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北京市數字技術創新發展的進展、模式與經驗

2024-04-18 21:17王鵬畢娟董開妍
科技智囊 2024年3期
關鍵詞:成果轉化數字技術數字經濟

王鵬 畢娟 董開妍

摘? 要:數字經濟高質量發展的核心在于數字經濟前沿技術研發。深入了解數字技術創新研發進展與寶貴經驗,對于北京市數字經濟的發展意義重大。立足北京市數字經濟發展總體布局,首先是北京市數字經濟前沿技術創新研發工作的整體研究,接著從核心技術創新、產業化應用、成果轉化等方面梳理近年來的主要成果,并總結其成功經驗,為北京和全國前沿技術的發展提供借鑒思路,最后對北京數字技術的未來發展提出建設性建議。北京市數字經濟前沿技術研發應堅守相關原則,合理規劃攻堅領域和項目布局,陸續推出適應科研規律的改革舉措,并充分強調產業應用和市場化運作機制相結合,加強研發成果轉化與應用,開創北京數字經濟新未來。

關鍵詞:數字經濟;數字技術;創新研發;成果轉化;數字經濟發展戰略

中圖分類號:F492 文獻標識碼:A DOI:10.19881/j.cnki.1006-3676.2024.03.09

數字經濟前沿技術研發是數字經濟高質量發展的重要驅動力和核心突破口。近年來,北京市對數字經濟前沿技術研發工作進行了重要部署,其中《北京市關于加快建設全球數字經濟標桿城市的實施方案》要求將“聚焦突破高端芯片、基礎軟硬件、開發平臺等核心技術,推出一批世界一流的首創技術、首制產品,成為全球數字技術創新策源高地”作為目標。這一目標的實現需要科研院所等單位提升前沿領域的基礎軟硬件、基礎材料等的供給水平,培育人工智能(Artificial Intelligence,簡稱AI)、大數據等數字產業。北京市集中力量攻克關鍵技術“卡脖子”難題,努力在高端芯片、人工智能、區塊鏈、隱私計算等領域突破關鍵核心技術,并且在未來科技前沿領域,如6G、未來網絡、類腦智能和量子計算方面進行超前布局。這些努力已經帶來了一批具有國際影響力的研究成果,也形成了一系列可參考和可推廣的探索經驗,因此,有必要對北京市數字經濟前沿技術創新研發工作進行整體研究、經驗總結與展望,從而為北京市和全國前沿技術領域的未來發展提供借鑒。

一、北京市數字經濟前沿技術研發全局總覽

近年來,北京市始終堅持首善標準,緊緊抓住底層技術和核心技術攻關,以國家級重點實驗室、新型研發機構和產業創新中心為核心,形成了立體化、整體性、多層次的數字經濟前沿技術研發發展格局。其中,國家重點實驗室作為國家戰略科技力量,主攻國家科技發展任務中的“卡脖子”難題;新型研發機構主要依托高校、企業、市屬科研機構等平臺,立足基礎研究實現創新引領;產業創新中心重點布局產業間合作與應用,推動先進技術跨界融合應用。以這3個方面布局為支點,北京市持續推進基礎研究、產融結合和成果轉化,不斷吸引科技創新人才及高水平創新團隊,以數字技術創新賦能數字經濟發展。

(一)國家重點實驗室

北京市作為國際科技創新中心,率先打造戰略科技力量,立足國家科技戰略規劃,國家實驗室聚焦關鍵核心領域的“卡脖子”問題開展科研攻關。目前,中關村、昌平、懷柔3個國家實驗室正在加速建設培育和推進體系化發展,實現高標準入軌建設。其中,中關村國家實驗室是國家網絡信息領域的新型科研事業單位,聚焦國家網絡信息和互聯網建設領域,開展戰略性、前瞻性、基礎性重大科學問題和關鍵核心技術研究,推動網絡信息領域的產學研融通科技創新;昌平實驗室成立于2020年10月,其研究團隊在新冠病毒疫苗研發方面取得了重要突破,成功研發出廣譜中和抗體預防和治療藥物,為全球疫情防控做出了積極貢獻;懷柔國家實驗室在能源科技領域取得了重大突破,研究團隊在新能源技術、能源存儲和轉換等方面取得了重要進展,同時還致力于推動清潔能源技術的研發和應用,為應對全球氣候變化和推動綠色發展做出了積極貢獻。

(二)新型研發機構

在現實制度的安排下,新型研發機構被視為科技創新的新力量。這些機構具有獨立法人性質,兼具市場化的運行及用人機制,主要從事科學研究、技術創新和研發服務[1-2]。2018年6月,北京市人民政府出臺《北京市支持建設世界一流新型研發機構實施辦法(試行)》,聚焦重大基礎前沿科學研究和核心技術突破,相繼布局了一批新型研發機構(見表1),采取與國際接軌的治理模式和運行機制,建設自主可控、產研一體、軟硬協同的技術創新體系,有力支撐了國際科技創新中心建設和全市數字經濟產業發展。

(三)核心技術領域聯合創新中心

北京市在核心技術領域方面進一步整合科技力量和人才資源,規劃聯合協作方案,成立聯合創新中心。2015年,北京市教育委員會(簡稱“北京市教委”)開啟第一期“北京高校高精尖創新中心建設”,截至2023年2月25日,北京市教育委員會共認定24個北京高等學校高精尖創新中心[3],其中,最新一期建設的兩個高精尖創新中心包括未來區塊鏈與隱私計算高精尖創新中心和集成電路高精尖創新中心[4],其旨在推動高校加速突破“卡脖子”問題,產出實質性科技成果。

(四)產業創新中心

根據北京市經濟和信息化委員會2016年制定的《北京市產業創新中心實施方案》,北京市產業創新中心在新一代移動互聯網、新能源智能汽車、通用航空與衛星應用,以及新一代健康診療與服務等創新領域開展布局,近年來先后組建了先進動力電池系統創新中心、工業大數據創新中心、北京智能車聯產業創新中心和石墨烯產業創新中心等多家市級產業創新中心,旨在推進工業互聯網核心技術與制造業深度融合發展,加快數字技術創新生態與新場景應用建設。

二、核心突破和成果應用進展情況

近年來,北京市在前沿技術創新推動數字經濟發展方面獲得突出成果,在高端芯片、基礎軟硬件、網絡、人工智能、區塊鏈等領域獲得重大進展,逐步形成自主可控的技術體系。同時,北京市不斷增強數字新產業核心競爭力、賦能市民生活品質升級,從技術源頭激發數字經濟活力。

(一)關鍵核心技術創新取得多項突破

1.高端芯片技術日漸精進、量子信息科技部分趕超國際先進水平

北京量子信息科學研究院完成可重構數字存內芯片、高精度ADC芯片、高性能時鐘芯片等5款芯片的設計;并且在2023中關村論壇正式發布國產自主化的新一代量子計算云平臺Quafu,已上線芯片數和單芯片比特數均可達國際先進水平[5]。除此之外量子院和清華大學合作,不僅研發“天工”量子直接通信樣機,實現了刷新世界紀錄的百公里量子直接通信[6],還完成超導量子計算自主知識產權芯片設計,并加工出樣品開展測試[7],首次在實驗上實現了量子互文性的無漏洞檢驗[8]。

2.面向區塊鏈高性能技術研發取得階段進展

2021年1月,微芯研究院牽頭研發出首個自主可控區塊鏈軟硬件技術體系“長安鏈”,以及全球第一個模塊化、可裝配的區塊鏈開源技術架構,并在2021年6月10日,發布全球首創基于RISC-V開源指令集的96核區塊鏈芯片架構[9];2022年11月14日,微芯院再度宣布“長安鏈”團隊成功研發出目前全球支持量級最大的區塊鏈開源存儲引擎“泓”,為“長安鏈”的應用提供拍字節(PB)級存儲支持[10]。

3.人工智能模型處于全國領先地位,創新成果層出不窮

在人工智能模型領域,北京智源人工智能研究院的團隊捷報頻傳,不僅研發出全球最強的視覺基礎開源模型EVA,實現了10億參數級別上的最佳性能[11],還發布超大規模智能模型“悟道2.0”,連續創造了“中國首個”和“世界最大”的記錄,并向多語言、多模態方向發展[12],而且在2022年先后發布了國際首個支持9種語言的開源多模態大模型AltDiffusion[13],以及當前生物精度最高的秀麗線蟲模型“天寶1.0”[14],實現了多維度突破。

4.工業互聯網、6G技術和軟硬件研發原創技術成果豐碩

根據《2022年中國操作系統發展研究報告》公布的數據顯示,統信UOS操作系統桌面端市占率超七成,基于國產操作系統完成包括開源軟件、商業軟件、硬件外設在內的適配產品各千余款;摩爾線程于2022年3月重磅發布第一代MUSA架構GPU,以元計算賦能下一代互聯網。2022年1月,國務院印發《“十四五”數字經濟發展規劃》,提出要前瞻布局6G技術儲備,加大6G研發支持力度,積極參與推動6G國際標準化工作,截至2023年11月,根據北京市關于加快建設全球數字經濟標桿城市情況的報告顯示,6G新型空口共性技術驗證平臺已完成搭建[15],并通過加快其前端板與高速可見光、通感一體化前端聯調,分別實現8Gbps實時數據傳輸和100米距離米級感知能力;除此之外,北京郵電大學已經搭建起業界領先的6G原型樣機平臺、厘米-毫米-太赫茲多頻段的信道測量平臺、6G基礎仿真平臺、基于AI的聯合信源信道編碼傳輸平臺和算力網絡平臺[16]。

(二)產業化應用與多平臺協同不斷推進

1.積極推進產學研協同創新

北京市高級別自動駕駛示范區與高校、科研機構深度合作,發布全球首個車路協同自動駕駛數據集,實現應用場景商業化落地和中間產品推廣應用;積極探索搭建人工智能數據標注庫或知識生產平臺,推動人工智能企業數據對接。量子院已經與百度在線網絡技術(北京)有限公司(簡稱“百度”)、阿里巴巴(中國)有限公司(簡稱“阿里巴巴”)、北京京東世紀貿易有限公司(簡稱“京東”)等龍頭企業進行深度對接,以布局產業生態,并且還與深圳量旋科技有限公司(簡稱“量旋科技”)共同建立聯合研發實驗中心,以開展商用芯片及云平臺研發工作。智源研究院“悟道”開放平臺不僅與北京曠視科技有限公司(簡稱“曠視科技”)、京東、北京三快科技有限公司(簡稱“美團”)、中科寒武紀科技股份有限公司(簡稱“寒武紀”)等優勢企業共建13個聯合(開放)實驗室;還與華為技術有限公司、海光信息技術股份有限公司、昆侖芯(北京)科技有限公司、北京天數智芯半導體科技有限公司、北京燧原智能科技有限公司等企業,以及清華大學、北京大學、中國科學院計算技術研究所(簡稱“中科院計算所”)等科研團隊共建人工智能芯片聯合創新平臺。

2.園區布局與建設

2022年,北京市落實中關村高水平科技自立自強先行先試改革24條重大舉措,推動出臺科技成果轉化條例;2020年開始,北京市啟動建設全球首個網聯云控式高級別自動駕駛示范區,率先提出和實踐車路協同技術路線,目前已初步形成“路車云網圖”五大體系,完成2.0階段建設[17];2022年7月,北京市高級別自動駕駛示范區工作辦公室(簡稱“市自動駕駛辦公室”)宣布正式開放國內首個無人化出行服務商業化試點,目前已全面啟動100平方公里的3.0階段建設[18];國家網絡安全產業園3個園區(海淀園、通州園、經開區信創園)于2020年全部開園,根據北京市經濟和信息化局2023年1月公開發布的北京市數字經濟發展情況顯示,截至2022年年底,三個園區累計落地300余家企業,形成了基礎軟硬件、芯片、集成服務等全產業鏈生態體系[19];2021年6月,北京國家人工智能創新應用先導區建設正式啟動[20],到2023年已形成科技冬奧、智慧城市、智能制造、智能網聯汽車、先進技術等領域的階段性成果;互聯網3.0快速起步,培育數字人、數字空間、數字資產等新興方向,截至2023年12月,北京市從事數字人相關業務的企業有2 805家,以數字人為核心業務的企業有217家,2024年2月國內首家數字人產業基地在朝陽區落地[21]。北京市數字人產業從無到有,不斷壯大。

(三)成果轉化與場景應用得到廣泛拓展

1.依托前沿數字技術打造標桿產業,建設具有國際競爭力的數字產業體系

2022年北京市人工智能相關產值規模達2 170億元,核心企業數量超過1 800家[22],根據《2022年北京人工智能產業發展白皮書》的數據顯示,截至2022年10月,北京市擁有人工智能核心企業占我國人工智能核心企業總量的29%,數量位列全國第一,且核心區域產業集聚能力居全國第一,已經形成了全棧式的人工智能產業鏈[23]。2022年10月,北京百度網訊科技有限公司(簡稱“百度網訊”)、國開啟科量子技術(北京)有限公司(簡稱“啟科量子”)等4家企業上榜全球量子計算技術發明專利TOP100榜單[24];2021年6月,全球首款96核區塊鏈專用加速芯片在京發布[9]?!拔虻馈贝竽P驮贠PPO、美團等企業的合作中實現規?;瘧?,建立互聯網產業生態;飛智(FlagAI)與浪潮AIStation人工智能平臺實現集成,為大規模算力集群分布式訓練提供強大的工具支持。

2.以新基建和智慧城市為抓手,推動技術與產業融會貫通

“悟道”大模型應用于北京市接訴即辦政務服務的海量信息處理任務;量子院與銀行、科技公司合作,在國際上首次實現量子直接通信技術服務在商業銀行保密數據傳輸場景的應用;智源研究院與萬集科技聯合發布全球首個服務車路協同自動駕駛的智源—萬集路側數據集,推進智能交通領域的車路智能化。此外,城市空間操作系統2.0、數字仿真、人工智能、虛擬現實、5G等多種數字技術,以及200多項新技術在北京冬奧會中成功應用;“長安鏈”已應用于北京冬奧會、國家稅務監管、可信數字身份體系、供應鏈金融、食品溯源等300余個國民經濟的關鍵領域,服務基于區塊鏈的數字基礎設施建設和5G、人工智能等數字經濟新基建相融合的應用場景[25]。

三、北京市數字經濟前沿技術的經驗指導

總體來看,北京市數字經濟前沿技術研發遵循“立足高標準站位、攻堅核心關鍵技術,以戰略布局為引領、以創新人才為核心、以產融結合為導向、以制度優化為準繩”的原則,合理規劃攻堅領域和項目布局,陸續推出適應科研規律的改革舉措,并充分強調產業應用和市場化運作機制相結合,加強研發成果的轉化與應用。

(一)堅持高站位核心布局、高水平戰略規劃

北京市聚焦國家戰略形勢和本市數字經濟發展需求,出臺多份數字技術研發整體規劃和制度文件。從數字經濟全局角度來看,2021年,中共北京市委辦公廳、北京市人民政府辦公廳印發的《北京市關于加快建設全球數字經濟標桿城市的實施方案》,將數字技術創新納入數字經濟發展規劃的重要內容,提出要促進數字技術與實體經濟深度融合;2022年,北京市第十五屆人民代表大會常務委員會第四十五次會議通過的《北京市數字經濟促進條例》,為北京市數字經濟技術領域的發展提供了法治保障和依據。從技術研發領域角度來看,北京市積極統籌布局“從0到1”基礎研究和關鍵核心技術攻關。2022年6月,北京市經濟和信息化局印發的《北京市數字經濟全產業鏈開放發展行動方案》提出,要提高數字技術供給能力、構建數字技術創新生態等,形成以公共平臺、底層技術、龍頭企業等為核心的多樣化數字技術創新生態,這為北京市數字產業前沿技術發展提供了明確的研發方向。

(二)形成多層次、多形式的多元化戰略

一方面,北京市從國家戰略、基礎研究、產業融合等方面,構建數字經濟前沿技術領域的多層次戰略布局。北京市通過建立國家級重點實驗室、新型研發機構,以及高校合作等形式,加強底層技術的研發攻關實現技術突破;依托產業創新中心,加強技術集成創新和融合應用,為構建模型、迭代算法、積累數據等提供應用路徑,推動新型業態發展和產業數字化進程。另一方面,北京市形成多元化的數字經濟前沿技術研究范式,可以通過研發機構或高校單位自薦自主探索研究選題,也可以通過產學研一體化與數字經濟產業融合獲取新思路,還能夠和國內國際知名機構相互交流探討具體方案。

(三)以產融結合為導向,以研究驅動成果轉化

在研發路徑上,北京市以產融結合為導向,在完成數字經濟核心技術研發突破、加強成果應用的同時,進一步促進重點產業布局,推動數字技術產業創新和北京市重點產業布局相融合。產業創新中心的建設和運行,與《北京市國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》中提到的加快國際科技創新中心建設規劃密切相關,能夠助力各產業的合理布局和融合發展。

在研發形式上,北京市充分發揮研究驅動的高端引領作用,首先以課題、項目形式挖掘研究機構、實驗室、高校和企業的研究潛力,形成一系列前瞻性研究成果后,再與企業等平臺合作轉化落地,推動產學研之間破除鴻溝、深度融合,構建從基礎研究到應用研究和科技成果轉化的全鏈條科研閉環機制,以技術研發驅動成果轉化,更好實現技術突破。

(四)研發領域與空間規劃突出“點面結合”特色

在研發領域上,北京市以人工智能、量子信息、區塊鏈、光電子、生命科學等領域為現階段重點目標領域和發展核心點,帶動其他領域的產業技術研發工作,實現“以點帶面”。此外,北京市通過重點領域關鍵技術研發,以點帶面地促進全產業鏈升級。例如,在數字人技術的攻堅突破過程中,北京市通過產學研深度融合,有效帶動了互聯網3.0產業的整體發展。

在空間規劃方面,北京市“以點帶面、點面結合”建立了完整的建設架構,同時,充分發揮基礎和前沿技術重大項目群的協同帶動效應,推動建設創新生態圈,促進全市各區之間創新要素的流動。國家實驗室積極發揮示范效應,引領“三城一區”融合發展。中關村科學城全面規劃南北區發展,致力于實現區域均衡,懷柔科學城專注于發展高端科學儀器裝備產業和科技成果轉化示范區,未來科學城加快“兩谷一園”建設,積極吸納三大科學城的成果外溢,打造創新型產業集群示范區。在京高校院所發揮基礎研究主力軍作用,積極構建科技領軍企業牽頭的創新聯合體;各類新型研發機構坐落于不同地理位置的規劃區,與入駐企業共建協作平臺,逐步帶動形成規?;厣a業聚集區。

(五)以創新人才為核心,鼓勵靈活自主探索研究

首先,北京市擴大用人自主權,面向全球吸引集聚戰略科技人才,會聚了一批有能力突破關鍵核心技術制約和解決“卡脖子”問題的世界頂級科學家及人才團隊,穩定培養并形成了代表我國前沿技術領先科研水平的“北京隊”。其次,北京市組建跨機構、大協同、高強度的科研團隊,賦予科研人員更大的人財物自主支配權和技術路線決定權,并聚焦戰略需求探索“揭榜掛帥”機制,鼓勵多平臺合作和自由探索模式。最后,北京市不斷優化科研環境,出臺科技人才住房、醫療、子女入學等配套制度,保障科研人員能夠心無旁騖地進行科學研究。

(六)以制度優化為準繩,進一步激發科研活力

北京市持續深化科技領域“放管服”改革,始終堅持“市場化、法治化、國際化”和“簡約”原則。首先,北京市積極探索與國際接軌的治理結構和市場化運行機制,下放更多課題制定與經費使用、人才引進與團隊組建自主權限,實現科研高地、人才高地、體制機制高地三位一體。其次,北京市建立顛覆性技術和非共識項目的發現機制,設立了該項目創新基金,探索團結央地、社會資本共同資助技術研發的模式。最后,北京市對新型研發機構實行個性化合同管理制度,對科研投入、成果轉化、原創價值、人才集聚和培養等方面進行評估,并設立新型研發機構戰略指導聯席會,對各研究院重點工作和預算工作等進行宏觀層面的統籌安排。

四、北京市數字經濟前沿技術研發的發展建議

盡管北京市數字經濟前沿技術研發和應用領先全國,但仍存在關鍵技術短板、數字賦能水平有待提升、技術與產業融合不充分、治理體系需要細化等問題。為此,北京市可以采取多項措施,推動數字經濟產業取得新進展和突破,從而為全市數字經濟發展注入更強動力。

(一)進一步細化前沿技術領域具體行動方案

應加快出臺基礎研究領先行動方案和關鍵核心技術攻堅戰行動計劃,探索基礎研究多元化投入機制,推出新一輪先行先試試點政策,加快原創性、引領性的關鍵核心技術攻關,以改革優化開放創新生態。應提升人工智能公共算力服務能力,重點推動市級重點算力中心項目落地建設,到2025年年底,打造形成以全球領先人工智能創新策源地、超大型智慧城市高質量發展示范區、人工智能體制機制改革先行區為特征的“一地兩區”生態格局[26]。

(二)推動數字化轉型場景開放和應用

在北京市前期發展中,數字核心產業發展優勢更明顯,數字賦能水平還有待提升[27]。應加快智慧城市和數據原生等新型基礎設施建設,抓好標桿工程、帶動標桿產業,布局數字經濟“一區一品”新格局;加快推進“三京”“七通一平”完善與推廣,推動新一代數字集群專網、高可靠低時延車聯網、工業互聯網、衛星互聯網和邊緣算力體系建設,建成一批示范引領性強的數據原生基礎設施;拓寬智慧醫療、智慧交通、智慧商圈、智慧教育、數字化社區等重大場景應用領域,加快感知體系建設和城市碼應用,夯實智慧城市數字底座。

(三)促進市場化協同發展與產業化應用

一方面,北京市應強化新型研發機構與市場經濟主體、數字經濟新技術、新標桿、新示范、新基建等產業鏈的聯動融合,引導社會資本參與機構建設,完善政府資金在成果轉化中的權益分配。另一方面,北京市應圍繞企業技術難點提供研發服務,依托創新產業集群示范區、高新技術產業開發區等產業集群,盡快將成果應用化和工程化并轉換為生產力,促進“產學研”高效融合;研發“長安鏈”隱私計算平臺,融合多方安全計算、聯邦學習技術,加速區塊鏈與隱私計算融合應用。

(四)加強前沿技術項目布局工作

一方面,北京市應推動基礎和前沿技術項目空間布局,加強數字經濟重點園區統籌規劃建設力度。探索建設北京市算力調度服務平臺,適度布局商業化算力中心;建立標桿企業遴選服務機制,編制發布新基建、新技術、新產品清單及支持指南。另一方面,應圍繞北京市高精尖主導產業需求,加快形成重大項目群。持續開展6G通信、量子科技、算法、區塊鏈、生物與信息技術融合、互聯網3.0等領域技術攻關,支持“悟道”“長安鏈”等迭代升級;推動構建CPU、操作系統、數據庫等基礎軟硬件技術體系,打造具有“軟件框架+芯片”特色的人工智能產業生態。

(五)完善機構治理結構和制度體系

北京市應完善市級層面支持新型研發機構的協調機制,優化設立、運行、退出機制;對研發機構和項目進行分類管理與評價,完善差異化支持政策和運行管理機制;進一步推動新型研發機構完善兼職科研人員職務成果歸屬管理制度,形成更多成果轉化案例;建立政策協調員制度,派遣相關部門人員到新型研發機構掛職,定期上門協調處理政策梗阻難題;發揮產業基金引導作用,強化與市場化投資機構的合作。

(六)加大基礎研發與成果轉化資金支持

一方面,應持續優化數字營商環境,支持科技領軍企業組建體系化、任務型創新聯合體,并探索面向產業發展的科技成果轉化機制支持政策。另一方面,應針對成果轉化落地企業,提供適當的科研設備進口免稅、減免租用科研辦公場所所產生的稅費、人才創業服務等政策支持。此外,還應實施“科技新星計劃”、服務科技領軍人才培養項目,并開展服務科學家創業CEO培養試點,完善科技人才培養支持體系。

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