科技经济融合赋能经济社会创新发展

信 文｜王宇峰 尹本臻 耿志云

基础研究领域的技术突破，叠加资本的全力推动，新兴技术正以前所未有的加速度实现产业化应用，重构经济社会的生产关系，进而多维度重构世界格局

当前，科技发展呈现多点突破、交叉汇聚的态势，大数据科学成为新的科研范式，信息网络领域的新时代正在到来，能源与资源领域面临再次转型和革命，材料与制造领域凸显绿色和智能，生命健康领域孕育重大理论突破和产业发展，空间探测向更深更遥远的宇宙迈进，海洋新技术的突破催生新型蓝色经济……基础研究领域的技术突破，叠加资本的全力推动，新兴技术正以前所未有的加速度实现产业化应用，重构经济社会的生产关系。

科技经济融合赋能数字孪生技术，加速构建数字虚拟世界

5G时代的到来使得数字孪生城市建设陡然升温，其核心驱动力是把数据采集到虚拟空间进行处理之后，能优化对物理世界的控制，比如无人工厂、无人驾驶等。在汽车和飞机制造领域，数字孪生技术逐渐成为优化整个制造价值链和创新产品的重要工具；在能源领域，油田服务运营商通过获取和分析大量井内数据，建立数字模型，实时指导钻井作业；在医疗保健领域，心血管研究人员正在为临床诊断、教育、培训，创造高仿真的人类心脏数字孪生体；作为智慧城市管理的典型案例，新加坡使用详细的虚拟城市模型，用于城市规划、维护和灾害预警项目。

Markets and Markets的最新研究表明：2019年数字孪生市场的价值为38亿美元，预计2025年将增至358亿美元；IDC预测：到2022年，40%的物联网平台供应商将集成仿真平台、系统和功能来创建数字孪生，70%的制造商将使用该技术进行流程仿真和场景评估。

科技经济融合赋能新一代信息技术，加速重构生产生活各领域

5G、量子科技、大数据、人工智能等新一代信息技术加速创新突破，正在重塑全球经济和产业格局。美国白宫向国会提交2021财年联邦政府预算报告，提议将联邦研发支出增加到1422亿美元，尤其计划大幅增加人工智能和量子信息科学等未来产业的研发投资。德国计划到2025年，通过经济刺激和未来“一揽子”计划，把对人工智能的资助从30亿欧元增加到50亿欧元。欧盟拟为“数字欧洲”计划拨付75亿欧元，其中21亿欧元用于人工智能，以提高欧洲数字经济的竞争力。

以量子计算机、超级计算机为代表的高性能计算技术持续发展，应用面不断拓展。美国Hyperion Research公司预测，到2024年，私营部门在量子计算产品和服务的支出可能会增加两倍以上，从2019年的2.5亿美元增加到8.3亿美元。5G竞争进入白热化阶段，美国联合盟友在全球范围内打击中国华为等高科技企业，启动“净网”行动，意在消除中国在全球网络建设中的参与。各国关注下一代移动通信技术，纷纷开始布局6G技术，以争夺领跑地位。

5G时代的到来使得数字孪生城市建设陡然升温，其核心驱动力是把数据采集到虚拟空间进行处理之后，能优化对物理世界的控制。

科技经济融合赋能可再生能源技术，加速重构能源格局

科技经济融合推动风电、太阳能、氢能等可再生能源技术加速成熟应用，风电、光伏产业化处于世界领先地位，氢能、储能等新兴能源领域不断凸显，实验室研究和产业化探索齐头并进，能源格局加速重构。

在氢能领域，欧盟委员会发布《欧洲氢能战略》，未来十年将向氢能产业投入5750亿欧元，该战略被视为欧洲未来能源业的重要蓝图之一。法国推出1000亿欧元的“法国恢复计划”，其中110亿欧元用于运输业脱碳，92亿欧元用于支持可再生能源研究，重点关注制氢技术。

在太阳能领域，美国DOE在“太阳能技术办公室2020财年资助计划”框架下提供1.3亿美元资助先进太阳能技术研发，旨在提升太阳能发电的经济性、可靠性和安全性；在“碳利用计划”下投入1700万美元支持11个研发项目，以开发和测试利用电力或其他工业排放的二氧化碳转化为高价值产品的技术。

科技经济融合赋能新材料领域，深度重构多个产业领域

科技经济融合赋能高强轻合金、特种合金、碳纤维以及新型环保材料等技术加速突破，引领航空航天、电力电子、新能源等产业深度重构。

美国国家科学基金会先后向“材料研究科学与工程中心”和“化学创新中心”合计投入约2.6亿美元，围绕材料、化学领域制定新研究计划，旨在通过与跨学科、多机构的团队开展合作，应对相关领域挑战，并推动新技术发展。

瑞士洛桑联邦理工学院设计出的一种基于二维半导体材料的新型器件，可用于构建类似于大脑神经元的节能电子系统，未来有望应用于可穿戴设备和人工智能芯片领域。

中国天津大学成功研发出“全天候自愈合材料”，该材料能在严寒、深海和强酸碱等极限条件下快速自愈合，有望成为机器人、深海探测器和极端条件下各类高科技设备的“超级电子皮肤”。

中国天津大学成功研发出“全天候自愈合材料”，该材料能在严寒、深海和强酸碱等极限条件下快速自愈合，有望成为机器人、深海探测器和极端条件下各类高科技设备的“超级电子皮肤”。

科技经济融合赋能生物技术，重构生命健康产业格局

基因编辑领域，美国博德研究所研发出超精确基因编辑工具“Prime Editor”，不依赖DNA模板即可实现单碱基自由转换和多碱基增删，有望修正89%的已知致病性人类遗传突变；美国斯坦福大学开发出CRISPR多功能成像方法“CRISPR LiveFISH”，可实时观测活细胞中基因组编辑的动态变化。

合成生物学领域，美国加州大学旧金山分校构建出首个能放置在活细胞中并调控细胞功能的人工蛋白开关；美国华盛顿大学首次从头设计合成抗癌蛋白，大幅提升抗癌效果并彻底消除天然蛋白毒副作用；以色列魏茨曼科学研究所创制出可固定二氧化碳的大肠杆菌，使其从异养生物变成自养生物。

干细胞和再生医学领域，日本大阪大学完成全球首例诱导多功能干细胞（iPS细胞）培养角膜的移植手术；英国伦敦大学通过骨髓干细胞移植，清除患者体内艾滋病病毒；奥地利科学院分子生物技术研究所等机构利用人体iPS细胞培育出“高仿真”人体血管类器官，将大大促进血管疾病研究。

生物存储和计算领域，美国微软公司实现全自动DNA信息存储，突破DNA存储技术走向商业数据中心的关键步骤；美国哈佛大学开发出利用蛋白质存储数据的新方法，或比DNA存储更具优势；美国斯坦福大学开发出低能耗类脑“人造突触”，实现运算、存储同步；瑞士苏黎世联邦理工学院开发出以DNA为存储介质，可在几乎任何物体中存储信息的技术“万物DNA”。

细胞和基因治疗领域，美国BluebirdBio公司的全球首个β—地中海贫血病基因疗法Zynteglo获欧盟批准上市；美国FDA批准诺华公司的全球首个脊髓性肌萎缩症基因疗法Zolgensma上市；美国Editas Medicine和Allergan公司启动全球首个CRISPR人体内临床试验，以治疗莱伯氏先天性黑蒙症；美国宾夕法尼亚大学启动国内首例治疗癌症的CRISPR基因治疗临床试验。

未来经济的科技属性正在不断增强，科技与经济呈深度融合趋势，研究机构的前沿技术正在加速转化为现实生产力，不断重构生产关系，驱动经济社会加速迈入数智化新时代。