2035年,中国哪座城市最有可能成为全球科技创新热点策源城市?

业界 作者:全球技术地图 2021-01-09 20:09:08 阅读:108




为深入研究中心城市在全球科技创新网络中的地位和影响,上海市科学学研究所自2018年起与施普林格•自然集团(Springer Nature)开展合作,推出了“理想之城”系列报告,今年的《2020“理想之城”——面向2035年的全球科技创新城市调查报告》是系列报告的第4期。



为前瞻未来15年中全球科技创新发展的重要领域和重大突破,预期未来全球主要城市创新地位变迁趋势,本期报告面向未来15年的全球城市科技创新发展,开展了对全球20个主要城市[1] ,700多名全球一线科学家的问卷调查,请他们对未来5到15年间可能出现的引领世界创新前沿热点的重大科技突破以及这些突破最有可能发生的城市进行了预测,并对主要城市未来15年的创新环境进行了主观评价。研究表明,人工智能、量子科技和创新药物领衔未来全球科技创新热点,北上深位居全球城市未来科技突破期望值排名前三位,上海在生命健康领域的优势凸显。


人工智能、量子科技和创新药物引领未来全球科技创新热点

脑科学等前沿领域有望迎来全新突破


过问卷调查,我们根据全球科学家的预测结果进行词频统计分析,凝练形成了2025年、2030年和2035年的全球10大热点科技清单,见表1。在科学家们预测中,既有贯穿整个未来15年的重要科技如人工智能、量子科技和创新药物等,也有随着时间推进有可能取得重大突破、出现颠覆性变革的科技领域,如脑科学发展有可能在2025年达到全新水平,并在2030年后引发人类思维认知领域的重要飞跃;未来5-10年间癌症治疗有可能获得突破性发展,未来10-15年间修复人体失效器官和逆转衰老将成为可能;在2035年之前,核聚变能源和宇宙空间开发也将走向现实。而在最近5年之内,基因编辑、自动驾驶、大数据服务、氢能源和高效太阳能等重要前沿科技发展将直接影响和改变人们的生活。


图1  未来5年、10年、15年(由上到下排列)全球科技创新热词云图


表1 未来5-15年间的全球十大热点科技清单


生物科技和信息科技加速发展将引领世界变革,基础科学领域具有重大突破潜力。根据全球科学家调查结果,进一步归纳了生命科学、工程技术、跨学科领域、医学、物理、环境科学、化学、地学和天文等8大领域未来5年、10年、15年的研究热点和可能的前沿突破方向。调查结果见表2。


生命科学和医学领域继续高速发展,多数受调查科学家认为近5年会在基因、疫苗、细胞、病毒等方向取得重大突破。科学家乐观预期,在未来十五年内癌症、阿尔茨海默病等顽疾将被攻克,在基因修复和抗衰老方面也可能取得颠覆性进展,到2035年,人造肢体、人造器官乃至人造生命都将成为可能。


工程技术和跨学科领域的发展将引领未来的经济模式和生活方式重大变革。5/6G通信、人工智能、功能材料、智慧工业等领域成为发展热点,人工智能将融入未来社会的方方面面,涵盖交通、能源、安全保障等的智慧基础设施系统将成为人们生活的必需品。科学家们预测,到2035年或将迎来人机融合时代的先导。


物理、化学等基础科学在持续迭代发展的同时,也在积极地影响和改变世界。物理学继续向新尺度、新能级迈进,量子技术、核聚变等领域的探索为人类文明能级跨越式提升打下基础。化学方面,新能源、新材料、新药物成为研究的核心主题,以石墨烯为代表的新型物质结构是未来的热点方向。在环境生态、地学和天文等方面,新一代信息技术和人工智能广泛应用于研究,将全面提升领域的发展水平。


表2 未来5-15年间的各领域的全球科技创新突破热点


中国城市科技创新未来前景广受看好

北上深位居全球城市科技创新突破的期望值排名前三位


受调查科学家对本人所在研究领域内未来15年内最有可能率先涌现重大创新突破的城市进行了预测。调查结果显示:中国城市的科技创新前景受到全球科学家普遍看好,其中北京、上海和深圳分别以13.64%、11.65%和11.08%的支持比例排名全球城市科技创新突破未来期望值前三位。期望排名4-10位的城市分别是旧金山、波士顿、纽约、东京、新加坡、伦敦和洛杉矶。


图2 科学家对于未来15年内最有可能率先涌现重大创新突破的城市的预测


在不同学科领域中,多数受调查科学家认为北京在工程技术、物理、环境科学和生态学三个领域最有可能引领未来15年的全球科技创新前沿,而上海在化学、医学领域的创新前景受到最多的全球科学家看好。相对而言,全球科学家们认为生命科学和跨学科领域是北京科技创新竞争力的较薄弱环节,而上海在物理和跨学科领域竞争力较弱。


在全球其他城市中,科学家们认为以纽约、旧金山、波士顿为代表的美国城市在未来15年仍将是全球科技创新最主要的参与者和贡献者,尤其是在生命科学、医学和跨学科领域,美国城市将保持强劲的竞争力。另外,伦敦在跨学科领域、东京在工程技术领域的科技创新特殊优势也赢得了全球科学家的高度期望。


图3 科学家对于未来15年内最有可能率先涌现重大创新突破的城市的预测

(按所在学科领域分组)


围绕科技前沿热点的中美城市竞争更加激烈,北上深分别在不同领域形成创新竞争力长板优势,上海生命健康特色凸显。调查结果显示,未来15年在大多数前沿热点技术领域上将呈现中美城市全方位竞争的格局。其中,北京共在8个前沿领域中的6个上榜,特别是在基因、量子等偏基础研究方面优势较明显。上海共在5个领域上榜,其中主要在生命健康相关的创新药物、脑科学和基因工程等方面体现了独特的竞争优势。而深圳在人工智能、6G通信和智慧城市领域竞争力格外突出。


表3 未来15年各项前沿热点技术重大创新引领城市预测


北京、上海将成为世界顶尖学者主要聚集地

全球青年科学家和科技创业者高度青睐北上深


受调查科学家对全球主要城市未来15年内的创新环境吸引力进行了主观预期性评价。在关于哪些城市在未来15年中能够为全球最高水平的科学家提供最好的科研平台和创新环境的调查中,北京和上海在全体受调查科学家中的支持率排在前两位,之后3-10位依次是纽约、波士顿、旧金山、深圳、新加坡、伦敦、东京和洛杉矶。根据调查结果预测,未来15年中国和美国的科技创新中心城市有可能将进一步成为全球顶尖科学家汇聚的焦点。其中,北京最受基础学科科学家青睐,物理、化学、环境科学和生态学领域科学家支持率均排名第一,上海则获得了工程技术领域的科学家支持率排名首位。这显示了两座城市差异化的科技创新定位特征和各具特色的创新环境优势。值得注意的是在医学和跨学科领域,中国城市的科学家支持率排名较低,一定程度上显示了中国城市在这些领域的高水平创新平台机构仍相对不足,领域创新环境对世界顶尖学者的吸引力偏弱。


图4 未来15年内最有利于顶尖科学家开展科研的城市评价


在关于哪些城市在未来15年中能够为全球富有潜力的年轻科研人员提供最优发展机会和条件的调查中,深圳以最高的支持率成为最受全球科学家认可的未来青年创新之城,其次是上海,北京支持率处于第三位。排名4-10位分别是纽约、新加坡、旧金山、波士顿、东京、伦敦和洛杉矶。特别是在工程技术领域,中国城市对全球青年科学家的吸引优势明显。在未来15年中,北上深将有可能形成集聚全球年轻科技人才的良好态势。


图5 未来15年内最有利于青年科学家发展的城市评价


在关于哪些城市在未来15年中最可能涌现高科技创新创业和高成长性新兴企业的调查中,北京、上海和深圳依次占据了前三位,拥有“硅谷”的旧金山和拥有“硅巷”的纽约排在4、5位,排名6-10位的分别是波士顿、新加坡、东京、伦敦和特拉维夫。这一调查结果可以体现全球科学家对于未来全球创新经济发展和集聚趋势的看法,同时也反映了科学家们对于城市创新创业环境的评价。


图6 未来15年内最有利于科技创新创业的城市评价


充分发挥上海正处于科技创新上升期的优势

加快打造全球创新策源高地


当前全球科学研究正处于集群突破期,前沿技术处于变轨加速期,新一轮科技变革正带来重大的创新机遇和激烈的全球竞争,世界主要国家、城市都高度重视加强科技创新的前瞻布局,力争在引领未来发展的关键领域赢得先机,抢占竞争优势。上海在新一轮中长期科技创新规划中迫切需要更好把握未来创新热点,强化自身基础优势,提升创新策源功能,优化创新创业环境,力争抢占全球科技制高点,把握未来发展主动权。


聚焦前沿重点领域,加强科技创新前瞻部署。人工智能、量子科技和创新药物是未来15年全球科技创新领域的重大主题,也是上海具有基础优势的重要方向,是战略性新兴产业和高质量发展的重要支撑。建议在上海新一轮中长期科技创新规划研究和编制中,进一步加强对于重点领域科研投入的系统性、持续性部署。建议参考全球科学家对于各领域创新热点技术的前瞻预判,结合国家战略需求和上海自身发展基础,进一步完善有重点、有层次、分阶段推进的中长期科技任务布局,以提高科技投入效率,把握创新发展先机。


强化高水平跨学科平台建设,打造创新策源涌现地。随着全球科技创新交叉、融合、跨界的趋势持续深化发展,诸多关键性、颠覆性的创新可能在跨学科领域率先涌现。与发达国家创新中心城市相比,目前北京、上海等中国城市在跨学科研究领域还存在相对的短板差距。建议上海充分发挥科技创新全面性、体制机制创新和开放包容文化优势,打造高水平、新模式的跨学科前沿研究平台,加大对于跨学科研究的长期、稳定支持力度,吸引集聚世界顶级学者,开展富有探索性的跨界科研工作,力争成为学术新领域、科学新发现、产业新方向的开拓者,全球创新策源的引领者。


创建利于青年科研人才和创新创业者成长、发展的良好综合环境。全球青年科学家和科技创业者对于上海的青睐是上海未来发展中的巨大优势。但同时上海目前也存在青年人才自主培养体系国际化水平不高,人才培育与重点产业创新需求一定程度上脱节,青年科技人才和创业者落户、安居困难较大,创业企业成长过程中难以留住等种种问题。建议上海在新一轮科技中长期规划中应更加重视加强面向未来发展需求,与国际接轨的青年科技人才培养、支持体系建设,进一步强化在人才户籍、住房保障、创新创业体系建设和中小科技企业扶持等领域的导向性体制机制、政策安排,完善富有活力、充满机遇的人才成长、发展和创新创业环境,为上海加快建设全球科创中心,实现高质量发展提供有力保障。


[1] 20个城市包括:纽约、波士顿、旧金山(包含圣何塞)、北京、东京、巴黎、洛杉矶、伦敦、上海、首尔、柏林、新加坡、西雅图(包含塔科马、贝尔维尤)、多伦多、悉尼、香港、莫斯科、特拉维夫(包含雅法)、深圳、孟买。


免责声明:本文转自三思派,作者王雪莹,上海市科学学研究所副研究员。本文来源于《研究与建议》2020年第23期,系《2020“理想之城” ——面向2035年的全球科技创新城市调查报告》研究之二。。文章内容系作者个人观点,本公众号转载仅为分享、传达不同观点,如有任何异议,欢迎联系我们!



转自丨 三思派

作者丨 王雪莹

编辑丨 刘瑾



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