“21世纪大挑战”奥巴马创新战略的关键一环

□工信部赛迪智库世界工业研究所

 吕萍 陈永广

在美国奥巴马政府加紧推动创新战略的重要举措中，“21世纪大挑战”计划是重要一环。该计划由美国白宫科技政策办公室首先提出，对美国的能源、教育、环保、卫生、信息技术、制造业、国家安全及太空科技等领域提出了具体的创新目标。美政府、私营机构和科研院所等各相关领域机构正在加紧落实。美国政府力图通过落实该计划，进一步提高美国的创新能力，为维持全球领导地位提供战略支撑。

“21世纪大挑战”计划的内容

“21世纪大挑战”具有五个特点：第一，“21世纪大挑战”计划涉及的领域对健康、能源、可持续发展、教育、经济、国家安全以及人类探索等都具有很大影响。第二，“21世纪大挑战”计划的目标是宏伟的，但也是可以实现的。第三，“21世纪大挑战”计划是极具竞争力的，在本质上也是极具吸引力的，应该能够激发民众发挥想象力的激情。第四，“21世纪大挑战”计划是有限度的。大挑战应该有着可以测评计划成功与否的标准，以及计划最终完成的具体时间表。第五，“21世纪大挑战”计划有助于推动科技领域的创新以及创新成果在应用领域的推广。

“21世纪大挑战”有五个实施主体：一是美国政府部门正在加快实施“21世纪大挑战”的各项计划，如美国能源部的“太阳弹计划”和电动汽车计划，国际开发署的“拯救初生婴儿计划”和国家航空航天局的“绿色飞行挑战计划”等。二是慈善家和基金会可以组织资助一些他们所声称的一些公益性的人类大挑战，企业将更多的投身到大挑战计划中来，如IBM通过在计算机和人工智能取得的进步，在国际象棋比赛击败人类对手，而更多的企业和慈善家通过资助刺激性奖金来参与这些计划。三是风险资本家为了追求大挑战也在推动金融创新，开展投资创业项目，进而获取企业和社会组织的支持，产生经济和社会利益的回报。四是研究型大学已经加入了大挑战计划中，如杜克大学和南加州大学已经加入了国家工程院推出的“大挑战学者奖励计划”，培养能够应对21世纪工程大挑战的卓越工程师。五是媒体和作家将有助于提升大挑战在创新文化中所发挥的作用，促使更多的科幻小说变成科学现实。

“21世纪大挑战”主要集中在八个创新领域：一是在能源领域，力争在2020年前，将太阳能电池应用率提升至与煤炭、天然气大致相当的水平；建立更安全、便捷和经济的核能设施；推广轻型、耐高温等材料的普及应用等。二是在教育领域，研发价格低、容量大的电子阅读器，改善中小学生尤其是弱势家庭孩子的受教育水平；研发“数字导师”软件，使每个孩子都有机会接受个性化的远程教育等。三是在环保领域，利用微生物和纳米技术降低废水利用率；加大研发有毒化学药剂的绿色替代品，以减少有毒物质对环境的损害；建立地球生物的脱氧核糖核酸数据库，以支持医药研发等。四是在卫生领域，大幅降低糖尿病等疾病的医疗成本；研发更高效的人类基因组图排序，并借此提供更迅捷和个性化的药品处方服务；加快艾滋病、肺结核和疟疾等疫苗的研发等。五是在信息技术领域，研发可适用各种语言的实时翻译工具；研发可戴在手腕上的超级计算机；建立“网络免疫”系统，防止各类网络威胁和攻击；提升远程视频技术等。六是在制造业和小企业领域，确保美国在太阳能电池、电动汽车电池、风力发电机等领域的领先地位；积极研发隔温、防水等新的制造业工艺；在全国各城市推广“灵活许可”计划，提高开办小企业的审批效率等。七是在国家安全领域，为美军士兵配备一系列“超级能力装备”，主要包括X光透视仪、“蜘蛛人”爬墙装备、“蜻蜓”机器人、可抵御穿甲弹的防弹背心、“隐身”斗篷等。八是在航空航天领域，力争近期出台“火星载人飞行计划”，并利用先进生物技术为火星定居计划创造条件；实现低轨道常规飞行；启动星际机器人探索等。

“21世纪大挑战”计划的战略意图

(一)加快关键领域的科技创新，取得新的科研成果。美国试图通过新一轮的技术革新来实现产业升级的目标。“21世纪大挑战”计划提出了八个主要的创新领域，并明确了每个领域的重要创新项目。该计划将推动人类在当前关键技术领域的科技研发，促进相关科研成果的应用，进而推动全球科技创新取得新的进展。

(二)加快实施美国重振制造业战略，实现就业增长。正如美国创新战略所提到的，推动技术创新可以实现可持续增长和高质量就业。美国重振制造业的核心是用新一轮技术革命的成果引领和改造制造产业，尤其是新能源、信息、生物、医疗、环保、海洋和空间等新兴产业，引领全球资本再度聚首美国，使美国重新拥有强大竞争力的工业。“21世纪大挑战”计划是对美国关键技术创新目标的进一步细化，将对美国新兴产业的发展带来新的机遇，进而推动美国经济持续复苏，实现就业增长。

(三)推动新一轮产业革命，维护美国优势地位。美国拥有当今世界最发达的创新体系，创新成果的应用显著提高了美国产品的全球竞争力。美国创新战略提出要加强美国的基础技术研发，推动美国在新兴技术领域取得突破。“21世纪大挑战”计划中关于新能源、新材料和新一代信息技术的研究将会进一步推动美国在第三次工业革命中占得先机，进而推动美国先进制造业的发展，巩固美国制造业竞争优势并确保其在世界制造强国中的领先地位。

(四)增强美国国防能力，保障美国国家安全。在历经十年反恐战争、金融危机冲击、中东北非变局干扰之后，美国总统奥巴马提出重新调整美国军事部署，将 军事战略重心转向亚太地区。“21世纪大挑战”计划提出要为美军士兵配备一系列“超级能力装备”，增强美国士兵应对复杂战争环境的能力。该计划中大量关于美国国防装备的创新项目将会进一步推动美国国防实力的提升，增强美国应对国际军事挑战的能力，进而为美国推动全球军事战略的调整，保障美国的国家安全提供重要的支撑。

“21世纪大挑战”计划的启示

首先，关键领域的技术创新对国家发展意义重大。“21世纪大挑战”计划对健康、能源、教育、经济、国家安全以及人类探索等都具有很大影响。从肯尼迪总统时期开始的登月计划和克林顿政府推动的人类基因组项目，再到目前奥巴马政府提出的“21世纪大挑战”计划，美国政府都始终把推动关键技术领域的科技创新作为实现美国经济增长，推动美国国际地位不断提升的政策手段。奥巴马政府认为，面向21世纪的关键领域包括能源、生物和纳米技术、太空能力、医疗保健和教育，并把这些关键领域作为大挑战计划的重要战略目标。我国可以借鉴美国的相关计划，推动更多的国家工程和未来挑战计划。

其次，中小企业在技术创新中发挥着重要作用。中小企业以快速的市场反应能力、灵活的创新机制，能够抓住时机，快速形成竞争力，在自主创新方面发挥着不容忽视的作用。美国的高科技产业处于世界领先地位，与中小企业创新密不可分。“21世纪大挑战”计划中提出要在全国各城市推广“灵活许可”计划，提高开办小企业的审批效率。该计划提出的对小企业的创新支持体现了美国一贯以来的对中小企业在技术创新发挥作用的重视程度。近年来，我国采取了多项措施扶持中小企业的发展，但我国中小企业在国家创新体系中发挥的作用还十分有限，如何更大的发挥中小企业在技术创新中的作用需要更多的借鉴美国的经验。

再次，良好的激励机制为技术创新提供强大动力。技术创新的激励机制对创新成果的取得具有重要的作用。美国“21世纪大挑战”计划中提到了对相关单位进行激励性的奖励是实现“大挑战”计划的重要鼓励措施之一。激励奖项将为各项研究提供一个公平的竞争环境，激发人们用超越惯常的思维，提出更多解决问题的办法。激励奖项的设置也有助于鼓励研究者用冒险性的方法进行创新研究，发现创新成果。我国私营经济体和慈善机构对创新性的研究与发明进行的奖励也在迅速增长，越来越多的公司和捐赠人认识到激励措施对创新活动具有巨大的推进作用。我国需要继续完善创新激励机制，促进更多的社会资源参与技术创新。

最后，多元参与是推动技术创新成功实现的重要保障。美国“21世纪大挑战”计划的实现需要跨领域、跨行业、跨学科和跨地域的合作。对政府部门而言，可以设定明确和重要的大挑战目标，然后取得私营部门的资金承诺，以实现这些目标的工作。对慈善家和基金会来说，可以组织实施一些公益性的大挑战项目。对研究型大学来说，可以通过参与挑战计划来培养更多对大挑战感兴趣的工程专业的学生。对企业来说，通过参与大挑战计划可以推动公司的产品创新，进而占领更多的市场份额，对风险投资者而言，金融创新进而可以帮助解决大挑战的资金需求。对媒体公司和美国的作家来说，他们的宣传报道和科幻作品将有助于提升大挑战在创新文化中所发挥的作用，丰富美国民众的想象力，使科幻变成科学现实。我国需要加快创新体制的改革，明确企业创新的主体地位，推动高校、企业、科研机构在关键技术领域的合作，积极培育国家的创新文化，发挥公民的想象力和创造力，努力营造鼓励创新的社会氛围。