大国崛起，起源于制度创新，持续于科技创新。中国改革开放开启了制度创新，激活了各类主体的活力，释放了巨大的发展能量，驱动中国经济快速发展40年；进入新时代以来，党和政府高度重视科技发展，实施创新驱动发展战略，把开发科学技术资源作为驱动大国崛起的源动力，吹响了建设科技强国的号角。习近平主席指出：“实现‘两个一百年’奋斗目标，实现中华民族伟大复兴的中国梦，必须坚持走中国特色自主创新道路，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，加快各领域科技创新，掌握全球科技竞争先机。”为新时代科技创新指明了方向。因此，深入认识、准确把握、主动适应当代科技创新大势，是新时代实现高质量发展根本要求，是进一步推动中国经济社会发展的根本动力。

一、深入认识科技创新的真内涵

科技创新是复合名词，包括科学发现、技术发明和科技成果商业化的创新行为等在内的全部内涵。既不能将其简单地理解为“科技研发（包括科学研究和技术开发）”，也不能够将其片面理解为“科技成果商业化的创新行为”。正确认识科技创新，包括两个相向而行的活动进路，即基于科学发现端的“供给侧”路线：基础研究（科学发现）-应用基础研究（应用研发）-关键技术研发（技术发明）-工程化集成与验证（产品化设计）-商业化应用（满足市场需求）；基于市场需求端的“需求侧”路线：市场洞见（发现需求）-产品或项目策划（产品规划）-产品开发（技术攻关）-科学研究支撑（科学难题破解）。正如普林斯顿大学李凯教授所言“科研和创新不是一回事。科研是将金钱转换为知识的过程，而创新则是将知识转换为金钱的过程。”把科研当作创新，会忽视科技成果商业化；把创新当作科研，会忽视基础科学研究。习近平明确指出：“要加大应用基础研究力度，以推动重大科技项目为抓手，打通‘最后一公里’，拆除阻碍产业化的‘篱笆墙’，疏通应用基础研究和产业化连接的快车道，促进创新链和产业链精准对接，加快科研成果从样品到产品再到商品的转化，把科技成果充分应用到现代化事业中去。”没有基础科学研究，永远难以站到科技前沿；没有科技成果商业化的创新，就难以满足国家重大需求，难以驱动经济发展。

理解科技创新，还必须深入理解科技革命。科技革命分为科学革命、技术革命及其带来的产业革命，这是一个具有时间序列属性的、逐次推进的过程。钱学森指出：“科学革命是人类认识客观世界的飞跃，技术革命是人类改造客观世界技术的飞跃。而科学革命、技术革命又会引起全社会整个物质资料生产体系的变革，即产业革命。”据科技史学家判断：人类经历了两次科学革命、三次技术革命和三次产业革命。两次科学革命即16世纪中叶-17世纪末以天文学、经典力学为代表的近代科学体系的诞生；20世纪初以相对论和量子论为代表的自然科学理论根本性变革。三次技术革命分别是：始于18世纪中叶的英国，以蒸汽机的发明与应用及机器替代手工劳动为主要标志的第一次技术革命；始于19世纪30年代，以电力技术和内燃机的发明为主要标志的第二次技术革命；始于20世纪40连带前后，以电子技术、计算机、信息网络技术发展的第三次技术革命；三次产业革命分别是机械化革命、电气化革命、自动化和信息化革命。当下是否处于第三次科学革命、第四次技术革命和产业革命的关键期尚无定论，中国科学院院长白春礼将两次科学革命和三次技术革命累加认为发生了5次科技革命，正在发生第六次科技革命，并认为“中国再也不能与新科技革命失之交臂，必须密切关注和紧跟世界经济科技发展的大趋势，在新的科技革命中赢得主动”。习近平主席指出：“当今世界，新科技革命和全球产业变革正在孕育兴起。”

二、准确把握科技创新的新趋势

科技创新是一个涉及到科学、技术及其商业化的全过程，科技创新的趋势既涉及到科学发展趋势，也涉及到技术发展趋势，还涉及到科技成果产业化的趋势，另外，还涉及到社会生产或生活对科技的需求。笼统地说科技创新趋势，忽略了这三者之间的区别及其内在逻辑联系。

从总体上看，其一，科技创新越来越需要强化基础研究。对于中国更加需要从原始创新上有重要突破，中国很多被“卡脖子”的技术，是因为基础研究尚没有取得重要突破。要想站到世界科技前沿，基础科学研究必须进入世界一流，必须为人类科学发现做出原创性贡献。其二，科技创新越来越需要满足国家重大战略需求。国与国之间的竞争表面上看是产业的竞争，其背后实质是科技竞争，国家安全和产业安全最终需要科技来支撑，科技是构筑国家核心竞争能力的制胜武器。习近平指出“科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运”。“要强化战略导向和目标引导，强化科技创新体系能力，加快构筑支撑高端引领的先发优势，加强对关系根本和全局的科学问题的研究部署。”其三，科技创新越来越需要多学科融合。无论是基础科学，还是先进技术，都需要多学科交叉融合，学科分化、深化和交叉融合成为重要趋势。习近平指出“学科之间、科学和技术之间、技术之间、自然科学和人文社会科学之间日益呈现交叉融合趋势。” 中国科学院白春礼院长认为：“前沿基础研究向宏观拓展、微观深入和极端条件方向交叉融合发展，一些基本科学问题正在孕育重大突破。”不同领域的技术融合集成，才能够催生出重大的技术突破、重大工程的实现，才能够孕育一批具有重大变革前景的产业。其四是科技创新越来越需要多主体协同。重大科学问题或难题越来越复杂，需要多学科、多机构、多团队的合作与协同创新，全球合作已逐步成为基础研究的一个重要的方式。习近平指出“科学技术是世界性的、时代性的，发展科学技术必须具有全球视野。不拒众流，方为江海。自主创新是开放环境下的创新，绝不能关起门来搞，而是要聚四海之气、借八方之力。”开放式、多主体、跨国化、跨学科、跨领域的合作创新，努力构建合作共赢的伙伴关系，开放合作中创新成为成就一个创新大国梦想。科技创新不是科技研发部门的事情，要将创新链融入到产业链中去，满足国民经济发展需求。其五，科技创新供给侧和需求侧进路大幅度缩短。无论是基于科学发现的创新供给侧进路，还是基于市场需求的创新需求侧进路，都将会进一步融合缩短，一旦有科学发现，就很快转化为技术，进而实现商业化应用；一旦市场需求明确，有强烈的技术需求，很快就会在科学机理上有新的突破。这种双向互动将大大加快科技创新进程。

从具体领域来看，其一，生命科学成为21世纪的主导科学，生物技术突飞猛进发展。生命科学是研究生命现象、生命活动的本质、特征和发生、发展规律，以及各种生物之间和生物与环境之间相互关系的科学。脑科学成为研究重点且技术化应用领域广泛，人脑活动图谱和工作机理的逐渐揭示，极大带动人工智能等相关技术发展；基因组学持续发展并开始向产业化大规模迈进，细胞科学技术研究进入新的发展阶段为医学进步做出巨大贡献；合成生物学从整体微观层面认识生命活动的规律，为探索生命起源和进化，新一轮生物技术的浪潮正在兴起；生物科学与信息技术融合将涌现出大量新的应用，生命科学带动制药业和农业的快速发展。其二，信息科学及其技术正在改变人类社会。网络科学和技术发展，在人与人、人与物、物与物、人与服务的各个方面，显示出巨大的融合渗透作用，正在改变人类的生活方式和生产方式，促使人类从传统的物理世界向物理和虚拟并行的世界迈进，人机并存和交互行为所引起的生活和生产场景将发生巨大变化。大数据、物联网、云计算、人工智能、机器学习、区块链、量子通讯和计算、增强现实等科学技术创新风起云涌，不仅自身在不断进化创新，而且会渗透到社会各个领域改变整个世界的存在状态。随着5G时代到来，新一代信息技术向更高速度、更大容量、更低功耗发展，催生出经济社会形态发生深刻变革，创新空间规模巨大。其三，材料科学与技术的突破性发展成为创新的基础支撑。材料科学涉及到物理学、化学、生物学等多个学科领域，纳米科技、量子点技术、石墨烯材料、泡沫金属、陶瓷复合材料、生物合成材料和非硅信息功能材料等领域的科技创新层出不穷，支撑芯片技术、机器制造技术、医学技术、信息传输技术等获得新的创新可能，将大大加快产业新发展。可以恢复原本形状的记忆金属智能材料与3D打印结合形成的4D打印技术，工业生产模式将发生质性飞跃，大批量生产正在向定制化分布式生产转变，DIY和个性化定制将成为社会大众参与创新的重要切入口。其四，能源科学与技术发展将改变人类能源结构。太阳能、潮汐能、风能、地热能、核能等科学和技术问题的解决和突破性创新，将大幅度改变人类的能源结构和利用效率。据国际能源署（IEA）预测，到2035年可再生能源将占全球能源的31%，成为世界主要能源。世界上第一个全超导托卡马克(EAST)东方超环实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行，标志着中国核聚变清洁能源领域有望在世界率先获得产业化利用，那将是一场颠覆式的能源革命。能源区块链技术的去中心化存储、信息高度透明等优势，将实现能源的数字化、分布式精准管理，被认为是颠覆性革命浪潮的核心技术。总体上看，能源将继续向着低碳化、绿色、高效方向发展。其五，空间科学与技术成为国际角逐焦点。空间科学是包括天文学、地质学、地球物理学、环境科学、计算机科学及其它边缘学科交叉渗透、相互融合的一门新型交叉科学，探索太空环境和宇宙演化规律，建立天基与地基相结合的观测系统、大尺度星座观测体系，提升对地观测、全球定位与导航、深空探测、综合信息利用能力，具有巨大的科技创新牵引作用；卫星通信、卫星电视直播、卫星导航定位等成为促进地面军事、经济和社会生活具有重要战略意义，太空已经成国防安全的战略制高点。空间观测技术创新，人类深入认识宇宙起源和演化、对神秘黑洞、暗物质与暗能量认识的深入、引力波的发现、地球外生命智慧的探索将引发新的科技革命或技术革命。海洋新技术突破及其研发应用，将为海洋资源开发、海洋经济发展和海洋安全提供强大的科技创新支撑。正如白春礼院长所言：“国际科技竞争日趋激烈，科技制高点向‘深空、深海、深地、深蓝’拓进。” 总之，科技创新在各大学科领域和各行各业都在孕育着一场新的革命，这场科技创新运动，是科学技术及产业发展到一定阶段的必然现象，我们要能够把握其发展趋势，抓住新的科技革命机遇，实现中国崛起之梦想。

三、主动适应科技创新的新需求

当今世界科技创新突飞猛进，为了实现科技强国伟大目标，必须能够主动适应科技创新提出的新需求，从制度、环境、人才、投入和产业需求等层面，为加快我国科技创新创造条件，释放创新能量，扩展创新空间。

主动适应科技创新需要深化科技体制改革。习近平指出“全面深化科技体制改革，提升创新体系效能，着力激发创新活力。创新决胜未来，改革关乎国运。科技领域是最需要不断改革的领域。”从科技创新治理角度来看，科技体制改革仍有很多“难点”需要突破，不同科技创新主体定位模糊，大学和科研机构忙于申请项目和发表论文，面向经济主战场和国家重大战略需求不够；企业作为创新主体研发投入不足，依靠科技创新驱动发展意识不强；创新链与产业链之间缺乏有效对接，“唯帽子”“唯论文”现象还比较严重；科技资源配置模式有待于进一步优化，科技创新短期政策性内容过多，缺乏相对稳定的法制建设；知识产权意识有待进一步提升，崇尚科学、鼓励创新的社会氛围还不浓厚。等等这些，都需要依靠深化改革来完成，需要强化科技体制的顶层设计，依靠法治固化科技创新激励，减少政策的短期性。

主动适应科技创新需要营造良性创新生态。科技创新是一项系统工程，特别是重大科学技术问题，需要具有全球视野、面向科技前沿、站在科技的制高点，实施战略引导，构建创新生态圈，通过建制化科技力量主导、全社会协同的系统创新，来满足国家重大科技创新需求。产业的关键技术或核心技术的突破，需要建立以企业为主体的创新生态，将企业创新系统、供应链创新系统、产学研协同创新系统、科技服务系统、共性技术竞合创新系统和政府创新激励系统融为一个创新生态圈，形成共生、互融、共赢的良性生态机制，将创新链、产业链、价值链和政策链准确对接，相互促进，彼此支撑，形成政府、科研院所、大学、企业、科技服务机构等在创新链不同环节的功能定位清晰、合作支撑有效、协同创新顺畅的科技创新生态，全面提升我国在全球创新格局中的生态位势。

主动适应科技创新需要优化人才培养模式。人才是科技创新的主体，是各种创新要素中最为活跃的要素。人才培养模式决定了人才结构和质量，这就需要教育体制和人才培养模式顺应科技创新型需求而发生变革，高等教育体制改革时不我待，知识灌输的教学模式和以就业为导向考核模式，严重落后于科技创新对人才的需要，必须强化科学精神塑造、科学思维训练和创新能力培养。习近平指出“全部科技史都证明，谁拥有了一流创新人才、拥有了一流科学家，谁就能在科技创新中占据优势。”“要创新人才评价机制，建立健全以创新能力、质量、贡献为导向的科技人才评价体系，形成并实施有利于科技人才潜心研究和创新的评价制度。”减少行政性评价，让市场发挥人才资源配置的决定性作用，克服各种“为评价而评价”“唯帽子而做研究”的浮躁风气，让人才真正把精力放在科技创新上，而不是满足于各种指标或申报各种头衔上。

主动适应科技创新需要加大科技研发投入。改革开放以来，科技研发投入逐年增加，特别是国家投入增加很快，但是，企业研发投入相对不够，企业是创新主体，也应该是创新投入主体，只有企业创新投入得到提升，才能够进一步适应当今科技创新的新需求。习近平指出：“要推动企业成为技术创新决策、研发投入、科研组织和成果转化的主体，培育一批核心技术能力突出、集成创新能力强的创新型领军企业。要发挥市场对技术研发方向、路线选择、要素价格、各类创新要素配置的导向作用，让市场真正在创新资源配置中起决定性作用。”国家要将主要的精力和科研经费投入到重大战略需求上，重点投入国家实验室、大科学计划、大科学工程、大科学中心建设，强化科技创新基础设施建设、基础科学和应用基础科学研究，重点作用于整个科学体系的源头，夯实世界科技强国建设的根基。

主动适应科技创新需要加快发展方式转变。一方面，科技创新面向经济主战场，目的是增强国家竞争力；另一方面，科技创新也需要经济社会发展方式转变，主动依靠科技创新驱动发展。中国经济发展依赖于资本、劳动和土地要素投入的时代正在成为过去，依靠创新驱动的发展方式正在生成，创新将成为驱动发展的第一动力。各类经济社会主体都必须要高度重视科技创新在社会生产发展中的重要地位和关键作用，切实转变发展方式。恩格斯说过：“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”产业发展对科技的需求是科技创新的强大拉动力或推动力。企业要立于市场不败之地，唯有构建创新能力，依靠科技创新；产业要具有竞争力，必须控制关键技术或核心技术，唯有依靠科技创新。中国庞大的制造业体系和巨大的市场需求，一旦将发展动力转化为依靠科技创新，将形成巨大的拉动科学技术突飞猛进地发展的需求力量。