人工智能是我国新质生产力发展的核心引擎

2024-01-01 00:00:00刘刚李依菲刘捷
河北经贸大学学报 2024年6期
关键词:科技革命新质生产力人工智能

摘 要:科学技术是第一生产力,科技革命和产业变革是推动社会生产力跃升和质变的基本力量。社会生产力发展不仅取决于科技创新,而且深受一国或地区社会经济制度和国家意志的影响。新质生产力理论是对新一轮科技革命和中国经济社会发展共生共融进程深刻理解和把握基础上的理论创新,为统筹我国经济、社会和生态协调发展提供理论和方法论指导。从经济视角看,新科技革命驱动的产业变革是新质生产力的集中体现。作为新一轮科技革命的引领性技术,人工智能带来产业变革的同时,有效促进经济、社会和生态协调发展,是新质生产力的核心引擎。作为新兴通用目的技术,人工智能和实体经济的深度融合带来持续技术重组和互补性创新,不仅能够促进传统产业转型升级,而且能够催生颠覆性和前沿技术创新,培育和孵化战略性新兴产业和未来产业,从而实现产业结构变革和新质生产力发展。全面深化改革和实施全面智能化发展战略,是发展新质生产力的战略支撑。

关键词:人工智能;科技革命;产业变革;新质生产力

中图分类号:F124.3

文献标识码:A文章编号:1007-2101(2024)06-0061-11

收稿日期:2024-07-19

基金项目:2024年中国工程院战略研究与咨询项目“中国人工智能发展的深科技创新模式研究”(2024-HZ-26)

作者简介:刘刚(1965-),男,山东济宁人,南开大学教授,博士生导师;李依菲(1995-),女,河北黄骅人,南开大学博士研究生;刘捷(1992-),女,山西晋中人,南开大学讲师。

一、引言

1867年7月,马克思在《资本论》第一卷序言中指出,“我要在本书研究的,是资本主义生产方式以及和它相适应的生产关系和交换关系。”[1生产方式既包括生产力,又包括生产关系,是生产力和生产关系的统一。生产力是人类改造自然和利用自然的能力,是推动社会发展最活跃的因素。随着社会生产力的发展,人类经济社会由低级向高级、从简单到复杂演进。同时,社会生产力的发展深受一国或地区社会经济制度的影响。从生产力和生产关系相互联系和作用的视角研究生产力,是马克思经济学的重要理论贡献。

科学技术是第一生产力。每一轮科技革命和产业变革都会引发社会生产力的跃升和质变。2024年6月24日,习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话中指出,“新一轮科技革命和产业变革深入发展。科学研究向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力,不断突破人类认知边界。技术创新进入前所未有的密集活跃期,人工智能、量子技术、生物技术等前沿技术集中涌现,引发链式变革。与此同时,世界百年未有之大变局加速演进,科技革命与大国博弈相互交织,高技术领域成为国际竞争最前沿和主战场,深刻重塑全球秩序和发展格局。”[2新质生产力作为马克思主义政治经济学生产力理论与中国实践相结合创新发展的成果,代表着先进生产力的演进方向[3。基于对新一轮科技革命、产业变革趋势和国家发展战略方向的深刻认识,习近平总书记提出新质生产力概念并做出了一系列重要论述。2023年9月,习近平总书记在黑龙江省考察期间首次公开提出“新质生产力”概念,“整合科技创新资源,引领发展战略性新兴产业和未来产业,加快形成新质生产力”[4。同年12月,在中央经济工作会议上,习近平总书记进一步指出,“要以科技创新推动产业创新,特别是以颠覆性技术和前沿技术催生新产业、新模式、新动能,发展新质生产力”[5。2024年1月,习近平总书记在主持中共中央政治局第十一次集体学习时再次强调:“发展新质生产力是推动高质量发展的内在要求和重要着力点,必须继续做好创新这篇大文章,推动新质生产力加快发展。”“科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。”[6

从习近平总书记的系列论述看,新一轮科技革命带来的颠覆性和前沿科技创新推动的产业变革是发展新质生产力、实现高质量发展和提升国家竞争优势的根本途径。其中,产业变革是新质生产力发展的集中体现。高质量发展和国际竞争优势提升是发展新质生产力的目标和方向。高质量发展不仅包括经济效率的提升,而且要求经济、社会和生态协调发展。因而,新质生产力不是一般意义的生产力概念,而是基于对中国发展条件、现状和趋势科学判断基础上的理论创新,是习近平新时代中国特色社会主义理论的最新发展。

在党的第二十届中央委员会第三次全体会议公报中,中央从深化改革的视角提出进一步解放和发展社会生产力、激发和增强社会活力,“更加注重改革实效,推动生产关系和生产力、上层建筑和经济基础、国家治理和社会发展更好相适应,为中国式现代化提供强大动力和制度保障。”[7新一轮科技革命和产业变革引发的新质生产力是社会生产力发展的新形态和新阶段,通过深化改革适应社会生产力的发展,是中国式现代化建设的重要内容。

当前,世界正处于以网络空间技术体系创新为主导的新一轮科技革命之中。其中,人工智能是基于网络空间发展的数据智能8,实现了网络、物理和社会空间互动,构成了新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。基于网络空间发展的人工智能,为优化和控制物理和社会空间的活动提供了新的途径,有助于统筹经济、社会和生态协调发展,实现社会生产力的跃升。作为新一轮科技革命和产业变革的通用目的技术(General Purpose Technologies,GPTs),人工智能的应用领域极为广泛,能够引发持续性创新和互补性创新,引领经济长期发展[9。人工智能和实体经济的深度融合,尤其是通过赋能新型工业化,不仅促进了产业变革和生产方式变革,而且为统筹经济、社会和生态协调发展提供坚实的物质技术基础。因而,以人工智能为核心引擎的新一轮科技革命和产业变革带来的新质生产力发展,不仅带来生产效率的提升,而且促进绿色发展。

作为新质生产力的集中体现,人工智能引领下的产业变革是本文研究的焦点,重点研究人工智能引领产业结构深刻变革、推动新质生产力发展的关键机制。研究显示,中国在人工智能科技创新和产业发展方面已经走在了世界前列。随着人工智能科技创新和经济社会深度融合进程的不断加速,“人智协同”的科学研究范式和生产方式正在形成,带来产业结构的深刻变革。如何通过发展人工智能,推动传统产业转型升级、战略性新兴产业发展和未来产业培育,抢占全球经济和科技竞争前沿,是发展新质生产力国家战略的重心。在充分认识人工智能在发展新质生产力中的核心引擎作用的基础上,通过国家战略的部署和实施,加强人工智能科技创新,促进其与经济社会的深度融合,对于培育和发展新质生产力具有重要意义。

二、科技革命引领的产业变革和社会生产力跃升

科技创新是发展新质生产力的核心要素。不同的科学技术创新模式,对于社会生产力的影响具有显著差异性。其中,技术经济范式变迁是引发社会生产力跃升的重要创新类型。回顾技术经济范式变迁相关理论,并对科技革命引领的产业变革与生产力跃升展开分析,对于理解新质生产力的科学内涵具有重要意义。

(一)技术经济范式变迁

“生产力,即生产能力及其要素的发展。”[10社会生产力构成了经济社会发展的物质技术基础。其中,关键性生产要素的变革会对社会生产力发展水平产生重要影响,而科学技术就是一种“在历史上起推动作用的、革命的力量”[11]602。马克思指出,“大规模的生产,资本的积聚,劳动的结合,分工,机器,改良的方法,化学力和其他自然力的应用,利用交通和运输工具而达到时间和空间的缩短,以及其他各种发明,科学就是靠这些发明来驱使自然力为劳动服务,劳动的社会性质或协作性质也由于这些发明而得以发展。”11]50-51因此,科学技术创新是社会生产力发展的根本驱动力。

从人类发展历史看,社会生产力发展的过程是非均衡的质变和量变相结合的过程。不同的科学技术创新模式,对社会生产力的作用效果也存在差异。作为新熊彼特学派的代表,Freeman指出,引起社会生产力跃升的创新类型是技术经济范式变迁,即科技革命和产业变革的统称。“‘技术经济范式’意味着这样的一种过程:从经济角度对具备技术可行性的创新对象进行选择,经过相对较长的一段时间(十年或更多)进行新范式的确定,再经过一段更长的时间使其在整个系统中进行扩散。这种扩散包括多股技术、经济和政治力量的复杂互动。”12]53

1988年,Freeman和Perez进一步指出,技术经济范式变迁是通过“关键生产要素”的产出和投入推动产业变革实现的[13。“关键生产要素”是“一个特定投入或一组投入”,例如某种重要的生产要素、技术、基础设施等,其核心特征可归为三点:持续降低的生产成本、无限的供应能力以及广泛的应用前景,这三点共同构成判断关键生产要素的重要依据。[14]从技术视角看,引发技术经济范式变迁的技术体系变革属于通用目的技术。1995年,Bresnahan和Trajtenberg指出,通用目的技术是经济增长的引擎,它具有三个基本特征:应用领域的广泛性、动态演进性和创新互补性。[15一般而言,通用目的技术往往不是单一技术,而是由一组关联密切技术组成的技术体系。16学术界通常把蒸汽机、电力、计算机、互联网、5G和人工智能技术视为通用目的技术。

综合Freeman、Perez等人的观点,我们可以把科技革命和产业变革看作是通用目的技术产业化推动的技术经济范式变迁过程。通用目的技术驱动的技术经济范式变迁包括两个部门之间的互动。首先,通用目的技术的产业化形成核心产业部门。核心产业部门是“关键生产要素”的产出部门,形成战略性新兴产业。其次,核心产业部门通过把“关键生产要素”投入传统产业,形成融合产业部门,产生新技术、新产品、新模式和新业态,通过产品创新、成本降低和生产效率提升带动传统产业转型和升级。核心产业部门和融合产业部门的良性互动构成了科技革命和产业变革的关键动力机制,不仅创造出新的社会生产力,而且激活了现有社会生产力的发展潜力,实现了社会生产力的跃升和质变。

(二)国家战略的作用

科技革命和产业变革引发的社会生产力跃升影响和决定着各国竞争力的消长变化,是全球经济格局变化的支配力量。因而,技术经济范式变迁的进程不仅取决于科技创新本身,而且取决于经济社会制度因素[17,往往是国家意志和战略的产物。科技革命、产业变革和生产力跃升源于一国或地区基础和应用科学研究领域的重大突破和商业化。面对重大科技创新存在的高度不确定性,政府在创新资源配置中发挥着举足轻重的作用。

美国在当今全球科技创新和产业变革中处于领先地位。这得益于第二次世界大战后,美国通过制定国家科技创新战略,迅速摆脱了对欧洲基础研究和科技人才的依赖,确立了科技强国的地位,进而改变了全球科技创新和经济社会发展的竞争格局。美国国家科技创新战略的制定始于1945年7月范内瓦·布什提交给时任美国总统的报告《科学:无尽的前沿》,报告确立了基础研究在国家科技创新战略中的地位,“基础研究会带来新知识。它提供的是科学资本,是实际知识应用的源头活水。新产品和新工艺并非完全成熟。它们都建立于新的原理和概念之上,而这些新的原理和概念则源自最纯粹的科学领域的研究。”[18在强调基础研究的同时,美国高度重视科技人才的培养、科技成果的产业化和推广应用。1958年,美国成立国防高级研究计划局,长期致力于探索突破性技术(Breakthrough Technology)。技术前瞻性、作用效应颠覆性和研发高风险性理念被贯穿于科技创新管理体系之中,形成了从基础研究到技术突破,再到成果转化、商业化应用的整条创新链。1967年,美国国家科学基金会出台的科技评估标准中也蕴含了变革性研究(Transformative Research)思想,引导着优先发展领域与技术前沿方向,为推动科技革命和产业变革政策制定提供理论指导。在国家创新战略的推动下,美国引领了第二次和第三次科技革命。尤其是在引领第三次科技革命的过程中,控制或垄断了包括互联网、能源、交通、生物医药在内的关键领域颠覆性技术和全球高科技产业版图。

阿根廷经济学家Prebisch提出的中心—外围理论(Core and Periphery Theory)将世界经济体系划分为“中心—外围”两层结构,层级间呈现整体性、差异性和不平等性三个基本特征。其中,“中心”国家拥有同质性和多样化的生产结构,以资本主义发达国家为主;“外围”国家则主要由广大发展中国家构成,具备异质性和专业化的生产结构。19存在结构性差异的“中心”和“外围”共同组成动态变化的世界经济体系。产业发展“雁式模式”的提出者日本学者赤松要认为,世界经济体系的“中心—外围”结构呈现出由科技创新驱动的“收敛—发散”周期特征。位于“中心”的发达国家是科技创新和产业变革的引领者,“外围”的发展中国家则属于创新的追赶者。“外围”国家的技术追赶会使差距收敛。随着“外围”国家科技创新能力的提升,存在赶超“中心”国家的可能。尤其是新科技革命和产业变革为“外围”后发国家实现赶超带来了机遇。面对“中心”发达国家的技术封锁和打压,后发国家的国家创新战略和意志往往发挥至关重要的作用。

(三)新质生产力的科学内涵

当前,新一轮科技革命和产业变革正处于孕育和兴起阶段。2012年以来,随着国家创新驱动发展战略的实施,中国在包括人工智能在内的前沿科技创新领域走在了全球前列。以人工智能发展为例,中国人工智能企业数量已经突破4 500家,核心产业规模超过5 000亿元20,算力总规模位居全球第二21。截至2023年底,我国人工智能发明专利有效量达到37.8万件,是全球平均增速的1.4倍[22

中国在科技创新领域的进步引起了以美国为代表的“中心”国家的危机意识。2021年,美国国家人工智能安全委员会向国会呈递了一份极为详尽的最终建议报告。报告强调,在人工智能领域,中国已成为美国全方位的竞争对手,并且在某些特定技术领域已然处在领先位置。这是美国自第二次世界大战以来在科技领域面临的最为严峻的挑战。报告进一步建议,为维护美国在全球科技竞争中的主导地位,应加强对人工智能相关领域的投资审查,限制关键人才的跨国流动,实施更为严格的出口管制政策,以控制关键技术的流通与转移,从而达到精准卡脖子目的(targeting discrete chokepoints)。

新质生产力正是在深刻把握新一轮科技革命和产业变革、大国战略博弈和中国经济转型趋势的基础上提出的重要概念。习近平总书记的重要论述为准确把握新质生产力的科学内涵提供了根本遵循,“新质生产力是创新起主导作用,摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径,具有高科技、高效能、高质量特征,符合新发展理念的先进生产力质态。它由技术革命性突破、生产要素创新性配置、产业深度转型升级而催生,以劳动者、劳动资料、劳动对象及其优化组合的跃升为基本内涵,以全要素生产率大幅提升为核心标志,特点是创新,关键在质优,本质是先进生产力。”6

因而,以新一轮科技革命、大国博弈和中国经济转型为背景,新质生产力包括丰富的科学内涵。首先,新质生产力是生产力的跃升和质变,源于新一轮科技革命带来的颠覆性技术和前沿技术创新;其次,新质生产力是科技创新引领下生产要素创新性配置的结果,即突破性技术带动的生产要素重组;再次,新质生产力表现为产业结构的深刻变革,即颠覆性技术创新所引领的传统产业转型升级、战略性新兴产业发展和未来产业培育;最后,发展新质生产力是由国家战略和意志推动的,是生产关系主动调整的产物。

三、人工智能赋能产业变革的动力机制

人工智能技术是引领新一轮科技革命与产业变革的战略性技术。加快发展新一代人工智能,是我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手,也是推动我国科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的重要战略资源[23。研究将对人工智能的复杂技术系统特征进行阐述,并在此基础上分析人工智能赋能产业变革的动力机制。

(一)人工智能是复杂技术系统

人工智能是通过计算机系统模拟人类智能的科学和技术,旨在通过学习、推理等方式,模拟、延伸和扩展人的智能,提供决策方案或建议。2016年以来,以深度学习为代表的人工智能技术创新,引领着新一轮科技革命和产业变革。习近平总书记在准确把握新一轮科技革命和产业变革趋势的基础上强调,“把新一代人工智能作为推动科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的驱动力量,努力实现高质量发展。”[24

深入理解和准确把握人工智能技术系统的特征,有益于更好发挥人工智能技术的经济效用,助力产业变革和新质生产力发展。Vannuccini和Prytkova指出,人工智能属于巨复杂技术系统(LTS)[25,其中涉及到多种要素、多类创新主体,并且存在着复杂的相互作用关系。整个系统在技术和产业的交互中不断演进。

1.人工智能技术系统的组成要素。首先,从要素的角度看,数据、算法、算力和场景构成了人工智能技术系统内的基本要素。其中,数据、算力和算法被称为人工智能的三个核心要素,即“关键生产要素”。数据是人工智能训练模型的关键资源,算法反映了人工智能处理问题的策略和方法,算力决定着人工智能作出决策的速度和效率。这三个要素共同决定着人工智能技术的基础能力。此外,关键生产要素背后同样涉及诸多技术的复杂组合,也是复杂技术系统的重要组成部分。

同时,人工智能作为赋能技术,只有与实体经济紧密结合,才能创造出最大的价值。第四个要素场景定义了人工智能的应用领域,是人工智能技术供给和经济主体现实需求的耦合。场景首先包含需求,场景中的创新主体需要应用人工智能技术以实现生产和服务效率的提升,即成本的降低和产品品质的提升。其次,技术是对现象有目的的编程[26,即新技术的产生是对现有技术有目的的重组。在应用需求的牵引下,场景明确了技术重组和创新的重点领域和方向,最终实现了人工智能技术与实体经济的融合。作为巨复杂技术系统的一部分,人工智能的应用场景广泛、规模巨大,对经济社会发展影响深远。

2.人工智能技术系统的创新主体。从创新主体的角度看,人工智能系统内存在着多元异质性创新主体。只有在创新主体之间相互联系、相互影响的基础上,才能创造出新的“关键生产要素”。为便于区分不同特质的创新主体,可以将创新主体按照所属产业部门进行分类,划分为人工智能核心产业部门和人工智能融合产业部门。

人工智能的核心产业部门是人工智能产业化部门,掌握人工智能通用目的技术,是通用目的技术和“关键生产要素”的创新和产出部门。基础软硬件技术体系和产业创新生态构成了核心产业部门发展的基础。融合产业部门则属于人工智能和实体经济融合过程中创造的产业部门,是“关键生产要素”的投入部门,通过人工智能与产业的知识、技术重组和互补性创新,实现通用目的技术的专用化。垂直领域软硬件技术体系和产业创新生态构成融合产业部门发展的基础。通过核心产业部门和融合产业部门间创新主体的互动,可以实现基础和垂直软硬件技术体系与产业创新生态的良性互动,从而共同推动产业变革和新质生产力发展。

(二)人工智能赋能现代化产业体系

现代化产业体系是新质生产力的产业载体。2024年5月,习近平总书记在中共中央政治局第十四次集体学习时强调,“因地制宜发展新质生产力,改造提升传统产业,培育壮大新兴产业,布局建设未来产业,完善现代化产业体系。”[27指明了新质生产力发展、产业变革与我国现代化产业体系建设之间的逻辑关系。

人工智能作为新质生产力发展的核心引擎,广泛赋能产业变革,为现代化产业体系建设提供了坚实的支撑。具体而言,人工智能的通用目的技术特性[28决定了其赋能产业变革与现代化产业体系建设的潜力。首先,人工智能的应用场景广泛,不仅能够提升经济效率,而且能够助力于社会问题的解决和生态环境的保护。其次,人工智能在和实体经济深度融合过程中,能够引发持续创新和互补性创新。人工智能和现有产业的融合过程中,涉及知识和技术的跨学科、跨产业重组和互补性创新,不仅能够推动人工智能通用目的技术的专用化,而且能够催生颠覆性技术和前沿技术创新。因此,人工智能在战略性新兴产业发展、传统产业转型升级和未来产业培育过程中均发挥着重要作用。

1.人工智能赋能战略性新兴产业发展。战略性新兴产业是引领国家未来发展的重要决定性力量,也是发展新质生产力的重要着力点。目前,我国战略性新兴产业占GDP比重约为13%[29,表现出较大的发展潜力和发展空间。“十四五”规划中提出了发展新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备九大战略性新兴产业的目标。

人工智能主要从两个方面赋能战略性新兴产业的发展。首先,人工智能产业作为新一代信息技术产业的核心组成部分,属于战略性新兴产业。因此,加快人工智能技术的应用研发和商业落地,推动人工智能产业化发展,是发展壮大战略性新兴产业最为直接的方式。此外,人工智能作为通用目的技术,还能够与能源技术、机械技术、材料技术等广泛融合,赋能新能源汽车、高端装备等其他战略性新兴产业的发展。例如,新能源汽车产业在引进人工智能技术的基础上,沿产品智能化和生产智能化两个维度发展。生产效率和产品性能的提升带动了我国新能源汽车产销量的快速增长:2023年我国新能源汽车产量达到958.7万辆,同比增长35.8%;销量为949.5万辆,同比增长37.9%,新能源汽车销量占汽车新车总销量的31.6%。从出口数据看,2023年中国汽车整车出口491万辆,同比增长57.9%。其中,新能源汽车出口120.3万辆,同比增长77.6%;动力电池出口127.4吉瓦时,同比增长87.1%。[30

2.人工智能赋能传统产业转型升级。传统产业是我国国民经济的重要根基。以制造业为例,石化化工、钢铁、有色金属等传统制造业增加值在全部制造业的占比接近80%,是支撑国民经济发展、满足人民生活需要的重要基础。但同时,传统产业亦存在规模虽大但竞争力不强、门类虽全但缺乏精细化等发展短板,这些问题在一定程度上制约着产业的高质量发展。因此,推动传统产业的转型升级,不仅是提升传统产业竞争力的必然选择,也是关乎现代化产业体系建设全局的关键一环。

发展新质生产力不是忽视、放弃传统产业[31,通过传统产业的改造升级也可以发展新质生产力32。总书记这一论断深刻揭示了传统产业在新质生产力培育和发展中的巨大潜力。人工智能等新兴技术的引入,将带动传统产业由要素驱动向创新驱动的转型升级,推动质量变革、效率变革、动力变革,进而提升产业的整体竞争力。目前,在人工智能的赋能作用下,传统产业加速转型升级。截至2023年12月底,我国已培育421家国家级示范工厂,万余家省级数字化车间和智能工厂。[335G、物联网、大数据和云计算、计算机视觉、智能机器人等技术被广泛应用于车间智能排产、智能仓储、设备故障诊断与预测、安全风险实时监测与应急处置等诸多细分场景,贯穿于研发、生产、物流、管理等全业务流程。不仅提升了生产效率,降低了产品不良率,而且缩短了产品设计和研发周期。在高耗能和高排放产业,人工智能的应用还将助力产业节能减排。工业和信息化部数据显示,完成智能化改造的智能制造示范工厂产品研发周期平均缩短20.7%,生产效率平均提升34.8%,产品不良品率平均下降27.4%,碳排放量平均减少21.2%。[34从各个方面展现出符合高质量发展要求的先进生产力质态。

3.人工智能赋能未来产业培育。人工智能不仅促进了战略性新兴产业和传统产业的发展,也将为未来产业的创新发展创造条件。未来产业是由基础研究带动应用技术突破,面向未来中长期发展的前瞻性新兴产业,具有显著的战略性、引领性、颠覆性。未来产业的培育壮大,将引领科技进步,带动产业升级,促进新质生产力的形成与发展,为建设现代化产业体系提供新动力。

首先,人工智能是未来信息产业的重要组成部分,过去一年中大模型取得重要突破,构成了未来发展的前沿趋势。其次,人工智能作为通用目的技术,在与实体经济深度融合的过程中,可以引发新的知识和技术重组,催生颠覆性技术和前沿技术创新,进而推动未来制造、未来材料、未来健康等未来产业重点推进方向的前沿进展。最后,深度学习、生成式人工智能等正在彻底改变基础科学研究的范式,“人智协同”的科学研究范式加速了基础和应用科学研究中的新知识创造,为颠覆性技术和前沿创新提供新的源泉,将为未来产业的培育和孵化带来更多可能。

四、人工智能引领我国产业变革的现状和趋势

为了分析我国人工智能产业的发展现状和趋势,本研究以南开大学新一代人工智能发展战略研究院中国智能经济数据库(2024年)中的12 283家人工智能企业作为样本池,从中筛选出位于核心产业部门的人工智能企业共计4 311家作为本文分析样本。通过对样本企业技术合作关系的分析,统计人工智能技术合作关系的技术类别、应用领域以及三次产业分布情况,考察我国人工智能推动产业结构深刻变革和新质生产力发展的现状和趋势。

(一)人工智能赋能产业变革的现状

1.技术类别与应用领域分布情况。参照2020年7月发布的《国家新一代人工智能标准体系建设指南》,4 311家人工智能企业技术赋能运用的人工智能技术可以划分为24个类别,分别是大数据和云计算、智能芯片、5G/6G技术、物联网、虚拟/增强现实、计算机视觉、智能机器人、自动驾驶、光电技术、智能推荐、语音识别、区块链、大模型、空间技术、生物识别、网络安全、自然语言处理、算力网络、人机交互、操作系统、AI框架、知识图谱、多模态和具身智能。24类技术可以进一步归集为支撑技术、关键技术和应用技术三大类,共同构成我国人工智能产业的复杂技术体系。从2014—2023年技术体系的发展情况看,随着核心产业部门和融合产业部门的良性互动,人工智能技术体系复杂度不断提升。其中,大数据和云计算、物联网、5G/6G等技术表现出很强的渗透性,在技术合作关系占比中持续排名前列。智能机器人、智能芯片、自动驾驶等技术的制造业领域的热点技术,助力智能网联汽车等产业实现创新发展,为推进新型工业化提供了有力支撑。此外,2023年还涌现了大模型、算力网络、操作系统等前沿技术,虽占比有限但未来发展前景广阔,随着应用潜力的进一步挖掘,或将带来颠覆式创新。

对4 311家人工智能企业技术赋能所涉及的应用领域进行分类,可以发现我国人工智能技术已经被广泛应用于包括企业智能管理、智慧城市、智能制造、智能网联汽车、智能硬件、智能营销与新零售、智能金融、智能医疗、新媒体和数字内容、智能交通、智能教育、网络空间安全、智能能源、智慧政务、智能物流、智能家居、智慧文旅、智能安防、智能农业和科学智能(AI for science)在内的20个细分领域。受技术复杂度、转型周期、落地成本等因素的影响,人工智能技术与各个应用领域的融合进程存在差异。人工智能与服务业场景融合的过程中,由于算法标准化程度高、可复制性强,因而在企业智能管理、智能营销与新零售等领域率先实现智能化。而制造业领域,由于行业专用性算法开发难度大、投入成本高昂以及对数据安全问题的考量,前期智能化进程相对滞后,2020年后开始提速。下一步,为继续拓展场景创新的广度和深度,还需协调企业、大学及科研院所、政府部门等各类创新主体,从技术供给侧和场景需求侧同时发力,培育新质生产力,激活发展新动能。

图1列出了中国人工智能企业赋能的技术体系和应用领域的分布情况。值得注意的是,作为复杂技术体系,人工智能赋能的应用领域不仅包括经济和社会领域,而且包括能源在内的生态领域。这进一步凸显了人工智能技术体系的通用性:一方面在规模应用领域中积累的人工智能技术和能力能够运用于其他领域;另一方面在经济领域积累的人工智能技术和能力能够迁移到社会和生态发展领域。

2.三次产业分布情况。统计4 311家人工智能企业技术赋能的产业分布情况,人工智能对第三产业的赋能最为密集,占比高达71.93%;第二产业的技术赋能关系数占比为27.92%,排在第二位,且自2015 年以来整体呈上升趋势;第一产业仅占比0.15%,智能化转型进程相对缓慢。按照国民经济行业门类划分标准,将人工智能对第三产业的赋能进行进一步细化分类,信息传输、软件和信息技术服务业排在首位,占比为31.64%;科学研究和技术服务业排名第二,占比为25.23%;教育(占比10.28%)、金融业(占比7.30%)以及租赁和商务服务业(占比6.82%)则分列第三位至第五位。

观察人工智能对第二产业的赋能情况,制造业智能化升级意愿明显,进展迅速,技术赋能数量占第二产业的89.54%;电力、热力、燃气及水生产和供应业占比为4.95%,位列第二;而建筑业则以3.97%的占比位居第三位。对制造业细分门类展开进一步分析,计算机、通信和其他电子设备制造业接受人工智能技术赋能的比重最高,达到47.34%;汽车制造业占总体比重的17.54%;电气机械和器材制造业所占比重为7.96%,与人工智能技术的融合发展势头强劲。此外,专用设备制造业和通用设备制造业的赋能占比分别达到4.70%和3.45%,依次排在第四位、第五位。

(二)面临的制约因素

通过对人工智能赋能产业变革现状的分析,可以发现,在新一轮科技革命和产业变革的浪潮中,中国在产业应用方面已经走在了世界前沿。然而尽管取得了显著成就,但从生产力与生产关系相互联系的视角看,我国人工智能技术的发展仍然存在着与新质生产力发展不相适应的内容,构成了制约新质生产力发展的不利因素。为克服这些不利因素,我国需要通过深化体制改革等方式,加强政策引导与支持,以确保生产力与生产关系的和谐统一,为新质生产力的蓬勃发展创造更加有利的条件。

1.人工智能原始创新生态相对薄弱。作为新质生产力的核心引擎,人工智能科技创新和产业发展根植于原始创新。然而,回顾我国人工智能的发展历程,之前相对侧重于应用层面的研究,在基础理论深化、原始方法创新、重大原创性成果产出等方面存在不足。35特别是在基础软硬件、核心算法等关键核心技术领域,与美国仍存在明显差距。2023年以来,中美两国在人工智能大模型开发和应用方面的实力对比,再次证明原始创新是产业革命和新质生产力发展的基础性驱动力量。因此,面向未来的发展,需要深入领会新质生产力的内涵,以计算机视觉等本国基础研究优势领域作为突破口,加强对原始创新的前瞻性、精准性布局。以原始创新促进产业创新,进而加速新质生产力的发展。

2.高质量中文数据集与高性能算力制约。高质量数据集是训练大模型的基础资源。与美国相比,目前我国可供大模型训练和调用的优质公共数据集相对有限。特别是目前国际主流大模型数据集以英文为主,故中文语料缺失问题更加严峻。尽管互联网上拥有数万亿规模的中文文本数据,但多来自于用户生成内容,科学性和规范性不足。因此,需要重视中文高质量数据集的开发工作,以优质数据集建设加速国产大模型的研发和应用。

高性能算力同样是训练大模型的基础资源,而AI芯片是高性能算力的硬件基础。人工智能权威研究机构Gartner的2024年1月最新数据显示,美国企业英伟达在全球AI芯片市场的份额已经超过90%。36同时,受美国出口管制政策影响,英伟达无法对华销售旗舰芯片A100和H100,但此类芯片属于人工智能复杂模型训练和推理任务的必需品。国产芯片不仅存在一定的性能差距,而且不同芯片体系和生态之间缺乏兼容性。如何实现AI芯片技术攻坚与突破,成为我国发展新质生产力亟待解决的问题。

3.人工智能创新人才不足。习近平总书记曾指出:“人才是第一资源。国家科技创新力的根本源泉在于人。”37在人工智能技术创新与产业发展过程中,人工智能人才将是关键创新主体。腾讯研究院曾于2017年对中美两国人工智能人才队伍展开比较分析,从人工智能人才储量方面看,美国人工智能团队人才总量约为78 700名,中国人工智能团队人才总量约为39 000名,专业人才数量仅为美国的50%。从人工智能人才的专业方向来看,中国人工智能人才多集中于应用层,基础层人才数量不足美国的10%,差距明显。进一步聚焦到人工智能尖端人才,2024年度“AI 2000人工智能全球最具影响力学者榜单”中,美国共有1 188位学者入选,占比59.4%;中国学者上榜比例为18.45%,共计369人次。因此,我国需加快构建科学规范的拔尖创新人才自主培养体系,为培育壮大新质生产力夯实人才根基。

(三)完善国家创新体系

国家创新体系是“一种由公共和私人部门共同构建的网络,一切新技术的发起、引进、改良和传播都通过这个网络中各个组成部分的活动和互动得到实现。”12]1因此,完善国家创新体系,以适应技术创新与产业变革的新趋势,成为培育和发展新质生产力的必然要求。在这一过程中,国家战略制定及政策引导发挥着核心作用。通过国家层面的战略引领和地方政府的积极响应,构建政产学研用协同创新体系,是推动人工智能引领产业变革和新质生产力发展的基本驱动力量。

人工智能技术创新、产业变革与新质生产力发展是一项系统工程。自2017年《新一代人工智能发展规划》发布以来,人工智能已上升为国家战略,从基础研究、技术开发、规模应用等层面展开全面布局。围绕人工智能产业发展与场景落地,有关部门相继出台了包括《关于支持建设新一代人工智能示范应用场景的通知》《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》《国家人工智能产业综合标准化体系建设指南(2024版)》在内的一系列政策文件,落实国家人工智能发展战略。同时,地方政府因地制宜,制定并实施了具有针对性的人工智能发展规划和行动计划,以满足地方在人工智能科技创新与产业发展方面的具体需求,促进人工智能技术与地方经济的深度融合和创新应用。

此外,高等院校和科研院所同样是国家创新体系的重要组成部分,国家正在积极推进人工智能人才培养、学科专业建设和基础研究工作。2018年《高等学校人工智能创新行动计划》的出台,以及2024年15所高校入选教育部人工智能领域的“101计划”,标志着本科教育教学改革和拔尖人才培养的深入推进。同时,全国已有498所高校获批设立人工智能本科专业,进一步强化了学科专业建设。基础研究方面,国家实验室、国家重点实验室和新型研发机构等共同组成了具有中国特色的国家实验室体系,是国家基础研究能力的集中体现。

在新的发展阶段,国家创新体系的完善被赋予了前所未有的战略意义。我国应紧紧围绕推动人工智能和实体经济深度融合,部署包括“人工智能+”、人工智能赋能新型工业化在内的全面智能化战略,消除现有体制机制中的制约因素。由此实现国家创新体系的进一步完善,从而加速推进人工智能引领产业变革和新质生产力发展。

五、结语

新质生产力概念是基于对新一轮科技革命和产业变革与中国经济转型共生共融发展趋势科学把握的重大理论创新,是习近平新时代中国特色社会主义理论的重要组成部分,为我国经济社会未来发展指明了方向。新质生产力源于新科技革命带来的科技创新和中国经济转型进程中重大需求的结合。新质生产力的发展不仅取决于科技创新,而且深受社会经济制度和国家意志的影响。从生产力和生产关系相互作用的视角认识问题,是发展新质生产力的前提和基础。

产业变革是新质生产力的集中体现。本文分析表明,从技术经济范式变迁和通用目的技术创新的视角看,核心产业部门和融合产业部门间的良性互动是人工智能驱动产业结构深刻变革和新质生产力发展的基本动力机制。

人工智能引领的生产要素重组是推动产业革命和新质生产力发展的基础。作为通用目的技术,人工智能通过和实体经济深度融合带来新的知识、技术重组和互补性创新,不仅能够促进传统产业转型升级,而且能够催生颠覆性和前沿技术,发展新兴产业和培育未来产业。

从历次科技革命和产业变革的历史进程看,社会生产力的每一次跃升和质变都体现了国家意志和战略的作用。国家科技创新战略的制定和实施是推动科技革命、产业变革和生产力跃升的重要力量。在人工智能科技创新和产业发展上,面对美国的技术封锁和打压,中国国家意志的作用愈发强烈。

充分认识人工智能在发展新质生产力中的核心引擎作用,加快部署实施“人工智能+”和人工智能赋能新型工业化在内的全面智能化战略,为中国式现代化发展奠定强大物质技术基础,是国家发展战略的重心。在新的发展阶段,要高度重视人工智能科技创新和产业发展中的跨学科、跨产业交叉和技术重组特征,推动科创体系、产业体系和人才教育体系“三位一体”布局,通过政产学研用协同创新推动人工智能引领新质生产力发展。

注释:

①新一轮科技革命亦称第四次工业革命,包括人工智能、新材料、分子工程、量子信息、可控核聚变、清洁能源和生物技术在内的颠覆性技术和新兴技术。其中的主导技术是包括人工智能在内的新一代信息技术,即网络空间技术体系。以信息物理系统和数字孪生为代表的网络空间技术体系创新的目标是构建能够映射物理和社会空间的网络空间。

②弗里曼把技术创新划分为四种类型:渐进式创新、突变性创新、技术体系变革和技术经济范式变迁。其中,技术经济范式变迁属于科技革命和产业变革范畴。

③中国信息通信研究院:《中国数字经济发展白皮书(2017年)》,http://www.caict.ac.cn/kxyj/qwfb/bps/2018

04/t20180426_158452.htm,2017年7月第16页。

④“同质性”指技术进步贯穿于“中心”国家社会生产与经济发展全过程;“多样性”指“中心”国家拥有多样化的产业结构,产品种类丰富。

⑤“异质性”指“外围”国家劳动密集型产业与资本密集型产业并存;“专业化”指“外围”国家的生产活动主要围绕初级产品展开。

⑥AI应用开放社区Hugging Face的开源训练数据集中,中文数据集仅占比5.1%,不足英文数据集数量的10%。

⑦腾讯研究院:《中美两国人工智能产业发展全面解读》,https://www.tisi.org/Public/Uploads/file/20170802/20170802172414_51007.pdf,2017年7月第38页。

⑧数据来源:《AI 2000人工智能全球最具影响力学者榜单》,https://www.aminer.cn/ranks/home。

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责任编辑:武玲玲

Artificial Intelligence: The Central Engine of the Development of

China's New Quality Productive Forces

——Taking the \"Second

Liu Gang1,2, Li Yifei1, Liu Jie2

(1.Institute of Economics, Nankai University, Tianjin 300071, China;

2.Institute of New Generation Artificial Intelligence Development Strategies, Nankai University, Tianjin 300350, China)

Abstract:Science and technology constitute a primary productive force. The scientific and technological revolution and industrial change are the basic forces driving the leap and qualitative change of social productivity. The evolution of social productivity relies not solely on scientific and technological innovation but is also influenced by the economic and social systems of a country or region, as well as the national will. The concept of new quality productive forces emerges as a theoretical innovation, rooted in a profound understanding of the symbiotic integration between the latest scientific and technological revolution and the current status of China. The theory of new quality productive forces provides theoretical and methodological guidance for the harmonious development of China's economy, society and ecology. From an economic perspective, industrial change driven by the new scientific and technological revolution is a concentrated manifestation of new quality productive forces. Artificial intelligence, as the leading technology of the latest technological revolution, acts as the central engine of this new quality productive forces. It not only brings about industrial change, but also promotes the coordinated development of economy, society and ecology. The profound integration of artificial intelligence with the real economy has led to continuous technological reorganization and complementary innovation, profoundly impacting traditional, strategic emerging, and future industries. This integration has precipitated structural changes in industry and fostered the development of new quality productive forces. Prospectively, the comprehensive deepening of reforms and the comprehensive implementation of the intelligent strategy will be strategic supports for the development of new qualitative productive forces.

Key words:artificial intelligence; scientific and technological revolution; industrial change; new quality productive forces

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