当今世界,经济竞争、社会进步、人民富裕和国家安全高度依赖科技创新。科技已成为推动引领经济社会发展的主导力量和保障国家安全的核心要素。近现代史表明,科技的重大创新与突破,会极大提高社会生产力,改变社会生产方式和人的生活方式,进而重塑世界政治经济格局。传统以大规模耗用自然资源和破坏生态环境为代价的发展模式难以为继,化石能源价格大幅波动、环境与全球气候变化日趋严峻,强烈呼唤科技创新与新的科技革命。2008年国际金融危机以来,世界主要国家寄希望于科技创新,培育战略性新兴产业,加速产业优化升级,抢占新一轮竞争的先机和优势。当前,人工智能、量子信息、生物技术、新能源等前沿领域正加速突破,新一轮科技革命已初现端倪。
科技革命源于科技创新突破和人类需求的强力推动。科学技术具有内在革命性,科学革命源于理论与实验的矛盾,技术革命源于对生存发展方式的新探索。20世纪以来,科学与技术相互依托、相互促进,表现为特定领域率先突破,进而引发群发创新。全球约30亿人口追求现代化,为科技创新注入巨大动力,也对资源环境带来严峻挑战。传统发展方式不可持续,必须创新生产与生活方式,走绿色、智能、可持续的发展道路。
经济危机往往催生重大科技创新。例如,1857年世界经济危机推动了以电气革命为标志的第二次技术革命;1929年大萧条及二战引发了电子、航空航天等第三次技术革命。2008年金融危机后,各国加大研发投入,催生了移动互联网、人工智能、新能源等产业革命。当前,新一轮科技革命以绿色、智能、健康为核心,将引领人类进入可持续新时代。
科技革命发生的重点领域包括能源、信息、材料、农业、人口健康和基础科学。在能源与资源领域,需突破先进可再生能源、高效储能、氢能、核聚变等关键技术,实现资源循环利用。在信息领域,经典计算面临物理极限,量子计算、类脑计算、光子芯片等新范式有望突破,网络安全、大数据管理、人工智能伦理等成为关键。在先进材料与制造领域,绿色智能化制造、材料基因组、极端条件材料等方向将催生变革性技术。在农业领域,精准农业、基因编辑育种、垂直农业、农业机器人等将保障粮食安全并承担生态功能。在人口健康领域,基因治疗、细胞治疗、脑科学、再生医学等正引领医疗模式从疾病治疗向预防、个性化、精准化转变。基础科学方面,暗物质、暗能量探测,合成生物学,脑与认知机制研究等可能带来颠覆性突破。
各国积极布局新科技革命,中国需把握战略机遇。美国通过《芯片与科学法案》(2022)等强化半导体、人工智能等前沿研发,欧盟启动“地平线欧洲”计划(2021-2027)支持基础研究与创新,日本发布“统合创新战略2023”聚焦AI、量子、生物等,韩国、印度等也加大科技投入。中国在“十四五”规划中明确将人工智能、量子信息、生物技术、新能源等列为重点方向,并启动国家实验室体系重塑。面对新一轮科技革命,中国必须聚焦原始创新,突破核心技术瓶颈,完善科技创新体制机制,在新科技革命和国际竞争中赢得先机,实现高水平科技自立自强。