第四次工业革命中的核心技术是什么

每一次工业革命都会出现一个，或是少数几个“牵一发而动全身”的颠覆式技术创新，比如历史上的蒸汽机、铁路、电力开发、内燃机和汽车、飞机、无线电和电视、计算机。“第四次工业革命”中的核心技术又是什么？

大国兴衰与工业革命

国家何以兴衰？答案在于能否在历次工业革命中取得领导地位，而这又取决于能否在核心技术领域取得突破。第一次工业革命——蒸汽时代——英国；第二次工业革命——电气时代——德国和美国；第三次工业革命——信息技术、新材料、航空航天等——美国；科技创新与经济中心从英国逐步向欧洲大陆和美洲大陆迁移。谁能主导正在发生的“第四次工业革命”？

工业革命的成果和爆发力是累积性的，而非彼此孤立，但“先发优势”与“后发优势”并存。传统工业强国虽然在“旧革命”的核心产业、工艺或流程上拥有“先发优势”，不过这种优势也可能成为技术创新和制度创新的“拦路虎”。

一方面，工业革命的核心产业会不断更替；另一方面，传统产业会被新的生产方式、生产工具或营销模式加以改造；甚至，传统产业的某一个核心元件的创新，也会带来整个产业链的重组，从而使得生产或研发中心在全球范围内的迁移和利益的重新分配。从福特和通用到丰田与现代，或者是到微软、谷歌、Facebook、腾讯和阿里巴巴；从沃尔玛到亚马逊；从诺基亚、摩托罗拉到iPhone；从CD到iPod；从柯达到佳能和尼康；从传统铁路到高速铁路……

核心产业的变迁，从道琼斯工业平均指数的标的公司可窥见一斑。始于1884年，道琼斯股票价格平均指数是目前全球最具权威性，也是最具“指南针”意义的一种股票价格指数。原因之一在于它选用的股票都非常具有代表性，标的公司都是行业内的“领头羊”。为了保持这一特点，道琼斯公司对其编制的股票价格平均指数所选用的股票经常予以调整，用具有活力的更有代表性的公司股票替代那些失去代表性的公司股票。自1928年以来，标的公司已有30次更换，几乎每两年就有一次。至2018年6月26日，“百年老店”通用电气也被剔除出局，从而也宣布该指数的原始成分股全军覆没。

这是一个时代的终结，同时也是另一时代的开始。令人好奇的是，这会是怎样的“另一个时代”？

答案就在于正发生的“第四次工业革命”——5G、数字化、机器人、人工智能、生物医药、先进制造业、量子信息科学……

每一次工业革命都会出现一个，或是少数几个“牵一发而动全身”的颠覆式技术创新，比如历史上的蒸汽机、铁路、电力开发、内燃机和汽车、飞机、无线电和电视、计算机。“第四次工业革命”中的核心技术又是什么？事前我们只会有一个概率分布，但从大国博弈的维度来看，则不能从概率的视角来看问题。答案或许是，“一个都不能少”——至少在分出胜负之前，这个答案都是成立的。正如德国在最新发布的《国家工业战略2030》（下称“德国战略2030”）中所说的：“德国经济必须能够经受住所有主要领域的全球竞争，特别是在关键技术和突破性创新方面”。在产业链的生产模式当中，任何一个环节都是核心环节，从而必须有安全的替代品，它必须来自本国或紧密的盟友。

中美德三足鼎立

工业在一国国民经济中的重要性，不能仅从其占GDP的比重来判断。但若其占GDP的比重在不断下降，则可以说明它的地位在被削弱。美国二战之后的故事就是如此，虽然制造业总产值仍在上升，但制造业产值占GDP的比重在不断下行，吸纳的就业人数占比也在下降（如图1所示）。从而，制造业劳动者的收入份额也在被压缩。

图1：二战以来，美国制造业就业占比不断下降（农业除外）。数据来源：美国劳工统计局

人们常以第三产业占GDP的比重来衡量一个经济体的现代化程度，这容易让人忽视制造业对于国计民生，特别是大国博弈的重要性。

从全球产业链的角度来看，中国、美国和德国已经分别成了亚洲、美洲和欧洲的贸易中心。图2中的泡沫大小代表了一个国家或地区在世界贸易中以附加值（出口加上进口的附加值）计算的份额。两个泡沫之间的连线的粗细衡量了双边贸易附加值的规模（所有经济体之间都有双边贸易流动，但图示没有展示占世界贸易总额0.2%以下的贸易流）。可以看出，中国在全球贸易中的地位，已经超越了美国和德国，但在区域贸易，美国和德国仍居核心地位。

图2：中美德在亚洲、美洲和欧洲的贸易进出口规模。资料来源： IMF；OECD说明：CHN：中国；USA：美国；DEU：德国；OEM：其他新兴市场；DAE：其他亚洲经济体，如中国***、中国香港、印尼、马来西亚、菲律宾、新加坡和泰国。

在未来的产业竞争中，“规模是关键”，正如德国《国家工业战略2030》所强调的一样。未来，规模即效率。这是因为，在前几次工业革命产生的技术进步——如交通运输工具和互联网等——的加持下，生产和产品（或服务）的边界几乎被无限拓展了。在很多领域，垄断不再等于低效，“赢家通吃”反而与经济效率相融。这在互联网平台竞争中表现得尤为明显，“先发优势”特别显著，“价格战”几乎是平台型企业的必经阶段，目的就是“规模”。“互联网+”这种模式创新的门槛极低，真正的门槛在资本，因为有资本才能赢得市场份额。达到一定规模之后，才能获得“自然垄断”的地位，才能实现盈利。而且，一般来说，这个“规模”的门槛往往比传统产业高许多。所以，平台型企业，无论是综合型的，还是垂直领域，常见寡头结构。

2月12日，美国参议院小企业和企业家委员会主席马可•卢比奥（Marco Rubio）向参议院提交的一份最新报告中，重点评估了中美两国制造业不同产品的出口份额。图3比较了两国重工业产品——如航空航天、机动车、轮船、机械装备、高科技产品、人造金属制品及铁路装备——的出口增长指数，中国遥遥领先，17年间，最低涨幅为5倍，排名前三的航空航天、机动车和轮船的出口数量增加了10倍以上。

图3：中美重工业产品出口增长指数（2001=100）数据来源：OECD

图4为报告选取的32种高附加值资本品在全球出口中所占的份额。截止到2017年，中国已经赶上了美国。

图4：中美在32种高附加值资本品的全球出口市场份额 数据来源：UN；ITC；美国参议院小企业和创业委员会报告

说明：32种高附加值资本品的清单分布在HS编码中的82-到90-之间，比如汽轮机、自动推土机、变压器等，多为机械制造设备。

如图5所示，在信息和通信技术（ICT）产业，无论是中间品，还是资本品的出口，中国都已经在2004年前后超过了美国。或许这也是为什么中美在该领域的争夺尤为激烈的原因。

图5：中美ICT产品中出口总额（2001-2017）数据来源：OECD

美国2018年的各项举措是在阻隔技术转移的渠道。逻辑上来说，只有等到此步骤完成之后，美国政府才能安心发展科技。目前，特朗普政府同样制定了产业政策扶植“国家冠军”。

从最新的文件来看，2019年2月7日，白宫科学与技术政策办公室（White House Office of Science and Technology Policy）发表文章——《美国将主宰未来的工业》，将人工智能（AI）、高端制造业（Advanced Manufacturing）、量子信息科学（Quantum Information Science，QIS）和5G四大产业纳入其中。自特朗普上台以后，美国加快步伐，目前已经在各个领域形成了全面的战略布局。比如特朗普的首份《国家安全战略》（2017）首次将AI纳入其中；针对高端制造业和量子信息科学，美国国家科学技术委员会分别于2018年10月发布了《国家在先进制造业的战略规划》（National Strategic Plan on Advanced Manufacturing）和2018年9月发布了《国家在量子信息科学上的战略概述》（National Strategic Overview for Quantum Information Science），特朗普还签署了《国家量子倡议法案》（National Quantum Initiative Act）；美国在5G领域的布局和争夺更为明显。

当然，视野不能只局限于中国和美国。就欧盟诸国而言，欧盟并非真的与美国“穿同一条裤子”。历史上与美国最亲密的英国正陷于脱欧困境中而无法自拔，而且法国和德国一直对美英关系心存芥蒂，担心美国会通过英国干扰到欧盟决策的独立性；法国历来与美国貌合神离，是美欧离心力的重要推手；而作为欧盟领导者的德国，即使因为历史原因而对美国礼让三分，但在核心的原则性问题上，仍然会从德国和欧盟的立场上来做出“政治正确”的选择的。

正如美国的新保守主义者罗伯特•卡根（Robert Kagan）在2002年发表于政策评论（Policy Review）上写道：“不要再假称欧洲人与美国人拥有共同的价值观，或者假称他们拥有同一个世界。在解答有关权力的问题时，例如权力的功效、道德和诉求，美国和欧洲的观点是泾渭分明的。……欧洲正在步入一个‘后历史’的和平与相对繁荣的乐园，就像康德所说，‘永久和平’变为了现实。与此同时，美国还深陷历史之中，在一个无政府状态的‘霍布斯式’的世界里行使着权力。在这样的世界里，国际法和规则都是靠不住的，真正的安全、国防和自由秩序的推广还取决于拥有并使用军事力量。”卡根对国际秩序的解读在当今仍然基本正确，虽然美国与欧盟可能有价值观和体制上的差异，但差异的程度并不足以成为冲突的主要原因。也正因为如此，战后美国从未将欧盟视为“战略竞争者”。

当一个国家原本处于优势地位的传统产业正在失势的时候，针对该领域的贸易保护主义政策便会兴起，因为它符合是传统产业的利益集团的核心诉求。在发布“工业4.0”计划之后，2019年2月份，德国又发布了一份规划——《德国工业战略2030》——作为德国和欧洲工业发展的指导方案。报告提出，这只是第一步，后续还会研究并制定一份有具体实施步骤的指导文件，以及整个欧盟的工业发展战略。

对于关键技术的重要性，德国联邦经济事务与能源部部长阿尔特迈尔（Peter Altmaier）在前言中说道：“如果德国失去了关键的技术，我们在全球经济中的地位将因此严重受损，这会给我们的生活方式、国家在几乎所有政治领域采取行动的能力和行动的空间带来重大影响，并最终会波及德国国家机构的民主合法性。”同样，对于整个欧盟也是如此。所以，正如特朗普的助理、美国贸易与制造业办公室主任纳瓦罗一贯宣称的——经济安全就是国家安全，作为欧盟领导者的德国，正在接受这个理念。

“德国战略2030”强调：“（在欧盟内部）保持一个闭环的工业增值链，是非常重要的。如果增值链的所有部分——从基本材料的生产，到制造和加工，再到分配、服务、研发，都存在于一个经济地区，那么各个环节将更具抵抗力，增值链也更有可能实现或扩大竞争优势。因此我们需要一套全盘的方法和分析，以确定以前的增值链受破坏与威胁的环节，同时还要达成一致，制定阻止与逆转进一步破坏的适当措施。”欧盟抱团取暖的姿态，再明显不过了。在未来的竞争格局中，德国特别关注电信、互联网和数字化；在汽车领域，德国非常关注新能源汽车中的核心配件——电池，“就电池生产这一对附加值极其重要的问题而言，国家可以组建财团提供援助，这种形式的援助是有用且充分的。”除此之外，德国和欧盟政府还可能在平台经济、人工智能和自动驾驶领域发挥“有为政府”的作用，犹如当年建立空中客车公司，政府会直接参与其中。

当然，德国同时也指出，德国坚定不移地遵循市场原则与比较优势原则；坚持自由、开放的国际市场原则；坚持“多边主义”。但这些原则如果没有明确的框架条件，只能是一遍又一遍出现在官方文件上的陈词滥调。笔者认为，核心的框架条件，在于政府和市场的边界。

政府与市场的边界

产业政策是“竞争中性”的重要评判标准。本质上，这是政府与市场的边界问题。

事实上，产业政策是个舶来品，西方国家，包括美国、德国和日本等在内，都是制定产业政策的先行者。从前文也可以看到，为了在未来的核心产业占据主宰地位，美国政府又制定了一系列相关的产业政策，“德国战略2030”也多次肯定了产业政策的必要性。产业政策涉及的领域代表的是政府“有形之手”的臂长。在一个已经全球化，并且全球化仍将继续发展的世界，如何明晰有形之手和无形之手的边界，变得尤为重要。

“德国战略2030”承认，“产业政策在世界许多国家中兴起。几乎没有一个成功的国家完全依赖市场力量来管理当前事务。”那么，在承认政府利用产业政策扶植国内产业的合法性的基础上，如何同时营造较为公平的竞争环境和健康的全球化秩序？笔者认为，本届达沃斯论坛提出的全球化4.0的均衡（笔者的专著《全球化4.0》已于2016年出版）可能会是如下图景：

当前“硝烟”弥漫的贸易保护主义政策只是过渡，自由、公平和开放的贸易格局仍是趋势。任何一个国家想参与其中，必须切实遵守经多边统一的规则，如市场化的原则等。而且，未来的多边规则，将会是个“硬约束”。德国已经在“德国战略2030”中表态：“德国坚持自由、开放的国际市场原则。即使这一原则可能会对本国企业造成不利，德国也希望遵守这一原则，减少乃至消除全球关税，尤其是各个领域工业产品的关税。”

特惠协定、双边协定或区域协定与多边协定并存，但必须与多边协定相融。用数学术语来说，它们将是多边协定的“子集”。只有满足此条件，它们才能生效。所以，在生效之前，可能会有一个经多边组织审核的议程。

承认政府制定产业政策支持产业发展的“合法性”，但它并不具有普遍适用性。哪些领域是可行的（如所谓的“国家安全”领域）；哪些领域是应该杜绝的；以及在可行的领域，政府参与的程度，都需经过协商谈判来确定。我们认为，可粗略划分为如下三类：国家安全领域；贸易品领域；非贸易品领域。

国际关系中，国家安全是首要原则。该领域的产业政策将在多边框架下商定具体的形式，以及政府参与的程度，大前提仍然是遵守对等原则；一个难点在于，不同国家所认为的国家安全产业有不同的内涵。可行的操作流程是，先由多边组织协商确定一个“交集”，针对一些国家的特殊情况，再由民主程序审议，决定是否通过。

在贸易品领域，由于牵涉到国际竞争，将由市场和比较优势原则发挥决定性作用，优胜劣汰，适者生存。

在非贸易品领域，产业政策则是无关宏旨的。

当然，以上“三分法”只是粗略地给出了一个分析框架。实际操作中，产业的属性可能并不那么明确。但这并不妨碍其成为一个有一定合理性的“猜想”。

道格拉斯•欧文（Douglas Irwin）在《贸易的冲突》（Clashing over Commerce）一书中总结了美国贸易政策目标的演变，他将其总结为“3个R”：从美国独立战争到美国内战，是收入（Revenue）；从内战到大萧条，是限制（Restriction），即孤立主义和保护主义；第三个阶段，即大萧条结束以后，是对等（Reciprocal）。

竞争的另一面是合作，竞争与合作并存。关键问题是，无论是竞争，还是合作，都要讲规则。大国博弈是一个永恒的话题。全球化4.0，是简单重复3.0的故事，还是有什么不一样的地方，关键在于谁能在“第四次工业革命”的核心科技上取得突破。自古以来，这都是大国必争之地。