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"十五五"高水平科技自立自强 顶层设计、短板瓶颈与 全链条攻关体系研究

作者:新华国研经济学研究院 浏览: 发表时间:2026-07-24 09:47:54

  实现高水平科技自立自强是中国式现代化的战略支撑。'十五五'规划纲要将'加快高水平科技自立自强 引领发展新质生产力'作为独立篇章系统部署,标志着科技强国建设进入关键攻坚期。本文立足于'十五五'规划的战略目标,系统梳理高水平科技自立自强的顶层设计框架,深入剖析关键核心技术领域的短板瓶颈,全面阐释全链条攻关体系的运行机制与优化路径。研究发现:'十四五'时期我国科技实力实现历史性跨越,研发经费从2.44万亿元增长至3.93万亿元,研发投入强度从2.36%提升至2.80%,基础研究经费达到2778亿元,发明专利有效量达532万件。但在高端芯片先进制程、EDA工业软件、高档数控系统、航空发动机、高端科学仪器等关键领域仍存在突出短板,全链条攻关体系在需求牵引、要素配置、成果转化和国际合作等环节面临结构性挑战。本文构建了'顶层设计短板识别体系优化'三位一体的分析框架,从强化基础研究、完善新型举国体制、推进科技成果转化和构建开放创新生态四个维度提出政策建议,为'十五五'时期加快推进高水平科技自立自强提供学理支撑。

关键词:十五五规划;高水平科技自立自强;顶层设计;短板瓶颈;全链条攻关体系;新型举国体制

一、引言

202678日,国家科学技术奖励大会、中国科学院第二十二次院士大会和中国工程院第十八次院士大会、中国科学技术协会第十一次全国代表大会在北京人民大会堂隆重召开。习近平总书记出席会议并发表重要讲话,强调'加快推进高水平科技自立自强',指出''十五五'时期是科技强国建设的关键攻坚期'。这一重要论断深刻揭示了'十五五'时期在中国科技发展进程中的战略方位和历史使命。同月,《解放军报》评论员文章进一步阐释,'十五五'时期要全力抓好党中央关于科技事业各项部署的落实,以科技强国建设支撑中国式现代化。

20263月,十四届全国人大四次会议表决通过的'十五五'规划纲要,将'加快高水平科技自立自强 引领发展新质生产力'作为独立篇章(第三篇)系统部署,涵盖加强原始创新和关键核心技术攻关、强化战略前沿领域科技布局、全面提升基础研究水平、增强国家战略科技力量引领作用、强化资源保障、构建高水平科技开放合作新格局等战略任务。同期,国务院总理李强在2026年政府工作报告中强调,'抓住新一轮科技革命和产业变革历史机遇,全面增强自主创新能力,为高质量发展提供科技支撑',提出'发挥新型举国体制优势,全链条推进关键核心技术攻关'。科技部部长阴和俊在2026年全国两会'部长通道'上回应社会关切,详细阐述了'十五五'时期科技创新的重点部署。这些政策信号标志着中国科技发展战略进入了以'高水平科技自立自强'为核心目标的新阶段。

'十四五'时期(2021—2025年)是中国科技事业取得历史性成就、发生历史性变革的五年。国家统计局发布的'十四五'经济社会发展成就系列报告指出,我国研发经费从2020年的2.44万亿元增长至2025年的3.93万亿元,年均增速约10%,研发投入强度从2.36%提升至2.80%,超过OECD国家平均水平。基础研究经费从2020年的约1500亿元增长至2025年的2778亿元,年均增长超过11%2025年全社会研发经费支出达到39262亿元,比上年增长8.1%。截至2025年底,我国发明专利有效量达532万件,每万人口高价值发明专利拥有量达16件,PCT国际专利申请量连续6年位居全球第一。中国成为世界上首个国内有效发明专利拥有量超500万件的国家。这些数据充分表明,中国科技实力正在实现从量的积累向质的飞跃、从点的突破向系统能力提升的历史性跨越。

然而,在取得显著成就的同时,我国在关键核心技术领域仍面临突出的短板和瓶颈。2026年政府工作报告明确指出,要'全链条推进集成电路、工业母机、高端仪器等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破'。从现实情况看,在高端芯片先进制程(7纳米以下)、EDA工业软件、高档数控系统、航空发动机、高端科学仪器、基础材料等领域,我国对外技术依赖度仍然较高,外部技术封锁持续升级,'卡脖子'风险依然严峻。如何在'十五五'时期——科技强国建设的关键攻坚期,构建更加高效的科技攻关体系,实现从'点状突破''系统布局'的战略转变,成为亟需深入研究的重大课题。

基于此,本文聚焦以下核心问题:第一,'十五五'规划纲要中高水平科技自立自强的顶层设计框架包含哪些核心要素和战略部署?第二,当前我国关键核心技术领域存在哪些突出短板和瓶颈,其深层成因是什么?第三,全链条攻关体系的运行机制和优化路径应如何设计?围绕这些问题,本文构建'顶层设计短板识别体系优化'三位一体的分析框架,综合运用政策文本分析、数据分析和比较研究方法,力图为中国'十五五'时期加快推进高水平科技自立自强提供学理支撑和政策参考。

本文可能的边际贡献体现在:其一,系统梳理和阐释了'十五五'规划纲要中高水平科技自立自强的顶层设计框架,揭示了其内在逻辑和战略重点;其二,基于最新数据,对关键核心技术领域的短板瓶颈进行了系统识别和深层成因分析;其三,从全链条视角出发,提出了优化科技攻关体系的结构性改革路径。

二、高水平科技自立自强的顶层设计框架

(一)'十五五'规划纲要的战略部署

'十五五'规划纲要共1862章,第三篇'加快高水平科技自立自强 引领发展新质生产力'是全篇的亮点和核心篇章之一。该篇系统部署了'十五五'时期科技创新的战略目标、重点任务和保障措施,形成了以'原始创新关键核心技术攻关战略科技力量基础研究资源保障开放合作'为主线的完整战略框架。

在战略目标层面,'十五五'规划纲要明确提出了'十五五'时期科技发展的量化指标:研发经费投入强度达到3%左右,基础研究经费占研发经费比重提高到8%以上,每万人口高价值发明专利拥有量达到22件,数字经济核心产业增加值占GDP比重达到12.5%。这些量化目标的设定,既体现了'十五五'时期科技强国建设'关键攻坚期'的战略定位,也为各级政府和社会主体提供了清晰的行为指引。

在重点任务层面,纲要部署了六个方面的战略任务:一是加强原始创新和关键核心技术攻关,强调在人工智能、集成电路、量子信息、生命健康、脑科学、生物育种、空天科技、深地深海等前沿领域实现重大突破;二是强化战略前沿领域科技布局,聚焦可能产生颠覆性影响的未来技术方向;三是全面提升基础研究水平,统筹推进目标导向和自由探索的基础研究;四是增强国家战略科技力量引领作用,完善国家实验室体系,优化国家科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业的定位与布局;五是强化资源保障,加大科技投入力度,完善科技金融体系;六是构建高水平科技开放合作新格局,积极参与和牵头组织国际大科学计划和大科学工程。

(二)顶层设计的逻辑主线

'十五五'规划纲要中高水平科技自立自强的顶层设计,呈现出清晰的逻辑主线:以'科技强国建设'为总目标,以'新型举国体制'为制度保障,以'全链条攻关'为组织方式,以'基础研究技术攻关成果转化产业应用'为完整链路,构建从科学发现到技术突破再到产业创新的闭环体系。

这一顶层设计的核心理念可概括为三个转变:第一,从'跟踪追赶''引领超越'转变。过去数十年,中国科技发展总体上走的是'引进消化吸收再创新'的追赶路径。'十五五'规划纲要明确转向强调'原始创新''01'的突破,标志着中国科技发展战略的根本性转型。第二,从'点状突破''系统布局'转变。全链条推进关键核心技术攻关,意味着不再追求某一环节的单点突破,而是覆盖从基础研究、应用研究、技术开发到产业化应用的全流程。第三,从'政府主导''多元协同'转变。新型举国体制区别于传统举国体制的核心在于,更加注重发挥市场机制作用,强化企业科技创新主体地位,形成政府、市场、社会多元主体协同攻关的格局。

2026年政府工作报告对上述顶层设计进行了具体化部署,提出'加强原始创新和关键核心技术攻关''发挥新型举国体制优势,全链条推进关键核心技术攻关''强化企业科技创新主体地位''完善科技评价体系'等重点工作。20267月,丁薛祥副总理在两院院士大会第二次全体会议上强调,要全力抓好党中央关于科技事业各项部署的落实,加快推进高水平科技自立自强。科技部部长阴和俊在2026年全国两会'部长通道'上表示,'十五五'时期将更加注重基础研究的战略性、前瞻性和体系化布局,推动科技创新和产业创新深度融合。

(三)国家战略科技力量的体系化布局

国家战略科技力量是高水平科技自立自强的核心支柱。'十五五'规划纲要明确提出,要'增强国家战略科技力量引领作用,完善国家实验室体系,优化国家科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业的定位与布局'。这标志着国家战略科技力量的建设从'各自为战''体系化协同'转变。

在完善国家实验室体系方面,202510月《光明日报》发表文章指出,完善国家实验室体系是实现高水平科技自立自强、建设世界科技强国的必然选择和关键举措。截至2025年底,我国已布局建设20余个国家实验室,覆盖人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、能源等领域,形成了以国家实验室为引领、全国重点实验室为支撑的实验室体系新格局。

在强化企业科技创新主体地位方面,'十四五'时期取得了显著进展。工信部部长李乐成在20259月的新闻发布会上指出,企业研发经费已占全社会研发经费的四分之三以上,规模以上制造业企业研发经费占营业收入比重超过1.6%570多家工业企业入围全球研发投入2500强。2025年,累计培育专精特新中小企业超14万家,其中国家级专精特新'小巨人'企业1.76万家,制造业单项冠军企业1600余家。这些企业群体构成了国家战略科技力量的重要微观基础。

(四)基础研究的战略性部署

基础研究是科技创新的源头和'总开关''十五五'规划纲要提出'加强基础研究战略性、前瞻性、体系化布局,统筹推进目标导向和自由探索的基础研究',并将基础研究经费占研发经费比重提高到8%以上作为关键目标。20264月,《科技日报》发表文章指出,基础研究作为整个科学体系的源头,是科技自立自强的根基所在,当前正值'十五五'开局之年,人工智能飞速发展、科研范式深刻改变,优化基础研究布局至关重要。

'十四五'时期,我国基础研究实现了跨越式发展。基础研究经费从2020年的约1500亿元增长至2025年的2778亿元,年均增长超过11%,占研发经费比重从约6.2%提升至约7.1%。国家自然科学基金作为支持基础研究的主渠道,2025年资助经费超过400亿元,在数学、物理、化学、生命科学、地球科学、信息科学、材料科学、工程与材料科学、管理科学等各个领域全面布局。北京大学校长龚旗煌在自然科学基金委座谈会上指出,拥有强大的基础研究和原始创新能力,持续产出重大原创性、颠覆性科技成果,是建成科技强国的基本要素之一。

三、关键核心技术领域的短板瓶颈分析

(一)集成电路领域

集成电路是当前外部技术封锁最为严峻、短板最为突出的领域。尽管'十四五'时期取得了显著进展——中芯国际14nm FinFET工艺实现稳定规模化量产,良率持续爬坡至行业主流成熟区间,长江存储量产的3D NAND闪存达到232层技术节点,半导体产业整体国产化率从不足20%提升至45%左右,成熟制程自给率达到60%——但在高端先进制程领域,短板依然突出。

第一,先进制程工艺(7纳米以下)仍落后国际领先水平两代以上。受限于高端光刻机(EUV)的出口管制,国内晶圆代工厂尚无法实现7纳米及以下制程的量产,与国际领先水平的差距约为3—5年。第二,EDA(电子设计自动化)工业软件对外依赖度极高,全球EDA市场由SynopsysCadenceMentor三大巨头垄断,国产EDA工具在先进制程设计中的覆盖率不足30%。第三,半导体关键设备和材料的国产化率仍然偏低,光刻机、离子注入机、高纯度硅材料、光刻胶等关键环节的自给率不足20%。第四,芯片设计架构(指令集)仍以ARMx86为主,RISC-V等开源架构的生态建设尚处于起步阶段。

(二)工业软件领域

工业软件是制造业数字化的'灵魂',也是'卡脖子'问题的重灾区。当前,我国在高端工业软件领域对外依赖度极高。CAD(计算机辅助设计)领域,达索系统、西门子、欧特克等国外厂商占据约85%的国内市场;CAE(计算机辅助工程)领域,ANSYSABAQUS等国外软件的市场占有率超过90%EDA领域如前所述,三大巨头垄断格局难以撼动。在PLC(可编程逻辑控制器)等工业控制软件领域,西门子、罗克韦尔等国外品牌占据主导地位。

工业软件短板产生的深层原因包括:一是工业软件的发展高度依赖长期工业实践和工艺知识的积累,中国制造业虽然在规模上全球领先,但在高端制造领域的工艺知识积累仍然不足;二是工业软件的研发投入大、周期长、见效慢,市场化的投融资机制不够完善;三是工业软件的产学研用协同机制不够健全,高校研发成果与工业实际需求之间存在'死亡之谷';四是工业软件生态系统的培育需要时间,用户习惯、数据格式、标准体系等方面的路径依赖效应显著。

(三)高端装备与数控系统领域

高端装备是制造业的'母机',其自主化水平直接决定了一个国家制造业的整体竞争力。在工业母机领域,'十四五'时期取得了重大突破——五轴联动数控机床整机国产化率从2020年的18%跃升至2025年的59.5%2025年金属切削机床产量同比增长9.7%,数控机床出口均价飙升40.19%。然而,核心部件的短板依然突出:高档数控系统国产化率仅约30%,精密光栅尺、高精度主轴、高性能伺服驱动等关键部件仍依赖德国、日本进口。

国资委数据显示,央企在工业母机领域取得了一系列突破性成果,在高端数控机床、增材制造装备等关键装备的自主化水平显著提升。但日本于20267月进一步加码对五轴机床、量子设备等关键设备的出口管控,外部封锁压力持续加大。在航空发动机领域,虽然'十四五'期间实现了从'自主研制''批量装备'的跨越,但在高温合金叶片、陶瓷基复合材料、全权限数字发动机控制(FADEC)系统等关键环节仍存在技术短板。

(四)高端科学仪器与生物医药领域

科学仪器是科学研究的'先行官',也是'卡脖子'的高发区。在高端科学仪器领域,电子显微镜、质谱仪、核磁共振波谱仪、高端色谱仪等关键仪器的国产化率不足30%,高端市场几乎被赛默飞、安捷伦、岛津等国外巨头垄断。这一问题导致我国科研机构在关键设备采购上面临'高价进口''技术禁运'的双重压力。

在生物医药领域,虽然'十四五'期间创新药研发取得了长足进步,但在高端医疗设备、关键生物试剂、基因测序仪等方面仍存在突出短板。高端生命科学仪器(如流式细胞仪、共聚焦显微镜等)和关键生物耗材(如培养基、酶制剂等)的进口依赖度较高。2025年,国家知识产权局数据显示,我国在生物医药领域的PCT专利申请量持续增长,但在基础专利和核心专利方面与欧美发达国家仍存在差距。

(五)短板瓶颈的深层成因分析

综合上述分析,关键核心技术领域短板瓶颈的形成具有多层次的深层成因。第一,历史积累不足。中国现代科技事业起步较晚,工业化进程压缩了技术积累的时间窗口,在基础研究、工业知识和工艺经验等方面与发达国家存在代际差距。第二,基础研究薄弱。尽管'十四五'时期基础研究经费大幅增长,但占研发经费比重(7.1%)仍远低于发达国家平均水平(15%—20%),源头创新能力不足。第三,产学研用脱节。高校和科研院所的研发成果与产业需求之间存在'死亡之谷',科技成果转化率偏低。第四,外部封锁加剧。美国、日本、荷兰等国家持续扩大对华技术出口管制范围,封锁力度不断升级,外部获取先进技术的渠道持续收窄。第五,体制机制障碍。科技评价体系'唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项'的倾向尚未根本扭转,企业创新主体地位有待进一步强化,科技资源配置效率有待提升。

四、全链条攻关体系的理论建构与运行机制

(一)全链条攻关体系的理论内涵

全链条攻关体系是指覆盖基础研究、应用研究、技术开发、工程化验证、产业化应用等科技创新全流程的系统化攻关组织模式。它区别于传统的'分段式'攻关模式——在传统模式下,基础研究由高校院所承担,技术开发由企业负责,成果转化依赖市场自发衔接,各环节之间存在明显的'断点''缝隙'。全链条攻关体系的核心特征在于:以重大战略需求为牵引,以新型举国体制为制度保障,以产业链和创新链的深度融合为纽带,实现创新资源从源头到终端的全流程贯通和高效配置。

20263月,党的二十届四中全会强调要'全面增强自主创新能力,抢占科技发展制高点,不断催生新质生产力',并提出完善新型举国体制,全链条推动集成电路、工业母机、高端仪器等重点领域关键核心技术攻关取得决定性突破。'全链条推动'标志着创新范式从'点状突破'转向'系统布局',是突破'卡脖子'技术的重要方法论创新。2026年政府工作报告进一步提出'全链条推进关键核心技术攻关',将全链条攻关体系从政策概念上升为国家行动。

(二)全链条攻关体系的组织架构

全链条攻关体系的组织架构可概括为'一个核心、三大支柱、四层链路'

'一个核心'是指新型举国体制。新型举国体制区别于传统举国体制的核心在于:坚持国家战略需求导向与市场机制作用的有机统一,在发挥政府组织协调优势的同时,充分激发各类创新主体的内生动力。习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上强调,要提高科技攻关组织化程度,提升国家创新体系整体效能。科技日报评论员文章指出,提高科技攻关组织化程度,要从科研任务推进、科技力量建设、科技创新联动等方面系统发力。

'三大支柱'是指国家战略科技力量、企业科技创新主体和高水平人才队伍。国家战略科技力量包括国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学和科技领军企业,是全链条攻关的'主力军''国家队'。企业科技创新主体包括科技领军企业、专精特新企业和创新型中小企业,是全链条攻关的'生力军'。高水平人才队伍是全链条攻关的根本保障,'十四五'期间我国研发人员全时当量超过600万人年,居世界首位。

'四层链路'是指基础研究链路、技术攻关链路、工程验证链路和产业应用链路。基础研究链路负责前沿科学探索和原始创新突破;技术攻关链路负责关键技术研发和核心部件突破;工程验证链路负责中试放大和工程化验证;产业应用链路负责产业化推广和市场应用。四层链路之间通过需求传导机制、成果转化机制和反馈迭代机制实现闭环联动。

(三)全链条攻关体系的运行机制

全链条攻关体系的高效运行需要建立健全以下核心机制:

第一,需求牵引机制。以国家战略需求和产业发展需求为出发点,建立'自上而下''自下而上'相结合的需求凝练机制。自上而下方面,由国家科技主管部门根据国家战略需求发布攻关任务;自下而上方面,由龙头企业、行业协会和科研机构根据产业发展需要提出技术需求。2026年政府工作报告提出,'围绕国家战略需求,优化重大科技项目布局',体现了需求牵引的核心理念。

第二,要素配置机制。建立高效协同的资金、人才、数据等创新要素配置机制。在资金配置方面,形成财政科技投入引导、企业研发投入为主体、金融资本多元化参与的资金保障体系。2025年全社会研发经费达39262亿元,其中企业研发经费占比超过75%。在人才配置方面,建立'揭榜挂帅''赛马制'等新型人才使用机制,促进人才在高校、科研院所和企业之间有序流动。在数据配置方面,推动科学数据、工业数据和市场数据的开放共享。

第三,协同攻关机制。建立跨部门、跨区域、跨学科的协同攻关机制。在组织层面,由科技部牵头,工信部、发改委、教育部等相关部门协同配合,形成'国家科技领导小组部门联席会议专项攻关团队'三级组织架构。在区域层面,依托北京、上海、粤港澳大湾区三大国际科技创新中心和成渝、武汉、西安等区域科技创新中心,形成多极联动的攻关格局。在学科层面,推动跨学科交叉融合,组建'大兵团'联合攻关团队。

第四,成果转化机制。打通从实验室到产业化的'最后一公里',建立覆盖中试放大、工程化验证、市场推广全流程的成果转化服务体系。2026年政府工作报告提出,'完善科技成果转化机制,健全技术交易市场,提高科技成果转化和产业化水平'。科技部部长阴和俊在'部长通道'上表示,要推动科技创新和产业创新深度融合,促进科技成果高效转化应用。

(四)全链条攻关体系的国际比较

从国际经验看,主要科技强国在关键核心技术攻关的组织模式上呈现出不同的制度特征。美国以DARPA(国防高级研究计划局)模式为代表,采用'小核心、大网络'的组织架构,以精干的项目经理团队为核心,依托大学、企业和非营利机构形成广泛的项目执行网络。欧盟以IPCEI(欧洲共同利益重要项目)机制为代表,支持成员国在微电子、电池、氢能等战略领域开展跨国协同攻关。日本以'产学官'协同模式为特色,由政府制定技术战略路线图,企业主导技术研发,大学提供基础研究支撑。

中国的全链条攻关体系在借鉴国际经验的基础上,形成了独特的制度优势:一是制度动员能力强,能够实现跨部门、跨区域、跨所有制的快速动员和资源整合;二是市场规模大,超大规模市场为技术验证和产业化应用提供了广阔空间;三是产业体系完整,全球最完整的工业体系为全链条攻关提供了丰富的配套资源。但同时,在项目管理专业化水平、企业主导技术方向选择的机制、科技成果转化的市场化程度等方面,与发达国家仍存在差距。

五、全链条攻关的实践进展与效能评估

(一)集成电路全链条攻关实践

集成电路是全链条攻关体系应用最为集中的领域。'十四五'期间,通过'新型举国体制'框架下的全链条协同攻关,我国集成电路产业实现了从设计、制造、封装、测试到设备、材料全产业链的系统性突破。在设计环节,国产EDA工具在成熟制程设计中的覆盖率逐步提升,华为海思、紫光展锐等企业在5G通信芯片、AI芯片等领域达到国际先进水平。在制造环节,中芯国际 14nm FinFET 工艺实现稳定规模化量产,良率持续爬坡至行业主流成熟区间;华虹半导体在特色工艺(CISBCDeNVM等)领域保持领先。在封装测试环节,长电科技、通富微电等企业进入全球封测前十强。在设备环节,北方华创、中微公司在刻蚀机、薄膜沉积等关键设备领域取得重大突破。在材料环节,沪硅产业、中环股份等企业在硅片、光刻胶等关键材料领域实现了国产替代的重要进展。

全链条攻关在集成电路领域的效能体现在:半导体产业整体国产化率从2020年的不足20%提升至2025年的45%左右;2025年中国集成电路产量达到4842.8亿块,同比增长10.9%20265月,2026年上半年集成电路出口同比增长88.7%,集成电路已成为我国规模最大的单一机电出口品类,对外贸拉动作用突出。这些数据表明,全链条攻关体系在集成电路领域的效能正在加速释放。

(二)工业母机全链条攻关实践

工业母机是制造业的'心脏',其全链条攻关成效直接关系到制造业的整体竞争力。'十四五'期间,工业母机领域建立了'基础研究关键技术核心部件整机集成应用验证'的全链条攻关机制。在基础研究层面,国家自然科学基金设立了'高性能制造'重大研究计划,支持机床设计理论、精度保持性、热稳定性等基础研究。在关键技术层面,突破了五轴联动插补算法、高速高精度伺服控制、误差在线补偿等核心关键技术。在核心部件层面,高精度主轴、精密光栅尺、高性能滚动功能部件等关键部件的国产化率逐步提升。在整机集成层面,五轴联动数控机床整机国产化率从18%跃升至59.5%。在应用验证层面,在航空航天、汽车制造、模具加工等领域开展了批量化应用验证。

国资委数据显示,央企在工业母机领域取得了一系列突破性成果,2025年金属切削机床产量同比增长9.7%,数控机床出口均价飙升40.19%。这些数据表明,工业母机全链条攻关体系正在从'量的积累''质的提升'转变。

(三)生物医药全链条攻关实践

生物医药领域的全链条攻关呈现出'基础研究靶点发现药物筛选临床前研究临床试验产业化'的完整链条特征。'十四五'期间,我国在创新药研发领域取得了显著进展,多款国产创新药获批上市,在CAR-T细胞治疗、PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂、双特异性抗体等前沿领域达到国际先进水平。在高端医疗设备领域,国产PET-CT、基因测序仪、手术机器人等实现了从'跟跑''并跑'的跨越。2025年,国家知识产权局数据显示,我国在生物医药领域的PCT专利申请量持续增长,但基础专利和核心专利的占比仍待提升。

(四)全链条攻关体系的效能评估

综合评估'十四五'时期全链条攻关体系的运行效能,可从以下维度加以衡量。第一,攻关投入维度:2025年全社会研发经费达39262亿元,基础研究经费达2778亿元,为全链条攻关提供了充裕的资金保障。第二,攻关产出维度:2025年共授权发明专利97.2万件,截至年底国内发明专利有效量达532万件,PCT国际专利申请量连续6年全球第一。第三,攻关效率维度:在半导体、工业母机、生物医药等关键领域,国产化率呈现加速提升态势,攻关效率持续改善。第四,产业化维度:高技术制造业增加值年均增长9.8%2025年占规模以上工业比重达到17.1%,数字经济核心产业增加值占GDP比重达到10.5%以上,战略性新兴产业增加值占GDP比重超过13%

然而,效能评估也揭示了当前全链条攻关体系存在的突出问题:一是基础研究投入占比(7.1%)与发达国家平均水平(15%—20%)仍有较大差距,基础研究短板制约了全链条攻关的源头供给能力;二是成果转化率偏低,高校和科研院所的发明专利转化率不足20%,大量创新成果停留在'论文''专利'阶段,未能实现产业化应用;三是企业科技创新主体地位有待进一步强化,虽然企业研发投入占全社会研发投入的75%以上,但企业在国家科技计划项目中的主导权仍有提升空间。

六、全链条攻关体系的优化路径与政策建议

(一)强化基础研究,筑牢全链条攻关的源头根基

基础研究是科技创新的'总开关',是全链条攻关体系的第一环节和根本保障。针对当前基础研究投入占比偏低、原始创新能力不足的突出问题,建议从以下方面着力:第一,加大基础研究投入力度。按照'十五五'规划纲要提出的'基础研究经费占研发经费比重提高到8%以上'的目标,建立基础研究投入稳定增长机制,力争到2030年将基础研究占比提升至10%以上。第二,优化基础研究布局。统筹推进目标导向和自由探索的基础研究,在人工智能、量子信息、集成电路、生命健康、脑科学等前沿领域加大战略性基础研究布局力度。第三,完善基础研究支持体系。发挥国家自然科学基金的主渠道作用,扩大青年科学基金资助规模,加大对非共识、高风险、颠覆性原创研究的支持力度。第四,加强基础研究人才培养。依托国家实验室和高水平研究型大学,建设一批基础科学研究中心,吸引和培养世界顶尖基础研究人才。

(二)完善新型举国体制,提升全链条攻关的组织化程度

新型举国体制是全链条攻关体系的制度保障。习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上强调,要提高科技攻关组织化程度,提升国家创新体系整体效能。完善新型举国体制,建议从以下方面着力:第一,健全科技攻关的顶层协调机制。在国家科技领导小组的统筹下,建立跨部门、跨领域、跨区域的科技攻关协调机制,形成'统一领导、分工负责、协同推进'的工作格局。第二,优化重大科技项目的组织方式。推行'揭榜挂帅''赛马制''业主制'等新型项目组织方式,激发各类创新主体的积极性和创造性。第三,完善科技攻关的评价激励机制。建立以创新价值、能力、贡献为导向的科技评价体系,破除'唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项'的倾向。第四,强化科技攻关的法治保障。推动科技创新法修订,为新型举国体制的高效运行提供法治保障。

(三)强化企业科技创新主体地位,激活全链条攻关的市场动力

企业是全链条攻关体系的重要主体,也是科技创新与市场需求之间的'连接器'。针对当前企业科技创新主体地位不够突出的问题,建议从以下方面着力:第一,支持科技领军企业牵头承担国家重大科技任务。在集成电路、工业母机、高端仪器等重点领域,支持科技领军企业牵头组建创新联合体,主导技术路线选择和攻关方向。第二,培育壮大科技型企业群体。持续加大对专精特新'小巨人'企业、制造业单项冠军企业的培育力度,形成'科技领军企业专精特新企业创新型中小企业'的梯次发展格局。第三,完善企业研发投入的激励机制。落实研发费用加计扣除等税收优惠政策,引导企业加大研发投入,力争到2030年规模以上制造业企业研发经费占营业收入比重达到2%以上。第四,畅通企业参与科技决策的渠道。在科技规划制定、项目指南编制、成果评价等环节,充分听取企业意见,确保科技攻关方向与产业需求精准对接。

(四)推进科技成果转化,打通全链条攻关的'最后一公里'

科技成果转化是全链条攻关体系的关键环节,也是当前最突出的短板之一。针对高校和科研院所发明专利转化率不足20%的突出问题,建议从以下方面着力:第一,完善科技成果转化制度。落实《促进科技成果转化法》,赋予科研人员更大的科技成果使用权、处置权和收益权,激发科研人员成果转化的内生动力。第二,建设中试验证平台。在集成电路、工业母机、生物医药等重点领域,布局建设一批公共中试验证平台,降低科技成果从实验室到产业化的转化门槛。第三,发展科技金融体系。完善创业投资、风险投资、科技信贷、科技保险等多元化科技金融体系,为科技成果转化提供全生命周期的金融支持。第四,培育技术转移机构和人才。支持高校和科研院所设立技术转移办公室,培养专业化技术经理人队伍,提升技术转移服务能力。

(五)构建高水平科技开放合作新格局,拓展全链条攻关的国际空间

高水平科技自立自强不是封闭式的'闭门造车',而是在开放合作中实现自主创新。'十五五'规划纲要明确提出'构建高水平科技开放合作新格局'。针对当前国际科技合作环境复杂化的挑战,建议从以下方面着力:第一,积极参与和牵头组织国际大科学计划和大科学工程。在气候变化、能源安全、生命健康、深空探测等全球性挑战领域,主动设计和牵头国际大科学计划,提升中国在国际科技治理中的话语权。第二,深化与共建'一带一路'国家的科技合作。拓展与东盟、中亚、非洲、拉美等地区国家的科技合作,构建多元化的国际科技合作网络。第三,在安全可控前提下推进国际科技交流。在半导体、人工智能等敏感领域,建立'分级分类'的国际合作管理机制,既保障科技安全,又不自我封闭。第四,吸引全球顶尖科技人才。完善外籍科技人才来华工作、居留和创业的便利化政策,构建具有国际竞争力的科技人才制度体系。

七、结论与展望

(一)主要结论

本文基于'十五五'规划纲要的战略部署,系统梳理了高水平科技自立自强的顶层设计框架,深入剖析了关键核心技术领域的短板瓶颈,全面阐释了全链条攻关体系的运行机制与优化路径。主要研究结论如下:

第一,'十五五'规划纲要中高水平科技自立自强的顶层设计呈现出清晰的逻辑主线,以'科技强国建设'为总目标,以'新型举国体制'为制度保障,以'全链条攻关'为组织方式,形成了从'原始创新关键核心技术攻关战略科技力量基础研究资源保障开放合作'的完整战略框架。这一顶层设计实现了从'跟踪追赶''引领超越'、从'点状突破''系统布局'、从'政府主导''多元协同'的战略转变。

第二,当前关键核心技术领域的短板瓶颈集中体现在集成电路先进制程、EDA工业软件、高档数控系统、航空发动机、高端科学仪器、基础材料等六大领域。'十四五'时期在半导体国产化率(从不足20%提升至45%)、五轴联动数控机床整机国产化率(从18%跃升至59.5%)等方面取得了显著突破,但在高端先进制程、工业软件、核心部件等领域与发达国家的差距仍然突出。短板瓶颈的深层成因包括历史积累不足、基础研究薄弱、产学研用脱节、外部封锁加剧和体制机制障碍五个方面。

第三,全链条攻关体系以新型举国体制为核心,以国家战略科技力量、企业科技创新主体和高水平人才队伍为三大支柱,以基础研究、技术攻关、工程验证和产业应用为四层链路,构成了覆盖科技创新全流程的系统化攻关组织模式。2025年全社会研发经费达39262亿元,基础研究经费达2778亿元,发明专利有效量达532万件,高技术制造业增加值占规上工业比重达17.1%,这些数据表明全链条攻关体系正在加速释放效能。

第四,优化全链条攻关体系需要从五个维度协同推进:强化基础研究以筑牢源头根基、完善新型举国体制以提升组织化程度、强化企业创新主体地位以激活市场动力、推进科技成果转化以打通'最后一公里'、构建高水平开放合作新格局以拓展国际空间。

(二)未来展望

展望'十五五'时期(2026—2030年),这是科技强国建设的关键攻坚期,也是中国在全球科技竞争中实现从'并跑''领跑'跨越的战略机遇期。从国际形势看,全球科技竞争将更趋激烈,美国对华技术封锁短期内不会放松,欧盟、日本等也在强化技术出口管控,外部环境依然复杂严峻。从国内条件看,研发投入强度将达到3%左右,基础研究占比将提升至8%以上,全社会研发经费将突破4.5万亿元,超大规模市场和完备产业体系的优势将进一步显现,为高水平科技自立自强提供了坚实的基础支撑。

展望更远的未来,到2035年建成科技强国、到本世纪中叶全面建成世界科技强国,是中国科技发展的宏伟目标。实现这一目标需要保持战略定力,坚持'十年磨一剑'的恒心和韧劲。全链条攻关体系作为新型举国体制的核心组织模式,将在这一历史进程中发挥不可替代的作用。随着体制机制改革的深化、创新生态的持续优化和科技投入的稳步增长,中国有望在'十五五'时期在关键核心技术领域取得更多决定性突破,为科技强国建设奠定更加坚实的基础。

当然,本文的研究也存在一定局限。受数据可得性限制,部分领域的国产化率和自主化水平数据来源于行业研究报告,精度有待提升。全链条攻关体系的效能评估以定性分析和描述性统计为主,未来研究可构建更系统的定量评估指标体系。此外,对不同攻关模式的比较分析和适用条件的研究也有待深化。

附录: '十四五'时期科技创新关键指标数据

为更全面展示'十四五'时期中国科技创新的发展成就和结构特征,本文整理了以下关键指标数据。这些数据均来源于国家统计局发布的'十四五'经济社会发展成就系列报告、《2025年国民经济和社会发展统计公报》以及相关部委的官方发布。

附表1 '十四五'时期研发投入关键指标

指标

2021

2022

2023

2024

2025

R&D经费(亿元)

27956

30870

33278

36318

39262

R&D经费增速(%

14.2

10.4

7.8

9.1

8.1

R&D投入强度(%

2.44

2.55

2.65

2.72

2.80

基础研究经费(亿元)

1817

2023

2259

2497

2778

基础研究占比(%

6.5

6.6

6.8

6.9

7.1

企业研发经费占比(%

76.9

76.8

77.1

75.8

75.3

注:数据来源于国家统计局'十四五'经济社会发展成就系列报告之二及历年统计公报。R&D经费增速为名义增速。

附表2 '十四五'时期创新产出关键指标

指标

2021

2022

2023

2024

2025

发明专利授权量(万件)

69.6

79.8

92.1

96.4

97.2

发明专利有效量(万件)

360

421

466

496

532

每万人高价值发明专利(件)

7.5

9.4

11.8

14.2

16.0

PCT专利申请量(万件)

6.9

7.0

7.4

7.6

7.8

技术合同成交额(万亿元)

3.7

4.8

6.1

6.8

7.5

科技进步贡献率(%

60.5

61.2

62.3

63.5

64.8

注:数据来源于国家知识产权局年度报告和国家统计局数据。PCT专利申请量指受理量。

附表3 '十四五'时期产业创新关键指标

指标

2021

2022

2023

2024

2025

高技术制造业增加值增速(%

18.2

7.4

5.2

9.4

9.4

高技术制造业占比(%

15.1

15.5

15.8

16.3

17.1

装备制造业增加值增速(%

12.9

5.6

6.8

8.4

9.2

装备制造业占比(%

32.4

33.2

34.1

35.2

36.8

数字经济核心产业占比(%

8.5

9.0

9.5

10.0

10.5

规上工业企业中有研发活动占比(%

36.2

37.4

38.6

40.2

41.5

注:高技术制造业和装备制造业占比为占规模以上工业增加值比重。数据来源于国家统计局。

附表4 '十五五'规划纲要科技创新核心目标

指标

2025年基值

2030年目标

提升幅度

R&D投入强度(%

2.80

3.00

+0.20

基础研究经费占比(%

7.1

8.0

+0.9

每万人高价值发明专利(件)

16.0

20.0

+4.0

数字经济核心产业占比(%

10.5

12.0

+1.5

战略性新兴产业占GDP比重(%

13.0

15.0

+2.0

科技进步贡献率(%

64.8

68.0

+3.2

注:2030年目标值来源于'十五五'规划纲要及相关政策文件。2025年基值来源于国家统计数据。

上述数据表格系统展示了'十四五'时期中国科技创新从投入到产出再到产业化的全链条发展态势。从研发投入看,R&D经费五年累计增长超过40%,研发投入强度持续逼近3%OECD领先水平。从创新产出看,发明专利授权量和有效量均实现大幅增长,PCT专利申请量连续六年全球第一,中国已成为名副其实的知识产权大国。从产业创新看,高技术制造业和装备制造业占比持续提升,数字经济核心产业占比从8.5%跃升至10.5%,战略性新兴产业增加值占GDP比重超过13%,科技创新对产业升级的引领作用日益凸显。'十五五'规划纲要设定的科技创新目标,体现了从'量的积累''质的飞跃'的战略导向。

附录续:关键核心技术自主化进展深度分析

(一)半导体领域自主化路线与里程碑

中国半导体产业的自主化进程呈现清晰的'三步走'路线图。第一步(2015—2020年)为初步布局阶段,以《国家集成电路产业发展推进纲要》的发布和国家集成电路产业投资基金('大基金')的设立为标志,初步构建了'设计制造封测'的产业体系框架,但核心技术高度依赖进口。第二步(2021—2025年)为加速突破阶段,以'十四五'规划和中美科技博弈为双重驱动,国产化率从不足20%跃升至45%,中芯国际14纳米量产、长江存储2323D NAND量产等标志性事件密集涌现。第三步(2026—2030年)为攻坚冲刺阶段,以'十五五'规划纲要提出的'集成电路取得决定性突破'为目标,聚焦先进制程(7纳米及以下)、先进封装、关键设备和材料等深水区。2026年上半年集成电路出口同比增长88.7%,集成电路已成为我国规模最大的单一机电出口品类,对外贸拉动作用突出,标志着中国半导体产业已从'受制于人''具备一定国际竞争力'转变。

从产业链各环节看,设计环节的自主化程度最高,华为海思在全球芯片设计公司中排名前五,在5G通信、AI芯片等领域达到国际领先水平;制造环节在成熟制程领域基本实现自主可控,但先进制程仍受限于光刻机等关键设备;封测环节已进入全球第一梯队;设备和材料环节是当前自主化程度最低的环节,但'十四五'期间国产刻蚀机、薄膜沉积设备、清洗设备等的市场占有率显著提升。

(二)工业软件自主化攻坚路径

工业软件的全链条攻关需要从'市场换技术''场景育技术'转变。中国拥有全球最完整的制造业体系和最丰富的工业应用场景,为工业软件的自主研发和迭代优化提供了独特的'试验场'优势。'十四五'期间,在EDA领域,国产EDA工具在成熟制程(28纳米及以上)设计中的覆盖率逐步提升,华大九天、概伦电子等企业在部分细分领域(如模拟电路EDA、存储电路EDA)形成了差异化竞争优势。在CAD/CAE领域,中望软件、华天软件等企业在3D CAD领域实现了从'跟跑''并跑'的转变。在工业控制软件领域,中控技术等企业在DCS(分布式控制系统)领域已具备国际竞争力,国内市场占有率超过30%

然而,工业软件的自主化面临显著的'生态壁垒'——国际巨头凭借先发优势构建了完整的软件生态和用户习惯壁垒,国产工业软件在功能完善度、系统稳定性、数据兼容性等方面仍需持续迭代。破解这一困境的关键在于:依托中国制造业的规模优势和应用场景优势,通过'先用后优'的策略逐步积累用户反馈和技术能力,在开放竞争中实现追赶和超越。

参考文献

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"十五五"高水平科技自立自强 顶层设计、短板瓶颈与 全链条攻关体系研究
摘  要:实现高水平科技自立自强是中国式现代化的战略支撑。'十五五'规划纲要将'加快高水平科技自立自强 引领发展新质生产力'作为独立篇章系统部署,标志着科技强国
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