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未来十年江苏大有可为的前瞻性产业领域

2016-09-10骆祖春尹政

唯实 2016年1期
关键词:纳米江苏领域

骆祖春 尹政

2015年4月,江苏省出台了《中国制造2025江苏行动计划纲要》,明确了未来十年江苏大力发展的15大新兴产业领域。我们认为,未来十年还要大力培育发展三大新独立领域与五大既定领域的子产业。

一、八大前瞻性产业领域及其最新进展

基于发达国家和地区重大科技前沿、社会重大需求发展以及江苏产业发展基础情况,本文预测2015~2025年间江苏应大力发展的八大前瞻性重要领域,可概括为“三大独立”领域与“五大”既定领域的子产业,分类依据是,它们与《中国制造2025江苏行动纲要》中确定的重点发展领域之间的关系。

“三大独立”领域及最新进展。独立领域分别为虚拟现实技术、人工智能/神经科技、健康服务业。其中,前两者为新一代信息技术的重要分支。健康服务业不能算作一个高技术产业,但对进入老龄化社会的江苏来说,发展医养融合型服务需求巨大、市场广阔。

虚拟现实技术。虚拟现实的应用领域十分广泛,主要在工程设计、计算机辅助设计(CAD)、数据可视化、飞行模拟、多媒体远程教学、远程医疗、艺术创作、游戏、娱乐等方面。2014年,Oculus VR、Sony、Vuzix和Nvidia等公司均在虚拟现实技术领域取得突破性进展,高品质的虚拟现实硬件成功实现以较低的价格进入消费级市场,虚拟带入界面将引领全球娱乐和交流方式进入新的发展阶段。江苏有很多虚拟现实技术领域的软件公司,但大多从事游戏的设计,规模小、市场影响力小。虚拟现实技术主要应用在:网络社交媒体和游戏,基于3D的动作控制和动作感应视频游戏,虚拟现实环境模拟,模拟手术、模拟背景、远程控制,增加触觉、力感和接触反馈等交互式设备,如虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜等。

人工智能科技/神经科技。人工智能科技核心是开发具有人类大脑功能的处理器,赋予计算机以人工智能,使之具有学习能力和自我改进能力。人工智能产业的发展与成熟将是人类发展进程中下一个意义深远的飞跃,它从根本上改变人类的生活、工作以及感知世界的方式。人工智能使具有超人能力的人类文明近在咫尺。最新发展有:人脸识别技术(2014,香港中文大学),脑神经形态芯片(2014年,美国Qualcomm公司Zeroth项目组;2013年瑞士、德国与美国研究项目组),超触觉技术系统(2013年,英国布里斯托大学),非接触眼控交互式数据眼镜(2013年,德国一研究所),腕式感应控制器(2013年,加拿大滑铁卢大学)。江苏在此领域的产业化处于空白,东南大学、南通大学有相关专业的项目组从事基础研究。人工智能科技将主要应用在:纳米机器人进行人体扫描、摧毁病原体、修复DNA以及逆转老龄化,人脑信息(人的智力、性格和技能阶段性)上传、移交给人类智力的非生物部分。

健康服务业。健康服务业不是一个高技术产业,对中国这样一个进入老龄化社会的国家来说,发展医养融合型服务需求巨大、市场广阔。大力推进养老服务体系建设,逐步形成了以居家养老为基础、以社区服务为依托、以机构养老为支撑、以信息化养老为辅助的社会养老服务新格局。在医疗层面上带来了医养融合、对于失能失智老人的专业照料、医患关系处理方式的改变。在政策的扶持、模式的建立、先进的理念、高质量的医疗与服务方面,江苏的医养融合建设还需要探索。加快建设在各大养老机构设置各类保障老年人健康的医疗设施,积极提升基层医疗卫生机构养老医疗服务的供给能力,扩大养老机构与医疗机构的合作,积极促进二者融合,推动医养融合的进一步发展。

“五大”既定领域的子产业及最新进展。“五大”既定领域的子产业包括增材制造技术/3D打印(智能制造装备)、石墨烯产业(新材料)、先进储能电池产业(新能源)、纳米生物学和纳米药物学科技(生物医药和医疗器械)、干细胞与再生医学(生物医药和医疗器械),其中括号内产业为《中国制造2025江苏行动计划纲要》确定的重点发展领域,上述五个子产业应成为突出发展的重点内容。

增材制造技术/3D打印。传统方式制作精密器件,是使用金属、塑料或其他材质材料通过传统机械的减量化制造得出,不可避免地带来材料的浪费和环境的污染。增材制造技术是反其道而行之,它以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体,实现了制造的智能化。当前很多制造精度高的器件(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经可以通过这种技术打印实现。2012年,英国《经济学人》评价其将推动第三次工业革命浪潮。2014年,微距3D打印技术取得突破性进展,哈佛大学的材料科学家Jennifer Lewis项目组可以用从活细胞到半导体等广泛的材料作为“油墨”,精确地混合打印含血管的生物组织、微观电极和其他微型锂离子电池需要的部件。2013年,中国科学院制造出大尺度3D打印并联机器人。南京已经站在中国3D打印技术的前沿。南京紫金立德电子有限公司拥有全球垄断的LOM(薄片材料叠加工艺)3D打印技术,产品销往欧美国家。2013年江苏省3D打印联盟成立。随着3D打印机“油墨”材料的多样化、机器大型化,将对智能制造行业产生革命性冲击,现代个人、家庭制造将可能成为未来主流模式;随着微距3D打印技术逐步成型,有望制造具有品种众多、规格各异的复杂生物功能的人造组织,对微电子器件、新能源、新材料也产生革命性的影响。

纳米生物学和纳米药物学科技。生物纳米科技将使人类可以重新设计和重构(以分子为基本单位)的生物机体以及与人类休戚相关的世界,并且可以突破生物学极限。当前纳米生物学和纳米药物学研究领域主要集中在以下几个方向:纳米生物材料、纳米生物器件研究和纳米生物技术在临床诊疗中的应用。纳米生物学和纳米药物学科技将对疾病的诊断和治疗产生深远影响,将会广泛地应用于药物运输系统、诊断系统和治疗系统,特别是重大疾病的早期诊断和治疗。生物芯片和生物纳米机器人是该领域两个技术研究高地。

干细胞与再生医学。干细胞与再生医学是近年来方兴未艾的生物医学新领域,目标是通过干细胞移植、分化与组织再生,促进机体创伤修复,治疗疾病。基于干细胞的修复与再生能力的再生医学,有望解决人类面临的重大医学难题,引发继药物和手术之后的新一轮医学革命。正是由于该领域具有重大的应用价值,近年来该领域国际竞争日趋激烈,已成为衡量一个国家生命科学与医学发展先进水平的重要指标。目前,泰州中国医药城、东台赛欧帕克干细胞生物科技园、江苏医疗器械科技产业园相继建成。中国是世界人口大国,由创伤、疾病、遗传和衰老造成的组织器官缺损、衰竭或功能障碍也位居世界各国之首,为中国的干细胞与再生医学的发展提供了广阔的市场需求。

石墨烯产业。近年来,石墨烯应用在计算机芯片、微型超级电容、电极、新型石墨烯墨水、石墨烯过滤膜等方面取得一系列突破,在能源与信息领域展现出超凡的应用前景。江苏在石墨烯新材料研究方面一直走在全国乃至世界前列,常州已经研制出低成本的石墨烯手机屏,正处于大规模量产冲刺阶段。2014年,建设中的常州石墨烯科技产业园已集聚14家石墨烯及碳材料企业,2013年总产值为3亿元左右。其中骨干企业常州碳元科技发展有限公司,是一家专注于电子产品散热领域的高新技术企业,其自主研发的高导热石墨膜系列产品,拥有相关授权专利和在审专利合计46项,为国内首创,打破了国际垄断,填补了国内在电子产品散热材料领域的空白。未来石墨烯将广泛应用在生产石墨烯触摸面板、石墨烯高速晶体管和光学元件、太阳能电池等产品上。

先进储能电池产业。电池是以化学能的方式对电能进行存储,具有能量转换效率高、响应快速、移动方便等优点,因而被广泛应用于便携式移动电源、后备应急电源、电动汽车、可再生能源应用、智能电网等领域。2013年,美国斯坦福大学研制出硫阴极材料制成的锂离子电池,储电能力是现有电池5倍以上,且在1000次循环充放电后仍然保持较高的性能;美国橡树岭国家实验室开放出纳米固体电解质,其离子传导能力是自然块状结构的传导能力的1000倍,为将来开发体积更小、能量密度更高的储能电池奠定了基础。江苏双登集团、春兰集团(镍氢电池)、江苏国泰(锂电池)、新大洲(燃料电池)等企业在储能电池方面的生产、技术储备及开发等方面具有一定基础。未来储能电池需求将在便携式设备、运输工具、静止设备(电力市场)等领域持续增长,尤其是运输工具和电力市场领域将持续加速增长态势,尤其是在电动汽车领域的发展空间特别广阔。

二、江苏八大前瞻性重要领域的发展现状及存在问题

发展现状。一是总体情况良好,在若干领域取得技术突破。部分产业领域的前沿技术与国际基本同步,如南京已经站在国内3D打印技术的前沿,常州的石墨烯基础研究具有一定实力、已经开发出部分应用产品。不过,与发达国家乃至国内的深圳相比较,在大多数产业领域,江苏的技术能力仍有较大差距。二是创新活力与集聚能力不断增强。以苏州生物纳米科技园、苏州昭亦生物硅谷为例,截至2012年底,园区企业专利申请数累计达2171项,其中发明专利申请达到1712项,获批专利授权达到424项。截至2014年,园区汇聚了323家高科技研发企业,集聚了近7000名高层次研发人才。三是竞争环境有利向好,机遇与挑战并存。江苏策应中央政府实施创新驱动发展战略,颁布了科技体制改革和全面深化改革的相关文件,并相继出台一系列产业发展政策,营造了高技术产业发展的良好环境,为江苏新兴产业发展提供了重大的历史性机遇。与此同时,发达经济体与国内发达地区纷纷调整战略重点,强化新兴产业前瞻布局和未来发展能力,力图控制新一轮产业竞争制高点,对江苏的新兴产业发展形成一定挑战。

发展中存在的问题。一是领军型人才匮乏,核心技术与零部件缺失。江苏缺少八大重要产业的领军人才支撑,在很多重要产业领域存在自主创新能力较弱,核心零部件和核心技术依赖进口,在全球价值链上仍处于装配的低端。八大重大产业集中沪宁线、沿江地带,广大苏北地区是发展的盲区。二是多个领域发展存在体制机制的制约。首先,部分领域体制机制问题阻碍产业发展。以干细胞与再生医学领域为例,2012年卫生部下发《关于开展干细胞临床研究和应用自查自纠工作的通知》,以暂停受理申请的方式停止了所有干细胞临床研究和应用,使得整个领域面临生存问题。其次,中小(民营)企业普遍遇到市场准入的“玻璃门”,发展机会看得见,但进不去。航空制造业高投入、长周期、高风险的特点也使得产业中的民营企业普遍面临融资难和风险高等问题。再次,国内企业难以获得与国外大型跨国企业类似的在国内市场的优先采购权。由于种种原因,很多国内企业被挡在了招标门槛外。三是促进新兴产业发展的扶持政策存在问题。当前各级政府通常通过行政手段划定重点扶持的领域和企业,以财政补贴、金融支持、土地供给等传统方式,来增强企业的竞争能力和促进产业发展。这种带有计划经济思维的任务导向型产业推动模式,在传统制造业的发展过程中,取得了较好的成效。而在新时期,新兴产业发展的外部形势和内在特质都使得这种旧有模式客观上造成了以光伏为代表的部分新兴产业出现产能过剩、遭遇国外贸易摩擦等问题。四是创新引领不足,市场无序竞争阻滞部分产业发展。由于创新环境、创新能力等方面的问题,创新对前瞻性重要产业的引领存在不足,行业往往陷入低质低价的恶性竞争。例如,新能源汽车动力电池领域,尽管部分技术指标与国际先进相比,还有很大进步空间,但是一些企业急功近利、盲目扩张,采取低质低价恶意竞争的策略抢夺市场份额,一方面抑制技术创新的空间,另一方面加剧了全行业的亏损,使产业的可持续发展受到威胁。五是经费投入不充足。较高的研发经费投入,是企业走创新发展道路的根本保障。目前,无论是财政资金、企业自筹资金还是社会资金,对企业创新活动的支持都不够,企业创新面临“无米之炊”。企业面临融资难、融资成本高的共性问题。其中,融资难主要是由于融资渠道不够多,如民营企业主要融资渠道仍是银行贷款和出售股权。六是知识产权保护不力。知识产权侵权现象时有发生,拥有自主知识产权的创新企业常常面临被仿冒而且维权成本高的难题。

三、完善江苏前瞻性重要产业发展环境的政策建议

进一步转变政府职能,为新兴产业发展提供制度空间。应借鉴国际先进经验,进一步转变政府职能,重点是构建企业创新的倒逼机制。强化产业政策与创新政策的衔接,严格保护知识产权,发挥技术标准的门槛作用,淘汰技术落后产业,促进企业依靠技术创新获取竞争优势。坚持以高标准严格规范科技成果与创新产品的市场准入,提高用户对新兴产品的认知与消费,以此推动新兴技术创新与市场扩散。支持民营企业和民营资本的重大技术和重大新产品的产业化应用。

组织实施重大产业应用示范工程,着力引导和培育新兴市场需求。政府组织的应用示范工程是一项行之有效的拉动市场需求的政策工具。政策支持的重心应由企业侧转向最终用户侧,进一步扩大应用示范工程在新兴产业中的实施范围,鼓励企业开展商业模式创新,进一步加强对应用示范工程的监管力度,防范企业通过示范工程骗取财政补贴等问题的出现。

进一步完善支持新兴产业发展的财政制度。整合多渠道新兴产业的财政支持资金,设立江苏新兴产业创业投资引导基金。可考虑以省高新产业投资集团或省产权交易所为管理平台,以扶植专项产业为依托,通过公开竞争,招募社会产业投资基金参股设立若干新兴产业创投基金,以股权投资等方式投向战略性新兴产业初创期、早中期的创新型企业,充分发挥财政资金的杠杆和放大作用。创新重大科技成果转化和产业项目财政资金支持模式,支持环节从以研发为主向研发与市场并重转变,支持方式由补贴、贴息向股权投资、共享知识产权、资本金注入或基金投资、政府采购等多种方式转变,支持主体也由以高校、科研院所为主体向以企业为主体转变。形成重大项目的筛选、发现、评价和管理机制,重点聚焦以企业为主体的产业化项目和面向有重大社会需求的示范应用项目。进一步完善政府采购制度,由以采购新产品为主向采购新技术与服务延伸。将对创新产品的采购从针对终端产品适度前移,采购商业化前的新技术、新产品或服务,使新兴产业企业的新技术、新产品或服务有比较稳定的市场保证,降低企业创新风险。将补贴对象由企业侧转变为最终用户侧,通过多种方式降低用户购置与使用的成本,扩大创新产品的市场空间。

促进产学研结合,引导创新要素向企业集聚。建议江苏以科技计划项目为载体,鼓励大学、科研机构与创新企业联合申请项目,推动大学、科研机构与创新企业合作,建立长期合作关系。以江苏省产业技术研究院平台为依托,以新兴产业关键共性技术攻关为任务,遴选与高校、企业合作的合格研究机构参与联合攻关,打通产学研合作通道,提高整合全省科技资源的效率。引导创新要素向企业集聚。加快推进事业单位改革,消除创新人才向企业流动的壁垒,缩小企业和事业单位研究人员之间在社会地位、福利待遇等方面的差距,提高企业对高水平科技人才的吸引力。改革现有高校与事业单位科技创新成果社会化的相关管理规定,激发科技人员从事技术转移转化的积极性。

〔本文系江苏省科协招标研究项目“江苏发展前瞻性战略性产业研究”(JSKXDY-2014-0024)、江苏省社科基金项目“加快推进以市场为基础的战略性新兴产业研究”(13EDY031)的阶段性成果〕

(骆祖春,江苏省社会科学院副研究员,经济学博士;尹政,江苏省科学技术情报研究所高级工程师)

责任编辑:高 莉

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