中國網/中國發展門戶網訊 未來產業由前沿技術驅動，當前處于孕育萌發階段或產業化初期，是具有顯著戰略性、引領性、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產業。發展未來產業是以科技創新推動產業創新、培育發展新質生產力的重要路徑，也是搶抓新一輪科技革命和產業變革機遇、搶占全球科技產業競爭制高點的戰略選擇。與我國過去傳統產業的發展模式相比，未來產業發展呈現根本性的轉變。從創新的角度來看，未來產業具有鮮明的“全鏈條”特點，其驅動力來自前沿技術的突破，其發展則貫穿了“前沿基礎研究—應用基礎研究—產業技術研究—產業轉化”全過程。可以說沒有前沿技術的突破，未來產業就是無本之木；沒有強大的科技成果轉化能力，前沿技術也難以轉化為產業技術。全球科技創新及產業發展規律表明，重大創新平臺、重大科技基礎設施、重大技術開發設施及試驗驗證設施等創新基礎設施在實現科學突破到產業培育的過程中起著關鍵的支撐作用。
當前，我國高度重視創新基礎設施建設，正在加大創新基礎設施布局力度。但總體來看，在實踐層面，我國創新基礎設施建設尚未充分考慮未來產業發展的“全鏈條”特點，創新基礎設施建設和產業發展關系不明，存在著關鍵環節薄弱、產業導向不清晰、集群化發展不足等問題；在研究層面，現有相關研究和報道集中在某一類型創新基礎設施（如重大科技基礎設施）及其集群化對產業發展的作用，尚未見到基于未來產業“全鏈條”視角的創新基礎設施概念定義及其賦能產業發展的機制研究，也缺乏相關的政策建議。本文從面向未來產業的創新基礎設施集群概念出發，對如何以創新基礎設施集群為“底座”進而發展和催生未來產業創新生態、產業生態進行了初步探討，并提出若干建議，以期為我國加快未來產業培育提供參考。
面向未來產業的創新基礎設施集群基本概念
創新基礎設施是支撐創新活動的具有公益屬性的基礎設施
創新基礎設施這一概念興起于20世紀80年代。Justman和Teubal認為區域創新需要政府建設創新基礎設施來提供更多支持，優良的基礎設施環境是區域創新的重要推動力。Furman等認為一個國家的創新能力取決于國家創新基礎設施的水九宮格平、主要產業集群的創新環境，以及二者之間相關聯系的強度。2020年4月，國家發展和改革委員會將創新基礎設施納入新型基礎設施范疇，指出創新基礎設施主要是指支撐科學研究、技術開發、產品研制的具有公益屬性的基礎設施，如重大科技基礎設施、科教基礎設施、產業技術創新基礎設施等。綜上，本文認為創新基礎設施主要是指支撐創新活動的具有公益屬性的基礎設施。其中，創新活動是指從科學到產業全過程中的某一環節或多個環節；具有公益屬性是指其對國家或區域創新發展具有重要的社會效益，并不意味著其運營是公益性質的，不能尋求經濟效益。
創新基礎設施集群化是培育未來產業的內在要求
2024年，工業和信息化部等7部門發布的《關于推動未來產業創新發展的實施意見》提出，未來產業由前沿技術驅動，當前處于孕育萌發階段或產業化初期，是具有顯著戰略性、引領性、顛覆性和不確定性的前瞻性新興產業。可以看出，未來產業創新鏈貫穿了“前沿基礎研究—應用基礎研究—產業技術研究—產業轉化”全鏈條。因此，作為支撐未來產業創新活動的重要載體，創新基礎設施的建設布局也必然要向“全鏈條”發展，面向未來產業做好銜接。Roig-Tierno等指出，單一的基礎設施對于創新創業的作用不大，只有將這些基礎設施結合起來才能夠發揮出最大的集群效益。Feldman和Florida提出的創新地理經驗模型驗證創新基礎設施的空間集聚加強了一個區域的創新能力。因此，基于我國培育發展未來產業“全鏈條”創新鏈的現實需求，以及創新基礎設施近年來集群化發展、技術互補、協同創新的趨勢與特點，必須從科技創新推動產業創新、培育新質生產力的視角，明確提出“創新基礎設施集群”這一概念，即創新基礎設施集群是一群在地理上鄰近且相互聯系的創新基礎設施高度集聚形成的創新鏈完整、分工明確、布局合理、創新協同的基礎設施網絡，是創新基礎設施區域一體化發展的高級形態。
面向未來產業的創新基礎設施集群主要設施分類
創新基礎設施集群具有整合創新資源、集聚科技人才、構建高效協作創新網絡、解決重大科學技術難題、高效產業技術轉化的作用，是構建未來產業創新生態系統的“底座”，覆蓋教學未來產業“前沿基礎研究—應用基礎研究—產業技術研究—產業轉化”全過程。主要包括：研究類基礎設施、成果轉化類基礎設施、支撐類基礎設施等3類。
研究類基礎設施。主要指具備前沿技術創新及產業技術創新優勢、能夠前瞻性地為未來產業發展提供必要的技術儲備，從而催生顛覆性創新技術及產業技術；其相較企業等創新主體更能保障對高風險、研發周期更長的前沿技術的投入。主要包括：高水平實驗室、創新中心、新型研發機構等重大科技創新平臺。
成果轉化類基礎設施。主要指實現成果轉化的重要載體；其可助力前沿技術跨越成果轉化“死亡谷”，加速科技成果從樣品到產品再到商品的轉化過程，從而使顛覆性技術形成現實生產力，以此驅動產業變革。主要包括：概念驗證中心、中試基地、產業園區等。
支撐類基礎設施。主要指為從前沿技術研究到產業轉化全過程提供支撐服務的平臺；其既能夠支撐建制化的基礎研究，助力前沿技術實現重大突破，又能夠支撐應用技術開發，實現前沿科技成果轉化和產業技術迭代。主要包括：重大科技基礎設施、公共技術服務平臺等。
創新基礎設施集群支撐未來產業發展作用探討
高能級創新平臺優勢疊加催生未來產業源頭技術
顛覆性前沿技術創新是能夠改變現有科學、技術和工程范式，對科技、經濟和社會發展產生深遠影響的重大原始基礎研究，其對未來產業發展的路徑、方向和國際競爭格局具有關鍵作用。近代以來，許多改變世界的顛覆性創新成果，如晶體管、因特網等均誕生于依托國家或著名企業所設立的重大創新平臺，并催生了半導體、信息等一代產業。美國、日本、歐盟等發達國家及地區在國家戰略層面也積極以重大科技基礎設施、重大創新平臺集群為核心打造科學城。例如，日本筑波科學城、法國格勒諾布爾科學中心等，均成為代表一國科技最高水平的戰略科技力量重鎮，并成功帶動了相關產業的發展。
21世紀以來，隨著科技發展不斷向宏觀推進和向微觀演化，顛覆性技術的產生越來越依賴于大平臺、大裝置、大團隊，因此創新基礎設施集群內高能級創新平臺集聚融通可有力催生未來產業源頭技術。具體來講，在集群里面部署若干研究領域關聯性強的重大科技基礎設施、重大科技創新平臺（如國家實驗室、“大院大所”等戰略科技力量）等高能級創新平臺，依托各類高能級創新平臺之間相互協同所產生的優勢疊加效應，可形成世界級的未來產業源頭創新基礎教學場地條件，進而吸引集聚全球人才到集群開展面向未來產業的基礎研究，將集群打造發展未來產業的源頭技術創新高地。
全鏈條成果轉化平臺貫通加速“樣品”成為“商品”
實驗室孕育出的前沿技術創新成果通常是以“樣品”的形態存在，其真正轉化為現實生產力必須跨過“產品”形態最終形成“商品”形態。前沿科技成果的轉化是一個復雜的過程，需要科學家、工程師、企業家、管理人才、政府部門等的通力合作。全球科技成果轉化都存在很大的風險，俗稱“死亡谷”，即科技成果往往無法完成從實驗室到產業化的過程；如果不能跨過“死亡谷”，未來技術就無法成長為未來產業。
“死亡谷”的關鍵癥結在于科技創新鏈條“兩頭重、中間輕”。以新材料為例，在基礎研究方面，我國材料科學高水平論文數量高居全球第1位，且占比近50%；在產業發展方面，當前我國新材料產業規模也穩居全球第1位；但是我國新材料領域卻面臨著較為嚴重的“卡脖子”問題，一個關鍵的原因就在于我國科技成果轉化體系的薄弱導致基礎研究成果未能有效轉化為產業應用。創新基礎設施集群的一個重要功能就是可以在未來產業創新鏈的“死亡谷”地帶架起“鐵索橋”，通過建設鏈條完整的概念驗證、中試基地等成果轉化類基礎設施推動集群內未來技術從“樣品”到“商品”轉化。舉例來講，概念驗證中心可以在未來技術轉化初期階段通過配置資金開展技術與商業化驗證，將基礎研究成果轉化為具有潛在商業價值的技術雛形，以打通科技成果轉化的相關阻礙；中試基地則可以在未來技術轉化的中后期階段，通過推動生產工藝優化和產品質量提升，加速科技成果工程化、產品化、產業化。
未來技術創新激發創業活力孕育未來產業領跑企業
企業是產業發展的主體，但對未來產業來講，未來企業不是憑空產生的，而應是基于重大未來技術成果產業化而孕育形成。每一次顛覆性技術的出現都會孕育出一批偉大的企業，并推動產業和社會變革。以當下正在經歷產業變革的汽車產業為例，以電池技術為核心的新能源智能網聯技術群體性突破正在打破百年來形成的傳統汽車產業格局，一批新能源車企正在快速取代傳統汽車巨頭成長為新的行業領導者。
創新基礎設施集群具備孕育未來企業肥沃的土壤——在集群內各類重大創新平臺上工作生活著一批熟悉未來技術的科學家、工程師群體。通過推動建立合適的創新創業機制，在政策、服務、資源等方面給予重點支持，一方面可以鼓勵引導科講座學家、工程師團隊創辦未來企業，并依托創新基礎設施集群研究平臺、科技成果轉化平臺、支撐平臺所構成的創新生態系統對未來企業進行賦能，加速培育打造一批未來產業領跑企業；另一方面可以引導龍頭企業依托集群設備、人才等資源進入未來產業“新賽道”，聯合企業在集群內設立面向未來產業的聯合創新中心等創新載體，開展未來技術研發及產業化布局，利用“鏈主”地位推動未來產業鏈成熟。
科技產業人才一體化發展打造未來產業人才基地
“創新是第一動力，人才是第一資源”，發展未來產業必須形成一支與未來產業發展需求相匹配的人才隊伍。考慮到未來產業“全鏈條”創新的特點，戰略科學家、卓越工程師、優秀企業家、高水平管理人才等4類人才對未來產業創新發展至關重要。戰略科學家可以引領未來產業技術方向，帶動關鍵領域實現創新突破；卓越工程師可以推動未來技術工程化，實現科技成果從“樣品”到“產品”轉變；優秀企業家可以將科技成果轉化為現實生產力，培育壯大未來企業；高水平管理者可以通過創新體制機制，激發未來產業發展活力。
創新基礎設施集群所構建的未來技術產業一體化發展生態則可以為集聚培養這4類人才提供堅實的支撐。一方面，依托集群內重大科技基礎設施、重大創新平臺的“磁場”效應，可以為未來技術研究集聚包括領域戰略科學家在內的國內外高端科學研究人才；另一方面，在未來技術研究及成果轉化的過程當中，又可以培育未來產業發展所需的卓越工程師、優秀企業家和高水平管理人才。
多要素產業創新生態鏈助力建設未來產業先導區
當共享會議室前，未來技術在能否實現重大突破及產業化等方面都存在巨大的不確定性。未來產業仍處于萌芽狀態，實現其規模化、體系化發展仍面臨著嚴峻挑戰與困難。未來產業先導區作為緊扣未來產業發展目標，以推動重大科技創新為核心、以創新體制機制為主攻方向，開展系統性整體性協同性先行先試的一種新組織模式已經成為培育發展未來產業的重要抓手。2024年《政府工作報告》中提出，創建一批未來產業先導區。
發展未來產業最為根本的是依靠科技創新，而創新基礎設施集群作為未來技術創新活動最為活躍、創新人才最為密集、創新機制最為靈活的區域理應成為未來產業先導區布局建設的優先選擇。依托創新基礎設施集群作為未來產業先導區的創新物質技術基礎，統籌推進科技、需求、業態、組織、政策融合創新，探索圍繞創新鏈培育、部署產業鏈、資金鏈、人才鏈的未來產業發展新模式，實現由創新基礎設施集群到未來技術創新集群時租場地，再到未來產業集群的轉化，加快形成我國未來產業發展的“新引擎”。
國內部分區域依托創新基礎設施集群培育未來產業的實踐
近年來，以合肥濱湖科學城、上海張江科學城、東莞松山湖科學城為代表的部分地區著力圍繞創新全鏈條布局重大科技基礎設施、重大科技創新平臺、中試轉化基地、產業園區等創新基礎設施，初步形成了優勢互補、協同發展的創新基礎設施集群。依托這些創新基礎設施集群，探索培育未來產業并在實踐中取得了初步成效。
合肥濱湖科學城：未來量子信息產業
作為合肥綜合性國家科學中心的重要載體，合肥濱湖科學城緊抓未來量子信息產業發展機遇，以中國科學技術大學（簡稱“中國科大”）在量子信息領域所取得的一系列前沿技術研究突破為驅動力，緊緊圍繞量子產業“基礎研究—技術開發—成果轉化與孵化—未來產業”正向創新路徑布局創新基礎設施集群。在基礎研究領域，形成了以中國科大與量子信息科學國家實驗室為核心的高能級創新平臺；在量子科學技術開發及成果轉化領域，形成了以中國科大先進技術研究院、量子產業技術研究院為代表的量子科技成果轉化平臺；在未來產業培育領域，則規劃建設了量子大道、量子信息未來產業園等產業空間集聚載體。
依托量子信息“全鏈條”創新基礎設施集群，合肥濱湖科學城以科研成果熟化轉化為核心、以關鍵核心技術研發為突破點、以產業聚集發展模式為路徑，全力打造“量子科技”“量子產業”雙高地，加速量子科技成果從“落地生根”到“開花結果”，初步形成了以前沿科技創新引領未來產業創新的“合肥模式”，成為我國乃至全球未來量子信息產業的發展高地。截至2024年初，合肥量子信息產業已初具規模，在量子精密測量、量子通信、量子計算三大領域已初步形成產業鏈雛形，培育或引進了中電信量子信息科技集團、科大國盾量子技術股份有限公司、國儀量子（合肥）技術有限公司、本源量子計算科技（合肥）股份有限公司、國開啟科量子技術（北京）有限公司等量子相關企業58家；其中，從事量子關鍵技術研發與應用的核心企業25家，位居全國首位。
上海張江科學城：未來健康產業集群
作為上海培育布局未來健康產業集群的高地，2022年，上海市發布《上海打造未來產業創新高地發展壯大未來產業集群行動方案》，提出以張江科學城為依托打造“張江研發+上海制造”的未來健康產業集群發展模式。圍繞“張江研發”定位，張江科學城布局建設了一批大科學裝置、科研平臺、轉化平臺及特色園區等創新基礎設施，形成了面向未來健康產業的創新基礎設施集群。目前，張江科學城建有各類新型研發機構、企業技術中心、概念驗證中心、公共技術服務平臺等約 500 家，匯集了上海同步輻射光源、國家蛋白質科學研究（上海）設施等8個大科學裝置。
依托創新基礎設施集群，張江科學城面向未來健康產業打造形成了一片“熱帶雨林”式的創新生態，加速讓創新藥從“實驗室”走到“生產線”，并吸引集聚了 1 000 余家生物醫藥創新企業；張江科學城成為當之無愧的“中國藥谷”，在未來健康產業培育方面走在全國前列。截至2024年初，全國已獲批細胞與基因療法注冊性臨床試驗項目中，張江科學城占上海3/5、占全國 1/4，中國首款 CAR-T 細胞治療藥物就誕生于張江科學城。以中國科學院上海藥物研究所 （以下簡稱“上海藥物所”） 為例，作為我國歷史最悠久的綜合性創新藥物研究機構，其成為第一家整建制搬遷至張江科學城的國家級生物醫藥核心研究機構；以“出新藥”為總目標，上海藥物所建設綜合性創新藥物研發體系，創制出一批在國內外具有重要影響力的創新藥物。
東莞松山湖科學城：未來材料產業集群
作為粵港澳大灣區綜合性國家科學中心先行啟動區，東莞松山湖科學城已經聚集了中國散裂中子源一期、松山湖材料實驗室等一批重大創新基礎設施，在建或近期啟動建設中國散裂中子源二期、先進阿秒激光設施等一批重大創新基礎設施。這些重大創新基礎設施均與材料科學高度相關，支撐該區域正在形成具有國際影響力的材料科學研究基地。與此同時，作為我國制造業最為發達、產業創新活動最為活躍的地區之一，地方政府也在推動處于創新鏈上游的重大創新基礎設施與產業發展布局深度融合，支撐地方培育未來材料產業。2024年廣東省科學技術廳等4部門印發的《廣東省培育未來材料產業集群行動計劃》提出聚焦未來材料重點領域，推動建設世界級的未來材料原始創新基礎設施集群，實現從源頭創新到產業化的全鏈條發展。
以松瑜伽場地山湖材料實驗室為例，自啟動建設以來即把推動前沿材料產業轉化作為發展重點，依托區域所形成的一流創新基礎設施集群作為“磁場”吸引了國內外一批優秀的科學家團隊到實驗室工作。聚焦未來材料重點領域，該實驗室通過“創新基礎設施資源+高水平科技人才+全鏈條創新模式”供給，與相關政府、企業開展了深度合作，將科學家的原始創新能力、創新基礎設施的支撐能力與未來產業發展的創新需求緊密地銜接起來，探索了依托優秀科技成果培育未來企業、室企聯合攻關賦能龍頭企業搶占未來產業“新賽道”、以關鍵材料供給為牽引構建未來產業“創新社區”等多種模式。目前，該實驗室在非晶合金、單晶銅箔、實用超導薄膜、第三代動力電池等若干領域上實現了前沿材料科學研究成果在不同場景下的產業化應用，成為粵港澳大灣區新質生產力培育的重要平臺。
關于進一步推進創新基礎設施集群建設、支撐未來產業培育的建議
因地制宜，突出創新基礎設施集群化區位優勢。在科技資源優勢突出、產業基礎雄厚的地方，如北京、上海和粵港澳大灣區等國際科技創新中心、綜合性國家科學中心所在區域，加強部門協同、央地聯動，統籌區域創新基礎設施建設與未來產業發展布局，面向未來產業發展需求，進一步集聚創新基礎設施資源，并推動創新基礎設施布局“全鏈條”發展，建設形成若干世界級的未來產業創新基礎設施集群。依托創新基礎設施集群開展廣泛的國際合作，吸納國際人才和技術優勢，不斷提升創新基礎設施集群自身的水平和能力。
多元投入，優化創新基礎設施集群資助機制。堅持創新基礎設施“公益”價值定位，構建以財政穩定支持投入為基礎、競爭性經費為重要組成的創新基礎設施建設及運行多元化經費來源格局。參照國際經驗，按照基礎設施不同類型特點分類制定政府穩定支持經費占比；發揮國資、國企作用，探索國資、國企參與大科學裝置等創新基礎設施建設，以及參與部分創新基礎設施混合所有制改革；完善社會資本支持體系，聚焦未來產業發展，依托創新基礎設施集群引導耐心資本“投早、投小、投硬”。
創新管理，激發創新基礎設施服務未來產業活力。聚焦破解當前創新基礎設施管理體制機制上的瓶頸問題，加大未來技術創新及產業發展規律研究力度，支持創新基礎設施探索符合未來產業特點的運營機制，推動創新基礎設施融入未來產業發展大局；改革創新人才引進和使用評價機制，厚植高水平科學研究人才、工程技術人才、企業經營人才、科研管理人才等未來產業核心人才培育土壤，激發人才創新創造活力。
深化融合，進一步推動創新基礎設施集群和企業合作。堅持目標導向，推動創新基礎設施集群內部各成員之間、集群與區域國有重點企業、高科技龍頭企業、未來產業領跑企業等產業主體之間協同聯動發展，支持聚焦某一未來產業方向，組建貫穿“前沿基礎研究、應用基礎研究、產業技術研究、產業轉化”全過程的創新聯合體，開展關鍵技術研究、工程技術研究、場景應用研究等聯合攻關，推動未來技術加速應用。
數小樹屋字賦能，推動創新基礎設施集群數智化建設。探索研究并建設以大數據、大模型、大算力為主要特征的科學智能創新基礎設施；實施創新基礎設施集群的數字化、智能化改造，推動人工智能等技術全面融入科學、技術和工程研究，實現知識自動化，科研全過程的智能化，加速未來產業重大科學發現、變革性物質合成及重大工程技術應用；推動創新基礎設施集群各類數據化成果向企業共享開放，促進未來技術的高效轉化。
致謝感謝中國科學院科技戰略咨詢研究院魯曉在本文修改過程中提供的有益建議。
（作者：黃慶禮、趙紫威、王燦，松山湖材料實驗室；汪衛華，松山湖材料實驗室 中國科學院物理研究所。《中國科學院院刊》供稿）
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