硬科技
中国科技自立自强的战略支撑
贾敬敦 米 磊 于 磊 编著
人 民 邮 电 出 版 社
北 京
图书在版编目（CIP）数据
硬科技：中国科技自立自强的战略支撑 / 贾敬敦，米磊，于磊编著. -- 北京：人民邮电出版社，2021.6
ISBN 978-7-115-55891-6
Ⅰ. ①硬… Ⅱ. ①贾… ②米… ③于… Ⅲ. ①科技发展一研究一中国 Ⅳ. ①N12
中国版本图书馆CIP数据核字（2021）第079079号
编 著 贾敬敦 米 磊 于 磊
责任编辑 韦 毅
责任印制 李 东 周昇亮
人民邮电出版社出版发行 北京市丰台区成寿寺路11号
邮 编 100164 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网 址 https：//www.ptpress.com.cn
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开 本：720×960 1/16
印 张：19 2021年6月第1版
字 数：240千字 2021年6月河北第1次印刷
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本书是在科技部科技创新战略研究专项的支持下集体研究形成的理论成果，也是在推动硬科技发展的过程中形成的实践成果。本书立足于科技自立自强的国家发展战略需求，深入介绍了发展硬科技的时代背景和重大意义，系统地定义了“硬科技”的概念，并赋予其丰富的内涵。此外，本书还介绍了典型硬科技领域的突破性进展和硬科技产业的发展情况，分析了硬科技创新的基本规律和主要特征，在梳理我国科技创新政策和规划布局的基础上，比照借鉴创新型发达国家推动硬科技发展的成功经验，提出了我国发展硬科技的总体战略、实现路径和具体对策。本书编写组走访调研了近百家科技企业和科研机构，梳理汇总了现阶段我国典型的硬科技技术目录，旨在促进技术、资本、人才等各类创新要素加快向硬科技企业集聚，鼓励更多企业掌握关键核心技术，提升我国企业的技术创新能力和国家的综合国力。
本书可供政府部门、国家高新区、科技管理工作岗位的领导干部参考，也可供科技企业、高等院校、科研机构、金融机构、投资机构、科技创新创业服务机构的工作人员以及对科技创新发展有浓厚兴趣的大众读者阅读。
编委会主任
贾敬敦
编委会副主任
米 磊 于 磊
编委会成员（按照姓氏笔画排序）
王赫然 冯 华 孙翔宇 李 浩 杨大可 邱 兵 宋 扬
张 通 张艳秋 张海超 范忠仁 赵瑞瑞 侯自普 郭 曼
唐玲玲 曹慧涛 韩秋明 阚 川 黎晓奇
研究项目顾问
稼轩律师事务所 曹鹏
本书的研究及编撰受科技部科技创新战略研究专项资助。
最近，贾敬敦主任、米磊博士和于磊副研究员的新作《硬科技：中国科技自立自强的战略支撑》（下文简称《硬科技》），对硬科技进行了系统、深入的诠释。很有意义的是，科技管理专家和科技专家共同执笔著书立说，本身就是一种创新，这在中国还不多见。
我曾经跟作者就“硬科技”的概念进行过探讨。那时，我觉得有“硬科技”，就有“软科技”，因此常常陷入对“软科技”定义的思索。后来，人们把互联网等数字载体的商业模式归纳为软科技。从严格意义上讲，数字载体本身也是硬科技；支撑数字载体的软件代码和算法等，也许可以算作软科技。但有些数字载体技术（如区块链技术），既“硬”也“软”，属于“软硬兼施”。尤其是在数字时代和智能时代，硬科技和软科技的结合将越来越紧密，两者都属于现代科技的一部分。
当《硬科技》送到我手上时，我发现，这本书把科技和产业的关系放到了非常突出的位置，这让我眼前一亮。中国科技发展到今天，原始科技创新还是不够的，其原因就是我国的科学研究和产业工业之间，在很大程度上还是分割的。我个人觉得，改变这种局面的速度和程度，不仅将决定中国科技的未来，也决定中国经济的未来，甚至将决定中国的未来。因此，当我阅读本书时，能够感受到一种特别的厚重感和历史责任感，它承载着科技管理者和科学研究者对科技创新、自主创新等创新驱动发展战略的深入思考。作者也从基本概念、内涵特点、发展趋势、战略与政策建议等方面，对硬科技进行了较为系统的论述，具有很强的现实性和实践性。
世界科技前沿显示出不断向宏观拓展、向微观深入的趋势和特征。宏观世界大至天体运行、星系演化、宇宙起源，微观世界小至纳米技术、基因编辑、粒子结构、量子调控等，都处于当前科技发展的最前沿，深刻影响和有力推动着人类社会的进步与发展。以我熟悉的纳米科技为例，它就是典型的进军微观世界的硬科技代表。爱思唯尔（Elsevier）2021年发布的研究报告显示，21世纪以来，全球共有960个最显著的前沿科研方向，其中89%与纳米科技有关。纳米科技具有前沿性、基础性的特征，为物理学、化学、材料科学、能源科学、生命科学、药理学与毒理学、工程学等学科提供了创新推动力，是人类最具创新能力的科学研究领域之一，并正成为变革性产业制造技术的重要源泉。
人类对前沿科技的探索永无止境。未来50年甚至更长时间，人类科技的发展方向就是“智能”，科学家和工程师们会把人类需要的生活与工作用品最大限度地智能化。因此，处在实现中华民族伟大复兴历史进程的关键期的中国，更需要持续推动科技创新。相信这本浸透了作者的智慧和汗水的著作，能够激励更多的人肩负起国家科技自立自强的重任，弘扬“勇担使命、敢为人先、啃硬骨头、十年磨剑”的硬科技精神！
在此，我向作者和硬科技团队表示衷心祝贺！期待大家一方面进一步丰富硬科技的理论，另一方面也在硬科技领域多出成果、多出产品，让硬科技照耀人类前行！
赵宇亮
中国科学院院士，发展中国家科学院院士，
国家纳米科学中心主任
2021年4月
过往丰富的历史经验明确地告诉了我们，科技是推动时代发展的原动力，这已不必赘述。但“硬科技”这个概念却是我认识米磊博士之后才有所了解的。通常人们会为“科技”加上许多种前缀来描述它，比如高科技、黑科技等，这些搭配或许都有各自的来源，但这个“硬”字却深得我心。举全国之力抗击新冠肺炎疫情，我们打的就是一场“硬仗”。在政府有效的抗疫措施的指导下，全国人民同心协力、共克时艰，如今已取得了阶段性的胜利。
“硬科技”具体是什么，本书给出了详尽的介绍，而其中所体现的对西方科技思想理论中精华部分的吸收，以及结合我国科技发展基础进行的融合，会促使人们对科技发展、成果转化产生更为深入的思考。本书主要由科技部火炬中心和中科院所属的科技成果转化团队完成，从书中可以了解到国家对科技创新的高度重视，以及硬科技所代表的关键核心技术的战略意义。而更为切实的，我认为，则是书中对科研成果转化的重视。
作为一名一线医务工作者，我对其他专业领域谈不上有多熟悉，当然，对芯片、光刻机之类被“卡脖子”的技术领域还是有所了解的。其实，医院所使用的一些仪器设备和药物等目前也都是需要进口的。首先，我并不是说反对进口，或是对“全球化”有什么看法，医学界乃至整个科学界都需要开放交流；但手里有“硬家伙”，掌握硬科技，才能打得了硬仗。好比抗疫期间，口罩等医疗物资从早期阶段的供不应求，到制造业各公司纷纷入场转型，不但支撑起了国内的抗疫物资供给，还承担了大量对外援助的份额。同样，我国自主研发的新冠疫苗能够快速地通过临床一期、二期试验，保障疫苗的安全性和免疫原性，都离不开当下我们所拥有的先进科研技术。
但是，我们也需要清醒地认识到，我们的国家仍然有很多方面需要追赶发达国家，有很多领域有待进步和提高。本书对科研与产业脱节的问题进行了较为客观的论述，并针对科技成果转化过程中的“老难题”给出了专业的建议。尤其是对如何引导更多金融资源支持科技成果转化的建议，这是我比较关心的，因为医学领域中的很多生物临床转化类项目都面临投入大、周期长，并且失败率高的问题，研究过程中的一些小事都会影响到项目的“生与死”。本书一方面为有意愿进行成果转化的科技工作者们展示了前人的探索经验，提供了具有参考价值的建议；另一方面也是在引导整个社会的大环境变得不那么浮躁，促使国内涌现更多的“耐心资本”。
互联网加快了人们对信息的获取，也涌现了一个接一个的热点，包括我本人也是因为网络被大家所熟知。但我只是一名医生，并不是什么“网红”，想的也只是要救治病人。本书提出的“硬科技”内涵—要敢于担当、啃硬骨头，拥有长期专注不移的精神和信念，我很认可，这也是医生成长过程中所要具备的。一个学生如果选择学医，那么就是选择了对患者的责任，肩负的是治病救人的使命；而选择硬科技，就是选择了对国家的责任，肩负的是实现我国科技自立自强的使命。这都需要我们拥有高度的责任感、严谨的科学精神，以及不断探索的进取心。
米磊介绍说，这本书是“硬科技”的开始，是对过往10年工作的总结，也是科技部火炬中心对全国高新区未来发展的指引。在未来，他们将会更努力地推动硬科技的发展，以实现我国科技自立自强为目标而奋斗。我也希望硬科技能持续帮助突破“卡脖子”的问题，也能够不断地造福广大人民群众。疫情来临时，作为专业人士，我有责任把真实情况告诉大家，因为只有了解才会知道如何防控。同样，当新一轮科技革命来临之时，也需要有人来分享专业的知识和时代的变化，然后大家便可以用平和的心态过自己的生活，在自己的岗位上作出相应的贡献。
最后，我不是什么网上称呼的“硬核医生”，但是我希望国家的科技是“硬”的，这样一来，人民的腰杆也能够“硬”得起来。
张文宏
上海市新冠肺炎临床救治专家组组长，
复旦大学附属华山医院感染科主任
2021年4月
回顾世界的发展，每一次科技革命都重绘了全球创新版图。从第一次科技革命中的蒸汽机，到第二次科技革命中的内燃机、电力，再到第三次科技革命中的原子能、电子计算机等，科技创新推动人类社会实现了3次跨越式发展，使其相继进入“机械时代”“电气时代”“信息时代”。可以说，真正能够推动人类社会进步、改变世界进程、引领人类社会生活发生根本性变革的科技，都是那些需要长期研发投入、持续积累、对产业发展具有较强引领和支撑作用的关键核心技术。2010年，中国科学院西安光学精密机械研究所（简称中科院西安光机所）的米磊博士（本书作者之一）将这类技术定义为“硬科技”。
硬科技也是近代大国崛起的重要“法宝”。历史经验表明，这些崛起的国家大都依靠引爆科技革命，占据了每个时代的硬科技发展前沿。从引领第一次科技革命的英国，到引领第二次科技革命的德国、美国和日本，再到引领第三次科技革命的美国，它们都把握住了当时的硬科技发展机遇，从而带动产业变革，进而相继崛起，成为典型的世界科技强国。
纵观当下，世界正处于百年未有之大变局。2008年金融危机以后，全球经济发生嬗变，因“变”而生的不稳定、不确定、不平衡现象也日益凸显。全球经济整体衰退，经济格局深度调整；全球政治动荡，世界秩序乱变交织，新兴力量崛起；贸易保护主义蔓延，逆全球化思潮暗流涌动；大国竞争博弈加剧，国际环境日趋复杂，不稳定性、不确定性明显增加。全球迎来了3个历史性转折点：一是全球科技发展通常以60年为周期循环往复，新一轮科技革命孕育而生；二是世界大国以100年左右为周期相继崛起，时代发展将促使新的大国崛起；三是中国经济高速和中高速增长的发展周期已持续40余年，新一轮发展已经起航。
聚焦中国，我们迎来了世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史性交汇期。自新中国成立以来，我国经过要素驱动、投资驱动两个发展阶段，取得了巨大的发展成就。当前阶段，依靠人口红利、投资红利等原有的增长机制和发展模式，已经难以满足我国新一轮高质量发展的需求。根据美国经济学家迈克尔·波特的国家经济发展四阶段理论[1]以及我国的经济发展周期推断，我国已经步入创新驱动阶段。掌握硬科技，是我国下一个发展周期的核心路径。
展望未来，硬科技将助力我国实现科技自立自强。2018年5月，习近平总书记在两院院士大会上指出：“新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构……科学技术从来没有像今天这样深刻影响着国家前途命运，从来没有像今天这样深刻影响着人民生活福祉。”习近平总书记强调：“中国要强盛、要复兴，就一定要大力发展科学技术，努力成为世界主要科学中心和创新高地。”在时代发展大势、全球发展局势、国家发展趋势的多元背景下，党和国家领导人准确把握历史发展规律，2020年10月，在党的十九届五中全会上作出了“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑，面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，完善国家创新体系，加快建设科技强国”的伟大决策和战略部署。
面对严峻复杂的国际形势和新冠肺炎疫情之下全球产业链重塑的压力，面对我国创新能力不适应高质量发展要求的内部挑战，我们比以往任何时候都更加需要发展硬科技。发展硬科技与科技自立自强历史性地交汇在一起，将成为提升我国产业链供应链的安全稳定性和竞争力、保障国家战略安全、实现我国经济高质量发展的有力支撑。当代中国需要启动国家科技自立自强发展的核心引擎，以推动中华民族伟大复兴向前再迈出新的一大步，助推社会主义中国以更加雄伟的身姿屹立于世界东方。
注释
[1]迈克尔·波特依据经济发展的历史和对国家之间的比较，提出国家经济发展有4个阶段，分别是要素驱动阶段、投资驱动阶段、创新驱动阶段和财富驱动阶段。
在世界局势变化莫测、全球经济增长整体乏力、新一轮科技革命孕育待发的时代背景下，世界各国将把握新一轮科技革命的机遇作为未来发展的着力点，全球科技竞争日趋白热化。同时，我国也迎来了世界新一轮科技革命与自身转变发展方式的历史性交汇期。在我国建设世界科技强国及创新驱动高质量发展的进程中，“硬科技”的概念从关键核心技术创新和自主创新中独立形成，契合了我国新时期的发展大势和战略需求，培育、发展和掌握硬科技成为新时代的最强呼唤。
在我国向中华民族伟大复兴迈进的征程中，在我国加快实现建设世界科技强国的伟大目标、实施创新驱动发展的伟大实践中，党和国家史无前例地高度重视科技创新，为我国硬科技的发展提供了强大的战略支撑，硬科技发展的时机日趋成熟。
2020年10月，中国共产党第十九届中央委员会第五次全体会议（简称十九届五中全会）审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中提出坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。党的十九届五中全会提出了到二〇三五年基本实现社会主义现代化远景目标，其中包括“我国经济实力、科技实力、综合国力将大幅跃升”“关键核心技术实现重大突破，进入创新型国家前列”。此次部署突出两大亮点，充分表明国家对新时期科技创新在支撑国家整体发展中的重视程度和决心。
第一个亮点是首次提出将科技自立自强作为国家发展的战略支撑。
为什么要科技自立自强？一直以来，自力更生是我们中华民族的优良传统，我们依靠自力更生取得了一个又一个的伟大成就。从垦荒延安南泥湾，到“两弹一星”，再到今天的北斗组网、“嫦娥”揽月、“神舟”飞天、“天舟”穿梭、“蛟龙”入海等一系列伟大成就，无不体现了我们自立自强的精神。2013年，习近平总书记在中国科学院（简称中科院）考察工作时指出：“近代以来，西方国家之所以能称雄世界，一个重要原因就是掌握了高端科技。真正的核心技术是买不来的。正所谓‘国之利器，不可以示人’。只有拥有强大的科技创新能力，才能提高我国国际竞争力。”2015年，习近平总书记在视察“硬科技”发源地—中科院西安光机所时指出：“我们的科技创新同国际先进水平还有差距，当年我们依靠自力更生取得巨大成就。现在国力增强了，我们仍要继续自力更生，核心技术靠化缘是要不来的。”
事实证明，一个国家想要强大、想要保障国家安全，必须将关键核心技术这个“国之重器”掌握在自己手中。关键核心技术成为以美国为代表的某些国家制约其他国家崛起的“撒手锏”。美国动用国家力量对我国实施的科技封锁，更让我们看到了科技自立自强的必要性。现在我国正经历百年未有之大变局，必须走更高水平的自力更生之路。科技自立自强是新时期、新形势下，党中央在科技创新方面作出的又一次重大战略部署，为凝聚全国力量发展科技创新指明了新的方向，提出了更高的要求。
这要求我们必须要深刻理解以习近平同志为核心的党中央关于科技创新的战略意图，深刻理解加快实现科技自立自强的重大意义，以及科技工作者肩负的重大使命责任，切实地将科技发展与党中央的重大决策部署相结合，以科技创新为国家发展赢得主动，以科技创新推动国家建成科技强国。
第二个亮点是科技创新被摆在各项规划任务的首位，并进行专章部署，这在我们党编制五年规划建议历史上是第一次。
党的十八大以来，党和国家深刻把握国内外大势，立足我国发展全局，围绕科技创新持续作出重大战略决策，不断强化科技创新在我国发展全局中的重要地位。2012年，党的十八大报告提出科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑，必须摆在国家发展全局的核心位置。2016年，中共中央、国务院印发了《国家创新驱动发展战略纲要》，提出到2050年建成世界科技创新强国，成为世界主要科学中心和创新高地，为我国建成富强民主文明和谐的社会主义现代化国家、实现中华民族伟大复兴的中国梦提供强大支撑。2017年，党的十九大报告明确提出创新是引领发展的第一动力。2018年，习近平总书记在两院院士大会上指出，进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。
为什么从“十四五”规划开始将创新放在了首位？这是以习近平同志为核心的党中央在把握大势、立足当前、着眼长远的背景下作出的战略布局。改革开放以来，我国依靠人口红利、投资红利以及吸收三次科技革命的成果，推动经济飞速发展。在经济比较落后的阶段，固定资产的投资、劳动人口的增加能够在短时间内促进我国经济高速增长。但是随着我国经济的快速发展，经济达到一定体量，人口、投资等要素的投入对我国经济增长的作用越来越小，边际收益快速递减，我国产业升级乏力，经济增长由高速转为中高速甚至中速，经济发展面临较大压力。经济总量与发展模式之间的关系如图1-1所示。
图1-1 经济总量与发展模式之间的关系
更重要的是，长期依靠人口红利与投资红利的发展方式，我国呈现出了创新供给和消费“两头在外，大进大出”的外向型发展结构。一方面，中国制造业大而不强，很多关键核心技术严重依赖国外进口，整个制造业仍处于全球价值链的中低端，大量人口成为发达国家的廉价劳动力，大量生产红利被发达国家攫取。以芯片为例，2020年我国芯片进口总额高达3800亿美元。对于芯片应用终端产品—手机，我国投入了大量的劳动力，但无线充电接收端的线圈模组、射频天线、外观件等所有硬件投入的综合价值仅占手机产业总价值的1/20（以苹果手机产业为例）。另一方面，在消费端，我国内需滞后，根据海关总署公布的数据，我国2020年的货物进出口贸易总额达32.16万亿元人民币，占我国2020年GDP的30%以上，2008年金融危机之前这一占比最高曾在60%以上。
随着全球局势和我国自身发展形势的变化，“两头在外，大进大出”模式的弊端日益凸显。一方面，我国经济快速发展，劳动力成本急速上升，这种以国际循环为主的发展模式难以为继。另一方面，外部环境和我国当前的要素禀赋发生变化，市场和资源“两头在外”的国际大循环动能明显减弱。
党中央审时度势，科学把握国内外大势，根据我国发展阶段、环境、条件的变化，提出推动以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，将原来以“两头在外，大进大出”的外向型发展战略为主的发展格局转换为“以内为主、以内促外、内外联动”的新发展格局，目标是实现中国经济发展到更高水平的动态平衡。
在“双循环”的新发展格局下，中国亟须培育创新的新引擎。一方面，通过源源不断地增加高端创新供给，为我国经济发展注入新动能，提升我国在全球分工体系中的地位，推动产业链向中高端升级发展。另一方面，通过深化供给侧结构性改革，激发出我国强大的内需，解决当前我国社会主要矛盾，即人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。因此，将创新放在国家发展的首要位置，是事关我国全局的系统性深层次变革，也是党和国家着眼于经济中长期发展作出的重大战略部署，更是我国实现更加强劲的可持续发展的战略选择。
新中国成立以来，全国各族人民、社会各界力量在党中央的领导下，凝心聚力、攻坚克难，国家赢得了长期稳定的发展，取得了巨大的经济社会进步，夯实了硬科技发展的各项基础和条件。
社会大局稳定，制度优势显著。我国对外坚持和平共处五项原则，对内围绕社会主要矛盾和人民核心诉求，保持了长期稳定发展，社会大局持续保持安全稳定。同时，我国的社会主义制度具有集中力量办大事的优势，在支撑国家重大战略实现、重大工程突破、重大灾害应对等方面发挥着重要作用，是我国实现“两弹一星”、“神舟”飞天、“蛟龙”入海等一系列举世瞩目的成就的重要“法宝”。
2020年4月，中央全面深化改革委员会第十三次会议召开，会议指出，“加快构建关键核心技术攻关新型举国体制”。这是对举国体制理论的升级、完善和深化，更是对我国科技创新理论的一次重大创新与突破。在国际创新竞争日益激烈、我国加快实施创新驱动发展的战略背景下，我国面临外部“卡脖子”技术封锁和内部缺少发展动力的双重压力，加强硬科技创新成为解决我国当前发展瓶颈问题和抢占未来发展机遇的重要选择，能够在新时期凝聚起全社会人民群众对走创新发展道路的集体信心和强大能量。同时，我国拥有约14亿人口（其中4亿以上为中等收入群体）的超大规模市场。2020年，我国社会消费品零售总额已达39.2万亿元，市场空间广阔，为我国硬科技的发展提供了重要的需求侧牵引力。
物质基础雄厚，财力支撑强劲。经过了70余年的发展，我国经济总量不断增大，GDP从1978年的3679亿元人民币增长为2020年的101.6万亿元人民币。我国对世界经济增长的贡献率超过30%，成为世界经济增长的主要动力源和稳定器。近年来，我国步入经济发展新常态，经济发展呈现出增速趋缓、结构趋优的态势。2013—2016年，我国GDP年均增长率保持在7%左右，高于同期世界2.5%和发展中经济体4%的平均水平。“十三五”时期，我国经济实力、科技实力、综合国力跃上了新的大台阶。
经济总量持续增长，产业结构不断优化。随着世界进入以信息产业为主导的经济发展时期，我国把握数字化、网络化、智能化融合发展的契机，着力引领产业向中高端领域迈进，培育出一批新经济、新业态、新动能，造就了日渐强大的“中国制造”。经历多年的供给侧结构性改革，我国2019年的三次产业结构占比分别为：第一产业增加值占GDP的比重为7.1%、第二产业增加值的占比为39%、第三产业增加值的占比为53.9%。第三产业已经成为国家主导产业，其增加值超过第一、第二产业增加值的总和。国家实验室、新型研发机构等新兴创新力量加快布局落地，国家高新区、自创区、创新型产业集群、特色产业基地等产业创新载体稳步建设推进，一大批科技企业孵化器、众创空间蓬勃发展，从国家到地方的一系列支持科技创新、支持企业发展的政策措施为发展硬科技打下了坚实的环境基础。
企业实力不断增强，产业基础雄厚。伴随着经济的快速发展，我国涌现出了一批实力强大、成就重大的科技企业。华为公司2020年投入约1419亿元用于研发，研发费用在全球科技企业中位列第三，已超过很多欧美科技巨头，其在5G网络、系统开发与光学成像方面取得了举世瞩目的领先成就。在科技产业化方面，我国“复兴号”高速列车迈出了从追赶到领跑的关键一步，移动通信、新能源汽车等跻身世界前列，集成电路制造、高档数控机床等加快追赶国际先进水平，自主研发的人工智能深度学习芯片实现商业化应用，超导磁共振等医疗器械实现国产化替代。我国在全球产业格局中从被动追随向主动挺进世界舞台中心转变，一系列世界领先的科技企业与高端产业成果的产生，为硬科技发展奠定了坚实的产业基础。
人力资源丰富，智力供给充足。进入21世纪以来，我国对科技人才的重视程度逐步提升，先后出台了一系列战略、规划、政策和计划，协同推进创新型人才培养工作。“科教兴国”“人才强国”“创新驱动发展”三大战略激发了科技人才活力，培养并造就了一大批具有全球视野和国际水平的科技人才，人才引领创新发展作用显著增强，创新人才总量和质量的提升成效显著，为硬科技发展积累了储备充足、实力雄厚的人才资源。从人才规模总量看，国家统计局2019年7月发布的新中国成立70周年经济社会发展成就系列报告显示，2018年，按折合全时工作量计算的全国研发人员总量为419万人年，是1991年的6.2倍。我国研发人员总量在2013年超过美国，已连续6年稳居世界第一位。同时，我国的科技人才结构和学科分布也日趋完善。2014年自然科学与工程学学士学位获得人数排名靠前的国家与地区分别为中国（145万）、欧盟8国（57万）、美国（38万）、日本（12万）、韩国（11万），我国已经成为世界第一。我国的专业技术人才队伍蓬勃发展，中国科协调研宣传部和中国科协创新战略研究院联合发布的《中国科技人力资源发展研究报告（2018）—科技人力资源的总量结构与科研人员流动》显示，截至2018年底，我国科技人力资源总量达10154.5万人，规模继续保持世界第一。我国的人才优势持续转化为创新发展优势，屠呦呦研究员获得诺贝尔生理学或医学奖，王贻芳研究员获得基础物理学突破奖，潘建伟团队的“多自由度量子隐形传态”研究位列2015年度国际物理学领域的十项重大突破的榜首……我国在全球人才和创新版图中的地位大幅提升。
科研水平快速提高，各项指标位居世界前列。在研发投入方面，我国全社会研发投入从1995年的400亿元左右，以每年近20%的速度增长。“十三五”期间，我国全社会研发经费支出从1.42万亿元增长至2.21万亿元，研发投入强度从2.06%增长至2.23%，超过欧盟15个发达经济体的平均水平。技术市场合同成交额翻了一番，2020年超过2.8万亿元。世界知识产权组织发布的全球创新指数显示，我国排名从2015年的第29位跃升至2020年的第 14位。按照2010年以来中美R&D[1]国内支出的复合增速测算，到2024年前后，中国在研发的整体资金投入将超越美国，成为世界第一。不断增长的科技实力和创新能力为经济发展、民生改善和国家安全保障提供了有力支撑，进一步增强了我们抢抓重大机遇、应对风险挑战的信心和决心。
科研体系建设加快，创新基础设施完善。目前，我国已逐渐形成涵盖国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家重点研发计划、技术创新引导专项、基地和人才专项五位一体的研发体系，搭建起涵盖基础研发、重大战略技术和产品、产业能力提升及转移转化、人才建设等全链条的研发体系。我国科研载体立体布局迅速完成，逐渐建立起涵盖国家实验室、综合性国家科学中心、国家科技创新中心的科研载体体系，形成3（3个科技创新中心）+4（4个综合性国家科学中心，未来还会增加）+N（N个国家实验室）的由点到面、由区域到全国的立体化科研攻关格局。综合性国家科学中心是我国构建世界级重大科技基础设施的战略依托，肩负着承担国家重大科技任务、实施大科学计划、实现重大原创突破和关键核心技术攻关、辐射带动区域和国家创新发展的艰巨使命。北京怀柔、上海张江、合肥、深圳等4个综合性国家科学中心已获批建设。2014年以来，北京、上海与粤港澳大湾区相继被定位为全国科技创新中心，有效集聚我国最领先的科技创新资源，塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展，代表国家在全球范围内开展竞争，在全球价值链中发挥价值增值功能并站在价值链的顶端，持续创造新的经济增长点，成为我国建设世界科技强国、实现创新驱动发展和高质量发展的先行区。
科研成果产出方面，根据中国科学技术信息研究所2020年底发布的中国科技论文统计结果，2010年1月至2020年10月，我国科技人员共发表国际论文301.91万篇，排在世界第2位，我国高被引论文数量和热点论文数量同样排在世界第2位。2020年，我国发明专利授权53万件。截至2020年底，我国国内（不含港澳台）发明专利有效量221.3万件，每万人口发明专利拥有量达到15.8件。同时，我国高质量创新成果及新技术、新模式、新业态不断涌现。我国化学、材料、物理等学科居世界前列：铁基超导材料保持国际最高转变温度；量子反常霍尔效应、多光子纠缠研究世界领先；中微子振荡、干细胞、利用体细胞克隆猕猴等取得重要的原创性突破；悟空、墨子、慧眼、碳卫星等系列科学实验卫星成功发射；500米口径球面射电望远镜、上海光源、全超导托卡马克核聚变实验装置等重大科研基础设施为我国开展世界级科学研究奠定了重要的物质技术基础。
金融结构持续优化，血液供给充足。改革开放以来，我国初步建立了由直接融资与间接融资构成的完整的金融体系，加快组建多层次的资本市场，成立了一批服务于科技创新的专业化金融机构，形成了具有突破性的金融模式，不断增强金融对科技创新的支撑作用。我国直接融资市场主要由股权融资市场构成，2018年我国直接融资总额为2.4万亿元，其中股权投资市场新募集超过1.3万亿元资金，新产生1万余起投资案例，资本管理量约为10万亿元，为众多初创型企业提供了有效支持。2018年我国中小板、创业板、新三板和区域股交市场等主要服务中小微企业的市场股票融资额规模超过6000亿元，科创板于2019年7月在上海证券交易所设立并试点注册制，开市首周交易额就突破了1400亿元。上海科创板的强力推出和深圳创业板的注册制改革，为硬科技企业上市融资提供了重要渠道，将有力引导我国资本市场和金融机构聚焦支持硬科技创新。
针对“缺芯”等问题，我国设立了国家集成电路产业投资基金、国家先进制造业产业投资基金、国家新兴产业创业投资引导基金等各类支持科技创新的投资母基金。中科院则成立了科技成果转移转化母基金，基金完全实行市场化运作，搭建面向全国的科技成果孵化、转化平台和投资体系，重点投资中科院内外各前沿与关键技术领域内的科技成果转化和产业化项目。中科院西安光机所也联合社会资本创办了中科创星，目前已成为国内科技领域专业的企业投资孵化平台。此外，政府通过税收、货币等政策工具，加大对科技企业的支持，典型代表是高新技术企业税收优惠政策和企业研发费用加计扣除政策（2021年又进一步加大了政策优惠力度），引导企业加强研发投入。
我国间接融资市场主要由各类银行构成，为科技企业获得发展资金提供帮助。《2020年中国银行业服务报告》显示，截至2020年底，小微企业贷款余额达42.7万亿元，为科技型中小企业融资提供了资金保障。与此同时，我国积极进行间接融资的机制创新，多家商业银行在北京、上海、深圳、成都等地成立了160余家科技支行，通过知识产权抵押、供应链融资、知识产权证券化等方式，探索金融支持科技的新路径。
从历史上看，每一次科技革命爆发，都推动了科技革命主导国的崛起，也将人类社会发展推上一个新的高度。
第一次科技革命驱动人类社会进入“机械时代”。1765年哈格里夫斯发明了具备现代机器雏形的珍妮纺织机，使纺织效率大大提高，由此让人类社会由工场手工业时代向机器大工业时代迈进了一大步。1785年瓦特改良蒸汽机并投入使用，为机器提供了动力系统，人类社会进入“蒸汽时代”；随后美国人富尔顿和英国人史蒂芬逊先后发明了蒸汽动力汽船和机车，人类交通运输进入以蒸汽机为动力的新时代。这次科技革命不仅推动了人类产业变革，也促进了人类社会变革和全球格局的变化。随着生产力的进步，工厂作为人类生产最主要的组织形式开始出现，资本主义的生产方式逐渐取代落后的自耕农生产方式，资本主义制度开始萌芽。
第二次科技革命驱动人类社会进入“电气时代”。基于科学理论的进步，19世纪末至20世纪初出现了一系列重大发明，以电能应用和内燃机的出现为标志的第二次科技革命爆发。1866年德国人西门子制成了发电机，电力成为新能源，电力工业也因此迅速发展起来。同时，自英国人斯特里特提出从燃料的燃烧中获取动能之后，经过近百年的理论研究和实践探索，以煤气和汽油为燃料的内燃机在19世纪七八十年代相继诞生，内燃机的发明解决了交通工具的发动机问题。19世纪80年代，德国人卡尔·弗里特立奇·本茨等人成功地制造出由内燃机驱动的汽车，内燃机汽车、远洋轮船、飞机等得到了迅速发展。内燃机的发明，推动了石油开采业和石油化工工业的发展，产业发展由轻工业向重工业转变。
第三次科技革命驱动人类社会进入“信息时代”。20世纪四五十年代，以原子能、电子计算机、空间技术和生物工程的发明和应用为主要标志的第三次科技革命爆发，这次科技革命涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域，推动人类社会又一次实现飞跃式发展。尤其是电子计算机的迅速发展和广泛应用，推动人类社会进入“信息时代”。这次科技革命促进第三产业崛起，以知识经济为代表的新型经济成为各国综合国力竞争的关键，极大地推动了人类社会经济、政治、文化的变革，也促使人类的生活方式和思维方式发生了转变。
当前，我们正步入以生命科学和人工智能为核心的第四次科技革命之中，进入新发展阶段，我国比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案。科技创新是百年未有之大变局中的一个关键变量。当前这场科技革命方兴未艾，世界各国与全球科技企业又一次站在了新的赛道上。我国在未来的发展中必须紧紧抓住这一重大机遇，深度参与并力争在新一轮科技革命和产业变革竞争中赢得胜利。我们看到，在新赛道上，我国科技企业具有较好的研究积累，特别是在5G和人工智能技术方面具备一定的领先优势。同时，我国具有广阔的新技术应用场景和市场空间，这为我国迎接第四次科技革命和产业变革提供了重要的需求牵引动力。从微观规律来看，生命科学、人工智能等新科技革命的演进都离不开以“光机电算”（即光学、机械、电路、算法）为代表的底层技术的支撑。随着集成电路芯片特征尺寸趋于物理极限，以电为传输介质的技术方式受其自身物理属性的限制，已经难以满足新一轮科技革命中人工智能、5G通信、物联网、云计算等技术对信息获取、传输、计算、存储、显示等的更高需求。“光”有可能最终代替“电”成为新一代信息产业的基石。未来光电子产业的技术革命或类似于从电子工业的晶体管迈入集成电路时代的技术革命。新一轮科技革命可能将形成“光子科技+人工智能+生命科学”为代表的智能革命。同时，随着光电芯片、量子科技、脑科学、空天科技等领域的进步，人类的科技研究将向更微观、更高处、更深层3个维度展开。
新一轮科技革命风起云涌，而支撑和引领这一轮科技革命和产业变革的正是底层的硬科技，比如芯片技术、智能传感器技术等。历史和现实都告诉我们，要把握好历史大变局的趋势和机遇，就要找准发展领域、发展重点、发展路径、发展方法，向科技创新要答案，这历来是重要而关键的选择，甚至是不二选择。只有把握住了这些硬科技，才能将新赛道上的科技“优势”有效地转化为产业竞争和经济发展的“胜势”。
大国竞争的核心就是创新链和产业链的竞争。长久以来，我国创新链与产业链分离发展的现象始终存在。许多高校、科研院所在研发阶段取得的重大突破和成果大多在实验室里被束之高阁，没有能够向下延伸转化为产业优势或赋能产业发展，导致研发成果“华而不实”。与此同时，产业界的重大技术需求和很多创新难题没有得到高校、科研院所的关注，导致面向我国产业发展的科研技术供给严重不足。围绕这个困境，习近平总书记高瞻远瞩，提出“要围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链”“加速科技成果向现实生产力转化，提升产业链水平，为确保全国产业链供应链稳定多作新贡献”等系列重要论述，着力推进两链融合发展。国家各部委、各地方政府深入贯彻中央部署，着力强化科技成果转化，激励和促进高校、科研院所积淀的优秀科技成果和科研人员的创新能力向产业转移转化。创新链与产业链的快速融合，将会为处在两链交叉点上的硬科技发展提供科研供给与产业需求的双向支撑，势必会孕育出一大批具有全球竞争力的硬科技企业，推动我国产业链向中高端领域迈进。
但随着国际形势的变化和中国科技产业的逐步崛起，欧美等创新型发达国家对我国科技进步的警惕性越来越强，为保障其自身在全球分工体系和产业价值链中的主导地位，硬科技成为某些西方国家围堵中国发展的核心“靶点”，技术创新的合作大门逐渐对中国关闭，特别是重点产业领域的关键基础技术已经开始对我国实行全方位封锁。
2020年，一场突如其来的新冠肺炎疫情肆虐全球，一时间世界各国“人人自危”，对全球产业链开放合作形成了巨大的冲击，世界范围内创新链、产业链的“逆全球化”趋势难以避免。在全球产业链供应链重塑的严峻考验下，大国竞争的核心必将是硬科技引领的科技博弈，归根到底是掌握核心技术的硬科技企业之间的竞争和博弈。这也是当前我国首次提出和强调把科技自立自强作为国家发展战略支撑的大背景。谁的产品掌握硬科技、技术指标领先一步，谁就更有可能在全球产业链中处于高价值环节、在科技创新和市场上占据优势，就能在未来掌握发展的主动权。每一次硬科技的创新都将带来新一代技术的更新和替换，也必然导致一次产业格局的调整。在此形势下，企业唯有掌握产业领域的硬科技，才能获得生存和发展的机会，才能有力支撑国家产业链、创新链、供应链的安全稳定和全球竞争力。
党的十九大报告明确指出，中国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段。实现高质量发展的核心在于通过供给侧结构性改革，显著提高以技术要素为代表的生产要素供给质量，从而提升我国全要素生产率，实现经济发展的质量提升。那么如何才能提高技术要素的供给质量？从根本上看是要依靠发展硬科技，形成一大批硬科技人才、硬科技企业和硬科技产业。
我国进入高质量发展阶段，一是适应我国经济发展新常态的主动选择，以科技创新驱动经济发展新常态，逐渐摆脱简单以GDP“论英雄”和被短期经济波动所左右的现状；二是党中央直面我国经济发展的深层次矛盾和问题，对实践创新、协调、绿色、开放、共享的新发展理念提出的具体对策；三是建设现代化经济体系，跨越中等水平发展“陷阱”的必由之路和战略目标。高质量发展就是要通过引入高质量技术要素来提高全要素生产率，坚持质量第一、效益优先，推动经济质量变革、效率变革、动力变革。实现高质量发展是全国人民的共同期盼，归根结底需要依靠科技创新提高经济发展的质量和内涵，提高科技对经济的贡献度。目前，我国科技对经济增长的贡献率为60%左右，与欧美发达国家平均80%左右的贡献率相比依然差距较大。
进入新时代，我们要依靠发展硬科技、聚焦硬科技，来切实提高我国技术要素的供给质量，助推经济高质量发展。当前，新一轮科技革命和产业变革引发了全球经济结构的重塑，科学技术与实体经济深度融合，经济发展的质量越来越取决于其中的科技含量。没有高质量的科技供给，就没有高质量的经济发展。硬科技作为现代产业链上的关键共性技术，是长期基础研究积累向产业应用转化的核心支撑，能够代表科技发展最先进的水平，引领新一轮科技革命和产业变革，是高质量科技供给的典型代表，能够为国家经济发展注入强大的新发展动能。发展硬科技是提高科技供给质量的核心要义，是现代化经济体系建设的战略支撑，能够促进我国产业迈向全球价值链的中高端。
硬科技作为支撑保障我国产业链的安全稳定、提升产业竞争力和现代化水平的关键共性技术，可为我国参与大国竞争提供战略保障。当前，硬科技越来越受到党中央、国务院的关注和重视。在产业全球化加快演进的时代，谁能掌握硬科技，谁就能站在全球产业价值链的顶端。扎实发展硬科技，是推动我国产业从价值链的中低端向中高端发展、实现经济高质量发展的必要途径。
当前发达国家推动制造业回流，各国的贸易保护主义抬头明显。在这一系列冲击下，全球供应链呈现区域化、多元化、本地化的趋势，但我国的科技企业在不少核心领域仍缺乏全球供应链主导权，高技术制造企业在关键产品的关键环节、关键技术上存在断链的重大风险。因此复杂的国际形势变化对我国产业链供应链的影响不容忽视，对产业链供应链的安全稳定及国家战略安全造成了威胁。完整的产业链、稳健的供应链体系是保障国家制造业安全的重要基石。产业链自主可控事关国家战略安全和发展大局，事关经济领域风险防范和高质量发展，从短期看是稳定经济发展基本盘的关键支撑，从长远看是构建现代产业体系的核心任务。
因此可以看出，在核心关键技术领域率先突破、维护产业链供应链的安全稳定是当前和今后实现高质量发展的根本要求。而围绕产业链供应链的关键环节、关键领域、关键产品，布局“补短板”和“建长板”并重的创新链，培育催生新兴产业的增长点，切实增强国内大循环的“稳健性”，则是硬科技对国家安全保障的战略意义。
改革开放之初，我国在各方面都与世界先进水平有着巨大的差距。党的十一届三中全会依据当时的国情，创新性地提出对外开放，学习发达国家的先进经验、引进先进技术和现有成果，对外开放成为当时经济社会发展的推动力之一。作为现代化的追赶者，过去我国在经济发展中一直采取“后发优势”“弯道超车”的战略。这一战略的特征是通过引进、学习、模仿和利用发达国家已有的先进技术，避开自行探索和自行研发过程中的高昂成本，利用别人的经验，绕开发展过程中可能遇到的障碍和弯路，加快追赶先进经济体的速度，节省赶超的时间。经过几十年的发展和积累，凭借着后发优势，我国经济和社会发展取得了举世瞩目的成就。
但是，跟随与引进式的创新模式已经不能满足我国新时代的发展需要。进入“十三五”时期后，继续实施“后发优势”战略的发展环境和因素发生了许多重要的变化。从外部发展环境看，随着中国经济实力的逐步强大，某些发达国家出于自身利益和战略的考虑，开始在技术引进、知识产权和产业转移等方面防备中国。以美国为首的一些西方发达国家具有反自由贸易的逆全球化新倾向，试图运用某些它们自行建立的规则替代世界贸易组织制定的基本原则，达到遏制中国快速发展的目的。从我国发展环境来看，人口红利逐渐降低，以增量改革为特征的体制转型红利也释放完毕，由此出现了发展动力严重不足，以及发展不均衡、不协调、不可持续等问题。
党的十八届五中全会提出，必须把发展基点放在创新上，形成促进创新的体制架构，塑造更多依靠创新驱动、更多发挥先发优势的引领型发展。党的十九届五中全会审议通过《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，明确提出坚持创新驱动发展，全面塑造发展新优势。从“后发优势”转向“先发优势”发展轨道，会使我国在全球经济竞争舞台上的角色、功能和地位发生相应的变化。在角色上，我国会由追赶者变为赶超者，甚至变为领跑者；在功能上，我国会由技术标准的遵守者和跟踪者变成游戏规则的制定者；在市场地位上，我国将由追随者、弱势者，变成市场的垄断者或寡头竞争者，由全球价值链的低端代工者变成价值链的全球性“链主”。发挥先发优势、实现引领性发展，会不可避免地与发达国家原有技术垄断者展开激烈的研发投入竞赛、技术标准竞争和后续的产业市场竞争。这种技术创新的竞争历程，中国企业之前从来没有正式地、大规模地经历过。
过去在“后发优势”战略下引进的技术往往都处于成熟阶段。因此现在要由模仿型的追赶者转变为引领发展的领跑者，就要求我国企业必须改变技术依赖策略，瞄准人工智能、生命健康、集成电路、光电子等硬科技领域，通过大量、密集的研发投入，加快培育形成新产品、新产业、新业态，建立自己的技术标准并且占据主导地位，在产业的核心技术和核心产业环节上获得国际竞争优势，从而形成国家发展的新优势。虽然，过往我国许多科技创新成果都是被倒逼出来的，但只要坚持走中国特色自主创新道路、把握住硬科技的战略发展方向，即便面对未来的风险挑战，我们也能保持战略定力，以强大的创新自信加快实现科技自立自强，在危机中育先机、于变局中开新局。
2018年5月，在两院院士大会上，习近平总书记指出，要充分认识创新是第一动力，提供高质量科技供给，着力支撑现代化经济体系建设。我国推进供给侧结构性改革的核心要义就包括提高技术等生产要素的供给质量，把硬科技作为研发活动和创新活动的主要领域。过往我国已经在技术原创与成果转化上取得了不错的成绩，在多个领域达到了国际先进水平，并在部分领域引领全球。但是，我国的技术供给仍然面临着前沿技术创新与突破性技术创新较少的情况。在过去，技术供给侧面向需求导向、问题导向和结果导向不足；部分供给的技术的成熟度还不高，从实验室科研到实际产业应用之间存在着转化阶段的空白。这意味着我国技术供给侧需要肩负起新时期的重任，而硬科技正是优化技术供给体系的关键。举个例子，华为的研发投入很高，在国内建设研究机构的同时，还在国外设立了众多研发中心，与世界各地的知名高校进行合作。而面临当下复杂的国际形势，2020年华为创始人任正非带领团队走访了国内各地的知名高校和科研院所，寻求对接产业的新的原始创新技术供给。
技术供给的两类主体中，一类是高校、科研院所。一些科研院所的优质科研成果具有较大的市场潜能，将这些技术转移转化，能创造出新产品、新工艺，实现较大的商业价值。另一类是企业，企业要发挥技术创新的主体作用，通过自身的研发推出新的产品，让市场选择技术方向。从自然指数榜单（收录了68种独立评选出的高质量自然科学期刊发表信息的数据库）的角度来看，我国高校和科研院所的研发实力在不断提升，表现优异。另外，从EI（工程索引）、CPCI/ISCP（科技会议录索引）、SCI（科学引文索引）这三大世界知名的科技文献检索系统中的论文发表情况来看，国内大学与科研院所的论文发表数量和文章被引用数量已稳居世界第二，也足以令人瞩目。纵向来看，我国整体科研实力的不断提升是值得肯定的。但是，实际上我国高校与科研院所的技术供给体系存在论文数量多但质量不高的问题，这与过去长久以来的评价考核导向问题存在一定关联。2020年2月科技部印发《关于破除科技评价中“唯论文”不良导向的若干措施（试行）》的通知，随后教育部、科技部又联合印发《关于规范高等学校SCI论文相关指标使用 树立正确评价导向的若干意见》，要求破除“唯论文”、论文“SCI至上”等不良导向，建立健全分类评价。这次对我国高校评价考核方向的调整，正是对高校的科研成果该如何优化其技术供给能力作出的关键动作。
除了论文发表与引用之外，我国高校与科研院所每年规模庞大的专利申请数目中也存在一定“水分”。根据世界知识产权组织的统计数据，2017年我国的国际专利申请数量排名第二，比2016年增长13.4%，我国是全球国际专利申请数量增长率最高的国家。这一年我国世界一流大学建设高校中，专利授权量超过1000件的有16所，最高的授权量超过2000件，而美国的麻省理工学院、斯坦福大学分别为306件和204件。中国高校专利数量普遍是欧美高校的5倍以上，考虑到仍面临的“卡脖子”问题，可以看出我国专利的转化率目前还处于较低的水平，大量的专利并未转变为现实的产品或转化为生产力。发明专利授权数排名前列的中美高校相关数据对比见表1-1。
表1-1 发明专利授权数排名前列的中美高校相关数据对比
注：表中的数据，美国部分来自美国国家科学基金会和专利管理办公室，中国部分来自教育部科学技术司编制的《2019年高等学校科技统计资料汇编》和国家知识产权局，专利数量指的是发明专利授权数。除中国高校发明专利数为2018年的数据、美国加利福尼亚大学系统和得克萨斯大学系统的科研经费为2015年的数据外，其他均为2017年的数据。此外，美国科研经费按照美元对人民币汇率6.8∶1折算。表中的数据仅为大体情况上的对比。
值得注意的是，加利福尼亚大学系统包括伯克利分校、洛杉矶分校等10所大学的数据在内，得克萨斯大学系统则包括奥斯汀分校、达拉斯分校等9所大学和安德森癌症中心等6所医学中心的数据，南佛罗里达大学系统也包含3所大学的数据。尽管国内高校的科研经费投入仍处于劣势，但发明专利的数量却普遍比美国高校要高出一个数量级。从某种程度来看，国内高校在发明专利上可能存在虚假“繁荣”，一方面是专利激励和鼓励政策导致的，另一方面则是对专利申请的门槛设置较低导致的。
除此之外，与发达国家的企业相比，我国企业的科技实力总体上还有待提升，掌握关键核心技术的领军型科技企业较少，这在一定程度上制约了我国经济的高质量发展。推动产业实现高质量发展、提高技术要素供给质量，必须克服“短平快”的思维，推动企业、高校、科研院所扎扎实实开展硬科技研究，围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，切实满足我国经济发展和产业发展对硬科技的高端需求。因此，要从国家经济转型层面高度重视这一涉及高质量全局发展的战略问题，把创新作为建设现代化经济体系的战略支撑，更加聚焦重点产业的关键核心技术创新，制定稳定、精准和针对性强的政策体系，精准支持对经济发展和产业变革具有关键支撑和重要引领作用的硬科技，为广大科技企业提供有效的技术供给，切实提高高校和科研院所与企业的关键核心需求对接，使科技企业掌握科技制高点、掌握发展的主动权，从而支撑我国产业结构调整和实体经济发展升级。
党的十九届五中全会提出，要坚持把发展经济着力点放在实体经济上，坚定不移建设制造强国、质量强国、网络强国、数字中国，推进产业基础高级化、产业链现代化，提高经济质量效益和核心竞争力。当前，我国产业发展正处在转型升级的关键时期，一方面制造产业转型压力巨大，过往产业结构存在“大而不强、大而不优”的问题。在2020年的《财富》世界500强企业排行榜中，虽然中国上榜企业（含香港企业，未含台湾企业）数量高达124家，历史上首次超过了美国。但仔细分析可以发现，中国上榜企业（未含台湾企业）的盈利水平较低，平均利润约为美国企业的一半。此外，我国大多数关键产业链的原材料供给端与最终产品需求端仍在国外，按分工来看，产业链还是“单循环”的。受国际国内经济增速降低和市场需求萎缩的影响，再加上2020年突如其来的全球性新冠肺炎疫情，我国制造业的发展更是出现了疲弱态势，沿海地区不少制造业企业倒闭，其中大多数是现有产能过剩的传统制造业企业。另一方面，第三产业的快速发展，导致制造产业发展的综合成本快速上升、泡沫被动挤出，在一些地区出现明显的脱实向虚现象，这带来了“产业空心化”的潜在问题，加上我国在地方层面上存在部分产业同质化竞争严重的情况，当下的局面变得相当严峻，硬科技将成为改变现状和破局的关键。
从世界创新型国家的发展经验来看，在经济起飞阶段，大多数国家的产业发展主要依靠资源要素投入，跃升至更高阶段后，基本转向提高全要素生产率来驱动发展。目前，我国已经进入高质量发展的新阶段，但产业发展仍主要靠要素投入、规模扩张，自主创新能力不强，全要素生产率还有待切实提高。我国进入新的发展阶段后存在两个方面的问题。一方面，全要素生产率较低，在过去几十年，我国全要素生产率的提高有相当一部分来自劳动力从农业部门转移到非农产业部门带来的资源重新配置，但随着经济发展阶段和人口结构的变化，这一驱动力正在减弱。另一方面，各产业中广大中小企业的技术研发活动较少、创新能力较弱、发展质量不高，导致近年来我国全要素生产率的增速出现下降。
促进我国产业转型升级的核心是通过提高企业的研发投入和创新能力，提升整个产业的竞争力，着力提高我国制造产业和实体经济的发展质量。推动产业高质量发展的关键，是推动技术供给结构与产业发展的需求结构相匹配。产业转型升级的过程，就是通过增加硬科技供给比重，进而优化技术供给结构的过程。一是通过发展硬科技孕育出新经济、新产业，推动一批硬科技落地转化成为新的生产力，引领产业升级、作出新“增量”。二是发挥硬科技在提升产业竞争力方面的作用，解决产业技术供给中的关键瓶颈问题，优化“存量”，以关键性的技术解决方案突破系统性的产业瓶颈、支撑产业转型。
对产业来说，支持硬科技创新就是要以产业链供应链的“补链强链”为目标，加快解决我国现代产业体系中的技术短板，提升企业的创新能力和核心竞争力，抢占科技制高点，实现我国产业基础再造和产业链关键环节的自主可控，从而确保我国产业链供应链安全稳定并提升其竞争力，实现社会生产力的新跃升，提高我国的综合国力和国际竞争力。
发展硬科技不仅具有国家战略意义，而且在丰富创新科技理论、扩大新基建、保障产业链供应链、促进高新区高质量发展等方面具有重要的现实意义。
党的十八大以来，习近平总书记就科技创新问题发表了一系列重要讲话，作出了一系列重要指示，构建了系统、完整的科技创新重要论述。这些重要论述是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要组成部分，是马克思主义科学技术论中国化的最新成果，同时也是指导和推动我国科技改革发展、建设世界科技强国的思想指南，指引着我国科技创新的发展方向、目标、方针和思路。
科技创新理论伴随着时代的变化不断地发展和完善。改革开放初期，我国经济基础薄弱，我们要着力实现高新技术、提高社会生产力，以解决温饱问题；现阶段，我们要大力发展高新技术、提升企业创新能力、构建完整的产业链，以满足人民群众不断丰富的物质文化需求；在未来，我们要实现高质量发展，着重发展硬科技，以保障国家安全、满足人民日益增长的美好生活需要、提升人民群众的幸福感。这一演进过程是科学学理论的演进，符合时代的要求，是习近平总书记关于科技创新的重要论述的发展和生动实践。
习近平总书记把创新摆在国家发展全局的核心位置，高度重视科技创新，围绕实施创新驱动发展战略、加快推进以科技创新为核心的全面创新，提出了一系列新思想和新论断，其中包括“科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑”“必须加快从要素驱动发展为主向创新驱动发展转变，发挥科技创新的支撑引领作用”“科学技术越来越成为推动经济社会发展的主要力量”“大力推进产业结构优化升级，要从实际出发，着眼于全球产业发展和变革大趋势，瞄准世界产业发展制高点，以提高技术含量、延长产业价值链、增加附加值、增强竞争力为重点，发展战略性新兴产业，发展先进制造业，发展以生产性服务业为重点的现代服务业，推动工业化和信息化深度融合，尽快形成结构优化、功能完善、附加值高、竞争力强的现代产业体系。抓这件事情，就抓住了转变经济发展方式的关键”“只有把关键核心技术掌握在自己手中，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全”“遵循科学发展规律，推动科技创新成果不断涌现，并转化为现实生产力”“现在，我国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案，都更加需要增强创新这个第一动力”等。
硬科技的概念，以及其所蕴含的战略性、原创性、关键性、引领性、基石性、时代性等特点，乃至其所承载的志气硬、技术硬、实力硬、精神硬等硬科技精神，正体现着科技创新的精神。硬科技是把握新一轮科技革命战略机遇的具体切入点，更是我国实现国家科技自立自强，从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全的重要支撑。
基础设施是国家经济社会发展的基石，能够为国家或地区产业发展提供物质基础。从全球产业发展的宏观视角来看，每一项新兴技术的落地和产业化壮大，都是以基础设施建设为前提的。如第一次科技革命以铁路为代表的基础设施建设，第二次科技革命以公路、电力为代表的基础设施建设，第三次科技革命以信息高速公路为代表的基础设施建设，都促进了历次科技革命主流科技成果（如蒸汽机、内燃机与电力、计算机等）的产业化应用，并催生了新兴产业集群的崛起，成为特定历史时期内全球经济进步的核心引擎。
在这个过程中，哪个国家率先完成基础设施建设，便能够率先承载主流技术的落地转化，占据产业发展的先机，从而引领全球发展。因此，全球各国高度重视基础设施建设，特别是美国紧随历次科技革命，经历了铁路、公路和信息高速公路3次大型基础设施建设浪潮，为美国承接历次科技革命主流技术产业化夯实了基础，确保美国近几十年来始终处于全球产业发展的引领地位。我国也高度重视基础设施建设，尤其是在“十三五”时期，我国基础设施网络整体质量显著提升，形成超大规模的基础设施网络，高速铁路营业里程、高速公路通车里程、城市轨道交通运营里程、港口万吨级及以上泊位数、电力装机、电网规模、4G网络规模等均居世界第一，推动我国人流、物流、能量流的高速运转，极大地提高了我国的工业化水平。
随着国内外发展形势的变化，原有基础设施已经难以满足我国新的发展需要。一是全球新一轮科技革命蓬勃兴起，必将催生一大批新技术、新业态，这些新技术、新业态要向现实生产力转化，需要新型基础设施的支撑。二是在全球竞争格局日趋白热化的态势下，我国提出要加快构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，需要新型基础设施建设的支撑，需要培育完善的内需体系。三是随着我国进入新的发展阶段，加快构建现代化产业体系、推动经济由高速增长模式向高质量发展模式转变，需要系统布局新型基础设施建设。
在此背景下，以习近平同志为核心的党中央立足我国社会主要矛盾的变化带来的新特征、新要求，着眼于全面建设社会主义现代化国家，作出了加快新型基础设施建设的重大战略部署。新型基础设施建设是适应信息智能技术与经济社会深度融合趋势、促进基础设施提质增效、推进创新驱动发展的必然选择。构建现代化基础设施体系，有利于支撑构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局，全面提升国家的竞争力和总体安全水平；有利于抓住新一轮科技革命战略机遇，提升经济运行效率，为装备体系更新换代、新科技推广应用创造空间；有利于满足人民对美好生活的向往，提供多元化、品质化服务，实现与生态环境协调发展。
“十四五”及今后一段时期是全球新型基础设施大建设、大发展、大演进的关键期，是新型基础设施和传统基础设施融合发展的加速期。精准布局建设哪些新型基础设施，充分考量着一个国家对新一轮科技革命的前瞻预判能力，也决定着国家对资源的投入和使用效率。
硬科技作为引领新一轮科技革命变革的关键核心技术，为我国系统布局新型基础设施建设指明了方向、提供了空间。当前阶段硬科技的代表领域，如光电芯片、人工智能、信息技术、新材料、新能源、智能制造等，正是我国5G基站建设、特高压、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能等新型基础设施建设的重要方向。特别是在世界进入以信息产业为主导的经济发展时期，发展硬科技有利于我国对底层技术演进的内在规律的把握，如信息产业由“电”到“光”的转变等，为我国进行进一步的新型基础设施建设提供了更为精准的着力点。以硬科技为核心方向，加快5G、工业互联网、大数据中心等基础设施建设，在新基础设施建设方面实现领先，能够促进新一轮科技革命成果，特别是基于5G、物联网的人工智能技术产业化应用在我国大面积铺开，能够带动我国开启新一轮的经济发展周期，推动我国在智能时代引领全球发展。
产业链供应链的完善高效是大国经济循环畅通的关键。“十三五”以来，通过深入推进供给侧结构性改革，我国产业链供应链的核心竞争力不断增强，在全球产业链供应链中的地位持续攀升。目前，我国已经形成规模庞大、配套齐全的产业体系，是全球唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。
但我国的产业链供应链中还存在诸多“断点”“堵点”，部分核心环节和关键技术受制于人，产业基础能力不足，国民经济循环不畅，存在结构性失衡。如在科研仪器设备方面，全球排名前20的仪器设备企业中，美国有8家，欧洲有7家，日本有5家，我国一家也没有，这可以看出我国科学研究和技术创新的基础之薄弱。这一现象在“两机一芯”[2]领域表现得尤为突出，在芯片领域，从上游的材料和软件，到中游的制造，我国几乎面临全产业链落后和缺位的情况，如芯片设计所需的EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化）设计工具几乎完全被美国垄断。材料方面，国产率不足5%；设备方面，200多种关键设备80%以上依赖进口；工艺能力方面，与世界龙头企业相差近3代。同样，在航空领域，航空发动机技术仍旧制约我国航空产业的整体发展，即使是国产大飞机C919，其大部分关键核心部件依然严重依赖国外进口。由于产业链供应链不完善，一旦遭到国外技术封锁，我国整体产业安全将会受到巨大的冲击。
《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》明确提出，要提升产业链供应链现代化水平。补齐产业链供应链短板，是有效应对外部遏制打压和提升我国产业链供应链现代化水平的紧迫要求，也是提升我国产业核心竞争力的重要保障，更是党中央统筹中华民族伟大复兴战略全局和世界百年未有之大变局，站在推动高质量发展、开启全面建设社会主义现代化国家新征程的高度作出的重要战略决策。
如何推动我国产业链供给链“补链强链”，是未来很长一段时期内我国在产业发展方面需要深入思考的核心问题。
硬科技为我国产业链供给链“补链强链”提供了核心支撑和路径。一是硬科技作为事关国家战略安全的重点产业领域、重大关键产品、重点环节中的关键技术、核心技术和共性技术，能为我国产业链供给链“补链强链”指明具体方向和着力点。二是硬科技属于技术科学范畴，是科研端和产业端的桥梁。以硬科技为纽带，一方面能够牵引我国科研积极面向经济主战场、面向国家重大需求，为产业链产品、关键技术攻关提供高端科研供给，补位产业链短板和断点；另一方面能够以产业需求为牵引，反向推动科研端面向世界科技前沿，布局新学科，提升供应链的广度和宽度。充分发挥硬科技核心纽带作用，将能够有效推动产业链供应链“补链强链”的互动发展，加快补齐我国现代产业体系中的短板，促进我国产业基础再造和提升产业链现代化水平。
国家高新区是科技的集聚地，也是创新的孵化器。1985年3月，《中共中央关于科学技术体制改革的决定》中提出，为加快新兴产业的发展，要在全国选择若干智力资源密集的地区，采取特殊政策，逐步形成具有不同特色的新兴产业开发区。1988年5月，国务院关于《北京市新技术产业开发试验区暂行条例》的批复，标志着国家高新区建设正式开启。2020年7月，《国务院关于促进国家高新技术产业开发区高质量发展的若干意见》的发布，为进一步促进国家高新区高质量发展，发挥好示范引领和辐射带动作用提出了指导意见。国家高新区建设始终坚持改革开放和自主创新这一使命，积极推进科技与经济结合，也从根本上改变了我国国家创新体系的宏观构成和微观运行。国家高新区在国家创新驱动发展和转型发展中发挥着核心牵引作用，极大程度上助推了我国的改革开放事业，也从多个层面彰显了我国改革开放发展的道路自信、制度自信、理论自信和文化自信。
30多年来，国家高新区在推动科技体制机制改革、引领我国高新技术产业发展、带动地方经济发展、辐射其他产业和后发地区、助推我国产业升级等方面发挥了重要作用。目前，国家高新区集聚了全国近40%的高新技术企业，全国互联网百强企业中有96家诞生于国家高新区，已形成以中关村、深圳高新区、杭州高新区等为代表的全球创新高地，并诞生了华为等一批具有世界影响力的高新技术企业。2019年，我国169个国家高新区实现生产总值12.2万亿元，上缴税费1.9万亿元，分别占GDP的12.3%、税收收入的11.8%，国家高新区已经成为我国经济发展的核心牵引区。
随着我国经济社会发展进入新的阶段，大力实施创新驱动发展战略、推动经济由高速增长向高质量发展迈进，成为我国很长一段时期内的重要方向和任务。国家高新区作为我国科技资源最丰富、产业基础最发达、创新活动最活跃的区域载体，是国家实施创新驱动发展战略的核心载体，也将是建设创新型国家的主力军。如何在国家高质量发展的征程中，继续发挥“示范、引领、带动、辐射”作用，再创辉煌，是国家高新区未来的重要任务，也是国家对国家高新区提出的更高要求和赋予的更伟大的历史使命。
在我国建设世界科技强国及实现高质量发展的形势背景下，硬科技概念在吸收了关键核心技术创新与自主创新的内涵后逐步发展壮大。作为“比高科技还要高”的技术，硬科技契合我国未来发展的主旋律，获得了国家认可和关注。2018年12月，李克强总理在国家科技领导小组第一次全体会议上提出，要突出“硬科技”研究，努力取得更多原创成果。2019年，习近平总书记在上海考察时明确指出，要支持和鼓励“硬科技”企业上市。
硬科技为新时期国家高新区肩负引领经济发展向创新驱动转型的更高国家使命提供了具体路径，也为新时期国家高新区走出一条具有高新特色的高质量发展道路提供了切入点。2020年6月，科技部火炬中心批准西安全面启动首个国家级硬科技创新示范区建设，拉开了国家高新区硬科技示范区建设的帷幕。西安硬科技创新示范区以“支持硬科技研发—畅通硬科技转化—培育硬科技企业—做强硬科技产业”为一条核心主线；突出关键核心技术突破与体制机制创新双轮驱动；持续推进“三代技术”转化、突破与探索，率先形成关键核心技术攻关的新型体制；重点聚焦“六大领域”，示范引领硬科技产业集群培育，打造具有全球影响力的硬科技创新示范区。深入发展硬科技，推进国家高新区硬科技集聚地建设，打造硬科技发展的聚集地、策源地，培育各具特色、优势明显、链条完善的硬科技产业集群，能够有效促进我国培育一批有实力参与全球竞争的、拥有硬科技产业体系的企业，提高我国的整体竞争实力。
注释
[1]指research and development，研究与试验发展。
[2]即发动机、光刻机和芯片。
