原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新是打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅戰(zhàn)，培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)。文章選擇芯片前沿制造科技領(lǐng)域典型的原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新——芯片3D制造工藝FinFET（鰭型場效應(yīng)晶體管）技術(shù)；其突破既延續(xù)了摩爾定律，更驅(qū)動半導體制造從二維到三維結(jié)構(gòu)的革命和芯片性能大躍升，大大促進了包括新一代人工智能在內(nèi)的全球高科技產(chǎn)業(yè)突飛猛進，芯片前沿制造科技也因此成為全球科技競爭的重中之重。文章梳理了芯片F(xiàn)inFET制造技術(shù)重大突破創(chuàng)新歷程，包括“科學發(fā)現(xiàn)—技術(shù)新軌道形成—新技術(shù)體系化”的發(fā)展階段。研究發(fā)現(xiàn)其突破動力主要源自戰(zhàn)略科學家團隊的突出作用；基于政府和產(chǎn)業(yè)支持的前沿研究網(wǎng)絡(luò)形成政產(chǎn)學研深度融合的協(xié)同機制；同時，各類創(chuàng)新主體通過創(chuàng)新競賽，有力推動了技術(shù)的體系化迭代與持續(xù)突破。文章圍繞研究原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新的發(fā)展規(guī)律為我們搶占科技制高點，建設(shè)科技強國，引領(lǐng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系提供了理論和實踐啟示。

原創(chuàng)性、顛覆性科技創(chuàng)新成為培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要戰(zhàn)略機遇。我們看到，顛覆性技術(shù)創(chuàng)新模式不再是傳統(tǒng)的線性和鏈式模式，而呈現(xiàn)出間斷性和跨越性的特征，并逐步演變?yōu)槎嘣黧w協(xié)同的創(chuàng)新模式。顛覆性技術(shù)通過全新的科學發(fā)現(xiàn)和對已有技術(shù)軌道的遷移，對該產(chǎn)業(yè)格局造成“創(chuàng)造性破壞”并培育了新的市場需求。

當前全球科技競爭趨于白熱化。芯片前沿制造工藝作為全球高科技創(chuàng)新體系中的關(guān)鍵位置和控制點，并和關(guān)鍵集成電路設(shè)備一起成為“科技制高點中的制高點”。芯片前沿制造工藝因其強大的戰(zhàn)略引領(lǐng)作用，一旦取得突破，將對相關(guān)經(jīng)濟領(lǐng)域乃至整個經(jīng)濟社會發(fā)展產(chǎn)生全局性的深遠影響。2022年，美國和歐盟分別推出了《創(chuàng)造有益的半導體生產(chǎn)激勵措施（CHIPS）和科學法案》和《歐盟芯片法案》，其核心戰(zhàn)略目標都是推動先進半導體制造技術(shù)和先進產(chǎn)能發(fā)展。

在集成電路的發(fā)展史中，F(xiàn)inFET（鰭型場效應(yīng)晶體管）是在硅體系內(nèi)進行的具有顛覆性、原創(chuàng)性的突破，實現(xiàn)了革命性的架構(gòu)變化，它使得全球人工智能（AI）、智能手機、高性能計算、未來網(wǎng)絡(luò)和汽車電子等相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了突飛猛進的賦能發(fā)展。特別值得一提的是，2020年5月英偉達公司發(fā)布了基于7 nm FinFET工藝的A100旗艦圖形加速器（GPU）芯片，后來成為賦能新一代ChatGPT大模型的算力平臺，開啟了人工智能新時代。2024年基于最新的3 nm FinFET工藝技術(shù)，英偉達等企業(yè)又推出了具有超強算力性能的新一代AI芯片。

當前，芯片前沿制造工藝已成為人工智能時代國際上限制我國高科技發(fā)展的最強“殺手锏”之一，因此研究FinFET的創(chuàng)新歷程對激發(fā)原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新，引領(lǐng)我國現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)，推動實現(xiàn)高水平科技自立自強具有重要現(xiàn)實意義。

01

FinFET突破歷史

摩爾定律推動了集成電路行業(yè)的本身發(fā)展，從而也改變了世界。半導體前沿制造工藝技術(shù)研發(fā)是一個高度復(fù)雜、不斷迭代的創(chuàng)新過程，具有高投入、長周期、知識嵌入性強、技術(shù)復(fù)雜度高等特征，其技術(shù)重大突破高度依賴產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系。FinFET重大突破創(chuàng)新的背后動力是巨大的產(chǎn)業(yè)需求潛力。在28 nm以下工藝，由于短溝道效應(yīng)（SCE）等物理限制，產(chǎn)業(yè)界普遍意識到平面晶體管在設(shè)計和制造芯片時其性能已經(jīng)接近極限。為了打破技術(shù)極限，F(xiàn)inFET晶體管架構(gòu)將傳統(tǒng)晶體管的平面結(jié)構(gòu)變?yōu)榱Ⅲw結(jié)構(gòu)，類似魚鰭的叉狀3D架構(gòu)，讓晶體管空間利用率得到躍升。

1980—2000年：科學發(fā)現(xiàn)，從原創(chuàng)想法到功能性技術(shù)提出

FinFET的重大突破起源于日本和美國科學家設(shè)想的創(chuàng)新思路。為突破全球產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展瓶頸，構(gòu)建其社會和知識領(lǐng)先地位，戰(zhàn)略科學家逐步推動其從原創(chuàng)想法到功能性技術(shù)開發(fā)的實現(xiàn)。

原創(chuàng)科學想法的提出。三維晶體管技術(shù)的突破理念不是憑空而來的，1980年日本電子技術(shù)綜合研究所的Yutaka Hayashi申請專利（申請?zhí)枺篔P，1980-085706），提出將傳統(tǒng)的平面結(jié)構(gòu)遷移到全新的三維晶體管平臺。1984年，Y. Hayashi 和日本研究者T. Sekigawa發(fā)表了第1篇關(guān)于雙柵MOS（DGMOS）晶體管以降低短溝道效應(yīng)的文章。1989年，日立（Hitachi）公司研究員 Digh Hisamoto對傳統(tǒng)的平面型結(jié)構(gòu)作出改變，提出了將二維 MOSFET 設(shè)計擴展到三維的概念，并報告了一個垂直溝道超薄體SOI晶體管的三柵配置，將其稱為DELTA（Depleted Lean-Channel Transistor）晶體管，這與后來的三柵FinFET（Fin Field Effect Transistor）的結(jié)構(gòu)已經(jīng)十分相似。

FinFET理念提出與概念驗證。FinFET的工藝技術(shù)與傳統(tǒng)平面型MOSFET的工藝技術(shù)完全不同，其工藝創(chuàng)新難點是形成魚鰭（Fin）的形狀。1998年胡正明團隊在三維結(jié)構(gòu)的MOS晶體管與雙柵MOSFET結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進一步提出了自對準的雙柵MOSFET結(jié)構(gòu)，因為該晶體管形似魚鰭，所以稱其為FinFET晶體管，引人注目的是他成功研發(fā)并做出了可用于生產(chǎn)的器件。1998年，胡正明團隊成功制造出首個n型FinFET；1999年，該團隊再次取得了突破，成功制造出首個p型FinFET。除了提出FinFET晶體管，胡正明還在PD-SOI（Partially Depleted Silicon On Insulator）技術(shù)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性地提出了UTB-SOI（Ultra-Thin-Body Silicon-On-Insulator，超薄體硅絕緣體上硅技術(shù)）技術(shù)路線。

2000—2010年：技術(shù)新軌道形成，從原型產(chǎn)品到商用產(chǎn)品

顛覆性創(chuàng)新技術(shù)從實驗室突破到轉(zhuǎn)化為能夠被主流市場所接受的新產(chǎn)品、技術(shù)或服務(wù)，并催生新產(chǎn)業(yè)、新賽道，不是一蹴而就的。在2011年FinFET技術(shù)成功實現(xiàn)量產(chǎn)之前，由于其剛剛被發(fā)明出來，是否能成為未來的主導量產(chǎn)技術(shù)前景不明。因此，這一時期多種高密度集成電路（IC）技術(shù)研發(fā)路線并行發(fā)展，競爭激烈。在此期間，F(xiàn)inFET技術(shù)方面在材料、器件及檢測等領(lǐng)域攻克了一系列核心科技問題，并闡釋了眾多新機制和新機理并最終其因良品率高、成本低、具備更優(yōu)的功耗性能比和工藝可擴展性，在各種技術(shù)路線中勝出，這是產(chǎn)業(yè)界與學術(shù)界的深度合作、互動融合的結(jié)果。正是技術(shù)與經(jīng)濟的有機結(jié)合，催生了新的技術(shù)軌道，進而影響了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的演進路線。

從產(chǎn)業(yè)界深入FinFET工程研發(fā)的過程來看，有關(guān)FinFET和UTB-SOI的技術(shù)論文發(fā)表以后，美國英特爾（Intel）公司、IBM公司、臺積電公司和韓國三星公司（Samsung）等芯片巨頭迅速行動起來，嘗試轉(zhuǎn)化和運用相關(guān)研發(fā)項目取得的重大科學成果。UTB-SOI 雖然在低功耗和抗輻射等特種領(lǐng)域具有獨特優(yōu)勢，但當時的半導體廠商沒有技術(shù)能力可以制造出頂層硅薄膜厚度6 nm的SOI晶圓，難以實現(xiàn)UTB-SOI。相比之下，F(xiàn)inFET 具有更高的性能、成熟的量產(chǎn)工藝和更低的單位成本，所以主要半導體廠商開始傾向FinFET技術(shù)。從專利來看，在2000年美國加州伯克利大學申請第1個FinFET專利后，2001年，IBM、臺積電等企業(yè)都迅速申請了FinFET專利。專利布局重點是將當時各種平面晶體管所涉及的核心技術(shù)整合到FinFET上，例如，2003年韓國首爾大學申請了基于體硅的FinFET的專利。這些進展使得諸如SOI襯底等技術(shù)都被用到新興的FinFET技術(shù)體系中。

在這一階段，F(xiàn)inFET成為未來芯片量產(chǎn)工藝的最有力競爭者，在2001年實現(xiàn)了15 nm節(jié)點的突破；2002年10 nm FinFET被制造出來；2004年，HKMG FinFET被制造出來；同年，韓國三星公司證明了基于三柵FET的20 MB SRAM陣列的可制造性。在持續(xù)的迭代突破創(chuàng)新過程中，具備研發(fā)實踐經(jīng)驗的主要公司（以IBM和英特爾為代表）的研究人員通過跨企業(yè)組織，帶動了跨越產(chǎn)學研界限的知識流動，從而使知識以非正式方式在行業(yè)生態(tài)的各個合作伙伴間擴散和溢出。

面向規(guī)模量產(chǎn)的商用研發(fā)階段。FinFET相關(guān)核心技術(shù)知識以正式和非正式方式擴散到行業(yè)中主要研發(fā)企業(yè)后，3D架構(gòu)逐步成為晶體管主導技術(shù)。在巨大市場前景的驅(qū)動下，通過不同學科知識界面的協(xié)同、隱性和顯性知識的整合，以及產(chǎn)學研不同組織間學習，充分發(fā)揮高效實現(xiàn)前沿成果潛在價值轉(zhuǎn)化的優(yōu)勢，實現(xiàn)器件極限尺寸不斷縮小，激勵產(chǎn)業(yè)伙伴加大工程開發(fā)和技術(shù)戰(zhàn)略布局，在2011年英特爾公司宣布全面戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)向FinFET技術(shù)，加速推動新一代FinFET技術(shù)面向規(guī)模量產(chǎn)的商用研發(fā)。

2011年后：新技術(shù)體系化，重塑產(chǎn)業(yè)版圖

在這一階段，F(xiàn)inFET技術(shù)從若干潛在競爭芯片工藝技術(shù)中勝出，并且跨產(chǎn)業(yè)鏈的整體技術(shù)解決方案成熟，正在成為主導的芯片量產(chǎn)工藝。相關(guān)企業(yè)的相關(guān)核心專利申請量上升，F(xiàn)inFET技術(shù)迅速成為全球主流芯片制造商的“不二之選”。

技術(shù)主導設(shè)計形成。依托FinFET的前沿研究網(wǎng)絡(luò)激發(fā)了大量的研發(fā)活動，并促進了整個半導體設(shè)計生態(tài)系統(tǒng)成員的深層次合作，領(lǐng)軍的英特爾公司于2011年5月在其Ivy-Bridge處理器（22 nm節(jié)點）首先采用了FinFET（英特爾稱之為Tri-Gate FET）。英特爾公司總裁Paul Otellini表示：“英特爾的科學家和工程師通過采用3D結(jié)構(gòu)，再一次實現(xiàn)了晶體管的革命。隨著我們把摩爾定律推進到新的領(lǐng)域，3D結(jié)構(gòu)將幫助我們打造令人驚嘆且能改變世界的全新產(chǎn)品?！?/p>

創(chuàng)新競賽激發(fā)突破性創(chuàng)新生態(tài)形成。同在2011年，iPhone引發(fā)全球智能手機市場呈現(xiàn)爆發(fā)趨勢，蘋果、三星等全球智能手機巨頭急需兼?zhèn)渥吭叫阅芎统凸牡男乱淮謾C處理器芯片。但是由于英特爾采用的是半封閉的垂直整合制造（IDM）商業(yè)模式，所以其研發(fā)的FinFET工藝技術(shù)主要服務(wù)于自己的個人計算機（PC）處理器產(chǎn)品的定制。而要真正形成服務(wù)下游智能手機產(chǎn)業(yè)的全球開放FinFET創(chuàng)新生態(tài)，需要實現(xiàn)貫通知識產(chǎn)權(quán)（IP）、設(shè)備、材料、設(shè)計、制造、封測各產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)廠商協(xié)同的量產(chǎn)工藝創(chuàng)新。而為了爭奪蘋果和高通等手機處理器的“世紀大單”，全球芯片制造代工巨頭臺積電和三星的研發(fā)團隊展開了你追我趕的研發(fā)創(chuàng)新競賽，試圖搶先構(gòu)建FinFET量產(chǎn)工藝創(chuàng)新生態(tài)。在此階段，他們動員電子設(shè)計自動化（EDA）軟件廠商、制造設(shè)備商持續(xù)進行新工藝動態(tài)測試適配與調(diào)試（debug），通過在創(chuàng)新試錯過程中不斷完善工藝生態(tài)，攻克了在良率與穩(wěn)定可靠性方面的各種技術(shù)難點，一個完整的產(chǎn)業(yè)技術(shù)生態(tài)快速形成。

2014—2015年，臺積電發(fā)布了首款16 nm FinFET技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)處理器芯片；同期三星推出了第1代14 nm（14LPE低功耗）芯片，并于2015年成功量產(chǎn)。2015年，蘋果公司宣布其iPhone 6s智能手機搭載的A9處理器將首次采用臺積電和三星基于FinFET技術(shù)的芯片雙供貨，由于新芯片整體性能比上一代提升了70%，引發(fā)了全球市場震動。

顛覆性創(chuàng)新需要與之匹配的商業(yè)生態(tài)才能使創(chuàng)新扎根，得到FinFET先進工藝的強大賦能后，芯片制造實現(xiàn)了從22 nm到3 nm快速迭代發(fā)展，這也使得蘋果、英偉達、高通和AMD等國際芯片設(shè)計巨頭業(yè)務(wù)井噴式發(fā)展，直接推動全球人工智能、高端移動計算、網(wǎng)絡(luò)通信、消費電子和汽車電子等產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入了全新階段。

02

原創(chuàng)性顛覆性科技創(chuàng)新引領(lǐng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的機制分析

FinFET從原創(chuàng)的科學想法（Hayashi專利）到功能性技術(shù)的概念驗證與工程原型產(chǎn)品（胡正明和Hisamoto）經(jīng)過了10余年時間，然后再到規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化量產(chǎn)又經(jīng)歷了10多年的過程，這一創(chuàng)新的歷史進程具有重要研究價值，值得深入分析。

動力機制：戰(zhàn)略科學家團隊的突出作用

在原創(chuàng)性顛覆性科技創(chuàng)新中，戰(zhàn)略科學家的深厚科學素養(yǎng)、開闊戰(zhàn)略視野、前瞻性判斷力、跨學科大縱深的領(lǐng)導能力尤其重要。胡正明在FinFET突破創(chuàng)新過程中，作為戰(zhàn)略科學家發(fā)揮了突出作用。2000年，胡正明團隊在美國國防部高級研究計劃局（DARPA）資助下，發(fā)表了有關(guān)FinFET和FD-SOI的里程碑文章，正式提出革命性的3D晶體管結(jié)構(gòu)，克服了傳統(tǒng)平面工藝的極限障礙。胡正明團隊在完成DARPA研發(fā)項目過程中，也得到了Semiconductor Research Corporation（SRC）和AMD等企業(yè)的資助。同時，胡正明在2001—2004年還受聘擔任臺積電的首任技術(shù)執(zhí)行長。正是他橫跨科研與產(chǎn)業(yè)界的經(jīng)歷，與產(chǎn)業(yè)界有著廣泛的深度合作經(jīng)驗，使得他的團隊能率先攻克了前沿底層科學難題和技術(shù)“瓶頸”。2020年，國際電氣與電子工程學會（IEEE）決定授予胡正明IEEE榮譽勛章（IEEE Medal of Honor），以表彰他在全球半導體核心科技突破和應(yīng)用方面作出的重要貢獻。

協(xié)同機制：產(chǎn)業(yè)支持的前沿研究網(wǎng)絡(luò)

在FinFET的突破歷程中，在創(chuàng)新路徑、創(chuàng)新成果和時間成本等方面存在高度不確定性的情境下，研究型大學、國家實驗室及大型公司的研發(fā)機構(gòu)等前瞻技術(shù)研究主體深度參與，構(gòu)建了基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和產(chǎn)業(yè)化研究前后端緊密銜接的鏈條，推動了深度融合創(chuàng)新。一方面，這些知識聯(lián)系是多維度交織的，F(xiàn)inFET研發(fā)團隊（以美國加州大學伯克利分校為核心）從行業(yè)指導和直接研發(fā)援助中受益匪淺，最終實現(xiàn)了對行業(yè)具有巨大價值的突破性技術(shù)；另一方面，美國科技政策辦公室、能源部、商務(wù)部和國家科學基金會等也發(fā)揮了戰(zhàn)略支撐作用，F(xiàn)inFET技術(shù)的發(fā)展歷程凸顯了這些聯(lián)邦機構(gòu)在2000年代半導體行業(yè)中的持續(xù)影響和重要性。FinFET 晶體管的設(shè)計和制造研究起始于1996—1998年，從側(cè)重理論工作到制造專業(yè)知識探索，呈現(xiàn)出思想與人才跨越國界、學術(shù)界與工業(yè)界之間的流動與融合。

DARPA的支持在FinFET初創(chuàng)階段起到了較好的推動作用，體現(xiàn)了其戰(zhàn)略眼光和資源整合能力。美國以加州大學伯克利分校為核心，聯(lián)合加州理工學院、斯坦福大學和勞倫斯伯克利國家實驗室等機構(gòu)，組成了前沿研究網(wǎng)絡(luò)，研究網(wǎng)絡(luò)秉承既與產(chǎn)業(yè)界保持密切互動，又追求長期導向?qū)W術(shù)研究的戰(zhàn)略組合（而不被工業(yè)的短期需求牽制）。同時借助地理臨近優(yōu)勢，這些研究力量充分利用了包括斯坦福大學和勞倫斯伯克利國家實驗室設(shè)施在內(nèi)的先進設(shè)備和資金資源，進一步推動了芯片制造創(chuàng)新研究的深入開展。在這期間聯(lián)邦政府與產(chǎn)業(yè)支持的“大學-國家實驗室研究網(wǎng)絡(luò)”進行深入的科學原理研究，形成長期導向的學術(shù)研究自由的戰(zhàn)略組合和知識交流。

可以看到，在FinFET創(chuàng)新攻關(guān)中，政府、產(chǎn)業(yè)和大學共同探索如何協(xié)同推動知識生產(chǎn)和技術(shù)創(chuàng)新，在攻關(guān)中共享彼此的資源、專業(yè)知識與技術(shù)，分擔成本和風險，并最大化利用各參與方的學科專業(yè)優(yōu)勢，以便科技成果能夠最終轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用。

競合機制：創(chuàng)新競賽與體系化迭代突破

集成電路產(chǎn)業(yè)界很早就關(guān)注FinFET技術(shù)，以英特爾和IBM為代表的創(chuàng)新企業(yè)與前沿研究網(wǎng)絡(luò)，共同分擔研發(fā)風險，積極面對各種不確定性、模糊性。依托原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新，將高度復(fù)雜的新技術(shù)、實驗室“樣品”和原理樣機在中試和生產(chǎn)線實踐中不斷試錯測試來積累經(jīng)驗數(shù)據(jù)，持續(xù)迭代優(yōu)化，提高產(chǎn)品良率。例如，早期FinFET面臨的“鰭片圖形化誤差”“應(yīng)力工程”“寄生電容控制”等問題，均在不斷優(yōu)化的EDA設(shè)計、光刻工藝（EUV引入）、制造材料（如高介電柵氧化物）及自動化測試體系中得到改善。

從專利申請來看，2000年加州伯克利大學申請了第一個FinFET專利，2001年IBM、臺積電等企業(yè)都迅速申請了FinFET專利。集成電路產(chǎn)業(yè)界開始起到了更直接的推動作用，F(xiàn)inFET專利的全球主要申請人包括IBM、臺積電（TSMC）、格羅方德、三星、英特爾（Intel）。然后基于此，通過臺積電和三星、英特爾等領(lǐng)軍研發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新競賽，在與應(yīng)用場景和客戶需求長期優(yōu)化迭代過程中，推動基于集成電路全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同的商用解決方案體系不斷完善。FinFET 技術(shù)的最終商用成功，不僅依賴于單點技術(shù)突破，更是全球創(chuàng)新競賽、體系化研發(fā)與工程實踐深度融合的體系化結(jié)果。

03

討 論

FinFET重大突破的成功案例表明，在原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新的過程中會面臨前所未有的復(fù)雜挑戰(zhàn)。而在新的科學原理發(fā)現(xiàn)突破以后，戰(zhàn)略性科學家團隊、前沿基礎(chǔ)研究網(wǎng)絡(luò)及突破性創(chuàng)新生態(tài)重構(gòu)和領(lǐng)軍企業(yè)間的創(chuàng)新競賽等在持續(xù)創(chuàng)新過程中發(fā)揮了關(guān)鍵的聯(lián)動作用。

當前人工智能的新發(fā)展給科技創(chuàng)新范式提供了新的可能，迫使科研人員深入探索前人未涉足的領(lǐng)域，以突破現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線。面對全球科技領(lǐng)域激烈競爭和高度動態(tài)性的科技突破研究，需要強化跨領(lǐng)域、跨學科的深度融合，而大學-國家實驗室網(wǎng)絡(luò)不僅是學術(shù)和知識的生產(chǎn)者，也成為前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化的賦能平臺，依托產(chǎn)學研深度協(xié)同，從松散式的科學原理探索研究，轉(zhuǎn)化為面向未來產(chǎn)業(yè)愿景協(xié)同攻關(guān)與科技領(lǐng)軍企業(yè)的創(chuàng)新競賽并存的突破創(chuàng)新態(tài)勢，才能激發(fā)原創(chuàng)性、顛覆性技術(shù)供給，以點的突破引領(lǐng)帶動系統(tǒng)能力躍升。

原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新在創(chuàng)新路徑、創(chuàng)新成果和時間成本等方面存在較高的風險與不確定性，需要從創(chuàng)新系統(tǒng)整體視角出發(fā)，進行高水平的技術(shù)趨勢研判、創(chuàng)新方向選擇、創(chuàng)新領(lǐng)域前瞻布局和針對性的創(chuàng)新政策扶持。科研機構(gòu)與產(chǎn)業(yè)緊密銜接及推動領(lǐng)軍企業(yè)需要提前參與前瞻研究探索，有助于產(chǎn)生迭代的、體系化的重大成果，形成引領(lǐng)性優(yōu)勢創(chuàng)新突破。

當前我們要推動原創(chuàng)性顛覆性創(chuàng)新引領(lǐng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系，就要以重大戰(zhàn)略需求和重大科學問題為牽引，動態(tài)調(diào)整優(yōu)化科研力量整體布局，打破學科、領(lǐng)域、組織的邊界壁壘，鼓勵科學家洞察科技趨勢和敏銳捕捉潛在重大突破機會。這種與產(chǎn)業(yè)前沿的密切聯(lián)系將促進包括隱性知識在內(nèi)的信息流動，推動理論與實踐的雙向滲透與協(xié)同創(chuàng)新。這需要依托國家實驗室、國家科研機構(gòu)、高水平研究型大學及科技領(lǐng)軍企業(yè)等戰(zhàn)略科技力量，圍繞科技制高點形成多主體全鏈條的深度融合創(chuàng)新，把創(chuàng)新鏈上下游的研究力量協(xié)同貫通起來，最終形成基于科學新發(fā)現(xiàn)，以技術(shù)新軌道和產(chǎn)業(yè)新方向于一體的“大縱深”突破來引領(lǐng)現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展。

本文來源于《中國科學院院刊》2025,40(11)。余江，中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院研究員，中國科學院大學公共政策與管理學院教授、博士生導師。文章觀點不代表主辦機構(gòu)立場。

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