前沿研究：中國工程科技發展戰略研究展望｜中國工程院院刊
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到2035年，我國在工程科技方面將與美國並駕齊驅。
本文選自中國工程院院刊《中國工程科學》2017年第1期
作者：楊衛
來源：中國工程科技發展戰略研究展望[J].中國工程科學,2017,19(1):1-3.
編者按
中國工程科技發展戰略研究是中國工程院和國家自然科學基金委員會共同組織開展的項目，目的是建設一個高水平的國家工程科技智庫，搭建我國科技規劃平台，發展適合我國國情的科技規劃學。
中國科學院楊衛院士在中國工程院院刊《中國工程科學》撰文指出，要深刻認識中國工程科技2035發展戰略研究的重要意義，同時，中國工程科技2035發展戰略研究要成為國家制定中長期科技規劃的重要基礎，並採用科學系統的方法。文章指出，展望2035年我國的科技水平，通過各項目明確的頂層設計、兩大運行系統的保障，即行政線系統保證戰略研究的效率，技術線系統保證戰略研究的質量，定能達到預期目標。
? ?今天，我們在這裡召開啟動會，標誌著中國工程院和國家自然科學基金委員會共同支持的中國工程科技2035發展戰略研究工作正式展開。在座的各位院士、專家和相關管理人員針對這項工作談了很好的意見，這些意見對這項工作今後的實施和進一步完善都大有裨益。下面我談幾點意見。
一、深刻認識中國工程科技2035發展戰略研究的重要意義
改革開放以來，三峽水利工程、南水北調、超大型橋樑、高鐵、超長隧道等一大批基礎設施以及世界級工程的成功建設，使我國已經成為世界範圍內的工程建設中心。2015—2035年對於中國工程科技發展是非常重要的20年，是發生天翻地覆變化的20年。
2020年我國要進入創新型國家行列，2025年我國的GDP有望超過美國從而成為世界第一大經濟體，2030年中國的碳排放達到峰值將對我國的能源結構影響很大。到2035年，我國在工程科技方面將與美國並駕齊驅——中國的工程科技將從跟蹤階段發展到與之並行，再到引領工程科技發展方向，實現工程科學、工程技術源頭創新。屆時我國主要大學裡的工科結構將與現在大不相同，工程科學領域大學中的許多研發工作將轉到企業，企業將成為創新的真正主體。為什麼在中國會發生這樣的變化？這是因為未來20年中國工業化將從量變走向質變，在這一過程中釋放出來的巨大的經濟社會需求，給工程科技發展創造了得天獨厚的條件和千載難逢的機遇。
（1）中國將是傳統工程領域的最後戰場。傳統產業升級和基礎設施建設對機械、土木、化工、電機等學科領域在中國的需求依然強勁；在運載領域雖然美國仍然強大，但中國已經積蓄了挑戰之勢；在冶金領域，中國將主導世界。
（2）信息化將是帶動中國工業化的最佳抓手。以智能製造為主導的工業4.0將加速推動第四次工業革命，製造業與信息產業緊密結合，工業化與信息化深度融合，人工智慧及其相關工程領域將迎來全新的發展機遇。未來20年，中國的人口紅利將逐步消失，老齡化社會將催生服務型機器人的普及，大數據將在城鎮化過程中發揮巨大作用，天網、地網、海網將全面融合，這些都將為信息科學、技術與工程創造帶來發展空間。
（3）中國將是戰略性新興產業的發源地。我國人口眾多，改革開放以來民間財富迅速積累，特別是在我國從溫飽型社會向小康型社會轉型的過程中，日益龐大的中產階級群體對高品質個性化商品的追求，將創造令世界矚目和羨慕的消費市場，並引領全球消費市場及其相關行業的發展方向，為戰略性新興產業的形成與發展奠定堅實的基礎。
（4）中國將是生態、能源、資源環境領域的新邊疆和主戰場。尤其是在頁岩氣開發、碳排放減量、核能利用、水污染治理、土壤修復等方面，未來20年中國需求巨大，給節能環保、醫療保健、交通運輸等產業及其相關工程領域創造了難得的發展機遇。
（5）中國的國防現代化建設、航空航天技術與工程的跨越式發展，也給工程科技領域提出了更多更高的要求。從現在起到2035年，這20年的時間對中國工程科技發展而言是非常時期，全面系統地研究其發展戰略顯得尤其重要。
二、中國工程科技2035發展戰略研究要成為國家制定中長期科技規劃的重要基礎
中國工程院每五年組織一次面向未來20年的中國工程科技發展戰略研究。從2009年起，這項工作由中國工程院和國家自然科學基金委員會共同組織實施。黨的十八大以來，國家加快實施創新驅動發展戰略，無論是科技界還是政府部門，都對科技引領經濟發展新常態充滿信心。「十三五」期間國家還會制定新的中長期科技發展規劃，我們聯合開展的中國工程科技2035發展戰略研究，可以成為國家科技規劃的重要基礎。
科技規劃本身也是一門學問。何時規劃？規劃什麼？如何規劃？這些問題都是需要認真研究的。一般說來，規劃研究應包括四個方面的內容，即改進性內容（在原有基礎上的改進）、循序性內容（勾勒發展路線圖）、發揮性內容（按需求驅動從可能性入手規劃）和原創性內容（描述其顛覆性和風險性）。
以我個人對中國工程科技過去10年的觀察，以及對未來20年的展望，中國工程科技發展規劃不能忽視以下幾個過程：
一是我國工程科技從「再創新」到「交替創新」（如天河計算機）；
二是從「過程創新」到「源頭創新」（如量子通訊）；
三是從「改造創新」到「方案創新」（如煤到烯烴）；
四是從「發揮式創新」到「基石式創新」（如互聯網金融）；
五是從「參與潮流」到「引領規矩」（如移動通訊）；
六是從「跟蹤創新」到「增效創新」（如盾構機械），等等。
面對這樣一些極具中國特色的創新發展過程，我們該怎樣規劃未來20年工程科技的發展戰略？如果將工程科技發展比作爬山，那麼規劃可能會分為五種情形：
一是路看清楚了，即需求和線路都明確，我們可以根據技術成熟度繪製路線圖，規划出預定線路；
二是路若隱若現，即整條路線不太清楚，中間可能不通暢，通過規劃找出障礙或不通的節點，尋求解決問題的途徑；
三是峰迴路轉，即原來的路行不通，需要通過規劃探出新的路，要考慮多種可能性；
四是斷頭路，即已知的路線走不通，走不下去，需要回到起點再出發，重新設計規劃，沿著另一條路去走；
五是災難性的路，即路可能走得通，但結果可能會給經濟社會帶來災難性的影響，或者過度發展對多樣性造成損傷效果，或者提出的目標太大而難以實現，最終損害了政府和科技界的信譽，典型的就是目前粗放式發展方式對資源環境產生災難性的影響。
因此，對於工程科技規劃的研究特別需要考慮這種影響，需要通過整體設計對其進行規避，需要人文社會科學家參與規劃。當然，研究中我們可能還會發現在這五種情形之外的新的模式。我相信，通過中國工程科技2035發展戰略的深入研究，一定能夠勾勒出我國未來20年工程科技的發展藍圖，也能夠為我國整體科技發展規劃的制定提供有益的參考。
三、中國工程科技2035發展戰略研究要採用科學系統的方法
科技規劃是一門學問。特別是近30年來，針對研發優先領域選擇和科技發展方向預測，國際上已經有一些較為成熟的方法，而且還在不斷探索新的更有效的系統性方法。根據前面工作組和中國航天工程科技發展戰略研究院同志的介紹，這次面向2035年的中國工程科技發展戰略研究採用了技術預見、科學計量學、技術路線圖等科技規劃中常用的方法。
我們知道，技術預見以科技、經濟和社會發展規律及其相互作用為基礎，採用情景分析、頭腦風暴、德爾菲法等一系列規範的方法，對未來10~30年的科技、經濟與社會協同發展的趨勢進行系統性預見，旨在識別可能產生最大經濟社會效益的戰略研究領域與通用新技術，形成關鍵技術和重要科研領域的備選清單。
技術預見方法雖然發端於冷戰時期的美國，但直到1970年前後，隨著世界幾大經濟體之間國力競爭的不斷加劇，日本、德國、英國等國政府才紛紛開展技術預見，以期儘早識別初見端倪的未來經濟社會發展需求。在國外的技術預見中，最著名的是日本每五年一次、現已連續完成9輪技術預見，正在開展第10輪技術預見，其方法不斷改進，結果不斷更新，其他國家最初開展的德爾菲法調查常常與日本的結果進行比較。我們很高興地看到，中國航天工程科技發展戰略研究院此次設計的中國工程科技2035發展戰略研究實施方案，不僅充分吸收了日本等發達國家的經驗和成果，而且很好地利用了此前中國科學院和科技部開展技術預見的成熟方法和初步結果。
中國航天工程科技發展戰略研究院具有組織開展科技規劃和戰略研究的豐富經驗。航天工作的特點是，其組織實施一般會有一個明確的頂層設計，在此之下將研究工作分解到各子系統。中國工程科技2035發展戰略研究實施方案就體現了這樣的特點。從實施方案可以看到，戰略研究的組織分為兩個大的系統，一個是行政線系統，另一個是技術線系統。行政線系統保證戰略研究的效率，技術線系統保證戰略研究的質量。我認為，中國工程科技2035發展戰略研究實施方案對這兩個系統都有很好的考慮，應該能夠保證戰略研究取得預期的成果。同時，希望這項研究能夠長期堅持下去，使之像日本的工作一樣，不僅為本國的科技規劃服務，而且成為技術預見工作的一個世界知名品牌。
在中國工程科技中長期發展戰略研究方面，國家自然科學基金委員會與中國工程院的合作已有好幾年。前幾年主要支持了一批自下而上的個體項目，這次面向2035年的戰略研究是自上而下的系統性研究。我們很高興能夠一如既往地支持和參與這項重要工作，希望通過這項戰略研究，與中國工程院共建高水平的國家工程科技智庫，搭建我國工程科技規劃平台（包括數據、分析、建模、知識庫、路線圖、數據源等多種資源），同時發展適合我國國情的科技規劃學。
國家自然科學基金委員會正在制定科學基金「十三五」發展規劃。雖然與工程科技相比，基礎研究的不確定性更強，對基礎科學進行規劃更難，但我們非常希望工程科技領域的院士專家能夠成為國家自然科學基金委員會重要的智庫資源，希望科學基金規劃戰略研究能夠與工程科技戰略研究很好地結合，希望科學基金資助工作能夠為我國工程科技發展提供強有力的支撐。
註：本文內容呈現略有調整，若需可查看原文。
作者介紹
楊衛，固體力學專家，中國科學院院士。
主要從事斷裂力學、細觀與納米力學、力電耦合失效等領域研究。
