我国制造业创新体系的十年成就与未来展望

干勇 ,  王楠 ,  程楠 ,  屈贤明

中国工程科学 ›› : 1 -11.

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中国工程科学 ›› : 1 -11. DOI: 10.15302/J-SSCAE-2025.12.033

我国制造业创新体系的十年成就与未来展望

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Ten-Year Achievements and Future Prospects of China's Manufacturing Innovation System

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摘要

制造业创新体系是提升制造业核心竞争力、实现高水平科技自立自强的系统保障,构建自主可控、高效协同的制造业创新体系对推进新型工业化、加快建设制造强国具有重要意义。本文系统回顾了2015—2025年我国制造业创新体系的建设历程与成效。研究表明,过去十年,我国制造业创新体系实现了从理论蓝图到实践建构的系统性演进;创新路径正经历从“引进、消化、吸收、再创新”向“自主创新”转变,由“跟随”向“并行”转变,部分已步入“领跑”阶段;我国制造业创新体系在提升综合实力、强化企业主体地位、构建网络化平台及优化系统环境等方面取得显著成就。同时,本文分析了未来十年(2026—2035年)我国制造业创新体系发展面临的历史性机遇与严峻挑战,其发展机遇源于颠覆性技术变革与我国系统性优势的交汇,挑战则来自外部技术遏制与内部转型瓶颈。展望未来,研究提出,未来制造业创新体系将向“数据驱动、网络协同、生态共生、以人为本”的现代化范式演进,并从筑牢源头根基、激活核心主体、优化平台网络、强化要素支撑和转换创新模式等方面提出了我国制造业创新体系的建设路径,以期为推动新型工业化、加快建设制造强国提供理论参考与实践路径。

Abstract

The manufacturing innovation system serves as a systematic guarantee for enhancing the core competitiveness of the manufacturing industry and achieving high-level self-reliance and self-improvement in science and technology. Building an independent, efficient, and collaborative manufacturing innovation system is crucial for advancing new industrialization and strengthening the manufacturing sector of China. This study reviews the development process and achievements of China's manufacturing innovation system from 2015 to 2025. Research indicates that over the past decade, China's manufacturing innovation system has undergone a systematic evolution from a theoretical blueprint to practical construction. The innovation pathway is transitioning from "introduction, digestion, absorption, and re-innovation" to "independent innovation," shifting from "following" to "running in parallel," with some areas having entered a "leading" stage. Significant achievements have been made in enhancing comprehensive strength, strengthening the dominant role of enterprises, constructing networked platforms, and optimizing the systemic environment. Simultaneously, this study analyzes the historic opportunities and severe challenges facing the development of China's manufacturing innovation system in the next decade (2026—2035). The developmental opportunities arise from the convergence of disruptive technological transformations and China's systemic advantages, while challenges stem from external technological containment and internal transformation bottlenecks. Looking ahead, the study proposes that future manufacturing innovation systems will evolve toward a modern paradigm characterized by "data-driven development, network-based collaboration, ecosystem symbiosis, and people-centric development." Furthermore, pathways for constructing China's manufacturing innovation system are proposed, focusing on consolidating foundational sources, activating core entities, optimizing platform networks, strengthening factor support, and transforming innovation models. This study aims to provide theoretical references and practical approaches for advancing new industrialization and strengthening the manufacturing sector of China.

Graphical abstract

关键词

制造业 / 创新体系 / 创新主体 / 创新范式 / 创新平台 / 新型工业化

Key words

manufacturing / innovation system / innovation entities / innovation paradigm / innovation platform / new industrialization

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干勇,王楠,程楠,屈贤明. 我国制造业创新体系的十年成就与未来展望[J]. 中国工程科学, , (): 1-11 DOI:10.15302/J-SSCAE-2025.12.033

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一、 前言

当今世界正经历百年未有之大变局,全球科技竞争与产业博弈空前激烈,新一轮科技革命和产业变革加速演进,为我国制造业发展带来了新的历史性机遇,也提出了前所未有的严峻挑战。制造业是立国之本、强国之基,其发展水平直接关系到国家的综合国力、安全保障能力和国际竞争力。在此背景下,推进新型工业化,加快建设制造强国,已上升为关乎我国现代化建设全局和国家长远发展的核心战略抉择。

从全球视野看,主要发达国家纷纷实施“再工业化”战略,竞相布局人工智能、量子信息、生物技术等前沿领域,力图重塑全球制造业竞争格局,抢占未来经济发展制高点。同时,单边主义、保护主义抬头,全球产业链、供应链加速重构,关键核心技术领域的博弈日趋白热化,对我国产业链、供应链的安全稳定构成了现实压力。从国内发展看,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,传统要素驱动的发展模式亟需转型,资源环境约束持续趋紧。突破发展瓶颈、转换增长动力,需依靠创新驱动,特别是制造业的创新驱动。因此,构建一个自主可控、高效协同、富有韧性的现代化制造业创新体系,不仅是产业升级的内在需求,更是应对风险挑战、把握战略主动、赢得发展先机的关键所在,极具重要性和紧迫性。

立足于目前的重大现实与战略需求,本文旨在对2015—2025年我国制造业创新体系的演进历程、建设成效进行系统性回顾,从理论上提炼和总结我国在特定发展阶段构建大规模、复杂制造业创新体系的规律与特征,丰富发展经济学和创新管理理论;在实践上,通过对成就与挑战的辩证分析,为政策制定者、产业界和学术界提供一份基于实证的“十年总结报告”,为下一步精准施策、深化改革提供参考;在战略上,明晰未来十年乃至更长时间内我国制造业创新体系升级方向,将新型举国体制优势和超大规模市场优势,更有效地转化为技术创新、产业竞争和发展安全优势,最终为实现高水平科技自立自强和制造业由大到强的历史性跨越贡献学术智慧与策略思考。

二、 制造业创新体系的内涵界定和政策演进

(一) 理论内涵

制造业创新体系的理论基础直接源于产业(部门)创新体系理论。该理论将分析视角聚焦特定产业或技术领域,认为其创新绩效并非单一主体的行为结果,而是由该领域内特有的知识基础、技术范式、企业、用户、高校、科研院所等多元主体及其互动网络以及相关的制度与政策环境所共同构成的系统决定的[1,2]。这一理论强调,各主体间的知识流动、学习过程与协同演进是驱动产业技术进步和结构变迁的核心机制[3]

在我国情境下,这一理论框架与建设制造强国的战略实践紧密结合,被赋予了明确的时代内涵与系统架构。国内研究普遍认为,中国制造业创新体系是一个为应对全球产业变革、旨在实现高水平科技自立自强的动态协同生态系统。其核心特征体现为:在主体上,强调构建以企业为核心、“产学研用”深度融合的多元网络[4];在载体上,高度重视以国家制造业创新中心等新型平台作为核心节点,破解关键共性技术瓶颈[5];在进程上,适应创新载体从单个企业向多主体协同网络、创新流程从线性链式向协同并行演进的全球趋势[6]。综合来看,中国制造业创新体系指以企业为创新主体,以战略性创新平台为枢纽,通过系统的制度设计,高效聚合各类创新主体与配置各类创新要素,持续推动知识创造、技术突破、成果转化与产业升级的复杂开放系统(见图1)。

(二) 政策回顾

2015年至今,在国家战略指引下,我国制造业创新体系的构建历程经历了从宏观蓝图绘制到微观载体布局,再到系统性生态营造的政策演进。这一演进过程响应了从“并跑”到“领跑”的时代要求,体现了国家战略层面对于创新规律认识的持续深化和治理能力的现代化跃升。

1. 战略纲领确立阶段(2015年)

2015年,我国全面实施制造强国战略,制造业创新体系建设的顶层设计正式拉开序幕。该战略首次在国家层面对制造业创新体系进行了明确定位,将“完善以企业为主体、市场为导向、政产学研用相结合的制造业创新体系”确立为核心任务之一,并首次将“国家制造业创新中心建设工程”列为五大工程之首。这一阶段的政策重心在于“立柱架梁”,旨在解决创新链条断裂、关键共性技术供给缺失等根本性和结构性问题,为体系化创新奠定战略基石。

2. 创新载体建设阶段(2016—2020年)

这一阶段的政策迅速转向制造业创新载体的系统化布局与机制设计。2016年,工业和信息化部发布了《关于完善制造业创新体系,推进制造业创新中心建设的指导意见》《制造业创新中心建设工程实施指南(2016—2020年)》,并在2017年发布了《关于印发省级制造业创新中心升级为国家制造业创新中心条件的通知》,标志着政策进入实操层面。这一阶段的政策强调围绕产业链部署创新链,围绕创新链完善资金链,其核心目标是打造以国家制造业创新中心为核心节点的网络化体系。同时,发布了一系列配套政策,涵盖民间资本引入、制造业人才专项规划等。这些政策将抽象的“体系”概念具体化为一批能够汇聚产业创新资源、攻克关键共性技术的创新平台网络与可行的协同创新机制。

3. 创新生态培育阶段(2021年至今)

随着创新平台网络初具规模,政策重心自“十四五”时期以来发生了战略性转变,从注重单一平台建设,迈向促进全链条、全要素深度融合的生态培育。一是向系统性方法论升级。政策工具从项目扶持升级为系统治理。2023年,工业和信息化部发布了《制造业技术创新体系建设和应用实施意见》,提出的“1295”体系(1套框架、2条主线、9张清单、5个等级),代表了一种体系化的政策思维,即通过构建标准化、数字化的产业技术“全景图”“路线图”,实现对技术创新活动的精准评估、动态监测与科学决策,推动创新管理从经验判断向数据驱动演进,向创新链前后端延伸。二是政策着力打通从基础研究到产业化的“死亡之谷”。2024年,我国发布《制造业中试创新发展实施意见》,将中试定位为科技成果产业化的关键环节和制造业创新体系的有机组成部分,正是为了强化工程化、商业化这一传统薄弱环节。同时,相关政策强调大力发展科技服务业,建设国家统一技术交易服务平台,以畅通成果转化渠道。

三、 我国制造业创新体系的十年成就

2015—2025年,在推进新型工业化,加快建设制造强国的战略目标指引下,我国制造业创新体系经历了从理论蓝图到实践建构的演进。这一演进不仅体现在要素的聚合与规模的扩张,更深刻地表现为系统结构与功能的优化。基于“创新主体 ‒ 创新载体 ‒ 创新制度 ‒ 创新环境”的理论框架,我国制造业创新体系的十年成就可以概括为:通过激发主体活力,夯实平台网络,优化创新生态,最终实现了国家制造业创新综合实力的整体性提升。

(一) 创新综合实力显著增强

过去十年,我国制造业创新能力经历了从“量的积累”向“质的飞跃”的转变,创新路径从“引进、消化、吸收、再创新”向“自主创新”转变,由“跟随”全面向“并行”转变,并在部分优势领域步入“领跑”阶段。

1. 综合创新实力持续提升

根据世界知识产权组织(WIPO)发布的《全球创新指数(GII)》[7],中国的创新指数排名从2015年的第29位大幅跃升至2025年的第10位,并连续多年位居中等收入经济体首位,反映出国家创新体系整体效能的提升。聚焦制造业,我国制造业创新总指数从2013年基期的100增长至2023年的299,年均增速高达11.6%[8],显示出强劲而持续的制造业创新动能。在知识创造方面,我国已成为全球高水平科研产出的重要贡献者。根据《2025年中国科技论文统计报告》[9],2024年,我国在各学科最具影响力期刊上发表的论文占世界总量的35.2%,排名第一;同年发表的高水平国际期刊论文总数达15.49万篇,占全球的39.2%,其被引用次数亦位居全球首位。尤其是在材料科学、化学、工程技术等与制造业强相关的学科领域,我国论文的被引次数已排名世界第一,为制造业创新提供了丰富的知识储备。在产业发展方面,高技术制造业增加值占规模以上工业增加值的比重,从2015年的11.8%稳步提升至2024年的16.3%,标志着产业结构向高端化持续演进。

2. 重大工程引领系统集成能力提升

过去十年,一系列标志性重大工程的实施与突破,不仅代表了个别技术领域的进步,更集中体现了我国制造业在多学科工程科技交叉融合、复杂产品系统集成与全生命周期管理方面的整体能力提升。这些工程挑战具有极高的复杂性,其成功取决于材料科学、先进工艺、智能控制与信息技术在统一目标下的深度协同与系统性创新。例如,“嫦娥”“天问”系列深空探测工程实现了对地外天体的精准探测,其技术系统是深空通信,特种材料,自主导航,制导、导航与控制(GNC)等前沿技术集成的产物;以“华龙一号”“国和一号”为代表的第三代核电技术成功实现商业化,标志着我国在核安全设计、重型装备制造、长期可靠运行等环节形成了完整自主的技术体系;大型客机C919的研制与适航取证,攻克了气动设计、系统集成、供应链管理和符合国际标准的适航审定等民用航空领域的核心难题。这些重大工程验证了十年来我国制造业创新体系在顶层设计、跨部门协同、资源投入和关键技术攻坚等方面的系统效能。

(二) 企业科技创新主体地位逐步强化

过去十年,我国制造业创新体系最深刻的变革之一,便是企业逐步从技术要素的使用者和生产者转变为创新主体,具体表现为制造业企业不断壮大创新队伍、深化创新活动和提升创新效率。

1. 创新企业队伍不断壮大

企业科技创新的主体地位进一步强化,创新队伍不断壮大。一是从事创新活动的企业数量与比重实现了历史性跨越。在全国规模以上工业企业中,有研究与试验发展(R&D)活动的企业占比已从2015年的19.2%显著提升至2024年的31.3%,增加了12.1个百分点[10]。这意味着,创新从十年前的少数企业行为,转变成为超过1/3规模以上工业企业的战略选择。二是创新活动在企业内部的制度化水平同步提高,设有研发机构的规模以上工业企业数量从2015年的6.3万个增长至2024年的17.2万个,为企业持续创新提供了坚实的组织保障。

在企业群体结构上,逐步呈现“龙头引领、梯队跟进、基础夯实”的优化态势。第一梯队是具有全球竞争力的科技领军企业。《欧洲工业研发投资记分牌》的数据显示[11],中国入围的工业企业数量从2015年的301家,大幅增加至2025年的525家,占全球总数的26.2%。其中,华为技术有限公司、宁德时代新能源科技股份有限公司等企业的排名持续攀升,已成为全球相关行业技术创新的引领者。第二梯队是数量庞大的高新技术企业集群。截至2025年11月,全国有效期内高新技术企业数量达到50.4万家,其中制造业高新技术企业达28.3万家,是我国制造业创新活动的核心骨干力量[12]。第三梯队是确保产业链安全与韧性的“专精特新”企业。一大批民营企业专注于细分市场,坚定走创新驱动发展道路。自2011年工业和信息化部首次提出“专精特新”概念以来,截至2025年年底,我国已累计培育“专精特新”中小企业超过14万家,其中专精特新“小巨人”企业约有1.76万家,制造业单项冠军企业有1862家[13]。这些企业致力于新材料、核心零部件、精密仪器等产业链关键环节,有效破解了诸多“卡脖子”难题。

2. 企业创新能力显著增强

在创新投入方面,企业的资源投入呈现出总量持续扩大、强度稳步提升、人才加速集聚的鲜明特征。2015—2024年,全国规模以上工业企业的R&D经费内部支出从约1万亿元增长至超过2.25万亿元。规模以上工业企业R&D经费支出与主营业务收入之比从0.9%稳步提升至1.64%[10],标志着创新在企业发展中的战略核心地位日益凸显。我国头部企业的投入尤为突出,我国制造业500强企业的研发费用总额从2015年的4814.65亿元,跃升至2024年的约1.23万亿元[14],头部效应的引领作用不断增强。作为创新活动最关键的人力资本,规模以上工业企业R&D人员全时当量从264万人年增长至近495万人年,庞大的工程师与科研人员队伍为企业技术创新提供了源源不断的智力支持。

在创新产出方面,来自企业的研究成果数量快速增长、质量显著提高、国际影响力凸显。十年间,规模以上工业企业的新产品开发项目数量从32.6万项激增至130.9万项,体现了企业对市场需求快速响应的能力和技术迭代的速度。更为重要的是,表征创新质量和市场控制力的有效发明专利数量,从57.4万件迅猛增长至262.8万件,增幅超过350%。在WIPO的《专利合作条约》(PCT)国际专利申请体系中,进入全球申请人前50位的中国企业数量从2015年的6家增加到2024年的13家。其中,华为技术有限公司的表现尤为突出,2024年PCT专利申请量达6600件[15],自2014年以来持续位居全球榜首。

(三) 创新平台网络体系化布局

制造业创新平台是衔接基础研究、技术开发与产业化应用的核心枢纽,其建设水平与协同效能直接决定了创新资源的配置效率。过去十年,我国着力推动各类创新平台从“点状分布”向“网络化协同”演进,初步构建了功能互补、层次分明的制造业创新平台体系,为技术突破与扩散提供了支撑。

1. 国家制造业创新中心建设取得成效

自2015年启动实施制造业创新中心建设工程以来,截至2025年,已建成以30家国家制造业创新中心和3家国家地方共建制造业创新中心为骨干、316家省级制造业创新中心为支撑的梯次布局网络[16],覆盖新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航空航天装备、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备等重点产业领域。这些创新中心并非传统的科研院所,而是以企业法人形式组建的创新联合体,核心使命是攻克制约行业发展的共性关键技术瓶颈。据统计,国家制造业创新中心已累计突破并推动产业化关键共性技术近700项,孵化科技型企业182家,发挥了行业技术策源地、成果转化器和资源汇聚池的功能[16]

2. 多层次平台体系支撑创新全链条

除国家制造业创新中心这一核心节点之外,多层次平台体系作为功能补充,正在同步完善。在战略支撑平台方面,工业和信息化部已累计认定了187家部级重点实验室,与国家重点实验室等共同构成了前沿探索和基础研究的主阵地。在公共服务平台建设方面,已取得关键进展,特别是中试环节得到空前重视。工业和信息化部等部门于2024年联合印发了《制造业中试创新发展实施意见》,并首批遴选了241家重点培育中试平台,旨在系统解决科技成果工程化、产品化过程中的工艺验证与可靠性测试等瓶颈问题。此外,还有超过240家产业技术基础公共服务平台,为行业提供计量、标准、检验检测、认证等支撑服务。这一由“前沿探索实验室 ‒ 共性技术中心 ‒ 中试验证平台 ‒ 产业服务平台”构成的纵向链条,与跨行业、跨领域的横向网络交织在一起,使创新资源得以在系统内高效流动和优化配置,初步形成了网络化协同效应。

(四) 创新生态持续性优化

过去十年,我国制造业创新生态经历了从要素堆积到系统赋能、从政策驱动到市场与制度协同驱动的深刻转变。其中,人才供给结构、资本支持体系的逐步完善,共同为制造业创新活动提供更为坚实的要素支撑。

1. 工程师红利持续释放

人才是创新的第一资源。十年来,我国通过主动深化教育供给侧结构性改革,系统实施了“新工科”建设与“卓越工程师教育培养计划2.0”,旨在破解人才培养与产业需求间的结构性错配。其核心路径是推动产教深度融合,支持高校与华为技术有限公司、中国商用飞机有限责任公司等行业领军企业共建产业学院与未来技术学院,将前沿工程问题和真实研发场景导入教学与科研全过程。在这一系列举措的推动下,锻造了一支规模巨大、结构合理的工程师队伍,总量超过7000万人,规模居全球首位。这支队伍不仅实现了量的积累,更在能力上实现了质的跃迁,深度渗透于从基础研发、工程设计到工艺优化、系统集成的全创新链条,成为支撑C919大型客机综合集成、“华龙一号”核电技术工程化、特高压输电网络建设等国家重大工程从设计蓝图转化为现实生产力的核心骨干力量。

2. 国家级基金强化支撑

创新活动,尤其是周期长、风险高的基础技术与关键共性技术研发,离不开“耐心资本”的长期支持。十年来,以国家集成电路产业投资基金、国家制造业转型升级基金、国家中小企业发展基金等为代表的国家级产业投资基金体系相继建立并高效运作。这些基金以市场化运作机制弥补市场短板,其核心功能在于引导和动员社会资本,精准投向集成电路、高端数控机床、工业软件等市场短期资本不愿涉足但关乎长远发展的战略领域与薄弱环节。例如,以国家集成电路产业投资基金为例,其通过三期滚动投资,不仅直接支持了制造、装备、材料等环节的龙头企业突破瓶颈,更重要的是发挥了强大的资本杠杆与风向标作用,带动了数倍的社会资本涌入集成电路产业,推动了全产业链的集群式发展。

四、 我国制造业创新体系发展面临的机遇与挑战

展望未来,全球科技创新格局加速重构,我国制造业创新体系的发展既处于重要战略机遇期,也面临多重严峻挑战。准确识别机遇与挑战,对于明确未来制造业创新体系建设的战略方向具有重要意义。

(一) 发展机遇

我国制造业创新体系的发展机遇,主要源于新一轮科技革命和产业变革提供的历史性窗口与我国自身累积形成的系统性优势,两者相互叠加,形成了独特的战略机遇期。

1. 颠覆性技术群体突破助力体系运行效能提升,为抢占战略无人区与实现换道超车创造历史窗口

人工智能、量子信息、合成生物学等为颠覆性技术加速突破提供了重要支撑,特别是以人工智能、大数据和工业互联网为代表的数字技术正深度赋能制造业创新链、产业链的各个环节,极大地提升了信息流、技术流、资本流与产品流在各环节的交换速度和配置精度,使制造业创新体系的运行更加顺畅、协同效率大幅提高、资源配置更加优化,其整体效能得以系统性提升。效能的提升一方面体现在对前沿技术的敏捷感知与验证能力,能在技术路线尚不明确的“战略无人区”中,以前所未有的速度和效率进行试错迭代与抢先布局;另一方面,体现在对创新资源进行快速整合与持续迭代的能力,使我国有机会在新兴产业赛道上,快速融合技术突破、制造能力与市场生态,进而绕开传统技术路径的长期壁垒与锁定效应。“升级版”的制造业创新体系将为我们实现“换道超车”并最终在全球价值链中占据更有利位置奠定坚实基础。

2. 完备产业体系、新型举国体制与超大规模市场协同赋能,为制造业创新体系能级跃升与产业升级筑牢根基

我国完备的产业体系、高效的新型举国体制和超大规模市场,构成了将技术可能性转化为制造业竞争优势的坚实基础。一是我国完整的工业门类为制造业创新提供了从技术研发、中试到大规模制造的全链条快速响应与迭代能力,极大降低了将科技成果转化为市场产品的试错成本与周期。二是在涉及国家战略与长远发展的关键核心技术和重大工程领域,新型举国体制能够有效统筹资源,组织跨部门、跨学科的协同攻关,破解单一市场主体难以承担的长周期、高风险创新难题,提升了制造业创新体系的执行能力与运行效率。三是超大规模国内市场不仅为新技术、新产品提供了丰富的应用场景和宝贵的试错空间,其内生的多样化、多层次需求能促进制造业创新体系精准识别并聚焦于最能创造价值的技术路径,形成了市场驱动创新的良性循环。

(二) 核心挑战

1. 外部技术遏制与全球供应链重构形成双向挤压,对统筹开放创新与产业安全构成严峻考验

从外部环境看,全球科技竞争的地缘政治化趋势加剧,我国制造业创新体系面临孤立于全球创新网络和规则制定体系之外的风险。近年来,个别西方大国通过技术出口管制、投资审查等手段对我制造业实施系统性遏制。一方面,对我国先进制造业骨干企业实施核心零部件、重要软件、关键材料、重要设备断供,企图将我国制造业锁定在全球价值链中低端。另一方面,推行供应链“去风险”,加速全球产业链供应链区域化调整,引导部分制造环节向印度、越南、墨西哥等具备成本与政策优势的新兴经济体转移。我国制造业面临高端封锁与低端挤压的双重挑战,不仅显著增加了制造业创新的成本与不确定性,更对我国制造业创新体系如何在高水平开放与高水平安全之间寻求动态平衡,提出了前所未有的严峻考验。

2. 内部原始创新薄弱与要素支撑不足等结构性问题,制约制造业创新体系整体效能提升

从内部环境看,我国制造业创新体系在从“追赶”向“引领”转变的过程中,仍存在若干深层次矛盾。一是原始创新能力依然薄弱。尽管我国研发经费投入总量已居世界前列,但投入结构不尽合理。2023年,在企业研发经费中,用于基础研究和应用研究的比例仅为3.5%,显著低于美国(20.9%)、日本(22.6%)等主要创新型国家,导致支撑产业高质量发展的原创性、引领性成果供给不足,关键核心技术、工业基础能力、高端产品供给等方面仍存在短板弱项。二是具有全球影响力的科技领军企业数量偏少。截至2025年12月13日,在全球市值前10的科技公司中,中国只有深圳市腾讯计算机系统有限公司1家企业,而美国有8家。三是我国制造业创新环境还需优化。金融和人才对制造业创新体系的支撑能力还需要进一步增强。例如,2024年美国私人人工智能投资金额为1091亿美元,约为中国93亿美元的12倍。在新一代信息技术和生物领域,我国战略科技人才数量也远远落后于美国[17]。此外,国家制造业创新中心作为关键共性技术供给的核心载体,其功能定位与运行机制仍需优化;科技成果转化效率有待进一步提高。这些短板极大制约了我国制造业创新体系的整体效能提升与可持续发展能力。

未来十年,我国制造业创新既面临战略新机遇,又面临内外部困难造成的挑战。新一轮科技革命和产业变革的时间窗口与我国自身优势相结合,创造了实现跨越式发展的历史性机遇。然而,外部技术封锁压力和内部转型发展瓶颈相互叠加,构成了复杂严峻的挑战。未来提升制造业创新体系效能的关键在于,进一步通过深化体制机制改革,激发各类创新主体的活力,优化创新资源的配置效率,将我国的系统性优势最大限度地转化为制造业创新效能,从而在全球科技竞争中赢得主动,为制造强国建设奠定坚实基础。

五、 我国制造业创新体系发展展望

未来十年(2026—2035年),我国制造业创新体系建设将处于从量的积累迈向质的飞跃、从点的突破转向系统提升的历史性关口。面对全球竞争格局的深刻重塑与实现高水平科技自立自强的内在要求,亟需前瞻把握新一轮科技革命和产业变革中制造业创新体系的根本趋势,系统规划符合中国情境的制造业实践路径,从而构建起支撑制造强国建设的新型制造业创新体系。

(一) 制造业创新体系未来发展愿景

展望未来十年,在新一轮科技革命和产业变革背景下,全球制造业创新体系并非现有体系的简单升级,而是一场深刻的结构性与范式性变革。一是制造业创新体系的驱动内核将逐步从依赖“经验试错”的传统范式,向与“数据智能”新范式深度融合的方向发展。制造业创新体系将高度依赖高质量行业数据集、先进算力基础设施与智能算法模型,实现研发周期的大幅压缩与成功率的大幅提升。二是组织形态从“线性链条”向“开放生态”动态演进。在数字技术的赋能下,制造业创新的参与主体与协作模式正在发生深刻变化。工业互联网平台等数字平台将促进创新主体间的交互协同[18],驱动制造业创新活动从以少数核心企业、高校、科研院所为主导的协作模式,加速向海量多元主体深度互联、实时互动的网络化生态转变[19,20]。三是价值模式将从“产品交易”向“全程服务”深度延伸。新科技变革正在模糊制造业与服务业的边界,驱动产业价值重心从加工制造环节,向覆盖研发、生产、运营、回收等全生命周期的服务环节延伸[21]。服务型制造将成为以数智技术为支撑、重塑产业核心竞争力与商业模式的新型产业形态。四是发展导向将从“效率优先”向“人本智造”转变。随着全球制造业向智能化、人本化、绿色化的工业5.0新阶段迈进,制造业创新体系将会把“以人为本”的“人本智造”确立为核心范式之一[22]。人机协作将实现从“刚性工具使用”到“柔性智能共生”的范式跃迁,机器成为具备认知与理解能力的协作伙伴。技术发展的最终目标将从单纯提升机器效率,转向增强人的能力、激发人的创造、拓展人的价值,最终构建一个以人为中心、技术与人协同进化的新型制造业创新生态。

(二) 我国制造业创新体系发展路径

1. 筑牢源头根基

破解“从0到1”的源头创新瓶颈是实现“并跑、领跑”的根本前提,也是筑牢适应智能范式的基础。未来,需加大中央财政对基础研究和应用基础研究的稳定支持力度[23],推动原始创新实现群体性突破。同时,对国家实验室、高水平研究型大学、科研院所和科技领军企业等在人工智能、量子信息、合成生物学领域可能重塑制造业的颠覆性技术领域给予重点保障。强化关键核心技术攻关和前沿性、颠覆性技术研发,在重点方向谋划布局一批重大科技项目,着力解决事关国家安全的重大科技问题,支撑制造业重点产业链的高质量发展。深入推动“人工智能+制造”专项行动,支持突破高端训练芯片人工智能服务器、智算云操作系统等关键技术和开发高水平行业模型等,支撑制造业创新体系向“数据智能”范式转型。

2. 激活核心主体

企业是制造业创新体系的主体,需强化企业在制造业创新中的主体地位。未来,需系统重塑涵盖科技和创新型中小企业、高新技术企业、“专精特新”中小企业、专精特新“小巨人”企业、瞪羚企业、独角兽企业、制造业单项冠军企业、科技型领军企业等在内的企业梯度培育体系,培育一批具有国际竞争力的优质企业。强化科技领军企业的研究院或国家级企业技术中心的战略使命,支持其更多地承担面向长远、风险高的重大技术攻关任务。极大激发民营企业的创新活力,通过保障市场公平准入、开放创新场景、加强创新要素支撑、优化创新环境等措施,巩固和扩大民营企业的创新作用。进一步深化国资国企改革,充分激发国有企业承担国家战略使命的内生动力,进一步彰显国有企业在科技创新方面的责任担当和使命作用[24]。围绕国家重大战略需求和产业关键共性技术短板,支持创新能力突出的科技型企业联合高校、科研院所、上下游企业等创新力量组建创新联合体,推动以企业为主导的“产学研”深度融合。

3. 优化平台网络

以国家制造业创新中心为核心的创新平台是提升制造业创新体系整体效能的关键载体。未来需围绕基础研究、技术研发、概念验证、中试验证、推广应用等创新链全链条,加快布局高水平创新平台。进一步完善制造业创新中心运行机制,强化其作为行业共性技术供给源和产业科技创新组织者的角色,提高其在提供行业关键共性技术、汇聚与激励顶尖人才、构建行业级数据与算法平台、提供创新公共服务等方面的软实力。着力提升对产业赋能的广度与深度,使相关平台成为引领产业发展的领路人、原始创新的策源地、前沿技术的开拓者和激发制造业网络化协同创新的关键枢纽。同时,加强概念验证中心和中试平台体系化布局,补齐从实验室成果到产业化应用的“断裂带”。加强综合型、高能级、可提供“一站式”服务的公共服务平台和服务机构建设,提升生产性服务业供给能力。

4. 强化要素支撑

人才、数据、资本等创新资源是制造业创新体系的客观基础,需战略性优化其配置方式,以匹配制造业创新体系向智能化、生态化演进的需求。在人才方面,实现从投资于物到投资于人的战略转变,对产业工人与工程师实施“数字技能重塑”,培养既懂人工智能又懂制造业应用的复合型人才,持续优化面向新型制造业创新体系的技能人才供给结构。在数据方面,加速布局新型基础设施,搭建基础性制造业创新数据库,构建覆盖关键战略行业的国家级公共数据集、高质量知识库与开放算力平台,系统性提升产业数据的获取、治理、计算与分析能力。制定统一的数据标准与治理规则,破解“数据孤岛”,将数据资源转化为制造业全域的生产力。在资本方面,发挥国家人工智能产业投资基金、国家制造业转型升级基金等的引领带动作用,带动社会资本投向制造业重点领域和关键环节。加强产融合作,持续推进“科技产业金融一体化”专项,引导社会资本投早、投小、投长期、投硬科技。

5. 转换创新模式

未来十年,我国制造业创新体系将面临最深刻的变革,其核心在于创新的逻辑需从“跟随、追赶”转向“定义、引领”。随着我国在通信设备、轨道交通装备、高技术船舶与海洋工程装备、电力装备、新能源汽车等产业领域已形成全球领先优势,且将有更多产业进入“领跑”梯队,传统的“跟随”路径已不可持续。未来,制造业创新体系应致力于为这些潜在优势领域注入定义未来的能力。加强顶层设计以主动塑造技术路线,通过重大应用场景建设牵引标准制定,最终在全球范围内输出代表下一代发展方向的技术范式与产业生态,推动我国从“部分产业领先”迈向“群体性产业引领”,在全球创新版图中赢得定义权与主导权。

六、 结语

过去十年(2015—2025年),我国制造业创新体系成功完成了从战略蓝图到实体构建、从点的突破到系统能力提升的阶段性跨越。研究表明,成就的取得根植于对创新体系理论的深刻理解与中国实践的结合,并通过“战略蓝图 ‒ 载体建设 ‒ 生态培育”的清晰政策路径得以实现。我国制造业创新体系在提升国家创新实力、确立企业主体地位、构建平台网络和优化创新生态等方面成效显著,为制造强国建设奠定了坚实基础。

面向未来,我国制造业创新体系的核心任务是从“系统构建”转向“效能引领”。其关键在于顺应数据驱动、网络协同、生态融合的新趋势,通过深化改革,强化前沿科技供给,激发多元主体活力,优化平台网络效能,完善要素支撑环境,最终将我国的产业规模优势与市场场景优势,真正转化为定义未来技术范式、引领全球产业发展的可持续体系优势,支撑我国制造业成功实现由大到强的历史性跨越。

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