先进制造业的产业和技术领域

（一）先进制造业的产业和技术领域

发展先进制造业致力于来一个熊彼特式的创造性破坏，建立一个全新的、超过现有世界水平的制造业结构，以保持美国在国际上独一无二的竞争力和霸权。我们首先看看美国发展先进制造业政策中意涵的产业和技术领域。

清洁能源产业。这是一个重中之重的产业，美国政府自2008年金融危机以来的重要法案、总统经济报告、总统国情咨文以及政府决策咨询报告中，都无一例外地强调要大力发展和支持这个产业，政府因此投入了巨额研发资金。美国政府坚信:领导清洁能源的国家将领导全球经济（2012财年预算）。奥巴马提出到2035年，80%的电力来源于清洁能源资源。清洁能源产业包括的范围比较广，如风能、太阳能、地热，电池和能源储备，智能电网和能源输送，房屋的节能和保暖等。

新能源汽车。汽车产业是美国制造业的传统支柱，在使用信息技术、节能减排和安全驾驶的要求下，正在进行着一场历史性的转型。例如，美国政府2008年设立“先进技术车辆制造计划项目”，国会拨巨款给予支持；2009年“复兴法案”中列出给插电式电动汽车及电池提供补贴；能源部设立专门的车辆电池和能源储备技术创新研究中心；奥巴马提出到2015年要有100万辆先进车辆在路上行驶。

生物技术和纳米技术。《复兴美国制造业框架》指出，新兴的生物技术和纳米技术被认为能够为未来几十年经济增长提供主要的、新的平台，美国政府正在培育这些有前景的领域。生物技术是一个资本密集和高生产率的工业，企业能够把新颖的生物材料、高通量生化过程和基因技术用于药物的智慧设计和工农业的化学药品。纳米技术是一个幼稚产业，是一个未来几十年在创造工作和财富中具有关键作用的产业之一。纳米技术几乎应用于任何事情，从化学制造、计算机芯片、医疗设备制造到食品技术。美国政府设有专门的国家材料基因组计划和国家纳米计划，汇集全国的科研力量以研发相关技术。

除上述产业外，《复兴美国制造业框架》还把钢铁和航空航天产业列为未来快速增长的产业。因为钢铁业正在转型为现代的、高科技的、绿色的和具有全球竞争力的产业；航空航天业今天仍然是美国经济中一个强大和关键的部门，2011年到2020年，航空航天制造业预期增长24%，能为美国人增加超过10万个高收入的工作。

《确保美国先进制造业领导地位的总统报告》（2011年）给出了两个原则性的先进制造业领域:使用信息技术和尖端科学技术的制造业。《捕捉国内先进制造业竞争优势的总统报告》（2012年）中提到如下11个先进制造技术领域:先进的传感、测量和过程控制技术，先进材料的设计、合成与加工，可视化、信息学和数字制造技术，纳米制造，可持续制造，柔性电子制造，生物制造和生物信息学，累计制造，先进制造和测试设备，工业机器人，先进成型和合成制造。我们还看到，美国2014财年中对科学和技术优先支持的领域有以下几个:先进制造（如机器人、材料开发、累计制造），清洁能源，全球气候变迁，影响决策和管理的研究，信息技术（如大数据革命），纳米技术，生物技术，科学、技术、工程和数学教育，创新和商业化。

除了从现有技术前景中能够明确的这些产业外，美国政府及其决策咨询部门相信，随着科学发现和大量新技术的开发，还会衍生出一些新的产业和出现能够改变现有产业形态的新技术。

这些技术及其潜在产业应用有的已经存在，但还没有进入大规模的产业化以替代现有产业的阶段。作为现有制造业结构的未来替代者，它们的先进程度只有放到由历史和现实构成的坐标中才能给予判断。

表3.2　技术—产业变迁的历史经验

资料来源:弗里曼等:《工业创新经济学》。本表根据原表做了简化。

一项新技术或者新产品的发明和完善在有规模地进入市场之前就已经进行了几十年、甚至更长时间的研发了，从其迅速且有规模的应用于其他领域到出现衰退大约要经历50年，从19世纪以来几次革命性的技术变革都具有这个特征（表3.2）。按照这个历史经验，目前的世界技术—产业处于以下两个状态。

第一，发端于20世纪80—90年代的信息和通讯技术革命正在快速地向其他领域扩展。如第一台计算机在1936—1941年就在德国制成了，直到80—90年代，更加迅速地扩散进入服务业的迹象才增强（弗里曼等，2004年）。如果从80年代算起，按50年的生命周期计算，信息和通讯技术向其他领域快速扩展到今天已进行了32年；如果从90年代算起才22年。这表明信息技术革命仍处于对其他产业影响的黄金阶段，还要发挥约20—30年（2030—2040年）的作用。在这个周期的起初阶段，也就是信息技术刚刚兴起的时候，它所引起的技术变革主要发生在本领域内，对其他产业部门和领域影响还不是很大。麦迪森（2003年）批评所谓的“新经济”有些夸大其词，他引用权威性的研究指出:在计算机和通讯部门中加速的技术变化主要影响了这些部门所生产的产品，没有证据表明信息技术的生产已经对其他产业产生了影响或外溢效应。“从长期来看，当新的技术被完全吸收的时候，可能就会对经济的其他部门产生明显的外溢效应。”今天正当其时，我们已经看到，信息和通讯技术已经不再局限于办公和生产的自动化领域，正在快速和大规模地向其他产业领域渗透，并涌现大批新技术和新产品，如云计算（大数据）、智慧城市、智能电网、无人驾驶汽车、移动智能终端、社交网络、可穿戴设备（如谷歌眼镜）等等。这些因向其他领域扩展而出现的新技术、新产品和新服务正在塑造着新的产业模式、商业模式、工作模式和生活模式。目前流行的“新工业革命”的观点，阐述的就是信息技术应用于其他领域可能出现的种种未来情景，并没有真正反映符合表3.2所揭示的技术—产业演进的历史逻辑所指向的未来技术—产业革命。^[5]

第二，新一波的技术创新和产业革命正在推进。新一波技术创新及其引发的革命性变化并不是在前一波技术创新效应完全消失之后突然出现的，而是在前一波技术创新还在发挥作用的过程中就已经孕育并出现了，这往往反映在技术领先的国家和企业正在着力投资的新领域。作为当今世界技术最先进的国家，美国政府着力推动的先进制造技术和先进制造业就处于这个阶段。美国企业界当前最活跃的技术创新领域有:一是清洁能源技术的大规模开发和推广应用。根据美国国家科学基金会（NSF，2010）统计，2008年，为追求提升燃油效率、研制电动汽车和替代内燃机等，美国汽车公司投入研发的费用达到30亿美元；半导体产业也投入了30亿美元用于能源技术的研发。二是生物和健康技术领域，包括转基因作物、疾病管理、人类机能增进等。美国是最大的生物技术和健康技术R＆D投入国，前者占美国企业研发投资的7%，拥有6213家生物技术企业；后者占GDP的0.3%以上，世界上前20个ICT、生物技术和纳米技术专利的集中地区中，美国有11个（OECD，2012）。

我们认为，上述两方面正是当下和未来世界制造业发展的两个根本趋势:一个是，利用信息和通讯技术改造传统制造业，使传统制造业变得更加信息化、节约能源、降低消耗、效率更高；另一个是，先进制造技术正在研发中，其中的一些已经应用于制造（如3D打印），将催生出新的制造业。这两个趋势都在塑造着全新的制造业形态和商业模式，新的产业革命正在快速的酝酿，也许很快就要爆发。