2025年1月,德国联邦教育与研究部发布《技术主权研究与创新框架计划2030》,明确了德国至2030年发展和确保关键技术主权的主要目标和行动领域。具体来看,计划提出了确保技术主权的八大关键数字技术领域、四大关键工业技术领域、四大技术转移和创新领域、四大跨领域主题。其中,八大关键数字技术领域分别为:人工智能、软件工程、微电子、高性能计算、通信系统、网络安全、量子技术和光子学;四大关键工业技术领域分别为:先进材料、电池、机器人和工业4.0;四大技术转移和创新领域分别为:支持技术转移、推动颠覆性创新、构建未来价值创造方式和保障公民安全;四大跨领域主题分别为:加强环境和气候适应性、培养专业人才和青年科研人才、布局欧洲和国际合作、参与规范和标准制定。

“确保德国和欧洲的数字和技术主权,开发数字化潜力”是本届德国政府在其科技创新顶层规划《未来研究与创新战略》(2023年2月出台)中确定的重要使命之一。德国政府认为,德国和欧盟未来的繁荣在很大程度上取决于其在人工智能、数据工程、微电子等关键和新兴技术领域中的全球位势和能力,这是德国经济和创新高质量发展的先决条件。因此,德国联邦教育与研究部(BMBF)制定出台《技术主权研究与创新框架计划2030》(FITS2030),作为《未来研究与创新战略》的核心组成部分,以进一步统筹其对数字和工业关键技术从基础研究到关键应用的支持政策,加强德国在国际上的比较优势,降低关键技术领域的对外依赖。

一、FITS2030的目标和愿景

FITS2030的核心目标是确保德国和欧洲在关键技术领域的技术主权,通过促进研究与创新,加强技术转移和创新过程,解决跨领域问题,并推动欧洲和国际合作。这一核心目标可分解为两大关键目标:

一是强化技术主权,避免单一依赖。根据德国技术主权委员会的定义,技术主权是指能够随时获取并使用对实现社会优先事项和需求至关重要的关键技术,包括对技术的理解、开发、应用和创新的能力,以及在全球市场参与标准制定的能力。这意味着德国和欧洲必须有能力在未来平等地参与到国际关键技术开发和应用的过程中,并在其中捍卫自身价值观。同时,确保技术主权不意味着完全的自给自足或对国际合作和分工的否定,而是要寻求技术领域相互依赖的平衡关系,提升基础能力并确保重点技术领域的专业化,进而保证德国能够随时获得关键技术组件,明确并降低技术流失风险。

二是巩固德国在全球技术竞争中的领先地位。尽管德国和欧盟当前在科学研究和技术产出方面仍处于全球领先地位,但近年来中国和美国在关键技术领域的大力投入和快速发展已对德国和欧盟的相对地位构成挑战。BMBF的委托研究结果显示,德国和欧盟过去十年的关键技术领域全球竞争指标排名呈下降趋势。因此,德国需要在关键技术领域保持领先地位,以应对全球竞争和技术变革带来的挑战。

根据当前和未来的需求,FITS2030明确了关键核心技术发展的七大目标领域,分别是:握核心技术;加快技术转移和创新;共同参与规范和标准制定;开展欧洲和国际合作;加大机构和项目融资;确保专业人才和青年科研人才;提高环境和气候适应性。FITS2030将总体统筹研究、基础设施、创新能力和人才培养相关支持措施,同时将关注跨领域主题和创新生态建设,进而促进相互关联的深科技创新生态系统的构建。

二、FITS2030的主要支持领域

加强技术主权必须以创新生态系统理念为指导。FITS2030的支持领域将覆盖从基础研究到技术应用、再到环境建设的整个创新链,包括8个关键数字技术领域、4个关键工业技术领域、4个技术转化和创新领域、4个跨领域主题。

(一)关键数字和工业技术领域

关键数字技术是未来世界的工具,正以前所未有的速度改变人们的日常生活,涉及硬件、软件、数字基础设施等多个方面,其与其他关键技术的界限也日渐模糊。关键工业技术是工业和社会转型的重要基础,先进材料的广泛应用和基于数据的新生产方式正在重塑工业基础,催生出高度互联、数字化和气候中性的经济模式和生活方式。BMBF希望借助FITS2030对这些领域的关键技术发展给予充分支持,掌握更多技术主权。具体技术领域及发展目标和支持措施如表1所示。

表1 FITS2030支持的关键数字和工业技术领域

类别

技术领域

目标和支持措施

关键数字

技术

人工智能

(AI)

目标:构建AI生态系统,培育大型AI企业。

支持措施:制定出台《人工智能行动计划》,进一步加强AI开发和应用相关核心要素(包括数据、计算基础设施和AI专业人士),加速将AI应用至机器人、气候研究、健康和教育领域,并有针对性地支持AI初创企业。

软件工程

目标:推进软件工程能力提升、开源方法和工具开发。

支持措施:利用Software-Campus(软件校园)机制加速能力开发、利用Software-Sprint(软件冲刺)机制支持开源社区,并进一步推动相关方法、工具和能力向关键应用领域和中小企业转移。

微电子

目标:显著提升德国芯片设计能力,强化微电子领域熟练劳动力基础。

支持措施:根据《欧盟芯片法案》,加大对“从实验室到工厂”的技术转移支持,并着力构建芯片设计开源生态系统,加强微电子专业人才培养。

高性能计算

目标:提升计算能力和超级计算机使用能力。

支持措施:大力实施《数字时代高性能计算计划》,推动高性能计算设施扩展和联网化,进而提供覆盖德国全境并以需求为本的算力;与欧洲高性能计算(EuroHPC)倡议合作,将德国高斯超级计算中心算力扩展至百万兆级别,重点支持其开展大语言模型训练。

通信系统

目标:为未来通信技术构建强大的创新生态系统,与国际伙伴共同实现相关技术标准的联合设计。

支持措施:重点资助6G技术研究、开发和准备,并于2025年制定《6G路线图》,将研究成果应用于经济和社会领域,同时参与全球标准制定。

网络安全

目标:使德国在塑造安全数字世界方面发挥关键作用,并通过基础性和颠覆性创新实现对网络威胁的更强韧性。

支持措施:保护关键基础设施,确保AI系统的安全性和可追溯性,实现量子时代的加密通信,确保隐私和数据保护,有效防御网络攻击、数字操纵和虚假信息。

量子技术

目标:在量子计算机和量子传感器开发和应用方面居于国际领先地位,构建用于安全通信的高性能基础设施。

支持措施:构建量子计算机在模拟、优化或机器学习领域的试点应用基础;开展量子传感器在医疗、生产和物流中的应用试点;开发针对量子安全通信系统的技术和整体网络架构。

光子学

目标:保持和扩大德国在光子学领域的领先地位,向集成和数字光子学转型,确保获得材料平台和制造能力。

支持措施:资助光子系统研发及其在自动化生产、医疗技术、环境传感器技术和自主系统中的应用集成,研发高功率激光器,加强研究基础设施建设。

关键工业技术

先进材料

目标:通过数字化赋能先进材料研发,更加重视资源主权概念。

支持措施:于2025年制定《BMBF材料研究计划》,大力支持通过数字化材料研究加速先进材料研发;与欧盟委员会发起2024年的“先进材料倡议”对接,构建起生机勃勃、安全的先进材料创新生态系统。

机器人

目标:促进基于AI的机器人技术,使德国继续保持领先工业国地位。

支持计划:制定《机器人研究行动计划》,推动基于AI的机器人技术快速发展,并推动相关基础技术开发(如电子学、传感技术、5G/6G通信技术等),支持机器人实现新的性能。

电池

目标:实现具有竞争力、资源高效和节能的电池组大规模生产,参与国际标准制定,批量生产至少一种锂电池外的可充电电池。

支持措施:资助整个电池价值链研发,并建立电池能力集群(包括重要的研究基础设施),将创新思想和概念转化为工业应用。

工业4.0

目标:通过数字技术创新促进工业价值创造方式深度转型。

支持措施:重点支持中小企业开发基于研究的工业4.0创新和技术应用;高度关注数据空间控制与相互作用相关研究;继续开发数字孪生和系统工程,推动新商业模式问世。

(二)技术转移和创新领域

支持关键技术发展的最终目的是将其应用于有助于促进经济社会进步的优先事项中。因此,BMBF将从四方面着手推进关键技术的应用转化。

一是资助技术转移,增强创新网络建设。以网络化为导向的技术开放研发资助项目有助于催生多个学科之间的跨领域突破。BMBF致力于长期资助选定的未来集群和研究园区,以促进未来创新生态系统、价值创造链和工作岗位的创建,这些研究网络对于获得未来技术主权至关重要。下一步,BMBF将有针对性地挖掘选定区域的创新潜力,建立关键技术领域发展示范区,从而加强德国整体创新实力。当前在这一领域的支持措施包括成立德国转移与创新局、实施“技术和开放性主题验证研究(VIP+)”计划、“中小企业创新”计划、“转移桥梁”政策工具等。

二是有针对性地推动颠覆性创新。颠覆性创新将开辟新市场或从根本上改变现有市场,有助于解决重大技术、社会或环境问题。BMBF将与2019年成立的联邦颠覆性创新局(SPRIND)开展合作,共同支持具有颠覆性创新潜力的技术研发项目。特别是在一系列针对SPRIND的法案于2023年生效后,其能够为创新者提供量身定制的支持,将颠覆性的创新想法化为现实。联邦政府还将在持续评估的基础上,进一步改进SPRIND的支持和运行机制。

三是构建未来的价值创造方式。德国政府于2024年发布《未来价值创造专业计划》,旨在弥合关键技术与转移之间的鸿沟,并通过商品、服务和商业模式促进技术在经济社会中的应用。BMBF将持续更新这一计划,在各个行动领域开发新的商业模式,提高资源利用效率,并将社会技术创新整合到各领域发展过程中,其中工业4.0将是所有价值创造领域的核心。

四是保障公民安全。公民安全研究是德国技术转移和创新资助重点领域之一。为确保德国在公民安全领域的行动不受限制,安全解决方案必须基于国家可自主控制的关键数字和工业技术。同时为有效应对威胁,需要及时识别并避免关键依赖。为此,德国联邦政府已制定《公民安全研究计划2024—2029》,旨在开发社会技术安全解决方案,强化国家和社会未来采取行动的安全和能力。

(三)跨领域主题

FITS2030高度关注四大跨领域主题,这些主题涉及获得各关键技术领域技术主权的共性问题,对资助计划的成功意义重大。

一是加强环境和气候适应性。没有广泛的关键技术基础,就无法实现气候中性的经济发展。BMBF将在所有关键技术资助计划中融入对环境和气候中性技术解决方案的研究,资助项目承担方必须展示新技术解决方案与旧方案相比对环境或气候保护的贡献。

二是培养专业人才和青年科研人才。德国政府将从全教育阶段入手,培养更多适应未来关键技术发展的专业人才和青年科研人才。同时,将注重提高公民的数字化和数据能力,通过《MINT行动计划2.0》鼓励更多公民从事STEM相关工作,通过《专业人才战略》改善未来职业培训和继续教育,更大力度吸引STEM学科的国际留学生和国外专业人才,并在关键技术领域大力支持青年科研人才。

三是战略性布局欧洲和国际合作。BMBF致力于通过欧洲研究区、欧盟研究与创新框架计划、尤里卡计划等机制长期确保欧盟的技术主权,加强关键技术能力。同时,德国仍将扩大与欧盟外第三国的研究和创新合作,利用多边论坛塑造和促进技术合作,但将更加关注研究安全。

四是积极参与规范和标准制定。德国政府认为,标准化问题必须在研发阶段就进行考虑,BMBF将继续与联邦经济与气候保护部、德国标准化研究所等合作伙伴进行密切交流,加强标准化在创新过程中的作用。此外,BMBF正在促进大学和继续教育主体将标准化融入其教学模块中,鼓励相关主体更广泛地参与到国际标准制定中。

三、对FITS2030的评价

近年来,德国经济增长陷入停滞,此前的传统优势产业在新的国际形势下显示出颓势,亟需能够有效拉动经济的新增长点。在这一背景下,德国联邦政府意识到关键和新兴技术的重要性,自前任默克尔政府开始提出并不断强调“技术主权”。但德国乃至整个欧洲在当前新兴和关键技术领域国际竞争中表现不佳,虽整体科技创新实力仍然雄厚,但进步缓慢,缺少重大创新成果和具有全球影响力的新兴企业,有被中美拉开差距的风险,特别是德国在尖端技术领域的发展速度甚至已经低于世界平均水平。

本次FITS2030的出台是德国联邦政府首次明确提出“技术主权”的内涵和所涉及的技术领域,展示出德国在未来中长期内将重点关注和支持的关键技术和配套政策。该计划是对此前分散的支持政策的统筹和完善,具有明确的发展目标和评价标准,强调应用导向,特别是其中提出的跨领域主题将对德国科技创新的各个领域产生影响,展现出联邦政府推进关键技术发展取得实质性进展的决心和愿景。但对“技术主权”的强调必定会使德国未来在关键领域合作方面更加谨慎,研究安全和风险问题将成为其开展合作的重点考虑因素,恐对与中国的科技创新合作产生不利影响。

编撰:中国科学技术信息研究所 孙浩林

审校:中国科学技术信息研究所 张丽娟

来源:《科技参考》2025年第6期

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