刘志彪,凌永辉,孙瑞东 | 中国产业技术发展路径与基础研究突破的根本之道

发布时间:2026-02-26 文章来源:广西财经学院学报作者:刘志彪、凌永辉、孙瑞东

[摘要]现代化产业体系是中国式现代化的物质基础,中国现代化产业体系的构建深度依赖产业技术的创新发展。改革开放至今,得益于需求侧、供给侧、机制侧和能力侧的政策机制创新与突破,中国产业技术的发展已经逐渐从“市场换技术”迈向“市场育技术”再向“技术领市场”转换的新阶段。如今,随着第四次科技产业革命浪潮的席卷,未来全球产业科技角逐将在中美之间展开,中国在人工智能、核聚变、量子通信等多个前沿领域具有极强竞争力。为进一步锻造和巩固科技产业竞争优势,掌握全球产业技术话语权,中国宜多维度发力引导、鼓励大企业作为创新主体投入基础研究,并借鉴发达国家先进经验,构建高效、可持续的科研创新生态体系。


[关键词]产业技术;创新发展;基础研究;机制路径;中国经济


党的二十届四中全会提出,“十五五”时期,要“建设现代化产业体系,巩固壮大实体经济根基”“加快高水平科技自立自强,引领发展新质生产力”。在改革开放以来40多年中,中国产业技术的创新发展为建设中国式现代化的物质技术基础——现代化产业体系作出了不可替代、不可磨灭的巨大贡献。为了抓住新一轮以智能化技术为主导的科技革命和产业变革历史机遇,全面增强自主创新能力,抢占科技发展制高点,中国社会各界需要以“不断催生新质生产力”为导向,认真分析研究中国产业技术发展路径以及技术升级本质特征,系统地总结其经验与规律,进一步明确未来产业技术发展政策方向,切实加强基础研究投入。


一、中国产业技术发展的基本轨迹与经验


(一)改革开放以来中国产业技术发展的基本轨迹


改革开放以来,中国产业技术发展轨迹大体上经历了“市场换技术—市场育技术—技术领市场”这三个时间上继起、内涵上互为联系和深化的阶段。


20世纪80—90年代,中国经济百废待兴,国家通过“技贸结合”战略引进工业装备来缓解外汇与技术双重短缺局面。这一以“市场换技术”的技术转移范式,加速了中国工业化进程,为后续自主创新奠定了基础。这一时期,中国技术发展特点在于:一是破解双重瓶颈。在当时外汇储备极度匮乏和核心技术被封锁的情况下,通过捆绑贸易合同与技术转让条款(如在引进30万吨乙烯设备时要求外方提供工艺包),实现技术“引进—消化—再创新”。二是实现了重点领域技术突破。如能源工业,在引进大型火电、核电设备时,强制要求外方提供配套技术培训,此举有力地推动了国产电力机组从300 MW级跃升至600 MW级。又如交通运输业,引进铁路内燃机车技术,由此衍生出“东风”系列国产机型,国产化率从40%提高至90%。再如机械制造业,沈阳机床厂引进德国数控技术系统,逐步掌握五轴联动核心技术。三是创新了合作模式。采用“联合设计”条款(如宝钢二期工程),要求外方与中国工程师共同开发设备,由此培养出中国首批冶金自动化人才。在20世纪90年代盾构机引进中,中方人员参与装配调试,为21世纪国产盾构机技术反超埋下伏笔。


2001—2013年,中国实施的“市场换技术”2.0政策体系,是加入WTO后推动产业技术升级的另一种核心战略。该阶段政策以有序开放市场为杠杆,通过外资技术转移与本土创新相协同,加速了关键技术领域的突破。这一阶段政策的核心举措:一是技术引进本土化。实施外资准入与技术转让绑定的政策。在汽车、机械、电子等领域,要求外资企业通过合资形式进入中国市场,并向中方转移核心技术。例如在汽车产业,国家强制外资与本土车企合资,推动发动机、变速箱等技术的国产化。研发中心落地激励,对设立中国研发中心的外企给予税收减免。吸引微软、英特尔等建立亚太研发总部,带动IT产业链技术提升。结果带动了2001—2010年高新技术产品出口占比大幅度提升,从17%升至31%,外资研发中心从200家增至超过1 600家。二是产业政策协同创新。通过“863”计划等专项计划资金,支持高铁、通信装备等重点领域的技术消化吸收。例如引进德国西门子、日本川崎重工技术后,自主开发出“复兴号”高铁技术体系。推广TD-SCDMA等自主通信标准,助力华为、中兴打破国际垄断。三是市场开放倒逼技术升级。制造业关税从15.3%降至9.8%,加剧市场竞争,倒逼本土企业创新。家电行业的海尔、格力等企业通过技术升级占据全球市场。服务业开放引入国际管理经验,推动金融、物流等领域数字化,如银联系统建设等。因此,“市场换技术”2.0是中国工业化关键阶段的适应性策略,有效缩短了技术代差,但过度依赖外部技术的状态,也显示出它难以支撑可持续创新。


2013年后,随着国内需求升级、市场壮大与外部技术封锁的叠加,中国产业技术发展政策的重心转向“市场育技术”,以新需求引领新供给。通过加大统一大市场建设,强化公平竞争、破除地方保护,为新技术提供了全国性的市场空间;通过开放国有企业场景资源,推动民企、科研机构参与场景共建,实现需求精准对接,促进新技术的应用。例如,国家对新能源汽车连续十年给予补贴,并保持新能源车型目录动态更新与调整,宁德时代、比亚迪等新能源车企因而得以在国家政策驱动下依托国内超大市场需求规模实现刀片电池等新能源汽车技术的快速研发与迭代;光伏产业通过标杆电价与“领跑者计划”,使多晶硅、组件的制造成本在五年内下降了七成,实现了平价上网。


进入“十四五”时期以来,中国已迈入“技术领市场”的新阶段,以新技术催生新供给,从而创造新需求、形成新市场。科技创新政策、新兴产业和未来产业政策的不断推出,加快了中国基础研究突破和新技术新产品应用落地,在通信技术领域,2019年11月国家科技部会同其他相关部委和中国科学院等机构联合成立“国家6G技术研发推进工作组”持续推进6G技术储备和国际标准化工作,依托百万基站规模定义场景,助力华为主导的极化码(Polar码)成为国际标准;长三角、珠三角地区开放自动驾驶全域测试,自动驾驶出租车(Robotaxi)运营里程占全球六成,助力芯片、算法、激光雷达领域的原创突破。从而,形成“新技术—>新需求—>新市场”迭代式、叠加性的正向循环。在智能手机领域,中国厂商依托国内超大规模市场,在国家政策加持下,技术不断革新和迭代,已加速重构了中国移动互联网需求与市场生态,其衍生的线上支付、线上打车、手机办公等网络化新需求正成为中国普通消费者日常生活所必需,进而直接带动了国内移动应用开发、移动支付、短视频电商等千亿级市场和庞大产业链。当前第四次科技革命蓬勃发展,人工智能、量子科技、合成生物等颠覆性技术不断涌现,中国正在抓住这一伟大技术与产业变革机遇,奋力创造和引领这些前沿科技产业领域新潮流,为新质生产力发展激发新需求、奠定新产业、新业态和新市场。现今,中国在具身机器人领域不断突破,各种工业机器人、家政机器人等新产品不断涌现,势必由此催生并壮大智能医疗、养老、陪伴等各类数智化、网络化新兴市场。


综上所述,自改革开放伊始至2013年之前,与世界发达资本主义国家相比,中国经济基础较为薄弱、产业技术较为落后但具有大规模需求市场,产业技术发展实际上采取了“市场换技术”发展战略。此后,随着经济实力屡创新高、产业技术创新能力不断夯实基础、蓄势待发,中国已经具备转向“市场育技术”新发展阶段实力与条件。从此,中国依托更具内生发展动力的国内超大规模市场,通过需求引致创新机制,为科技创新引领产业创新提供动力和能力。一方面,超大规模市场提高企业创新预期收益,有效激励企业研发投入。在该机制下,中国产业技术创新不仅实现巨大潜在收益,而且因此种收益得以覆盖前期研发成本、充分地分摊创新试错成本以及降低研发风险,进而持续激励企业加大技术研发创新投入,构建起产业技术创新、巨大潜在收益实现与产业发展之间的正向循环。另一方面,中国超大规模市场还为创新活动提供了丰富的应用场景。大规模、多样化市场需求,为各类创新活动和新质生产力发展提供适宜的试验场,加速新技术实现大规模应用和迭代升级。从依赖技术引进到依托大规模市场容量实现技术逆向创新,再到以应用场景定义技术标准、以技术标准输出技术,中国技术路径演进既体现后发大国比较优势转换,也反映中国从嵌入全球价值链底部进行国际代工,到参与全球创新链分工合作新格局的深刻变化。这充分说明在开放型经济发展中,中国能够凭借国内市场优势,推动科技创新领域本土企业与外资企业合作与竞争,提升和巩固中国在全球产业链的“高原”地位。


(二)中国产业技术发展和演进的主要经验


从上述分析可以看到,改革开放以来中国的产业技术发展路径,本质上是基于国内市场的需求牵引和场景驱动,实现从模仿创新向自主创新不断转型的过程。事实上,创新活动往往是出于市场的需要,因为需要(或需求)可以通过复杂的传导机制和社会组织形式,把创新者最初的设想和理念转化为现实的财富。正如习近平总书记在《在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话》中引用恩格斯的名言所说:“社会一旦有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进”。具体而言,中国产业技术的快速发展,主要是由于在需求侧、供给侧、机制侧与能力侧等四个方面实现了政策创新与突破,这四个方面也构成了一个系统解释中国产业技术“跟跑—并跑—领跑”快速发展的四维共同驱动的逻辑架构。


1.需求侧。超大单一市场提供规模、迭代、成本三重红利,使技术路线一旦验证即可快速达至经济规模。从规模上看,14亿人口、统一标准、一次性招标量相当于国外好多倍,一条产线就能摊薄巨额研发费用。另外在迭代方面,大市场中海量用户实时反馈,产品缺陷在很短时间就会暴露、改版,因此技术成熟度可以迅速飙升。从成本上看,单批次百万级出货,可以把边际成本压到最低,国产新能源电池也因此在五年内降价80%左右,这又导致了产品加速向全球渗透。


2.供给侧。政府以标准、目录、首台套、补贴、集采五类政策工具,把市场订单转化为本土企业的研发现金流。即在标准方面,把国产技术路线写成国标/行标,外资先得适配,本土企业提前卡位。在目录管理上,规定进入《首台(套)推广目录》才能拿订单,市场瞬间向国产倾斜。在首台套政策方面,政府买单首批示范装备,企业零风险收回研发成本。在产业补贴方面,由中央和地方按销售额直补,相当于用户低价得、企业高价卖,研发环节先赚一波。在集采方面,运营商、央企一次性百万级招标,本土供应链拿到确定大单,所得现金流可以用于反哺下一代研发活动。


3.机制侧。通过制度创新与政策协同,形成用户、制造企业、科研院所、金融机构、政府五方共担风险、共享收益的工程化机制,降低技术产业化门槛。具体是在政府协调下各方主体签订工程总承包协议,用户先付部分订金并提供场景,制造企业负责整机集成,科研院所贡献关键专利,金融机构用订单做保理贷款。若研发项目获得成功,则后续收益按事前比例分成;如果项目失败,则由政府管理的保险基金兜底。这样企业无需全额垫资即可启动首条产线,把实验室样机—小批量—量产三阶段风险分散化,产业化门槛得以大幅度降低。


4.能力侧。坚持引进—消化—再创新—原创四阶段递进,以专利、标准、品牌为节点完成从追赶者到规则制定者的身份转换。这四步走,是把技术话语权“从用别人的图纸,变成让别人用我们的图纸”,即在引进阶段,买国外专利、设备,先解决“能用”的问题;在消化阶段,进行拆机、测参、建数据库,把诀窍(know-how)变成内部文档;在创新阶段,在原有专利外围布局改进专利,绕开壁垒、形成交叉授权;在原创阶段,主导制定新路线标准,如5G Polar码、高铁CR标准等,把核心专利写进国际标准,全球厂商要进入中国市场必须先付专利费、适配中国标准。这四步下来,本土企业就可以完成从交专利费的追赶者到收专利费、发许可证的规则制定者的身份转换。


二、中国前沿技术创新能力的国际竞争优势与强化策略


毋庸置疑,改革开放以来中国产业技术从“市场换技术”到“市场育技术”再到“技术领市场”的发展演进,为当前及未来“十五五”时期进行前沿技术的创新探索奠定了良好基础。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十五个五年规划的建议》(下称《建议》)提出,要加强原始创新和关键核心技术攻关,推动科技创新和产业创新深度融合。《建议》提出的产业发展战略方向与中国产业技术发展路径高度契合:两者在产业技术发展方向和领域方面都指向量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等新技术新产业新,新前沿赛道;两者在产业技术发展动力方面都立足依托国内超大规模市场需求牵引、丰富多样的场景驱动、科技协同创新机制和政府市场社会协同发力。以下梳理中国前沿技术创新能力国际竞争优势,并提出锻长板、补短板的中国产业技术自主创新发展强化策略。


(一)中国前沿技术创新能力的国际竞争优势


2025年10月,德国专利机构“经济视野”(EconSight)发布研究报告,从专利视角比较了世界主要经济体前沿科技创新能力。该报告统计了2020年和2025年中国、美国、日本、韩国和欧盟各自在人工智能、量子计算、脑机接口等23项前沿科技领域的“世界级专利”(World-Class Patents)数量的全球占比。结果显示,在前沿技术创新能力方面,欧盟、韩国已呈现出明显落后态势,日本在少数特定领域有亮眼表现,而中、美两国将主导未来科技产业的全面竞争。相较而言,美国的优势领域则主要集中于生物技术、基因编辑、脑机接口等生物与医疗相关领域,中国则在核能工业、氢能、氢工业机器人等能源及制造类领域更具创新优势。


1.中国加速崛起,美、日仍具先发优势,欧盟、韩国显著下滑。从2020年和2025年两个时间节点纵向对比看,2020年,日本在复合材料、高性能合金等6个领域位居第一之外,其余赛道首位均被美国占领,且领先优势巨大,其在这些领域的专利数量的全球占比往往过半。中国仅在人工智能、大数据、智能工厂、量子通信等少数领域位居世界第二,其他领域的专利数量的全球占比仅10%左右。到2025年,中国已在核聚变反应堆、人工智能、工业机器人等10个领域反超美国,跃居全球第一。美国在航天与卫星技术领域与中国能力相当,在云技术、量子计算、基因编辑等7个领域仍居首位。日本继续在其原有的6个优势领域保持领先,但领先优势正在被缩减。欧盟与韩国在上述研究报告涵盖的所有领域的专利数量的全球占比均呈现较大下滑。例如,2025年欧盟最强势的计算机数控机械设备领域的全球专利数量占比也仅25%,韩国则在绝大部分领域的全球专利数量占比多为10%以下。


2.中国优势聚焦于能源与制造相关领域,美国在生物和医学领域创新能力优势显著,日本持续领跑先进材料领域。从2025年各主要经济体前沿科技领域创新能力对比看,中国专利数量全球占比在十个行业跃居首位,且基本分布于三大领域,一是未来能源领域,包括核聚变反应堆(67%)、氢气制备/储存(37%);二是未来制造相关领域,包括计算机数控机械设备(50%)、智能工厂(48%)、工业机器人(43%)、纳米材料(39%)、航天与卫星技术(43%);三是未来智能与信息相关领域,包括人工智能(58%)、大数据(53%)、量子通信(43%)。可见中国更偏向于工业化属性较强的领域,这与中国雄厚的制造业基础密不可分。美国前沿科技创新能力优势集中于生物技术与医学相关领域、量子计算和云技术领域,尤其在生物医学相关行业,美国的创新能力一直遥遥领先、占据绝对优势,其在生物技术、数字医疗技术、基因编辑、大脑交互各行业专利数量占全球比例分别为64%、60%、78%、67%,而当前中国在同样领域专利数量的全球占比均尚不足20%。日本持续领跑先进材料相关领域科技创新能力,但其优势正被缩减。日本前沿科技创新能力居于首位的领域有复合材料(39%)、光伏(41%)、电动汽车(48%)、固态电池(50%)、高性能合金(37%)、先进半导体材料(37%)。从其在这些领域的全球数量占比看,尽管日本在这些领域科技创新能力占据相对优势,但未能较大幅度地拉开与世界其他主要经济体的竞争差距。


       从上述全球前沿科技创新能力分布看,人工智能时代的全球科技角逐将在中美两国间展开,而中国具备巨大的竞争优势,并终将更胜一筹。


一是能源优势。智能化时代,算力需要巨大的电力支撑,人工智能(AI)算力的核心硬件与运行机制决定了其对电力的极致需求。中国在核聚变技术、氢能制备储运技术、太阳能光伏技术、新能源电池技术等领域已经具备全球领先科技创新能力,能够保障量上充足、成本低廉、安全有效的算力供给。


二是制造业基础优势。中国拥有全球规模最大、门类最齐全的工业体系,制造业规模占据全球1/3份额,且在高端制造相关领域创新能力和产业实力强劲。例如,当前已构建起覆盖基础层、框架层、模型层到应用层的完整人工智能产业链体系。未来人工智能运用主战场不仅是消费,而且主要是对生产制造进行智能化技术改造。这既可以推动“中国制造”向“中国智造”转变,也可以创造出中国市场对人工智能技术和产品的巨大需求,从而有效地主导第四次工业革命进程。这是智能化时代中国具有的不可替代的全球竞争优势。


三是超大规模市场优势。中国市场规模与潜在需求庞大,能够为新技术快速落地提供丰富的试验场景。中国14亿人口的消费市场和数千万家企业的产业市场,能提供海量真实用户与应用主体,这些多元化场景带来的现实需求以及消费升级和产业转型带来的需求,将为新模型、新技术提供持续迭代的动力。相比之下,美国市场虽具备一定规模,但受人口结构、产业结构和需求特征影响,用户群体与应用场景多元性和规模性不足,直接导致其在新技术多场景适配研发上缺乏足够动力。


四是新型举国体制的制度优势。中国新型举国体制能够在国家战略导引下通过全局规划高效统筹政府、市场与社会力量,有效避免市场主体、行业和区域的盲目建设与资源浪费。面对研发周期长、投入大、风险高的前沿技术创新项目和领域,中国新型举国体制更是具有制度优势。例如,中国核电站单机组建设周期约为5年,美国、欧洲常需10年以上。


五是人力资本优势。中国高等教育的有效性表现在已经形成了一大批性价比极高、操作水平世界一流的工程师队伍和全球最多的科学、技术、工程、数学(STEM)领域人才。与美国在前沿科技创新的竞争中,中国可以投入数十倍甚至数百倍于美国的人力资本展开有规划有战略的系统性竞争。就目前来看,中国需要进一步优化能够使最顶尖人才脱颖而出的生态环境,为前沿技术创新提供更丰富的人才储备。


(二)中国前沿技术领域创新能力“扬长补短”的强化策略


第一,巩固并强化长板领域创新能力,构建不可替代的技术与产业壁垒。聚焦先进制造、未来能源、人工智能等核心长板领域,依托现有竞争优势巩固领先地位,提升全球话语权。


以人工智能领域为例,中国可充分整合国内超大规模市场与丰富人力资本的双重优势,重点布局通用大模型与行业大模型研发,推动相关技术在多场景开展规模化应用示范;同时夯实算力与数据支撑基础,加大对国产AI芯片和基础软件的攻关支持力度,完善工业数据流通交易规则,搭建高质量数据集,降低创新企业算力使用成本。鼓励产业链龙头企业开放算力资源,带动中小企业深度参与细分场景的技术研发,形成多主体协同创新格局。又如,氢能产业可依托现有技术领先地位,搭建专属科技创新平台,联合攻关高效储能电池、低成本制氢等延伸技术。整合制氢、储氢、运氢全产业链企业及科研力量组建创新联合体,借力长三角、粤港澳大湾区等地区产业集聚高地,打造特色鲜明、竞争力突出的产业集群,将技术创新优势转化为产业发展优势。


第二,补齐相对劣势领域短板,完善创新支持体系,推动基础研究与应用研究双重突破。针对生物技术等原始创新相对薄弱的领域,可充分借力中国长板领域的资源禀赋,发挥新型举国体制优势,从基础研究到产业落地全链条推进关键核心技术攻关。


具体看,中国政府、市场主体和社会各界可针对相对劣势的前沿科技创新领域设立各种专项科技研发创新基金,重点加大基因组学、合成生物学等基础研究领域的投入力度,同步建设国家层面统一的生物科技创新数据平台与菌种库,夯实创新基础。依托超大规模市场独特优势,进一步完善国家绿色采购政策,可将生物基产品、高端生物制剂等生物技术产品纳入政府首购清单,为国产技术提供真实的应用场景与用户反馈。同时,可借鉴人工智能领域成熟的人才培养模式,推动高校增设生物制造、精准医学等交叉学科,积极引进海外顶尖科研团队,构建“基础研究—临床验证—产业化”的全链条协同创新生态。


三、中国产业技术的根本突破:引导、鼓励中国大企业加强基础研究


产业技术的根本突破,从本质上来说取决于国家基础研究的进展与突破。其依据在于:一是基础研究可以从源头供给颠覆性技术。基础研究的突破意味着对自然规律的揭示的本质性突破,直接催生变革产业格局的颠覆性技术。例如量子力学突破推动量子通信、量子计算产业从实验室走向应用;人工智能算法基础研究(如深度学习理论)支撑全球人工智能产业爆发式增长。二是基础研究可以破解产业技术瓶颈。产业技术“卡脖子”问题,本质上是基础理论缺失。中国芯片、航空发动机等领域的技术短板,根源在于材料科学、流体力学等基础研究积累不足。反之,如高铁技术国产化得益于对轮轨关系、空气动力学等基础问题的系统性突破;锂电池产业领跑全球源于对电极材料反应机理等基础研究的长期投入。三是基础研究可以锻造国家创新体系。基础研究构建产业可持续发展的底层能力,如数学、物理等基础学科培养的跨领域创新人才,成为产业技术攻坚的核心力量;对科学原理的深度理解(如光刻机光学系统)大幅缩短技术迭代周期。


(一)发达国家大企业高度重视并积极开展基础研究的典型事实


当前全球科技竞争已前移至基础研究阶段。例如,美国联邦政府在2021年通过的《无尽前沿法案》,明确提出依靠基础研究带动关键技术创新;2022年出台的《芯片和科学法案》,则进一步延续这一逻辑,强化基础研究对核心产业发展的支撑。2025年,德国联邦内阁通过预算草案,计划2029年前投入180亿欧元支持“德国高科技议程”,重点聚焦人工智能、量子技术、核聚变等前沿领域的基础研究。这方面值得注意的一个动向是,近年来,一些来自大企业(如谷歌、IBM等)的科学家频繁获得诺贝尔自然科学奖,反映了大企业在基础研究产出中发挥了越来越大的作用。


一是构建“基础研究—应用开发—市场反馈”的闭环体系。曾于2002年获得诺贝尔化学奖的日本岛津制作所科学家田中耕一,因“乌龙实验”发明生物大分子质谱分析法后,企业迅速将技术转化为检测设备,最终占据全球生物检测设备市场27%的份额。这种从基础研究到应用开发再到市场反馈的闭环体系,为大企业带来了持续稳定的利润,以及进一步投入基础研究的资金。2023年美国企业基础研究经费总量为457.4 亿美元,其中362.2亿美元来源于企业自身投入,占比约79.2%。上述经费89.2%流向企业研发机构,仅有10.8%流向高校等其他机构。


二是打造“科学家—企业家—金融家”的生态网络。美国硅谷风险投资机构为长期科技研发提供资金,高校(如斯坦福大学、加州大学伯克利分校等)为企业输送顶尖科研人才,企业(如苹果、谷歌等)则为科研成果提供研发和转化平台。在20世纪,美国大企业成立了超过1 100个企业内部实验室,大量科学家在大企业工作,推动基础研究与企业生产日益紧密结合。日本大企业也形成了“企业中央研究院与企业外部产学研合作”的基础研究体制。丰田在1960年就成立了开展基础研究的中央研发室,并且与名古屋大学等高校积极开展合作,不仅诞生了蓝光LED技术这一诺奖成果,而且也为自身创造了市场竞争优势。


三是推行“本地需求—全球资源”的开放式创新模式。进入新世纪以来,美国大企业在基础研究中逐渐转向开放,以获取全球创新要素并拓展企业技术宽度。根据律商联讯(LexisNexis)发布的《2025全球百强创新企业》报告,美国企业占了近半之数(47家),这些企业均在全球设立研发中心,吸引各地顶尖人才。如谷歌量子与人工智能(AI)实验室的核心团队由10余个国家的科学家组成,其获得诺贝尔奖的成果正是全球智慧碰撞的产物。


四是奉行“长期主义”。IBM对江崎玲于奈的电子隧穿效应研究支持长达32年,后者最终获得诺贝尔物理学奖。而且,1981年电子扫描隧道显微镜(STM)技术发明后,IBM持续投入40余年,从原子操控实验到5纳米晶体管量产,逐步将纳米科技转化为百亿美元级市场。即便是在2008年金融危机期间,IBM基础研究预算仍保持3.2%的年增长率,其研发的人工智能芯片从概念提出到医疗影像领域商用耗时15年,如今占据全球40%的市场份额。


(二)中国大企业开展基础研究的现存问题与破解路径


目前,中国有少部分大企业技术研发水平已经接近行业技术研发前沿,进入开展基础研究的阶段。华为2024 年全年研发投入1 797亿元,其中三分之一投向了基础理论研究领域。总体上看,中国大企业参与基础研究的状况并不理想。2023年,中国企业基础研究经费内部支出额占全国基础研究经费的8.2%,虽然近年来呈现逐年增加的趋势,但对比发达国家一般15%—20%的水平,仍存在较大差距。而企业基础研究投入占自身研发经费投入的比重则更低,2023年这一比值仅为0.7%,即使纳入应用研究投入,二者合计占比也仅为3.5%。相较而言,发达国家企业基础研究和应用研究投入占自身研发经费投入的比重普遍各在50%左右。这一现象实际上反映了中国大企业参与基础研究的意识、动力和能力都比较薄弱的问题。


一是大企业参与基础研究的意识不强。过去,中国技术发展战略长期依赖“引进—消化—吸收—再创新”创新路径。固有的旧观念还认为,基础研究是高校和科研院所的事情,与己无关。但实际上,大科学时代的基础研究与应用研究边界正在不断消融,企业尤其是大企业开展基础研究、进行知识创造更具优势。例如,谷歌量子实验室的研究成果既发表于《自然》(Nature)《科学》(Science)等顶级期刊,又同步推进商用化布局。


二是大企业参与基础研究的动力不足。企业投入基础研究需要实现从理论突破到应用落地的价值闭环。中国因科技成果转化通道长期不畅,大量企业奉行“拿来主义”“短期主义”,青睐于创新链后端的“短平快”环节。调研资料显示,80%的中国科技企业将“半年内见成效”作为研发项目的核心考核指标,而国外领军企业的这一周期通常为3—5年,IBM的量子研发周期更是长达9年以上。


三是大企业参与基础研究的能力不强。一方面,中国大部分企业还处在“生存优先”的阶段,具备前沿布局能力的企业数量极少。2025年全球研发投入前50强企业中,中国仅占3家,分别为华为(第3)、阿里巴巴(第26)和腾讯(第46),而美国有21家,覆盖信息通信技术(ICT)、健康、能源等多个前沿领域。另一方面,人才缺乏也是企业参与基础研究的重要制约因素。2023年中国企业研发(R&D)人员占全国研发人员的73.9%,但企业基础研究人员全时当量占全国基础研究人员全时当量的3.1%。


针对上述问题,本文提出引导和鼓励中国大企业加强基础研究的6条破解路径:


第一,利用建设全国统一大市场的契机,努力培育龙头型、链主型科技领军企业。可聚焦半导体、生物医药、新能源材料等关键领域,以全国统一大市场建设为重要抓手,引导优势企业通过兼并重组、资源整合等市场化路径做强做优。特别是在竞争性产业领域,要进一步修改完善《反垄断法》,允许龙头企业形成旨在鼓励创新的阶段性良性垄断。


第二,构建研发加计扣除、财政补助与补贴、捐赠税收减免等综合性税收优惠政策体系。建议继续适当提高扣除比例,简化手续、扩大范围,推动研发费用加计扣除等税收优惠政策有效落实。探索成立服务于大企业基础研究的专项基金和耐心资本,对企业直接开展或支持基础研究提供前期资助、后期补助等多种形式的支持,例如,对企业的大型科研设备投入实行消费型增值税制、进项税抵扣增值税等。可以借鉴国外企业家建立科学基金会的相关激励机制(如比尔及梅琳达·盖茨基金会),进一步完善中国捐赠税收优惠政策,有效发挥与企业基础研究资助相关的基金会的作用。


第三,建立大企业主导产学研协同开展基础研究的新机制。借鉴美国国家科学基金会支持“产业/大学合作研究中心”的做法,建议中央科技计划中设立专项支持大学、科研机构与企业共建合作实验室。地方可以根据自身实际探索“市—区—企业”三级共同出资模式,成立联合自然科学基金(如海淀原始创新联合基金),支持企业参与各类基础性研究计划。建议探索科研基础设施与大型科研仪器市场化运营模式,提高科研设备与仪器的共享使用效率。借鉴IBM与Moderna的“技术共享+收益分成”合作模式,鼓励产业链龙头企业投资上下游企业的基础研究项目,促进产业生态与创新生态的深度融合。


第四,以“破四唯”和“立新标”为突破口,优化大企业基础研究管理。建议加大基础研究有关指标在国有企业考核体系中的权重与考核力度,减轻其面临的阶段性经营业绩考核压力。可考虑面向国有企业,提取基础研究特别基金,用于充实中央和地方的基础研究“资金池”。建议尽快调整人才评价机制,解决阻碍科技发展的“唯顶刊论”“非升即走”“以帽取人”等不良机制,纠正对企业科研人才的歧视性政策,为企业研发人员营造平等的科研环境。


第五,打造国际化的开放创新平台,支持大企业进行全球化创新布局。可以考虑在基础研究能力较强的大企业集聚的地区(如京津冀、长三角、粤港澳大湾区等),设立“国际创新试验区”,给予税收、出入境等方面的特殊政策,鼓励大企业开展开放式、国际化的基础研究合作。要为国内大企业在海外设立前沿研究实验室等“走出去”提供良好的服务保障,如搭建信息咨询、系统集成、人才培训等公共服务平台,以金融创新助力出海企业化解经营风险等。


第六,要完善专利保护对大企业开展基础研究的激励机制。可以考虑从基础研究中划分出具有实用性特点的衍生性专利,将其纳入专利保护范围;还可适当降低基础研究衍生性专利的实用性标准,或根据产业差异对专利实用性的内涵进行不同界定,推动基础研究成果更容易转化成具有实用性特点的专利,以使企业投入基础研究能够获得合理回报。另外,还要建立更加严格的知识产权侵权惩罚性赔偿制度,加快人工智能、基因技术等新领域新业态的知识产权立法进程,切实保护企业科技创新成果。


四、研究案例:从日本诺贝尔科学奖“井喷”现象分析基础研究的根本突破之道


诺贝尔自然科学奖作为自然科学领域原始创新的标杆,不仅对破解人类关切的重大科学难题、推动产业创新升级具有不可替代的引领作用,更已成为衡量国家间科技实力竞争格局的关键指标。中国目前仅有2015 年屠呦呦一位本土科学家获此奖项,反观邻国日本,在21 世纪初期25年时间里已有22位学者获奖,获奖人数仅次于美国。这一数字不仅让日本提前完成了“诺贝尔奖计划”的过半任务,而且也使日本成为获得诺奖最多的非欧美国家。因此,分析日本出现这种诺奖“井喷”现象的背后原因,对中国的科研体制创新和科技发展具有极其重要的借鉴意义。


(一)日本诺贝尔奖出现“井喷”的关键原因


从2000年到2025年,日本获得诺贝尔自然科学奖的22项标志性成果,主要来自20世纪后30年的科研积累。据统计,这一特定时间段的获奖者占比达八成。这也反映出在二战后开启的大科学时代里,诺奖级科研成果具有明显的时滞性,科研工作者及其主管部门需要有历史耐心。通过对20世纪后30年日本科研投入及体制环境等状况的分析,可以归纳出日本在21世纪出现诺贝尔奖“井喷”现象的几点关键原因:


一是长期重视基础研究,科研经费投入持续增长。二战后,随着日本经济的高速增长,对科技事业的投入也不断增大。据统计,日本在进入20世纪70年代后不久就实现了研发投入占国民收入2%的目标。1970年至2000年,日本的基础研究经费占研发投入平均稳定在15%的水平。


二是普惠性经费占比高,为研发提供稳定支撑。日本政府通常以“运营交付金”(事业运行费)的形式拨付给大学和科研机构稳定的支持经费(占全部经费的70%以上)。这些经费有很大一部分是按照学科和人头进行分配的,大学教授可依学术兴趣自主用其开展研究。


三是“产学官”通力合作,企业科研参与程度高。从日本诺贝尔奖成果的产出过程看,有相当一部分受益于“产学官”合作研究活动。例如,2002年,获诺贝尔物理学奖的东京大学教授小柴昌俊,其研究除获政府资助外,也得到三井金属公司的设备、场地及仪器技术支持。


四是科研评价机制相对宽松,不搞“内卷式”职称晋升。日本的科研人员在研究过程中,很少受考核、评价等干扰,许多诺奖级成果都不是发表在所谓的顶级期刊上。而且,日本的高校也很少采用“非升即走”的聘任制度,有利于中青年教师长期潜心从事研究。


五是崇尚科研至上的文化,注重师生间科研传承。1992年、2007年的卡内基大学教师国际调查显示,七成左右的日本大学教师在教育与研究中更重视后者。这种“科研至上”的浓郁风气,不仅显示了日本科学家对知识生产的格外重视,而且也在师生传承中得到广泛体现,前辈学者对科学研究的正面示范有时胜过“帽子”“票子”和“位子”的激励。


(二)日本诺贝尔奖“井喷”对中国科研体制创新和科技发展的启示


第一,在科研投入强化方面,要继续加大研发经费投入,尤其是基础研究经费更需大幅提升。2024年,中国研发投入强度为2.69%,大约仅相当于日本在20世纪90年代的水平;基础研究占研发总投入比重为6.91%,远低于日本1970年以来保持的两位数百分比的平均水平。建议中国以人均研发经费指标为主要权重,对标对表发达国家,加大经费投入。


第二,在科研管理优化方面,要大力破除一些地方、学校和科研机构仍然简单套用行政管理甚至“过度行政化”的倾向,推动科学研究和技术创新领域一系列利好的政策举措切实落地落实。建议加强部门统筹协调,细化相关项目、人才、机构、成果管理办法及评价奖励准则等,探索构建符合科研活动特点、体现人才成长规律的分类评价体系,如区分科学创新成果与技术应用成果并对其进行分类评价等。


第三,在科研生态打造方面,要深入推进产学研深度融合,特别是要引导企业对基础研究的重视和支持。对此,可以借鉴日本的综合科学技术创新会议(CSTI)、日本学术振兴会(JSPS)、产业技术综合研究所(AIST)、产业技术综合开发机构(NEDO)等治理经验,对中国目前的产学研合作模式进行优化调整。例如,对于产学研合作中的科研成果分配,可以实行股权占有与股权收益分配相分离的方式。


第四,在科研环境改善方面,要尽快调整中国竞争性经费偏多而普惠性经费偏少的资源配置结构,大力破除“唯顶刊论”“非升即走”“以帽取人”等不利于科研人员(尤其是中青年学者)进行潜心钻研和探索前沿领域的制度安排。建议尽快构建给科学家更大技术路线决定权和经费使用权的机制,如根据项目性质大幅度提高科研经费中的间接经费占比等。


第五,在科研文化建设方面,要以新时代家国情怀、科学精神、创新精神、工匠精神等为引领,大力建设创新友好型社会,完善科研诚信内控体系,健全自主科研体系,形成求真务实、鼓励创新、薪火相传、宽容失败的社会新风尚。例如,积极鼓励院士、名人和重要“帽子”获得者甘做提携后学的铺路石和领路人,破除论资排辈、圈子文化,激励年轻人解放思想、大胆创新。


五、结论与展望                                   


本文将改革开放至今中国产业技术发展的基本轨迹与经验归结为“市场换技术—市场育技术—技术领市场”三个主要阶段。从依赖引进到技术利用市场容量完成技术逆向创新,再到以场景定义标准、以标准输出技术,中国的技术路径演进反映出后发大国的比较优势转换。这得益于中国在需求侧、供给侧、机制侧、能力侧四个方面的创新与突破。需求侧的超大规模市场需求,供给侧的产业政策组合,机制侧的多方风险共担、收益共享的工程化机制,以及能力侧的标准与规则制定能力。这四个方面构成了一个系统解释中国产业技术“跟跑—并跑—领跑”快速发展的逻辑架构。


下一个阶段,对全球科技产业的角逐将在中美两国之间展开,中国在能源、制造业基础、超大规模市场、新型举国体制以及人力资本等多方面具有竞争优势。中国当前已经在工业机器人、核聚变、人工智能、量子通信等产业性较强的前沿领域科技创新能力领跑全球。美国在生物技术、基因编辑等高度依赖基础研究的领域仍占据绝对优势。基础研究是产业技术跃升的核心引擎,相较于发达国家,中国的基础研究投入和科研生态体系上仍有明显短板,集中表现在大企业的基础研发投入程度明显不足。中国应从培育龙头型、链主型科技领军企业,构建综合性税收优惠政策体系,建立大企业主导产学研协同的新机制,打造国际化开放创新平台等多个维度,引导和鼓励中国大企业加强基础研究。此外,还要从进一步加大总体研发经费投入、优化调整研发经费结构、破除科研机构“过度行政化”倾向、推进产学研深度融合等方面重塑科研生态、创新科研机制。


“十五五”期间,为进一步推动产业技术发展、赢得全球科技产业竞争,需要构建更加完善的创新生态系统。具体来说,第一,完善贯穿“基础研究—概念验证—中试熟化—检验检测认证—生产线量产”全链条的创新支撑体系。借鉴发达国家经验,建立“共享中试”“开放式共性技术平台”等机制,完善相关金融服务、法律服务、咨询服务、市场推广服务等“中间服务市场”的产业生态。


第二,建立未来产业投入增长和风险分担机制。要以生产性服务业为核心载体,为未来产业提供行业级的公共产品与服务。设立国家级未来产业公共载体专项基金,将打造概念验证中心、中试熟化平台、共性技术平台、数字公共基础设施等生产性服务业视作面向未来产业的“新基建”。设立长期存续的未来产业引导母基金,带动国资、社会资本跟进投入,同时建立国资参与未来产业的容错免责机制,对高战略价值但短期回报不达标的项目实行包容考核。


第三,超前开展关键技术领域重点标准的研究。聚焦具身智能、量子信息、6G等前沿领域,加快关键技术攻关与测试评价等标准研制的并线部署,形成产业化与标准化并行推进的机制。积极推进中国参与国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)、国际电信联盟(ITU)、世界知识产权组织(WIPO)等国际组织标准必要专利(SEP)全球公共治理规则制定,提升中国在技术标准竞争中的国际话语权。

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