭代叠加、加速演进的新态势。正如习近平总书记所指出的那样“数字技术正以新理念、新业态、新模式全面融入人类经济、政治、文化、社会、生态文明建设各领域和全过程，给人类生产生活带来广泛而深刻的影响”。在数字技术冲击和装备下，“数据石油”更是成为技术变革的重要催化剂和动力源，科技创新的速度和新技术产业化的浓度成为各国竞争力的所在。面对世界之变、时代之变、历史之变，不断创新高技术，催生新质生产力，是应对世界大变局、增加国家引领力，从而战胜不确定性的根本法宝，也是变危为机的前置条件，直接决定了我们能否在新一轮科技革命和产业变革中勇立潮头，砥砺前行，引领世界发展。

数字时代科技创新成为经济社会发展的主引擎

当前，人类正处于历史性时代跃迁的关键时期，与工业文明相比，以人工智能、云计算、物联网、大数据、区块链、3D打印等互联网技术为标志的新一轮技术革命对人类社会产生了颠覆性的更为广泛且深远的彻底影响，“全世界进入颠覆性变革新阶段”。数字时代呈现出的开源共生、开放互惠、对等互利、共享圆融、全球运作的特质，表现出的无限链接、动态协同、范围经济、不确定性等特征也重塑了科技—经济—社会创新范式，更进一步变革了国家之间竞争方式及动摇了世界秩序格局。这迫切需要我们站在时代变革的宏大叙事背景下对其进行多维度深层次的解构，以便更加明确战略导向，进一步凝聚共识。

数字时代科技创新无边界特性急需塑造国际治理新秩序

长久以来，地理空间单元的地缘政治冲突始终伴随人类发展的各个阶段。早期，地缘政治主要以军事为手段展开平面直接冲突对抗，目的在于抢人占地。随着经济全球化的开启和工业化对经济全球化的深化，经济利益在国家总体利益中的位置显著提升，国家间的军事争夺逐渐为经济与市场竞争所替代，成为外交事务的关键内容。进入数字时代，开源共生的技术支撑、开放互惠的运维环境、共享圆融的主体架构、对等互利的竞合多赢和全球运作的市场范围成为经济社会运行的新法则。区别于地理空间，数字空间表现出明显的无边界和跨界互融共享的特性，且数据生产要素的力量逐渐超越甚至取代了传统的军事力量、经济力量，成为国际关系的主导力量。同时，随着人工智能等新型数字技术的不断进步和加速应用，推动数字平台公司的权利进一步扩大，使传统地缘政治出现了新的战略空间，国家可以透过平台企业并通过网络和数字技术来实现政治目标。

更为关键的是，数字空间下的信息流通的无限制、全球连接和交流、实时在线交互、虚拟社区和数字身份、知识的共享和创新等加速了数字地缘版图的形成，这一版图在新技术、新模式的推动下也在不断刷新重构，形成了对传统地缘政治版图和世界格局的颠覆。而要在数字地缘版图和世界格局中占据有利地位，势必要不断提升和强化科技创新的水平和速度，大力发展数字技术和处于创新链、产业链、人才链高端地位的数字产业，提升国家在国际数字空间的影响力和控制力。谁掌握技术主动权，不仅能在以构建“小院高墙”的大国对抗竞争中赢得先机，也能为国家提供新的战略发展机会和国际合作平台，特别是数字技术还为国家架构域外治理体系在全球治理和国际规则制定中发挥更为积极的作用提供了关键支撑。此外，依托于信息网络及先进数字技术的数字国际竞争，展现出隐蔽性强、成本低、打击范围广、见效快的优势，成为国家新的权力依托，这也要求我们必须具备高水平的科技自立自强能力。

科技创新的自觉自发才能成为全球引领者

从实践逻辑来看，我国科技战略正处于由模仿追赶向引领创新转变的重大战略拐点。在数字时代，创新范式的迭代演进呈现出“责任式创新”“整合式创新”“有意义的创新”和“引领性创新”的新的规律性特征，技术迭代和技术创新突破的速度显著加快，突变式的技术成果涌现，颠覆了传统技术线性发展的认知。这些新变化使得如今的创新特别是原始创新更依赖于综合性、系统性、生态型的科学技术创新体系，而其背后来自于由战略愿景驱动的全面和协同的“整体创新”（holistic innovation）新范式的支撑。与此同时，国家之间的技术交流、扩散、合作变得更为紧密。而这种交流合作及其形成的科技竞争，事实上也成为国家间争夺全球科技创新资源的配置权之争。

习近平总书记指出，“科技创新成为国际战略博弈的主要战场，围绕科技制高点的竞争空前激烈”。只有全面占据全球创新链、产业链、价值链的高端，锻造“引领性创新”的能力，才能把安全发展的战略机遇牢牢掌握在自己手中。在新的时代，具体技术产品上实施禁运的作用日渐式微，利用科技领域中的专利、标准、规范等制度手段进行“阻击”则成为新的对抗方式和战斗武器。这使得仅仅追求突破“卡脖子”“卡脑子”技术难以从根本上扭转在参与国际竞争中的劣势，而要求我们还要在“卡嗓子”的规则、议题、标准引领等方面发挥全球先导者的角色。

科技原始创新是摆脱经济周期约束的关键

从人类的发展史来看，由于技术革命的不断涌现，世界经济总是处于大周期嵌小周期的循环之中，而经济危机也总是周期性重演。美国经济学家安瓦赛克（Anwar Shaikh）分析了自1890年以来美国和英国的通用价格水平（以黄金表示的价格）的变动，并确定了3个长周期。而回顾更早的世界史，人类迈入“海洋时代”以来，有包括葡萄牙、西班牙、荷兰、英国、美国5个主权国家经历了相应的技术范式创新周期，以及与之对应较为明显的经济周期波动，且“每一次科技和产业原创都深刻改变了世界发展面貌和格局”。15世纪的葡萄牙的兴盛来自于数学天文学知识及改进的指南针技术的应用。16世纪的西班牙主要依靠造船和航海技术。17世纪的荷兰主要得益于航海和金融技术。18世纪英国的强势崛起来自于蒸汽机引发的第1次人类质的突变，引爆工业革命；这次产业革命常常被认为是人类历史上真正具有革命意义的彻底变革，它彻底改写了经济政治社会运行的逻辑。20世纪美国的霸权地位在于抓住了电力和信息引发的第二、三次工业革命的重大机遇。

历史性地纵观从葡萄牙到美国的霸主更替，衰败或遭遇的发展危机主要在于制度环境和技术革新陷入止步不前的困境。可以说，繁荣与危机总是伴随连续累积的自主创新和逐渐弥漫的技术扩散，萧条与复苏总是伴随技术范式质变和重大技术革命。正如历史学家霍布斯鲍姆在其名作《产业与帝国：英国的现代化历程》所描述的那样：“正是产业革命，将英国正式推向了新帝国的全球霸主地位。不过，令人惊叹的是，也正是新的产业革命，将跟不上革命步伐的不列颠新帝国，摔下神坛”。熊彼特认为创新周期形成经济周期，而罗斯托认为，经济长波与经济阶段相对应，每个阶段首先由技术突破引发主导产业的崛起，带动经济的复苏，随后技术逐渐扩散，推动经济的繁荣，最终由于技术被更新的技术替代引发经济的衰退。

正如习近平总书记所概括的那样，“创新始终是一个国家、一个民族发展的重要力量，也始终是推动人类社会进步的重要力量”。可以雄辩地看出，科技创新是摆脱经济周期约束，扭转周期衰退，引领新一轮繁荣的重要前提条件。而在数字时代，人类逐渐进入原子化社会，大数据、人工智能、云计算、区块链、元宇宙等先进技术有希望构建出准确完整的人类运行轨迹图谱，能为宏观调控和微观治理提供更有力的技术赋能，人类行为和经济运行也极有希望变得可以精准预测。

数字时代科技创新是提供世界治理中国方案的关键

在数字时代，科技创新治理是国家治理不断创新的新常态，治理行为也以产业的形态出现，像产业升级那样，治理模式也不断需要升级，否则就会掉队落后，甚至会被开除“球籍”。习近平总书记多次强调，要“更加重视运用人工智能、互联网、大数据等现代信息技术手段提升治理能力和治理现代化水平”。从动力的视角看，数字时代的新技术革命能对经济治理、政治治理、文化治理、生态治理、社会治理等形成新的技术和理念层面的支撑。当前，经济社会发展进入以易变性（volatility）、不确定性（un-certainty）、复杂性（complexity）和模糊性（ambiguity）为特征的乌卡（VUCA）时代，以社会趋势、人类元素、变化技术、信息管理等相互作用为突出形态的动态社会系统成为国家治理的新关注点。面对数字经济条件下日益增加的复杂性和不确定性，国家治理体系表现出整体感知能力大幅提升、各类数据平台成为国家治理体系的依仗和重要组成部分，以及国家治理的实现方式由以结果为导向的事后控制转变为基于数字技术的过程治理等新特征；而适应这些新特征则需要以科技创新作为关键的基础性支撑，这同样需要实现高水平的科技自立自强。

工程生态是数字时代产业变革的培养皿

从科学与社会发展的互动关系看，科学和技术知识需要经过工程化的过程才能成为直接的新质生产力。脱离工程化的过程，处于工程活动之外的科学和技术知识都仅为四处游荡的生产要素，工程科技将科学发现同产业发展联系在一起，成为经济社会发展的主要驱动力。习近平总书记指出，“工程科技的每一次重大突破，都会催发社会生产力的深刻变革，都会推动人类文明迈向新的更高的台阶”。数字经济中，创新与经济的耦合关系越来越强，国家的高质量发展和社会的可持续进步更加依赖于产业变革。工程生态作为数字文明时代产业变革的社会基础设施，在大数据、人工智能、5G通信和区块链等新技术推动下，将进一步深刻改变我们的生产、生活与治理模式，更将成为不断催生产业变革的重要动力和关键性国家创新基础设施。

工程生态的概念内涵

工程生态是一种有关工程活动的思维和理论范式，是以工程这一人造物为主，以生态演化价值为辅，通过“生态”隐喻的思维方式去认识和研究工程，揭示工程个体的能动性、彼此竞合的共生关系，以及与外部环境互动的特点，强调系统性、生态性和协同性，有助于更好地理解新产业革命的趋势和未来方向，并为加强基础研究、构建新技术产业化平台、提升创新能力和建立新技术产业化体系提供理论框架设计。工程生态的研究对象和主体是工程，它不但把人、生物界看作生命体，而且把机器、产品、社会机构、社会环境因素等也看作是“类生命体”，把工程生态看作是广义生态系统，从“微观—中观—宏观”对“工程”的“动态生命”和“广义生态”进行全视野、跨学科的理论、实践分析和研究。

产业变革的工程生态的核心要义

产业变革不但包括技术要素（或“维度”）的变革，而且包括“工程制度”“工程共同体成员和结构”“生产方式”“生活方式”“城市化进程”“社会面貌”等方面的变革，是工程生态多要素相互纠缠互动赋能的全面性范式变革创新。产业变革的过程可划分为产业原创阶段（从“0”到“1”产业）即未来产业、产业衍生阶段（从“1”到“100”产业）即战略新兴产业和产业成熟升级阶段（从“100”到“10 000”产业）即传统产业优化升级3个阶段。据此我们可以把“产业变革工程”包括产业原创工程（从“0”到“1”产业创新）、产业衍生工程（从“1”到“100”产业创新）和产业升级工程（从“100”到“10 000”产业创新）。“产业变革的工程生态”则指以工程生态新范式分析与研究产业原创、产业衍生和产业升级。

产业变革的工程生态的系统构成

产业变革的工程生态指以工程生态新范式分析与研究产业创新和产业变革，是一个复杂而多层次的系统。其架构包括原生理念、关键共性技术、实体底座、生态培养机制、未来需求场景、标杆示范、资源整合和迭代创新及全球网络等。

原生理念是产业创新工程生态的基础。它代表了一种全新的思维方式和理念，是指导产业创新方向和策略的基本概念。原生理念强调从产业的本质和根本出发，寻找独特、创新的方法，引领产业创新向更高层次迈进。

关键共性技术是产业变革的工程生态的基本要件。工程联系着技术的应用和科学的基础，发挥着“扳机”和载体作用。关键共性技术为整个产业变革的工程生态提供稳定的能量和动力。关键共性技术指那些在多个领域或应用中都有关键作用，像“树根”一样，既是各个产业的供给机制也是支撑产业衍生的支柱。关键共性技术常常是某一产业或多个产业的核心驱动力，决定了产业本身的发展产业的未来发展方向、速度和质量。关键共性技术具有广泛的应用前景，可以在不同领域和产业中发挥作用，在创新工程生态中连接不同的参与者，促进资源共享与创新合作。

软硬结合的实体底座是产业变革的工程生态的基础支撑。一方面，实体底座包括具体的物质基础设施和硬件设备，如公共实验室、检测中心等，这些设施为研发、生产和测试创新产品及技术提供了物质支持，为产业创新和产业变革提供了必要的条件和资源，使得创新能够得以实施和落地。另一方面，标准、认证及基础软件、智力资本等底座可以帮助实现数字化和智能化的创新，提供汇集不同的参与者的平台，形成协同创新的生态圈，实现产业的全面创新。

培育新产业、新业态、新模式是产业变革工程生态的主要功能。产业体系在工程生态支撑下不同产业之间不断深度融合、相互衍生、共享共生，形成各种新的产品、新的服务及复杂多样的产业种群、产业群落等，反过来又促进了经验和资源的共享，人力资本的新生，进而推动创新和竞争力的提升。同时，不同产业的产业适配度和产业体系位存在差异，在生态系统中所处的具体角色和功能各不相同，所有这些因素协同作用推动着产业变革。

未来需求场景创造是产业变革的工程生态的重要任务。未来需求场景是指基于科学知识和技术创新，构建起来的具有前瞻性、引领性和可持续发展的系统，能够预测和应对未来可能出现的问题和需求，应对不断变化的挑战和机遇，在全球范围内引领创新和发展方向，平衡经济、社会和环境的需求，实现长期可持续发展。未来需求场景的前瞻性体现在系统有超越眼前的限制，思考长远未来可能出现的挑战和机遇的能力；引领性则体现在系统能跟随现有趋势，并能积极塑造未来；可持续发展体现系统能在满足当前需求的同时，不损害未来世代的利益，实现政策制定、企业战略和社会参与的协同，达到经济、社会和环境多维度平衡。

标杆示范是产业变革的工程生态的重要手段和表现形式。标杆示范是指在特定领域或产业中，选择具有杰出表现和创新成果的项目或实践，通过其成功经验来激励和引导其他相关方的行动。建立标杆示范，可以展示先进的技术、最佳的实践和最成功的方法，激发创新热情和动力，提供案例借鉴和成功经验，从而促进产业的发展和创新。树立新的标杆和典范不仅是对工程最佳实践的体现，也是推动产业变革创新和优化的关键因素。新标杆是一个综合性的模型，能够高效融合供应链、价值链、资金链、政策链和文化链，从而实现全面和持续的优化和提升，为整个生态系统设置一个明确和可行的目标，激励所有参与者朝着更高的标准不断前进。

资源整合和迭代创新是产业变革的重要内容和方式。现代经济的工程活动通常要通过迭代不断演进，通过不断试错和学习来提高创新的质量和效率，推动创新能力和竞争力不断提升。迭代创新功能具体表现在将1次长周期创新变为多次短周期的叠加创新、通过多次迭代周期实现整体螺旋式上升的累计改进，以及以最小成本、最低风险来快速响应需求等3个方面。与生物基因变异相似，在迭代创新的每个迭代周期内改进都是有限的，所投入的时间和成本也是有限的，因此，将人力、物质、技术等资源进行整合，实现资源的优化配置和高效利用，是产业的迭代创新和发展的重要内容和方式。

全球创新网络链接是在经济全球化背景下，各类创新主体和创新要素组成的一种宏观范围（国家范围，全球范围）的创新资源汇集其中的宏观网络结构。全球网络有利于促进资源共享和优势互补，实现更优地资源配置和企业规划，推动技术交流和合作，跨地域拓展市场和实现国际化发展，促进跨国合作和投资，拓宽视野和激发创新思维。

产业变革的工程生态的功能分析

产业变革的工程生态具有兼容历史、动态融合、资源整合、迭代创新、服务支撑体系的功能。在兼容历史方面，工程生态在推动产业创新和产业变革的过程中，能通过尊重和利用历史积累的经验和资源，避免重复劳动和资源浪费，实现有机地延续和发展，平稳地推进企业和产业变革。在动态融合方面，工程生态中的不同组织、技术、人才和资源可以灵活结合，形成新的协同效应，通过打破边界，使资源和技术得到更好的配置和利用。在资源整合方面，工程生态可以将人力、物质、技术等资源进行整合，实现资源的优化配置和高效利用，同时可以分散单个组织的创新风险，为产业的创新和发展提供有力支持。在迭代创新方面，工程生态鼓励创新的持续迭代和演进，支持通过不断试错和改进形成循环反馈，推动创新能力和竞争力不断提升。在服务支撑体系方面，工程生态鼓励建立完善的服务支撑体系，为创新者提供必要的支持和资源，包括提供理念支撑、技术支持、资金支持、政策支持等，帮助解决问题、提供指导。

数字时代产业变革的工程生态设计思路

架构数字时代产业变革的工程生态，数字文明的理念和关键技术是基础，实体底座是将数字技术与实体经济结合的关键，培育现代产业体系系统是有效促进资源共享和协同创新的重要手段，平台工程生态机理是数字时代产业变革的工程生态的核心。以上要素相互关联、相互赋能，共同构建了数字时代产业变革的工程生态。

数字产业的原生理念和关键共性技术

习近平总书记强调，要“利用互联网新技术对传统产业进行全方位、全链条的改造，提高全要素生产率，发挥数字技术对经济发展的放大、叠加、倍增作用”。基于物联网、大数据、云计算、区块链技术、量子技术、人工智能等技术交叉所衍生出来的数字生产和数字服务技术已经可以成为独立的技术域和产业链，以数据作为底层驱动来影响和改变社会生产和生活方式，推动人类有史以来第二次质的突变的第四次产业革命蓬勃兴起。这些技术领域之间的相互作用和交叉融合产生了许多新产品、新服务、新业态、新模式，正在推动人类整个社会经济的数字化转型，并为未来的创新和发展开辟了新的前景。第四次产业革命是基于前三次产业革命的知识系统，同时以数字技术、网络空间虚拟系统、生物技术等新兴技术形成集群优势，为实时数据采集和远程监控提供了基础，为决策制定、预测分析和商业智能提供了新的可能性，实现更高程度的互联和信息共享，促进数字空间、物理空间和生物空间的深度融合。

软硬结合的工程生态实体

第四次产业变革的工程生态的实体由标准、技术、管理、制度、文化等多个层面构成，并以“标准”作为工具打通各个领域。技术是新产业变革的核心驱动力。先进的数字技术，如物联网、大数据分析、人工智能、区块链和云计算等，提供了创新的工具和基础。这些技术不仅用于产品和服务的开发，还用于优化生产和运营过程，提高效率和质量。管理是新产业变革的关键要素之一。创新的管理实践对于将创新想法转化为可行的解决方案至关重要，灵活的项目管理、协同工作和创新文化的建设能够提高生产效率、优化资源配置，使企业能够更好地适应市场需求和变化。制度是支撑新产业变革的重要基石。良好的制度环境能够为创新和创业提供有力保障，促进资源的配置和优化，推动新产业的快速发展。文化是新产业变革的重要支撑。创新、开放、包容的文化氛围能够激发人们的创造力和创新精神，吸引高素质的人才，推动新产业的繁荣发展。在这个庞大的系统中，各个要素相互联系、相互作用，通过“标准”这一工具载体相互打通，形成一个有机的整体，推动新产业革命不断向前发展。标准化可以帮助不同系统和技术互操作，促进跨行业跨界融合，并使开发和采用新技术的成本日渐趋零，例如，罗毅团队研究表明，若要使用火星上已有的材料开发外星催化剂，利用传统方法剂型比对的方式寻找最佳配方需要2 000年的人力才能完成，而用人工智能（AI）化学家的方式则只用了5周即从超过300万种可能的成分组合中自动快速地识别出最佳催化剂配方。因此，在物联网、智能制造、网络安全等领域，制定统一的标准对于推动创新至关重要。

催生现代化产业体系的功能

第四次产业革命过程中，产业之间的关系也发生了新的变化，出现了产业伴生、寄生和互生的现象。产业伴生是指在新兴技术的推动下，一些新兴产业与传统产业之间形成了相互依存、相互促进的关系；产业寄生是指一些新兴产业通过依附于传统产业的基础设施、资源和市场，实现了自身的发展；产业互生是指不同产业之间相互渗透、相互融合，形成了新的产业形态和价值链，建立了相互依存和互惠关系，这种关系通常伴随着资源、信息、技术和市场等方面的相互流动和共享。随着产业之间的相互关系的变化，产业集聚、产业种群和产业群落的发展也逐渐演化为产业体系系统。数字时代，抓住新产业革命的机遇，重要途径是通过构建现代产业体系系统来引育现代产业体系，特别是引领和培育从“0”到“1”的未来产业突破创新、由“1”到“100”的战略性新兴产业倍增，以及由“100”到“10 000”的传统产业的优化。

作为市场主体平台的工程生态机理

平台工程生态运行机理包括生态演进动因、数字平台嵌入、内部主体协同、外部合作网络等。基于对生态竞争优势的追逐，催生出平台发展的外生动因与内生动因，由焦点平台主导，识别生态演进的内部和外部条件。进行数字平台嵌入，包括数字渠道联通和数字资源共享。数字平台是生态行动者协同创新活动中的基础构件，数字平台嵌入是数字创新生态国际化演进的核心驱动力。内部主体协同，既包括数字文化调和及信任机制建立，也包括生态内部参与对“关键领导者”平台的承认、认可和接受，以及各参与主体之间重新建立稳定而复杂的耦合关系。建立外部合作网络，包括获取制度环境支持和与平台利益相关者建立网络连接。

（作者：许正中，中共中央党校；产健，中国科协创新战略研究院。《中国科学院院刊》供稿）