颠覆性技术创新培育发展新质生产力的路径、挑战与对策

来源：[科技中国] 发布时间：2024-05-20 22:28 浏览：

纵观历史，从蒸汽时代、电气时代再到信息时代，每一次生产力飞跃都离不开颠覆性技术的有力推动。当前，面对世纪变局，世界科技强国和产业巨头都以颠覆性技术创新为抓手加快形成新质生产力，以期引领新一轮的经济繁荣。习近平总书记强调，必须加强科技创新特别是原创性、颠覆性科技创新，培育发展新质生产力的新动能。要培育新质生产力，赢得未来发展和国际竞争的战略主动,就迫切需要厘清颠覆性技术与新质生产力的关系，认识以颠覆性技术创新培育发展新质生产力的路径、挑战与对策。

一、以颠覆性技术培育发展新质生产力的内在逻辑

颠覆性技术是指以意想不到方式取代现有主流技术的技术，它是当下的边缘力量，未来的主流技术。它有三大特征：一是归零效应，即有强大的破坏性，使现有的投资、人才、技术、产业、规则“归零”；二是重塑格局，即影响足够大，引发战略性的、全局性的、体系性的变革，使现有的力量结构、基础以及能力平衡发生根本性改变；三是未来主流，即能替代现有主流技术，定义新规则，创造新产业、投资、就业，催生新的价值体系。总之，颠覆性技术能以革命性方式重构应用领域的体系和秩序，改变人们的生活、工作方式，是推动人类经济社会变革的根本性力量。颠覆性技术创新指那些创造完全不同的技术路线、产品或商业模式，从而使原有的创新被替代、破坏的技术创新，或者是那些能够创造出世界上不存在的产品或服务、开辟全新领域的技术创新，其核心是颠覆性技术。

新质生产力是创新起主导作用，摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径，具有高科技、高效能、高质量特征，符合新发展理念的先进生产力质态。它由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生，以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵，以全要素生产率大幅提升为核心标志。其本质是将科技创新与生产实践相结合，形成具有“代际”飞跃特征的新能级生产力。尽管延续性的增量科技创新是生产力发展的重要推动力量，但是新质生产力是相对于传统生产力的质的跃升，实现这一跃升是增量型的技术创新所不能达到的，新质生产力需要关键性颠覆性技术的突破。

颠覆性技术通过替代主流技术，推动现有技术体系的“变轨”跃迁，具有更高的技术水平、更好的技术效能、更强的可持续能力。颠覆性技术使相应技术体系的要素条件、组合方式、配置机制、发展模式等都发生根本性改变，能开辟新轨道，创造新产品，催生新业态、新模式，培育新动能，驱动生产力向新能级跃迁，是新质生产力的重要源头。颠覆性技术创新的过程也是推动形成新质生产力，彰显未来发展张力、赢得未来发展主动权的过程。

二、颠覆性技术创新培育发展新质生产力的主要途径

从颠覆性技术萌芽到实现颠覆性技术创新开辟新的轨道，催生新质生产力的过程极为漫长，需经历“从无到0”寻找新起点，到“从0到1”验证新原理，再到“从1到N”释放新价值的过程。它不是沿着固定技术轨道的线性延展，而是经历了多轮技术跨领域“汇聚—融合—试错—收敛”，需要技术与愿景、需求、应用场景的深层互动，要面对科学突破的偶然性、技术创新的不确定性和社会发展的复杂性。在此进程中，如何找到颠覆性技术创新的起点“0”是培育发展新质生产力的关键，并且起点不同，成长路径也不相同。我们研究认为，主要有三个途径。

（一）基于重大科学突破，开道找“0”，培育新质生产力

许多颠覆性技术的产生与发展都源自基础研究领域的突破，能在性能、成本、环境友好等方面大幅超越现有技术，实现对现有技术的替代，进而创造出新的产业和价值体系，开辟新赛道，推动生产力向更高层次跃迁。如，液晶显示新科学原理的发现，推动了LCD电视的发明，进而替代了传统CRT电视，打破了原有行业的技术垄断局面，创造出新赛道，从而培育出新质生产力。科学发现虽然是颠覆性创新的理论基础，但二者也并不存在连续递进的关系，从科学发现到颠覆性技术的产业转化常常有一个漫长的时间跨度；同时，一些颠覆性的工程化技术虽然没有彻底搞清楚其内在的科学机理，但并不影响其产业化应用。

（二）跨领域交叉应用，换道找“0”，催生新质生产力

许多颠覆性技术并不来自本领域内，而来自外部学科领域已有理论、技术的跨学科、跨领域交叉应用。比如，CCD（电荷耦合元件）最初是作为存储器被发明使用的，后来被用到影像领域，催生了数码相机，颠覆了胶卷相机。到了当代这样的例子越来越多，特别是物质、能量、信息等基础领域的科学和技术突破，具有强基础性、高通用性，能够广泛应用于经济社会各个领域，与相应领域技术交叉融合，产生颠覆性效果，催生新质生产力。进入数字时代，以云计算、人工智能等为代表的新一代信息技术，应用领域越来越广、作用过程越来越复杂、迭代速度越来越快，正在重塑众多传统行业。比如以ChatGPT为代表的通用人工智能，以前所未有的速度向千行百业渗透，在颠覆众多行业的同时，也催生了新质生产力，提供强劲的发展动能，开创巨大的价值空间。

（三）概念建构，“从无到0”，创生新质生产力

一个全新赛道、全新产品在被发明推广之前，人们根本不知道需要它。比如有了电，人类不会意识到需要电冰箱、电脑。全新产品的出现高度依赖人类想象力的突破和概念创造，主要有两种方式实现。一是基于颠覆性技术原理展开想象，主动建构下一个“电冰箱”“电脑”的概念，并从科技层到系统层，再到体系层不断迭代完善，构建共同想象，汇聚不同技术，拉通未来和现在，推动全新产品、全新产业的诞生。二是针对当前需求或问题，形成一个突破性、非常规的解决思路，并与未来场景紧密结合凝练成颠覆性概念，把场景、技术、人才等生产力要素高度统一于一个概念中，联通未来和现在，推动新产品、新产业、新模式的诞生，引领新质生产力的发展。互联网、元宇宙等概念就成功地促进共识，把场景、技术、产业等生产力要素高度统一于一个概念中，以此引领带动新业态、新产业发展。此类技术让大多数人经历“看不上、看不懂、来不及”的过程，对其带来的冲击措手不及。

三、颠覆性技术创新培育发展新质生产力面临的问题和挑战

对后发国家而言，大力提升颠覆性技术创新能力，发展新质生产力，是推动发展跃迁、转变发展方式、实现战略转型的必经之路。推动颠覆性技术创新培育发展新质生产力面临问题众多，最为核心的是长期跟踪模式下形成的发展惯性与颠覆性技术创新需要的领先发展需求之间的矛盾。对于当今中国以下三个方面尤为突出。

（一）跟踪思维和线性科研模式形成的认知桎梏

当前跟踪思维普遍存在，社会上下对颠覆性技术创新的认识就是找出像互联网这样的颠覆性技术，然后大力支持它发展。然而事实是，互联网的概念是美国在以DARPA为首的众多部门、众多项目集群的支持下，经过将近20年发展才形成的。在长期跟踪下，我们缺乏找创新起点的意识和能力，默认创新的起点是“互联网”，看不到其之前20年的工作。同时，在长期跟踪研究中，科技界形成了“科技攻关”的底层思维和价值导向，严重阻碍了颠覆性科技创新。能攻关的前提是存在性已被证明，但是颠覆性科技创新是面向“未知”的创新，需要探索、试错，不能被“攻关”。此外，“科技攻关”确保成功的导向也把科研工作锁死在确定的轨道上，束缚了科研人员的思想和手脚，制约了科研人员去探索试错（曹晓阳，2022）。对于当今中国，不打破跟踪思维，难有颠覆性技术创新，更别论新质生产能力了。

当前线性科研模式的影响根深蒂固，认为科学、技术是单向地从科学发现流到技术发明，科学一定先于技术和工程，认为原创就要从基础研究开始，并需要“基础研究—应用研究—产品开发”线性接续。然而事实不全如此。一方面技术发明与科学发现是一个有机整体，新发现可能产生新发明，新发明也可能导致新发现，有些重大发明本身就包含新发现。另一方面颠覆性技术创新是非线性、不连续的过程，包含了多轮科学技术跨领域汇聚—融合—试错—收敛，线性的阶段划分割裂了它们之间的内在联系，导致各阶段之间脱节。线性思维限定了创新的路径和想象空间，不利于概念的创造，限制了新质生产力的产生。

（二）以项目为核心的科研组织方式造成的管理障碍

颠覆性技术创新是面向“无人区”的创新，没有先例可循。从颠覆性技术到新质生产力要经历“原理验证—工程验证—商业验证”完整的过程。国外经验表明，在原理验证阶段，需要以科学的、短期的快速试错找到正确的技术路线，从而实现长期的成功；在工程验证和商业验证中更需要由“串珠人”来链接主体、汇聚要素、构建场景、创造产品，推动技术和应用互动迭代。但是我国以项目为核心的科研管理方式不利于这些活动的开展。

我国以项目为核心的科研管理模式是在跟踪状态下确立的，擅长应对目标确定、技术路线明确的科研攻关，不适应颠覆性技术创新。一是“规划—指南—项目”的管理方式，不符合无人区的实际，也很难规划出颠覆性技术创新。二是追求100%完成，以完成预设技术指标为导向的管理，导致管理部门不敢“放手”，科研人员不敢大胆探索，不符合颠覆性技术创新要勇于试错，探索人类认知和能力边界的内在需求。三是项目管理自上而下的纵向部署，强化了条块分割，动态化链接主体、汇聚资源的能力弱，国家科研体系缺乏“串珠人”。四是管理部门热衷于抓有显示度的大项目、热点项目，不愿意推动类似互联网出现前20年的没有显示度的项目，变相排挤了原创性、颠覆性技术创新。

（三）社会自组织功能变弱带来的深层梗阻

历史经验表明，后发科技强国的成长不是“先科技强”到“科技使国强”，而是充分利用产业转移和科技变革的机遇，促进国家产业进步和经济崛起，进而带动技术创新和科学研究，推动生产力的不断提升和国家逐步转型，是从经济强到技术强再到科学强，逐步成为科技强国。后发国家进入经济强—技术强—科学强的大循环，社会通过自组织功能，逐步改造和优化微观环境，推动解决基础研究薄弱、原始创新能力不强等转型阶段普遍存在的问题，进而促进颠覆性技术创新，催生新质生产力。

当前有三个突出矛盾正在阻碍中国进入经济强—技术强—科学强的大循环，并减弱社会自组织功能，阻碍颠覆性技术创新能力的提升，影响形成新质生产力。一是人才流通不畅。人是知识和资源的最好载体，人的流动才能使经济—技术—科学有机地循环起来。当前体制内外的“双轨制”让大量的优秀人才和知识固化在体制内，障碍大循环的运行。二是科技金融不兴。尚未打通资本市场与学术圈、产业的互动通道，思想壁垒、政策壁垒和管理壁垒犹存，不能有效地将科技成果转化成产品。三是知识供给不足。管理部门擅长用体制优势组织做目标导向的研究，不擅长给需要静心探索的基础研究留出自由空间。同时缺乏类似美国霍华德休斯医学研究所、卡内基研究中心等社会化研究力量支持的多元化、多样性自由探索研究，导致我国源头知识供给不足。如果人才、资本和源头知识不能高效地进入和推动大循环，不但制约颠覆性技术创新和新质生产力的发展，也将限制国家发展的阶段上限。

四、抓住底层逻辑，把握历史机遇，以颠覆性技术创新培育发展新质生产力的政策建议

以颠覆性技术创新培育发展新质生产力是和国家发展、社会转型深度耦合的战略问题。在当前国际环境动荡、世界经济低迷、创新信心不足的情况下，要更加认清国家转型发展和生产力提升的强大内生动力和必然历史逻辑，坚定发展信心和创新自信，稳步推进相关工作，对此提出如下建议。

（一）体系发力，促进全球重大颠覆性技术向中国汇聚

认清历史大势，立足后发国家“经济强—技术强—科学强”的成长逻辑和创新扩散的内在规律，以体系化优势促进全球重大颠覆性技术在我国汇聚融合、试错收敛。对外，充分发挥我国超大市场规模、完备产业体系和多样生态等优势，积极拓展多边科技合作，扩大科技“朋友圈”，促进全球创新主体的协同互动、创新要素的跨国流动，使先进技术向中国转移，全球创新在中国落地。对内，培育扶持多层次创新主体，为新想法、新思路提供实践空间，为新技术、新产品、新模式落地开辟试验田，激发自下而上的活力，以多元化、多样性、灵活性适配颠覆性技术发展，推动技术的试错收敛。

（二）变革引领，打破跟踪者的发展惯性

针对颠覆性技术创新领域，开展一场思维和管理变革。改变“发现、遴选出好技术，再设立项目给予支持”的立项思路。着眼于国家导向和科学目标，形成“问题（需求）—方案—人才—项目（群）”的项目生成路径。把“明确需求，提出问题”作为研究活动的一部分，把是否解决问题作为应用研究考核的重要指标，并提供相应平台、配置相关资源，支持“从无到0”找问题源头。打破“全链条设计”的思维，用项目群、不同主体的多样性来实现创新。转变“科技攻关”的思维，要构建灵活的管理机制，倡导科学地试错，以较低的成本排除不可行的路线，通过短期快速试错来实现长远的成功。

（三）重点突破，打造中国科研的“串珠人”

针对颠覆性技术创新，重点要构建以机构为核心的科研组织方式，打造中国科研的“串珠人”，弥补现有体系的短板。充分借鉴发达国家的经验，设立类美国DARPA、DIUx（美国国防部国防创新试验小组）机构，实施以支持颠覆性技术创新为使命，以发现和解决问题为导向、以项目经理人为核心的运作方式。充分发挥项目经理“串珠人”的角色，打破体系壁垒，链接各类创新主体，汇聚广泛创新资源，弥补当前项目管理的短板。管理上打破固化思维，鼓励创新、多行多试，不断探索优化颠覆性技术创新的需求产生、项目立项、资源配置、组织管理方式。评价上打破“成败之墙”。同时，国家引导，多方协同跨越颠覆性技术应用的门槛。

（四）深层改革，强化社会的自组织能力

一是改变人才体制内外的“双轨制”，打破科技人才在科研院所和各类企业之间流动的“玻璃门”“弹簧床”，推动人才在高校院所与企业之间双向流动，以人的流动推动经济—技术—科技的大循环。二是国家引领，通过设立原创性、颠覆性技术投资基金，定位在科学计划之后、天使投资之前，桥接科研和社会资本之间的鸿沟，减少技术市场应用的不确定性，带动社会资本的投入，做活科技金融。三是广泛部署自由探索型基础研究，与实用“解耦”，且要“广种奇收”，激励一部分有天分的学者做好奇心驱动的标新立异的原创性研究。通过与社会资本成立联合基金、共建新型研发机构和创新联合体等方式，吸引社会力量投入基础研究。鼓励社会力量通过设立科学研究基金、捐赠等形式支持基础研究。打造中国多元化、多样性的社会化基础研究力量。通过深层改革，促进人才、资本和源头知识进入和推动经济—技术—科学的大循环，强化社会自组织能力，持续推动颠覆性技术创新。