這幾天，2025世界人工智能大會正在上海舉行。經(jīng)過多年發(fā)展，世界人工智能大會已逐步成長為全球人工智能領(lǐng)域最具影響力的行業(yè)盛會。當(dāng)前，新一輪科技革命加速演進(jìn)，其重點(diǎn)領(lǐng)域表現(xiàn)為AI革命和能源革命。為此，有必要總結(jié)歷次全球科技革命的范式特征，研判新一輪科技革命的發(fā)展態(tài)勢，前瞻性提出相關(guān)路徑舉措，這對于上海加快建成具有世界影響力的國際科技創(chuàng)新中心、提升城市發(fā)展能級，具有重要的戰(zhàn)略意義。

　　歷次全球科技革命的范式特征

　　每一輪全球科技革命的范式特征都可以歸結(jié)為“雙輪驅(qū)動(dòng)范式”，即上一輪基礎(chǔ)技術(shù)延續(xù)和突破邊界的“關(guān)鍵少數(shù)”技術(shù)。

　　第一輪科技革命范式特征是上一輪手工技術(shù)延續(xù)和突破邊界的機(jī)械技術(shù)。機(jī)械技術(shù)替代手工提高生產(chǎn)效率;煤炭等化石能源通過機(jī)械化提高能量轉(zhuǎn)化效率;關(guān)鍵要素轉(zhuǎn)變成資本和資源。機(jī)械技術(shù)推動(dòng)人類進(jìn)入工業(yè)文明發(fā)展階段，導(dǎo)致工廠制代替作坊制，進(jìn)而催生了工業(yè)部門。但在機(jī)械革命時(shí)期，科學(xué)與技術(shù)基本處于分離狀態(tài)，蒸汽機(jī)等發(fā)明主要靠零散且間接的工匠的經(jīng)驗(yàn)和技藝積累。這一時(shí)期科技創(chuàng)新的范式體現(xiàn)為技術(shù)驅(qū)動(dòng)的線性范式，即從基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、產(chǎn)品研究到商業(yè)化的過程。

　　第二輪科技革命范式特征是上一輪機(jī)械技術(shù)延續(xù)和突破邊界的電氣電力技術(shù)。電能通過電氣化利用和制造實(shí)現(xiàn)降本增效，支配社會經(jīng)濟(jì)生活，關(guān)鍵要素轉(zhuǎn)變成基礎(chǔ)設(shè)施。第二輪科技革命基于理論的創(chuàng)立，但對全要素生產(chǎn)率提升緩慢，體現(xiàn)在創(chuàng)新應(yīng)用過程零散、應(yīng)用領(lǐng)域分散、周期長等方面，電力化面臨信息處理等瓶頸亟待突破。這一時(shí)期科技創(chuàng)新的范式體現(xiàn)為技術(shù)驅(qū)動(dòng)與需求拉動(dòng)的并存范式，即技術(shù)或市場交互驅(qū)動(dòng)。

　　第三輪科技革命范式特征是上一輪電氣電力技術(shù)延續(xù)和突破邊界的電子技術(shù)。通過信息化利用，制造化石能源與新能源，關(guān)鍵要素轉(zhuǎn)變成知識和管理，但單一學(xué)科領(lǐng)域遇到瓶頸亟待突破。第三輪科技革命對經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)和影響，呈現(xiàn)出前高后低的特征。這一時(shí)期科技創(chuàng)新的范式體現(xiàn)為“技術(shù)+需求”的整合范式，即技術(shù)與市場并行過程。

　　眼下正在進(jìn)行的新一輪科技革命，其范式特征是上一輪能源和信息基礎(chǔ)延續(xù)和基于AI的技術(shù)邊界突破。AI加速變革，跨學(xué)科數(shù)據(jù)連通，多學(xué)科交叉滲透，突破生命、材料、空間等學(xué)科邊界。物理世界中的單一學(xué)科領(lǐng)域已經(jīng)遇到瓶頸，需要來自各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)知識與眾多合作伙伴通過跨界交叉融合，實(shí)現(xiàn)技術(shù)群路徑協(xié)同。

　　新一輪全球科技革命的范式變革

　　新一輪全球科技革命的范式變革，主要體現(xiàn)在能源技術(shù)、AI技術(shù)、智慧化科研等方面。

　　(1)能源技術(shù)三梯度：新型儲能、先進(jìn)核能、氫能。新型儲能、先進(jìn)核能、氫能三種技術(shù)之間可能存在協(xié)同效應(yīng)，例如核能制氫、儲能與可再生能源配合等。其中新型儲能解決可再生能源波動(dòng)性問題，具有建設(shè)周期短、選址靈活、響應(yīng)快速、調(diào)節(jié)能力強(qiáng)等優(yōu)勢。由于風(fēng)電、太陽能等可再生能源具有隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性等特征，因此大規(guī)模長時(shí)儲能促進(jìn)可再生能源的利用率是技術(shù)發(fā)展的重要目標(biāo)。先進(jìn)核能提供穩(wěn)定基荷電力，目前進(jìn)入四代核電技術(shù)的研發(fā)與示范驗(yàn)證階段。核能技術(shù)向高安全性、高經(jīng)濟(jì)性、滿足用戶多用途需求的方向發(fā)展。氫能則可以解決長時(shí)儲能和難減排領(lǐng)域的脫碳問題。

　　(2)AI技術(shù)三節(jié)點(diǎn)：算力、算法、終端。算力是基礎(chǔ)支撐，算法是核心技術(shù)，終端是應(yīng)用出口，這三個(gè)節(jié)點(diǎn)聚焦于AI技術(shù)從支撐到應(yīng)用的落地鏈條，構(gòu)成了完整閉環(huán)。我國在算力的關(guān)鍵技術(shù)上仍存在“卡脖子”問題，其中高端芯片、服務(wù)器(如高性能計(jì)算集群)、操作系統(tǒng)等都與國際先進(jìn)水平存在差距。我國算法技術(shù)在數(shù)學(xué)建模、算法理論層面的原始創(chuàng)新不足，EDA工具、編譯器、算法庫等軟件層技術(shù)存在短板，企業(yè)和資本“重應(yīng)用輕基礎(chǔ)”傾向明顯。我國在AI終端的高端技術(shù)上不斷實(shí)現(xiàn)自主可控，但目前仍面臨傳感器的精度和功耗、模型輕量化、隱私合規(guī)限制數(shù)據(jù)及長尾場景采集、設(shè)備能耗與散熱等技術(shù)突破難題。

　　(3)智能化科研(AI4R)成為新的科研范式。AI4R范式(AI for Research)已經(jīng)成為推進(jìn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)、科技創(chuàng)新，提升科研效率的強(qiáng)大工具。AI4R范式包括AI4S(AI for Science)和AI4T(AI for Technology)，其中AI4S強(qiáng)調(diào)自然科學(xué)領(lǐng)域的規(guī)律和知識發(fā)現(xiàn)，其目的是希望發(fā)現(xiàn)人類目前未知的自然領(lǐng)域的新原理、新機(jī)理、新規(guī)律等。AI4S范式通過信息編碼和壓縮，運(yùn)用AI將海量數(shù)據(jù)編碼成符號化的規(guī)律或知識，側(cè)重于海量數(shù)據(jù)的擬合，以應(yīng)對輸入、輸出以及求解過程的不確定性。AI4T則強(qiáng)調(diào)解決高技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)難題，其目的是發(fā)明創(chuàng)造新工具、新產(chǎn)品、新方案。AI4T范式通過信息解碼和解壓縮，運(yùn)用AI將海量的滿足需求的規(guī)范解碼成人造物的具體設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和組成部分，側(cè)重于AI生成能力，輸出結(jié)果精確，但精度要求高。

　　跨學(xué)科交叉研究具有技術(shù)多層次、多尺度交叉集成的系統(tǒng)性特征。通過整合跨學(xué)科知識，突破了單一學(xué)科知識體系和研究方法上的障礙，重構(gòu)了學(xué)科邊界，推動(dòng)了學(xué)科交叉融合。這一研究范式不僅有利于新學(xué)科的產(chǎn)生，而且通過匹配AI4R科研范式，形成關(guān)鍵核心技術(shù)和產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的突破。

　　上海如何贏得先機(jī)、占據(jù)優(yōu)勢

　　上海要在新一輪科技革命中贏得先機(jī)、占據(jù)優(yōu)勢，需以能源為基礎(chǔ)構(gòu)建綠色算力網(wǎng)絡(luò)，以智能算力為基座打造分布式計(jì)算中樞，以人工智能算法為橋梁貫通產(chǎn)學(xué)研鏈條，以科研創(chuàng)新為驅(qū)動(dòng)突破認(rèn)知智能邊界，以場景應(yīng)用為目的形成商業(yè)閉環(huán)。

　　(一)壓縮范式變革醞釀期，加速發(fā)現(xiàn)與探索機(jī)會

　　強(qiáng)基擴(kuò)容。將能源技術(shù)路線劃分為基礎(chǔ)型、攻關(guān)型、引領(lǐng)型三類并梯度推進(jìn)：基礎(chǔ)型重點(diǎn)實(shí)施分布式光伏與儲能系統(tǒng)集成方案，重點(diǎn)攻關(guān)型著力突破氫能—算力耦合供給技術(shù)路徑，引領(lǐng)型布局則聚焦核聚變電站與量子能源網(wǎng)絡(luò)等戰(zhàn)略儲備技術(shù)。通過組建智算基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃委員會，設(shè)計(jì)規(guī)劃適度超前的智算基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)容節(jié)奏，提升智算基礎(chǔ)設(shè)施的動(dòng)態(tài)化匹配能力。

　　縱向協(xié)調(diào)。形成“技術(shù)勢能—市場牽引—制度催化”縱向協(xié)同模型，完善“基礎(chǔ)層—應(yīng)用層—擴(kuò)散層”梯度培育機(jī)制。針對人工智能的核心算法，面向生物醫(yī)藥、智能制造、智能交通等重點(diǎn)與關(guān)鍵領(lǐng)域，政府應(yīng)引導(dǎo)建立“專利預(yù)警—替代孵化”雙輪驅(qū)動(dòng)機(jī)制，通過稅收優(yōu)惠等政策激勵(lì)，結(jié)合金融杠桿的工具應(yīng)用，有效撬動(dòng)企業(yè)研發(fā)投入跨過臨界閾值。在制度創(chuàng)新層面，可探索試行“創(chuàng)新沉默期特殊激勵(lì)計(jì)劃”，建立技術(shù)轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)基金池，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建“技術(shù)成熟度—市場適配性”動(dòng)態(tài)模擬沙盤，對新技術(shù)的市場適配性進(jìn)行早期推演、動(dòng)態(tài)跟蹤。

　　橫向協(xié)同。針對全球、國家及上海重大戰(zhàn)略需求，應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)建“學(xué)科—場景—數(shù)據(jù)”三位一體的協(xié)同創(chuàng)新范式。圍繞集成電路、生物醫(yī)藥等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)鏈，持續(xù)提升智算創(chuàng)新能力，構(gòu)建覆蓋“芯片—框架—模型—應(yīng)用”的全棧創(chuàng)新體系。重點(diǎn)發(fā)展生成式AI驅(qū)動(dòng)的藥物分子設(shè)計(jì)、多模態(tài)大模型賦能的智能檢測設(shè)備研發(fā)、具身智能支撐的工業(yè)機(jī)器人集群三大前沿領(lǐng)域，設(shè)立大模型沙盒監(jiān)管試驗(yàn)區(qū)，組建產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，突破分布式訓(xùn)練框架、神經(jīng)符號系統(tǒng)融合等關(guān)鍵軟硬件技術(shù)，形成“基礎(chǔ)研究—中試轉(zhuǎn)化—商業(yè)應(yīng)用”的閉環(huán)創(chuàng)新鏈。

　　(二)延展范式變革爆發(fā)期，加快創(chuàng)新輻射與融合

　　雁型外溢。加速產(chǎn)業(yè)鏈“雁型外溢”。政府應(yīng)鼓勵(lì)與推動(dòng)各個(gè)產(chǎn)業(yè)，以終極需求為導(dǎo)向進(jìn)行場景開發(fā)，助力創(chuàng)新技術(shù)“高密度”領(lǐng)域的融合創(chuàng)新突破，培育形成未來科技創(chuàng)新生態(tài)。通過AI4技術(shù)范式變革，提質(zhì)效、擴(kuò)總量、調(diào)結(jié)構(gòu)。其中，產(chǎn)業(yè)鏈龍頭作為“雁頭”應(yīng)重點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)突破，提升要素質(zhì)量;通過明晰創(chuàng)新邊界，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)供應(yīng)商技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)外溢;通過擴(kuò)張創(chuàng)新邊界，推動(dòng)原有產(chǎn)業(yè)升級創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)龍頭企業(yè)科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈的“雁型外溢”。

　　產(chǎn)群融合。戰(zhàn)略布局上，以新能源三梯度技術(shù)突破和AI三節(jié)點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為重點(diǎn)，通過打通城市全域AI化、產(chǎn)業(yè)全鏈條AI化，加速AI滲透融合的場景創(chuàng)新，搶占新一輪科技革命的先機(jī)。范式突破上，在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)量級突破和等級提高的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)交叉學(xué)科數(shù)據(jù)連通，創(chuàng)設(shè)跨學(xué)科技術(shù)協(xié)同發(fā)展研究平臺，形成多層次、多尺度交叉集成研究范式。此外，擴(kuò)張未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)的創(chuàng)新邊界，加快培育未來產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)間耦合協(xié)同，推動(dòng)能源+AI等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破攻堅(jiān)，助力新型儲能、氫能、人形機(jī)器人、低空經(jīng)濟(jì)、量子計(jì)算、腦機(jī)接口等領(lǐng)域的融合創(chuàng)新突破。

　　梯度推進(jìn)。一方面，支持創(chuàng)新融合組織方式。著力構(gòu)建產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新中心，重點(diǎn)培育新能源、集成電路、生物醫(yī)藥三大戰(zhàn)略性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。設(shè)立長三角一體化協(xié)同發(fā)展基金，創(chuàng)新實(shí)施“研發(fā)環(huán)節(jié)、試驗(yàn)環(huán)節(jié)、制造環(huán)節(jié)”在滬蘇浙三地跨區(qū)域分布的協(xié)同模式。另一方面，加快創(chuàng)新梯度人才引進(jìn)。重點(diǎn)構(gòu)建“戰(zhàn)略科學(xué)家—科技領(lǐng)軍人—青年后備軍”三級人才引培體系。建立技術(shù)經(jīng)理人事務(wù)所，培育既懂科研又通市場的復(fù)合型技術(shù)轉(zhuǎn)移團(tuán)隊(duì)。深化國家產(chǎn)教融合試點(diǎn)城市建設(shè)，在長三角G60科創(chuàng)走廊推行“雙聘制”人才共享計(jì)劃。

　　(作者單位：上海交通大學(xué)安泰經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院、中國城市治理研究院、科學(xué)技術(shù)發(fā)展研究院。本文為國家社會科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“數(shù)字重構(gòu)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的機(jī)理、路徑與策略研究”成果)

　　原標(biāo)題：《人工智能和能源革命將引領(lǐng)新一輪科技革命加速演進(jìn)》

　　欄目主編：王珍 文字編輯：王珍 題圖來源：上觀題圖 圖片編輯：蘇唯 編輯郵箱：shhgcsxh@163.com

　　來源：作者：陳潔 夏奇緣