应重视颠覆性技术发展

游光荣 刘长利 王志勇

本文发表于《科技日报》（2013年7月22日）

1995年，美国哈佛商学院教授克莱顿·克里斯滕森出版《颠覆性技术的机遇浪潮》一书，提出颠覆性技术的概念。2012年，百年“老店”柯达公司被自己发明的技术彻底“颠覆”而关门。2013年5月，麦肯锡全球研究所发布了“2025年前可能改变生活、企业与全球经济的12项颠覆性技术”，包括移动互联网、知识型工作自动化、物联网、云技术、先进机器人、车联网、基因技术、能源存储、3D打印技术、分子材料、石油和天然气勘探与回收技术、可再生能源等，再次引发了对颠覆性技术与颠覆性创新讨论的话题。

颠覆性技术发展成为大国战略博弈的重要抓手

颠覆性技术是一种另辟蹊径、会对已有传统或主流技术途径产生颠覆性效果的技术，可能是完全创新的新技术，也可能是基于现有技术的跨学科、跨领域的创新型应用。颠覆性技术打破了传统的技术思维和技术发展路线，是对渐进性技术的跨越式发展。例如，数字技术转移应用到照相领域，颠覆了传统的基于胶片的照相技术；计算机技术和通信技术交叉融合产生的计算机网络技术，颠覆了传统的信息传输和应用方式。

历史上，每次科技革命时期，都是颠覆性技术出现的高峰期。科技革命构成了发掘和发展颠覆性技术的难得历史机遇。目前，科学已经沉寂了60余年，第三次技术革命发生距今接近80年，科技知识体系积累的内在矛盾已经凸显，迫切需要新的重大突破。在物质科学、量子信息科学、生命科学、宇宙科学等基础科学领域，一些重要的科学问题和关键技术发生革命性突破的先兆日益显现；科技发展跨学科趋势愈益明显，新学科、新知识、新思想的出现更多体现为学科交叉融合的方式，许多重大创新出现在学科交叉领域。当今世界已处在新一轮科技革命的前夜，颠覆性技术大量涌现的时期即将到来。

实践证明，谁及时抓准了颠覆性技术创新，谁就赢得了发展先机。面对即将到来的新科技革命，世界主要国家普遍认识到发展颠覆性技术的重要性，将颠覆性技术发展作为大国博弈的战略需要、提升国家科技创新能力的重要途径，积极捕捉、牵引、谋划、推动、孕育颠覆性技术发展。

建立颠覆性技术发展研究的常态化机制

世界主要大国着眼颠覆性技术发展的巨大“红利”，千方百计抢占颠覆性技术的发展先机。早在1958年美国就组建了专门机构——国防部国防预先研究计划局（DARPA），积极捕获和发展颠覆性技术。DARPA致力防止“外来技术突袭”，聚焦“改变游戏规则”的科技新机遇，组织实施高风险、高投入的尖端科技项目，培育和推动互联网、隐身技术、全球卫星定位系统（GPS）、激光、高超声速飞行器、无人系统等重大颠覆性技术发展并取得了成功，为美国增强军事能力提供了“技术解决方案”，充当了“防务技术引擎”和经济社会发展助推器，为保持美国军事领先地位、增强霸权实力发挥了重要作用。此后，美国又设立了多个颠覆性技术专门研究机构，主要有：美国国家研究理事会下设的国防情报局技术预测和审查委员会、未来颠覆性技术预测委员会，美国高级研究与发展组织内专设的“颠覆性技术办公室”。美国促进颠覆性技术发展的经验引起了世界各国的重视。2012年10月，俄罗斯总统普京签署法令，批准成立国防高级研究基金会，旨在借鉴美国DARPA模式，捕获包括颠覆性技术在内的新兴前沿技术机遇，促进颠覆性技术的诞生和发展。法国在国防部武器装备总署内设立了探索与先期研究处，专门负责创新管理工作，其中包括探索颠覆性技术。

毫无疑问，美国在颠覆性技术发展方面走在最前列，投入最多、机制相对完善，工业界、学术界、军方的“颠覆性技术”研究已经形成了常态化机制。2004—2012年间，美国国防工业界组织召开了9届“颠覆性技术”年会。2012年12月召开的最近一届年会主题是“识别颠覆性技术，为美国及盟国遂行非对称军事任务填补能力空白”。2005年，美国国防研究与工程署建议国防部将“颠覆性技术”纳入战略谋划范畴。2006年，在美国国防部《四年一度防务评审》中，描述了敌方挑战美国军事能力的4种途径，其中就包括利用“颠覆性技术”。2007年，著名思想库兰德公司发布研究报告，指出颠覆性技术可能带来的安全问题，提出政府决策者应重视如何“很好地”实施颠覆性技术。美国国家情报委员会分别于2008年和2012年发布《全球趋势2025》和《全球趋势2030》两份报告，对可能在2025和2030年前出现的具有潜在颠覆性的民用或军民两用技术进行了预测。自2009年起，美国不少大学开设“颠覆性创新”课程，DARPA、海军研究办公室均对颠覆性技术进行了资助。

把战略需求与市场机制结合共同牵引颠覆性技术发展

美、英、俄等国家围绕综合国力竞争，为抵消对手或潜在对手的战略优势，积极将科技重大突破快速转化为国家战略博弈的优势。互联网技术、雷达技术、核技术、隐身技术、夜视技术等颠覆性技术的发展，有的直接产生于世界大战，有的产生于冷战时期军事对抗。其中，美国发展隐身技术，正是为了试图改变在战斗机和预警雷达方面与前苏联军事上相持不下的局面；美国积极加快发展和部署导弹防御系统，是为了抵消俄罗斯弹道导弹打击力量优势；美国发展夜视技术，是为了改变自身原有劣势，避免重蹈朝鲜战争、越南战争等多次战争中不擅打“夜战”覆辙。冷战结束后，美国沿袭冷战思维，继续通过未来战争设计、作战概念创新、对手体系弱点分析等多种方式，“设计”新的军事需求牵引颠覆性技术的发展。例如，设计了无人作战、网络电磁空间（Cyberspace）作战和空海一体战等作战构想，带动无人作战系统技术、网络电磁空间作战技术、全球快速打击技术的发展。

与其他新兴技术的发展历程一样，颠覆性技术同样需要经历从实验室原理突破到产业应用的成长过程。而且，颠覆性技术往往需要在竞争的环境下、在较短的时间内脱颖而出，实现对传统技术的取代和颠覆。发达国家强调国家战略需求与市场需求互动、产学研互动、军民互动，促进对颠覆性技术的发现、重视、培育、支持，建立了相对完善的技术成果转化应用机制，营造有利于孵化颠覆性技术的基础环境，并通过相关立法和职能机构的设立得到了有效落实。例如，美国、欧盟、俄罗斯和日本认识到纳米技术在经济和军事等领域的颠覆性影响，纷纷采取有效措施，争取在未来高科技发展中取得主动。美国发布国家纳米技术计划（NNI），支持对纳米技术的长期持续开发，希望在材料与制造、医疗与卫生、能源与环境、计算与信息等领域，特别是有关国家安全的技术领域取得新突破。

通过强化基础研究和交叉学科研究来培育颠覆性技术

美、英等国的经验表明，无论是对特定（市场的或军事的）需求开展攻关获得颠覆性技术，还是通过转化重大科技突破获得颠覆性技术，都必须夯实基础研究。例如，英国“二战”时期能够成功将雷达技术应用于英吉利海峡防空作战，麦克斯韦尔方程等电磁理论的突破功不可没；上世纪60年代以来，美国DARPA、海军研究办公室等对原子光谱学研究持续资助，大大促进了激光技术的产生和应用。近年来，在保持军事优势和摆脱经济低迷的双重推动下，美国持续加大基础研究投入，围绕原始创新最活跃的领域，在基础研究领域培育重大创新，为刺激经济发展和保持军事优势提供了动力。据统计，美国国防部近年来用于基础研究的年投入约为21亿美元，分布于生命、物理、环境、数学、信息、网络、计算、工程、心理学、社会学等基础和交叉领域，致力挖掘和培育新的颠覆性技术增长点。

兰德公司在有关研究报告中指出，颠覆性技术往往源于各项技术的融合。人类科技发展史本身就是一个各种学科和技术互动融合、交叉发展的历史过程，未来科技发展也将越来越依赖多种学科的综合、渗透和交叉，跨学科研究、学科交叉研究不断地开拓出新的研究领域，孕育出颠覆性技术新的生长点和激动人心的颠覆性创新。

有学者指出，即将到来的第六次科技革命将是生命科技、信息科技和纳米科技三大学科的交叉融合，未来颠覆性技术的发展也可能发生在三大学科的交叉结合部。2002年6月，美国国家科学基金会和商务部共同提出了《会聚技术报告》，认为纳米、生物、信息和认知等四大科技领域的有机结合与融合，促进了会聚技术的发展，将大大提高人类的生存能力和生命质量，拓展人类认知与交流潜能，提升国家创新能力和科技水平。因此，专家呼吁美国应尽快确定国家会聚技术研究与开发的优先领域。DARPA在2009年战略规划中把生物—信息—微电子作为九大核心技术基础之一，法国《国防基础研究政策》明确把计算—数学—自动化—信息处理作为8个研究领域之一，努力在交叉学科中寻找和孕育颠覆性技术的发展。

美、俄等国普遍关注颠覆性技术的发展，但也认识到颠覆性技术一般不会一夜之间彻底“颠覆”主流技术。因此，必须着眼科技发展整体需求，实现颠覆性技术和渐进性技术的协调发展。在电子信息领域，美国既敏锐地把握了真空电子管、晶体管和大规模集成电路等信息领域颠覆性技术发展的机遇，同时更多地推进信息技术的渐进式进步，提高电子信息产品的技术性能和使用性能，巩固已有产品的市场份额；在航空动力领域，在涡桨、涡喷、涡扇等颠覆性技术进步的间隙，美、俄等国主要是关注通过渐进式技术进步的点滴累计，逐步提升发动机的技术性能和使用性能，长期、持续、渐进的技术革新工作，确立了美、俄在航空动力领域的国际领先地位。

“他山之石，可以攻玉”。世界主要国家发展颠覆性技术的经验值得我们借鉴，我国必须直面颠覆性技术的挑战与机遇，坚持产学研协同、军民融合、市场机制与政府调控统筹，走出一条符合中国国情的颠覆性技术发展道路。