近年来，日本在氢能源、量子科技、生物技术和人工智能等未来产业领域频频发力，成效明显。
一、日本未来产业重点领域发展成果
当前，世界各国皆在积极探索科技“无人区”，加速谋划布局未来产业，力求在新一轮科技革命和产业变革中抢占发展先机。作为科技强国的日本，近年来在氢能源、量子科技、生物技术和人工智能等未来产业领域频频发力，成效明显。
全面发力氢能产业。日本在氢能领域的综合实力全球领先。早在1973年，日本就成立了“氢能源协会”，大力发展氢能相关材料、装置和系统，筑牢和夯实氢能技术基础。2017年日本制定《氢能源基本战略》，明确了降低制氢成本的路线图和目标，推动商业化发展。当前，日本已将氢能作为新一代能源战略的主体，其氢能专利数量处于全球第一梯队，是第一个提出建设“氢能社会”的国家。一方面，日本大力普及氢能应用，交通运输和电力系统成为其氢能市场需求最旺盛的两个行业，川崎重工建造了世界首艘液化氢运输船，三菱日立电力获得了首个燃氢燃料先进燃气轮机订单；另一面，大力构建国际氢能供应链，先后在文莱、澳大利亚、挪威等国建立氢能相关项目，弥补了本国自然条件的限制。
加速发展量子科技。早在1985年，日本科技振兴局就实施前沿技术探索研究计划，推进包括量子科学在内的前沿技术的基础研究。进入21世纪，日本担忧其量子科技落后于欧美与中国，采取一系列措施，加速发展步伐。一是发布《量子技术创新战略》等文件，系统指导量子技术研发。二是成立量子技术新产业创造协议会(Q-STAR)，有组织地推进量子技术研发与产业化。三是推进量子科技应用，发布“光量子跃迁旗舰计划”，以实现量子计算在制造业、药物研发等领域中的应用。同时，还公布了《量子未来社会愿景》，提出2022年建成第一台国产量子计算机，并在四个地方建立量子技术研究和支持基地。
持续扶持生物技术。日本是世界生物技术强国，一直将生物技术产业视为国家核心产业。早在2002年，日本就提出“生物技术产业立国”口号，出台多个重要政策，推动生物技术发展。2007年，发布《创新25战略》，提出建立多个生物技术世界顶级国际研究基地。2019年，推出《生物战略2019》，再次明确生物技术的战略地位。2020年、2021年，分别发布《生物战略2020》基本措施版和市场领域措施版，聚焦疫情防控与正常经济秩序恢复，确保到2030年成为世界最先进的生物经济社会。当前日本在基因工程、发酵工程、生物环保、生物能源等多个生物技术领域形成了独特优势。聚焦推动人工智能。日本是全球人工智能技术研发与应用最发达的国家之一。日本将人工智能与物联网、机器人共同作为第四次产业革命的核心，并确定2017年为人工智能元年。2019年日本发布《人工智能战略》，总体布局人工智能技术发展与社会应用。当前，日本聚焦机器人、医疗健康和自动驾驶三大优势领域，推动人工智能技术应用，着力解决本国养老、教育、医疗、交通等方面的难题。在人工智能技术的有力支撑下，日本已成为全球第一大工业机器人生产国，人形机器人研发世界领先，服务型机器人广泛应用于医疗护理业；推广人工智能医疗设备识片、阅片、诊断，完善人工智能医疗规则；追赶国际尖端自动驾驶应用先进水平的同时，加大布局自动驾驶在普及车型上的应用以获得竞争优势。
‖表1：日本第11次技术预见调查提出的16个特定科技发展领域
来源:赛迪智库根据第11次技术预见调查报告整理
二、日本未来产业发展的主要路径
技术预见调查为未来产业发展奠定了基础。日本是最早开展技术预见调查的国家之一，自1971年以来，对于未来15-30年各领域科技发展方向，日本科技政策研究所每五年开展一次全国技术预见调查，至今已开展了11次。日本技术预见通过地平线扫描法跟踪科技社会发展趋势，通过德尔菲法以及结合需求调查、引文分析、情景分析和愿景调查等方法对未来产业技术进行研判，提出新方向和新目标。2017--2020年进行的第11次技术预见调查，重点研究了2050年科技与社会愿景，提出16个特定科技发展领域，包括8项跨学科、强交叉的特定科技领域和8项具体研究领域的特定科技领域。技术预见调查活动是日本科技创新政策制定的重要依据，也为日本未来产业前瞻布局奠定了良好基础。“社会5.0”愿景为未来产业发展指明了方向。日本2016年首次提出“社会5.0(Society5.0)”概念，指出要最大限度地应用现代通信技术，通过虚拟与现实空间的高度融合，解决经济社会问题，拥有一个“超智能社会”。此后，围绕“社会5.0”愿景，日本先后发布《未来投资战略2017：为实现“社会5.0”的改革》《新产业结构蓝图》《未来投资战略2018--迈向社会5.0和数据驱动型社会的变革》，以及《集成创新战略》《统合创新战略2020》和《科学技术白皮书》等一系列政策措施，内容涉及生命健康、人工智能、生物技术、量子技术、尖端材料制造、能源与环境、自动驾驶汽车等未来产业的系统布局。在“社会5.0”愿景的牵引下，日本通过推动前沿技术创新与未来产业发展来满足社会需求。多元资金投入保障未来产业持续发展。
‖表2：日本“社会5.0”政策措施中关于未来产业的战略部署
来源:赛迪智库根据网上公开信息整理
从整体投入看，日本的科技研发投入占GDP的比例一直保持在3%以上，稳定支撑未来产业技术创新。2016年发布的《实现面向未来的投资的经济对策》方案，确定28.1万亿日元规模的资金投入，以充实人工智能、新材料、宇宙航空、能源等产业的基础性研究，推动未来产业技术革新。2021年公布的《第六期科学技术创新基本计划》提出，未来五年日本政府准备投入研发投资额30万亿日元，官民研发投资额为120万亿日元，提升研究创新能力，解决数字化发展迟缓问题。
从领域投入看，在氢能领域，2019年日本在应对全球变暖的官民国际会议上表示，未来10年官民将共同投资30万亿日元用于氢能等环境技术的研究和开发；2020年日本政府氢能研发推广预算为700亿日元。在生物技术领域，日本的研发投入一直稳定在每年3万亿日元左右。在量子科技领域，过去20年间，日本政府投资达到了2.5亿美元，产业端资助大约3亿美元。在人工智能领域，日本政府联合各大企业推出“机器人计划”，投入1000亿日元用于人工智能研发；东京大学和软银公司投资200亿日元共同打造世界顶尖的人工智能研究所。
多措并举营造未来产业人才发展的良好环境。一是建立终身教育理念。2021年《第六期科学技术创新基本计划》提出，要重视初高中阶段的基础教育，整体推进科学、技术、工程、艺术、数学教育；同时营造全社会积极向学的良好环境，为社会人士提供继续教育机会。
二是建立未来产业人才培养基地。为培养量子信息产业人才，日本将在东北大学、冲绳科学技术大学院大学、产业技术综合研究所、量子科学技术研究开发机构建设人才基地。三是赋予科研团队高度自决权限。比如，日本的“登月型”研发制度，就是政府充分授予科学家自主权，允许其自主制定研究方向，发掘重要创新成果，鼓励大胆试错；同时，还广泛聘任大学、科研机构等创新主体的科研人员从事研发活动。四是培养适应未来新型社会的人才。2018年日本在北海道大学、滋贺大学、东京大学、京都大学、大阪大学、九州大学等6所高校进行试点，面向全体学生开展人工智能通识教育。2020年日本启动“量子原住民”培养计划，教授量子技术相关知识、IBM量子计算机使用等，培养从小就习惯于量子技术环境的人才。
三、启示建议
加强未来产业的顶层统筹设计。一方面，从国家层面提高对技术预见的重视程度。健全技术预见长效机制，推动国家、区域、行业层面协同开展技术预见工作，促进技术预见理论与实践的良性互动与融合发展，使其成为我国研判未来产业发展趋势的重要参考。另一方面，研究制定我国未来产业发展整体规划。以国家战略需求为导向，清晰未来产业发展目标，细化重点领域，制定发展路线图，指导地方发挥各自优势，发展相关未来产业，避免一哄而上造成资源浪费。
加大未来产业科技创新力度。一是加强基础研究。面向生命科学、类脑智能、量子科技、未来网络和氢能与储能等未来产业，开展理论基础研究与应用基础研究，夯实未来产业发展基础。二是加快前沿技术攻关。发挥新型举国体制优势，依托国家战略科技力量和重大科技创新平台，加快“从0到1”的原创性技术、非对称性技术、颠覆性技术突破，开启未来产业发展加速度。三是促进科技融合创新。关注跨学科交叉融合领域，加强前沿技术多路径探索，推动单点技术创新向多技术、集成化创新转变，打破产业发展边界，拓展和延伸产业链条，催生未来产业发展新方向。
完善未来产业人才战略布局。一是加强顶尖人才引培。未来产业的前沿性决定了顶尖人才是产业突破的重中之重，要集聚战略科学家、技术领军人才、有超前意识的企业家及其高水平创新团队，赋予其更多的创新自主权，抢抓未来产业细分领域发展机遇，快速积累关键核心技术，引领未来产业发展。二是重视未来产业基础教育。加强科学、技术、工程、数学(STEAM)等基础学科教育，开展人工智能、量子科技、生物技术等科技领域通识教育，为未来产业储备高素质创新人才。三是优化社会职业教育。完善人才终身教育机制，促进企业与大学合作，创造更多社会人才回归高校再教育的机会，加强未来产业相关职业技能培训，扩大适应未来产业发展人才队伍。
构筑未来产业良好发展生态。一是完善产业服务体系。建设科研基础设施，设立未来产业研究机构，布局小试中试基地，构建高质量应用场景，打造未来产业孵化器、加速器、产业园，完善未来产业全链条服务体系。二是加大财政金融支持。抢抓重要战略机遇期，增加未来产业研发与推广的财政预算，为未来产业早期发展提供支持；引导风险投资、企业投入、银行信贷等多元化资金支持未来产业，在满足其资金需求的同时分担产业发展的不确定性风险。三是实行高水平对外开放战略。坚持开展国际交流与合作，主动融入全球科技创新网络，积极参与未来产业相关国际规则与标准制定，营造具有全球竞争力的开放创新生态。（文︱张百茵 张原 赛迪智库科技与标准所）
