来源：中科创星

文 ：君莫笑

轮值主编：智勇 

值班编辑 ：金木研

一、科技创新，

是世界进步的第一推动力

 

站在5000年后的今天，回首人类的发展进程，从石器时代—青铜时代—铁器时代—蒸汽时代—电气时代—信息时代，再到当下的智能时代。

 

我们会发现，每一次时代的演进，都离不开科技的发展（尽管1939年之前“Technology-科技”这个术语从未以口语的形式出现），每一个时代，都被科技打下了烙印。

 

科技史学家林恩·怀特曾说：中世纪晚期的主要辉煌成就，不是大教堂和史诗，也不是经院哲学，而是庞大文明在历史上第一次主要依靠非人力动力来生存，而非奴隶或苦力的汗流浃背。

 

而时代的更迭与科技的发展息息相关，我们早已活在科技的潮流之中。

 

科技推动国家崛起——回顾前三次工业革命以及大国兴衰，背后都是科技带来的“光荣与梦想”。

 

18世纪60年代，随着工业革命的兴起，英国率先成为“世界工厂”，社会生产力提高，城市化进程加快，物质水平极大丰富。

 

彼时，亚当·斯密等人提倡的“自由贸易”思想大行其道，英国通过海洋贸易和对外殖民成为了世界霸主，而伦敦成为世界金融和贸易中心，“日不落帝国”一时煊赫无比。

 

19世纪中期，电气革命（第二次工业革命）兴起，德国人西门子制成了发电机，美国人贝尔发明了电话......世界联系变得更加紧密，资本主义的世界秩序得以建立——德国、日本、美国逐一登上世界舞台的C位。

 

20世纪四、五十年代，信息技术革命（第三次工业革命）开始，计算机、原子能、空间技术、生物工程引发了信息革命，科学技术在推动生产力的发展方面起到越来越重的作用，科学各个领域之间相互联系加强——美国成为世界霸主。

 

科技就像一颗火种，“星星之火，可以燎原”，点燃了大国崛起。

再来，科技推动经济迅速增长——科技不仅创造财富，某种程度上来说，科技等于财富本身。

 

安格斯·麦迪森在其著作《世界经济千年史》中提到：1820年之前，世界总体经济增长十分缓慢。之后，世界总体经济开始迅速增长——工业革命之后。

 

现代经济增长理论之中，索洛模型被提及的最多（当然，它也有不足之处）：Y=A*F(K,L)或sF（k）=k*（n+g+δ）。

索洛模型表明：经济增长的路径是稳定的。长期，只有技术进步是增长的来源。

也就是说，一个很重要的事实就是：一旦现有技术不再进步，没有创新，增长就会停止。

 

为了让GDP增长，首先要投入资本，达到增长停滞的时点后，需要投资于技术，技术投资带来创新，而创新会使经济整体提速。

 

一方面使用“智能+机器”，提升生产效率，另一方面通过流程再造，节约成本。同时，释放更多的劳动力向第三产业迁移，进一步提升人力资本供给量。

 

最后，科技改善人类生活方式。

 

放眼望去，互联网、手机、各种app以及智能硬件等“习以为常”的东西，已经极大影响了我们的生活。

 

而未来，更多尖端科技“AI、生物工程、5G、创新药”将会产生更大的影响。

《未来生活简史》中提到：三场革命将会彻底改变人类的生活方式。

 

个性化制造革命：3D技术的普及，让每个普通人都能掌握设计、制造各种材料的能力，假以时日，食品、药品甚至人类器官，都可以通过3D打印实现；

智能革命：机器人、驾驶自动化、虚拟实体将逐渐占据现有的人类就业岗位，计算机开始模仿人类的部分语言和思维能力，人类也在计算机的相互学习中得到提升；

生物革命：人类将破解自己及其他生物的基因、遗传密码， 赢得对自身及其他物种的生物控制力，并施加干预与影响（当然，上述革命还会涉及到伦理问题）。

总之，从个体、社会到国家，都与科技发展休戚与共。

 

二、科技创新，

是最好的破局之路

 

当下，我们处在过剩经济时代，要素（劳动力、土地、资本）驱动模式瓶颈已现，经济发展需要从“高速转为高质量”。

 

人口方面，2021年“七普”数据公布显示：全国总人口14.11亿人，年增长率均0.53%，增速进一步放缓，劳动年龄人口和育龄妇女规模下降，老龄化程度加深，总和生育率下降等等结构性问题较为突出。这意味着依靠“人口数量大、劳动力成本低”的优势不再。

 

投资方面，一是地方政府债务危机、金融业杠杆化明显，防范金融结构性风险成为当下重要的命题。二是传统的“铁公基”、“房地产”等投资边际投资收益率逐渐递减。

 

特别是随着房地产调控加码，房地产开发投资的高增长可持续性存疑。投资拉动势必将转移到科技创新领域。

总之，随着工业化进程逐渐走完，经济体增速放缓是必然的，但是告别传统的“旧态势”，进入“新格局”，就必须依赖创新驱动——科技才是第一生产力。

 

其次，数字化时代，围绕消费升级和新基建，“企业+产业”都急需升级。

 

产业结构升级的一般规律，可以用“配第-克拉克定理”来表述。

 

即在经济开始起飞阶段，一个经济体的第一产业比重将逐步下降，第二、第三产业比重将逐步上升，并以第二产业为主导。

 

随着经济逐步走向成熟阶段，第一、第二产业比重将同时下降，第三产业比重则不断上升，并成为新的主导产业。

 

随着我国人均GDP和消费需求逐渐升级，第三产业占比越来越大，这就倒逼着生产部门不断提升供给能力（质量和多元化）。

 

再者，数字化转型已经成为趋势。

 

一方面，数字化促进制造业与服务业结合，提升服务质量，满足消费需求。

 

另一方面，数字化通过新基建设施（5G+云计算等），逐步搭建产业互联网，进而打通创新链和产业链。

国际博弈日趋激烈，随着所谓的“修昔底德陷阱”（一个新崛起的大国必然要挑战现存大国，而现存大国也必然会回应这种威胁，这样战争变得不可避免）的观念日益被西方国家接受。

美国靠着多年的“时间积累”和超高精密度“工艺技术”，在设备领域形成了牢牢的主动权，中国（企业）面临的“卡脖子”问题越来越突出，而时间和技术，都不是后进者可以一蹴而就的。

比如，禁令之下，“芯慌”成为中国不少行业的梦魇。

尽管中国科技仍有短板，但是并没有缺环，中国是世界上唯一一个拥有全产业链、全工业门类的国家，几乎所有的被“卡脖子”的领域，都有国产替代企业，“卡脖子”现象存在倒逼国内中小企业补位。

近年，中国大陆依托庞大的下游市场，芯片设计领域发展迅速，不但诞生了世界前十的芯片设计巨头华为海思，整体芯片设计规模也位居世界第二，芯片封测更是有了长电等国际前列。

 

未来，这些卡脖子清单，都会转化为机会清单，而“机会清单”就是中国科技自立自强的突破口。

 

其中，包括：光电芯片、人工智能、航空航天、生物技术等技术。

 

中科院光机所光学博士米磊将上述称之为“硬科技”。

 

现在，随着全球新一轮的科技革命和产业革命兴起，“硬科技”已经崭露头角。

三、硬科技，破局而出

 

1.硬科技概念与意义

 

硬科技是个新概念吗？

 

是，也不是。

 

是，就在于它是为了区别于传统的“互联网”这样的“高科技”。

 

不是，就在于从“硬科技”的本质与内容来看，科技属性更加聚焦。

所谓“硬”就是关键、核心，特殊内涵就在于它的支撑性，重点关注的是过去有些忽视的“产业化需求”。

 

米磊等人认为：“硬科技”就是那些事关国家战略安全和综合国力，能够驱动经济社会变革的重点产业链上的关键共性技术。

                     

与以往“硬科技”注重内涵和理念宣传不同的是，从科学与技术的关系，融合吸收布什范式、巴斯德象限理论、钱学森的技术科学思想等的精髓，对硬科技理论渊源和内核进行了详细阐释。

 

当前，硬科技的代表性领域包含：光电芯片、人工智能、航空航天、生物技术、信息技术、新材料、新能源、智能制造等为代表的高精尖科技。

（硬科技树）

 

米磊认为，硬科技是“骨头”，实体经济是“肌肉”，虚拟经济是“脂肪”，金融是“血液”。

 

国家经济健康发展核心在于强肌壮骨，血液则是强肌壮骨的重要基础，设立科创板就是从宏观建构上将金融创新和科技创新统筹起来。

 

简单来说，硬科技就是科研与产业的融合体，围绕产业链部署创新链和围绕创新链布局产业链的中间环节和纽带，最终用于解决人类社会重大问题。

 

以1995年NASA发布的《技术成熟度白皮书》来看，从科学原理到形成产业，技术被划分为9个等级：1-3级属于科研范畴，4-6级属于转化范畴，7-9级属于产业范畴。

 

由于我国缺失4-6级范畴，缺乏理论转化为应用的能力，进而无法形成规模化市场，于是形成了“死亡之谷”。而硬科技就是为了解决这个问题。

因此，硬科技具有两大意义。

 

战略意义：保障国家战略安全、塑造高质量发展新优势、优化技术供给体系、为产业转型升级注入新动能；

 

现实意义：新时代科技创新理论的新实践，扩大新基建、助力双循环新格局，推动产业链供应链“补链强链”互动发展，助力国家高新区硬科技聚集地建设。

2.硬科技发展的现状

 

从数据上来看，创新型国家科技进步的贡献率普遍在70%以上。当下，中国科技进步贡献率从2001年的39%一路攀升至2020年的60%，与创新型国家的差距越来越小。

 

从全球硬科技发展来看，发达国家在高端装备制造和高技术设备领域竞争日益激烈竞争态势将持续，传统工业强国仍是智能制造的领军者。

 

反观我国，硬科技大量聚集在战略新兴产业和高新技术产业的底层技术上，虽然存在差距，但整体来说已经缩进不少。

 

举几个例子。

 

案例一，芯片。

 

从国际情况来看，我国大陆的芯片企业在晶圆代工、芯片设计、封装测试和半导体设备等细分领域与行业领军企业相比还有相当大的差距。

 

本土芯片设计上市企业汇顶科技、紫光国微、兆易创新、金智科技和圣邦电子2019年的研发投入占营业收入的比例都不低，但是研发投入最多的汇顶科技也只有10.8亿元。

 

根据半导体行业观察统计，在晶圆代工领域，台湾企业台积电是绝对的王者。台积电为保持先进制程，近年来其研发投入不断攀升，研发投入占营业收入的比例平均为7%，高于多数同行，且毛利率一直维持在50%左右。

 

中微半导体在2019年的研发投入占营业收入的218%，高于一般竞争对手，但在规模上与国际巨头有一定差距，仍有非常大的成长空间。

 

综上所述，在国际上，芯片及硬件技术的创新发展实现了持续的增长，高速增长的背后是芯片领域各大企业保持高水平研发投入的结果。

 

米磊，中科院光机所光学博士

案例二，5G。

 

珠穆朗玛峰实现5G视频通话、2021春晚依托于5G+8K技术进行首播、通过“云监工”5G实时直播观看火神山雷神山的搭建进度、借助于5G手机5G网络畅玩游戏......

 

从2019年开始，世界各国纷纷加入到5G建设的队伍中，争相抢夺这块“大蛋糕”。

 

数据显示，截至今年3月底，我国建成5G基站81.9万个，占全球70%以上；5G在工业领域和经济社会各领域的应用示范项目已经超过1万个。

 

在政策牵引下，我国运营商广泛布局，华为、中兴等通信老兵带头冲锋，我国5G已经领先全球。甚至引发外国政府的联合围堵。

 

当然，创新药、航空等“硬科技”领域也取得了不俗的成绩。

一言以蔽之，硬科技领域汇聚了一系列能够引发产业革命，引领新一轮跨越式发展的关键技术。

 

3.硬科技创新，已成为必然趋势

 

前文业已提出，随着人口红利和要素驱动发挥的作用越来越小，创新驱动和产业升级逐渐成为推动经济发展的重要部分。

 

其次，科技创业作为科技成果转化的最有效方式之一，正在技术研发和产业发展之间架起一条快速转化的通道。

 

特别是原创性、重大性、期覆性研发成果，在往是通过成立新企业的方式进行转化的。

为了破除长期以来对西方的“依赖心理”，我国在底层技术上不断投入人才与资源进行突破。比如，华为在半导体方面的投入，以及最近发布的鸿蒙系统。

 

第三，硬科技创新始终与商业模式存在千丝万缕的关系，商业模式的创新离不开硬科技技术应用转化。在“AI+IOT”时代，硬科技作为基座，能够更好地放大一切商业模式。

 

当前，科技创新进入密集期，每隔一段时间就会出现新的科技领域，每一个新的领域或者学科之间正在相互融合。

 

比如，人脸识别与安防产业的融合；小米将智能硬件上下游打通，通过股权收购、产业孵化等形成战略联盟，构建了“小米生态链”的商业模式。

 

最后，随着“ABCD(人工智能、区块链、云计算、大数据)+5G”技术逐渐普及，数字化逐渐成为经济发展新动能，这就需要“芯片”、“新材料”、“新能源”等“硬件”支持。

 

比如，除了欧美大国外，新加坡、荷兰等新兴国家在2019年正式加入AI竞争行列。

 

同样，中国各大城市也不甘落后，上海正在打造全球顶级生物医药产业集聚区，深圳正在打造智能制造产业创新中心，西安正在打造全球硬科技之都。

总结一下，硬科技发展已成趋势，而米磊博士等人总结为以下六点：

 

第一，发展硬科技已经成为创新型国家的普遍选择；

第二，硬科技创新向底层技术延伸；

第三，硬科技创新促进学科融合；

第四，硬科技创新与商业模式创新互动发展；

第五，硬科技与产业发展一体化；

第六，硬科技发展加速产业变革和经济格局重塑。

当前我国发展正处在建设创新型国家、实现经济由高速增长向高质量增长转变的关键期，也是由工业大国向工业强国转型的关键期。

 

同时，结合通过对德、日、美等国在科技创新方面的经验考察，米磊等人总结道：发展硬科技创业既是产业转型升级的必然选择，也是我国应对中美贸易摩擦、参与全球科技竞争的重要路径。

 

四、总结

 

哲学家培根曾这样评价中国的科技发明贡献：印刷术、火药、指南针这三种发明已经在世界范围内把事物的全部面貌和情况都改变了。

 

但可惜的是，古代中国并没有好好地利用这些发明。鸦片战争“轰”开了国门，也让近代中国重新认识了科技的威力。

转向现代，尽管早些年，我们在科技创新上一直是跟随欧美，“吃着”欧美的创新红利。

但是，流水不争先，争的是滔滔不绝。

 

凭借“十年磨一剑”的精神，随着人才、环境以及政策的配套落地，中国科技创新将会迎来新的发展契机。

事实上，我们不缺人才，缺的是“长期主义者的投资态度”和“科学主义者的开拓精神”。

 

硬科技需要长期研发投入、持续积累才能形成的原创技术，同时也是具有极高技术门槛和技术壁垒，难以被复制和模仿。

 

发展硬科技意味着做高新技术的创新者和开拓者，而不再是模仿者。要想做到高新技术的创新者和开拓者，不光需要过硬的技术，还需要过硬的精神。

 

不管是政府机构的领导干部，还是科研院所的专家、学者，亦或是想要在硬科技领域创业的创业者，每一位有志于在科创领域做出贡献的人，现在，都有必要了解硬科技的趋势与未来。

 

正如犹太学者所言：如果我不做，就没有人会做，而现在，是时候了。

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