技术预见历史回顾与展望三:国外技术预见实践

技术预见

人类对于未来社会的推测和预言活动早已有之。科技政策与管理研究领域在探索和完善各种技术预测方法的同时,逐步形成了以德尔菲调查、情景分析和技术路线图等为核心的技术预见方法,同时在技术预见实践过程中不断探索出与文献计量、专利分析、环境扫描、头脑风暴等方法相结合的技术预见综合方法。技术预见研究已把未来学、战略规划和政策分析有机结合起来,为把握技术发展趋势和选择科学技术优先发展领域或方向提供了重要支撑。随着科技政策和管理环境的不断复杂,面向未来的技术分析从最初简单、确定性环境下的技术预测,逐渐转向复杂、不确定性环境下的技术预见。近几年,技术预见的方法和应用趋于系统性的综合集成,其网络化、智能化和可视化的特征逐渐显现。

技术预见历史回顾与展望

——国外技术预见实践

穆荣平 杨捷 陈凯华

1.日本和韩国技术预见

日本是开展国家层面技术预见最系统和最成功的国家之一,经历了从技术预测到技术预见的转变。1971年,日本科学技术厅(Science and Technology Agency)组织实施了第一次基于德尔菲调查的技术预测,并确定每五年实施一次基于德尔菲调查的技术预测,2000年改为技术预见活动,截至2019年底共完成了11次技术预见。日本前六次技术预见均以德尔菲调查为主,第7次技术预见在德尔菲调查的基础上增加了经济社会需求分析,第8次技术预见又新增了情景分析和用于分析新兴技术的文献计量方法,第9次技术预见综合采用重大挑战分析、德尔菲调查、情景分析和专家会议等方法,第10次技术预见综合采用未来社会分析、在线德尔菲调查、情景分析、交叉分析等多种方法,第11次技术预见引入了水平扫描和人工智能方法。值得指出的是,日本从制定第三期科技基本计划开始将技术预见纳入政策制定过程,预见结果作为编制科技基本计划的重要研究基础。第8次技术预见为第三期科技基本计划优先科技领域选择提供了依据,为日本《创新25战略》(Innovation 25)提供了有力支撑。第9次技术预见为日本第四期科技基本计划和日本文部科学省的“Japan Vision 2020”(日本2020愿景)均提供了重要支撑。第10次技术预见主要支撑了日本第五期科技基本计划。

第11次技术预见侧重于构建社会愿景,综合水平扫描、愿景构建、专家研讨等构建了未来理想社会情景。在此目标下进行德尔菲调查,并且使用人工智能技术(以机器学习和自然语言处理为中心的智能和相关技术),对德尔菲关键技术进行聚类,提出了面向未来的交叉融合领域和重点发展领域及技术。日本第11次技术预见由日本文部科学省科学技术政策研究所负责实施,分为四部分。一是从现有资料中收集、整理、提取未来趋势的有关信息,然后组织专家研讨未来世界的可能情形及国内各地区的可能变化,以把握未来发展趋势。二是邀请各领域、各专业研究人员参与展望未来的研讨会,通过小组讨论和整体讨论的方式,提取了50幅社会未来图景及4种社会价值。三是组织成立技术预见专家组,筛选并提取了健康、医疗和生命科学,农业水产、食品和生物技术,环境、资源和能源,ICT分析和服务,材料、设备和工艺,城市、建筑、土木和交通,宇宙、海洋、地球和科学基础七大领域,59个子领域的702项关键技术开展两轮德尔菲调查。四是以“社会5.0”(Social 5.0)为基础,探讨了社会未来发展的基本情形,总结了支撑日本社会未来发展的科学技术并且提出了相关科技政策。

韩国于1993年启动第一次技术预见(面向2015年),1998~1999年启动第二次技术预见(面向2025年),2003年启动第三次技术预见(面向2030年),2010年启动第四次技术预见(面向2035年),2015年启动第五次技术预见(面向2040年)。前两次技术预见运用了德尔菲调查法和头脑风暴,第三次和第四次技术预见采用情景分析、水平扫描、德尔菲调查等方法,第五次技术预见采用水平扫描、德尔菲调查、网络调查、大数据网络分析和临界点分析等方法。第五次技术预见综合采用多种方法分析社会关注的热点问题,形成“热点问题群”,采用知识图谱分析方法研究技术领域之间的关联性,把握各研究领域发展趋势,遴选出面向2040年的社会基础设施、生态环保、机器人、生命与医疗、信息通信和制造融合6个领域267项未来技术。韩国第三次、第四次和第五次技术预见成果分别应用于第二期、第三期和第四期《科学技术基本计划》制定工作。

2.德国和英国技术预见

1992年,德国联邦研究与技术部资助弗劳恩霍夫协会系统与创新研究所和日本科学技术政策研究所联合开展第一次技术预见(Delphi’93),1994年进一步合作开展了小型德尔菲调查(mini Delphi),涉及第一次德尔菲调查中最重要或新兴技术领域。1998年弗劳恩霍夫协会系统与创新研究所完成第二次技术预见(Delphi’98),提出了19个未来科技发展大趋势,针对12个技术领域1070项技术课题进行了大规模德尔菲调查,并遴选了最重要的九大创新领域。2001年,德国联邦教育与研究部发起“Futur计划”,采用德尔菲调查、情景分析、专家座谈等方法,通过社会各界广泛对话来识别未来技术需求和优先领域。2007年,德国联邦教育与研究部启动着眼于2030年技术预见“Foresight Process”,分两个阶段实施。2007~2009年实施技术预见阶段I(CycleⅠ),通过专家访谈方式调研传统技术领域,结合未来社会需求,得出了未来研究关键领域。2012~2014年实施技术预见阶段II(Cycle Ⅱ),由德国工程师联合会技术中心和弗劳恩霍夫协会系统与创新研究所共同实施,综合使用情景分析、文献计量、专家会议、访谈等方法,并且聘请了国际顾问小组参与。本次技术预见包括三个方面:一是研究2030年社会发展趋势和面临的挑战,识别出未来60个社会发展趋势和七大挑战;二是研究生物、服务、能源、健康和营养、信息和通信、流动性、纳米技术、光子、生产、安全、材料科学技术11个技术领域未来发展趋势;三是综合分析社会挑战和技术趋势,识别出2030年九大创新领域。技术预见活动结果有效支撑了德国高技术战略制定。

1993年,英国政府科学技术白皮书《实现我们的潜力》(Realizing Our Potential)宣布启动英国技术预见计划。1994年英国科学技术办公室(Office of Science and Technology,OST)组织实施第一次技术预见,采用德尔菲法对16个领域1207项技术课题开展调查,关注技术负面影响和预见结果的扩散和应用。1999年英国启动第二次技术预见,相较前一次技术预见活动,其方法和组织形式有很大改变,并将重点转移到“实现技术与经济社会全面整合”。一是将原来的16个技术研究领域整合为10个技术领域,并新增人口老龄化、预防犯罪和2020年的制造业3个主题小组,以及教育、技能及培训和可持续发展2个支撑主题;二是强调采用专家会议、情景分析、座谈会等方法,充分利用计算机网络和知识库,通过互联网交流平台广泛收集社会公众对技术发展的看法,是技术预见过程从一个基于技术专家判断拓展到社会公众广泛参与的过程。

2002年,英国开展第三次技术预见。与前两次相比,第三次技术预见活动又有较大变化,采取专题滚动项目的形式,重点在为公共政策制定提供支撑,采用情景分析、德尔菲调查、专家座谈等方法。英国科学技术办公室在前三次技术预见活动中担当重要角色,后更名为英国政府科学办公室(Government Office for Science, GOS),主要负责支持和推动公共领域的科学研究。2010年,英国政府科学办公室发布了第一次技术预见第一轮技术预见报告,提出了面向2030年的材料和纳米技术、能源和低碳技术、生物和制药技术以及数字和网络技术四大领域的53项关键技术。2012年底发布第二轮技术预见报告,更新了上一轮53项关键技术,选出了三个新兴主题以及生物能源和“负排放”、备用间歇性电源、实时电网模拟和高压直流电网、服务机器人、智能服装、传感器技术6项相关技术。2017年,英国发布第三轮技术预见报告,采用情景分析、德尔菲调查、专家座谈等方法展望未来产业融合的数字世界,探讨了传感器、数据、自动化和使用者之间的互动,提出了未来健康、食品、生活、交通、能源领域的场景,报告指出,已有技术和新兴技术之间的交互是未来发展的重要方向。

3.俄罗斯和印度技术预见

1998年,俄罗斯组织开展第一次基于德尔菲调查的技术预见,1000多名专家参与调查,评估科学技术长期发展前景,确定优先支持技术领域。2004年,俄罗斯教育与科学部组织新一轮关键技术选择,遴选出信息通信系统、纳米产业和材料、生活系统、资源合理使用、电力工程和节能、运输、航空和空间系统、安全和应对反恐、未来军备和军事特种设备8个优先领域关键技术,技术预见结果支撑了“2007—2012年俄罗斯科学技术综合优先发展方向研究开发”的制定。

2007年,俄罗斯教育与科学部再次启动国家层面的技术预见。第一轮技术预见面向2025年,针对俄罗斯宏观经济、科学技术和工业发展进行研究,2000 多名专家参与德尔菲调查,遴选出10个领域800多项技术课题。2008~2009 年,俄罗斯启动面向2030年的第二轮技术预见,对上一次技术预见遴选的关键技术清单进行德尔菲调查,识别了250个关键技术集群,遴选出信息通信技术、纳米产业与材料、生活系统、自然资源合理利用、运输和航空航天、能源6个领域25个重要技术子领域。2011~2013年,俄罗斯启动面向2030年的第三轮技术预见,研究了全球有关组织机构的200余份技术预见相关材料,采用专利文献计量、情景分析、技术路线图、全球挑战分析、水平扫描、弱信号等多种方法,识别了俄罗斯未来发展中面临的关键性问题、巨大挑战和“窗口发展机遇”,遴选出信息和通信技术、生物技术、医药和健康、新材料和纳米技术、自然资源合理利用、运输和空间系统、能效与节能7个领域53项优先发展的技术。

“俄罗斯2030年:科学和技术预见”结果被俄罗斯电信和大众通信部、卫生部、交通部、财政部、经济发展部、工业和贸易部、自然资源和环境部、能源部、俄罗斯联邦航天局和俄罗斯科学院认同并采纳,支撑了俄罗斯“2030年社会经济长期发展预测”“2020年科技发展”“2035年俄罗斯能源战略”等多项规划的制定。“俄罗斯2030:科学和技术预见”指导了俄罗斯社会、经济、科学和技术发展战略,对俄罗斯发展产生了深远影响。

1993,印度技术信息、预测和评估委员会(Technology Information, Forecasting and Assessment Council,TIFAC)组织实施了印度第一次技术预见(Technology Vision 2020),选择了食品和农业、农产品加工、生命科学与生物技术、医疗保健、电子通信、电信、陆路运输、水路航道、民用航空、工程工业、材料与加工、化学加工工业、电力、战略产业、先进传感器和服务16个领域100多项子领域技术,技术预见结果服务于印度政府有关部门远景规划,并在农业和渔业、农业食品加工、道路建设和运输设备、纺织品、医疗保健和教育等领域与企业和研发机构合作培育了一批优势产业。

2012年,印度技术信息、预测和评估委员会启动了新一轮技术预见(Technology Vision 2035)。本次技术预见进行大规模的专家调查,5000余名专家参与直接调查,20 000余名专家参与到间接调查中,选择出12个技术子领域的196项关键支撑技术。本次技术预见主要分为五部分:一是识别印度社会需求;二是遴选出技术子领域和关键技术(四个阶段);三是分析技术子领域实现的必要条件,强调发展基础性技术(材料、制造和信息通信技术),建设支撑性基础设施以及加大基础研究;四是分析印度技术能力和制约因素,从“技术领先、技术独立、技术创新、技术应用、技术依赖、技术限制”6个方面分析了印度技术发展能力,认为现阶段应该采用有针对性的方法来推进印度国家技术能力建设;五是分析了印度研究机构、大学、政府部门等主体在技术转型过程中应采取的行动和举措。Technology Vision 2035技术预见绘制了教育、医学和保健、食物和农业、水、能源、环境、生活环境、交通运输、基础设施、制造业、材料、信息通信技术12个领域技术路线图。

4.美国国家关键技术选择

1990年,美国总统办公厅科技政策办公室成立国家关键技术委员会,从1991年开始向总统和国会提交双年度的《国家关键技术报告》。1992年,美国国会命令创建关键技术研究所,由国家科学基金会主持,兰德公司管理,参与制定《国家关键技术报告》。1998年,该研究所更名为科技政策研究所,主要任务更改为协助美国政府改进公共政策。1991~1998年,美国共发布过四个《国家关键技术报告》,对美国科技政策的制定和科技界产生了巨大影响。《国家关键技术报告》列出了美国关键技术发展清单,为各级政府科技投入提供了指南,加强了联邦政府在科技投入方面的宏观调控作用;《国家关键技术报告》为美国企业研发投资指明了方向,加强了企业之间、企业与政府、企业与研发机构之间的合作;《国家关键技术报告》重视技术评估,对于全社会了解未来技术发展趋势,了解美国技术发展现状有重要作用。美国关键技术研究所也曾发布《国际关键技术清单》,该清单汇集美国、日本、英国、法国、德国和经济合作与发展组织6个国家和组织的8份技术预测报告,在对近年来各国技术预测方法、准则、具体技术项目进行比较分析的基础上发布,提出了面向未来10年的在信息和通信,环境,能源,生命健康,制造,材料,运输,金融、海啸、建筑、空间等在内的8个技术领域,38个技术类别,130个技术子列,375个能够实现的重点技术。美国产业界为了应对国际化竞争和争取政府的研发支持等,也开展了许多“类预见”活动,预见活动的时间范围主要是未来5~10年,所运用的方法主要包括情景分析、德尔菲调查、技术情报、技术路线图等,专家在“类预见”活动中发挥了重要的作用。

注:本文经作者同意略作修改。

系列丛书介绍

新时代“中国未来20年技术预见研究”是2015年中国科学院科技战略咨询研究院启动的重大咨询项目“支撑创新驱动转型关键领域技术预见与发展战略研究”的重要内容,延续了2003年“中国未来20年技术预见研究”的工作思路和主要方法论,聚焦先进能源、空间、海洋、生态环境、生命健康、信息等重点领域,在分析世界创新发展格局演进趋势的基础上,从创新全球化、制造智能化、服务数字化、城乡一体化、消费健康化和环境绿色化六个方面勾勒了2035年中国创新发展愿景,引导技术选择。为保障技术选择过程的专业化,技术预见研究组专门邀请了国内著名专家担任领域专家组组长,动员了4200多位专家学者参与德尔菲调查,最终形成《中国先进能源2035技术预见》、《中国空间领域2035技术预见》、《中国海洋领域2035技术预见》、《中国生态环境2035技术预见》、《中国生命健康2035技术预见》、《中国信息领域2030技术预见》等“技术预见2035:中国科技创新的未来”系列丛书。

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