德国未来技术主权布局研究
科情智库
周顺杰1，陈 娟2
（1.衡水市科技情报研究所，河北衡水 053000；2.衡水学院，河北衡水 053000）
摘 要：德国近年对加强本国和欧盟技术主权的讨论不断升温，在捍卫欧洲价值观的同时保障德国产业竞争力成为领导阶层共识。本文介绍德国对科技主权的认知、对关键技术的确定标准以及法规条款，通过分析德国政府科技自主的落脚点、对技术主权关键领域的举措，分析其创新链政策趋势。
关键词：德国；创新链；技术主权
自2020年始，德国、欧洲对于摆脱单方面技术依赖、加强技术主权的讨论不断升温，捍卫欧洲价值观、保障德国产业竞争力成为领导阶层共识。新冠疫情对德国产业链、供应链的震动加快了德国政府维护技术主权的步伐。2021年4月，德国联邦教研部组织编写了纪要文件《联邦教研部——技术主权倡议》（BMBF-Impulspapier zur Technologischen Souver.nit.t，以下简称纪要文件），集中讨论技术主权重要性，以未来为出发点巩固、增强相关领域技术竞争力、领导力，反映了未来德国创新链布局。本文对此予以解读。
德国对技术主权的认知
德国、欧洲技术主权的竞争对象，既包括美国，也包括中国等新兴国家。文件指出，中国、印度以及拉美等地区在经济、政治等国际事务中追求发挥更大作用，将技术作为实现目标的关键，而老牌发达国家如美国则捍卫其地位，微芯片竞争是此类技术竞赛代表。文件认为，德国需保持关键技术研发和应用的国际水准，并符合欧洲价值观。技术主权的核心要义是德国在保持竞争力、就业和社会繁荣的同时，不会以损伤德国的价值观为代价，如自由、法治、可持续性等。
在技术主权的定义上，德国联邦教研部将其表述为“掌握核心技术和以技术为基础的创新的资格和能力”。在地域上是要在欧洲自主开展关键技术的研发和基于技术的创新，并建立自己的产业能力。文件认为单纯的国家行为不足以获得技术主权，需要利用欧盟内部统一市场开辟进入世界市场的路径和制定标准，其中德国要发挥核心驱动作用；要在欧盟研究框架计划下开展合作，建立欧洲研究和经济区是欧盟保持竞争力的关键。德国在2020年下半年担任欧盟理事会主席国期间就启动了对研究框架计划（EFR）的动态调整，在欧盟内部针对未来前瞻技术方向交换意见，这些技术被认为是欧盟拥有技术主权的重要基石。
在对于技术范围的理解上，技术主权并不意味着德国在所有技术领域占据领先地位，而是意味着融入全球知识和创新网络，加入全球供应链。日益复杂的创新过程在很大程度上限制了单一国家开展创新的可能。德国当前要明确哪些技术属于关键技术，国家在什么前提下开展对相关技术的扶持。
在对关键技术的理解上，德国有以下几条对照标准：
（1）关键技术表现为高技术、跨行业的应用广度和较高的创新潜力；
（2）关键技术是经济体竞争力的基础或者满足社会的核心需求以及与国家的重大关切密切相关（如民事安全、气候环境保护、医疗保健、关键基础设施等）；
（3）关键技术本身表现为研究密集型，在研发和应用中对资本和特殊能力具有巨大需求；
（4）在从基础研究到市场化应用的过程中，关键技术需要确保完整的价值链；
（5）关键技术具有未来导向性，因此需要有鉴别新兴技术领域和价值模式的方法，并进行长期跟踪观察趋势变化，如数字经济、平台经济、气候和资源友好型技术等。
除以上标准外，还包括《欧盟筛选条例》（2020年10月实施）、《德国对外贸易和支付条例》相关条款内容，如德国联邦经济能源部在2021年1月22日推出的关于《德国对外贸易和支付条例》第17次修正案草案中明确表示，德国联邦政府希望在未来的外国投资审查中，特别针对外商对有前景的行业的德国公司做出的投资进行审查。此外，应当持续对所涉及技术领域的（德国）市场能力和私营经济体能力进行评估，以决定国家在多大程度上予以干预，如有针对性地和企业开展合作开辟新兴市场、建立创新生态体系等等。以上措施是为了避免德国、欧盟过度单方面依赖欧洲以外的知识和进口，进而避免欧盟之外地区对德国、欧盟经济、政治可能实施的限制。
德国科技自主的落脚点
在政策上，教研部认为对于创新链的各个阶段和创新过程中的众多参与方，要有综合性的政策策略。在“科学和研究”的概念下，不仅有对现有技术的不断开发，还包括新的、突破性技术以及下一代技术理论基础的产生。20世纪，德国曾在高质量消费类电子产品和光学产品方面世界领先，直到来自美国和亚洲的半导体技术引发根本性转变。目前人工智能、量子技术为传感器技术、通信或数据分析带来新机遇，德国在这些领域的基础研究活跃，不断获得、掌握新技术并向应用方向发展。
创新链的调整变化，即加强技术主权的策略开发，要根据技术和应用的对外依存度来进行。首先出发点是对技术和能力的分析、对德国和欧盟的研究地位和市场地位的国际比较分析，以及对国际伙伴的可能的依赖程度分析。其次要制定适宜的战略，巩固扩大原有优势，弥补现在创新链上的薄弱环节，减少外部依赖。重点关注如何在下一代技术中达到领先地位，即实现跨越式发展；在国际合作中，将技术先进方整合到自己的创新网络中，共同建立必要的基础设施，在知识交流中获益。
鉴于研究过程的日益复杂，强调跨学科、跨主体、跨国界的合作尤为重要。但在合作对象方面，德国首选与其有价值伙伴关系的国家，价值伙伴的基础是科学自由、科学自组织性（Self-Organization，也称自发秩序）以及安全、透明的框架条件。德国倾向于通过多边组织或论坛确立通过顶层交流、引导和管理的框架，通过双边科技合作协议或工作组会议开展对具体技术领域的联合资助，通过参与产学研代表开展的跨境对话创建科学创新网络，以此建立可持续合作伙伴和价值伙伴关系。合作伙伴关系要能在合作过程中避免战略相关的科技外流。针对技术转移，教研部强调要加强对在德国和欧盟境内创新公司的创业、发展壮大以及长期保留的关注。
德国技术主权关键领域、技术分析及目前政策策略科技自主的落脚点
德国目前的关键技术领域包括：（1）信息通信技术，特别是作为数字化转型硬件基础的微电子，在各领域、学科广泛使用的软件系统，以及包括人工智能在内的学习系统；（2）光子技术及其延伸第二代量子技术；（3）材料创新技术；（4）生物技术，包括对活生物体的研究、改造、使用，及其作用机制在技术领域的应用；（5）生产技术和工艺，如与传统工程技术结合的增材制造（3D打印）；（6）环境技术，用于减少环境承载压力以及循环经济基础；（7）可持续能源技术；（8）分析、测量技术，包括光学、探测器技术、电子读取技术。
德国对相关技术的分析和政策措施如下。
3.1 下一代电子技术
电子技术是数字化转型的基础，电子元器件对于数字化系统的可靠性、安全性、可持续性至关重要，对技术主权也至关重要。德国目前在传感器技术、电力电子学、中等功率的专业处理器、系统集成方面处于世界领先水平。通过极紫外（EUV）光刻技术，德国公司和荷兰公司共同在高性能芯片制造机领域处于顶尖地位。但在高性能处理器、存储器以及通信网络硬件等方面，德国严重依赖欧盟外的进口，此外还有本土生产的电子元器件也严重依赖亚洲或非欧盟的生产组件。德国以及欧洲为在下一代技术路线如超越摩尔、神经形态芯片等尚未成熟的相关技术领域中迎头赶上竞争对象制定了相关创新举措，如发布《研究和创新框架计划2021—2024：微电子·可靠与可持续·为了德国和欧洲》、在欧洲共同利益重点项目（IPCEI）中对微电子综合研究和创新进行支持、建立德国微电子研究工厂（FMD）、设立德国微电子研究实验室（ForLab）。
联邦教研部的数字化战略中制定了旗舰计划“可信赖的电子产品”（Vertrauenswürdige Elektronik），其核心是实现来自德国和欧洲的基于标准和认证的可信赖的电子产品，同时启动了可靠电子设备项目（ZEUS）以及支持边缘应用和人工智能的专业处理器资助重点项目（ZuSE）。
3.2 通信领域
德国意识到，尽管过去数年德国和欧盟在5G领域进行了大规模投资，但无缘世界顶尖地位，其严重结果是依赖亚洲和美国的供应商（关于网络设备供应商华为进入欧洲5G网络的讨论显示了依赖是何等严重），以及自身工业基础不完备。德国希望通过发展新的、下一代通信技术6G和量子技术，参与相关标准的制定，重返世界通信顶尖行列。在6G网络要求方面，首先数据中心必须在德国或欧洲，其次集成量子通信需确保网络的安全、韧性和性能。为提升潜力，德国需要颁布全面的政策措施并结合大规模研发投入，在应用转化、基础设施建设和环境测试上发力，同时通过科研参与制定国际标准，强调德国与欧盟以及国际步调一致的重要性。
在具体行动上，联邦教研部正制定通信系统的专业计划，计划的战略目标是提升通信系统的技术主权、韧性、可持续性，增强德国企业在未来重要领域的竞争性，实现标准化和制定欧洲统一解决方案。德国将筹建三个“未来通信技术/6G”研究中心，建立“6G平台”作为全面协调中心。在工业领域，德国通过与“量子通信创新中心”紧密交流，让工业部门率先发展安全可靠的量子通信网络组件。6G研究中心的另一项重要任务是制定战略，促进初创企业建立、成长，营造相应生态体系。在与非欧盟企业建立战略合作伙伴关系时，需要将其加入国家6G计划或欧盟层面项目之内。
3.3 软件和人工智能
在几乎所有行业中，软件编制都已成为系统工程的核心，但德国软件专业人才缺口凸显。德国软件行业的窘境包括：近90%的软件公司员工少于10人，大型软件公司开发的软件系统过于单一封闭，在很多地方遗留软件（Legacy-Software）阻碍了进程、生产和管理的现代化。基于人工智能的软件系统对数据评估、技术系统自动化等提供了新的可能。德国和欧洲在这一领域的科学基础上处于世界领先地位，但在应用转化上处于劣势。德国和欧洲人工智能面临的主要挑战是专业人才的缺少、在关键基础设施上对非欧盟供应商的高度依赖。
在应对上，联邦政府制定了以技术主权为方向的人工智能战略，中心任务是建设研究生态体系，包括人工智能能力中心的扩建、强化以及在欧洲的联网。这包括尤里卡计划协调的项目、德国联邦教研部资助的“人工智能国际未来实验室”等等，最终目标是实现人工智能欧洲制造（AI Made in Europe）。
3.4 数据技术
数据是新知识、创新和价值创造的核心资源。联邦教研部的数字化战略、联邦政府的数据战略（2021年1月发布）均为此而生。实施过程中，为改善对研究数据的使用，联邦政府和地方政府共同决定建立国家研究数据基础设施（NFID），每年经费预算达到9000万欧元，也将为欧洲开放科学云（EOSC）提供服务。联邦教研部在研究数据行动计划（Aktionsplan Forschungsdaten）中捆绑了众多活动方案，用以加强科学界的数据能力。德国倡导实施Gaia-X计划，发展欧洲的云基础设施。
3.5 量子计算机
德国视量子计算机为未来占据国际竞争优势的重要工具，其在量子计算方面有良好的科学基础，同时在推动量子计算的微波技术和低温技术领域拥有自己的供应商，在应用方面有众多潜在工业客户。与美国不同的是，德国没有囊括整个量子计算体系的大型高技术巨头。受限于对欧洲外（包括中国）供应商的依赖，德国希望在量子计算的早期发展阶段取得领先优势，实现未来计算技术的自主。
在实际行动上，2018年起德国通过“量子技术——从基础到市场”计划从科学基础和技术应用两方面推动量子计算，并通过“量子计算战略倡议”推动相关领域（核心为下一代量子芯片和量子信息学——算法、软件和应用程序）占据国际领先地位。在欧洲层面，德国参加了量子技术联合资助计划（QuantERA）。项目成功标准是实现欧洲制造量子计算机和国家产业规模化。联邦教研部在量子领域青年人才培养方面着重提到，要通过针对性资助阻止在欧洲接受过培训的专家外流。
3.6 未来价值创造体系中的技术自主
在保持、扩大在现有世界经济体系中竞争能力的同时，德国要求建立数字化生态体系，用于应对向气候转型和资源节约过渡的世界经济竞争，以及建立相关社会、伦理标准。除通过工业4.0实现制造业的网络化、自动化外，未来价值创造体系还有生产、服务的互联，对应建立的新商业模式（数据、平台、如人工智能等新工具），在可持续视角下从生产到回收的价值体系，新材料以及新能源的开辟。
德国要在以上新价值创造体系中的技术方面实现自主。联邦教研部新的“未来价值创造”（Zukunft der Wertsch.pfung）项目，有针对性地对价值体系中涉核心技术主权领域进行资金资助，巩固优势，弥补依赖性短板。
针对生产、服务价值链中国际合作的日益增强，国际技术伙伴关系成为能力互补的重要工具，可以通过与选定国家的技术整合，减少单方面依赖性。联邦教研部在欧洲研究区网络（Era-NET）、尤里卡计划等欧洲研究促进框架内开展双边合作、多边倡议。
此外，循环经济、材料创新、电池研发、绿色氢能以及特别提到的疫苗研发都是德国关注的要保持相应技术自主能力的领域。
3.7 建立新的、强大的科创伙伴关系
德国认识到技术主权无法脱离跨国合作，要为德国和欧洲建立新的、强大的科创伙伴关系。
联邦教研部以联邦政府教育、科学、研究国际化战略为指导，通过多种政策工具营造这种伙伴关系，包括建设吸引关键技术领域顶尖人才的“国际未来实验室”。2020年5月教研部资助组建了三个“人工智能国际未来实验室”（柏林、汉诺威、慕尼黑），每一个实验室都汇聚了来自美国、法国、瑞士、墨西哥、阿根廷、澳大利亚、新加坡、新西兰和印度等国的科学家，人员最多的实验室有12名科学家，下一步将组建“绿色氢能国际未来实验室”。2020年7月开始，德国先后推出资助措施，与澳大利亚、印度、日本、韩国、马来西亚、新西兰、新加坡和泰国的合作伙伴开展绿氢技术的联合研究。
中小企业国际化是德国提升技术主权的重要一环，是产学研国际转换的重要推动力。为助力中小企业更好地利用国际研发成果，联邦教研部推出“中小企业国际化”项目，扩大2+2合作模式（双边各一家中小企业和研发机构），加强国际层面的集群、网络资助，推动跨国知识流动。
在双边合作上，教研部强调价值观伙伴国优先，特别是与法国的合作处于首位；在亚太地区与价值观伙伴国扩大合作关系具有重要意义。多边合作上，德国将充分利用2022年担任G7轮值主席国的契机予以推动。2022年下半年，德国将接任“尤里卡研究网络”主席国，联邦教研部希抓住该契机，立足德国工业促进国际技术合作，针对性地推动与德国相关的重大战略课题。
04
结语
对技术主权的讨论是包括德国在内的整个欧洲对国际形势日趋复杂、贸易体系危机频现的反应，从该纪要文件看，德国在创新链上着眼未来，力图在未来颠覆性、跨越式发展的技术上抓住先机；在未来技术合作上将价值观加入衡量标准，将以法国为主的欧洲伙伴作为创新链的根基，加强与中美以外价值观伙伴国的创新合作。
来源：《全球科技经济瞭望》2022年2月第37卷第2期
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