第一節 世界工業技術創新情況

一、世界各國高度重視面向未來的科技創新

2021年，隨著世界逐漸進入后疫情時代，世界各國高度重視面向未來的科技創新，大力投入人工智能、量子信息技術、清潔能源等前沿技術的研發創新，試圖搶占未來科技與產業發展的制高點。

（一）美國

美國高度重視在科技創新上的未來領導地位。2021年3月，美國國會提出《確保美國科學技術全球領先法案（2021年）》，旨在加強美國聯邦機構在基礎研究方面的投資力度，鞏固美國在人工智能、網絡安全、清潔能源、生物科學等關鍵領域的領先地位。2021年6月，美國眾議院提出《美國國家科學基金會未來法案》《能源部未來科學法案》，計劃為美國國家科學基金會與能源部提供約1280億美元的科研資金支持，加強量子信息科學、人工智能等關鍵領域的基礎研究，確保未來美國科學技術在全球的領導地位。2021年6月，美國參議院宣布通過《2021年美國創新與競爭法案》，強調要構建美國特色“舉國體制”，激活美國科技創新體制與機制，在關鍵核心技術領域建立長期科技優勢并將其加速轉化為產業優勢；增設技術與創新局（DTI）和區域技術中心，加快基礎研究成果產業化和商業化進程；計劃投資1900億美元用于增強美國科技創新能力，重點促進人工智能、半導體、高性能計算、量子信息、先進計算機等十大面向未來的關鍵核心技術進步。

（二）德國

德國大力投入云計算、量子技術、人工智能等面向未來的技術創新。2021年2月，德國政府與法國政府達成關于歐洲工業戰略的共同立場文件，強調要加強“歐洲制造”領域未來技術創新，加速向數字經濟和碳中和經濟轉型，加快技術創新方面的全聯盟合作，重點依托工業聯盟和聚焦云計算、微電子、氫能的“歐洲共同利益重要項目”等形式。2021年3月，德國政府正式通過《德國可持續發展戰略——繼續前行2021》，明確了可持續發展戰略下的科技創新方向。2021年3月，德國政府正式出臺《量子系統2030議程》，旨在加強德國及歐洲在面向未來的重要量子技術和光子學領域的競爭力。2021年10月，德國政府宣布未來將聯合柏林、黑森州、薩爾州等地方政府向德國人工智能研究中心提供每年2200萬歐元的資金支持，以加強德國在人工智能領域的基礎研究與成果轉化。

（三）韓國

韓國加快攻關碳中和技術、半導體技術、生物技術等前沿技術以把握未來主導權。2021年3月，韓國政府正式發布《碳中和技術創新推進戰略》，明確了重點發展能源轉換、產業低碳消耗、數字化等10項碳中和核心技術，確保通過技術創新引導韓國在2050年實現碳中和。2021年5月，韓國政府正式發布《K-半導體戰略》，指定半導體技術為國家創新戰略技術，目標是鞏固韓國芯片在全球的領先地位，計劃在2030年成為綜合半導體強國，主導全球芯片產業鏈供應鏈。2021年11月，韓國政府正式發布《碳中和產業·能源研發戰略》，旨在分階段推動無碳發電、氫能、太陽能等17個重點產業和能源領域的關鍵核心技術實現突破。2021年全年，韓國科學技術信息通信部研發預算超27萬億韓元，同比增長13.1%，并在創新成長領域中重點投資半導體、生物技術、未來汽車三大科學技術。

（四）日本

日本科學規劃創新路徑，以更好地面對未來重大問題。2021年3月，日本政府正式發布《第6期科技創新基本計劃》，指出要聚焦世界秩序面臨重組、新冠肺炎疫情蔓延、氣候變化等重大問題，依托科技創新加速實現日本社會Society 5.0的總目標。2021年8月，日本政府正式發布《科學技術指標2021》，旨在通過科學技術指標體系精準研判日本與全球主要國家的技術創新發展情況，指引日本未來技術創新方向，推動日本加快建立技術優勢與主導權。2021年10月，日本政府正式發布《2021科技創新白皮書》，指出要加強基礎研究能力，增強人工智能、超級計算機、量子技術等核心技術研究，推動日本實現數字化、無碳化社會。

（五）俄羅斯

2021年是俄羅斯大力開展基礎科學研究的“科學技術年”。2021年1月，俄羅斯政府出臺《俄羅斯聯邦長期基礎科學研究計劃（2021—2030）》，目標是建立有效的科學研究管理系統，重點發展納米技術、計算機技術、臨床醫療等基礎科學研究，并計劃投入超2.1萬億盧布的經費支持。2021年3月，俄羅斯政府正式在貝加爾湖啟用北半球最大的深水中微子望遠鏡“Baikal-GVD”，旨在加強地球物理學、淡水生物學及水文學等領域的科學研究。2021年4月，俄羅斯政府正式批準庫爾恰托夫同步加速器的現代化升級計劃，旨在強化微觀與納米級別相關物質結構與性質的科學探索，重點解決計量學、材料科學、能源等領域的重大科學問題。2021年6月，俄羅斯政府對外表示，正大力開展量子通信領域的基礎科學研究，并計劃在未來10～15年將量子通信線路大規模應用于工業。2021年9月，俄羅斯總統普京在2021年度第一場國防部會議上強調，要加快研發攻關機器人、智能單兵系統和武器智能化模塊等人工智能基礎應用技術，強化核心競爭力和戰場競爭優勢。

二、2021年全球創新指數概況

（一）全球創新格局正在改變

2021年9月，世界知識產權組織（WIPO）在日內瓦發布了《2021年全球創新指數報告》。該報告顯示，部分中等收入經濟體正在改變全球創新格局，其中中國領先，土耳其、越南、印度和菲律賓也在不斷發力。在地區創新方面，歐洲和北美牢固把持著第1和第2的席位，其次是東南亞、東亞和大洋洲，表現出較強的創新活力，之后依次是北非和西亞、拉丁美洲和加勒比、中亞和南亞、撒哈拉以南非洲等地區。在國家創新方面，瑞士、瑞典、美國和英國依舊把持全球創新指數排名前4席位，其中，瑞士已連續11年雄踞榜首，在高技術產品生產、PCT專利申請量、技術成果轉化等方面都遙遙領先。韓國在2021年首次躋身全球創新指數排名前5，從2020年的第10位躍居2021年的第5位。中國內地在2021年的排名提升兩名至第12位，依舊是全球最具創新力的前30個經濟體中唯一的中等收入經濟體（見表1-1）。土耳其（第41位）、越南（第44位）、印度（第46位）和菲律賓（第51位）正大幅追趕，中國與這4個大型經濟體將有可能從根本上改變全球創新格局。

（二）世界多國在新冠肺炎疫情期間大力支持創新

《2021年全球創新指數報告》的主題是“在新冠肺炎疫情期間追蹤創新”。2020年新冠肺炎疫情暴發給人類的生產生活帶來了沉重的打擊，但是也創造了許多體現人類智慧、韌性和適應性的案例。例如，在新冠肺炎疫情持續期間，全球經濟活動都出現了嚴重中斷，但是全球創新部門依舊保持強勁活力，世界各地政府和企業都在擴大對創新的投資，期待找到最有效的方式來構建一個通過創新改善生活的生態系統。

隨著世界主要經濟體陸續部署復蘇方案，數字、綠色和衛生等領域正不斷吸引越來越多的關注和資金。在能源、健康、物流、制藥和城市設計等關鍵領域，基因工程、疫苗、可再生能源等技術都展現了巨大的創新潛力。特別是在人工智能和量子計算的推動下，世界多國甚至已經取得了可觀的創新成果。但是，仍舊有很多新興經濟體的創新生態逐漸變得脆弱。未來幾年，不同經濟體、不同行業和不同企業之間的創新鴻溝很可能會變得更大。為了戰勝疫情并更好地重建世界，世界各國需要長期大力支持創新。

（三）全球科學技術集群活躍度存在一定差距

2021年，全球創新主要發生在高收入經濟體和中國的科學技術集群。從國家層面上看，科學技術活躍度最高的科學技術集群前100位分別位于26個經濟體，其中，中國、巴西、伊朗、印度、俄羅斯和土耳其6個國家是中等收入經濟體。美國仍然是擁有入榜科學技術集群數量最多的國家（24個），其次是中國（19個）、德國（9個）和日本（5個）。從集群層面上看，東京—橫濱再次占據第1位的名次，之后是深圳—香港—廣州、北京、首爾等，其中，北京超過首爾位居第3，上海攀升一名位居第8（見表1-2），中國集群青島（上升16位）、沈陽（上升14位）、大連（上升13位）是上升名次最多的集群。整體上歐洲與北美的集群展現了更活躍的創新活動，其中，英國的劍橋和荷蘭/比利時的埃因霍溫是歐洲科學技術活躍度最高的集群。