中國科學院科技戰略咨詢研究院研究員  樊春良

【摘要】立足于現代科學技術自身動力和外在需求的分析，根據國際組織和各主要國家的政策研究報告，本文對新興技術的特點和發展趨勢作了概括和分析，并進一步對美國、德國、日本和英國的主要科技創新戰略做了詳細的評述，得出新興技術發展及相關戰略與政策的若干結論，提出中國應對新興技術發展的建議：加強對新興技術未來趨勢及其社會影響的研究；加強科學技術的戰略管理；順應新興技術發展的特點和趨勢建設國家創新體系；加強產業創新體系建設；促進學科交叉融合的發展；加強科學技術治理；加強國際科技合作。

【關鍵詞】新興技術  美國創新戰略  德國高技術戰略  日本第5期基本計劃  英國制造業2020

【中圖分類號】F062.4                           【文獻標識碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2019.24.002

當今世界，科學技術發展日新月異，改變著經濟和社會發展的面貌以及人們的日常生活；同時，人類社會發展面臨日益緊迫的重大挑戰，對科學技術發展提出新要求。面對科學技術發展的新趨勢，各主要國家紛紛給予戰略重視，制定科技戰略和規劃，力圖把握科學技術發展的大方向，促進科學技術的發展及其廣泛應用。 

現代科學技術發展的動力和需求

科學是在自身內部動力和外在社會需求兩種因素的相互作用下發展的。在現代，這兩種因素之間的相互作用以更加復雜多樣的方式塑造著科學技術發展的方向和未來。

（一）現代科學技術發展的動力。近代科學的誕生確立了以科學實驗和推理為基礎的科學觀，從此科學在觀察、實驗與理論的相互作用下成長和發展，呈現出漸進性和革命性交替發展的特點。科學在學科范式指導下解決常規的科學問題，推進人類認識自然的深度和廣度，如在牛頓力學理論指導下，經典力學向流體和剛體領域應用和發展，加深和開闊了人們對宏觀世界的認識。當新的學科范式出現，帶來新的研究問題，打開新的領域，進一步加深和擴大了人們對自然世界的認識，如量子力學理論的建立，使人們對自然的認識深入到微觀世界，并進一步把宏觀世界與微觀世界的認識統一起來。科學理論與實驗的相互作用以及科學與技術的相互作用，構成了科學技術發展的內在動力。現代科學技術的內在動力表現在以下幾個方面。

1.重大理論和方法的突破帶來了科學技術的迅速發展和廣泛應用。就像量子力學為半導體技術和產業的誕生奠定了理論基礎，DNA雙螺旋結構的發現促進了分子生物學和現代生物技術的發展，深度學習方法的重大進展帶來了人工智能發展的第三次浪潮。但是，理論與方法的突破卻不是一蹴而就的，而是需要長期探索。深度學習的爆發期在2012年，但它的起源可以追溯到1986年Geoffrey Hinton提出反向算法。

2.許多重大的技術發展和應用，不僅需要理論上的突破，而且需要相關技術發展的支持。晶體管的發明，不僅依賴于固體物理學理論的進展，也依賴于生長晶體提純和添雜技術的出現；激光通訊得以發展，有賴于光纖技術的發展。同樣，今天人工智能的發展和應用，得益于智能芯片技術發展帶來的大數據儲存和應用以及高速計算能力。

3.不同學科之間和技術領域之間相互作用促進重大科學技術突破的產生。科學上的重大突破、新的生長點乃至新學科的產生常常是在不同學科的彼此交叉和相互滲透的過程中形成的。例如，生物技術革命的先導——DNA雙螺旋結構的發現是化學家、物理學家、生物學家、生物化學家以及晶體學家之間交流合作的結果。同樣，不同技術領域發展之間的相互作用促進重大技術的發展，典型例子是電子計算機升級換代與晶體管向集成電路的發展緊密聯系在一起。今天，隨著科學技術的迅猛發展，不同學科之間的交叉、滲透和融合的趨勢日益增強。當代醫學的發展，不僅得益于諸如生物學、醫學和化學這些傳統相鄰的學科，而且也得益于核物理學（特別是像核磁共振成像、放射性示蹤劑等診斷技術）、電子學和材料科學等。同樣，今天信息技術、材料技術和生物技術日益會聚在一起。

4.科學與技術之間的相互作用。一方面，科學上的重大進展可以帶來技術突破，技術發明依賴于科學知識；另一方面，技術塑造科學發展的方向，規定著研究的議程，如激光的發明帶來原子光譜學、氣體放電物理學和光學的復興，促進了材料科學的發展。今天，物聯網、人工智能等一系列新技術的發展正在帶來新的基礎理論的發展。

（二）重大的社會挑戰對科學技術提出了新的需求。人類社會發展面臨的重大挑戰和需求，歷來是影響科學技術發展的一個重要因素。今天，解決人類社會發展所面臨的重大挑戰日益成為影響科學技術發展的重要因素。根據OECD2016年報告，[1]未來10～15年影響世界發展的大趨勢有六個方面：（1）人口增長。預計到21世紀中葉，人口將達到100億。非洲將占增長人口的一半以上。在世界其他地區——包括許多發展中國家——人口將會顯著老化。老齡化國家將面臨一場艱難的維持生活水平之戰；（2）自然資源和能源。人口增長，加上經濟增長和氣候變化，將給自然資源帶來相當大的負擔。許多地區可能面臨嚴重的水資源壓力。能源消費也將大幅上升，這將進一步加劇氣候變化。全球生物多樣性將面臨越來越大的威脅，特別是在人口密集的貧窮國家；（3）氣候變化與環境。緩解氣候變化的程度和影響需要制定雄心勃勃的溫室氣體減排目標。這種轉變將影響到經濟和社會的所有方面，并將通過發達國家和發展中國家的技術創新和采用來實現；（4）全球化。世界經濟的重心將繼續向東和向南轉移。全球化通過商品、服務、投資、人員和思想的跨境流動，推動和促進了許多權力和影響力的轉移，這是通過廣泛采用數字技術得以實現的。然而，全球化將不可避免地面臨逆流和逆風，例如地緣政治不穩定、可能發生的武裝沖突以及保護主義抬頭導致的新的貿易壁壘；（5）健康、不平等和福祉。影響發展中國家不對稱的傳染病的治療正受到日益增長的抗菌耐藥性的影響。隨著人口老齡化和不健康生活方式在全球的傳播，預計非傳染性疾病和神經系統疾病將急劇增加。

這些宏觀大趨勢將對科學技術產生重大影響，如人口增長最快中心（如非洲）的需求可能會日益影響創新議程，并進一步發展本地化的研究和科學、創新能力。經濟增長放緩、社會和醫療支出，可能擠占科學、技術和創新（STI）的資源。老齡化意味著生活方式和消費模式的改變，這將影響需求中的產品和服務類型以及創新的方向。與年齡相關的疾病，包括癌癥和癡呆癥，將日益主導健康研究議程。減緩和適應氣候變化將取決于向欠發達國家轉移技術，這些國家將因為快速發展在未來幾十年成為溫室氣體排放增幅最大的國家。氣候變化和環境退化的全球性質需要在解決方案方面加強國際合作，包括研究和創新。

新興技術的發展為解決全球性挑戰提供了機會。例如DNA測序、基因組學技術、合成生物學和基因編輯方面的技術進步，為研究人員破譯和治療慢性非傳染性疾病提供了新的工具，新的科技創新知識可以改善自然資源的監測、管理和生產力，并最終使經濟增長與消耗脫鉤。新的農業技術和方法可以促進以更可持續的方式提高生產力。陸上風能和太陽能光伏發電已成為主流能源，但需要在能源存儲和智能電網基礎設施方面進一步創新以增強對天氣變化的適應性。物聯網和先進的能源存儲技術為更好地監控和管理能源系統提供了可能性。 

當代科學技術發展的特點和趨勢 

在科學技術內在動力推動和外在社會需求拉動的作用下，當今科學技術發展呈現出新的特點和趨勢，突出地表現為以人工智能、物聯網、大數據分析、區塊鏈和合成生物學等一系列新技術的興起，正在帶來一些科學技術的根本性變化，呈現出“革命”的特點，同時引起組織、社會和制度方面的變革，更為廣泛深入影響到社會生活的方方面面，在帶來良好發展前景的同時，也帶來許多不確定性。概括地說，當今科學技術有如下幾個鮮明的特點和發展趨勢。

一是數字技術塑造經濟和創新發展。數字技術在兩個方面改變著生產:使生產成本下降，從而使更廣泛的擴散成為可能；最重要的是，不同信息通信技術的結合以及它們與其他技術的融合，特別是嵌入式軟件和物聯網的出現。[2]

數據驅動的創新在正在改變經濟的所有部門。大數據為顯著改善產品、流程、組織方法和市場提供了支持。公司層面研究表明，與不用大數據的公司相比，使用大數據可以提高約5%至10%的勞動生產率。大數據將影響服務業、制造業和農業的生產和生產率。數據成為核心輸入，不同來源的數據（如消費者行為、業務流程、研究）是創新的關鍵輸入——它們使開發新的、高度定制的產品和優化流程成為可能。人工智能（AI）和機器學習工具深深地依賴大數據。

數字技術為創新服務提供了機會。服務業和制造業之間的界限變得模糊，因為制造商開發的服務補充了其產品，服務供應商進入制造業。數字技術加速了創新周期。虛擬仿真和3D打印加快了設計、原型和測試過程，降低了成本，縮短了投放市場的時間。在方便訪問的在線市場上直接發布產品升級也變得更加頻繁。

數字創新促進了合作，因為創新需要混合技能、專業知識和技術，而開放創新的新工具（例如行業平臺）促進了這種合作。[3]

二是新的影響未來的關鍵技術群正在形成。一些國際組織和國家面向未來，研究和分析未來一個較長時間里科學技術發展的趨勢，為決策提供依據。這些研究從不同角度，確認了一系列大致類似的新興技術正在興起和形成，影響著未來的發展。

OECD2016年出版的《科學、技術和創新展望》，根據6個國家及國際組織（加拿大、芬蘭、德國、英國、俄羅斯及歐盟）開展的技術預見，列出未來10～15年起重要影響的40項新興關鍵技術，這些技術分為四組：數字技術、生物技術、能源和環境技術以及先進材料，并對其中最重要的10項技術——物聯網、大數據分析、人工智能、神經技術、微小衛星、納米材料、增材制造（3D打印）、先進能源存儲技術、合成生物學和區塊鏈作了詳細分析，概括了它們的主要特點、發展動態和前景（主要是當前及未來可能的經濟、社會和環境影響），以及未來發展和應用可能涉及的主要問題，包括技術、倫理和監管問題。報告指出，物聯網、大數據分析、人工智能和區塊鏈等4項新興關鍵技術在不久的將來會成為普及的信息通信技術，成為其他技術的賦能技術（enabling technologies）。[4]

美國陸軍連續4年對全球科技預測進行綜合分析，發布未來30年新興科學技術趨勢報告。2017年版的《2017～2047年新興科技趨勢》報告，對過去5年美國和其他國家政府機構、行業領袖、國際機構和智庫的52份科技預測報告（有32份是從2016年延續下來的新興趨勢報告，增加了21個新的來源）進行了綜合，確定了947個與科學技術相關的趨勢以及可能會影響科技發展的主要的社會、經濟、環境、環境和政治趨勢。通過對這些趨勢的綜合比對分析，并借助自然語言處理（NLP）技術，報告提出了10項貫通各領域的新興科技趨勢：機器人、自動系統和自動化；先進材料和制造；能源生產、收獲、儲存和布署；生物醫學科學和人類增強；量子計算；混合現實和數字模擬；食品和水安全技術；合成生物學；空間技術；氣候變化適應技術。報告對每種技術的發展前景，特別是對軍隊的影響作出了分析和評估。[5]

三是新的研究領域、理論與方法正在興起。隨著新興技術的出現和發展以及學科和技術交叉融合的深化，新的研究領域、理論和方法正在興起；同時，數字技術的發展在深刻改變著科學研究行為和研究體系的運行。

（1）新技術的發展帶來了新的研究領域。例如，物聯網發展提出新的科學問題和研究內容，越來越多的應用程序、傳感器和自我跟蹤工具更緊密聯結，結合參與式傳感和自我報告的數據，正在產生數萬億字節的信息，這些信息的存儲、管理、保存、保護和傳播需要新的知識和能力。新的研究領域將圍繞數據挖掘、機器學習、隱私保護、數據庫互操作性等領域得到發展。[6]

（2）會聚帶來新的研究范式。不同學科和技術領域的交叉和融合會聚（convergence），帶來了新的學科和研究領域，帶來了新的科學突破方向，塑造了全新的研究思路和發展模式。按照美國國家科學院的解說，會聚是一種通過跨越不同學科來解決問題的方法：這個方法融合了生命科學與健康科學、物質科學（物理學、化學、材料科學等）、數學以及計算機科學、工程科學等眾多專業領域的相關知識、工具和思維方式，構建一個全面綜合的框架，用以應對多領域交叉的科學與社會挑戰。會聚包括兩個既密切聯系又截然不同的特征：相關專業知識的會聚；形成合作伙伴關系。[7]生物學與其他學科和技術的交叉融合發展是一個典型的例子。在過去10多年間，出現了一系列新的學科交叉研究領域，如生物信息學、合成生物學、納米生物學、計算生物學、組織工程（tissue engineering）、生物材料和系統生物學。工程學、物質科學與生命科學的知識會聚使生物醫學正經歷第三次革命。生物學的加速發展，計算能力的不斷擴展，以及生物相容材料和納米技術在工程中的聚焦，帶來新的研究領域，例如生物燃料、生物材料和生物病毒自組裝現象。借助于不同想法和學科背景的設計，科研人員有了許多令人興奮的發現。例如，MIT在生物醫學領域的會聚研究已經取得重要成果：計算生物學在免疫反應的應用；預防失明的成像技術；靶向化療納米技術；大腦的可塑性治療用于大腦紊亂和損傷；用于腫瘤檢測和藥物輸送的細菌傳感器；siRNA用于HIV疫苗；CTC芯片用于檢測癌癥亞轉移酶。融合會聚的影響不局限于醫學，其他科學領域也正在受益，MIT的報告指出，會聚是一種新的范式，可以在更廣泛領域產生重大進展，從衛生保健到能源、食品、氣候和水等。[8]

（3）研究方法和實踐正在演變之中。數據將越來越先于研究思想，指導實驗研究設計。通過假設和“大理論”發展的傳統方法，正在讓位于數據驅動研究，這種研究始于大量數據，結合不同領域的方法和算法。此外，信息的編碼化，并以前所未有的規模和速度通過互聯網被利用，使得信息共享、用戶生成內容以更加合作的方式在全球范圍內的研究活動中展開。

四是一些重要的新興技術具有廣泛的應用前景，但仍具有不確定性。人工智能正在對生產、商業、醫療、交通和學習等方方面面產生影響，基因編輯會對醫療方式產生革命性的影響，納米材料和生物電池會為解決新能源問題提供答案。

但是，新興技術的應用仍然處于早期。許多新興技術在更大范圍的應用仍然是不確定的。原因之一是技術上的不確定性，許多新興技術仍在實驗室里，技術是否可以發展完善，在商業上是否有可行的創新，仍是不確定的。原因之二是應用環境的限制。一些技術要應用到具體的情境中，需要進一步研發。例如，在大量邊界并不明晰的實際場景中，現有人工智能技術就要結合具體情境進一步研發，才可能得到應用。原因之三是安全因素限制。例如，納米材料的應用要遠遠慢于之前所期望的，除了在技術原理上對材料的功能理解不夠完備之外，擔憂其可能會對人體和環境帶來意想不到的毒理效應也是原因之一。原因之四是一系列非技術因素的影響，包括老齡化社會、氣候變化、經濟和政治發展以及社會偏好的變化。技術與社會共同進化，這使得許多技術變革——尤其是更具破壞性的技術變革——難以預測。

五是新技術發展充滿風險和不確定性，帶來了重要倫理問題，提倡開展“負責性的研究和創新”。新興技術的發展在帶來豐富應用前景的同時，也帶來了倫理及相關的法律和社會問題，主要包括：（1）有關侵犯人的尊嚴的問題。例如，胚胎干細胞的倫理地位、嵌合體等，這方面深層次的問題涉及到有關生命的宗教、哲學和文化問題；（2）風險和安全性問題。包括對人體健康和生命、工作場所、環境和生態系統等。例如，基因編輯，納米材料等的安全性問題。安全性問題是由于技術的不完善或可能的負面效果帶來的，但它不僅僅是技術問題，該不該應用、如何應用技術還是一個倫理和社會問題；（3）有關侵犯人權利的問題。例如，大數據帶來的侵犯隱私問題，基因信息的隱私和保密，涉及人體實驗的知情同意等；（4）公平性問題。如信息技術使用的公平性，全球資源使用的公平性問題等；（5）影響人與人之間正常的倫理關系；例如，輔助生殖技術引發的家庭倫理問題，以及在涉及到人體遺傳學臨床試驗中的個人同意與家庭同意問題；（6）科學研究公共性與商業利益的沖突。現代科學技術發展引發的這些問題是相互交織的，而不是倫理、社會和法律問題的簡單堆積，其中，倫理問題處于核心地位。

當今許多新興技術，由于門檻低，分散式地掌握在許多研究機構和研究人員手里，而且技術發展的速度和范圍遠遠超出現有規制機制之外，時常與商業利益結合在一起，給社會帶來的倫理挑戰是巨大的。以基因編輯為例，其議題涉及科學、技術、倫理和宗教。基因編輯技術發展正在迅速超越現有的批準或規范技術使用的決策機制。直接操縱植物、動物甚至人類基因組的技術正在迅速發展，并已投入使用。它能否得到合理的管理和合乎倫理的應用?基因操縱的醫學、經濟、環境和社會后果是什么?這些問題還遠沒有得到清楚理解和有效規制。2018年11月26日，賀建奎“基因編輯嬰兒”事件充分暴露出新技術帶來倫理挑戰的巨大沖擊性。

為了應對新興技術帶來的倫理問題，1990年人類基因組計劃啟動時，把人類基因組的倫理、法律和社會問題（ELSI）作為計劃一部分，推進新興科學技術的倫理研究。2007年，歐盟針對生命醫學倫理問題，提出倫理治理（Ethical Governance）的思想，[9]即以各種方式或機制把政府、科研機構、醫院、倫理學家（包括法律專家、社會學家等）、民間團體和公眾聯系到一起，發揮其各自的作用，相互合作，共同解決面臨的生命倫理問題以及社會和法律問題。這種機制的核心是堅持科學性與民主性的統一，包括：通過全球對話，建立共同的倫理準則；制定倫理準則和法律法規；加強決策服務的科學咨詢；設立倫理審查；促進公眾參與。

2000年，歐盟提出負責任的研究和創新（RRI）這一概念，用來描述科學研究和技術發展進程對環境和社會的影響和潛在影響，并把它放在2014年開始實施的第八個歐盟框架計劃——“地平線2020”（Horizon 2020, 2014～2020）中的一個中心位置。所謂負責任的研究和創新（RRI）指的是在研究和創新進程中以多種方式所采取的全面的方法，以使在研究和創新過程早期階段參與的利益相關者，獲得關于他們行動后果以及可以作出選擇范圍的相關知識，根據社會需要和道德價值觀有效地評估這些結果和選擇，并把這些考慮因素作為新的研究、產品和服務設計和發展的正常要求。RRI方法必須成為研究和創新過程的關鍵部分，并應以一種集體、包容和全系統的方式確立。[10]負責任的研究和創新一經提出，便受到世界各國科學界的廣泛響應。RRI原理應用的一個領域是量子計算。牛津大學在英國國家量子技術計劃（UK National Quantum Technology Programme）中領導了一項研究合作項目，旨在揭示量子計算如何在社會和經濟上產生變革，并識別它可能帶來“顛覆”的潛在負面影響。這個項目包括研究人員、創新創業人員和其他工作者以及一般公眾的互動。[11]

六是公眾以新的形式參與科學技術的發展。公眾參科學技術決策自20世紀90年代以來成為世界發展趨勢，不僅歐美等發達國家，日本、韓國等東亞國家和我國臺灣地區也開始采納公眾參與科技決策的方法。其主要原因是，英國“瘋牛病事件”給西方國家帶來的科學信任危機以及轉基因食品等生物技術給民眾帶來的普遍安全憂慮。

今天，在新興技術發展浪潮下，公眾也開始以新的形式參與到科學技術發展中，主要有以下兩種形式：其一，在信息通信技術進步和實驗室設備及試劑成本大幅下降推動下，社區和公民在開發和利用一些關鍵和新興技術（如區塊鏈、合成生物學和添加劑制造）方面發揮著日益突出的作用。這種方式的開放研究、創新和創業受到廣泛歡迎，一些OECD國家正在制定政策框架予以支持。不過，公民參與也帶來了新的監管問題，例如，健康和安全保護（在合成生物學中尤為突出）以及知識產權。[12]其二，新的公民科學（Citizen science）興起，即由業余（或非專業）科學家進行的全部或部分的科學研究，[13]特別在生態和環境領域。公民科學貢獻巨大，華盛頓大學研究人員在分析了全世界338個公民科學生物多樣性項目之后估計，130萬至230萬公民科學志愿者對生物多樣性研究的實物貢獻，每年可產生高達25億美元的經濟價值。[14]

七是國際合作和全球治理日益重要。面臨全球性問題（氣候變化、環境退化等）的挑戰以及關鍵技術和新興技術的研究和創新日益分布整個世界，全球性治理以及國際合作及其規范和協議日益重要。國際社會通過國際協議和倡議，如《巴黎氣候變化協定》（COP21）和聯合國的可持續發展目標（SDG），進一步促進相關研究領域的國際合作，迎接全球重大挑戰。

新興技術的發展成為各種高層國際論壇的議題。國際社會通過探討、磋商，形成對新興技術發展和治理原則。2019年6月，在日本舉行G20峰會之前，G20貿易和數字經濟部長會議和G20財政部長會議分別就運用人工智能（AI）及龐大數據的數字經濟擴大制定規則、應對保護主義以及對科技巨頭嚴格征稅展開討論，并達成一致共識。貿易和數字經濟部長會議通過了寫入旨在應對全球擴大引進人工智能（AI）運用原則的數字經濟領域部長聲明，指出創新的數字技術繼續帶來巨大的經濟機會，同時也在繼續制造挑戰。會議公報中發布了《G20人工智能原則》，包括兩個部分：第一部分列出了“負責任地管理可信賴AI的原則”，包括包容性增長、可持續發展及福祉；以人為本的價值觀及公平性；透明度和可解釋性；穩健性、安全性和保障性；問責制。第二部分針對“實現可信賴AI的國家政策和國際合作”，表示注意到相關建議，內容包括：投資于AI的研究與開發；為AI培養數字生態系統；為AI創造有利的政策環境；培養人的能力和為勞動力市場轉型做準備；實現可信賴AI的國際合作。[15]

歐盟通過其區域性政策工具指導和協調成員國的研發和創新活動，例如，通過“地平線2020”指導和傳播負責任性研究與創新活動。國家越來越多地從全球角度制定科技創新政策，反映出許多問題的全球性以及市場和生產的全球化。

八是世界科技競爭更加激烈。進入21世紀，更多國家科技實力在增強，科技的多極世界正在形成，全球科技競爭的格局發生了變化。新一輪新興技術的出現和發展，加劇了世界科技競爭之勢。由于新興技術的前沿性、顛覆性以及巨大的發展潛力，各國都把發展新興技術看作搶占未來科技競爭制高點的重要機遇，近年各主要國家在人工智能的布局和投入充分顯示了國際科技競爭的激烈程度。研究表明，隨著各主要國家在相似的技術領域投入大量研究與創新的資助，技術發展進入日益強烈的競爭中，競爭不僅基于技術創新能力，而且依靠商業模式、平臺和標準的競爭，特別是在公司層面。[16]

 各主要國家科技和創新戰略 

自本世紀第一個十年中期開始，面對新興技術不斷發展的趨勢，各主要國家紛紛制定科技和創新戰略，力圖從戰略上把握新興技術帶來的機遇，明確優先發展方向，最大限度地收獲新興技術帶來社會和經濟效益。

美國國家創新戰略和人工智能戰略。1.美國創新戰略。2009年9月，美國總統執行辦公室、國家經濟委員會和科技政策辦公室聯合發布《美國創新戰略：推動可持續增長和高質量就業》。[17]時任美國總統奧巴馬發表演講，闡釋了《美國創新戰略》的核心內容，承諾要充分發揮創新潛力，促進新就業、新企業和新產業。2011年2月，美國修訂創新戰略，發布《美國創新戰略：保障經濟增長和繁榮》。[18]2015年10月，美國對創新戰略進行較大程度修訂，內容更加充實。

2009版《美國創新戰略》提出的創新戰略呈金字塔型，由三個層面組成：（1）強化創新要素。注重國家創新基礎架構建設，強化美國創新的基本要素，包括加大研發投資力度和轉化創新成果所需的人力、物質和技術資本。（2）激勵創新創業。鼓勵有效創業的競爭市場，為創業和風險投資營造成熟的大環境，確保美國公司在全球創新領域的國際競爭力。（3）催生重大突破。推動國家重點領域取得突破，政府適當介入成為推動重點項目取得突破的重要渠道。2011版《美國創新戰略》對2009版作了修訂，結構上沒有變化，但內容上有調整和充實。兩者對比見表1。

2015版《美國創新戰略》，[19]在結構和內容上都做了較大調整。包括兩大層面、六個要素（見圖1）。第一個層面：創新要素，包括投資建設創新的堅實基礎，激發私營部門的創新動力，建立創新者國家；第二個層面：戰略性倡議，包括創造高質量的就業崗位和持續的經濟增長，促進國家重點領域的突破，建設服務民眾的創新型政府。與之前兩版相比，2015版創新戰略有兩個新特點：一是強調政府的作用，包括采納創新型的工具包為解決公共部門解決難題服務，通過聯邦機構的創新實驗室促進創新文化，通過更有效地數字服務工具為美國人民提供更好的政府服務，建立和使用證據來推動創新；二是促進大眾創新，包括通過獎勵來激發美國人民的創造力，通過制造、眾包和公民科學來挖掘創新人才。

縱觀美國三版創新戰略，可以看出美國創新戰略有著相當強的連貫性，在三個層面展開：基礎——夯實創新的基石（基礎研究、STEM教育，科學基礎設施）；機制——發揮市場機制促進創新的根本作用；突破——在國家的重點領域取得突破。后者需要政府創新性舉措。這三個方面構成美國創新體系的基本構架。三版的重點突破領域是有變化的，2009版重點突破領域是清潔能源、先進汽車技術、醫療健康技術，應對21世紀“重大挑戰”，包括實施瞄準腫瘤細胞釋放藥物的智能抗癌療法等；2011版重點突破領域是清潔能源、生物科技、納米科技先進制造、空間應用、健康科技、教育技術；2015版重點突破領域是精準醫療、腦計劃（神經技術）、醫療健康、先進汽車、智慧城市、教育技術、太空探索、計算機領域新前沿。這種不同反映了美國不同時期重點領域的變化，是對重點領域的戰略調整。

近幾年，盡管美國政府的作用在科學、技術和創新發展中發生了一些變化，重點領域也有所調整，但美國創新戰略在三個方面實施的方向基本沒有改變。

2.人工智能國家戰略計劃。美國一直處在人工智能基礎研究前沿，保持全球領先地位。作為科技強國，美國正不斷加強對前沿技術全面研究，提升人工智能在國家戰略中的地位。

2016年5月，奧巴馬政府時期，美國在國家科學技術委員會（NSTC）之下成立了機器學習與人工智能分委會，專門負責跨部門協調人工智能的研究與發展工作，并就人工智能相關問題提出技術和政策建議，同時監督各行業、研究機構以及政府的人工智能技術研發。美國國家科學技術委員會和白宮相繼發布了《為人工智能的未來做好準備》、《國家人工智能研究和發展戰略計劃》和《人工智能、自動化與經濟報告》三份報告，將人工智能上升到到美國國家戰略。

這三份報告均是為了應對人工智能蓬勃發展的大趨勢，著眼長期對社會的影響與變革，保持美國政府對人工智能發展的主動性和預見性。從三方面提出了美國發展人工智能的目標和愿景：深入理解人工智能并推動重大領域突破；引導人工智能更多地發揮積極作用；深入考察人工智能為經濟帶來的影響。

《國家人工智能研究和發展戰略計劃》提出了美國人工智能發展的七項長期戰略：（1）投資研發戰略：長期投資人工智能研發領域；（2）人機交互戰略：開發人機工作的有效方法；（3）社會影響戰略：理解和應對人工智能帶來的法律、倫理和社會經濟問題；（4）安全戰略：確保人工智能驅動系統的可靠性和安全性；（5）開放戰略：為人工智能培訓和測試開發共享公共數據集與環境；（6）標準戰略：建立評估人工智能技術的標準，評估人工智能技術；（7）人力資源戰略：深入了解國家人工智能研發人才需求。[20]

2019年6月，特朗普政府發布更新版《國家人工智能研究和發展戰略計劃》。更新版是由來自聯邦政府的主要人工智能研究人員和研究管理人員完成的，并得到了更廣泛的民間社會支持，其中包括許多美國領先的學術研究機構、非營利組織和私營技術公司。來自這些關鍵利益相關者的反饋肯定了2016年戰略計劃每一部分的持續相關性，同時也呼吁更多地關注人工智能的可信賴性、與私營部門的合作以及其他當務之急。更新版對2016版戰略計劃的7項戰略作了更新，提出第八項戰略：加強公私伙伴關系，加速AI進展（見表2）。[21]

2019年《人工智能研發戰略計劃》總體組織圖（圖2）如下，最底層是影響所有AI系統開發的基礎，而戰略3～7和新戰略8對這一基礎進行了描述。第二層包括戰略1～2所概括的研發領域。第一層是一些應用領域的例子，這些應用領域有望從人工智能進步中受益。人工智能研發戰略計劃的這些組成部分共同為聯邦投資定義了一個高層框架。

圖2

德國高技術戰略。2006年8月，德國政府史無前例推出了第一個國家層面的高技術戰略，正如聯邦教研部部長Annette Schavan博士在《德國高技術戰略》前言中所寫的：“有史以來第一次，德國政府已為其所有部委制定了一項全面的國家戰略，目標是使我國在未來最重要的市場上處于世界前列。所有影響研究和發展的政治部門將面向一個明確的目標:這一戰略將創新政策置于政府活動的前沿和中心。”[22]當時，德國面臨人口老齡化、能源供應保障、失業、經濟結構轉型和消費者信心不足等問題，所以高技術戰略是為了更好統一協調包括教育研究、經濟、衛生和環境等在內的政策，使科學技術能夠更好地轉化為生產力。高技術戰略也是一項協調創新體系中不同主體行為的工具，促進不同研究組織、公立與私人部門等主體間的知識轉移與協作。高技術戰略實施取得成功，被延續下來。

自2006年至今，德國制定了四期高技術戰略，從單一的技術競爭導向，逐漸轉為以社會和人為導向。2006年首次制定高技術戰略，重點更新科技和創新政策，促進科學技術應用于經濟發展，提高國家競爭力，涵蓋健康、通信及交通、前沿技術三大領域，并首次提出產業集群戰略。2007年，高技術戰略進一步擴展到環境保護領域。2010年，戰略計劃的重點從單純技術領域轉移到需求領域，在氣候與能源、健康與營養、移動交通、安全、通信方面，從需求角度尋求最佳解決方案，應對全球性挑戰。2014年，高技術戰略修訂為：應對全球挑戰，使德國成為世界科技創新的領導者，引入社會創新的思想。內容集中在社會需求和數字經濟等領域。2018年，高技術戰略提出為人開展研究和創新、聚焦使命導向的發展理念。高技術戰略四個階段的發展如圖3所示。

1.《德國高技術戰略》（2006）。5個目標。面對全球性挑戰，高技術戰略要實現5個主要目標：

——比以往更加需要一項協調的創新政策。建立科學與產業間、技術與應用間的橋梁，科學界與產業界之間的戰略合作也非常重要。

——發揮德國的潛能，成為未來的領先市場。領先市場不僅要求高技術產品與服務具有可接受性和創新友好性，還需要構建新興市場所需的條件，包括知識產權保護的現代法規、標準建立的情報計劃、支持新技術的政府采購體系等。

——把全球競爭視為機遇，使德國成為一個貿易、交通、合作的世界中心，同時保護自己國家的知識產權。

——把德國建成人才孵化器。強調各層面的職業培訓，以及加強科學職業的吸引力。

——知識與責任并肩而行。不僅要關注科學技術的“副作用”以及科技的社會、倫理問題，還要持對新技術所帶來的機會的熱情。

5大跨領域行動：與其目標相呼應，“高技術戰略”（2006）包括五方面跨領域行動，每項行動都涉及不同的政府部門與不同的主體，以及多項計劃或措施，詳見表3。如發展科技型初創企業與創新型中小企業的環境中則包括提升創業條件、風險資本的新法律、創新友好型的稅收體系等多方面。

17項創新戰略。為了實現搶占世界市場前沿的目標，高技術戰略（2006）在健康與安全的生活、通信與交通、交叉學科技術三大領域設立了17項創新戰略（見表4）。

每項創新戰略，以利用SWOT（優勢、劣勢機會和威脅）對德國情況分析作為起點，聯邦政府為每一個高新技術部門制定具體措施。主要措施有：R&D專題研發資助計劃（thematic R&D funding programmes）；創新友好型環境建設；科學界、產業界和政府部門之間的協議。德國政府的專題研發資助計劃特別適合靈活而迅速應對新技術發展的趨勢以及科學與工業的聯結。為公司和研究機構共同合作的項目提供資金，證明了其價值。這些項目適合于應用領域，可以把所有必要的合作伙伴包含進創新和增值鏈中。合作項目對中小企業特別有利：一方面，使中小企業直接接觸優秀的研究機構；另一方面，大公司參與到研究聯盟，為參與的中小企業提供進入全球市場的機會，并作為供應商謀利。

德國高技術戰略（2006）引起西方工業國家政府的高度關注。2007年11月，德國聯邦教研部發布了《德國高技術戰略進展報告》，稱德國高技術戰略實施一年即取得了顯著成效，產生了巨大的影響。該報告指出高技術戰略今后發展的方向。[23]

2.《德國高技術戰略2020》。2010年，德國政府認為“高技術戰略”是一種成功模式，取得了良好效果，決定把“高技術戰略”擴展為“高技術戰略2020”，同年7月發布新的高技術戰略——《思想·創新·增長——德國2020高技術戰略》，[24]新版高技術戰略保持上一版的總體規劃特征，又有所更新。

2010版《高技術戰略》聚焦于全球挑戰，提出行為五大領域：氣候/能源、健康/營養、流動性、安全和通訊，并在這五大領域提出各自行動計劃和措施（見表5）。新戰略希望通過這五大領域開辟未來新市場，提高關鍵技術并改善創新相關條件，最終促進進步。

新版《高技術戰略》在每個領域之下按使命導向（Mission-oriented）設立若干“前瞻項目”（Forward-looking projects），研究每一個行動領域面臨的重要挑戰。這些項目探求在未來10～15年間與科學、技術和社會發展相關的具體目標。創新戰略以這些目標組成，并將其作為實現最后里程碑路線圖的基礎。前瞻項目的設立主要依賴于產業-科學研究聯盟（Industry-Science Research Alliance）的建議。

關鍵技術。報告提到，德國經濟未來的生存能力取決于德國能否在生物技術、納米技術、納米電子、光學技術、微系統技術、材料技術、生產技術、服務研究、空間技術、資訊科技及通訊技術等領域取得領先地位。在許多情況下，只有通過技術和服務創新才能實現彼此相連。

營造創新友好環境。包括：有利于創業；有利于中小企業成長；投資創新／風險投資；標準化；創新導向的公共采購，高質量的勞動力。《高技術戰略2020》與原“高技術戰略”一脈相承，根本上而言都是為了保障德國國際領先地位，創造新興產業市場。不過，“高技術戰略2020”進行了一定修改，主要體現在：（1）創新領域選擇發生了變化。雖然新的戰略中創新領域從之前的三個領域變成了五個，但實際上卻是減少了。之前的交叉學科技術不再單獨出現，雖然部分交叉學科技術，如生物技術，整合到了氣候／能源、健康／營養領域，但納米技術、光學技術等都不再在創新領域中著重體現。（2）增加了公眾對話。把公眾意見納入到科技議題中來，并且會對科技戰略的相關決策產業影響，這是重要的公眾參與政府決策的方式，同時還可以使“高技術戰略”能夠獲得社會更大程度的認同和支持。（3）設立面向使命的前瞻項目。

值得一提的是，著名的“德國工業4.0”在2011 年漢諾威工業博覽會提出，即利用物聯信息系統（CPS）將生產中的供應、制造、銷售信息數據化、智能化，最后達到快速、有效和個人化的產品。納入《高技術戰略2020》的10大未來項目，投資計劃達2億歐元，用來提升制造業的計算機化、數字化和智能化。

3.新高技術戰略（2014年）。2014年9月，德國內閣通過了《新高技術戰略——創新為德國》。此新版高技術戰略的宗旨清楚地寫在報告前面的“重要方向概要”中：“新高技術戰略的目標是推動德國成為全球創新的領導者。我們的目標是將好的想法迅速轉化為創新的產品和服務……‘高技術戰略’作為一項綜合性、跨部門的創新戰略正在進一步發展。為此，我們正在增加新的主題，并為創新融資引進新的工具。我們要擴大創新的概念，不僅包括技術創新，還包括社會創新，包括社會作為一個中心參與者。”[25]創新需要被整個社會視作核心，為此德國政府不僅擴大并改善科學的傳播，以加強社會對于創新和變革的開放性，還計劃吸引有興趣的民眾參與到創新相關政策的制定中。

新高技術戰略有五大核心元素：（1）優先考慮應對繁榮發展和生活質量方面的挑戰；（2）加強科學與產業聯系的網絡，促進技術轉移；（3）激發工業創新的動力；（4）改進創新的環境；（5）加強對話。在促進繁榮發展和生活質量方面，選擇了六項優先發展領域：數字經濟與數字社會；可持續的經濟和能源；創新工作環境；健康生活；智能移動和公民安全。每一個領域包含若干主題。新高技術戰略通過以下機制實施：（1）聯邦政府前瞻項目；（2）通過聯邦政府、州與歐洲的合作保持內在的一致性；（3）通過影響分析確定有效性；（4）由中央咨詢機構提供支撐（見表6）。

4.《高技術戰略2025》。2018年9月5日，德國聯邦政府發布《研究與創新為人民——高技術戰略2025》。作為德國未來高技術發展的指導方針和德國政府為繼續促進研究和創新而確定的戰略框架，新一輪高技術戰略明確了德國未來7年研究和創新政策的跨部門任務、標志性目標和重點領域，以“為人研究和創新”為主題，將研究和創新更多地與國家繁榮發展目標，即可持續發展和持續提升生活質量相結合。[26]

《高技術戰略2025》的三大行動領域分別為“解決社會挑戰”、“構建德國未來能力”和“建立開放的創新和風險文化”。[27]在每一個優先發展主題中，都確定了若干使命，并列出聯邦政府將在該領域實施的資助計劃時間表，使戰略目標更加明確且更具計劃性，充分體現了以人為本的主題（見表7）。

《高技術戰略2025的實施》采取如下幾種方式：（1）聯邦政府將成立一個由學術界、產業界和社會不同主體組成的陪同委員會，作為現有顧問委員會的補充，共同決定德國研究與創新發展的重要未來主題，并推動戰略實施。（2）聯邦政府將對支持措施定期評估，進而了解研究與創新政策行動的影響和效果，相關評估結果將在定期發布的HTS 2025進展報告中得以體現；（3）聯邦政府也會制定一個未來主題預測新方法，盡早對技術和社會發展方向進行識別和判斷，為未來的教育、研究和創新政策提供指導；（4）聯邦政府將加強社會對話和討論，讓更多的公民參與到研究與創新中來。以“未來工作世界”為主題的科學年和“未來論壇”等活動都為此作出重要貢獻。[28]

經過十多年發展，作為一個涵蓋聯邦德國所有部門實施的戰略，高技術戰略是一個促進德國國家創新活動的系統途徑，聯合科學界、產業界、市民社會和政府圍繞共同目標，為所有涉及主體在創新體系中提供高定位，支持和協調合作，共同促進國家的發展、社會的繁榮和人民的生活。

日本《第5期科學技術基本計劃》。科學技術基礎計劃是日本政府根據《科學技術基本法》制定的一項綜合計劃，旨在根據10年的展望，在5年內促進日本的科學技術發展。2016年1月22日，日本內閣發布了《第5期科技基本計劃》（2016～2020）。[29]

1.目標。《第5期科學技術基本計劃》提出四個目標：可持續增長和可持續的地區發展；確保國家及公民的安全以及高質量、繁榮的生活；應對全球性挑戰，為全球發展作出貢獻；知識資產的可持續創造。

2.主要任務。《第5期科學技術基本計劃》提出四項主要任務：每一個主要任務下面分若干主題（見表8）。

引人注目的是在第一項任務中，《第5期科學技術基本計劃》提出實現“社會5.0”（“超級智能社會”）的目標。所謂“社會5.0”是一個有望促進人類繁榮的社會。這是一個能夠在規定的時間、以適當的數量向需要的人提供必要商品和服務的社會；是一個能夠對各種各樣社會需要作出準確反應的社會，是一個能夠使各種各樣的人隨時獲得高質量服務，克服年齡、性別、地域、語言差異，過著朝氣蓬勃、安逸生活的社會。“社會5.0”是繼狩獵-采集社會、土地社會、工業社會和今天的信息社會之后的下一個社會。

要實現社會5.0，需要把以制造業為中心的使用網絡和物聯網擴展到其他各個領域，以促進經濟增長社會轉型和形成健康的長壽社會。同時，有必要以服務和業務的“系統化”、系統推進和多個系統之間的協調為目標。因此，要通過工業界、學術界、政府和政府相關部門之間的合作，為實現這一目標開發一個共同平臺（稱為“社會5.0服務平臺”）。

3.主要保障。為實現《第5期科學技術基本計劃》的任務，一要深化科技創新與社會的關系。努力與社會上的各種利益相關者溝通與合作，促進與各種利益相關者的“共同創造”，為政策制定提供科學建議，并解決道德、法律和社會問題。此外，采取措施確保研究的誠信。二要提升促進科技創新的能力。改革和完善高校和國家科研院所作為科技創新主體的職能，健全科技創新政策促進體系，保障科技投入。根據《第五個基本計劃》作為五年任期的一般指導方針，日本政府每一個財政年度將制定一個“綜合戰略”，并將采取靈活措施，落實《基本計劃》的各項任務。

4.“社會5.0”的意義。日本提出“社會5.0”，如同德國提出“工業4.0”一樣，既有思想上的啟發意義，又有實際發展的導向意義。“社會5.0”的提出，主要意圖是以最大可能應用新一代信息技術，透過網絡空間與實體空間的融合，來解決經濟和社會問題，給人們帶來愉悅生活的“超智能社會”社會型態。對于日本人來說，“社會5.0”的提出，一方面瞄準解決日本的社會和經濟發展問題，以物聯網、機器人、人工智能和大數據等信息技術提高經濟的發展，解決資源匱乏、老齡化等帶來的社會問題；另一方面，通過研發“社會5.0”建設所需要的服務平臺基礎技術（如網絡安全、物聯網系統開發、“大數據”分析、人工智能和設備等）和優勢技術（如機器人、傳感器、生物技術、材料和納米技術，以及光/量子技術等），改變信息技術領域落后面貌，重振技術立國的雄風。

英國工業2050戰略。英國工業2050戰略，是英國政府科學辦公室于2013年10月發布的報告《制造業的將來：英國新時代的機遇和挑戰》[30]中提出來的。這份報告是英國預見（Foresight）項目的一項研究成果。這項研究是定位于2050年英國制造業發展的一項長期戰略研究，報告展望了2050年制造業的發展狀況，并據此分析英國制造業的機遇和挑戰。這一報告的出臺將英國制造業發展提到了戰略的高度。

1.英國制造業面臨的挑戰。報告分析了英國制造業的概況。制造業對英國經濟貢獻巨大，在總量、研發、創新、生產率、出口方面、高技能工作、產業關聯及經濟活力等方面都占有重要的地位。但英國制造業在經濟中的相對份額正在快速下降。制造業在國際競爭中表現不均衡。報告指出，制造業正在發生深刻變化并將創造新的價值。未來，制造業的價值來源將包括：日益廣泛的產品包裝服務；利用嵌入式傳感器和開源數據獲得產品使用信息；剝離生產過程，成為無工廠式生產商，通過賣技術和知識創造價值；成為再制造商，將廢棄產品通過再制造恢復至原始規格，甚至更好；定位于協作消費;通過部門內和部門間的戰略聯盟，創造新的價值；通過企業家的洞察力和實踐能力，更快速地開發新技術。

2.未來英國制造業的四個特點。報告提出，制造業并不是傳統意義上“制造之后進行銷售”，而是“服務+再制造（以生產為中心的價值鏈）”，提出了未來英國制造業的四個特點：

——快速、敏銳地響應消費者需求。增材制造、新材料、計算機控制、生物技術、綠色化工等技術將極大縮小定制產品的生產周期和生產成本，使大規模低成本定制化生產成為現實。在新的生產模式、增材制造、納米技術和高端機器人等技術推動下，分布式生產將成為工廠生產以外新的生產方式。普適計算、高端軟件和傳感器等技術將進一步改變價值鏈的結構，數字化的制造價值鏈能夠顯著地促進多方主體參與。對政府的啟示是提高英國制造業技術創新鏈的發展速度和協調性；充分發揮英國智力資源；保護知識產權；避免網絡攻擊。

——新的市場機遇出現。金磚國家和“新鉆十一國”（Next-11）的制造業競爭力不斷加強；美國和歐洲對英國制造業仍保持重要影響力；英國在高技術領域繼續保持優勢；個人財富水平的變化；對歐洲的投資風險有可能影響英國；全球價值鏈將持續分割；在岸外包業務回流英國；外資增加。對政府的啟示是促進英國制造業掌控全球價值鏈；推動研發與生產協同發展；打造工業共同體；提高英國的產品出口能力；重點面向新興經濟體；保持對制造業外商直接投資的吸引力；保證長期資本供應。

——可持續發展的要求提高。供應波動增強；氣候變化與全球供應鏈脆弱性加劇；生態環境保護和開發的監管將更加嚴格；消費者青睞環保產品；為“協同消費”提供更優質的產品，“循環經濟”模式將成為發展重點。對政府的啟示是提高生產效率；致力于提高資源利用效率與新材料研發；支持商業的再利用與再制造；模式量化；國內核心原材料的儲備。

——更加依賴高技術人才。未來制造業工人數量需求將保持不變；人口不斷老齡化，制造業必須能夠容納更多年老的員工；需要更多具有科學、技術、工程與數學等專業能力的人才；需要勞動力具有專業技術與解決商業問題的綜合能力；改善青年以及婦女對制造業的看法，并且提升管理能力；人類各方面素質將會提升。對政府的啟示是提高多樣化培訓以避免未來的勞動力短缺；提升工人技能水平；確保勞動者提高生產效率并有效發揮個人價值。

3.政策重點及進一步的政策建議。報告提出，未來英國政府的政策重點應向以下三個方向發展：更加注重制造業的價值鏈整合，系統、完整地看待制造領域的價值創造；更加聚焦制造業價值鏈的特定環節，明確制造價值鏈的具體階段目標；更加突出政策的連續性和協調性，增強政府長期的政策評估和協調能力。就進一步行動的策略，報告提出了三方面建議：首先，要重視制定制造業的發展規劃。其次，政府要在三方面發揮推動作用：建立新的衡量指標，挖掘各種新形式的信息和數據，以了解哪些部門創造價值；基于對科學、創新和工業的系統認識，采取有針對性的策略來支撐制造業的發展；構建和采取新的工作方式。最后，未來的政策和衡量標準應有利于制造業的發展。這需要在以下方面有所改變：更快更好地貼近消費者；貼近市場；可持續發展；不斷增加技術投入量。

4.英國工業2050戰略的特點。英國工業2050戰略有幾個鮮明的特點：第一，從價值鏈的變化考察工業戰略問題。突出制造業價值鏈變化的新特點；強調數字化的制造價值鏈；分析全球價值鏈的現狀，明確英國的位置；政策著眼點落在制造業的價值鏈整合和特定環節上。第二，從制造業發展看新興技術的發展和作用，提供了一個更深刻認識新興技術發展的視角。從制造活動角度，它把技術分為普遍滲透的技術（pervasive technologies）和次級技術或輔助技術（secondary technologies），包括信息通信技術、傳感器、先進材料和機器人技術。當集成到未來的產品和網絡時，這些將共同促進產品設計方式的根本轉變，由消費者制造、提供并最終使用。第三，對產品創新與工藝創新之間的關系提出了新的認識。

對國家科技創新戰略的總結。根據對上述美國、德國、英國和日本四國科技及相關戰略（包括規劃）的考察，我們可以得出以下結論：

1.國家層面的科技戰略日益受到重視，是在新興技術蓬勃發展形勢下，國家把握科技方向、抓住新興科技發展機遇，來推動經濟和社會發展的一種必要的手段；是政府動員協調科技界、產業界及社會有關方為實現共同目標而采用共同行動的一種重要政策工具；是建設國家創新體系、提高國家創新能力的一個重要途徑。2.國家科技發展的戰略思考，從以科學技術競爭力為主，發展到包含更多的社會和人文因素。以人為本，為社會和諧與發展為宗旨來發展科學家技術，日益占有主導地位。3.促進新興技術的發展及其為人類和社會發展服務，是各國科技戰略的重心和重要組成部分。4.各主要國家的科技戰略，日益具有全球化的視角和考量。應對全球性的挑戰，日益成為各主要國家科技戰略的重要內容。5.國家科技戰略既有綜合性的戰略，也有專業性的戰略（如人工智能戰略）。綜合性的戰略包括專業領域的思考和安排，專業領域的戰略越來越需要綜合性地考慮。6.國家科技戰略既要保持一致性，又要與時俱進，隨著國內外形勢的變化和科技發展的新趨勢而調整。 

結論與借鑒

 綜上所述，可以發現：其一，新興技術發展是科學技術自身動力與社會經濟發展需求共同作用的結果。今天，新興科學技術的發展呈現出學科和技術交叉融合以及科學與技術緊密互動的鮮明特點。人類社會發展面臨的重大挑戰為科學技術的發展提出了新的需求，新興技術的發展可以為應對這些重大的挑戰提供解決的方案。其二，以人工智能、物聯網、大數據等代表的新興技術的發展正在處于發展早期，更大應用有待于展開，技術的發展和應用還存在許多不確定性，不僅受著技術自身因素影響，也受著一些非技術因素影響。其三，各主要國家以及國際組織重視對未來科學技術發展趨勢和影響的研究，以期理解新興技術發展的影響以及其與社會經濟因素的相關作用，為決策提供充分的科學依據。其四，各主要國家重視科技戰略制定和實施，從長期戰略上把握新興技術的發展方向，并根據國內外發展形勢變化以及科學技術進展及時調整。其五，新興技術的發展，競爭與合作并存。一方面，各國會在重要的新興的關鍵技術領域展開激烈的競爭；另一方面，在解決全球性問題和新興技術的治理方面，各國需要緊密合作，共同發展。

為此，筆者建議：一要加強對新興技術未來趨勢及其社會影響的研究，建立長期持續的預見和前瞻研究機制。在內容上，從科技創新的進展向產業變革、經濟發展和社會環境等方面擴展；在方法上，除了傳統的德爾菲法和技術路線圖方法，引入情景分析等考慮各種變化因素的新方法，在組織和機制上，建立由產學研專家組成的領導組織和大范圍參與的工作機制。對新興技術發展趨勢及其社會影響的研究要制度化，建立長期持續的、系統的預見和前瞻機制，全面、及時反映世界科學技術及應用的最新進展，為國家決策提供有力的支持。加強科學前沿的跟蹤和調研，加強科學信息平臺和網絡建設，使全國各科學信息研究機構形成一個整體的網絡。

二要加強科學技術的戰略管理。面臨新的發展形勢和發展階段，要在一些國家重要的科學技術和創新領域建立新的戰略領導機制或充分發揮現有領導機制的作用，出臺長期發展的規劃部署，把握發展的主要方向，促進該領域的重大進展，并根據新的發展及時調整。促進產學研深度融合。

三要順應新興技術發展的特點和趨勢，建設國家創新體系建設。當代新興技術的發展充滿著不確定性。要促進新技術的發展和廣泛應用，需要開放靈活的政策，需要保持技術來源多樣性，保持研究和創新、創業的開放性，從不同的多樣的途徑探索新技術的發展和應用，避免過度集中在一個方向上。為此，需要大力以市場機制為基礎的創新激勵環境，加強企業的創新能力、促進更多的創新型企業成長。重塑公共研發機構在發展關鍵技術和新技術方面的重要作用，以使命為導向促進國立科研機構的改革。

四要加強產業創新體系建設，促進學科交叉融合的發展。在新興技術的廣泛作用下，產業創新正在發生深刻的變化。在全球價值鏈分割的情況下，新興技術的發展為產業創新帶來了許多新的機遇，促進企業在新的價值鏈上重構，深化高校、科研機構、用戶和供應商、金融機構、政府之間的聯系網絡，實現自主技術創新和產業升級。第一，在資助方面，在國家重點研究計劃中設立交叉學科主題的研究，改進和完善國家自然科學基金對學科交叉融合的支持；第二，改進當前學科導向的評價機制，研究和建立體現學科交叉特點的評價標準；第三，鼓勵研究機構和大學探索適合的促進學科交叉的機制；第四，培養學科交叉人才，創造促進學科交叉的文化。

五要加強新興科學技術治理和國際科技合作，積極參與全球治理。制定和完善相應科技倫理規則，明確各級倫理審查委員會的職責；大力提倡負責任的研究和創新；加強新科技發展的普及與教育，鼓勵公眾參與新興科技發展的討論與決策；加強監管，制定相應的法律；鞏固已有國際科技合作關系，開辟新的國際科技合作；采取各種有效措施，提高中國科學界在國際科技組織中的地位和話語權，啟動應對全球性挑戰的國際科技計劃；建設開放流動的科學技術創新環境。

（本文系國家自然科學基金委員會委托任務項目“新時期學科交叉發展的趨勢與資助模式研究”和國家科技部創新戰略研究專項項目的研究成果，項目編號分別為：J1824007、ZLY201823；樊天、李玲和徐曉丹對本文亦有貢獻）

 注釋

[1][4][12][16]OECD, "Science, Technology and Innovation Outlook" , 2016.

[2]OECD, "The Next Production Revolution: A Report for G20", 2017.

[3]OECD, "Science, Technology and Innovation Outlook 2018".

[5]Office of the Deputy Assistant Secretary of the Army (Research & Technology), "Emerging Science and Technology Trends:2017-2047, A Synthesis of Leading Forecasts", 2017.11.

[6]"Danish Agency for Science.Technology and Innovation", An OECD Horizon Scan of Megatrends and Technology Trends in the Context of Future Research Policy, 2016.

[7]NRC, "Convergence: Facilitating Transdisciplinary Integration of Life Sciences, Physical Sciences, Engineering, and Beyond", 2014.

[8]MIT, "The Third Revolution: The onvergence of the Life Sciences, Physical Sciences, and Engineering", 2011.

[9]Ethical Governance of Biological and Biomedical Research, "Chinese-European Co-operation: 2nd workshopReport", Oct. 2007.

[10]EUROPEAN COMMISSION,"Options for Strengthening Responsible Research and Innovation", 2013.

[11]"Responsible Research and Innovation in Networked Quantum IT", https://www.cs.ox.ac.uk/projects/NQITRRI/index.html.

[13]Gura,Trisha, "Citizen science: amateur experts", Nature, (2013)496 (7444): pp. 259-261.

[14]Theobald, E. J., et al., "Global Change and Local Solutions: Tapping the Unrealized Potential of Citizen Science for Biodiversity Research", Biological Conservation, (2014)181: pp. 236-244. 

[15]《G20貿易和數字經濟的部長聲明：G20人工智能原則》，http://k1.caict.ac.cn/yjts/qqzkgz/zksl/201906。

[17]Executive Office of The President, National Economic Council and Office of Science and Technology Policy, "A Strategy for American Innovation: Driving Towards Sustainable Growth and Quality Jobs", 2009.

[18]National Economic Council, Council of Economic Advisers and Office of Science and Technology Policy, "A Strategy for American Innovation: Securing Our Economic Growth and Prosperity", 2011.

[19]Economic Council and Office of Science and Technology Policy, "A Strategy for American Innovation", 2015.

[20]NSTC, "The National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan".

[21]NSTC, "The National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan:2019 Update".

[22]BMBF, "The High-Tech Strategy for ermany", 2006.

[23]《德國高技術戰略實施進展》，科學網，2008年3月24日，http://news.sciencenet.cn/html/showxwnews1.aspx?id=204339。

[24]BMBF, "Ideas, Innovation, Prosperity, High-tech Strategy 2020 for Germany", Bonn, Berlin, 2010.

[25]BMBF, "The new High-Tech Strategy Innovations for Germany",  2014.

[26]《德國政府發布〈高技術戰略2025〉》，http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201810/t20181018_142232.htm。

[27]《“德國高技術戰略2025”明確未來三大領域12項使命》，http://www.casisd.cn/zkcg/ydkb/kjzcyzxkb/2018/kjzczx201811/201811/t20181113_5170584.html。

[28]《德國“高技術戰略2025”勾畫未來科技創新發展之路》，https://www.secrss.com/articles/9906。

[29]"The 5th Science and Technology Basic Plan", https://www8.cao.go.jp/cstp/english/index.html.

[30]Government Office for Science, "The future of manufacturing: A new era of opportunity and challenge for the UK", 2013.

責 編∕張 曉 

樊春良，中國科學院科技戰略咨詢研究院研究員，中國科學院大學公共政策與管理學院教授，中國科學學與科技政策研究會科技政策專業委員會主任。研究方向為科技政策、國際科技合作、科學與社會。主要著作有《全球化時代的科技政策》等。   

Review of the Development Trend of Science and Technology

and the Strategic Response of Various Countries

Fan Chunliang

Abstract: Based on the analysis of the driving force and external demand of modern science and technology, and according to the policy research reports of international organizations and major countries, this paper summarizes and analyzes the characteristics and development trend of emerging technologies; further makes a detailed comment on the major scientific and technological innovation strategies of the US, Germany, Japan and the UK, draws certain conclusions about the development of emerging technologies and related strategies and policies; and puts forward suggestions on how China should respond. China should strengthen the research on the future trend of emerging technologies and its social impact; strengthen the strategic management of science and technology; build a national innovation system in line with the characteristics and trends of the development of emerging technologies; strengthen the construction of industrial innovation system; promote interdisciplinary integration; strengthen the governance of science and technology; and increase international cooperation on science and technology.

Keywords: emerging technology, American innovation strategy, High-Tech Strategy 2020 for Germany, Japan's 5th Science and Technology Basic Plan, Made in UK 2020