北京市数字技术创新发展的进展、模式与经验

王鹏　毕娟　董开妍

摘  要：数字经济高质量发展的核心在于数字经济前沿技术研发。深入了解数字技术创新研发进展与宝贵经验，对于北京市数字经济的发展意义重大。立足北京市数字经济发展总体布局，首先是北京市数字经济前沿技术创新研发工作的整体研究，接着从核心技术创新、产业化应用、成果转化等方面梳理近年来的主要成果，并总结其成功经验，为北京和全国前沿技术的发展提供借鉴思路，最后对北京数字技术的未来发展提出建设性建议。北京市数字经济前沿技术研发应坚守相关原则，合理规划攻坚领域和项目布局，陆续推出适应科研规律的改革举措，并充分强调产业应用和市场化运作机制相结合，加强研发成果转化与应用，开创北京数字经济新未来。

关键词：数字经济；数字技术；创新研发；成果转化；数字经济发展战略

中图分类号：F492 文献标识码：A DOI：10.19881/j.cnki.1006-3676.2024.03.09

数字经济前沿技术研发是数字经济高质量发展的重要驱动力和核心突破口。近年来，北京市对数字经济前沿技术研发工作进行了重要部署，其中《北京市关于加快建设全球数字经济标杆城市的实施方案》要求将“聚焦突破高端芯片、基础软硬件、开发平台等核心技术，推出一批世界一流的首创技术、首制产品，成为全球数字技术创新策源高地”作为目标。这一目标的实现需要科研院所等单位提升前沿领域的基础软硬件、基础材料等的供给水平，培育人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）、大数据等数字产业。北京市集中力量攻克关键技术“卡脖子”难题，努力在高端芯片、人工智能、区块链、隐私计算等领域突破关键核心技术，并且在未来科技前沿领域，如6G、未来网络、类脑智能和量子计算方面进行超前布局。这些努力已经带来了一批具有国际影响力的研究成果，也形成了一系列可参考和可推广的探索经验，因此，有必要对北京市数字经济前沿技术创新研发工作进行整体研究、经验总结与展望，从而为北京市和全国前沿技术领域的未来发展提供借鉴。

一、北京市数字经济前沿技术研发全局总览

近年来，北京市始终坚持首善标准，紧紧抓住底层技术和核心技术攻关，以国家级重点实验室、新型研发机构和产业创新中心为核心，形成了立体化、整体性、多层次的数字经济前沿技术研发发展格局。其中，国家重点实验室作为国家战略科技力量，主攻国家科技发展任务中的“卡脖子”难题；新型研发机构主要依托高校、企业、市属科研机构等平台，立足基础研究实现创新引领；产业创新中心重点布局产业间合作与应用，推动先进技术跨界融合应用。以这3个方面布局为支点，北京市持续推进基础研究、产融结合和成果转化，不断吸引科技创新人才及高水平创新团队，以数字技术创新赋能数字经济发展。

（一）国家重点实验室

北京市作为国际科技创新中心，率先打造战略科技力量，立足国家科技战略规划，国家实验室聚焦关键核心领域的“卡脖子”问题开展科研攻关。目前，中关村、昌平、怀柔3个国家实验室正在加速建设培育和推进体系化发展，实现高标准入轨建设。其中，中关村国家实验室是国家网络信息领域的新型科研事业单位，聚焦国家网络信息和互联网建设领域，开展战略性、前瞻性、基础性重大科学问题和关键核心技术研究，推动网络信息领域的产学研融通科技创新；昌平实验室成立于2020年10月，其研究团队在新冠病毒疫苗研发方面取得了重要突破，成功研发出广谱中和抗体预防和治疗药物，为全球疫情防控做出了积极贡献；怀柔国家实验室在能源科技领域取得了重大突破，研究团队在新能源技术、能源存储和转换等方面取得了重要进展，同时还致力于推动清洁能源技术的研发和应用，为应对全球气候变化和推动绿色发展做出了积极贡献。

（二）新型研发机构

在现实制度的安排下，新型研发机构被视为科技创新的新力量。这些机构具有独立法人性质，兼具市场化的运行及用人机制，主要从事科学研究、技术创新和研发服务[1-2]。2018年6月，北京市人民政府出台《北京市支持建设世界一流新型研发机构实施办法（试行）》，聚焦重大基础前沿科学研究和核心技术突破，相继布局了一批新型研发机构（见表1），采取与国际接轨的治理模式和运行机制，建设自主可控、产研一体、软硬协同的技术创新体系，有力支撑了国际科技创新中心建设和全市数字经济产业发展。

（三）核心技术领域联合创新中心

北京市在核心技术领域方面进一步整合科技力量和人才资源，规划联合协作方案，成立联合创新中心。2015年，北京市教育委员会（简称“北京市教委”）开启第一期“北京高校高精尖创新中心建设”，截至2023年2月25日，北京市教育委员会共认定24个北京高等学校高精尖创新中心[3]，其中，最新一期建设的两个高精尖创新中心包括未来区块链与隐私计算高精尖创新中心和集成电路高精尖创新中心[4]，其旨在推动高校加速突破“卡脖子”问题，产出实质性科技成果。

（四）产业创新中心

根据北京市经济和信息化委员会2016年制定的《北京市产业创新中心实施方案》，北京市产业创新中心在新一代移动互联网、新能源智能汽车、通用航空与卫星应用，以及新一代健康诊疗与服务等创新领域开展布局，近年来先后组建了先进动力电池系统创新中心、工业大数据创新中心、北京智能车联产业创新中心和石墨烯产业创新中心等多家市级产业创新中心，旨在推进工业互联网核心技术与制造业深度融合发展，加快数字技术创新生态与新场景应用建设。

二、核心突破和成果应用进展情况

近年来，北京市在前沿技术创新推动数字经济发展方面获得突出成果，在高端芯片、基础软硬件、网络、人工智能、區块链等领域获得重大进展，逐步形成自主可控的技术体系。同时，北京市不断增强数字新产业核心竞争力、赋能市民生活品质升级，从技术源头激发数字经济活力。

（一）关键核心技术创新取得多项突破

1.高端芯片技术日渐精进、量子信息科技部分赶超国际先进水平

北京量子信息科学研究院完成可重构数字存内芯片、高精度ADC芯片、高性能时钟芯片等5款芯片的设计；并且在2023中关村论坛正式发布国产自主化的新一代量子计算云平台Quafu，已上线芯片数和单芯片比特数均可达国际先进水平[5]。除此之外量子院和清华大学合作，不仅研发“天工”量子直接通信样机，实现了刷新世界纪录的百公里量子直接通信[6]，还完成超导量子计算自主知识产权芯片设计，并加工出样品开展测试[7]，首次在实验上实现了量子互文性的无漏洞检验[8]。

2.面向区块链高性能技术研发取得階段进展

2021年1月，微芯研究院牵头研发出首个自主可控区块链软硬件技术体系“长安链”，以及全球第一个模块化、可装配的区块链开源技术架构，并在2021年6月10日，发布全球首创基于RISC-V开源指令集的96核区块链芯片架构[9]；2022年11月14日，微芯院再度宣布“长安链”团队成功研发出目前全球支持量级最大的区块链开源存储引擎“泓”，为“长安链”的应用提供拍字节（PB）级存储支持[10]。

3.人工智能模型处于全国领先地位，创新成果层出不穷

在人工智能模型领域，北京智源人工智能研究院的团队捷报频传，不仅研发出全球最强的视觉基础开源模型EVA，实现了10亿参数级别上的最佳性能[11]，还发布超大规模智能模型“悟道2.0”，连续创造了“中国首个”和“世界最大”的记录，并向多语言、多模态方向发展[12]，而且在2022年先后发布了国际首个支持9种语言的开源多模态大模型AltDiffusion[13]，以及当前生物精度最高的秀丽线虫模型“天宝1.0”[14]，实现了多维度突破。

4.工业互联网、6G技术和软硬件研发原创技术成果丰硕

根据《2022年中国操作系统发展研究报告》公布的数据显示，统信UOS操作系统桌面端市占率超七成，基于国产操作系统完成包括开源软件、商业软件、硬件外设在内的适配产品各千余款；摩尔线程于2022年3月重磅发布第一代MUSA架构GPU，以元计算赋能下一代互联网。2022年1月，国务院印发《“十四五”数字经济发展规划》，提出要前瞻布局6G技术储备，加大6G研发支持力度，积极参与推动6G国际标准化工作，截至2023年11月，根据北京市关于加快建设全球数字经济标杆城市情况的报告显示，6G新型空口共性技术验证平台已完成搭建[15]，并通过加快其前端板与高速可见光、通感一体化前端联调，分别实现8Gbps实时数据传输和100米距离米级感知能力；除此之外，北京邮电大学已经搭建起业界领先的6G原型样机平台、厘米-毫米-太赫兹多频段的信道测量平台、6G基础仿真平台、基于AI的联合信源信道编码传输平台和算力网络平台[16]。

（二）产业化应用与多平台协同不断推进

1.积极推进产学研协同创新

北京市高级别自动驾驶示范区与高校、科研机构深度合作，发布全球首个车路协同自动驾驶数据集，实现应用场景商业化落地和中间产品推广应用；积极探索搭建人工智能数据标注库或知识生产平台，推动人工智能企业数据对接。量子院已经与百度在线网络技术（北京）有限公司（简称“百度”）、阿里巴巴（中国）有限公司（简称“阿里巴巴”）、北京京东世纪贸易有限公司（简称“京东”）等龙头企业进行深度对接，以布局产业生态，并且还与深圳量旋科技有限公司（简称“量旋科技”）共同建立联合研发实验中心，以开展商用芯片及云平台研发工作。智源研究院“悟道”开放平台不仅与北京旷视科技有限公司（简称“旷视科技”）、京东、北京三快科技有限公司（简称“美团”）、中科寒武纪科技股份有限公司（简称“寒武纪”）等优势企业共建13个联合（开放）实验室；还与华为技术有限公司、海光信息技术股份有限公司、昆仑芯（北京）科技有限公司、北京天数智芯半导体科技有限公司、北京燧原智能科技有限公司等企业，以及清华大学、北京大学、中国科学院计算技术研究所（简称“中科院计算所”）等科研团队共建人工智能芯片联合创新平台。

2.园区布局与建设

2022年，北京市落实中关村高水平科技自立自强先行先试改革24条重大举措，推动出台科技成果转化条例；2020年开始，北京市启动建设全球首个网联云控式高级别自动驾驶示范区，率先提出和实践车路协同技术路线，目前已初步形成“路车云网图”五大体系，完成2.0阶段建设[17]；2022年7月，北京市高级别自动驾驶示范区工作办公室（简称“市自动驾驶办公室”）宣布正式开放国内首个无人化出行服务商业化试点，目前已全面启动100平方公里的3.0阶段建设[18]；国家网络安全产业园3个园区（海淀园、通州园、经开区信创园）于2020年全部开园，根据北京市经济和信息化局2023年1月公开发布的北京市数字经济发展情况显示，截至2022年年底，三个园区累计落地300余家企业，形成了基础软硬件、芯片、集成服务等全产业链生态体系[19]；2021年6月，北京国家人工智能创新应用先导区建设正式启动[20]，到2023年已形成科技冬奥、智慧城市、智能制造、智能网联汽车、先进技术等领域的阶段性成果；互联网3.0快速起步，培育数字人、数字空间、数字资产等新兴方向，截至2023年12月，北京市从事数字人相关业务的企业有2 805家，以数字人为核心业务的企业有217家，2024年2月国内首家数字人产业基地在朝阳区落地[21]。北京市数字人产业从无到有，不断壮大。

（三）成果转化与场景应用得到广泛拓展

1.依托前沿数字技术打造标杆产业，建设具有国际竞争力的数字产业体系

2022年北京市人工智能相关产值规模达2 170亿元，核心企业数量超过1 800家[22]，根据《2022年北京人工智能产业发展白皮书》的数据显示，截至2022年10月，北京市拥有人工智能核心企业占我国人工智能核心企业总量的29%，数量位列全国第一，且核心区域产业集聚能力居全国第一，已经形成了全栈式的人工智能产业链[23]。2022年10月，北京百度网讯科技有限公司（简称“百度网讯”）、国开启科量子技术（北京）有限公司（简称“启科量子”）等4家企业上榜全球量子计算技术发明专利TOP100榜单[24]；2021年6月，全球首款96核区块链专用加速芯片在京发布[9]。“悟道”大模型在OPPO、美团等企业的合作中实现规模化应用，建立互联网产业生态；飞智（FlagAI）与浪潮AIStation人工智能平台实现集成，为大规模算力集群分布式训练提供强大的工具支持。

2.以新基建和智慧城市为抓手，推动技术与产业融会贯通

“悟道”大模型应用于北京市接诉即办政务服务的海量信息处理任务；量子院与银行、科技公司合作，在国际上首次实现量子直接通信技术服务在商业银行保密数据传输场景的应用；智源研究院与万集科技联合发布全球首个服务车路协同自动驾驶的智源—万集路侧数据集，推进智能交通领域的车路智能化。此外，城市空间操作系统2.0、数字仿真、人工智能、虚拟现实、5G等多种数字技术，以及200多项新技术在北京冬奥会中成功应用；“长安链”已应用于北京冬奥会、国家税务监管、可信数字身份体系、供应链金融、食品溯源等300余个国民经济的关键领域，服务基于区块链的数字基础设施建设和5G、人工智能等数字经济新基建相融合的应用场景[25]。

三、北京市数字经济前沿技术的经验指导

总体来看，北京市数字经济前沿技术研发遵循“立足高标准站位、攻坚核心关键技术，以战略布局为引领、以创新人才为核心、以产融结合为导向、以制度优化为准绳”的原则，合理规划攻坚领域和项目布局，陆续推出适应科研规律的改革举措，并充分强调产业应用和市场化运作机制相结合，加强研发成果的转化与应用。

（一）坚持高站位核心布局、高水平战略规划

北京市聚焦国家战略形势和本市数字经济发展需求，出台多份数字技术研发整体规划和制度文件。从数字经济全局角度来看，2021年，中共北京市委办公厅、北京市人民政府办公厅印发的《北京市关于加快建设全球数字经济标杆城市的实施方案》，将数字技术创新纳入数字经济发展规划的重要内容，提出要促进数字技术与实体经济深度融合；2022年，北京市第十五届人民代表大会常务委员会第四十五次会议通过的《北京市数字经济促进条例》，为北京市数字经济技术领域的发展提供了法治保障和依据。从技术研发领域角度来看，北京市积极统筹布局“从0到1”基础研究和关键核心技术攻关。2022年6月，北京市经济和信息化局印发的《北京市数字经济全产业链开放发展行动方案》提出，要提高数字技术供给能力、构建数字技术创新生态等，形成以公共平台、底层技术、龙头企业等为核心的多样化数字技术创新生态，这为北京市数字产业前沿技术发展提供了明确的研发方向。

（二）形成多层次、多形式的多元化战略

一方面，北京市从国家战略、基础研究、产业融合等方面，构建数字经济前沿技术领域的多层次战略布局。北京市通过建立国家级重点实验室、新型研发机构，以及高校合作等形式，加强底层技术的研发攻关实现技术突破；依托产业创新中心，加强技术集成创新和融合应用，为构建模型、迭代算法、积累数据等提供应用路径，推动新型业态发展和产业数字化进程。另一方面，北京市形成多元化的数字经济前沿技术研究范式，可以通过研发机构或高校单位自荐自主探索研究选题，也可以通过产学研一体化与数字经济产业融合获取新思路，还能够和国内国际知名机构相互交流探讨具体方案。

（三）以产融结合为导向，以研究驱动成果转化

在研发路径上，北京市以产融结合为导向，在完成数字经济核心技术研发突破、加强成果应用的同时，进一步促进重点产业布局，推动数字技术产业创新和北京市重点产业布局相融合。产业创新中心的建设和运行，与《北京市国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中提到的加快国际科技创新中心建设规划密切相关，能够助力各产业的合理布局和融合发展。

在研发形式上，北京市充分发挥研究驱动的高端引领作用，首先以课题、项目形式挖掘研究机构、实验室、高校和企业的研究潜力，形成一系列前瞻性研究成果后，再与企业等平台合作转化落地，推动产学研之间破除鸿沟、深度融合，构建从基础研究到应用研究和科技成果转化的全链条科研闭环机制，以技术研发驱动成果转化，更好实现技术突破。

（四）研发领域与空间规划突出“点面结合”特色

在研发领域上，北京市以人工智能、量子信息、区块链、光电子、生命科学等领域为现阶段重点目标领域和发展核心点，带动其他领域的产业技术研发工作，实现“以点带面”。此外，北京市通过重点领域关键技术研发，以点带面地促进全产业链升级。例如，在数字人技术的攻坚突破过程中，北京市通过产学研深度融合，有效带动了互联网3.0产业的整体发展。

在空间规划方面，北京市“以点带面、点面结合”建立了完整的建设架构，同时，充分发挥基础和前沿技术重大项目群的协同带动效应，推动建设创新生态圈，促进全市各区之间创新要素的流动。国家实验室积极发挥示范效应，引领“三城一区”融合发展。中关村科学城全面规划南北区发展，致力于实现区域均衡，怀柔科学城专注于发展高端科学仪器装备产业和科技成果转化示范区，未来科学城加快“两谷一园”建设，积极吸纳三大科学城的成果外溢，打造创新型产业集群示范区。在京高校院所发挥基础研究主力军作用，积极构建科技领军企业牵头的创新联合体；各类新型研发机构坐落于不同地理位置的规划区，与入驻企业共建协作平台，逐步带动形成规模化特色产业聚集区。

（五）以创新人才为核心，鼓励灵活自主探索研究

首先，北京市扩大用人自主权，面向全球吸引集聚战略科技人才，会聚了一批有能力突破关键核心技术制约和解决“卡脖子”问题的世界顶级科学家及人才团队，稳定培养并形成了代表我国前沿技术领先科研水平的“北京队”。其次，北京市组建跨机构、大协同、高强度的科研团队，赋予科研人员更大的人财物自主支配权和技术路线决定权，并聚焦战略需求探索“揭榜挂帅”机制，鼓励多平台合作和自由探索模式。最后，北京市不断优化科研环境，出台科技人才住房、医疗、子女入学等配套制度，保障科研人员能够心无旁骛地进行科学研究。

（六）以制度优化为准绳，进一步激发科研活力

北京市持续深化科技领域“放管服”改革，始终坚持“市场化、法治化、国际化”和“简约”原则。首先，北京市积极探索与国际接轨的治理结构和市场化运行机制，下放更多课题制定与经费使用、人才引进与团队组建自主权限，实现科研高地、人才高地、体制机制高地三位一体。其次，北京市建立颠覆性技术和非共识项目的发现机制，设立了该项目创新基金，探索团结央地、社会资本共同资助技术研发的模式。最后，北京市对新型研发机构实行个性化合同管理制度，对科研投入、成果转化、原创价值、人才集聚和培养等方面进行评估，并设立新型研发机构战略指导联席会，对各研究院重点工作和预算工作等进行宏观层面的統筹安排。

四、北京市数字经济前沿技术研发的发展建议

尽管北京市数字经济前沿技术研发和应用领先全国，但仍存在关键技术短板、数字赋能水平有待提升、技术与产业融合不充分、治理体系需要细化等问题。为此，北京市可以采取多项措施，推动数字经济产业取得新进展和突破，从而为全市数字经济发展注入更强动力。

（一）进一步细化前沿技术领域具体行动方案

应加快出台基础研究领先行动方案和关键核心技术攻坚战行动计划，探索基础研究多元化投入机制，推出新一轮先行先试试点政策，加快原创性、引领性的关键核心技术攻关，以改革优化开放创新生态。应提升人工智能公共算力服务能力，重点推动市级重点算力中心项目落地建设，到2025年年底，打造形成以全球领先人工智能创新策源地、超大型智慧城市高质量发展示范区、人工智能体制机制改革先行区为特征的“一地两区”生态格局[26]。

（二）推动数字化转型场景开放和应用

在北京市前期发展中，数字核心产业发展优势更明显，数字赋能水平还有待提升[27]。应加快智慧城市和数据原生等新型基础设施建设，抓好标杆工程、带动标杆产业，布局数字经济“一区一品”新格局；加快推进“三京”“七通一平”完善与推广，推动新一代数字集群专网、高可靠低时延车联网、工业互联网、卫星互联网和边缘算力体系建设，建成一批示范引领性强的数据原生基础设施；拓宽智慧医疗、智慧交通、智慧商圈、智慧教育、数字化社区等重大场景应用领域，加快感知体系建设和城市码应用，夯实智慧城市数字底座。

（三）促进市场化协同发展与产业化应用

一方面，北京市应强化新型研发机构与市场经济主体、数字经济新技术、新标杆、新示范、新基建等产业链的联动融合，引导社会资本参与机构建设，完善政府资金在成果转化中的权益分配。另一方面，北京市应围绕企业技术难点提供研发服务，依托创新产业集群示范区、高新技术产业开发区等产业集群，尽快将成果应用化和工程化并转换为生产力，促进“产学研”高效融合；研发“长安链”隐私计算平台，融合多方安全计算、联邦学习技术，加速区块链与隐私计算融合应用。

（四）加强前沿技术项目布局工作

一方面，北京市应推动基础和前沿技术项目空间布局，加强数字经济重点园区统筹规划建设力度。探索建设北京市算力调度服务平台，适度布局商业化算力中心；建立标杆企业遴选服务机制，编制发布新基建、新技术、新产品清单及支持指南。另一方面，应围绕北京市高精尖主导产业需求，加快形成重大项目群。持续开展6G通信、量子科技、算法、区块链、生物与信息技术融合、互联网3.0等领域技术攻关，支持“悟道”“长安链”等迭代升级；推动构建CPU、操作系统、数据库等基础软硬件技术体系，打造具有“软件框架+芯片”特色的人工智能产业生态。

（五）完善机构治理结构和制度体系

北京市应完善市级层面支持新型研发机构的协调机制，优化设立、运行、退出机制；对研发机构和项目进行分类管理与评价，完善差异化支持政策和运行管理机制；进一步推动新型研发机构完善兼职科研人员职务成果归属管理制度，形成更多成果转化案例；建立政策协调员制度，派遣相关部门人员到新型研发机构挂职，定期上门协调处理政策梗阻难题；发挥产业基金引导作用，强化与市场化投资机构的合作。

（六）加大基础研发与成果转化资金支持

一方面，应持续优化数字营商环境，支持科技领军企业组建体系化、任务型创新联合体，并探索面向产业发展的科技成果转化机制支持政策。另一方面，应针对成果转化落地企业，提供适当的科研设备进口免税、减免租用科研办公场所所产生的税费、人才创业服务等政策支持。此外，还应实施“科技新星计划”、服务科技领军人才培养项目，并开展服务科学家创业CEO培养试点，完善科技人才培养支持体系。

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[21] 北京市经济和信息化局.北京市数字人基地正式启用|数字人新业态研讨会成功举办 [EB/OL].（2024-02-02）[2024-01-12].https：//jxj.beijing.gov.cn/hyjj/szjj/202402/t20240204_3556096.html.

[22] 北京市直机关党建.调研成果展示|市科委、中关村管委会：关于北京市加快推动人工智能产业创新发展的调研报告[EB/OL].（2023-10-26）[2024-01-12].http：//www.bjszjggw.gov.cn/res/bulletin/xjpxsdzgtsshzysxztjy/1698168371357_m.html.

[23] 北京市人民政府.《2022年北京人工智能产业发展白皮书》重磅发布[EB/OL].（2023-02-14）[2024-01-12].https：//www.beijing.gov.cn/ywdt/gzdt/202302/t20230214_2916514.html.

[24] 科学网.全球量子计算技术发明专利TOP100榜单发布[EB/OL].（2022-10-28）[2024-01-12].https：//news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488437.shtm.

[25] 中国新闻网.北京迈向全域场景开放智慧城市2.0阶段[EB/OL].（2022-09-20）[2024-01-12].https：//www.chinanews.com.cn/cj/2022/09-20/9856672.shtml.

[26] 北京市人民政府.瞄准世界人工智能领军城市目标 实施四大创新应用工程 北京国家人工智能创新应用先导区揭牌[EB/OL].（2021-06-12）[2024-01-12].https：//www.beijing.gov.cn/fuwu/lqfw/gggs/202106/t20210612_2412257.html.

[27] 葛紅玲，方盈赢，李韫珅.北京数字经济发展特点及提升方向[J].科技智囊，2023（2）：11-19.