按照創(chuàng)新的階梯發(fā)展規(guī)律，從低到高共有四種創(chuàng)新。效率式創(chuàng)新是通過(guò)低廉的勞動(dòng)力價(jià)格、周密的管理體系、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚶肪€和精準(zhǔn)的資金投入，從提高管理和生產(chǎn)效率切入；開發(fā)式創(chuàng)新是在已有技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新或集成創(chuàng)新來(lái)實(shí)現(xiàn)整合型技術(shù)發(fā)展；高新技術(shù)式創(chuàng)新涉及把現(xiàn)有的科學(xué)知識(shí)變成可實(shí)現(xiàn)的技術(shù)突破；顛覆式技術(shù)創(chuàng)新是最高階的創(chuàng)新，它是在基礎(chǔ)研究新成果與新技術(shù)結(jié)合的基礎(chǔ)上推動(dòng)產(chǎn)業(yè)新變革，需要從基礎(chǔ)研究做起，實(shí)現(xiàn)全鏈條貫穿。上述前三個(gè)階梯，仍屬于跟蹤式創(chuàng)新的范疇，只有到達(dá)最后一個(gè)階梯才能成為名副其實(shí)的領(lǐng)跑者。

　　從我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀來(lái)看，效率式創(chuàng)新已進(jìn)入邊際效益遞減階段，開發(fā)式創(chuàng)新已接近尾聲，熱點(diǎn)領(lǐng)域的高新技術(shù)式創(chuàng)新大都差人一步?，F(xiàn)在，我們要建設(shè)世界科技強(qiáng)國(guó)，就一定要鍛造以自主創(chuàng)新為利刃的顛覆式技術(shù)創(chuàng)新之劍。能讓一個(gè)國(guó)家一舉成為領(lǐng)跑者的顛覆式技術(shù)創(chuàng)新有四種類型：一是里程碑式進(jìn)展，其在理論或技術(shù)上具有新一代的標(biāo)志；二是源頭式發(fā)現(xiàn)，就理論而言它就是文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中引用樹的分叉點(diǎn)，就技術(shù)而言它就是新開辟的技術(shù)；三是顛覆性發(fā)現(xiàn)，既推翻或升華了現(xiàn)有理論，又能碾壓現(xiàn)有的主流技術(shù)，其標(biāo)志是覆蓋式的理論平臺(tái)或由此而揚(yáng)棄的技術(shù)鏈；四是從理論到技術(shù)的新貫穿，其標(biāo)志是突然出現(xiàn)的、密布的專利群或新產(chǎn)業(yè)的孕育。

　　顛覆式技術(shù)創(chuàng)新要求極高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常不易，需要進(jìn)行全方位的突破。首先要有思想理念的突破。以產(chǎn)生新思想、新理論、新方法為榮，不能言必稱希臘、賢必舉歐美，同時(shí)在研究選題上不能在已有研究工作的夾縫中選擇題目。其次要有科學(xué)手段的突破。大科學(xué)儀器、大科學(xué)工程將成為顛覆式技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。如何支持這些投入巨大、有回報(bào)也有風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)手段建設(shè)，將成為考驗(yàn)各個(gè)研究資助機(jī)構(gòu)的試金石。最后要有評(píng)價(jià)體系的突破?，F(xiàn)有的主觀式評(píng)價(jià)（如常規(guī)的同行評(píng)議）基于對(duì)已有學(xué)術(shù)價(jià)值觀的共識(shí)，現(xiàn)有的客觀性評(píng)價(jià)來(lái)自對(duì)已有學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的延續(xù)。但若要遴選出真正的領(lǐng)跑者，需要采用非共識(shí)評(píng)價(jià)、顛覆性評(píng)價(jià)、創(chuàng)新度評(píng)價(jià)、交叉式評(píng)價(jià)等非常規(guī)評(píng)價(jià)體系。

　　討論完理論，回到我國(guó)現(xiàn)實(shí)。到2020年或2030年，我國(guó)科技在哪些領(lǐng)域有可能領(lǐng)跑全球？這是一個(gè)宏大的問(wèn)題，雖然無(wú)法準(zhǔn)確判斷，但可以從可能性和重要性這兩個(gè)維度來(lái)作出預(yù)測(cè)。綜合分析，在以下五個(gè)重要領(lǐng)域我國(guó)科技有可能率先實(shí)現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。一是智慧數(shù)據(jù)。我國(guó)擁有全球最大的數(shù)據(jù)體量，而且具有相當(dāng)復(fù)雜性和不確定性，這是發(fā)展智慧數(shù)據(jù)科學(xué)的土壤；我國(guó)具有強(qiáng)烈的對(duì)超大數(shù)據(jù)進(jìn)行智慧發(fā)掘的需求，這是發(fā)展智慧數(shù)據(jù)科學(xué)的驅(qū)動(dòng)力。同時(shí)，我國(guó)還具有發(fā)展智慧數(shù)據(jù)科學(xué)的人才基礎(chǔ)。二是新物理。我國(guó)在低維物理方面人才濟(jì)濟(jì)，在低維超導(dǎo)、低維器件等方面孕育著新突破，在暗物質(zhì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)手段和空間探測(cè)上已經(jīng)占有先機(jī)。此外，我國(guó)在中微子物理上也有人才、裝置和國(guó)際合作的優(yōu)勢(shì)。三是合成生命。化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域我國(guó)已快速地從跟蹤走向并行，基因編輯的橫空出世、對(duì)生命結(jié)構(gòu)探測(cè)手段的大規(guī)模運(yùn)用，都可能促進(jìn)我國(guó)升級(jí)為合成生命研究的強(qiáng)國(guó)。四是量子躍遷。量子通訊方向是我國(guó)在該領(lǐng)域領(lǐng)跑的首選之路，量子計(jì)算則可能帶來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的顛覆式發(fā)展而緊隨其后。在量子化學(xué)、量子限域和單原子催化領(lǐng)域，我國(guó)學(xué)者目前已非?；钴S，是另一個(gè)有希望的方向。五是人機(jī)網(wǎng)共融。對(duì)人工智能的研究是這一領(lǐng)域的主流方向，我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)吹響向以人工智能2.0為標(biāo)志的科技前沿挺進(jìn)的號(hào)角，在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)、智慧網(wǎng)聯(lián)動(dòng)下的人網(wǎng)共濟(jì)研究是人工智能的新方向。

　　我國(guó)科技從跟跑到領(lǐng)跑的歷史性跨越正在到來(lái)。這是一個(gè)偉大的時(shí)代，值得廣大科技工作者為之奮斗。

　　（作者為國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)主任、中國(guó)科學(xué)院院士）