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技术创新在人类历史上从没有像今天这样如此重要。工业革命以来英、德、美、日等国的崛起，在于各自成功发育出了独特的科技创新体系。以史为鉴可以预测：哪个国家能够引领全球科技创新，哪个国家就能够在时代巨变中强力崛起。今天，新一轮大国竞争，很大程度上体现为各类技术平台及其生态系统所承载的创新体系之间的竞争。这一创新体系在美国发育最为成熟，在中国则尚有待在新型举国体制下实现进一步融合和跃变。
一、全球数字科技创新和产业竞争加速转向平台化、生态化
平台型技术创新体系已成为下一个十年全球数字经济竞争的制胜点。平台型技术创新体系基于数字技术平台CONTROL ENGINEERING China版权所有，面向海量创新需求进行精准感知和洞察，通过对全球创新资源的广泛连接、高效匹配和动态优化，构建起多主体协作、多资源汇集、多机制联动的创新生态，进而形成新技术、新产品、新业态快速孵化、规模扩散、持续迭代的新创新体系。
（1）全球数字技术和产业分化加剧
新一代数字科技企业已成为新技术创新的引领者。移动互联、人工智能、云计算、大数据、IoT等新技术持续演进，加速了全球平台型公司崛起及国家竞争实力的消长。在过去十年中，基于平台的创新生态成为企业和国家竞争的焦点，从上市公司市值前十大公司排名来看，在2010年，只有两家数字科技企业位列其中，到2020年底，排名前九名无一例外均是提供数字服务或数字产品的新兴数字科技企业。
2020年美国仅科技公司的市值已超过欧洲所有公司的市值总和。美中在全球互联网平台30强中占到了90%，欧盟已完全错失互联网发展机遇。在人工智能、云计算、SaaS、IoT 等新兴领域与美差距进一步拉大。如应对不当，欧洲还将错失物联网及产业互联网发展的历史机遇。亚马逊、谷歌、苹果、微软等在云计算、软件、人工智能等领域的业务则以每年30-60%的速度增长，市值在过去的三年增长了2-4倍，四家公司市值在2万亿美元左右。IBM、HP、甲骨文等传统IT巨头，创新和收入增长乏力，市值仅相当于最高时的1/2。2020年，亚马逊在云计算市场占有率约40%。微软“断臂求生”，押注到云计算服务，云服务 Azure年收入超300亿美元。
芯片产业平台化、生态化步伐加快。从PC时代WIN-TEL体系、移动互联网的ARM+安卓体系，围绕应用场景创新，芯片与操作系统所构建的产业生态一直是产业竞争的焦点。英特尔、ARM、博世、特斯拉、英伟达等行业领导者，围绕CPU、GPU、NPU等技术和产品，不断构建平台化、生态化的创新体系，打造开发者生态、软件生态以及垂直应用生态的协同，构建企业核心竞争优势。
以英伟达GPU芯片产品为例，传统GPU只用以图形图像处理，英伟达开发了软件平台CUDA（ Compute Unified Device Architecture，统一计算架构），它提供了更灵活的编程接口，用户可以基于CUDA框架和接口，使用C、C++、Java、Python等高级语言对GPU进行编程。这套软件工具平台帮助GPU成为科学计算最好的运算平台，特别是被广泛运用在人工智能深度学习算法方面，GPU展现了相比CPU更强大的运算能力。同时CUDA屏蔽了底层复杂的多核硬件架构，其开放的软件平台大大降低了基于GPU硬件开发通用计算应用的复杂性。在2020年7月，GPU公司英伟达的市值第一次超过了全球CPU霸主英特尔。
芯片是全球科技竞争的核心区域，芯片制造领域的“卡脖子”，主要是尖端EUV光刻机以及先进半导体厂商禁售。除了制造环节，在芯片领域美国还有两个关键“卡点”：一是设计芯片的EDA软件，二是核心器件例如CPU芯片的IP。作为计算机运算中心和控制中心的CPU芯片，其核心IP是信息产业的生态基石，美国对其的垄断尤其值得重视。
传统制造业巨头纷纷走上数字化创新之路。在过去的十年间美上市公司市值平均增长1倍、标普500指数增长2倍，而平台型公司增长了10倍。传统企业巨头纷纷加速平台化转型，开始了工业互联网等创新之路。GE（Predix平台）、西门子（Mindsphere）、施耐德（EcoStruxure）、罗克韦尔（Factory Talk Cloud）、ABB、三一、徐工等传统企业，围绕“智能机器+云平台+工业APP”功能架构，整合“平台提供商+应用开发者+用户”生态资源，纷纷打造工业互联网平台，试图强化工业大数据入口的主导权、培育海量开发者，打造基于产业互联网平台的新生态。业界也正在涌现出一批产业互联网平台独角兽，如美国的Uptake、C3IoT，中国的树根互联、徐工信息等。从全球来看www.cechina.cn，虽然进展较慢，但产业平台化的潮流势不可挡。
（2） 数字平台型技术创新生态是当前数字科技竞争力消长的重要变量
数字化将全球科技创新带入到平台竞争、生态竞争、体系竞争、多维竞争、高频竞争的新阶段。核心是如何为科技创新与产业化之间的“断裂带”找到新路。百年来经历了三个阶段：
产业创新1.0：企业科学实验室制度。原北大校长王恩哥曾说，工业时代中美科技距离就差在了三个实验室上：GE中央研究院、IBM研究院、AT&T贝尔实验室。100年前企业建立科学实验室是人类科技史上的创举，从GE中央研究院发明白炽灯、无线电和X射线控制工程网版权所有，AT&T贝尔实验室发明晶体管、半导体、太阳能电池、C及C++语言、UNIX系统、移动电话，到IBM研究院创造的DRAM、硬盘技术、处理器、关系数据库、网络、超级计算机等。这些试验室涌现了几十位诺贝尔奖获得者、10多万项发明专利CONTROL ENGINEERING China版权所有，是人类科技发展从个人自由探索转向制度化研发的里程碑，是美国迈向世界强国的根基。
产业创新2.0：基础共性技术供给体系。发达国家不断探索共性技术的供给体系和模式。二战后德国组建弗劳恩霍夫研究所，为中小企业共性技术、产品、工艺提供系统化的支持，今天这一机构也是德国工业4.0战略的发起者、组织者和实施者。奥巴马政府时期提出要建立一个适应先进制造业技术工艺、快速高效商业化的国家制造业创新网络（NNMI，后更名为Manufacturing USA），计划10年内建成45个面向不同领域的扁平化和自治型的联合创新研究新组织。类似的战略也包括英国的弹射中心、中国的制造业创新中心等。其核心是整合政府、企业、协会、院所优势资源，建立跨领域、协同化、网络化的国家创新体系。
产业创新3.0：平台型技术创新体系涌现。伴随着手机操作系统、搜索引擎、云计算、电子商务、社交生态、工业互联网的发展，多个快速增长、超级复杂、急速演化、在线统一的大平台开始浮现。它们一端连接着多维复杂的商业场景，对海量新技术提出实时、精准的需求，一端连接着海量基础技术和应用研究能力，能够构建起一个新技术高效研发、低成本验证及大规模、快速商业化的新场景和协同创新体系。而今，这些平台及生态系统，已成为新技术、新产品、新品牌、新商业模式的超级孵化器和核心加速器。
（3）创新生态主导权竞争是数字经济创新的焦点
基于平台的生态竞争是ICT产业的基本竞争范式，从1980年代的Wintel体系、1990年代的搜索引擎、2000年代的电子商务到2010年代iOS生态，大型互联网和科技公司不断强化搭建和运营大型“技术-商业生态系统”能力，引领生态系统各个“物种”设定共同的发展愿景，推进形成清晰的“技术-商业”路线图和时间表，并将之付诸行动。
终端产品生态。苹果构建起以“iOS+开发工具+应用商店+各类APP”为核心的产业生态，涵盖了数亿级用户、上千万应用开发者、超过300万款APP，以全球手机市场8.7%的出货量，获得了75%的利润。特斯拉等智能汽车新锐也正在将这种生态模式移植到汽车领域。
云计算开发生态。全球最大云计算厂商亚马逊的AWS，2020收入增速30%、超过了450亿美元，占据美国云计算市场40%的份额。2014年AWS推出合作伙伴计划（APN），支持合作伙伴技术、商务开发，在过去几年中AWS合作伙伴每年新增1万。在AWS Marketplace上，已有2000多家软件供应商，6000多应用软件，活跃用户超过30万，AWS每年在计算、存储、数据库、物联网、人工智能、增强现实、媒体和企业级应用等方面新增2000种应用。
工业互联网生态。2013年德国西门子开始推动核心工业软件和工业知识向云端迁移，启动传统工业平台化转型。2016年，西门子推出MindSphere平台，将客户、代理商、供应商、服务商资源聚合在平台，建立基于工业互联网平台的智能工厂运营和高端智能装备管理体系。目前西门子MindSphere平台上有1000多大客户、650个合作伙伴、上千万连网设备、10万名开发者，生态建设初具规模。
整体来看，平台型技术创新体系正在全球范围内连接客户、供应商、开发者及合作伙伴关系，重构研发体系中信息流、产品流、资金流的运行模式，培育新的创新链、产值链、价值链，终极目标则是掌握产业生态系统主导权。
（4）全球数字科技公司竞争新态势
从中美企业规模看。在2020年底全球最大的20家数字经济公司中，美国占12席（60%），中国占8席（40%），到2022年的一月，美国发展到17席（85%），中国只占3席（15%）。在全球市值排名前10的企业中， 2020年十月起，已经没有中国大陆企业，中美差距进一步扩大。2021年全年，中国头部互联网科技企业与美国头部互联网科技企业（微软、谷歌、苹果、亚马逊、Meta）市值差距从5.6万亿美元扩大至8.8万亿美元。中国平台企业按当前市值排名的前五家（腾讯、阿里巴巴、美团、拼多多、京东）的市值，约仅相当于亚马逊一家公司的市值。
从国际化来看，美国主要平台企业的国际化能力与布局远超中国，中国数字技术平台企业主要市场仍然是国内。从人才储备来看，美国主要平台公司几乎聚集了全球人工智能、云计算、网络安全领域最顶级的人才，中国互联网企业仍缺乏足够吸引力。
从2B企业服务成长性看，围绕新型数字基础设施战略布局，中美的投资差距巨大，美国吸引了全球SaaS融资的70%，而中国只有11%；美国数字化领域的投资消费端（2C）与供给端（2B）的比例是6:4，中国是20:1。美国一批软件企业实现基于云的平台化转型，美国企业级SaaS公司超过90家，脱胎于甲骨文的Saleforce市值已超甲骨文，Zoom、Workday等SaaS平台快速成长，市值总和超过13000亿美元，相当于中国企业级SaaS市值的10多倍。
2020年9月17日，美国云原生数据库公司Snowflake上市，是2020年美国IPO融资规模最大和软件企业历史上融资规模最大的公司，市值一度超过1000亿美元，但其2020年销售额5.5亿美元左右，其技术路线和业务模式代表未来数字技术发展的方向。而Snowflake这样的公司只有在肥沃的“云原生”生态土壤上，才能真正成长壮大。
从数字企业发展看。亚马逊、谷歌、微软的年研发经费均在400亿美元量级，而中国数字技术企业研发投入达到百亿美元量级的屈指可数。亚马逊在全球云计算市场所占份额高达40%，而阿里云市场份额仅为9%左右。在工业互联网领域，中国在消费端与供给端强连接领域有望走在全球前列，但在重资产行业，核心工业软件基本被国际大公司垄断，工业互联网建设任重道远。当前补短板、构筑自主的产业体系，不仅仅要补当下在集成电路、关键材料、关键设备等领域的短板，也要补未来科技竞争的短板。
二、平台型技术创新生态是数字科技创新的主力军
未来10年新型数字基础设施将加速“安装”到社会经济各类主体的运行之中，这场变革的进程与力度，将影响世界经济版图。在这一过程中，能否构建数字时代最先进的平台型技术创新体系，是决定从跟跑到并跑、领跑并实现崛起的关键变量。
1.平台型技术创新弥合科技创新与产业化“断裂带”，架起一座跨越科技创新“死亡之谷”的桥梁
工业时代GE、IBM、贝尔实验室等新型创新主体，从供给端发力开创了“基础研究-应用开发-产业化”的路径，支撑美国崛起。今天，谷歌研究院、微软研究院、亚马逊人工智能研究院等，聚集了全球最顶级科学家，基于平台精准捕捉海量需求，连接了产业化、技术开发、应用研究和基础研究，在重大基础理论、材料、算法、工艺等全面布局。这些研发机构已成为国家战略科技竞争的尖兵部队。
数字科技平台为科技创新与需求之间提供了精准对接和高效迭代验证的新机制，已成为新科技研发、扩散、产业化的孵化器、加速器，为创新跨越“死亡之谷”开辟了一条新路。以阿里巴巴为例，面对天猫“双十一”、零售行业淡旺季转换等极限场景，以IBM服务器、Oracle数据库、EMC存储系统为代表的传统IT体系难以应对，为了解决数亿交易主体、超大规模数据处理、剧烈负载波动、高并发实时计算等技术需求，阿里巴巴2009年从零开始重构云计算底层技术基座。
一是操作系统。操作系统是基础性系统软件，其核心功能是对系统内的各类软硬件资源进行统一管理，通常包括向下管理硬件资源、向上支持软件应用等。除了半导体芯片，操作系统也是国内被卡脖子的关键技术领域之一，仍严重依赖于国外开发的Windows、Linux、Android、iOS等系统。阿里经过多年自研打造了一套强大的操作系统矩阵，拥有四款核心的操作系统产品（飞天云操作系统、Alibaba Cloud Linux、AliOS、AliOS Things），覆盖了云数据中心、服务器、移动端、物联网等多个领域。作为国内唯一完全自主研发的云操作系统，飞天云操作系统于2017年获得中国电子学会15年以来首个科技进步特等奖。
二是数据库。2020年国际数据库领域权威组织TPC(Transaction Processing Performance Council）公布，阿里云自研云原生数据仓库 AnalyticDB 通过严苛的 TPC-DS 全流程测试控制工程网版权所有，成为全球性能和性价比双双领先的数据仓库。同时AnalyticDB刷新TPC-H 30TB 性能榜单，超越当前有效纪录成为全球第一，性能、性价比全球领先。2021年5月TPC再次传来好消息，阿里巴巴自主研发的数据库产品OceanBase以1526万QphH的性能总分打破TPC-H 30000GB的历史记录，拿到了OLAP（在线分析处理）世界第一。2019 年和2020年，OceanBase两次登顶世界OLTP（在线交易处理）TPC-C 基准性能测试，成为全球数据库领域唯一在事务处理和数据分析两个领域的国际技术评测中都拿到第一的中国自研数据库。在2021阿里云峰会上，阿里宣布PolarDB的开源路线图，之后不久OceanBase也宣布开源。
三是人工智能。全球10亿用户、海量实时交易、每秒十万笔处理速度、交易风险实时识别秒级响应、数百亿次个性化推荐、算法调用量每天超1万亿次等需求，为阿里人工智能技术提出苛刻研发需求，牵引着阿里在语音智能、机器视觉、决策智能等不断取得突破。达摩院自研的人工智能多模态大模型（M6），不仅扛住了60万笔/秒的全球最大瞬时流量洪峰，还使每笔订单能耗同步下降超17%，以自主可控技术支撑绿色发展。微软、谷歌、苹果、亚马逊等在人工智能上的突破，也高度依赖于海量化、实时化的商业场景去实现持续验证迭代。
四是芯片技术。通用芯片低效率、高功耗、高成本的特征不能很好地适应AI算法要求。互联网平台面对众多领域AI应用场景需求，重新精准定义、设计芯片功能。谷歌、脸谱、微软、阿里、百度等由此纷纷进入芯片领域，2011年谷歌布局AI芯片设计，2016年推出专用芯片TPU。2018年亚马逊发布首款云端AI芯片，成本降低75%。阿里自主研发NPU含光800人工智能芯片、首款5nm云端CPU倚天710、十多款玄铁系列嵌入式RISC-V指令集CPU IP核，满足客户多样性的计算需求。
五是芯片生态。近年来RISC-V架构的快速发展正推动CPU行业走向技术路线的变革拐点。采用开源模式的RISC-V架构有望改变芯片的行业格局，为我国突破国外对CPU核心IP及其生态的垄断，解决芯片行业卡脖子问题提供机遇。阿里平头哥玄铁 RISC-V 系列处理器采，覆盖从低功耗到高性能的各类场景，成功应用于微控制器、工业控制、智能家电、智能电网、图像处理、人工智能、多媒体和汽车电子等领域。玄铁系列处理器出货超 25 亿颗、拥有 150 余家客户、超 500 个授权数，并提供基于玄铁的多操作系统全栈软件及工具，构建RISC-V产业生态。
2.数字科技平台加速重构创新生态系统，是中小科技企业的孵化器和加速器
互联网平台以更高效的供需对接，一方面发挥自身头部效应，帮助中小科技企业加快技术扩散和业务成长，同时也作为基础设施为中小科技企业的业务创新和融资提供助力。
互联网平台是新技术创新的“孵化器”。亚马逊 AWS是一个聚合数万家合作伙伴的开发平台，为中小开发者提供一个直达30万用户的渠道。Salesforce开放平台聚合上万名开发者，开发了超过3000个应用程序。2019年的研究报告指出，Salesforce每赚1美元，全球生态将赚4.29美元。
互联网平台是新技术普及的“加速器”。安卓团队被谷歌收购后，很快成为服务全球20亿用户的超级移动生态系统。亚马逊支持Yap、Evi、Ivona等智能语音技术领域小而美的初创公司，通过 Alexa和Echo智能音箱服务了美国超过70%的智能音箱用户。Siri Inc作为一家斯坦福资助的创新公司，被苹果收购后集成入iOS系统，每天服务全球数亿用户。平台型技术创新生态让这些“杀手型技术”，对焦需求，迅速实现了大规模的产业化应用，从而转变成为全球产业价值链的竞争力。
3.发挥消费互联网大国优势，拉动产业互联网演进升级
中国是全球最大的消费互联网大国，也是全球最大的制造业大国，互联网平台是实现两大优势叠加、发挥倍增效应的新路径，有助于构筑中国制造业竞争新优势。
在服饰、美妆、内容、社交、餐饮、娱乐等直接服务消费者、个性化需求突出、行业集中度相对较低的领域，中国产业互联网发展水平领跑全球。互联网平台服务传统企业数字化，宝洁、欧莱雅、雀巢等国际品牌以及伽蓝等国内企业与天猫合作，把新品研发周期从平均18个月缩短到4个月。跨国公司并把中国新品研发模式向海外复制，Copy To China变成了Copy From China。
在汽车、消费电子、金融、房地产、医疗设备、制药等行业，随着行业粗放增长模式逐渐难以为继，企业越来越重视根据消费市场的变化而开展精细化的运营，企业对消费互联网理念和技术关注度越来越高，数字科技平台和传统行业的头部企业都在开展积极探索，产业互联网发展正在加速。
在能源、材料等行业集中度较高、市场竞争整体强度较弱的行业，产业互联网的发展速度较慢。但数字化 “鲶鱼”也已经开始搅动市场。比如道达尔、壳牌等国外品牌正在中国扩大零售加油业务，为了尽快开拓市场，他们已经与互联网平台合作采用更多数字化和智能化的理念和技术开展营销和服务。
4.数字科技企业是汇聚全球顶级人才和创新资源的蓄水池，以人才优势打造前沿科技竞争力
数字科技企业既有独特的市场优势，也有具有挑战性的技术难题，由此吸引了全球一流人才相继加入，在国际前沿科技领域形成了一定的人才优势。全球范围内对高端人才的争夺日趋白热化，微软、亚马逊、谷歌等国际互联网平台都是高端人才的聚集地。
中国数字科技顶尖人才较美欧差距明显。2018年，顶尖的人工智能领域的研究人员数量，中国仅相当于美欧的1/4和1/2名。每100万雇员中的顶尖人工智能研究人员数量，美国是中国的20倍左右。在人工智能、云计算、芯片、AI、量子计算、自动驾驶等领域，中国吸引全球超一流科学家仍面临诸多挑战。
三、完善平台型技术创新生态的发展环境
充分认识平台型技术创新生态的活力、价值与潜力，把平台型科技创新体系作为一支重要力量。在宏观战略规划中，把具有竞争力的平台创新生态融入国家产业发展战略规划体系中，作为发展目标的核心内容，作为战略任务的重要组成部分。在国家经济社会发展的整体战略中，为平台型技术创新生态发展营造良好的政策环境。支持平台企业承担国家重大技术专项，围绕大型平台构建研发联合体，在AI芯片、云计算、人工智能、量子计算、区块链、操作系统等领域，成立国家产学研创新实验室，支持平台企业开源社区发展，支持吸引全球顶级专业人才等。
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