當(dāng)前,全球供應(yīng)鏈加速重組,我國(guó)產(chǎn)業(yè)被動(dòng)向外轉(zhuǎn)移已成大勢(shì),除了搶占產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié),大力布局未來(lái)產(chǎn)業(yè),已是我國(guó)能否實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國(guó)的關(guān)鍵。近兩年,排名前列的國(guó)家高新區(qū)/開(kāi)發(fā)區(qū),以及各類城市創(chuàng)新區(qū),已開(kāi)始全面布局未來(lái)產(chǎn)業(yè),以北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)為例,規(guī)劃到2030年建設(shè)30個(gè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)園區(qū),培育300個(gè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)企業(yè),形成若干個(gè)領(lǐng)跑全球的未來(lái)產(chǎn)業(yè)集群。值此歲末之際,我們?cè)賹?duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)和城市創(chuàng)新區(qū)做些梳理。
一、全球瞄準(zhǔn)未來(lái)產(chǎn)業(yè)
未來(lái)產(chǎn)業(yè)由前沿技術(shù)驅(qū)動(dòng),當(dāng)前處于孕育萌發(fā)階段或產(chǎn)業(yè)化初期,是具有顯著戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產(chǎn)業(yè)。搶占未來(lái)產(chǎn)業(yè)先機(jī),進(jìn)行產(chǎn)業(yè)前沿布局,已是大國(guó)博弈的決勝關(guān)鍵,世界主要經(jīng)濟(jì)體重視頂層設(shè)計(jì),持續(xù)加強(qiáng)對(duì)前沿技術(shù)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)的布局。
美國(guó):2023年,發(fā)布《美國(guó)政府關(guān)鍵和新興技術(shù)(CET)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略》、《國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略》,促進(jìn)量子技術(shù)、生物燃料、數(shù)字技術(shù)等領(lǐng)域發(fā)展。
德國(guó):發(fā)布《未來(lái)研究與創(chuàng)新戰(zhàn)略》、《跨越式創(chuàng)新署自由法案》、《量子技術(shù)行動(dòng)計(jì)劃》、《人工智能行動(dòng)計(jì)劃》,發(fā)展量子、新能源、生物、材料技術(shù)等領(lǐng)域。
英國(guó):發(fā)布《科學(xué)技術(shù)框架》、《投資2035:英國(guó)的現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略》,打造“科技超級(jí)大國(guó)”等,發(fā)力5G、6G、量子技術(shù)、人工智能等領(lǐng)域。
法國(guó):發(fā)布“綠色產(chǎn)業(yè)法案”計(jì)劃、“法國(guó)2030計(jì)劃”、《國(guó)家量子技術(shù)戰(zhàn)略》、“未來(lái)工業(yè)”計(jì)劃等,重點(diǎn)關(guān)注本土綠色技術(shù)、人工智能、量子技術(shù)等領(lǐng)域。
日本:發(fā)布第三期戰(zhàn)略性創(chuàng)新推進(jìn)計(jì)劃(SIP)、“綜合創(chuàng)新戰(zhàn)略2023”、《宇宙空間安全保障構(gòu)想(草案)》,重點(diǎn)關(guān)注核能、低碳以及宇宙探索安全等領(lǐng)域。
韓國(guó):組建國(guó)家戰(zhàn)略技術(shù)特別委員會(huì),制定《以任務(wù)為導(dǎo)向的國(guó)家戰(zhàn)略技術(shù)路線圖》,促進(jìn)人工智能、半導(dǎo)體和量子等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二、我國(guó)布局六大未來(lái)產(chǎn)業(yè)
近年來(lái),我國(guó)大力布局未來(lái)產(chǎn)業(yè),已在人工智能、新能源、量子信息、通信技術(shù)、先進(jìn)制造、生物技術(shù)等多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破發(fā)展。2024年1月,工信部等七部門發(fā)布《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》,突出發(fā)展6大未來(lái)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域,將會(huì)引領(lǐng)發(fā)展一大批產(chǎn)業(yè)新賽道。
1、未來(lái)制造:新制造技術(shù)
智能制造:大數(shù)據(jù)、數(shù)字孿生、AI等技術(shù)應(yīng)用,推動(dòng)智能制造走向覆蓋“虛擬仿真設(shè)計(jì)-柔性生產(chǎn)-精益管理”一體化大模型賦能制造以及數(shù)字孿生工廠、工業(yè)元宇宙應(yīng)用的新時(shí)代。
生物制造:合成生物在材料、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)食品、能源等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,隨著技術(shù)和下游市場(chǎng)的逐步成熟,迎來(lái)萬(wàn)億賽道,杭州、深圳等地重點(diǎn)布局。如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部積極推動(dòng)生物農(nóng)藥和生物肥料產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。
納米制造:具有高精度、多功能性、定制化、低成本和環(huán)保友好等多方面的特點(diǎn),隨著新興納米技術(shù)突破,催生了納米智能傳感器、納米機(jī)器人、納米微型醫(yī)療設(shè)備、納米光刻機(jī)、納米藥物研發(fā)等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
激光制造:激光技術(shù)廣泛應(yīng)用,除了傳統(tǒng)的加工領(lǐng)域,航空航天、機(jī)械制造、能源等都開(kāi)始使用激光加工設(shè)備進(jìn)行激光切割、焊接、打標(biāo)、刻蝕、打孔等,測(cè)量和檢驗(yàn)領(lǐng)域,也開(kāi)始應(yīng)用激光光刻、激光檢測(cè)、激光控制等設(shè)備。
循環(huán)制造:中國(guó)已經(jīng)步入了機(jī)電產(chǎn)品、汽車、家電等的產(chǎn)品報(bào)廢高峰期,再制造可延長(zhǎng)設(shè)備平均使用壽命2-3倍,行業(yè)迎來(lái)廣闊前景,舊件回收利用體系的建立成為重點(diǎn)發(fā)展方向。
此外,柔性制造、共享制造兩類型制造業(yè)模式,也將使得搭建柔性制造工廠、共享型的制造工廠、激光加工中心、3D打印服務(wù)平臺(tái)等,成為重要的制造業(yè)布局模式。
2、未來(lái)信息:持續(xù)迸發(fā)向“新”力
下一代移動(dòng)通信:6G技術(shù)已走上發(fā)展快車道,通宇通訊等企業(yè)在6G方面已經(jīng)掌握了多項(xiàng)核心技術(shù),僅2024年前9個(gè)月,6G產(chǎn)業(yè)鏈新增相關(guān)企業(yè)7.7萬(wàn)家。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng):被納入“新基建”,北京、上海、深圳、安徽、重慶等多地均出臺(tái)扶持政策,低軌衛(wèi)星核心商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景多,包括偏遠(yuǎn)地區(qū)通信、海洋作業(yè)及科考寬帶、航空寬帶和災(zāi)難應(yīng)急通信等,將高速發(fā)展。
量子信息:得益于政務(wù)等場(chǎng)景的開(kāi)放,量子通信、量子計(jì)算和量子精密測(cè)量相繼步入產(chǎn)業(yè)化“快車道”,提高應(yīng)用領(lǐng)域生產(chǎn)力水平。
光芯片:區(qū)別于集成電路IC芯片,光芯片性能的提升不完全依靠尺寸的減少,更注重外延結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與成長(zhǎng),國(guó)產(chǎn)化進(jìn)度持續(xù)推進(jìn),未來(lái)中國(guó)將成為光芯片市場(chǎng)規(guī)模增速最快的地區(qū)之一。
人工智能:隨著人工智能的快速發(fā)展,無(wú)人駕駛、VR體驗(yàn)、智慧家居等領(lǐng)域?qū)?chuàng)造出新的產(chǎn)品、服務(wù)和商業(yè)模式。AI核心產(chǎn)業(yè)中,低功耗、高效能的邊緣AI芯片將成為下一輪技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn),人形機(jī)器人也經(jīng)歷著從“概念萌芽”到“實(shí)質(zhì)落地”的蛻變,賽道融資火熱,商業(yè)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn)。
3、未來(lái)材料:發(fā)展基石和先導(dǎo)
碳基材料:我國(guó)正逐步打破國(guó)外技術(shù)壟斷,產(chǎn)能規(guī)模不斷擴(kuò)張。未來(lái)十年全球碳纖維需求量將翻3-4倍,到2030年達(dá)到40萬(wàn)噸。碳納米管技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟,逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段。
半導(dǎo)體材料:下游需求市場(chǎng)飛速增長(zhǎng),伴隨信息技術(shù)的升級(jí),半導(dǎo)體材料技術(shù)不斷迭代,擁有廣闊的市場(chǎng)前景。
納米材料:我國(guó)實(shí)現(xiàn)了30微米彎折半徑小于0.5毫米的技術(shù)突破,性能進(jìn)一步提升,將以更加豐富的形態(tài)應(yīng)用到智慧醫(yī)療、汽車等領(lǐng)域。
金屬新材料:鎂是我國(guó)為數(shù)不多的研發(fā)、儲(chǔ)備水平居于世界前列的有色金屬品種,具有高強(qiáng)度、低密度、減震性好、電磁屏蔽性好,在航空航天、汽車、軍工、醫(yī)療、通信等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊,但尚未實(shí)現(xiàn)真正工程意義上的大規(guī)模應(yīng)用,將迎來(lái)大發(fā)展。
4、未來(lái)能源:共創(chuàng)可持續(xù)未來(lái)
氫能:2024年,系統(tǒng)成本下降,國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的化石能源企業(yè)將建更多的包含加氫在內(nèi)的綜合能源站,氫能商用車的銷售量也會(huì)進(jìn)一步提升。
新型儲(chǔ)能:隨著新能源發(fā)電規(guī)模持續(xù)快速增長(zhǎng),新型儲(chǔ)能進(jìn)入大規(guī)模發(fā)展期,鈉離子電池、壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能等快速發(fā)展。
生物質(zhì)能:截至2023年底,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電全國(guó)并網(wǎng)裝機(jī)達(dá)4414萬(wàn)千瓦,年發(fā)電量達(dá)1980億千瓦時(shí),行業(yè)將迎“生態(tài)價(jià)值+售能”新模式。
可控核聚變:上海公司能量奇點(diǎn)宣布成功實(shí)現(xiàn)等離子體放電,為可控核聚變的商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
5、未來(lái)空間:升級(jí)大國(guó)重器
空天技術(shù):中國(guó)航天技術(shù)的發(fā)展,輻射帶動(dòng)了諸多相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。據(jù)統(tǒng)計(jì),當(dāng)前已有4000余項(xiàng)空間應(yīng)用成果進(jìn)入生物、醫(yī)療等行業(yè)。通信、導(dǎo)航、遙感等商業(yè)航天服務(wù)領(lǐng)域日益廣泛,航空器等設(shè)備生產(chǎn)以及技術(shù)服務(wù)行業(yè)等領(lǐng)域快速成長(zhǎng)。
深海技術(shù):大洋鉆探領(lǐng)域的新突破,推動(dòng)深海資源開(kāi)發(fā),促進(jìn)深海潛水器、深海作業(yè)裝備、深海搜救探測(cè)設(shè)備、深海智能無(wú)人平臺(tái)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
深地技術(shù):隨著深地油氣資源勘探開(kāi)發(fā)的發(fā)展,帶動(dòng)深地資源探采、城市地下空間開(kāi)發(fā)利用、極地探測(cè)與作業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新。
6、未來(lái)健康:共筑健康未來(lái)
細(xì)胞和基因技術(shù):技術(shù)、政策、市場(chǎng)三方驅(qū)動(dòng),發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,CAR-T等領(lǐng)域持續(xù)產(chǎn)出新成果,上海、江蘇等地加快構(gòu)建從細(xì)胞測(cè)序到藥物研發(fā)的產(chǎn)業(yè)生態(tài),產(chǎn)業(yè)化加速。
腦機(jī)接口:“意念控制”成現(xiàn)實(shí),我國(guó)腦機(jī)接口創(chuàng)新生態(tài)不斷完善,醫(yī)療領(lǐng)域正積極邁向臨床應(yīng)用,相關(guān)的新設(shè)備開(kāi)發(fā)迎來(lái)機(jī)遇。
器官芯片:在中國(guó),造出了心臟、血管、皮膚等多種器官芯片,器官芯片產(chǎn)品近年來(lái)加快上市推廣,市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。
AI醫(yī)療健康:從健康管理、家庭醫(yī)生向賦能智慧外科手術(shù)平臺(tái)建設(shè)、實(shí)現(xiàn)醫(yī)療大數(shù)據(jù)對(duì)手術(shù)室精準(zhǔn)化管理等方向拓展。
三、案例鏈接:深圳光明科學(xué)城
關(guān)于城市創(chuàng)新區(qū),我們前期發(fā)布的文章《城市創(chuàng)新區(qū)——園區(qū)發(fā)展的未來(lái)方向》,對(duì)城市創(chuàng)新區(qū)的內(nèi)涵、機(jī)制、空間和環(huán)境做過(guò)一些闡述,有興趣的讀者可以看看,這里不再累述,下面說(shuō)下深圳光明科學(xué)城的案例。
2020年深圳作為大灣區(qū)核心城市,將建設(shè)國(guó)際科技創(chuàng)新中心作為重要戰(zhàn)略,以打造國(guó)家綜合科學(xué)中心,率先搶占未來(lái)全球科技制高點(diǎn)為目標(biāo),在光明新區(qū)打造深圳光明科學(xué)城,規(guī)劃總面積99平方公里??茖W(xué)城定位為:世界級(jí)大型開(kāi)放原始創(chuàng)新策源地、粵港澳大灣區(qū)國(guó)際科技創(chuàng)新中心核心樞紐、引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展的中試驗(yàn)證和成果轉(zhuǎn)化基地、深化科技創(chuàng)新體制機(jī)制改革前沿陣地。
1、布局未來(lái)前沿科技領(lǐng)域
圍繞信息、生命、網(wǎng)絡(luò)空間、材料等領(lǐng)域的未來(lái)前沿科技開(kāi)展原始創(chuàng)新、中試驗(yàn)證和成果轉(zhuǎn)化,主要布局的未來(lái)前沿科技領(lǐng)域包括:腦解析與腦模擬技術(shù)、腦科學(xué)與腦機(jī)工程技術(shù)、合成生物技術(shù)、材料基因組科研技術(shù)、未來(lái)高清新型顯示技術(shù)、人工智能深度學(xué)習(xí)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、空間引力波探測(cè)技術(shù)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)影像技術(shù)、基因編輯技術(shù)、空天地海全空間智能感知技術(shù)及裝備等。
2、布置高等級(jí)科研基礎(chǔ)設(shè)施
布局24個(gè)重大科技創(chuàng)新載體,包括9個(gè)重大科技基礎(chǔ)設(shè)施、11個(gè)前沿交叉研究平臺(tái)、2所省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和2所高水平研究型高校。重大科研裝置設(shè)備包括中能同步輻射衍射極限光源、合成生物研究基礎(chǔ)設(shè)施及實(shí)驗(yàn)室、腦解析與腦模擬基礎(chǔ)設(shè)施及研究中心、空間引力波探測(cè)地面模擬裝置等。
3、組建高能級(jí)科技創(chuàng)新平臺(tái)
政企合作或龍頭企業(yè)、先進(jìn)科研機(jī)構(gòu)主導(dǎo),建設(shè)一批企業(yè)研發(fā)中心、專業(yè)機(jī)構(gòu)研發(fā)中心、公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái),助推創(chuàng)新加速。如新材料測(cè)試評(píng)價(jià)平臺(tái)、先進(jìn)測(cè)量技術(shù)研究平臺(tái)、深圳灣實(shí)驗(yàn)室公共實(shí)驗(yàn)服務(wù)平臺(tái)、西門子工業(yè)軟件深圳研發(fā)中心、廣東省石墨烯創(chuàng)新中心等。
4、集聚高水平科技創(chuàng)新主體
深圳光明科學(xué)城已集聚50余支院士團(tuán)隊(duì),科研院所人才超7000人,各領(lǐng)域高層次人才超2700人,人才總量超18萬(wàn)人。參與國(guó)家、省、市重點(diǎn)科研項(xiàng)目超過(guò)200個(gè),獲市級(jí)及以上科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)10項(xiàng),空間引力波、合成生物研究、新能源材料等多項(xiàng)技術(shù)科研水平世界領(lǐng)先。