数字经济：内涵与路径

三、奠定数字生产力发展的基础：新基建

党中央提出的加速新基建的战略举措，为中国数字经济的进一步发展、传统产业的数字化改造提升、核心技术研发能力的增强奠定了坚实的基础。作为数字经济、智能经济、生命经济这些人类未来文明的技术支撑，新基建主要包含以下三个方面内容。

（一）信息基础设施

信息基础设施，也就是数字产业化所需要的软硬件基础设施，包括通信网络基础设施、新技术基础设施、算力基础设施等。根据工信部有关机构测算，2020年我国数字产业化规模达到7.5万亿元，占GDP比重的7.3% 。随着新基建战略的进一步推进，数字化平台的各组成部分，包括5G网络、大数据、人工智能、云计算、区块链等在内的每一项数字产业都将在今后5年内产生万亿元级的基础设施投资，并都将产生巨大的经济效益。

以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施是我国数字经济建设的重要支撑，是布局数字生产力的关键所在。目前我国已建成了世界上最大的5G网络，截至2022年3月31日，我国已建成5G基站155.9万个，5G网络已覆盖全国所有地级市和县城城区。工业互联网已延伸至45个国民经济大类，目前全国“5G +工业互联网”在建项目达到2 400个。虽然通信网络基础设施建设成绩斐然，但也要看到，该类基础设施在数字经济时代建设的关键还是在于应用创新，也就是要在新型网络基础设施上跑新业务、新模式，并创造新价值。对大量传统产业而言，只有商业模式创新才能抓住通信网络基础设施建设的机遇。

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以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施，是支撑新数字生产力的基础设施，它的建设将形成这些生产力的规模化应用，并加速数字生产力与传统产业的深度融合。人工智能技术的不断进步，需要跨地域、跨行业的数据库、算法库，这些基础设施可以是开放式的平台，也可以是行业智能化转型的支撑。例如，云计算已经成为时代发展的方向，云计算基础设施也从单纯的云算力提供，开始向行业的云应用、云创新发展，并开始创造大量数字企业、数字产业链、数字产业生态的新运营模式。

以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施，是数字经济发展的动力设施。2022年2月17日，国家发改委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局联合印发通知，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏8地启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。至此，全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动。“东数西算”工程是算力基础设施建设的一项重要工程，国家发改委相关负责人表示，实施“东数西算”的重要意义体现在四个方面。一是有利于提升国家整体算力水平，通过全国一体化的数据中心布局建设，扩大算力设施规模，提高算力使用效率，实现全国算力规模化、集约化发展。二是有利于促进绿色发展，加大数据中心在西部的布局，将大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部绿色能源，同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率。三是有利于扩大有效投资，数据中心产业链条长、投资规模大、带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设，将有力地带动产业上下游投资。四是有利于推动区域协调发展，通过算力设施由东向西布局，将带动相关产业有效转移，促进东西部数据流通、价值传递，延展东部发展空间，推进西部大开发形成新格局。

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（二）融合基础设施

融合基础设施，也就是传统产业数字化，尤其是传统基础设施行业数字化转型所形成的新型基础设施。如前所述，数字化平台不仅自身能够形成庞大的产业，还能够对传统产业进行赋能增效，改造升级，从而产生巨大的叠加效应、乘数效应。中国的工业产值在90万亿元左右，假设通过数字化转型提升5%的效能，每年就能在不增加其他原材料投入的基础上，产生四五万亿元的增加值；此外，中国的服务业大约有150万亿元的销售额，假设通过数字化转型提高5%的效能，就能产生七八万亿元的增加值。这种产值的增加都需要改变城市、产业运行的基础设施，使原有的交通、能源等基础设施与数字技术深度融合，以支撑大量新型的运营模式。

发展融合基础设施的关键在于运营模式的创新。以城市交通基础设施为例，城市公交作为便民出行的基础设施，其原来的主要运营模式是把乘客从一个地方运送到另一个地方，因为具有公益性，所以公交公司基本上要靠政府的财政补贴运营。按照融合基础设施的建设思路，城市公交做了数字化转型升级后，其所承载的城市功能在位移功能基础上，又增加了城市客流数据采集功能和客流流量引导分配功能。这些数字化功能与传统公交叠加，就会使公交变成城市客流数据的运营公司，从而在数据经营中找到大量的机会。有了运营数据的盈利，一方面，公交基础设施可以给老百姓提供更加低廉甚至免费的出行服务，让老百姓有数字时代的实实在在的获得感；另一方面，公交也不再是地方财政的负担，反而可以成为地方经济价值创造的新领域。

能源基础设施经过数字化转型升级，也不再只是在能源系统中应用数字技术做传统业务，而是要不断创新能源系统的运营模式，延展其服务内涵。比如城市燃气行业，现有的城市燃气企业最主要的任务就是保障城市能源供应、维护燃气系统安全。应用数字技术对这一设施进行改造，可以大大提升这些传统业务的数字化水平，提高供应效率和安全水平。同时，我们要看到，数字技术也为城市燃气企业带来了海量数据，并可以基于这些海量数据创造大量的应用场景。比如居民家里的燃气表如果能变成可交互、可联网的智能燃气表，那么每一户居民的厨房将会被激活，燃气公司就拥有一张直达每个家庭厨房的数据网络，这一网络也势必给燃气公司带来巨大的数字运营空间。

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（三）创新基础设施

创新基础设施，有助于完善中国的创新体系，用科技创新、产业创新和制度创新，推动中国引领第四次工业革命。2021年10月，中共中央政治局就推动我国数字经济健康发展进行集体学习，习近平总书记指出，“要加强关键核心技术攻关，牵住自主创新这个‘牛鼻子’，发挥我国社会主义制度优势、新型举国体制优势、超大规模市场优势，提高数字技术基础研发能力，打好关键核心技术攻坚战，尽快实现高水平自立自强，把发展数字经济自主权牢牢掌握在自己手中”。

新基建战略的重中之重，就是创新基础设施。过去中国的创新更多体现在引进海外基础研究成果——“从1到N”的创新上，在“从0到1”的原始创新、基础创新、无中生有的科技创新方面相对不足，然而关键环节的技术是买不来、讨不来的。新基建战略的重要意义，就是要加快布局一批以大科学装置和大试验平台为代表的创新基础设施，通过加大研发投入、加强基础性的原始创新、促进科研成果转化等措施，破除我国在数字经济发展中存在的薄弱环节，力争在世界科技前沿取得突破。

首先，要加大“从0到1”环节的基础研究投入。尽管2021年我国研发投入总量突破2.79万亿元，占GDP比重的2.44%，研发投入总量已经位居全球第二；但是投向较为分散，一些需要长期投入的关键性基础研究领域缺乏足够的投入。2021年全国基础研究经费为1 696亿元，基础研究投入仅占研发投入总量的6.09%，与全球主要创新型国家多为15%\~20%的投入相比差距较大。因此，要切实加大基础研究投入，将

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基础研发投入从2021年的6%，到2025年逐步提高到8%，争取到2035年达到20%，与全球主要创新型国家持平。

其次，研发要围绕数字经济发展中迫切需要解决的问题。具体来说就是要着力于科研攻关，消除从“万物发声”迈向“智慧网联”，进而实现“数字孪生”的过程中，在芯片、传感器、通信、操作系统、工业软件和算力六个领域存在的薄弱环节，避免出现关键领域被“卡脖子”的局面。

再次，研发要面向世界科技前沿。中国不仅要补齐关键科技领域的短板，还要主动进行超前研发，力争在世界科技的最前沿取得新突破，尽快掌握一批“人无我有”的尖端科技，对其他国家在某些领域对我国“卡脖子”的行为进行均衡威慑。只有在科技领域形成均势，才能避免在科技博弈中处于被动，达到以斗争求合作的战略目的。人类科技最终是要在国际科技合作中不断发展和进步的，中国将以更加开放的姿态，参与并加强国际科技合作。

最后，在创新体制上要进一步深化改革，畅通科技成果转化链条，努力将科技成果转化率由现在的10%左右提高到30%甚至40%，打造基础研究、区域创新、开放创新和前沿创新深度融合的协调创新体系，进一步激发全社会的创新创造的动能。

新基建将助推中国引领第四次工业革命——数字革命。因此我们必须要从文明更迭的角度，理解、把握好习近平总书记所讲的“百年未有之大变局”，围绕党中央提出的新基建战略，抓住机遇谋发展，在努力弥补中国在科学技术上的短板的同时，在社会经济领域同样要突破短板，创新数字经济理论和实践，通过新型基础设施建设孕育全球领先的数字生产力，用先进的数字生产力让中国能够成为第四次工业革命的引领者。

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四、我国数字生产力领域存在的短板

数字生产力融合、赋能传统产业，涉及大量核心技术、核心硬件装备、高端软件产品的突破。在这方面我国仍然存在不少短板。

（一）高性能芯片

芯片是现代数字经济的核心基础和物理载体。我国在芯片设计、芯片封装测试的某些领域已经赶上世界先进水平，但是高性能芯片制造方面仍然薄弱，具体体现在EDA（电子设计自动化）工具、核心原材料和半导体设备等方面的短板。

首先是EDA工具领域，EDA工具的使用贯穿了芯片设计、制造和封测，一旦受制于人，则整个芯片产业的发展都将受到极大限制。目前全球EDA行业处于绝对领先的是新思（Synopsys）、楷登（Cadence）和西门子EDA（收购Mentor），三大巨头的市场占有率高达80%，我国芯片设计和制造长期依赖这三大巨头；虽然近年来国内领先的EDA企业在部分类型的芯片设计和制造领域实现了全流程覆盖，在部分点工具领域取得了一定突破，跃居全球第二梯队，但整体技术水平距离国际巨头尚有较大差距。

其次是原材料，中国自主研发不断跟进，但在最高端产品研发方面仍有待提升。比如，大尺寸硅片是高性能芯片最核心的原材料，工艺技术门槛极高，呈现高度垄断格局，逾九成市场份额被信越化学、环球晶圆、胜高和SKSilitron占据（特别是大部分轻掺杂的8英寸 片以及超过95%的12英寸片）。我国大陆的大尺寸硅片起步较晚，技术累积相对不足，缺乏核心设备特别是晶体生长炉，不过随着近年来的不断发展，已经有公司实现了核心晶体生长设备的自主可控，从而实现了从8英寸硅片到12英寸硅片的国产化，逐步向全球用户供货，而且正在加速突破更大尺寸的18英寸晶体生长技术。再如光刻胶，高端半导体光刻胶长期被东京应化、JSR、住友化学等日企以及陶氏化学、默克等欧美企业所垄断，目前我国虽然成功研发g线（第一代）、i线（第二代）、KrF（第三代）和ArF（第四代）光刻胶，但最高端的EUV光刻胶（第五代）仍处于早期研发阶段。

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最后，我国在半导体设备领域实现了部分国产化，但最核心的设备仍然差距明显。具体来看，我国半导体去胶设备已实现较高水平的国产化；刻蚀机方面与国际先进的水平差距正不断缩小；清洗设备、薄膜沉积设备、离子注入机等方面实现了少量的国产化；涂胶显影机、CMP（化学机械抛光）设备已研发成功且实现量产供货，打破了外资垄断；但是高端光刻机仍然处于空白。光刻工艺直接决定芯片制程和性能，是芯片制造环节最关键的工艺步骤，而光刻机是核心设备，处于高度垄断状态，其技术含量之高、结构之复杂，被誉为“现代工业皇冠上的明珠”，尤其是最先进的EUV光刻机，仅荷兰的阿斯麦（ASML）能够量产。中国的高端光刻机完全依赖进口，且最先进的EUV光刻机属于被“封锁”状态，自主研发的光刻机虽然取得了一定进展，但在制程上仍然有差距，实现追赶任重而道远。

（二）智能仪器仪表、传感器

检测、显示信息的智能仪器仪表、检测终端是“万物发声”的关键。要在五大性能指标上达到要求：一是灵敏度，二是准确性，三是可靠性，四是能耗，五是安全性。如果没有以传感器和检测芯片为基础的高性能智能仪器仪表、检测终端，智能制造就是空中楼阁。我国在这方面与欧美、日本的差距，比芯片领域的差距还要大。有数据显示，美国的仪器仪表、检测系统的产值只占工业总产值的4%，但却带动美国60%的工业实现了工业自动化。

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如果将云计算、人工智能、大数据、移动互联网组成的数字综合体类比为一个智慧人体，那么传感器就是这个智慧人体的感官和神经末梢，能够准确、及时地感知到“万物发声”，并转化为易于识别的数字信息。传感器行业属于技术密集型、知识密集型行业，需要长期研发的沉淀和积累。目前全球的传感器市场主要由美国、德国、日本等国的少数几家公司主导，博世、霍尼韦尔、德州仪器、飞思卡尔、飞利浦、意法半导体等企业的市场份额合计超过60%。我国传感器产品多集中在中低端，高端智能传感器产品比如各类MEMS（微机电系统）传感器的自给率不高；在核心制造技术、工艺装备和人才储备上，距离国际领先水平尚有差距。

（三）移动通信技术

5G是“万物万联”的纽带，具备高带宽、低延时、高速度、低能耗、高可靠性五大性能。我国的5G在关键指标、基础性技术、网络架构设计、国际标准制定等方面均实现了率先和主导，但也存在着核心元器件、通信芯片制造等基础硬件受制于人的情况。下一步，我们还需要进一步丰富应用场景，加速推进5G赋能千行百业，支持各种应用创新。同时，按照移动通信每10年更新一代的发展规律，前瞻布局6G（第六代移动通信技术）网络技术储备，确保我国在下一代通信技术中的领先优势。

（四）操作系统

5G能够实现万物万联，但是要把各种应用与终端有机糅合到一起，则需要操作系统，可以说操作系统是“人机互动”的底座。作为管理硬件和软件资源的基础软件，操作系统的主要功能包括管理处理器的进程，合理地分配计算资源；管理存储空间内的数据；管理硬件设备；管理文件系统；以图形界面、语音互动等方式协助进行人机互动等。

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长期以来，PC端操作系统微软一家独大，苹果的MacOS系列占据少量份额；移动端操作系统由谷歌的安卓、苹果的IOS垄断；总体而言，我国在操作系统层面一直处于受制于人的局面。

在物联网下的产业互联网领域，应用形态更为丰富，应用场景更为分散，终端呈现海量碎片化的格局，对操作系统提出了全新的要求。在这一领域，中国操作系统取得了一定的突破，出现了一些自主研发的操作系统厂商和相关生态。比如，华为的鸿蒙作为面向物联网和万物万联的全场景分布式操作系统，为不同设备的智能化、互联与协同提供统一的语言，未来有望实现跨终端的协同体验。2021年9月，华为与国家能源集团联合发布了适用于矿山管理场景的矿山鸿蒙操作系统，破除各类采矿设备之间的信息壁垒，提高生产效率，而且与手机、智能穿戴等终端互联互通，进行更加精确的环境感知、人员定位、健康检测，提高井下作业安全性，是鸿蒙操作系统在工业领域的一次新突破。但是，目前国产操作系统要实现在更广阔物联网场景下的应用，仍然面临适配性不足、生态不完整等问题。

总体而言，我国还要进一步加大操作系统的研发强度，扭转智能制造的“底座”受制于人的局面。

（五）工业软件

工业软件是智能制造、工业4.0的大脑。与发达国家相比，我国工业软件起步较晚，技术储备不足。有数据显示，中国工业软件产值仅占全球产值的6%，与我国工业产值全球第一的地位严重不匹配，而且高

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端工业软件领域主要由外资主导。

具体来看，工业软件可以大致分为研发设计类，包括CAE（计算机辅助工程）、CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）和之前提到的EDA等；生产控制类，包括MES等；运营管理类，包括ERP、CRM等；嵌入式软件，比如嵌入式操作系统、嵌入式应用软件等。从总量上看，我国工业软件的产值与我国的经济规模、工业产值不相匹配；而从结构上看，自主研发的工业软件很多都集中在运营管理类，在更加核心的研发设计类软件上与国外领先企业的差距则更大。比如CAE类软件完全被海外产品垄断，欧美的Ansys、Altair、海克斯康（收购MSC）等公司占据了超过95%的市场份额；CAD类软件，西门子、达索、PTC、Autodesk等欧美企业也占据绝对主导。虽然国内产品取得了一定的进展，但还存在研发投入不足、教学和科研被国际软件巨头深度捆绑、商业转化不足等问题，需要持续进行突破。

工业软件并不单纯是一种信息化工具，其本质是将各类工业场景下总结出来的知识和经验以软件为载体进行保存和沉淀，并在相似的场景中进行利用。因此，工业软件的水平与工业的先进程度直接挂钩。从这个角度上讲，要求工业软件在短时间内全面追赶甚至超越国际领先水平并不现实，但是实现关键工业软件的自主可控的确十分必要。2021年10月，中共中央政治局就推动我国数字经济健康发展进行集体学习，习近平总书记对工业软件的发展做出了重要指示，“要重点突破关键软件，推动软件产业做大做强，提升关键软件技术创新和供给能力”。

（六）算力

支撑“智慧网联”的还有算力。通过“万物发声”、万物万联会产生各种各样的大数据，包括整个空间泛在的数据、老百姓消费生活的数据、企业生产运营的数据，数据在使用时叠加新的数据，形成数据库的存储、通信和计算的问题。如果说工业互联网、产业互联网、数字经济的基础的条件是能使“万物发声”的检测，促使万物互联的纽带是5G通信，那么实现人机互动、智慧世界的关键就在于算力，在于由大数据、云计算、人工智能、区块链等数字化综合体形成的算力。

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