中国科学院科技战略咨询研究院研究员 樊春良
【摘要】立足于现代科学技术自身动力和外在需求的分析，根据国际组织和各主要国家的政策研究报告，本文对新兴技术的特点和发展趋势作了概括和分析，并进一步对美国、德国、日本和英国的主要科技创新战略做了详细的评述，得出新兴技术发展及相关战略与政策的若干结论，提出中国应对新兴技术发展的建议：加强对新兴技术未来趋势及其社会影响的研究；加强科学技术的战略管理；顺应新兴技术发展的特点和趋势建设国家创新体系；加强产业创新体系建设；促进学科交叉融合的发展；加强科学技术治理；加强国际科技合作。
【关键词】新兴技术 美国创新战略 德国高技术战略 日本第5期基本计划 英国制造业2020
【中图分类号】F062.4 【文献标识码】A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2019.24.002
当今世界，科学技术发展日新月异，改变着经济和社会发展的面貌以及人们的日常生活；同时，人类社会发展面临日益紧迫的重大挑战，对科学技术发展提出新要求。面对科学技术发展的新趋势，各主要国家纷纷给予战略重视，制定科技战略和规划，力图把握科学技术发展的大方向，促进科学技术的发展及其广泛应用。
现代科学技术发展的动力和需求
科学是在自身内部动力和外在社会需求两种因素的相互作用下发展的。在现代，这两种因素之间的相互作用以更加复杂多样的方式塑造着科学技术发展的方向和未来。
（一）现代科学技术发展的动力。近代科学的诞生确立了以科学实验和推理为基础的科学观，从此科学在观察、实验与理论的相互作用下成长和发展，呈现出渐进性和革命性交替发展的特点。科学在学科范式指导下解决常规的科学问题，推进人类认识自然的深度和广度，如在牛顿力学理论指导下，经典力学向流体和刚体领域应用和发展，加深和开阔了人们对宏观世界的认识。当新的学科范式出现，带来新的研究问题，打开新的领域，进一步加深和扩大了人们对自然世界的认识，如量子力学理论的建立，使人们对自然的认识深入到微观世界，并进一步把宏观世界与微观世界的认识统一起来。科学理论与实验的相互作用以及科学与技术的相互作用，构成了科学技术发展的内在动力。现代科学技术的内在动力表现在以下几个方面。
1.重大理论和方法的突破带来了科学技术的迅速发展和广泛应用。就像量子力学为半导体技术和产业的诞生奠定了理论基础，DNA双螺旋结构的发现促进了分子生物学和现代生物技术的发展，深度学习方法的重大进展带来了人工智能发展的第三次浪潮。但是，理论与方法的突破却不是一蹴而就的，而是需要长期探索。深度学习的爆发期在2012年，但它的起源可以追溯到1986年Geoffrey Hinton提出反向算法。
2.许多重大的技术发展和应用，不仅需要理论上的突破，而且需要相关技术发展的支持。晶体管的发明，不仅依赖于固体物理学理论的进展，也依赖于生长晶体提纯和添杂技术的出现；激光通讯得以发展，有赖于光纤技术的发展。同样，今天人工智能的发展和应用，得益于智能芯片技术发展带来的大数据储存和应用以及高速计算能力。
3.不同学科之间和技术领域之间相互作用促进重大科学技术突破的产生。科学上的重大突破、新的生长点乃至新学科的产生常常是在不同学科的彼此交叉和相互渗透的过程中形成的。例如，生物技术革命的先导——DNA双螺旋结构的发现是化学家、物理学家、生物学家、生物化学家以及晶体学家之间交流合作的结果。同样，不同技术领域发展之间的相互作用促进重大技术的发展，典型例子是电子计算机升级换代与晶体管向集成电路的发展紧密联系在一起。今天，随着科学技术的迅猛发展，不同学科之间的交叉、渗透和融合的趋势日益增强。当代医学的发展，不仅得益于诸如生物学、医学和化学这些传统相邻的学科，而且也得益于核物理学（特别是像核磁共振成像、放射性示踪剂等诊断技术）、电子学和材料科学等。同样，今天信息技术、材料技术和生物技术日益会聚在一起。
4.科学与技术之间的相互作用。一方面，科学上的重大进展可以带来技术突破，技术发明依赖于科学知识；另一方面，技术塑造科学发展的方向，规定着研究的议程，如激光的发明带来原子光谱学、气体放电物理学和光学的复兴，促进了材料科学的发展。今天，物联网、人工智能等一系列新技术的发展正在带来新的基础理论的发展。
（二）重大的社会挑战对科学技术提出了新的需求。人类社会发展面临的重大挑战和需求，历来是影响科学技术发展的一个重要因素。今天，解决人类社会发展所面临的重大挑战日益成为影响科学技术发展的重要因素。根据OECD2016年报告，[1]未来10～15年影响世界发展的大趋势有六个方面：（1）人口增长。预计到21世纪中叶，人口将达到100亿。非洲将占增长人口的一半以上。在世界其他地区——包括许多发展中国家——人口将会显著老化。老龄化国家将面临一场艰难的维持生活水平之战；（2）自然资源和能源。人口增长，加上经济增长和气候变化，将给自然资源带来相当大的负担。许多地区可能面临严重的水资源压力。能源消费也将大幅上升，这将进一步加剧气候变化。全球生物多样性将面临越来越大的威胁，特别是在人口密集的贫穷国家；（3）气候变化与环境。缓解气候变化的程度和影响需要制定雄心勃勃的温室气体减排目标。这种转变将影响到经济和社会的所有方面，并将通过发达国家和发展中国家的技术创新和采用来实现；（4）全球化。世界经济的重心将继续向东和向南转移。全球化通过商品、服务、投资、人员和思想的跨境流动，推动和促进了许多权力和影响力的转移，这是通过广泛采用数字技术得以实现的。然而，全球化将不可避免地面临逆流和逆风，例如地缘政治不稳定、可能发生的武装冲突以及保护主义抬头导致的新的贸易壁垒；（5）健康、不平等和福祉。影响发展中国家不对称的传染病的治疗正受到日益增长的抗菌耐药性的影响。随着人口老龄化和不健康生活方式在全球的传播，预计非传染性疾病和神经系统疾病将急剧增加。
这些宏观大趋势将对科学技术产生重大影响，如人口增长最快中心（如非洲）的需求可能会日益影响创新议程，并进一步发展本地化的研究和科学、创新能力。经济增长放缓、社会和医疗支出，可能挤占科学、技术和创新（STI）的资源。老龄化意味着生活方式和消费模式的改变，这将影响需求中的产品和服务类型以及创新的方向。与年龄相关的疾病，包括癌症和痴呆症，将日益主导健康研究议程。减缓和适应气候变化将取决于向欠发达国家转移技术，这些国家将因为快速发展在未来几十年成为温室气体排放增幅最大的国家。气候变化和环境退化的全球性质需要在解决方案方面加强国际合作，包括研究和创新。
新兴技术的发展为解决全球性挑战提供了机会。例如DNA测序、基因组学技术、合成生物学和基因编辑方面的技术进步，为研究人员破译和治疗慢性非传染性疾病提供了新的工具，新的科技创新知识可以改善自然资源的监测、管理和生产力，并最终使经济增长与消耗脱钩。新的农业技术和方法可以促进以更可持续的方式提高生产力。陆上风能和太阳能光伏发电已成为主流能源，但需要在能源存储和智能电网基础设施方面进一步创新以增强对天气变化的适应性。物联网和先进的能源存储技术为更好地监控和管理能源系统提供了可能性。
当代科学技术发展的特点和趋势
在科学技术内在动力推动和外在社会需求拉动的作用下，当今科学技术发展呈现出新的特点和趋势，突出地表现为以人工智能、物联网、大数据分析、区块链和合成生物学等一系列新技术的兴起，正在带来一些科学技术的根本性变化，呈现出“革命”的特点，同时引起组织、社会和制度方面的变革，更为广泛深入影响到社会生活的方方面面，在带来良好发展前景的同时，也带来许多不确定性。概括地说，当今科学技术有如下几个鲜明的特点和发展趋势。
一是数字技术塑造经济和创新发展。数字技术在两个方面改变着生产:使生产成本下降，从而使更广泛的扩散成为可能；最重要的是，不同信息通信技术的结合以及它们与其他技术的融合，特别是嵌入式软件和物联网的出现。[2]
数据驱动的创新在正在改变经济的所有部门。大数据为显著改善产品、流程、组织方法和市场提供了支持。公司层面研究表明，与不用大数据的公司相比，使用大数据可以提高约5%至10%的劳动生产率。大数据将影响服务业、制造业和农业的生产和生产率。数据成为核心输入，不同来源的数据（如消费者行为、业务流程、研究）是创新的关键输入——它们使开发新的、高度定制的产品和优化流程成为可能。人工智能（AI）和机器学习工具深深地依赖大数据。
数字技术为创新服务提供了机会。服务业和制造业之间的界限变得模糊，因为制造商开发的服务补充了其产品，服务供应商进入制造业。数字技术加速了创新周期。虚拟仿真和3D打印加快了设计、原型和测试过程，降低了成本，缩短了投放市场的时间。在方便访问的在线市场上直接发布产品升级也变得更加频繁。
数字创新促进了合作，因为创新需要混合技能、专业知识和技术，而开放创新的新工具（例如行业平台）促进了这种合作。[3]
二是新的影响未来的关键技术群正在形成。一些国际组织和国家面向未来，研究和分析未来一个较长时间里科学技术发展的趋势，为决策提供依据。这些研究从不同角度，确认了一系列大致类似的新兴技术正在兴起和形成，影响着未来的发展。
OECD2016年出版的《科学、技术和创新展望》，根据6个国家及国际组织（加拿大、芬兰、德国、英国、俄罗斯及欧盟）开展的技术预见，列出未来10～15年起重要影响的40项新兴关键技术，这些技术分为四组：数字技术、生物技术、能源和环境技术以及先进材料，并对其中最重要的10项技术——物联网、大数据分析、人工智能、神经技术、微小卫星、纳米材料、增材制造（3D打印）、先进能源存储技术、合成生物学和区块链作了详细分析，概括了它们的主要特点、发展动态和前景（主要是当前及未来可能的经济、社会和环境影响），以及未来发展和应用可能涉及的主要问题，包括技术、伦理和监管问题。报告指出，物联网、大数据分析、人工智能和区块链等4项新兴关键技术在不久的将来会成为普及的信息通信技术，成为其他技术的赋能技术（enabling technologies）。[4]
美国陆军连续4年对全球科技预测进行综合分析，发布未来30年新兴科学技术趋势报告。2017年版的《2017～2047年新兴科技趋势》报告，对过去5年美国和其他国家政府机构、行业领袖、国际机构和智库的52份科技预测报告（有32份是从2016年延续下来的新兴趋势报告，增加了21个新的来源）进行了综合，确定了947个与科学技术相关的趋势以及可能会影响科技发展的主要的社会、经济、环境、环境和政治趋势。通过对这些趋势的综合比对分析，并借助自然语言处理（NLP）技术，报告提出了10项贯通各领域的新兴科技趋势：机器人、自动系统和自动化；先进材料和制造；能源生产、收获、储存和布署；生物医学科学和人类增强；量子计算；混合现实和数字模拟；食品和水安全技术；合成生物学；空间技术；气候变化适应技术。报告对每种技术的发展前景，特别是对军队的影响作出了分析和评估。[5]
三是新的研究领域、理论与方法正在兴起。随着新兴技术的出现和发展以及学科和技术交叉融合的深化，新的研究领域、理论和方法正在兴起；同时，数字技术的发展在深刻改变着科学研究行为和研究体系的运行。
（1）新技术的发展带来了新的研究领域。例如，物联网发展提出新的科学问题和研究内容，越来越多的应用程序、传感器和自我跟踪工具更紧密联结，结合参与式传感和自我报告的数据，正在产生数万亿字节的信息，这些信息的存储、管理、保存、保护和传播需要新的知识和能力。新的研究领域将围绕数据挖掘、机器学习、隐私保护、数据库互操作性等领域得到发展。[6]
（2）会聚带来新的研究范式。不同学科和技术领域的交叉和融合会聚（convergence），带来了新的学科和研究领域，带来了新的科学突破方向，塑造了全新的研究思路和发展模式。按照美国国家科学院的解说，会聚是一种通过跨越不同学科来解决问题的方法：这个方法融合了生命科学与健康科学、物质科学（物理学、化学、材料科学等）、数学以及计算机科学、工程科学等众多专业领域的相关知识、工具和思维方式，构建一个全面综合的框架，用以应对多领域交叉的科学与社会挑战。会聚包括两个既密切联系又截然不同的特征：相关专业知识的会聚；形成合作伙伴关系。[7]生物学与其他学科和技术的交叉融合发展是一个典型的例子。在过去10多年间，出现了一系列新的学科交叉研究领域，如生物信息学、合成生物学、纳米生物学、计算生物学、组织工程（tissue engineering）、生物材料和系统生物学。工程学、物质科学与生命科学的知识会聚使生物医学正经历第三次革命。生物学的加速发展，计算能力的不断扩展，以及生物相容材料和纳米技术在工程中的聚焦，带来新的研究领域，例如生物燃料、生物材料和生物病毒自组装现象。借助于不同想法和学科背景的设计，科研人员有了许多令人兴奋的发现。例如，MIT在生物医学领域的会聚研究已经取得重要成果：计算生物学在免疫反应的应用；预防失明的成像技术；靶向化疗纳米技术；大脑的可塑性治疗用于大脑紊乱和损伤；用于肿瘤检测和药物输送的细菌传感器；siRNA用于HIV疫苗；CTC芯片用于检测癌症亚转移酶。融合会聚的影响不局限于医学，其他科学领域也正在受益，MIT的报告指出，会聚是一种新的范式，可以在更广泛领域产生重大进展，从卫生保健到能源、食品、气候和水等。[8]
（3）研究方法和实践正在演变之中。数据将越来越先于研究思想，指导实验研究设计。通过假设和“大理论”发展的传统方法，正在让位于数据驱动研究，这种研究始于大量数据，结合不同领域的方法和算法。此外，信息的编码化，并以前所未有的规模和速度通过互联网被利用，使得信息共享、用户生成内容以更加合作的方式在全球范围内的研究活动中展开。
四是一些重要的新兴技术具有广泛的应用前景，但仍具有不确定性。人工智能正在对生产、商业、医疗、交通和学习等方方面面产生影响，基因编辑会对医疗方式产生革命性的影响，纳米材料和生物电池会为解决新能源问题提供答案。
但是，新兴技术的应用仍然处于早期。许多新兴技术在更大范围的应用仍然是不确定的。原因之一是技术上的不确定性，许多新兴技术仍在实验室里，技术是否可以发展完善，在商业上是否有可行的创新，仍是不确定的。原因之二是应用环境的限制。一些技术要应用到具体的情境中，需要进一步研发。例如，在大量边界并不明晰的实际场景中，现有人工智能技术就要结合具体情境进一步研发，才可能得到应用。原因之三是安全因素限制。例如，纳米材料的应用要远远慢于之前所期望的，除了在技术原理上对材料的功能理解不够完备之外，担忧其可能会对人体和环境带来意想不到的毒理效应也是原因之一。原因之四是一系列非技术因素的影响，包括老龄化社会、气候变化、经济和政治发展以及社会偏好的变化。技术与社会共同进化，这使得许多技术变革——尤其是更具破坏性的技术变革——难以预测。
五是新技术发展充满风险和不确定性，带来了重要伦理问题，提倡开展“负责性的研究和创新”。新兴技术的发展在带来丰富应用前景的同时，也带来了伦理及相关的法律和社会问题，主要包括：（1）有关侵犯人的尊严的问题。例如，胚胎干细胞的伦理地位、嵌合体等，这方面深层次的问题涉及到有关生命的宗教、哲学和文化问题；（2）风险和安全性问题。包括对人体健康和生命、工作场所、环境和生态系统等。例如，基因编辑，纳米材料等的安全性问题。安全性问题是由于技术的不完善或可能的负面效果带来的，但它不仅仅是技术问题，该不该应用、如何应用技术还是一个伦理和社会问题；（3）有关侵犯人权利的问题。例如，大数据带来的侵犯隐私问题，基因信息的隐私和保密，涉及人体实验的知情同意等；（4）公平性问题。如信息技术使用的公平性，全球资源使用的公平性问题等；（5）影响人与人之间正常的伦理关系；例如，辅助生殖技术引发的家庭伦理问题，以及在涉及到人体遗传学临床试验中的个人同意与家庭同意问题；（6）科学研究公共性与商业利益的冲突。现代科学技术发展引发的这些问题是相互交织的，而不是伦理、社会和法律问题的简单堆积，其中，伦理问题处于核心地位。
当今许多新兴技术，由于门槛低，分散式地掌握在许多研究机构和研究人员手里，而且技术发展的速度和范围远远超出现有规制机制之外，时常与商业利益结合在一起，给社会带来的伦理挑战是巨大的。以基因编辑为例，其议题涉及科学、技术、伦理和宗教。基因编辑技术发展正在迅速超越现有的批准或规范技术使用的决策机制。直接操纵植物、动物甚至人类基因组的技术正在迅速发展，并已投入使用。它能否得到合理的管理和合乎伦理的应用?基因操纵的医学、经济、环境和社会后果是什么?这些问题还远没有得到清楚理解和有效规制。2018年11月26日，贺建奎“基因编辑婴儿”事件充分暴露出新技术带来伦理挑战的巨大冲击性。
为了应对新兴技术带来的伦理问题，1990年人类基因组计划启动时，把人类基因组的伦理、法律和社会问题（ELSI）作为计划一部分，推进新兴科学技术的伦理研究。2007年，欧盟针对生命医学伦理问题，提出伦理治理（Ethical Governance）的思想，[9]即以各种方式或机制把政府、科研机构、医院、伦理学家（包括法律专家、社会学家等）、民间团体和公众联系到一起，发挥其各自的作用，相互合作，共同解决面临的生命伦理问题以及社会和法律问题。这种机制的核心是坚持科学性与民主性的统一，包括：通过全球对话，建立共同的伦理准则；制定伦理准则和法律法规；加强决策服务的科学咨询；设立伦理审查；促进公众参与。
2000年，欧盟提出负责任的研究和创新（RRI）这一概念，用来描述科学研究和技术发展进程对环境和社会的影响和潜在影响，并把它放在2014年开始实施的第八个欧盟框架计划——“地平线2020”（Horizon 2020, 2014～2020）中的一个中心位置。所谓负责任的研究和创新（RRI）指的是在研究和创新进程中以多种方式所采取的全面的方法，以使在研究和创新过程早期阶段参与的利益相关者，获得关于他们行动后果以及可以作出选择范围的相关知识，根据社会需要和道德价值观有效地评估这些结果和选择，并把这些考虑因素作为新的研究、产品和服务设计和发展的正常要求。RRI方法必须成为研究和创新过程的关键部分，并应以一种集体、包容和全系统的方式确立。[10]负责任的研究和创新一经提出，便受到世界各国科学界的广泛响应。RRI原理应用的一个领域是量子计算。牛津大学在英国国家量子技术计划（UK National Quantum Technology Programme）中领导了一项研究合作项目，旨在揭示量子计算如何在社会和经济上产生变革，并识别它可能带来“颠覆”的潜在负面影响。这个项目包括研究人员、创新创业人员和其他工作者以及一般公众的互动。[11]
六是公众以新的形式参与科学技术的发展。公众参科学技术决策自20世纪90年代以来成为世界发展趋势，不仅欧美等发达国家，日本、韩国等东亚国家和我国台湾地区也开始采纳公众参与科技决策的方法。其主要原因是，英国“疯牛病事件”给西方国家带来的科学信任危机以及转基因食品等生物技术给民众带来的普遍安全忧虑。
今天，在新兴技术发展浪潮下，公众也开始以新的形式参与到科学技术发展中，主要有以下两种形式：其一，在信息通信技术进步和实验室设备及试剂成本大幅下降推动下，社区和公民在开发和利用一些关键和新兴技术（如区块链、合成生物学和添加剂制造）方面发挥着日益突出的作用。这种方式的开放研究、创新和创业受到广泛欢迎，一些OECD国家正在制定政策框架予以支持。不过，公民参与也带来了新的监管问题，例如，健康和安全保护（在合成生物学中尤为突出）以及知识产权。[12]其二，新的公民科学（Citizen science）兴起，即由业余（或非专业）科学家进行的全部或部分的科学研究，[13]特别在生态和环境领域。公民科学贡献巨大，华盛顿大学研究人员在分析了全世界338个公民科学生物多样性项目之后估计，130万至230万公民科学志愿者对生物多样性研究的实物贡献，每年可产生高达25亿美元的经济价值。[14]
七是国际合作和全球治理日益重要。面临全球性问题（气候变化、环境退化等）的挑战以及关键技术和新兴技术的研究和创新日益分布整个世界，全球性治理以及国际合作及其规范和协议日益重要。国际社会通过国际协议和倡议，如《巴黎气候变化协定》（COP21）和联合国的可持续发展目标（SDG），进一步促进相关研究领域的国际合作，迎接全球重大挑战。
新兴技术的发展成为各种高层国际论坛的议题。国际社会通过探讨、磋商，形成对新兴技术发展和治理原则。2019年6月，在日本举行G20峰会之前，G20贸易和数字经济部长会议和G20财政部长会议分别就运用人工智能（AI）及庞大数据的数字经济扩大制定规则、应对保护主义以及对科技巨头严格征税展开讨论，并达成一致共识。贸易和数字经济部长会议通过了写入旨在应对全球扩大引进人工智能（AI）运用原则的数字经济领域部长声明，指出创新的数字技术继续带来巨大的经济机会，同时也在继续制造挑战。会议公报中发布了《G20人工智能原则》，包括两个部分：第一部分列出了“负责任地管理可信赖AI的原则”，包括包容性增长、可持续发展及福祉；以人为本的价值观及公平性；透明度和可解释性；稳健性、安全性和保障性；问责制。第二部分针对“实现可信赖AI的国家政策和国际合作”，表示注意到相关建议，内容包括：投资于AI的研究与开发；为AI培养数字生态系统；为AI创造有利的政策环境；培养人的能力和为劳动力市场转型做准备；实现可信赖AI的国际合作。[15]
欧盟通过其区域性政策工具指导和协调成员国的研发和创新活动，例如，通过“地平线2020”指导和传播负责任性研究与创新活动。国家越来越多地从全球角度制定科技创新政策，反映出许多问题的全球性以及市场和生产的全球化。
八是世界科技竞争更加激烈。进入21世纪，更多国家科技实力在增强，科技的多极世界正在形成，全球科技竞争的格局发生了变化。新一轮新兴技术的出现和发展，加剧了世界科技竞争之势。由于新兴技术的前沿性、颠覆性以及巨大的发展潜力，各国都把发展新兴技术看作抢占未来科技竞争制高点的重要机遇，近年各主要国家在人工智能的布局和投入充分显示了国际科技竞争的激烈程度。研究表明，随着各主要国家在相似的技术领域投入大量研究与创新的资助，技术发展进入日益强烈的竞争中，竞争不仅基于技术创新能力，而且依靠商业模式、平台和标准的竞争，特别是在公司层面。[16]
各主要国家科技和创新战略
自本世纪第一个十年中期开始，面对新兴技术不断发展的趋势，各主要国家纷纷制定科技和创新战略，力图从战略上把握新兴技术带来的机遇，明确优先发展方向，最大限度地收获新兴技术带来社会和经济效益。
美国国家创新战略和人工智能战略。1.美国创新战略。2009年9月，美国总统执行办公室、国家经济委员会和科技政策办公室联合发布《美国创新战略：推动可持续增长和高质量就业》。[17]时任美国总统奥巴马发表演讲，阐释了《美国创新战略》的核心内容，承诺要充分发挥创新潜力，促进新就业、新企业和新产业。2011年2月，美国修订创新战略，发布《美国创新战略：保障经济增长和繁荣》。[18]2015年10月，美国对创新战略进行较大程度修订，内容更加充实。
2009版《美国创新战略》提出的创新战略呈金字塔型，由三个层面组成：（1）强化创新要素。注重国家创新基础架构建设，强化美国创新的基本要素，包括加大研发投资力度和转化创新成果所需的人力、物质和技术资本。（2）激励创新创业。鼓励有效创业的竞争市场，为创业和风险投资营造成熟的大环境，确保美国公司在全球创新领域的国际竞争力。（3）催生重大突破。推动国家重点领域取得突破，政府适当介入成为推动重点项目取得突破的重要渠道。2011版《美国创新战略》对2009版作了修订，结构上没有变化，但内容上有调整和充实。两者对比见表1。
![PJ@5WP4X]FHK)(Y`@TZJV}W](http://upload.rmlt.com.cn/2020/0430/1588238562771.png)
2015版《美国创新战略》，[19]在结构和内容上都做了较大调整。包括两大层面、六个要素（见图1）。第一个层面：创新要素，包括投资建设创新的坚实基础，激发私营部门的创新动力，建立创新者国家；第二个层面：战略性倡议，包括创造高质量的就业岗位和持续的经济增长，促进国家重点领域的突破，建设服务民众的创新型政府。与之前两版相比，2015版创新战略有两个新特点：一是强调政府的作用，包括采纳创新型的工具包为解决公共部门解决难题服务，通过联邦机构的创新实验室促进创新文化，通过更有效地数字服务工具为美国人民提供更好的政府服务，建立和使用证据来推动创新；二是促进大众创新，包括通过奖励来激发美国人民的创造力，通过制造、众包和公民科学来挖掘创新人才。
纵观美国三版创新战略，可以看出美国创新战略有着相当强的连贯性，在三个层面展开：基础——夯实创新的基石（基础研究、STEM教育，科学基础设施）；机制——发挥市场机制促进创新的根本作用；突破——在国家的重点领域取得突破。后者需要政府创新性举措。这三个方面构成美国创新体系的基本构架。三版的重点突破领域是有变化的，2009版重点突破领域是清洁能源、先进汽车技术、医疗健康技术，应对21世纪“重大挑战”，包括实施瞄准肿瘤细胞释放药物的智能抗癌疗法等；2011版重点突破领域是清洁能源、生物科技、纳米科技先进制造、空间应用、健康科技、教育技术；2015版重点突破领域是精准医疗、脑计划（神经技术）、医疗健康、先进汽车、智慧城市、教育技术、太空探索、计算机领域新前沿。这种不同反映了美国不同时期重点领域的变化，是对重点领域的战略调整。
近几年，尽管美国政府的作用在科学、技术和创新发展中发生了一些变化，重点领域也有所调整，但美国创新战略在三个方面实施的方向基本没有改变。
2.人工智能国家战略计划。美国一直处在人工智能基础研究前沿，保持全球领先地位。作为科技强国，美国正不断加强对前沿技术全面研究，提升人工智能在国家战略中的地位。
2016年5月，奥巴马政府时期，美国在国家科学技术委员会（NSTC）之下成立了机器学习与人工智能分委会，专门负责跨部门协调人工智能的研究与发展工作，并就人工智能相关问题提出技术和政策建议，同时监督各行业、研究机构以及政府的人工智能技术研发。美国国家科学技术委员会和白宫相继发布了《为人工智能的未来做好准备》、《国家人工智能研究和发展战略计划》和《人工智能、自动化与经济报告》三份报告，将人工智能上升到到美国国家战略。
这三份报告均是为了应对人工智能蓬勃发展的大趋势，着眼长期对社会的影响与变革，保持美国政府对人工智能发展的主动性和预见性。从三方面提出了美国发展人工智能的目标和愿景：深入理解人工智能并推动重大领域突破；引导人工智能更多地发挥积极作用；深入考察人工智能为经济带来的影响。
《国家人工智能研究和发展战略计划》提出了美国人工智能发展的七项长期战略：（1）投资研发战略：长期投资人工智能研发领域；（2）人机交互战略：开发人机工作的有效方法；（3）社会影响战略：理解和应对人工智能带来的法律、伦理和社会经济问题；（4）安全战略：确保人工智能驱动系统的可靠性和安全性；（5）开放战略：为人工智能培训和测试开发共享公共数据集与环境；（6）标准战略：建立评估人工智能技术的标准，评估人工智能技术；（7）人力资源战略：深入了解国家人工智能研发人才需求。[20]
2019年6月，特朗普政府发布更新版《国家人工智能研究和发展战略计划》。更新版是由来自联邦政府的主要人工智能研究人员和研究管理人员完成的，并得到了更广泛的民间社会支持，其中包括许多美国领先的学术研究机构、非营利组织和私营技术公司。来自这些关键利益相关者的反馈肯定了2016年战略计划每一部分的持续相关性，同时也呼吁更多地关注人工智能的可信赖性、与私营部门的合作以及其他当务之急。更新版对2016版战略计划的7项战略作了更新，提出第八项战略：加强公私伙伴关系，加速AI进展（见表2）。[21]
2019年《人工智能研发战略计划》总体组织图（图2）如下，最底层是影响所有AI系统开发的基础，而战略3～7和新战略8对这一基础进行了描述。第二层包括战略1～2所概括的研发领域。第一层是一些应用领域的例子，这些应用领域有望从人工智能进步中受益。人工智能研发战略计划的这些组成部分共同为联邦投资定义了一个高层框架。
图2
德国高技术战略。2006年8月，德国政府史无前例推出了第一个国家层面的高技术战略，正如联邦教研部部长Annette Schavan博士在《德国高技术战略》前言中所写的：“有史以来第一次，德国政府已为其所有部委制定了一项全面的国家战略，目标是使我国在未来最重要的市场上处于世界前列。所有影响研究和发展的政治部门将面向一个明确的目标:这一战略将创新政策置于政府活动的前沿和中心。”[22]当时，德国面临人口老龄化、能源供应保障、失业、经济结构转型和消费者信心不足等问题，所以高技术战略是为了更好统一协调包括教育研究、经济、卫生和环境等在内的政策，使科学技术能够更好地转化为生产力。高技术战略也是一项协调创新体系中不同主体行为的工具，促进不同研究组织、公立与私人部门等主体间的知识转移与协作。高技术战略实施取得成功，被延续下来。
自2006年至今，德国制定了四期高技术战略，从单一的技术竞争导向，逐渐转为以社会和人为导向。2006年首次制定高技术战略，重点更新科技和创新政策，促进科学技术应用于经济发展，提高国家竞争力，涵盖健康、通信及交通、前沿技术三大领域，并首次提出产业集群战略。2007年，高技术战略进一步扩展到环境保护领域。2010年，战略计划的重点从单纯技术领域转移到需求领域，在气候与能源、健康与营养、移动交通、安全、通信方面，从需求角度寻求最佳解决方案，应对全球性挑战。2014年，高技术战略修订为：应对全球挑战，使德国成为世界科技创新的领导者，引入社会创新的思想。内容集中在社会需求和数字经济等领域。2018年，高技术战略提出为人开展研究和创新、聚焦使命导向的发展理念。高技术战略四个阶段的发展如图3所示。
1.《德国高技术战略》（2006）。5个目标。面对全球性挑战，高技术战略要实现5个主要目标：
——比以往更加需要一项协调的创新政策。建立科学与产业间、技术与应用间的桥梁，科学界与产业界之间的战略合作也非常重要。
——发挥德国的潜能，成为未来的领先市场。领先市场不仅要求高技术产品与服务具有可接受性和创新友好性，还需要构建新兴市场所需的条件，包括知识产权保护的现代法规、标准建立的情报计划、支持新技术的政府采购体系等。
——把全球竞争视为机遇，使德国成为一个贸易、交通、合作的世界中心，同时保护自己国家的知识产权。
——把德国建成人才孵化器。强调各层面的职业培训，以及加强科学职业的吸引力。
——知识与责任并肩而行。不仅要关注科学技术的“副作用”以及科技的社会、伦理问题，还要持对新技术所带来的机会的热情。
5大跨领域行动：与其目标相呼应，“高技术战略”（2006）包括五方面跨领域行动，每项行动都涉及不同的政府部门与不同的主体，以及多项计划或措施，详见表3。如发展科技型初创企业与创新型中小企业的环境中则包括提升创业条件、风险资本的新法律、创新友好型的税收体系等多方面。
17项创新战略。为了实现抢占世界市场前沿的目标，高技术战略（2006）在健康与安全的生活、通信与交通、交叉学科技术三大领域设立了17项创新战略（见表4）。
每项创新战略，以利用SWOT（优势、劣势机会和威胁）对德国情况分析作为起点，联邦政府为每一个高新技术部门制定具体措施。主要措施有：R&D专题研发资助计划（thematic R&D funding programmes）；创新友好型环境建设；科学界、产业界和政府部门之间的协议。德国政府的专题研发资助计划特别适合灵活而迅速应对新技术发展的趋势以及科学与工业的联结。为公司和研究机构共同合作的项目提供资金，证明了其价值。这些项目适合于应用领域，可以把所有必要的合作伙伴包含进创新和增值链中。合作项目对中小企业特别有利：一方面，使中小企业直接接触优秀的研究机构；另一方面，大公司参与到研究联盟，为参与的中小企业提供进入全球市场的机会，并作为供应商谋利。
德国高技术战略（2006）引起西方工业国家政府的高度关注。2007年11月，德国联邦教研部发布了《德国高技术战略进展报告》，称德国高技术战略实施一年即取得了显着成效，产生了巨大的影响。该报告指出高技术战略今后发展的方向。[23]
2.《德国高技术战略2020》。2010年，德国政府认为“高技术战略”是一种成功模式，取得了良好效果，决定把“高技术战略”扩展为“高技术战略2020”，同年7月发布新的高技术战略——《思想·创新·增长——德国2020高技术战略》，[24]新版高技术战略保持上一版的总体规划特征，又有所更新。
2010版《高技术战略》聚焦于全球挑战，提出行为五大领域：气候/能源、健康/营养、流动性、安全和通讯，并在这五大领域提出各自行动计划和措施（见表5）。新战略希望通过这五大领域开辟未来新市场，提高关键技术并改善创新相关条件，最终促进进步。
新版《高技术战略》在每个领域之下按使命导向（Mission-oriented）设立若干“前瞻项目”（Forward-looking projects），研究每一个行动领域面临的重要挑战。这些项目探求在未来10～15年间与科学、技术和社会发展相关的具体目标。创新战略以这些目标组成，并将其作为实现最后里程碑路线图的基础。前瞻项目的设立主要依赖于产业-科学研究联盟（Industry-Science Research Alliance）的建议。
关键技术。报告提到，德国经济未来的生存能力取决于德国能否在生物技术、纳米技术、纳米电子、光学技术、微系统技术、材料技术、生产技术、服务研究、空间技术、资讯科技及通讯技术等领域取得领先地位。在许多情况下，只有通过技术和服务创新才能实现彼此相连。
营造创新友好环境。包括：有利于创业；有利于中小企业成长；投资创新／风险投资；标准化；创新导向的公共采购，高质量的劳动力。《高技术战略2020》与原“高技术战略”一脉相承，根本上而言都是为了保障德国国际领先地位，创造新兴产业市场。不过，“高技术战略2020”进行了一定修改，主要体现在：（1）创新领域选择发生了变化。虽然新的战略中创新领域从之前的三个领域变成了五个，但实际上却是减少了。之前的交叉学科技术不再单独出现，虽然部分交叉学科技术，如生物技术，整合到了气候／能源、健康／营养领域，但纳米技术、光学技术等都不再在创新领域中着重体现。（2）增加了公众对话。把公众意见纳入到科技议题中来，并且会对科技战略的相关决策产业影响，这是重要的公众参与政府决策的方式，同时还可以使“高技术战略”能够获得社会更大程度的认同和支持。（3）设立面向使命的前瞻项目。
值得一提的是，著名的“德国工业4.0”在2011 年汉诺威工业博览会提出，即利用物联信息系统（CPS）将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智能化，最后达到快速、有效和个人化的产品。纳入《高技术战略2020》的10大未来项目，投资计划达2亿欧元，用来提升制造业的计算机化、数字化和智能化。
3.新高技术战略（2014年）。2014年9月，德国内阁通过了《新高技术战略——创新为德国》。此新版高技术战略的宗旨清楚地写在报告前面的“重要方向概要”中：“新高技术战略的目标是推动德国成为全球创新的领导者。我们的目标是将好的想法迅速转化为创新的产品和服务……‘高技术战略’作为一项综合性、跨部门的创新战略正在进一步发展。为此，我们正在增加新的主题，并为创新融资引进新的工具。我们要扩大创新的概念，不仅包括技术创新，还包括社会创新，包括社会作为一个中心参与者。”[25]创新需要被整个社会视作核心，为此德国政府不仅扩大并改善科学的传播，以加强社会对于创新和变革的开放性，还计划吸引有兴趣的民众参与到创新相关政策的制定中。
新高技术战略有五大核心元素：（1）优先考虑应对繁荣发展和生活质量方面的挑战；（2）加强科学与产业联系的网络，促进技术转移；（3）激发工业创新的动力；（4）改进创新的环境；（5）加强对话。在促进繁荣发展和生活质量方面，选择了六项优先发展领域：数字经济与数字社会；可持续的经济和能源；创新工作环境；健康生活；智能移动和公民安全。每一个领域包含若干主题。新高技术战略通过以下机制实施：（1）联邦政府前瞻项目；（2）通过联邦政府、州与欧洲的合作保持内在的一致性；（3）通过影响分析确定有效性；（4）由中央咨询机构提供支撑（见表6）。
4.《高技术战略2025》。2018年9月5日，德国联邦政府发布《研究与创新为人民——高技术战略2025》。作为德国未来高技术发展的指导方针和德国政府为继续促进研究和创新而确定的战略框架，新一轮高技术战略明确了德国未来7年研究和创新政策的跨部门任务、标志性目标和重点领域，以“为人研究和创新”为主题，将研究和创新更多地与国家繁荣发展目标，即可持续发展和持续提升生活质量相结合。[26]
《高技术战略2025》的三大行动领域分别为“解决社会挑战”、“构建德国未来能力”和“建立开放的创新和风险文化”。[27]在每一个优先发展主题中，都确定了若干使命，并列出联邦政府将在该领域实施的资助计划时间表，使战略目标更加明确且更具计划性，充分体现了以人为本的主题（见表7）。
《高技术战略2025的实施》采取如下几种方式：（1）联邦政府将成立一个由学术界、产业界和社会不同主体组成的陪同委员会，作为现有顾问委员会的补充，共同决定德国研究与创新发展的重要未来主题，并推动战略实施。（2）联邦政府将对支持措施定期评估，进而了解研究与创新政策行动的影响和效果，相关评估结果将在定期发布的HTS 2025进展报告中得以体现；（3）联邦政府也会制定一个未来主题预测新方法，尽早对技术和社会发展方向进行识别和判断，为未来的教育、研究和创新政策提供指导；（4）联邦政府将加强社会对话和讨论，让更多的公民参与到研究与创新中来。以“未来工作世界”为主题的科学年和“未来论坛”等活动都为此作出重要贡献。[28]
经过十多年发展，作为一个涵盖联邦德国所有部门实施的战略，高技术战略是一个促进德国国家创新活动的系统途径，联合科学界、产业界、市民社会和政府围绕共同目标，为所有涉及主体在创新体系中提供高定位，支持和协调合作，共同促进国家的发展、社会的繁荣和人民的生活。
日本《第5期科学技术基本计划》。科学技术基础计划是日本政府根据《科学技术基本法》制定的一项综合计划，旨在根据10年的展望，在5年内促进日本的科学技术发展。2016年1月22日，日本内阁发布了《第5期科技基本计划》（2016～2020）。[29]
1.目标。《第5期科学技术基本计划》提出四个目标：可持续增长和可持续的地区发展；确保国家及公民的安全以及高质量、繁荣的生活；应对全球性挑战，为全球发展作出贡献；知识资产的可持续创造。
2.主要任务。《第5期科学技术基本计划》提出四项主要任务：每一个主要任务下面分若干主题（见表8）。
引人注目的是在第一项任务中，《第5期科学技术基本计划》提出实现“社会5.0”（“超级智能社会”）的目标。所谓“社会5.0”是一个有望促进人类繁荣的社会。这是一个能够在规定的时间、以适当的数量向需要的人提供必要商品和服务的社会；是一个能够对各种各样社会需要作出准确反应的社会，是一个能够使各种各样的人随时获得高质量服务，克服年龄、性别、地域、语言差异，过着朝气蓬勃、安逸生活的社会。“社会5.0”是继狩猎-采集社会、土地社会、工业社会和今天的信息社会之后的下一个社会。
要实现社会5.0，需要把以制造业为中心的使用网络和物联网扩展到其他各个领域，以促进经济增长社会转型和形成健康的长寿社会。同时，有必要以服务和业务的“系统化”、系统推进和多个系统之间的协调为目标。因此，要通过工业界、学术界、政府和政府相关部门之间的合作，为实现这一目标开发一个共同平台（称为“社会5.0服务平台”）。
3.主要保障。为实现《第5期科学技术基本计划》的任务，一要深化科技创新与社会的关系。努力与社会上的各种利益相关者沟通与合作，促进与各种利益相关者的“共同创造”，为政策制定提供科学建议，并解决道德、法律和社会问题。此外，采取措施确保研究的诚信。二要提升促进科技创新的能力。改革和完善高校和国家科研院所作为科技创新主体的职能，健全科技创新政策促进体系，保障科技投入。根据《第五个基本计划》作为五年任期的一般指导方针，日本政府每一个财政年度将制定一个“综合战略”，并将采取灵活措施，落实《基本计划》的各项任务。
4.“社会5.0”的意义。日本提出“社会5.0”，如同德国提出“工业4.0”一样，既有思想上的启发意义，又有实际发展的导向意义。“社会5.0”的提出，主要意图是以最大可能应用新一代信息技术，透过网络空间与实体空间的融合，来解决经济和社会问题，给人们带来愉悦生活的“超智能社会”社会型态。对于日本人来说，“社会5.0”的提出，一方面瞄准解决日本的社会和经济发展问题，以物联网、机器人、人工智能和大数据等信息技术提高经济的发展，解决资源匮乏、老龄化等带来的社会问题；另一方面，通过研发“社会5.0”建设所需要的服务平台基础技术（如网络安全、物联网系统开发、“大数据”分析、人工智能和设备等）和优势技术（如机器人、传感器、生物技术、材料和纳米技术，以及光/量子技术等），改变信息技术领域落后面貌，重振技术立国的雄风。
英国工业2050战略。英国工业2050战略，是英国政府科学办公室于2013年10月发布的报告《制造业的将来：英国新时代的机遇和挑战》[30]中提出来的。这份报告是英国预见（Foresight）项目的一项研究成果。这项研究是定位于2050年英国制造业发展的一项长期战略研究，报告展望了2050年制造业的发展状况，并据此分析英国制造业的机遇和挑战。这一报告的出台将英国制造业发展提到了战略的高度。
1.英国制造业面临的挑战。报告分析了英国制造业的概况。制造业对英国经济贡献巨大，在总量、研发、创新、生产率、出口方面、高技能工作、产业关联及经济活力等方面都占有重要的地位。但英国制造业在经济中的相对份额正在快速下降。制造业在国际竞争中表现不均衡。报告指出，制造业正在发生深刻变化并将创造新的价值。未来，制造业的价值来源将包括：日益广泛的产品包装服务；利用嵌入式传感器和开源数据获得产品使用信息；剥离生产过程，成为无工厂式生产商，通过卖技术和知识创造价值；成为再制造商，将废弃产品通过再制造恢复至原始规格，甚至更好；定位于协作消费;通过部门内和部门间的战略联盟，创造新的价值；通过企业家的洞察力和实践能力，更快速地开发新技术。
2.未来英国制造业的四个特点。报告提出，制造业并不是传统意义上“制造之后进行销售”，而是“服务+再制造（以生产为中心的价值链）”，提出了未来英国制造业的四个特点：
——快速、敏锐地响应消费者需求。增材制造、新材料、计算机控制、生物技术、绿色化工等技术将极大缩小定制产品的生产周期和生产成本，使大规模低成本定制化生产成为现实。在新的生产模式、增材制造、纳米技术和高端机器人等技术推动下，分布式生产将成为工厂生产以外新的生产方式。普适计算、高端软件和传感器等技术将进一步改变价值链的结构，数字化的制造价值链能够显著地促进多方主体参与。对政府的启示是提高英国制造业技术创新链的发展速度和协调性；充分发挥英国智力资源；保护知识产权；避免网络攻击。
——新的市场机遇出现。金砖国家和“新钻十一国”（Next-11）的制造业竞争力不断加强；美国和欧洲对英国制造业仍保持重要影响力；英国在高技术领域继续保持优势；个人财富水平的变化；对欧洲的投资风险有可能影响英国；全球价值链将持续分割；在岸外包业务回流英国；外资增加。对政府的启示是促进英国制造业掌控全球价值链；推动研发与生产协同发展；打造工业共同体；提高英国的产品出口能力；重点面向新兴经济体；保持对制造业外商直接投资的吸引力；保证长期资本供应。
——可持续发展的要求提高。供应波动增强；气候变化与全球供应链脆弱性加剧；生态环境保护和开发的监管将更加严格；消费者青睐环保产品；为“协同消费”提供更优质的产品，“循环经济”模式将成为发展重点。对政府的启示是提高生产效率；致力于提高资源利用效率与新材料研发；支持商业的再利用与再制造；模式量化；国内核心原材料的储备。
——更加依赖高技术人才。未来制造业工人数量需求将保持不变；人口不断老龄化，制造业必须能够容纳更多年老的员工；需要更多具有科学、技术、工程与数学等专业能力的人才；需要劳动力具有专业技术与解决商业问题的综合能力；改善青年以及妇女对制造业的看法，并且提升管理能力；人类各方面素质将会提升。对政府的启示是提高多样化培训以避免未来的劳动力短缺；提升工人技能水平；确保劳动者提高生产效率并有效发挥个人价值。
3.政策重点及进一步的政策建议。报告提出，未来英国政府的政策重点应向以下三个方向发展：更加注重制造业的价值链整合，系统、完整地看待制造领域的价值创造；更加聚焦制造业价值链的特定环节，明确制造价值链的具体阶段目标；更加突出政策的连续性和协调性，增强政府长期的政策评估和协调能力。就进一步行动的策略，报告提出了三方面建议：首先，要重视制定制造业的发展规划。其次，政府要在三方面发挥推动作用：建立新的衡量指标，挖掘各种新形式的信息和数据，以了解哪些部门创造价值；基于对科学、创新和工业的系统认识，采取有针对性的策略来支撑制造业的发展；构建和采取新的工作方式。最后，未来的政策和衡量标准应有利于制造业的发展。这需要在以下方面有所改变：更快更好地贴近消费者；贴近市场；可持续发展；不断增加技术投入量。
4.英国工业2050战略的特点。英国工业2050战略有几个鲜明的特点：第一，从价值链的变化考察工业战略问题。突出制造业价值链变化的新特点；强调数字化的制造价值链；分析全球价值链的现状，明确英国的位置；政策着眼点落在制造业的价值链整合和特定环节上。第二，从制造业发展看新兴技术的发展和作用，提供了一个更深刻认识新兴技术发展的视角。从制造活动角度，它把技术分为普遍渗透的技术（pervasive technologies）和次级技术或辅助技术（secondary technologies），包括信息通信技术、传感器、先进材料和机器人技术。当集成到未来的产品和网络时，这些将共同促进产品设计方式的根本转变，由消费者制造、提供并最终使用。第三，对产品创新与工艺创新之间的关系提出了新的认识。
对国家科技创新战略的总结。根据对上述美国、德国、英国和日本四国科技及相关战略（包括规划）的考察，我们可以得出以下结论：
1.国家层面的科技战略日益受到重视，是在新兴技术蓬勃发展形势下，国家把握科技方向、抓住新兴科技发展机遇，来推动经济和社会发展的一种必要的手段；是政府动员协调科技界、产业界及社会有关方为实现共同目标而采用共同行动的一种重要政策工具；是建设国家创新体系、提高国家创新能力的一个重要途径。2.国家科技发展的战略思考，从以科学技术竞争力为主，发展到包含更多的社会和人文因素。以人为本，为社会和谐与发展为宗旨来发展科学家技术，日益占有主导地位。3.促进新兴技术的发展及其为人类和社会发展服务，是各国科技战略的重心和重要组成部分。4.各主要国家的科技战略，日益具有全球化的视角和考量。应对全球性的挑战，日益成为各主要国家科技战略的重要内容。5.国家科技战略既有综合性的战略，也有专业性的战略（如人工智能战略）。综合性的战略包括专业领域的思考和安排，专业领域的战略越来越需要综合性地考虑。6.国家科技战略既要保持一致性，又要与时俱进，随着国内外形势的变化和科技发展的新趋势而调整。
结论与借鉴
综上所述，可以发现：其一，新兴技术发展是科学技术自身动力与社会经济发展需求共同作用的结果。今天，新兴科学技术的发展呈现出学科和技术交叉融合以及科学与技术紧密互动的鲜明特点。人类社会发展面临的重大挑战为科学技术的发展提出了新的需求，新兴技术的发展可以为应对这些重大的挑战提供解决的方案。其二，以人工智能、物联网、大数据等代表的新兴技术的发展正在处于发展早期，更大应用有待于展开，技术的发展和应用还存在许多不确定性，不仅受着技术自身因素影响，也受着一些非技术因素影响。其三，各主要国家以及国际组织重视对未来科学技术发展趋势和影响的研究，以期理解新兴技术发展的影响以及其与社会经济因素的相关作用，为决策提供充分的科学依据。其四，各主要国家重视科技战略制定和实施，从长期战略上把握新兴技术的发展方向，并根据国内外发展形势变化以及科学技术进展及时调整。其五，新兴技术的发展，竞争与合作并存。一方面，各国会在重要的新兴的关键技术领域展开激烈的竞争；另一方面，在解决全球性问题和新兴技术的治理方面，各国需要紧密合作，共同发展。
为此，笔者建议：一要加强对新兴技术未来趋势及其社会影响的研究，建立长期持续的预见和前瞻研究机制。在内容上，从科技创新的进展向产业变革、经济发展和社会环境等方面扩展；在方法上，除了传统的德尔菲法和技术路线图方法，引入情景分析等考虑各种变化因素的新方法，在组织和机制上，建立由产学研专家组成的领导组织和大范围参与的工作机制。对新兴技术发展趋势及其社会影响的研究要制度化，建立长期持续的、系统的预见和前瞻机制，全面、及时反映世界科学技术及应用的最新进展，为国家决策提供有力的支持。加强科学前沿的跟踪和调研，加强科学信息平台和网络建设，使全国各科学信息研究机构形成一个整体的网络。
二要加强科学技术的战略管理。面临新的发展形势和发展阶段，要在一些国家重要的科学技术和创新领域建立新的战略领导机制或充分发挥现有领导机制的作用，出台长期发展的规划部署，把握发展的主要方向，促进该领域的重大进展，并根据新的发展及时调整。促进产学研深度融合。
三要顺应新兴技术发展的特点和趋势，建设国家创新体系建设。当代新兴技术的发展充满着不确定性。要促进新技术的发展和广泛应用，需要开放灵活的政策，需要保持技术来源多样性，保持研究和创新、创业的开放性，从不同的多样的途径探索新技术的发展和应用，避免过度集中在一个方向上。为此，需要大力以市场机制为基础的创新激励环境，加强企业的创新能力、促进更多的创新型企业成长。重塑公共研发机构在发展关键技术和新技术方面的重要作用，以使命为导向促进国立科研机构的改革。
四要加强产业创新体系建设，促进学科交叉融合的发展。在新兴技术的广泛作用下，产业创新正在发生深刻的变化。在全球价值链分割的情况下，新兴技术的发展为产业创新带来了许多新的机遇，促进企业在新的价值链上重构，深化高校、科研机构、用户和供应商、金融机构、政府之间的联系网络，实现自主技术创新和产业升级。第一，在资助方面，在国家重点研究计划中设立交叉学科主题的研究，改进和完善国家自然科学基金对学科交叉融合的支持；第二，改进当前学科导向的评价机制，研究和建立体现学科交叉特点的评价标准；第三，鼓励研究机构和大学探索适合的促进学科交叉的机制；第四，培养学科交叉人才，创造促进学科交叉的文化。
五要加强新兴科学技术治理和国际科技合作，积极参与全球治理。制定和完善相应科技伦理规则，明确各级伦理审查委员会的职责；大力提倡负责任的研究和创新；加强新科技发展的普及与教育，鼓励公众参与新兴科技发展的讨论与决策；加强监管，制定相应的法律；巩固已有国际科技合作关系，开辟新的国际科技合作；采取各种有效措施，提高中国科学界在国际科技组织中的地位和话语权，启动应对全球性挑战的国际科技计划；建设开放流动的科学技术创新环境。
（本文系国家自然科学基金委员会委托任务项目“新时期学科交叉发展的趋势与资助模式研究”和国家科技部创新战略研究专项项目的研究成果，项目编号分别为：J1824007、ZLY201823；樊天、李玲和徐晓丹对本文亦有贡献）
注释
[1][4][12][16]OECD, "Science, Technology and Innovation Outlook" , 2016.
[2]OECD, "The Next Production Revolution: A Report for G20", 2017.
[3]OECD, "Science, Technology and Innovation Outlook 2018".
[5]Office of the Deputy Assistant Secretary of the Army (Research & Technology), "Emerging Science and Technology Trends:2017-2047, A Synthesis of Leading Forecasts", 2017.11.
[6]"Danish Agency for Science.Technology and Innovation", An OECD Horizon Scan of Megatrends and Technology Trends in the Context of Future Research Policy, 2016.
[7]NRC, "Convergence: Facilitating Transdisciplinary Integration of Life Sciences, Physical Sciences, Engineering, and Beyond", 2014.
[8]MIT, "The Third Revolution: The onvergence of the Life Sciences, Physical Sciences, and Engineering", 2011.
[9]Ethical Governance of Biological and Biomedical Research, "Chinese-European Co-operation: 2nd workshopReport", Oct. 2007.
[10]EUROPEAN COMMISSION,"Options for Strengthening Responsible Research and Innovation", 2013.
[11]"Responsible Research and Innovation in Networked Quantum IT", https://www.cs.ox.ac.uk/projects/NQITRRI/index.html.
[13]Gura,Trisha, "Citizen science: amateur experts", Nature, (2013)496 (7444): pp. 259-261.
[14]Theobald, E. J., et al., "Global Change and Local Solutions: Tapping the Unrealized Potential of Citizen Science for Biodiversity Research", Biological Conservation, (2014)181: pp. 236-244.
[15]《G20贸易和数字经济的部长声明：G20人工智能原则》，http://k1.caict.ac.cn/yjts/qqzkgz/zksl/201906。
[17]Executive Office of The President, National Economic Council and Office of Science and Technology Policy, "A Strategy for American Innovation: Driving Towards Sustainable Growth and Quality Jobs", 2009.
[18]National Economic Council, Council of Economic Advisers and Office of Science and Technology Policy, "A Strategy for American Innovation: Securing Our Economic Growth and Prosperity", 2011.
[19]Economic Council and Office of Science and Technology Policy, "A Strategy for American Innovation", 2015.
[20]NSTC, "The National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan".
[21]NSTC, "The National Artificial Intelligence Research and Development Strategic Plan:2019 Update".
[22]BMBF, "The High-Tech Strategy for ermany", 2006.
[23]《德国高技术战略实施进展》，科学网，2008年3月24日，http://news.sciencenet.cn/html/showxwnews1.aspx?id=204339。
[24]BMBF, "Ideas, Innovation, Prosperity, High-tech Strategy 2020 for Germany", Bonn, Berlin, 2010.
[25]BMBF, "The new High-Tech Strategy Innovations for Germany", 2014.
[26]《德国政府发布〈高技术战略2025〉》，http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/201810/t20181018_142232.htm。
[27]《“德国高技术战略2025”明确未来三大领域12项使命》，http://www.casisd.cn/zkcg/ydkb/kjzcyzxkb/2018/kjzczx201811/201811/t20181113_5170584.html。
[28]《德国“高技术战略2025”勾画未来科技创新发展之路》，https://www.secrss.com/articles/9906。
[29]"The 5th Science and Technology Basic Plan", https://www8.cao.go.jp/cstp/english/index.html.
[30]Government Office for Science, "The future of manufacturing: A new era of opportunity and challenge for the UK", 2013.
责 编∕张 晓
樊春良，中国科学院科技战略咨询研究院研究员，中国科学院大学公共政策与管理学院教授，中国科学学与科技政策研究会科技政策专业委员会主任。研究方向为科技政策、国际科技合作、科学与社会。主要著作有《全球化时代的科技政策》等。
Review of the Development Trend of Science and Technology
and the Strategic Response of Various Countries
Fan Chunliang
Abstract: Based on the analysis of the driving force and external demand of modern science and technology, and according to the policy research reports of international organizations and major countries, this paper summarizes and analyzes the characteristics and development trend of emerging technologies; further makes a detailed comment on the major scientific and technological innovation strategies of the US, Germany, Japan and the UK, draws certain conclusions about the development of emerging technologies and related strategies and policies; and puts forward suggestions on how China should respond. China should strengthen the research on the future trend of emerging technologies and its social impact; strengthen the strategic management of science and technology; build a national innovation system in line with the characteristics and trends of the development of emerging technologies; strengthen the construction of industrial innovation system; promote interdisciplinary integration; strengthen the governance of science and technology; and increase international cooperation on science and technology.
Keywords: emerging technology, American innovation strategy, High-Tech Strategy 2020 for Germany, Japan's 5th Science and Technology Basic Plan, Made in UK 2020
