安徽省未来产业发展现状、选择机制及发展路径研究

作者: 刘昆 张小路 程光宏 疏宜菲

[摘要]未来产业是新质生产力的重要组成部分,是构建新优势、培育新动能的重要抓手。安徽具有科创资源丰富、制造业特色鲜明等优势,加速培育未来产业对于安徽打造“三地一区”具有重大的战略意义。围绕未来产业的概念、特征展开梳理,从政策体系、产业格局、创新资源、重大成果、产业生态等维度剖析安徽未来产业发展现状,指出未来产业具有培育机制不顺、顶层设计不完善、基础研究投入不足、市场和生态弱小、要素支撑不足等问题,明晰安徽未来产业的选择建议及动态调制机制,提出安徽应坚持“未来技术产业化”与“现有产业未来化”发展路径。最后从构建协同发力机制、加强顶层布局、强化基础研究、完善市场和生态建设、强化要素保障等方面提出相关建议。

[关键词]未来产业;发展现状;选择机制;突破路径

一、 引言

未来产业是由前沿重大科技创新驱动,对国民经济发展具有重大支撑作用,目前处于孕育阶段未来能够成长为主导产业的新兴产业。发展未来产业是推动安徽高质量发展的内在要求和重要着力点。一方面发展未来产业可以加速推动前沿颠覆性技术产业化催生新产业新业态,开辟新领域新赛道塑造新动能新优势。另一方面培育未来产业是满足安徽战略发展重大需求、促进产业转型升级的重要引擎。安徽目前面临以“煤铜铁化电”为代表的传统产业比重大、新兴产业关键技术“卡脖子”等问题,发展未来产业可通过引导科研组织变革、创新资源高效配置,解决产业发展共性问题,实现传统产业转型升级、新兴产业提质增效。

二、 未来产业发展概述

未来产业源自国外产业发展实践[1]。2021年美国总统科学技术顾问委员会发布《未来产业研究所:美国科学技术领导力的新模式》,正式提出未来产业[2]。目前学术界对于未来产业概念尚未达成共识,对于未来产业特点、演化趋势等形成了相对统一的认识。未来产业是前沿颠覆性技术转化、具有巨大发展潜力但处于早期的新兴产业,核心要义是前沿技术已经实现突破,原型产品已经出现或进入试验阶段,产品的实用性及商业价值得出初步验证[3]。

1. 概念综述

未来产业最早可追溯到2005年,丛知[4]提出未来产业是后资本主义社会科技知识和全球化背景下,因融入科学、工程、技术、社会等无法归类到哪一个特定产业部门,具有巨大发展潜力满足人们新的社会价值观的重要经济组织形式,产业具有正外部性、知识为基础应用、关联性强、创新性强等特征;陈俊英[5]认为未来产业是存在以知识运用为基础、关联性很强、满足人民生活质量的产业。两位学者均提出未来产业具有知识运用、关联性强等特征,但并未给出明确定义。罗斯[6]在《未来产业》一书中提出机器人、生命科学是推动未来20年全球变革的关键产业;李晓华等[3]认为未来产业是由处于探索期的前沿技术所推动、以满足经济社会当下不断升级的需求为目标、代表科技和产业长期发展方向,在未来发展成熟和实现产业转化并形成对国民经济具有重要支撑和巨大带动,但当下尚处于孕育孵化阶段的新兴产业;周波等[8]认为未来产业是面向未来社会需求、由当下尚未成熟的技术突破驱动的、可能会发展成战略性新兴产业的产业;余东华[9]认为未来产业是重大科技创新产业化后形成的、代表未来科技和产业发展新方向、对经济社会具有支撑带动和引领作用的前瞻性新兴产业。上述文献主要从技术、影响力、发展阶段、发展方向等四个方面描绘未来产业:技术层面强调未来产业是由前沿颠覆性技术催生的;影响力层面是指未来产业给国民经济带来重大引领变革;发展阶段指处于产业处于孕育阶段;发展方向是指经过培育后成为新兴产业。

综上已有的定义,可得出未来产业是由前沿重大科技创新所推动,未来能对国民经济发展带来重大变革,目前处于孕育阶段但未来能够成长为战新产业、主导产业的新兴产业。

2. 相关概念比较

通过对支柱产业、主导产业、先导产业、战新产业、首位产业这些常见概念进行梳理和比较[10],大众可以更深刻地理解未来产业。

(1)定义、联系与区别

产业经济学中只存在主导产业及支柱产业的理论。支柱产业一般强调国民经济贡献度很高且处于支配地位的产业。主导产业理论由罗斯托提出,是指高于社会平均增长率、能够较好地吸收先进技术满足社会大幅度需求且对于其他产业有较强带动作用的产业[11]。相较于主导产业具有较高增长率,支柱产业是趋于成熟且对于国民经济贡献度很大的产业[12]。先导产业认识相对不统一,有学者认为是处于成长期的前期,规模比主导产业小,需要培育和支持;也有学者认为先导产业与主导产业、支柱产业不处于同一维度,是政府对于产业发挥作用的期望或者定位。以上海为例,上海目前将生物医药、人工智能、集成电路作为三大先导产业。首位产业是针对地区产业结构中最具主导性、竞争性的产业,如安徽将新能源汽车和智能网联汽车作为“首位产业”定格推进。战新产业是根据国家战略发展和国民经济发展需要提出的具有高知识技术集成、高成长性、高综合效益、少物质消耗的新兴产业[13]。未来产业技术相较于战新产业更具前沿性,产业成熟度更低,但经过发展可以成长为战新产业[14]。

(2)技术和产业生命周期视角分析

由于先导产业和首位产业侧重于产业定位,这里仅讨论未来产业、战新产业、主导产业、支柱产业生命周期问题。按照技术进步S曲线以及产业生命周期理论[15],初始阶段对应未来产业,此时技术成熟度低、产业规模小且尚处孵化期;快速成长期对应战新产业,技术发展处于快速增长阶段,产业规模实现快速扩张;增长期已经实现较大规模的产业化,对应为主导产业;成熟期的产业增长趋于平稳,对应支柱产业。如图1所示。

3. 未来产业特点

本文选取了前沿性、颠覆性、关联性、不确定性、长期性等典型特征予以解释。

一是前沿性:未来产业是由前沿技术突破而衍生形成的产业。前沿性是指技术的领先性和创新性。二是颠覆性:前沿技术以其高性能可实现对现有技术的替代,催生新需求、新产品、新业态,颠覆现有的产业生态和商业模式。如固态电池将在未来颠覆现有动力电池产业格局;人工智能以高效率、短周期改变药物企业现有研发方式。三是关联性:未来产业发展不仅需要配套技术和相关产业支持,更需要原材料、零配件、检测设备、生产设备等大规模投入,在形成产业链的过程中也带动相关产业发展。四是不确定性:技术发展的不确定性,多种技术路线并行发展,暂时无法确定哪种技术路线成为主导设计,只有根据市场来检验,赢得市场的技术将成为最终主导技术路线。如现阶段量子计算就呈现百花齐放,超导、中性原子、离陷阱等技术路线并行发展,未来只有赢得市场的技术才能胜出。五是长期性:前沿技术产业化具有较长的投入周期。新产品需要经过测试—完善循环周期,才能使得新产品在综合性能上超越现有产品。例如Gartner每年发布的新兴技术的成熟度曲线[16]指出,处于技术萌芽阶段的新兴技术通常的产业化时间约为10年;这个时间也被深圳市、山西省出台的未来产业培育方案所印证。两者文件中提出未来技术的产业化培育周期为10~15年。

三、 安徽省未来产业发展现状

安徽省超前布局量子信息、未来能源、空天科技、未来智能、未来健康、未来材料等前沿产业,逐步孵化出类脑智能、通用人工智能、元宇宙、量子信息、精准医疗等一批具有国内影响力的未来产业,打造了中国声谷、量子未来产业科技园、科大硅谷、未来科技城、中国视谷等知名未来产业名片。

1. 发展现状

(1)政策体系加速构建

安徽高度重视未来产业发展,安徽国民经济“十四五”规划、制造强省、科技创新“十四五”规划明确提出加快培育未来产业。省级层面未来产业行动计划作为纲领性文件由省科技厅牵头编制,目前已经过多轮研商,方案预计年内正式对外发布。2023年安徽省发改委出台《安徽省未来产业先导区建设方案(试行)》,提出针对科技资源丰富、产业基础较好、机制健全的省级开发区建设一批未来产业先导区。细分领域未来产业专项文件密集出台,如《安徽省通用人工智能创新发展三年行动计划(2023—2025年)》《安徽省元宇宙产业发展行动计划》《安徽省氢能产业高质量发展三年行动计划》《关于强化创新引领推动先进光伏和新型储能产业集群高质量发展的指导意见》《安徽省加快培育发展低空经济实施方案》,四梁八柱的政策体系初步构建。

(2)梯次发展产业格局初步形成

一是量子信息、通用人工智能产业化处于国内领先位置。量子通信产业化全球领先,量子计算和精密测量产业化处于国内领先。量子信息企业数占比全国超1/3,专利申请量位居全国首位;科大讯飞发布星火大模型,综合性能位居全国前列。二是类脑智能、精准医疗、商业卫星等产业快速扩张。依托类脑智能技术及应用国家工程实验室,类脑芯片与系统、多种视觉信息处理等成果不断涌现,产品主要应用在电力巡检、交通运输等领域。全球领先的医用超导质子治疗系统实现了国产质子治疗癌症装备规模化应用。商业卫星逐步形成航天产品设计、制造、集成、测试、试验及信息服务的全产业链。三是深空探测、聚变能源、细胞治疗、合成生物等处于萌芽期。国内首个深空探测全国重点实验室落户安徽,其依托全超导托卡马克装置等大科学装置,“聚变实验堆—工程示范堆—商业堆”的发展路线有序推进。细胞和基因治疗领域,中盛溯源建立hipsc细胞库,聚焦干细胞技术和药物研究,瑞达健康引进了中科大田志刚院士研发的NK细胞培养技术。

(3)创新资源加速汇聚

围绕量子信息、未来能源、未来材料、未来智能、未来健康等六大领域,安徽集聚了一批高能级科研机构、优势企业和领军人才。2023年,全省拥有国字号研发平台210家,包括中科大在内的120高校以及800家省级研发机构。安徽省拥有量子信息、同步辐射等三家国家实验室;认知智能、稀土永磁材料、深空探测、脉冲激光等12家国家重点实验室;中国科学院合肥物质科学研究院、合肥综合性科学中心直属人工智能、大健康、能源、数据四大研究院、离子医学中心等众多高能级支撑平台。全省大科学装置在建和建成数均位居全国第三。企业方面拥有科大讯飞、国盾量子、中科星图、安科生物、明天氢能、长飞半导体等国内具有影响力的科技型领军企业。高端人才方面,拥有潘建伟、郭光灿、李建刚、刘青松、田志刚等众多院士,并与吴伟仁、鄂维南、张钹等院士团队建立了深度合作关系。

(4)重大成果不断涌现

安徽在量子信息、人工智能、未来能源等领域取得了一系列重大成果。“人造太阳”(EAST)成功实现稳态运超过400秒。量子全球首个量子微纳卫星顺利发射,光子、超导量子计算原型机相继实现量子计算,多量子比特数刷新纠缠比特数目纪录,光纤远距离点对点量子密钥分发为城际量子通信提供了新方案。国产工业软件九韶内核取得理论和算法重大突破并初步实现产业化,科大讯飞发布了具有国内竞争力的星火通用大模型以及一些行业应用专用大模型。合肥国家同步辐射实验装置、稳态强磁场实验装置性能达到国际领先或先进水平。此外全球最薄柔性显示屏、高性能半固态动力电池、氢能燃料电池发动机、动态存储芯片、托珠单抗等一批原始创新成果不断问世,重大科创成果呈现多点开花。

2. 发展基础

(1)“科创+产业”比较优势

安徽科创和产业发展相关指标均居全国第一方阵,发展未来产业具有较好的科创和产业基础。2023年,安徽省科技支出、研发经费投入、区域创新能力指标、创新环境、两院院士数、国际发明专利量等指标均位居全国前十;安徽省工业产业规模、产业配套能力、战略新产业规模、前沿领域发明专利量等指标处于国内领先。2023年,安徽省规模以上工业营收超5万亿元,位居中部第一、全国第7,制造业增加值破万亿元,规上工业增加值、制造业发展水平等工业指标位居全国第一方阵。规模以上工业企业覆盖了国民经济大中小各行业,完善的产业门类及配套体系为未来产业发展提供了重要支撑[17]。

(2)新兴技术企业数量优势明显

安徽省在新兴产业企业数、企业创新能力等方面优势明显。一是安徽科技型、高新技术、国家级“专精特新”小巨人、科创版上市、独角兽等企业数位居全国前列。一个地区新兴企业数量越多,越可以围绕不同技术路线开展产业化,未来产业培育成功可能性越高[18]。2023年,安徽省科技型中小企业数居全国第七;高新技术企业数居全国第八;国家级专精特新“小巨人”企业数超600家,位居全国第八;科创板上市企业数居全国第六;独角兽企业9家位居中西部省份前列。二是企业创新能力不断攀升。截至2023年9月,安徽省规上工业企业创新活跃度为51.5%,居全国第三位。安徽省级制造业创新中心58家,国家级制造业创新、国家级工业设计中心、国家级企业技术中心数量居国内前列。

(3)生态体系较为完善

安徽在新基建、人才、金融、发展氛围方面具有较好基础。新基建方面,安徽拥有高性能计算集群类脑智能计算集群、长三角(芜湖)智算中心、合肥先进计算中心、讯飞计算中心等四大算力中心;5G基站、国家级工业互联网“双跨”平台、国家级特色型工业互联网平台数均居于全国前列。人才方面,两百多国字号创新平台聚集2万多高层次人才及4千家创新团队,入选国家重点技术人才超1200个,居全国第八。金融方面,安徽针对新兴产业发展设立了科创基金、成果转化基金、产业发展基金等较为完善的基金支持体系。发展氛围层面,世界制造业大会永久落户安徽,2022年举办未来产业发展专项论坛,2023年科大硅谷举办中关村论坛国际前沿科技大赛,旨在跟踪全球科技热点,吸引全球科技领先企业和团队落户安徽。

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