梅永红：“十五五”规划的科技五大新背景

近年来，中美之间的竞争日趋激烈，虽然主要反映在贸易、供应链、人才等方面，但核心是科技之争、科技之战。可以断言，中美科技之战将是两国的世纪之战、国运之战。

近20年来，我国科技突飞猛进，几乎在所有重点领域都取得了突破，一大批国之重器喷薄而起。北斗导航、“天宫一号”空间站、登月工程、C919大飞机、无人机、机器人、人工智能、通用软件、芯片产业、高速铁路、新能源汽车、三代核电站、万米载人深潜器、5G、超算、量子通信、盾构机、核磁，以及军口的航母、大型驱逐舰、5代战机、军用运输机、预警机、新型核潜艇和刚刚亮相的DF61、惊雷-1、巨浪-3等，这些成就集中反映了我国科技和工业的巨大飞跃。

还有许多数据也能反映我国科技的迅猛发展。2024年全国研发投入3.6万亿元，世界第二；全时研发人员724万人年（2023年），世界第一；有效发明专利数量335.1万件，申请量182.8万件，世界第一；论文产出121.6万篇，世界第一；世界热点论文中国占比48.4%，世界第一；拥有26个全球百强科技集群，世界第一；高技术产业营业收入达22.34万亿元，累计培育1.6万多家孵化机构。

作为国际地缘政治的天然对手，这也许是美国最不愿意接受的情形。从中国2001年加入WTO至今，与其说美国送给中国一张融入全球产业体系的入场劵，不如说他们希望像拉美国家那样，以此形成对中国经济和产业的长期低端锁定。正如美国知名专栏作家弗里德曼所说的那样：如果中国一直专注于制造和销售低端产品，到底实行什么样的主义，社会主义也好，专权主义也好，自由主义也好，甚至“素食主义”也好，我们根本不感兴趣，也不会去关心。

因此，从川普第一任期开始，美国两党和朝野在以科技扼制中国，甚至科技去中国化的问题上达成高度共识。围绕这一目标制定的政策和法案通常都是接近于全票通过，这在美国历史上非常罕见，包括设立经贸规则限制中国产业发展、设置科技壁垒维持对华科技竞争优势、构建排华联盟掠夺中国企业海外生存空间等。到目前为止，已经有1000多家中国企业和机构被美国列入实体清单，基本覆盖了前沿领域的所有领军型中国企业。

从美国对华为、华大等中国头部企业的制裁手段来看，堪称举国之力。

1）全政府——不仅限于商务部、国防部，国务院、能源部、财政部、海关和国会等也都纷纷介入；

综合各方面情况来看，美国对华科技脱钩的大趋势很难逆转，我国20年前中长期科技规划（2006-2020）时的对外合作“窗口期”将难以再现。经历了几十年的跟踪模仿和路径依赖之后，我国科技已经走入失去跟踪对象和标杆的盲区、“无人区”。但是，我对此从来没有失去信心，一方面，这个世界早已不是一人、一个国家所能完全掌控的，这是人类文明发展到今天的最大公约数之一；另一方面，我国也早已不是百年前那个任人霸凌欺压的“病夫”，科技基础、工业体系和人才规模等都已迈入世界前列。一个明显的悖论是，凡是哪个领域被卡的越紧，我们的技术能力往往提升更快。期望用科技卡死中国，终将成为历史笑料。

我国经济近年来陷入低迷，投资、消费和贸易“三架马车”的增长率全面下滑。我认为这不只是一般的周期性经济景气问题，而是长期以来不断累积的结构性问题，是众多结构性矛盾集中叠加的结果。消费不振、房地产泡沫、地方政府债务、股市3000点魔咒、民企信心、区域经济差距等等，几乎每一个难题都是天量级的。这是一种系统性压力，在近现代世界经济史上前所未有，也是“十五五”规划必须直面和破解的严峻课题。

应当承认，近几十年来我国经济的飞速增长，主要是基于短缺经济形态形成的短平快模式，投资增长、规模扩张和人口红利成为经济增长的主要动力。加之分灶吃饭的财政体制，在30多个省市、300多个地市和3000个县市之间，客观上形成相互竞争、彼此内卷的“诸侯经济”，使得简单“铺摊子”成为自工业革命以来从未有过的世纪狂飚。今天，当我国工业产值已经占到全球30%的时候，当去全球化已经成为霸权国家地缘政治基本工具的时候，这种增长模式显然已经难以为继。

全要素生产率能够定量和客观反映一国经济结构的现状。所谓全要素生产率，是指在所有要素投入不变的情况下，通过技术进步和组织创新等方式实现的产出增长，反映的是技术水平和资源配置效率的提升。据统计，目前我国全要素生产率增速只有发达国家的40%-60%。也就是说，同样的要素投入，我国的产出只有发达国家的一半左右。这既是我国可以提升的发展空间，也可能是部分国家历经百年走不出的“中等收入陷阱”。我曾深入调研过拉美、东南亚一些国家，他们的人均收入水平曾经远远高于我国，但由于全要素生产率提高缓慢，在经历了短暂的经济增长后便长期止步不前。

实践证明，全要素生产率的差距不是靠扩大一般性投资可以缩小的，只能来自于持续的科技进步与创新，来自于新质生产力的全面提升。早在30年前，我国就制定了科教兴国战略，20年前又确立了自主创新和建设创新型国家的目标，这是对发展规律的认知和对历史责任的担当。如果说在过去特定的历史阶段，跟踪模仿和投资扩张是加快发展的捷径，那么对于一个大国来说，我们不可能止步于此。时代留给我们的还有星辰大海，有走到世界高点的新思维、新路径、新方法。“无人区”不只是挑战，更应当是一次脱胎换骨和凤凰涅槃。

比如，马斯克认为人类文明不应当止步于地球，太阳系之外的火星可能是延续和发展人类文明的新家园，于是诞生了SpaceX，以及与这一目标相关的回收式火箭、星链、星舰等等。再比如，海洋占到地球表面面积的71%，其中95%的深海至今仍未被人类涉足，那里蕴含的物理、化学、生物、地壳和能源等现象，远比我们已经掌握的知识空间更为广博深邃。还有包括我们人类在内的生命现象与规律，其实是另一个宇宙，一个远远超出我们想象的宇观世界，现有的物种起源、脑科学、情感与思维学说都还只是冰山一角。仰望星空不只是科学兴趣，也是我们迈向未来的立足之地，还将决定着我们在新世纪的国际定位。

需要特别关注的是，解决结构性问题，不可能单纯依靠短期的经济政策，而是主要有赖于长期性的政策和布局。特别是科技进步与创新，从来不是靠拚投资规模发展起来的，而是必须久久为功，是十年磨一剑的功夫，是厚积薄发的结果。因此，我们不但需要转变思想观念，更需要转变思维方式和价值理念。创新驱动的背后，必将是一场深刻的制度性变革。

有人问我，完成这样一个转轨过程需要多长时间？我认为大致10年左右，这也是许多新兴产业完成技术及产品代际更替，并被市场普遍接受的一般过程。对于我国来说，最大的底气来自于政策工具箱的丰富与自主性。与日本等国家不一样，我国有着完全的政治与经济主权。在关系国家经济安全与战略利益的重大问题上，我们不必处处看别人的脸色行事。无论面临多大的阻力，经济转型和创新型国家建设之路都将坚定不移地走下去。

近现代科学研究的哲学思想和研究方法，经历了漫长的演化过程。17世纪之前，科学是以个人或者学派自由研究为主，可以称之为小科学；18世纪是松散的学会形式，开始有了制度化的交流合作；19世纪科学家纷纷走出象牙塔，工业化应用成为科学发展的目标；20世纪上升到国家甚至国际化规模，科学的整体化、技术化、工程化趋势逐渐成了主流。

这不是路径之分，而是人类对自然规律认知不断深化、能力不断提升的过程。宇宙和生命是系统的、综合的，基于“整体等于部分之和”的还原论无法回答复杂的自然现象。当科学研究越来越逼近宇观和微观极限的时候，以自由和分散为主要特征、以好奇心驱动的小科学研究范式，正在让位于学科间交叉融合、科学工程化的大科学范式。

早在1999年，李政道先生就曾说过：“以为知道了基本粒子就知道了真空，这种观念是不对的。从这个简单化的观点出发，不会有暗物质，也不会有类星体之类的东西。我觉得，基因组织也是这样，一个个地认识基因，并不意味着解开了生命之谜，生命是宏观的。20世纪的文明是微观的，我认为到了21世纪，微观和宏观会结合成一体。不光物理学如此，这也许还会影响到生物学和其它科技的发展。”

原国家科委主任宋健同志2015年在《前沿科学》上发表文章《还原论和系统论》，在充分肯定还原论对于近代工业化和后工业化的奠基性作用外，特别指出其理论的局限性，包括对信息的忽视，而信息恰恰是与物质、能量并列的宇宙“三基元”；对系统层级结构的忽视，难以回答“总体大于子和”；还原论描述的自然过程都是可逆的，但生物进化不可逆，时光不会倒流。

以华大基因为例，这是一家民营高科技企业，没有学术大咖，没有炫目的学术帽子，一群30岁左右的年轻人，却能在世界顶级的CNS核心主刊发表学术文章183篇，超过了绝大多数专业机构，并在自然指数产业类机构排名中位列全球第4。这一成就的取得，就是来自于大目标导向、大数据支撑、大合作协同的新型组织模式。没有大数据就无所谓生命科学，这是华大一路走来的中心法则。

这种局面打破了人们对科技进步线性思维模式的认知，也打破了经典的PI制组织形态，是典型的产学研融合，是科学、技术与工程的一体化，也是大平台、大数据驱动的全新范式。年轻学者站到这个平台上，就是站在目标明确的研究闭环之上，站在海量数据的底盘之上，站在高度开放的国际合作之上，站在华大20多年持续积累的学术生态圈之上。虽然没有一般意义上的学术“牛人”，但充满激情和想象力的年轻人汇聚在一起，与最好的工具、最大的数据和最先进的平台融汇在一起，十年磨一剑，岂能不成大事？

谈到这个问题，我们不由得想起钱学森先生，他是走在时光前头的人。自上世纪50年代归国以后，钱学森先生不但为“两弹一星”做出了卓越贡献，而且毕生致力于工程控制论的研究和应用，核心就是阐明科学、技术和工程的内在关系，并且主张以技术科学引领学科发展和技术进步。今天的马斯克也是如此，他的颠覆性创新都是打破传统学科界限，打破“科学-技术-产品”的线性模式，从第一性原理出发重构研发逻辑。

这是规律和趋势使然。早在二战之前，美 国的大科学研究范式就已成型。如著名的曼哈顿计划、阿波罗登月、信息高速公路和人类基因组计划等等，都是以大科学工程打破学科界限，突破科技进步的线型模式。特别是使学术走出传统经院，与经济社会需求结合在一起。人类社会之所以能够在近代百年创造出比过去2000年总和还多的知识成就，很大程度上就是得益于此。

很多人看过范内瓦尔·布什《无尽的前沿》，这个报告强调了基础研究和自由探索的重要性，对美国战后科技政策产生了很大影响。但如果就此认为基础研究就是科技进步的出发点，是美国今天科技发达的原因，并不符合实际情况。美国早在二战之前的科技水平已经全球领先，但当时的全球学术研究中心还在欧洲，70%的诺奖获得者出自欧洲。即使到了今天，美国拥有全球最多的世界一流大学，仍然还在全力支持以国家目标为导向的国家实验室，支持企业牵头的技术研发和创新活动。这至少说明，无论是基础研究还是技术研发，并不是孤立存在的。基础研究需要技术和工具、数据支撑，技术研发和工程实践中也有科学。

特别值得关注的是，随着AI和大模型的横空出世，传统的科学研究范式正在被加速颠覆，许多研究活动甚至变得毫无意义。如蛋白质结构预测，全球科学家50余年的努力，比不上AI大模型一年工作量的千分之一。在人工智能的驱动下，去中心化成为常态，科学研究将不再是阳春白雪，科学英雄时代正在悄悄地让位于分工协作。未来将会有越来越多的“蓝领”科学家，他们很可能是发现新知识、创造新产业的主力军。

大科学范式下的科研成果，也将不再局限于人们常讲的“从0到1”，“从1到100”同样是科学发现和知识积累的过程。人类掌握的知识可以分为显性知识和缄默知识，如果说从0到1是显性知识，那么从1到100则是隐性和非格式化的缄默知识。以一座冰山为例，显性知识只是露出海平面的冰山一角，而缄默知识则是隐藏在海平面以下的未知部分。缄默知识的获得是学科交叉融合和工程化实践的过程，只能通过科学、技术与工程高度融合的大科学范式才能获得。

大科学范式引发的远不只是研究方法的变化，更是科研组织形态、科技体制、资源配置方向乃至科学文化的深刻变革，是科研系统的一次重新整合。对于我国科技来说，这不是选择，而是拥抱。

刚刚进行的9.3大阅兵仪式，让许多人为我军装备取得的巨大进展而自豪和振奋。5代战机、新型洲际导弹、激光武器、无人潜航器、无人飞机、信息系统等最新一代装备的系列化列装，标志着中国军队的装备水平已经跃居世界前列。与30年前台海危机时的被动窘态相比，今天的中国已经完全有能力维护国家安全和尊严。

在这个被西方严密封锁的领域，我国为什么能够取得如此显著的成就？我认同一个观点：这是源于强大的工程能力——将零散、前沿甚至不完全成熟的技术，经过系统设计、集成整合、试验验证、迭代改进，从而在设定的成本和时间内达成目标的能力。与欧美在科学端知识系统相比，我国还存在较大差距，但在应用端形成的工程能力以及由此积累起来的庞大知识系统，是今天世界上独一无二的。这是一种跨学科、跨行业、依托工业生态的组合式创新，是真正能够解决实际问题的能力，也是中国式创新最大的优势。

这个能力的背后，是我国历经70多年的技术和人才积累，是完整配套产业链的协同，是世界第一工业大国的底气。比如，6000多万家工商企业，形成了覆盖几乎所有领域和门类的生产制造与服务能力；2000多万名高素质工程师，在生产一线推动着技术和产品的不断迭代升级；10多亿数字化公民，形成新的需求及对前端技术创新的无限正反馈；全球最庞大、最完整的制造业体系，是美国、日本、德国和韩国的总和。

事实上，我国近20年来源于应用端的集群式创新与突破，远不只是表现在军工科技领域，在新能源汽车、5G、AI、无人机、生物医药、基因工程等众多领域同样如此。这是从实际需求出发，基于工程与应用端形成的知识系统，是全部知识体系的重要组成部分，而且越来越成为人类知识的重要源流，成为经济社会进步的关键支点。正如恩格斯早在100多年前曾经指出的，“社会一旦有了技术需求，比十所大学更能推动社会进步”。

担负起应用端创新使命的主体，是大批迅速成长起来的高科技企业，这也是过去20年来中国科技结构最大的变化、科技体制改革最大的成就。据统计，2024年全社会研发投入中，企业占到78%；发明专利授权量TOP10中，企业占了七成。全国有超49万家高新技术企业，14万家专精特新中小企业，1.46万家专精特新“小巨人”企业，1557家制造业单项冠军企业，570多家企业入围全球研发投入2500强。有了这种最接地气的“群狼”式技术创新，没有任何技术屏障不可以突破。

最具标杆意义的当属华为。2024年华为研发投入达到2218亿元，比中国科学院多出1/4，相当于教育部直属76所高校科研经费的总和。在过去30多年里，他们“冲着一个垛口猛攻”，在移动通信领域厚积薄发。特别是在美国极限打压的情况下，11万名研发人员日夜兼程，攻克一个个科技山头。5G、芯片、操作系统、设计软件、汽车智驾等都是当代技术巅峰，也是学术圈子多年越不过去的高山，终被华为一个个突破。

新能源汽车领域也是如此，奇瑞、吉利、比亚迪等汽车新锐群星璀灿，彻底改变了中国汽车市场长期被国外技术和品牌垄断的格局。如果说西方工业化是“车轮子上的工业化”，那么中国汽车产业也正在担负起这一历史性角色。曾经让中国汽车界多年仰视的美国福特公司CEO吉姆法利说，全球70%的电动汽车在中国生产，中国的电动车技术远比美国先进，不管是成本和质量都远比他在西方看到的更好。这是一次真正意义上的颠覆性创新，从技术到系统，从基础设施到消费模式，对传统汽车产业实现了全面超越。

与传统经院的科研项目制不同，企业研发活动有两个显著特点：一是持续性，许多企业以10年、20年甚至更长久的持续投入主攻某一科技领域，由此积累的知识和能力远超一般项目制下的松散型、阶段性学术活动。二是以市场需求为导向，把科学、技术和工程高度贯通，形成完整的价值闭环。如果说经院式研究更多地回答具体和细分的学术问题，那么企业研发活动则是解决竞争力问题，是真正的一锤定音。

早在20年前，国家中长期科技规划就曾围绕企业技术创新问题展开过激烈的争论。许多人不认同企业是技术创新的主体，认为大学和科研院所也是主体之一。正是由于产学研之间功能趋同，科技资源配置偏好学术端，使得科技与经济脱节的体制性问题长期得不到有效解决。所幸随着市场经济的不断推进，企业已经用实实在在的创新业绩重构了中国科技版图。

最近，《Nature》杂志发表文章，认为科学家正由学界向工业界转移，工业界科学家对自己工作的满意度远高于学术界，对于转化的预期和要求促使研究结果更可靠，研究者也更能保持耐心、信心和好奇心。有硅谷AI教母之称的李飞飞也坦言，AI研究的格局已经改变了，学术界已不再掌握AI领域的大部分资源，包括芯片、算力、数据等，这些问题在市场和工业界能够更快得到解决。

这一切都表明，企业不再只是技术成果的承接者、转化者，而是科研活动的组织者、科技资源配置的主导者，是不折不扣的创新主体。国家“十五五”科技规划的最大变量，就是对企业创新活动的重视与激发程度。

最近，世界顶级的科学期刊Cell刊载了一篇文章《AI揭示细菌进化关键——镜像实验科学解码基因转移机制》，研究人员利用一个基于大语言模型 （LLM）的平台“AI共同科学家”，对一个耗费10年实验才得以解决的科学问题进行测试。结果表明，AI不仅是辅助工具，更可以作为创造性引擎，加速发现并重塑科学假设的生成与验证方式。AI不仅成为真正的“思想伙伴”，而且获得核心实验发现的时间是：2天！

由此看来，2024年诺贝尔化学奖出人意料地授予两位AI工程师，只是科学新纪元的开端。上海人工智能实验室发表重磅综述《AI实现自主科学发展时代已经到来》，系统阐述AI从“工具”进化为“科学发现智能体”的路径。他们推断，AI不仅在现有科学框架内探索，更能创造全新的科学范式、实验方法甚至理论体系。它将成为一个敢于挑战现有规则、发现不同学科间深层联系、开辟全新领域的智慧体。

尽管AI还存在许多不确定性，但其即将改写科技、经济发展轨迹和地缘政治版图已成为全球共识，各大国围绕AI的竞争也已全面展开。美国在《赢得竞争：美国人工智能行动计划》的开篇中表示：“科学发现的新前沿展现在我们面前，其特征是AI等变革性技术……这些领域的突破有可能重塑全球力量平衡。为了保障我们的未来，我们必须充分利用美国创新的全部力量。”可以断言，AI的竞争已超越科技，成为国运之争。

在“AI+”的方向选择上，美国的核心是AI+BT。最近白宫发布了《美国AI行动计划》，其中对生命科学领域的布局，可以认为是一个重要的风向标。核心内容包括：构建“世界级”生物科技数据集， 明确将高质量数据定位为“国家战略资产”；投资建设AI驱动的自动化实验室，颠覆科研工作流；深耕垂直领域AI模型，在蛋白质设计、单细胞分析、药物发现、合成生物学等具体生物医学问题上，开发更专业、更高效的领域专用模型（Domain-Specific Models）。

我认为，这不只是一般意义上的技术路线选择，而是基于对新技术、新生产关系变革方向的理解和把握。人类在经历了3次工业革命后，如果说AI是即将到来的第四次工业革命，那么这场革命的核心领域将指向一个交叉学科——合成生物制造。根据美国相关预测，在生物医药、生物农业、生物能源和生物基材料等领域，基于合成生物的新型制造业将形成30万亿美元的经济规模，相当于再造一个美国。

不只是科技，也不只是经济，更为重要的是这次工业革命将不再是围绕“物质”的变革，而是指向有机的生命，指向我们自己的生命密码。当疾病可以被早发现、早干预的时候，当食品可以被人工合成的时候，当能源和材料可以“长出来”的时候，当生命可以被定向改造甚至再造的时候，也许未来世界将不再是我们曾经走过的模样。任何历史上的变革都无法与之相提并论，我们正处在这个空前变革的风口。

这个过程将在很大程度上取决于AI与BT结合的进展，两者不仅仅只是相互赋能，而是重新构建与定义底层逻辑的过程。英伟达的黄仁勋先生用“数字生物”（digital biology）来概括这一趋势，并且认为这将成为未来最大的一场变革。中科院深圳先进院郑海荣院士也认为，人工智能的未来将走向生物智能。因为人工智能时代的本质是数据变成生产力，而最多、最智能的数据就存在于每一个生命体中——不只是一个器官，而是超级生物计算机。

在这个即将到来的伟大变革中，中国没有缺席，而且已经拥有雄厚的基础和独特的优势。比如，在人才方面，2024年AI研究人员已达5.2万人，人才储备数量已突破70万人，全球一半AI人才来自中国；在科研领域，2023年全球高被引合成生物论文中，中国占到60%；在生物医药领域，我国原研药2024年首次超过美国，跃居世界第一。DeepSeek的横空出世，改变了中美AI大模型竞争的调门。虽然还是追赶者，但我们的步履稳健而有力。

9月12日，国务院审议通过《生物医学新技术临床研究和临床转化应用管理条例（草案）》，意味着生物医学新技术将更快走进临床，造福百姓。如果下决心打破信息孤岛，构建起高质量生物数据集；下决心打破行政壁垒，充分发挥14亿人口全生命周期这个最大应用场景的优势；下决心打破资本短期套现魔咒，让更多耐心资本专注于这个长期赛道；下决心打破产学研分割，让企业成为真正的创新主体……，我国的AI+BT一定能够立于世界潮头。

最后，我借用一位学者的生动描述，展现AI的美好图画：“未来的科学殿堂，也许将不再仅仅由人类的智慧之光照亮。在那片广阔的知识疆域中，人类的直觉、好奇心和深刻的洞察力，将与人工智能不知疲倦的计算、无偏见的逻辑和强大的创造力交相辉映，共同谱写探索宇宙与生命奥秘的辉煌篇章。”