综述篇

第一章 制造业创新中心建设背景

第一节 全球制造业创新发展情况

一、发展背景

（一）新一轮科技革命和产业革命正在孕育兴起

当前，世界科技格局和产业格局发生了深刻变化，以新技术突破为基础的科技革命和产业革命呈现加速态势。全球知识创造和技术创新的速度明显加快，学科交叉融合加速，科技创新活动不断突破地域、组织、技术的界限；传统意义上的基础研究、应用研究、技术研发和产业化的边界日趋模糊，技术创新和成果转化更加快捷；新一代信息通信技术迅猛发展和深度应用，新能源、新材料、生物技术等领域多点突破。关键技术交叉融合，多领域技术的群体突破和技术产业的跨界融合成为显著特征。全球范围内产业升级的步伐明显加快，结构调整的力度前所未有，新一轮科技革命和产业变革正在兴起。

（二）创新是应对严峻国际挑战的主要动力

过去10年，世界经济接连遭受考验。2008年国际金融危机爆发，2010—2012年欧洲出现主权债务危机，2014—2015年全球大宗商品价格调整。近几年，世界经济开始回暖复苏，但影响经济全面复苏的不确定性因素和风险仍然较多。例如，西方国际贸易保护主义抬头、“新冷战”思维、国家利益优先等已开始严重影响世界经济秩序。世界范围内生产力、生产方式、经济社会发展正发生着深刻的变革，金融危机的冲击和深层次影响将长时间存在，未来几年世界经济仍将保持低速增长。不过，结合当前各国做法，预计全球研发投入力度将会进一步加大，创新要素配置效率将会进一步升高，必将带动全球科技基础和创新能力以更快的速度提升，科技创新对世界经济的复苏和增长的引导与推动作用将会更强。

（三）创新是抢占新科技革命和产业革命主导权的关键手段

新一轮新科技革命和产业革命正深刻影响着全球技术要素和市场要素配置，给当前的产业形态、产业结构和产业组织方式带来了深刻变化，催生了诸多全新产业，将会重塑全球经济结构和竞争格局，很可能将对人类经济活动和社会生活产生根本性影响。

为在新一轮科技创新浪潮中占据优势地位，世界各国纷纷以加强关键领域技术创新为核心，加快应用新一代信息通信技术，力图掌握新科技革命和产业革命的主导权。例如，美国积极开发和应用人工智能、数字化设计与制造等先进制造技术；德国实施“工业4.0”战略，支持工业领域新一代革命性技术的研发和创新；日本大力推进新一代无线网络技术的应用，我国也发布并实施了制造强国战略。

（四）创新是实现经济可持续增长的根本保障

2008年后，全球经济增长的动力正在发生深刻变化。传统意义上推动全球经济增长的一些动力因素，被证明是泡沫现象难以为继，比如英国以金融高端服务为代表的虚拟经济在金融危机中就遭受到了严重打击。全球经济增长格局加速分化，欧美等发达国家积极寻找持续而强劲的新动力。目前来看，科技创新已成为各国共同的战略选择。美国、英国、德国和中国等国家都纷纷加大对创新的布局力度，将创新提升到国家发展战略的核心层面，依靠科技创新挖掘经济发展新动力、培育新经济增长点，提升国家竞争力，推动经济持续健康发展。

二、各国加快部署国家创新战略

进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，世界上很多国家都相继提出了一系列以提升创新能力为核心，对教育、科技、经济等各方面具有全局带动性的指导方针和战略举措，形成了各具特色的创新战略。以美国为代表的发达国家，力图依靠创新维护其已建立的优势地位；以中国为首的发展中国家，也希望凭借创新为突破口奋起直追。

（一）美国：国家创新战略确立了创新的核心战略定位

从全球范围来看，美国国家创新战略具有体系完备、延续性较强的特点。美国政府分别于2009年、2011年和2015年发布了三个版本的国家创新战略。新版国家创新战略首次公布了美国创新生态系统的六个关键要素，包括投资创新基础要素、激发私营部门创新、营造一个创新者的国家、创造高质量就业岗位和持续经济增长、推动国家优先领域突破和建设创新型政府服务大众，在此基础上强调了九大重点支持战略领域：先进制造、精密医疗、大脑计划、先进汽车、智慧城市、清洁能源和节能技术、教育技术、太空探索和计算机新领域，力图确保美国先进制造业在全球的领导地位。

从2009年的《美国创新战略：推动可持续增长和高质量就业》Strateg （Afor American Innovation: Driving Towards Sustainable Growth and Quality Jobs），到2011年的《美国创新战略：确保我们的经济增长与繁荣》（A Strategy FoAmerican Innovation: Securing Our Economic Growth and Prosperity），再到201年的《美国创新新战略》（New Strategy for American Innovation），3版国家创新战略是美国政府对未来科技创新作出的重大决策部署，体现了对国家创新战略顶层设计的高度重视，奠定了创新在美国促进经济增长和赢得未来竞争中的核心战略地位。

7. 年间美国创新战略经历了3次更新，其战略目标更加明确，战略措施也更为具体，具有4个特征：

（1）重视创新要素的投资，包括教育投资、基础研究投资和基础设施投资。

（2）重视为私营部门创造良好环境，不断激发私营部门的创新活动。

（3）重视公共投资在关键领域的推动作用，明确优先发展领域。

（4）创新主体呈现出多元化、大众化的特征，在推动私营部门创新方面提出“打造创新者国家”的新概念，强调发挥全民创新潜力。

（二）英国：重视系统布局国家科研与创新体系

总体而言，英国政府一直比较重视科研与创新政策的制定与实施，注重系统部署国家创新体系。回顾近年来英国的国家创新体系，大体上可分为个阶段：

第一阶段：20世纪90年代至21世纪初。英国政府在这一阶段发布了一系列科技政策和科技计划，为英国构建国家创新体系奠定了框架基础。在1994年、1998年、2000年和2001年，政府白皮书均以创新为主题，后来又先后发布了《创新与投资》《在全球经济下竞争：创新挑战》《2004—2014年科学与创新投资框架》和《从知识中创造价值》等战略文件。此外，英国最高科技决策机构——科学技术委员会也在这一阶段成立。

第二阶段：2008年至2015年左右。2008年金融危机爆发后，英国经济大幅衰退。为尽快从金融危机的重创中复苏，英国政府对创新和制造业复苏给予了异乎寻常的关注，开始系统部署英国国家创新生态系统，促进制造业和服务业融合。英国商业、能源和产业战略部明确提出，在快速变革的全球经济中，英国的繁荣高度依赖于科学创新和技能提升的数量和质量，英国现代产业经济的核心和知识经济的基础就是科技创新。

为此，英国政府一方面重新分析评估英国的创新体系和创新绩效，另一方面重新审视自身的定位，加强顶层的统筹规划，完善创新体系建设。先后制定了《以增长为目标的创新与研究战略》（Innovation and Research Strategy for Growth）《制造业的未来：英国面临的机遇和挑战》（The Future of Manufacturing: a NewEra of Opportunity and Challenge for the UK）等一系列产业创新发展战略，把科学和创新置于英国长期经济发展计划的核心位置，力图使英国成为全球最适合科技和商业发展的国度。

第三阶段：大致可以认为是从2016年至今，也就是英国脱欧公投后。英国政府在该阶段遇到新挑战，开始加大优势领域投入，加快产业创新。

在这一阶段英国政府的两大重要举措不容忽视：

（1）于2017年11月27日，发布了《产业战略：建设适应未来的英国（Industrial Strategy: Building a Britain Fit for the Future）白皮书，在创新方面提出了3项量化指标，即到2027年，研发经费支出占GDP的比重提升至2.4%；在新设立的产业战略挑战基金项目中投入7.25亿英镑，以充分挖掘创新的价值；改善英国的税收体系以支持创新，将研发产业的税收减免比例提高至12%，旨在把英国建设成为全球最具创新能力的经济体。

（2）在2017年，整合了英国现有科研与创新机构的职能，组建国家级科研资助机构——英国研究与创新署（UK Research and Innovation，UKRI），统一管理全国科研和创新。英国研究与创新署是英国最高的科研与创新管理机构，每年掌管60亿英镑的科研与创新专项预算，确保政府的研究和创新经费在最大范围内得到最有效的利用。

（三）德国：以高科技战略为纲不断完善国家创新体系

德国一直非常注重科技创新。从20世纪70年代开始，联邦政府就出台了一系列促进科技创新的战略规划和配套政策，这些科技政策的战略目标也由开始的追求经济合理化逐渐转为社会价值合理化，一并构成了德国的国家创新战略。例如，早在1972年，德国就成立了联邦研究技术部，以实施政府对科技工作 的宏 观调 控。1977年，德国研发支出占国内生产总值的比重已经达到2.3%，总量仅次于苏、美位居世界第三。2004年，德国政府规定马普学会、亥姆霍兹联合会、弗劳恩霍夫协会、莱布尼兹科学联合会等大型研究协会的研究经费每年保持至少3%的增长。

总体看来，德国的国家创新战略体系延续性较好，基本上以高科技战略为总纲，每隔4年发布一份高科技战略实施计划，统筹从基础研究到应用全程，凝聚各领域和各部门的研究与创新成果，同步出台相应的配套政策和行动计划，最终形成系统化的创新网络布局。截至目前，德国分别于2006年、2010年、2014年和2018年发布了4份高科技战略，每一个新版本都是对前一个版本的延续和完善。高科技战略经过数年的执行，实施效果显著。

2006年，联邦政府首次发布第一个全国性的（High-tec《德国高科技战略》Strategy for German），提出到2009年，政府的高技术投资额将达到146亿欧元，重点支持17个高技术领域的研发。

2010年，德国发布《德国高科技战略2020：思想·创新·增长》（202High-tech Strategy for German: ldea, Innovation, Growth），战略重点不仅局限于关注具有市场发展潜力的具体科学技术，而且从国家整体层面涵盖了德国联邦政府各部门的研究和创新促进措施。这一版的高科技战略提出到2015年，研发经费支出在国内生产总值中的比重要提高到3%，确立了11项未来研究项目。

上述战略发布后，德国于2012年推出了《高科技战略行动计划》，计划在2012—2015年投资约84亿欧元，以支持该战略所提出的11项未来研究项目。而目前已广为人知的德国“工业4.0”战略是联邦政府在2013年发布的，旨在支持德国工业领域新一代革命性技术的研发与创新。

2014年，德国发布《新高科技战略——为德国而创新》，引入更多新主题和资助模式，提出要把德国建设成为为全球创新的领导者。该战略包括5个核心要素：关乎价值创造和生活质量的优先“未来课题”、网络化和成果转化、增强经济界的创新活力、创造新友好的框架条件、提高透明度与公众参与，以及6项优先发展任务：数字经济与社会、可持续经济与能源、创新工作环境、健康生活、智能交通、公民安全，并提出了“一揽子”创新政策用于促进制造业发展。

2018年，德国政府《高科技战略2025》（High-tech Strategy 2025）在联邦内阁通过并发布。作为德国未来高技术发展的指导方针和德国政府为继续促进研究和创新而确定的战略框架，新一轮高科技战略明确了德国未来7年研究和创新政策的跨部门任务、目标和重点领域，以“为人研究和创新”为主题，将研究和创新更多地与国家繁荣发展目标，即可持续发展和持续提升生活质量相结合。通过实施新一轮高科技战略，德国政府的新目标是，到2025年全社会研发投入占国内生产总值的3.5%，以进一步稳固德国研究和创新世界强国地位。

第二节 我国制造业创新发展情况

经过多年的发展，我国制造业的创新活动在产业发展和参与国际竞争中发挥了积极作用，制造业创新体系建设取得显著进展：企业研发主体建设成效显著，自主创新能力显著增强，创新载体建设不断加强，产学研融合不断深化，创新创业环境明显改善。

一、发展现状

（一）科技创新能力持续提升

经过多年积累，我国创新实力大幅提升，在创新的投入和产出方面均进入世界前列。2017年全社会研发投入达到1.76万亿元，比上年增加1929.4亿元，同比增长12.3%，增速较上年提高1.7个百分点，研发投入强度达到2.13%，比上年提高0.02个百分点。2017年，我国发明专利申请量为138.2万件，同比增长14.2%。共授权发明专利42.0万件，其中，国内发明专利授权32.7万件，同比增长8.2%。发明专利授权量的快速增长，显示我国创新主体的创新水平不断上升。

（二）重点领域关键核心技术取得突破

经过多年努力，我国逐步掌握了一批关键技术。在一些核心领域，已经从跟跑者变为同行者，甚至领跑者。超超临界燃煤发电、特高压输变电、杂交水稻、海水稻等技术世界领先，移动通信、语音识别、新能源汽车、第三代核电“华龙一号”、掘进装备等技术跻身世界前列，集成电路、C919大型客机、高档数控机床、大型船舶装备等制造技术加快追赶国际先进水平，龙门五轴机床、8万吨模锻压力机等装备填补多项国内空白，自主研发的人工智能深度学习芯片实现商业化应用，核心技术掌控能力显著增强。我国国家科技重大专项取得重大进展。例如，核心电子器件专项、高端通用芯片及基础软件产品专项、新一代宽带无线移动通信网专项、高端数控机床与基础制造装备专项、航空发动机及燃气轮机专项等科技重大专项在关键核心领域取得了一系列振奋人心的重要成果。支撑装备核心电子器件自主保障率从不足30%提升到85%以上。超算CPU双精度浮点峰值运算速度达到3万亿次/秒。我国主导的TD-LT 4G国际标准已在世界范围大规模应用，我国提出的5G新型网络架构等新技术也纳入国际标准，移动通信完成“2G跟随、3G突破、4G同步”的跨越，有望实现“5G引领”。2008—2017年我国研发经费投入总量、增长率及研发投入强度情况见图1-1。

（三）企业创新主体地位进一步加强

企业作为技术创新的主体，研发投入占全国研发投入的比重较大，持续保持在75%左右。近年来，企业R&D （研究与开发）经费支出逐年增长，从2008年的3381.7亿元增长到2017年的13464.9亿元，占全国研发经费总量的76.5%，研发投入增长态势良好。企业研发主体建设成效明显，规模以上工业企业建立的研发机构数量大幅增长，如图1-2和图1-3所示，企业办R&D机构数由2008年的17555个增至2017年的82667个，规模以上工业企业开展研发活动的企业比例由2008年的6.2%提高到2017年的27.4%。

（四）创新载体建设不断完善

自20世纪80年代开始，我国建设了一大批制造业创新载体。截至2015年年底，科技部牵头建设了481个国家重点实验室、478家国家工程技术研究中心，发展和改革委员会牵头建设了158个国家工程实验室、132家国家工程研究中心、1187家国家认定企业技术中心，教育部牵头建设了38家2011协同创新中心等创新载体。这些创新载体在增强我国技术创新能力，促进科技成果向生产力转化，缩短成果转化的周期等方面发挥了重要作用。2016年，工业和信息化部启动制造业创新中心建设，目前已经建成13家国家级制造业创新中心，培育认定了107家省级制造业创新中心。

二、存在问题

（一）创新链与产业链融合不够

当前我国制造业大而不强，科技与经济的关系结合不紧密，科技成果转化不畅，创新资源碎片化和产业协同创新体系尚不完善。长期以来，我国科技管理条块化分割，科技创新资源投入相对分散，科技资金分散，这在一定程度上造成各领域科技资源碎片化，资源配置的短缺与重复现象并存；同时，创新活动分散导致了难以形成创新链，科技成果也无法与产业链其他环节的技术匹配衔接，进而影响科技成果的产业化。2017年，我国科技进步对经济增长的贡献率为57.5%，与发达国家70%左右的水平差距较大。我国科技创新对产业发展的贡献不足，主要原因在于产业共性关键技术供给主体的缺失和产学研合作不够紧密。一方面，由于评价机制、利益导向不同，企业、高校、科研院所等各创新主体之间难以建立有效的合作机制，产学研协同创新和深度融合不够，大量的创新成果停留在论文、专利阶段，没有转化为现实生产力，创新链上研发与产业化环节出现脱节；另一方面，技术市场发展滞后，高校和科研院所更倾向于自己设立公司进行成果转化，而不是转让给相关企业进行推广应用，对产业发展的带动作用造成影响。

（二）创新载体建设缺乏系统布局

自20世纪80年代以来，我国现有的国家工程研究中心、国家工程技术研究中心、国家重点实验室、国家工程实验室等创新载体位于“技术产生—扩散—首次商业化—产业化”创新链条上的不同位置，造成创新链脱节断裂问题，创新过程中的“孤岛现象”显现，难以形成创新合力，导致一些重点领域迟迟无法实现整体突破发展。近几年，新一轮创新资源分散现象已经开始显现。2016年以来，工业和信息化部、科技部、国家发展改革委相继出台了《制造业创新中心建设工程实》施指南（2016—2020年）《国家技术创新中心建设工作指引》《国家产业创新中心建设工作指引（试行）》等文件，分别计划在“十三五”期间建设15家国家制造业创新中心、20家国家技术创新中心及若干家国家产业创新中心。这3类新型创新载体都聚焦于产业前沿、共性技术研发和转移，职能定位存在交叉重叠，存在资源投入分散、重复等现象。并且，现有创新载体缺乏合作机制，无法发挥整合资源、协同创新的枢纽作用，以至于各自形成创新的“闭路循环”。

（三）关键核心技术受制于人

目前，我国制造业创新能力还不够强，在许多领域都存在明显短板，不仅传统产业中基础元器件、基础零部件、工业母机依赖进口，而且工业机器人、芯片、操作系统、基础软件、航空发动机、高端医疗器械、新材料等新兴产业领域被国外企业垄断。工业和信息化部对30多家大型企业130多种关键基础材料调研结果显示，32%的关键材料在我国仍为空白，52%的关键材料依赖进口，绝大多数计算机和服务器通用处理器、95%的高端专用芯片、70%以上智能终端处理器及绝大多数存储芯片依赖进口。在装备制造领域，运载火箭、大飞机、航空发动机、汽车等关键零部件精加工生产线上95%以上制造及检测设备（如高档数控机床、高档装备仪器等）都依赖进口，与发达国家有存在明显的差距。

（四）制造业创新生态环境有待优化

制造业企业在激烈的市场竞争中获得生存与发展，离不开技术与管理等创新，创新的程度和效率与创新生态环境密切相关。目前，我国企业的创新主体作用仍发挥不够，特别是科技型小微企业的创新潜力未得到充分发挥，主要表现为鼓励支持创新的政策落实不到位，财政科技资金使用效率不高；知识产权和标准等创新竞争工具的作用尚未充分发挥，企业有效运用知识产权和技术标准参与市场竞争的能力尚显不足；促进制造业协同创新的各类行业性公共服务平台建设仍不足；支持创新的文化氛围和制度环境还未真正形成，亟待为这些企业创造良好的创新生态环境。

面临上述困境，我国亟须打造新型创新链，实现由引进技术为主向自主创新为主的转变；打造新型产业链，实现由单项技术产品攻关向全要素汇聚的产业链转变；打造创新生态系统，实现由关注单一企业局部创新、环境改善，向重视营造产业跨界、协同创新环境转变。加快构建能够承担从技术开发、转移扩散到首次商业化的新型制造业创新平台，完善制造业创新体系，推动科技创新、模式创新、管理创新、业态创新、机制创新等全面创新，塑造我国制造业国际竞争新优势，为制造强国建设提供有力支撑。