未來技術風險識別框架研究——基于技術經濟安全視角_中國08靠設計品牌活動網

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中國網/中國發展門戶網訊 縱觀歷次科技革命,誰率先掌握了技術主導權,誰就可能引領新一輪全球經濟發展。在新一輪科技革命和產業變革深入發展的背景下,科學技術已經成為大國博弈的核心,世界科技發達國家和地區紛紛將代表未來科技發展方向的技術納入國家戰略框架,出臺關鍵和新興技術清單:一方面,通過加強技術攻關和產業化力度,提升其競爭力;另一方面,通過加強基礎和新興技術管制,遏制競爭對手發展,以期搶占科技制高點和保持世界領先地位,進而提升科技保障經濟安全和國家安全的能力。未來技術已經成為影響一國技術經濟安全的重要方面。

我國高度重視未來技術的發展。《中華人參展民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和 2035年遠景目標綱要》明確提出“加強前沿技術多路徑探索、交叉融合和顛覆性技術供給”;2022年9月,中央全面深化改革委員會第二十七次會議提出“健全關鍵核心技術攻關新型舉國體制”“重點研發具有先發優勢的關鍵技術和引領未來發展的基礎前沿技術”。然而,我國在未來技術發展中仍面臨諸多挑戰,例如:技術發展長期以跟蹤模仿為主,對未來技術發展的前瞻判斷能力不足;基礎研究和原始創新成果數量不足,對未來技術發展支撐能力不足;產學研協同創新不夠,未來技術轉化為未來產業的路徑不暢。從技術經濟安全視角看,技術經濟安全是一國經濟利益不受內部或外部技術因素威脅的狀態及維持這種狀態的能力,既包括當前的安全,也包括未來的安全。如果我國在未來技術發展方面落后,可能會失去在新技術軌道上的趕超機會,對未來的經濟安全帶來不利影響。

當前研究主要集中在生命周期視角下顛覆性技術和新興技術特征與識別、發展路徑演化、風險評估與治理等方面,尚缺乏在技術保障經濟安全視角下,對未來技術的經濟安全的影響機制和風險識別的研究。本文從技術經濟安全視角,提出了未來技術影響經濟安全的機制,在此基礎上構建了未來技術的開幕活動風險識別框架,以期為我國防范化解未來技術帶來的經濟安全風險提供理論方法支撐。

未來技術的內涵和特征

未來技術的內涵

未來技術是指那些面向未來,有望對科技發展、產業格局及人類生產生活方式帶來重大影響的技術。與之相關的概念包括顛覆性技術、新興技術和前沿技術等。顛覆性技術主要關注技術對市場、經濟社會和國家安全等方面產生的影響和形成的顛覆性效應,被認為是可以“改變游戲規則的技術”。新興技術是在知識生產過程中新出現的、從無到有的根本性創新技術,其發展較快但是尚未商業化,未來投入市場后可記者會能創造新產業或改造現有產業。前沿技術代表了當前和未來高技術研究的發展方向,是普遍認同和關注的前瞻性、先導性重大技術,并且已經開始顯現市場潛力,在部分領域產生一定的市場影響。

顛覆性技術、新興技術和前沿技術的概念存在一定交叉,其本質都是面向未來的技術,對一國的發展和安全具有重要影響,但又各有側重。顛覆性技術側重從不同路徑對主流技術、市場,甚至對國家軍事能力等形成顛覆性效應,可通過低端顛覆和高端顛覆 兩種路徑實現。對國家而言,顛覆性效應主要體現在顛覆性技術應對技術突襲、維護國防安全和推動經濟增長等方面。新興技術是基于時間維度的概念,側重技術“新”和“興”,即創新性和持續增長性,對經濟結構產生重大變革。前沿技術側重對當前和未來發展方向的引領,是對研究熱點的客觀反映。從技術經濟安全視角看,顛覆性技術、新興技術和前沿技術均會對未來的安全狀態產生影響;這些技術雖然當前仍處于研發階段,不會對當前的經濟安全產生影響,但如果一國技術發展落后,一旦這些技術發展成舞臺背板熟進入產業,將會影響一國未來的技術和產業發展。為了更系統和全面地反映這些技術對技術經濟安全的影響,本文采用“未來技術”這一概念,將其定義為:面向未來發展方向和發展需求,當前尚未產業化但未來具有產業化潛力、有望賦能或替代傳統產業或催生新的產業,進而重塑競爭格局、產生重大經濟影響的技術。未來技術涵蓋的范圍更為寬泛,其本質是影響未來的技術,顛覆性技術、新興技術和前沿技術可看成未來技術的子集。

未來技術的特征

基于上述對未來技術的界定,從影響和保障技術經濟安全視角,本文參展認為未來技術具有方向前瞻性、路徑高風險性和影響深遠性 3個鮮明特征。

方向前瞻性。未來技術具有超前性,是基于科學的創新或對現階段已有學科、技術和工具交叉融合后的全新應用,當前處于正在萌芽和興起的狀態,代表了技術未來發展方向。未來技術面向未來應用場景和未來需求,具有產業化潛力,雖然現階段發展尚不成熟,但是極有可能成為下一個技術制高點。未來技術還可能提供新的技術軌道,對于技術后發國家提供換道趕超的機遇,使其有望擺脫當前技術和產業受制于人的局面。未來技術是各國角力的主戰場,以維持技術和攤位設計產業的持續競爭能力,搶占未來發展的主動權和先機。

路徑高風險性。未來技術的高風險性體現在技術研發、轉移和應用階段中表現出的高度不確定性。未來技術是基于科學原理或融合范式的創新應用,處于技術研發“稀薄地帶”,同時存在多種技術路線,難以預計到底哪條路線可能成功,如果技術路線選擇錯誤,將直接影響未來的發展。未來的市場環境也具有動態變化性和難預測性,未來技術是否能夠跨越技術轉移的“死亡之谷”和技術替代陷阱,是否能得到市場認可,形成具有競爭力的未來產業,也具有高度不確定性和風險性。未來技術的路徑選擇及其與未啟動儀式來市場的匹配度,是影響技術經濟安全的重要因素。

影響深遠性。未來技術可能是在已有技術發展方向上的更新換代,促進現有產業和經濟的可持續發展;也可能是新的開創性技術,實現了“從 0到1”的跨越式發展,創造新的產業或與現有產業結合,賦能現有產業的發展;還可能是重塑游戲規則的變革性技術,可對已有技術與產業發展、供應鏈生態、生產方式、商業模式等進行重構,顛覆或替代已有產業。無論哪種方式,未來技術具有巨大的產業影響力和經濟影響力,將輻射帶動產業鏈上下游和其他行業發展。未啟動儀式來技術產生的影響不局限于某一國家,甚至會引發全球范圍內技術和經濟的體系化變革,成為重塑國際競爭格局的突破口,對一國保障經濟安全和國家安全具有重要戰略意義。

未來技術的經濟安全平面設計影響機制

未來技術尚未產業化,其對經濟安全的影響是隱性的,但鑒于其在提供新的技術軌道、重塑大圖輸出競爭格局等方面的重要性和變革性特征,深入分析其對經濟安全的影響機制,對防范和化解未來的技術經濟安全風險具有重大意義。從技術生命周期理論看,技術發展會經歷起步期、成長期、成熟期和衰退期。未來技術主要處于起步期和成長期,其對經濟安全的影響貫穿于從技術研發到技術轉移,再到技術應用的全過程,同時涉及技術路線、產業領域、國家 3 個層次的競爭博弈。基于此,本文構建了“三階段三層次”的影響機制分析模型(圖 1)。

技術研發階段:是否實現技術突破

技術研發階段是確定未來技術選題,并充分利用各類資源,努力實現技術突破的過程。未來技術選題是否準確,是決定一個國家/企業能否在國際競道具製作爭中勝出的先決條件。一個國家/機構在布局未來技術VR虛擬實境時需要從國家安全和經濟社會發展的特定需求、部門定位出發,結合科技發展的自身規律,通過戰略研究、技術預見、技術評估等方式,動態遴選優先領域。例如,美國從技術發展對未來軍事和經濟等方面的重要作用角度,確定技術優先級,制定并動態更新《關鍵和新興技術清單》。未來技術選題確定后,充分利用已有研究基礎,整合資源、平臺、人才等開展攻關,直至實現技術突破。

研發階段的技術經濟安全風險主要體現在技術路線選擇是否正確,是否能夠成功實現技術突破,涉及不同技術路線和不同研發主體(國家)之間的競爭。未來技術具有高度不確定性,針對同一技術主題,可能有多種實現路徑,一旦技術路徑選擇錯誤,可能導致技術研發失敗或不能被市場認可,從而在競爭中落后。例如,20世紀 90年代光刻機光源技術遭遇 193 nm的瓶頸,以日本尼康公司為代表的企業主張繼續采用改良原有 157 nm的F2激光技術路線,而荷蘭阿斯麥(ASML)公司則決定布局沉浸式光刻的全新技術路線,最終后者成全息投影功將激光波長從 193 nm 縮短至 132 nm。要在技術路線競爭中勝出,一方面應開展多元化技術布局,另一方面要及時跟蹤各路線的發展態勢,及時調整大圖輸出研發布局和路線。此外,未來技術的突破是建立在已有技術和創新生態的基礎上,如果不能獲得先進技術支撐、研發資源投入不足、創新環境不友好,將會影響技術突破的速度和成功率。因此,近年來,科技發達國家不斷加大對基礎和新興技術的出口管制,就是要遏制競爭對手的技術突破。

技術轉移階段:是否形成市場化技術產品

技術轉移階段是未來技術成熟度到達一定階段,由實驗室走向產業化形成市場化技術產品的過程。萌芽期未來技術成功轉化和產業化需要政府、高校、科研院所、企業、技術中介機構、金融機構等多個主體合作,通過優勢互補加速形成初級技術產品和市場化產品。如美國國防高級研究計劃局(DARPA)主要資助處于成熟度 3—7 級的技術,以防止因缺乏投入導致新技術活動停滯而無法跨越“死亡之谷”。初級技術產品形成后,通過與市場對接,引入企業資本、風險投資、保險等市場化融資方式,保障技術產品原型能夠順利跨越技術替代陷阱,形成成熟技術產品。

轉移階段的技術經濟安全風險主要體現在能否跨越技術“死亡之谷”和技術替代陷阱,涉及不同技術路線和不同國家之間的競爭。不同國家在資金投入、研發組織模式、政策保障和創新環境等方面存在較大差異,如果各主體不能形成有效協同,導致市場需求、技術和產業對接脫節,萌芽期未來技術不能有效轉移,跨越技術“死亡之谷”和技術替代陷阱,將會在國際競爭中喪失主動權。科技發達國家建立了良好的創新生態和技術轉移網絡,例如:美國硅谷構建了“人才+技術+資本”的創新生態;美國國家技術轉移中心、德國史太白技術轉移中心、歐盟創新驛站網絡等促進了產學研合作和成果轉移轉化,將技術優勢轉化為市場優勢。20世紀 80年代,美國在半導體領域競爭中落后于日本,為提振本國中短期半導體制造相關技術的研發和產業化,美國成立了“半導體制造戰略技術聯盟”(SEMATECH),形成了由政府、企業、高校和研究機構共同廣告設計構成的合作網絡,加速集成電路制造設備和制造工藝技術攻關,促進了技術的快速轉移。對于不同技術路線,有的會成功轉化為市場化的產品,有的則在這一階段失敗,導致該技術路線中止,選擇失敗技術路線的國家或主體在未來經濟發展中居于不利地位。

技術應用階段:是否沖擊已有產業或形成新產業

技術應用階段是未來技術產業化后,替代已有產業或帶動新產業發展的過程。未來技術成功產業化后,作為一種新技術,和已經市場化的成熟技術相比,舞臺背板其安全性、穩定性和可靠性需要時間和市場檢驗。技術的市場培育也需要一個過程,受工業供應鏈、監管機制、融資、知識產權與標準等社會因素影響,技術優勢不一定能形成市場優勢。隨著技術的持續應用,市場規模不斷擴大,未來技術將逐步替代已有的技術和產業,或大幅提升傳統產業的生產率,或創造出新的產業,形成新的技術和經濟形態。

應用階段的技術經濟安全風險主要體現在是否能有效應對其對現有產業的沖擊,未來產業是否具有競爭力,涉及不同產業和不同國家之間的競爭。從不同產業競爭角度看,技術和產業發展是新舊更替的過程,未來技術的發展通過對已有技術和產業的替代或賦能,沖擊已經成熟的產業。一方面,如果新舊產業轉換期間不能進行合理規制和引導,可能造成相關產業衰退、利潤損失、產品市場占有率玖陽視覺下降、就業率下滑等問題。另一方面,一些未來技術在市場化過程中,也可能面臨市場需求不足,與已有產業相比競爭力不足等問題,導致技術或產品被淘汰。從國家競爭角度看,如果一國未能實現未來技術突破、未能形成市場化的技術產品,該國的相關產業發展將受制于其他國家,形成新一輪的技術和產業依賴。同時,未來技術在市場培育過程中,除了發揮市場機制的作用,還需要來自政府的支持,通過政府購買、標準化股權交易許可等方式促進未來技術的先行先試,推動在不同行業拓展應用。例如,全球定位系統(GPS)最初僅為美國軍方使用,在美國通信委員會頒布硬性要求建設公眾安全無線網絡行政性命令和停止執行選擇可用性技術后,GPS技術得以在民用領域迅速發展。不同國家對未來技術產業化的支持和保護,勢必影響到未來技術和未來產業的競爭力。此外,作為新的技術,未來技術因其不成熟或應用不當,也可能導致生命安全事故,或造成國家經濟損失。

未來技術的風險識別框架及主要風險

未來技術是影響技術經濟安全的重要內容。基于上述對未來技術的特征及其對經濟安全的影響機制分析,要保障技術經濟安全,需要準確識別技術研發、技術轉移和技術應用各階段的潛在風險,這些風險可歸結為技術風險、經濟風險和政策風險 3個方面。其中,技術風險主要包括未來技術在從研發到應用的過經典大圖程中,面臨的技術路線選擇錯誤、技術競爭力不足、支撐性技術獲取困難等問題;經濟風險主要包括經濟相關資源對技術研發和產業化支撐不足,以及未來技術產業化后可能帶來的產業沖擊和經濟利益損失等問題;政策風險主要包括政策對未來技術沈浸式體驗的布局、研發和市場化應用等支撐不足,以及監管和防范各類風險不力等問題。3個階段 3種類型的風險相互交織疊加、共同對經濟安全產玖陽視覺生影響。基于此,本文形成了未來技術風險識別框架(表 1),并結合國內外未來技術的發展現狀,提出了我國當前應重點關注的風險。

技術風險

技術路線選擇錯誤和路線分化的風險。當前,世界主要國家都在強化人工智能、量子科技、集成電路等領域的布局和研發支持。同一技術主題有多種路線。例如:集成電路領域正走向功耗和應用為驅動的多樣化發展路線,主要有延續摩爾定律和繞道摩爾定律 2種技術路線,前者面臨物理原理極限、技術手段、經濟成本等一系列挑戰,后者則有小芯片或晶粒(chiplet)、異質異構、集成系統等多種路徑;量子計算領域主要有超導、硅基量子點、離子阱等多種體系的量子計算路線,不同國家和主體在這些路線上各有優勢,究竟哪種路線最終成功仍有諸多不確定性。因此,應從國家層面強化多路線布局,加強不同路線發展的態勢監測,謹防技術路線選擇失誤的風險。近年來,發達國家正在構建 6G通信、量子科技等領域的技術聯盟,試圖形成將我國排除在外的體系,技術發展可能面臨分化。

技術發展速度慢和競爭力不足的風險。在未來技術的競爭中,誰率先取得突破,誰將參展占據競爭的主動權。以基因編輯技術為例,CRISPR/Cas技術是各國競爭的焦點。美國以巨大的研發資助、深厚的技術基礎和人才優勢率先取得了 CRISPR/Cas突破并申請專利,全面布局了 Cas 酶及其通用技術、CRISPR系統、gRNA、PAM等技術,尤其是 CRISPR/Cas9相關的核心和源頭技術專利,涉及醫學、農業和工業領域。相比之下,我國基本處于技術外圍,主要集中在植物、農場動物或水產養殖領域,對工具本身關鍵核心技術的系統改進較少。如果在未來技術發展中速度慢,可能會導致技術競爭力不足,重大源頭性技術專利缺失,陷入對國外技術的依賴。

基礎技術支撐不足的風險。未來技術的發展需要充分利用已有技術基礎。近年來,科技發達國家正不斷收緊對尖端技術管制。2018年,美國出臺了出口管制改革法案,將基礎和新興技術納入出口管制范圍;同年 11月,美國商務部工業和安全局就人工智能、量子信息和傳感技術、機器人技術等 14 類基礎活動佈置和新興技術出口管制征求意見。隨后,美國不斷加大對相關技術的管制力度,如 2022年對設計全柵場效應晶體管(GAAFET)結構集成電路所需的計算機輔助電子設計(ECAD)軟件、金剛石和氧化鎵為代表的超寬禁帶半導體材料等技術納入出口管制。如果難以獲得這些基礎性技術,缺少高水平的科技人才,未來技術的研發速度和產業化進程將受到影響。

經濟風險

已有技術和產業被替代的風險。未來技術轉化和擴散后,將會引發生產方式變革和生產率提高,可能沖擊已有技術和產業。以人工智能技術為例,已經對傳統勞動密集型產業形成替代,部分智力型工作,如 CT、MRI神經影像輔助閱片中也開始出現替代趨勢,未來可能引發就業、收入分配、勞動力市場結構的改變。麥肯錫全球研究院指出 2016—2030年全球約有 15%的全球勞動力可以通過人工智能和自動化取代,極端情況下將有 30%的人(約 8 億人)受到影響,中國約有 1 200萬—1.02 億人需要重新就業。因此,需要持續加沈浸式體驗強未來技術對已有產業沖擊的研判,及時調整產業結構、提升勞動力素質,謹防未來技術在賦能或替代已有產業過程中帶來的沖擊。

未來產業受制于人的風險。近年來,美國、日本、英國、法國、德國、韓國、俄羅斯等國陸續發布未來產業發展規劃,加速新興技術與傳統產業的融合以發展未來產業,并對未來產業的技術創新、研發模式、生產方式、業務模式和組織結構進行革新。例如,2019年2月美國白宮科技政策辦公室(OSTP)將 5G通信、人工智能、先進制造業和量子信息科學列為美國主導的未來產業,2021年3月美國眾議院科學委員會提出的《NSF未來法案》中計劃向未來產業投入 726 億美元;英國將人工智能與數據經濟、未來交通、老齡化社會和清潔增長列為四大未來產業,并設立“產業戰略挑戰基金”予以支持。未來技術是孕育未來產業的基礎,如果我國未來技術競爭力不足,未來產業將被其他國家所主導,經濟利益被其他國家占據,進而陷入新一輪的技術和產業對外依賴。

未來技術/產品應用帶來的安全和倫理風險。對未來技術認識不足、監管缺失已經引發了全球性技術倫理問題,腦機接口、基因編輯、生物識別、數字技術、人工智能等技術的應用帶來了數據隱私、數字鴻溝、玖陽視覺生命尊嚴和安全事故等風險。例如,生物識別技術基于對個體生理特性和行為特包裝盒征的收集進行身份鑒定,這些敏感數據一旦被泄露或偽造,將引發個人或社會安全風險。基于人工智能的自動駕駛技術可進行自主決策,而一旦發生交通事故,極有可能產生自動駕駛汽車是否能被認定為責任主體承擔相應責任。因此,需要完善倫理審查機制、建立科技倫理治理和風險管控體系,及早應對未來技術在產品研發和使用過程中安全風險,保障個人隱私、生命健康和經濟利益。

政策風險

創新體系和生態難以有效促進未來技術和產業發展的風險。未來技術從研發到應用的全過程都需要政策支持,需要良好的創新生態和創新環境。發達國家不斷優化政策體系,創新體制機制,通過政府采購、稅收優惠、知識產權保護、風險投資、技術轉化服務等綜合手段促進未來技術和產業的發展;通過技術出口管制和外資安全審查等方式防止優勢技術外流、遏制競爭對手發展。例如:美國國防部成立新興能力政策辦公室,加強人工智能、高超聲速等新興能力的開發和部署;歐盟“地平線 2020 計劃”實施人才凝聚政策,通過聯合不同機構和區域的人才,加強跨領域人才培養和重組,支持未來和新興技術(FET)的發展。盡管我國高度重視新興技術、基礎前沿技術和顛覆性技術等模型面向未來技術的研發和應用,但仍存在產學研協同創新機制不健全、基礎研究到產業化的體系化能力不夠、各類政策的協調性和持續性不足等問題,需要進一步優化政策供給,打造布局貫通、主體融通、政策暢通的創新生態。

對未來技術監管不力的風險。受文化、信仰、倫理等影響,各國對干細胞技術、人-機界面技術等未來技術的政策制定和實施普遍持審慎態度,以避免可能產生的民眾反對、倫理沖突等。如英國在 2017年政府文件中將合成生物學更名為工程生物學。2020年歐盟發布《人工智能白皮書:通往卓越與信任的歐洲之路》,基于風險路徑建立了人工智能分類監管框架,確定了強制性要求,重點對醫療、交通、能源等領域的高風險人工智能應用進行監管。由于對未來技術認識不足,要建立既能促經典大圖進未來技術和產業發展、又能有效監管的創新政策法規體系極具挑戰。我國不斷探索和完善技術監管體系,如針對人工智能、干細胞等領域出臺多個規劃和指南實施審慎監管,但是仍需要不斷加強對未來技術風險的識別,及時調整和完善監管體系,參與國際治理合作。

結論與建議

本文從技術經濟安全的視角出發,對未來技術的內涵和特征進行了界定和分析,認為未來技術是面向未來有望重塑競爭格局的技術,對未來的經濟安全有重要影響,具有前瞻性、高風險性和變革性的特征。在此基礎上,提出了未來技術對經濟安全影響的“三階段三層次”機制,從技術研發、技術轉移到技術應用 3個階段,不同階段涉及不同技術路線、不同產業領域和不同國家 3個層次的競爭博弈,最終體現為能否實現技術突破、能否形成市場化技術產品,以及是否沖擊已有產業或形成新產業。不同階段都涉及技術、經濟和政策 3 類風險,構建了識別風險的體系框架,并分析了我國當前應重點關注的風險。

道具製作

未來技術的發展為我國實現科技和經濟的躍升提供了重要機遇,但在激烈的國際競爭中,我國未來技術發展仍面臨諸多挑戰,需要防范化解未來技術對經濟安全帶來的各類風險。①加強跟蹤評估,建立監測預警機制。建立針對未來技術跟蹤評估機制,綜合評估技術發展水平和競爭態勢、技術轉移態勢、產業發展水平和競爭態勢等,及時發現問題,提出改進措施。②強化戰略研判,找準主攻方向和布局重點。從世界科技發展趨勢、全球競爭格局和我國優勢基礎出發,加強戰略研判,找準我國未來技術和產業發展的著力點和突破口。③完善創新生態,加速技術研發和應用。充分發揮有為政府和有效市場的作用,加強政產學研協同,推進技術前端供給和終端市場需求的有效互動,多路線布局、多元化探索、分階段支持、示范化推廣,形成促進未來技術研發和應用的體系化能力,同時及時調整人才培養培訓、包裝設計產業結構等,妥善應對未來技術可能對已有產業的沖擊。④優化治理模式,實施包容審慎監管。建立包容審慎的監管體系,按照風險等級,對未來技術和未來產業分類監管,實行柔性多元監管,構建促進未來技術發展和防范風險的平衡治理模式。

(作者:陳捷、吳仲琦、代濤,中國科學院科技戰略咨詢研究院;《中國科學院院刊》供稿)


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