新興技術與產業發展變化

最新 01-28

2016年傳統行業依舊在全球經濟中佔據主體，但新興產業重要性逐步提升。從國家層面看，中國在自動數據處理機、電話機、半導體器件、電子集成電路和絕緣電導體行業的出口規模世界第一，而在藥物、航天器、精密器械等行業依然落後於美、德等發達國家。研發不足可能是中國企業在這些行業落後的重要原因。從技術前沿看，2016-2017年全球主要突破性技術集中在信息技術，生物和醫療技術，材料和化學物質三個領域，包括量子計算機、人類細胞圖譜計劃和新型鈷-磷水分解催化劑等。然而，大部分技術目前還未商業化，故並沒有帶來當前全球經濟生產率增速的提升。但可以預期，未來這些技術有望帶領全球行業向「智能化、高效化和健康化」轉變。屆時，全球經濟或將表現出新興產業崛起、傳統產業復興、全球產業鏈再度洗牌、企業邊界擴大，機器對非技術和低技術勞動者衝擊加強等方面特徵。

經濟增長取決於要素積累和科技進步的速度。二戰後，技術對經濟增長的貢獻不斷凸顯，並超過其他生產要素的作用。以美國為例，1929—1941年，科技進步對其經濟增長的貢獻率為33.8%，到1964—1969年這一指標則為71.9%。可以毫不誇張地說，誰掌握了最新技術，誰就有可能引領新一輪全球經濟發展（萬軍，2012）。然而，2008年金融危機重創全球經濟。即便到2016年歐美等發達國家仍在艱難的復甦進程中，而新興市場的經濟增長則出現連續五年下滑。在這一背景下，技術創新對新一輪全球經濟增長意義非凡。它不僅意味著新、舊產業的誕生和毀滅，還關乎世界各國在全球生產分工中的地位。因此，研究全球產業的分布現狀，探究新興技術的前沿，進而預測未來全球經濟的發展方向具有十分重要的意義。

2016年全球產業演變和分布現狀是傳統行業依舊佔據主體，新興產業重要性逐步提升。根據WIOD（World Input-Output Database）資料庫，2014年全球總產出排名前三的行業為建築，公共行政、防務及保障，房地產；2000-2014年總產出增速最快的三大行業為採礦和採石業，焦炭和成品油製造，基礎金屬製造。無論是規模還是增速，傳統行業在全球經濟中都佔據主體地位。但過去五年中，信息、機械設備和化工行業技術變革較快，在全球經濟中的地位不斷提升。2016年全球出口市場份額前20的產品中有11個為戰略性新興產業。從國家層面看，中國在電子、機械設備等行業處於領先地位，但在醫藥、機動車、航空和航天領域依然落後於發達國家。研發不足可能是中國在這些行業落後的重要原因。

2016-2017年全球新興技術集中在信息技術、醫療和生物、材料和化學物質三個方面。具體而言，包括量子計算機、機器學習和視覺、人類細胞圖譜計劃、第二代基因療法、金屬有機骨架、新型鈷-磷水分解催化劑等。2012-2017年的新興技術以偏向製造業為主，但偏向於服務業的技術進步開始增多。然而，除第二代基因療法、360度自拍、刷臉支付等外，大部分技術離商業推廣預計還有5-15年的時間距離。故當前它們並沒有帶來同期生產率增速的顯著提升。但可以預期未來這些新興技術或將帶來新興產業的崛起、傳統產業的復興、全球產業鏈的再度洗牌、企業邊界的擴大，並可能強化機器對非技術和低技術勞動者的衝擊。

一、全球產業分布現狀

2016年，全球產業分布中，建築、公共行政和能源等傳統行業依然是主體，但從出口上看戰略性新興產業的重要性逐步凸顯。進一步透過行業中的代表性企業可發現龍頭企業的研發投入和對新興技術的選擇助推了戰略性新興產業的崛起，並預示了行業的發展方向。

全球產業布局變化表現出從國內到區域再到全球的特點。首先，大國可以在不同的省份配置產業，從而最大化經濟總產出。McCallum（1995）發現給定距離和經濟規模，加拿大各省間的貿易流平均是它們與美國各州貿易量的22倍。省際貿易的重要性可見一斑。其次，地理毗鄰激發了區域經貿合作，促進了產業的區域化布局。北美和東盟自貿區等都是區域經貿合作的典型代表，歐洲28國甚至結成了經濟一體化同盟——歐盟。區域合作促進了一國內部和國家間產業結構的變化。在北美自貿區的帶動下，美國實現了從加拿大進口資源，將勞動密集型產業外包到墨西哥生產的產業布局。最後，運輸技術的進步和貿易自由化的推廣造就了大國在全球配置生產鏈的格局。Wang等（2013）及李昕等（2017）表明中國在全球產業鏈中扮演著「承上啟下」的角色——從東盟進口原材料，從日、韓進口零部件，並將它們組裝加工成最終消費品向美歐出口。

從行業總產出[]的角度看，無論是規模上還是增速上，傳統行業都佔據主體地位。2014年全球行業規模最大的十個行業是建築，公共行政、防務及保障，房地產，批發業，食品、飲料及煙草製品，人類健康及社會工作活動，採礦及採石，電力、燃氣、蒸汽及空調供應，零售業，動、植物生產、狩獵服務[]；2000-2014年全球總產出增加最快的十個行業則為採礦及採石，焦炭、成品油製造，基礎金屬製造，電力、燃氣、蒸汽及空調供應，漁業及水產養殖，其他運輸設備製造，其他非金屬礦產品製造，法律、會計及管理諮詢，化學品及其製造，倉儲及運輸。其中，採礦和採石業以及焦炭和成品油製造兩個行業規模增速甚至超過了300%，這反映了全球經濟增長對能源和礦物質的高度依賴。此外，在2014年，汽車、拖車和半拖車製造，化學品和化學產品製造，計算機、電子和光學產品製造等行業技術變革較快，所佔的行業份額也較大，分別為2.81%、2.65%和2.51%。

在2000-2014年期間，中國崛起是全球產業布局變動的主要原因（宋泓，2013）。中國通過三十餘年的對內改革、對外開放以及持續地工業化努力，成長為世界加工和製造工廠。2000年，除紡織、服裝和皮革行業外，中國在大部分產業上表現平平。而到2014年，中國在24個行業上的總產出排名世界第一，包括化學品和化學產品製造，機械、運輸設備製造在內的大部分製造業等。十五年間，中國從一個落後的農業大國蛻變成了製造業大國。不過，美國等發達國家仍在金融和保險服務，電影、視頻和電視節目製作、錄音和音樂出版活動，航空運輸，法律、會計和管理諮詢，計算機程序設計，科學研究與開發等服務業上保持行業霸主地位。

戰略性新興產業代表新一輪科技革命和產業變革的方向，是培育發展新動能、獲取未來競爭新優勢的關鍵領域[]。了解戰略性新興產業的發展情況對預測未來全球產業格局意義重大。然而，大多數統計資料庫並未提供戰略性新興產業的詳細數據。考慮到一國出口較多的產品也是其在貿易和生產上具有比較優勢的產品，因而一個折衷的辦法是基於中國國家統計局發布的《戰略性新興產業分類（2012）》確定戰略性新興產業的HS（海關產品統一編碼）編碼，進而基於UN Comtrade資料庫從貿易的角度刻畫戰略性新興產業的發展變化。更重要的是，這一方法使得我們可以從更細的行業分類上刻畫產業發展變化和國家差異。《戰略性新興產業分類（2012）》確定了359類戰略性新興產業及相應的2410項產品和服務，對應於118個4分位HS行業。

戰略性新興產業在全球貿易中舉足輕重。2000-2016年，全球戰略性新興產業出口佔比平均為25.7%。在1260個4分位HS行業中，戰略性新興產業儘管數目佔比不足10%，但其產出規模和總價值較高。2016年，全球出口市場份額前三大產品中有一個為戰略性新興產業——包括蜂窩網路和無線網路在內的電話機（HS編碼8517，份額3.02%），其餘兩個為載人機動車（HS編碼8703，份額4.88%），除原油外從瀝青礦物中得到的石油（HS編碼2710，份額3.02%）。更重要的是，除包括蜂窩網路和無線網路在內的電話機外，當年全球出口市場份額前20的產品中還有10個為戰略性新興產業，它們是電子集成電路（HS編碼8542，份額2.91%），除人和動物血液、繃帶等外的以劑量或零售包裝儲藏的藥物（HS編碼3004，份額2.14%），自動數據處理機及其單元（HS編碼8471，份額1.86%），飛機、航天器及其零部件（HS編碼8802，份額0.87%），人類和用於治療的動物血液（HS編碼3002，0.86%），光學、攝影、電影、測量、檢查、精密、醫療或外科器械和儀器（HS編碼9018，0.74%），渦輪噴氣機、渦輪螺旋槳和其他燃氣輪機（HS編碼8411，0.71%），絕緣電線、電纜和其他絕緣電導體（HS編碼8544，0.68%），蓋子和手提箱除外的機械零部件（HS編碼8473，0.66%），二極體、晶體管和類似半導體器件（HS編碼8541，0.64%）。

戰略性新興產業的國家分布情況。從國家層面看，瑞士、德國、美國是人類和用於治療的動物血液產品的主要輸出國，德國、瑞士和比利時是除人和動物血液、繃帶等外的以劑量或零售包裝儲藏的藥物產品的三大輸出國。而中國在這兩個行業上的出口市場份額尚未進入前十。美國、德國和法國還在飛機、航天器及其零部件，光學、攝影、電影、測量、檢查、精密、醫療或外科器械和儀器行業上佔據領先地位。2016年，世界排名第一的法國出口了457億美元的飛機、航天器及其零件，是中國出口的25.4倍。英國在渦輪噴氣機、渦輪螺旋槳和其他燃氣輪機行業上的出口世界第一。日本在二極體、晶體管和類似半導體器件，電子集成電路，光學、攝影、電影、測量、檢查、精密、醫療或外科器械和儀器出口上均位於前十，但未進入前三。類似地，韓國也在多項戰略性新興製造業上列於全球前十。

但是，中國也在多項戰略性新興製造業出口上處於世界第一。具體而言，中國在自動數據處理機及其單元，蓋子和手提箱除外的機械零部件，包括蜂窩網路和無線網路在內的電話機，二極體、晶體管和類似半導體器件，電子集成電路，絕緣電線、電纜和其他絕緣電導體行業上的出口均列於世界第一。值得一提的是，如果將中國的出口拆分為內地和香港兩個部分，可發現內地和香港在這些行業中同時列於全球前十。然而，考慮到香港作為轉口貿易港，2016年出口中有98.8%為再出口，主要的轉口貿易夥伴有中國[]、美國、印度、日本和英國，因此須謹慎對待香港的排位。若剔除香港，包括蜂窩網路和無線網路在內的電話機，電子集成電路，蓋子和手提箱除外的機械零部件，二極體、晶體管和類似半導體器件行業世界排名第四的國家依次為韓國、韓國、荷蘭和日本。

利用OECD-TIVA資料庫，以附加值貿易規模進行衡量，中國在基礎金屬和金屬製品，電子和光學設備，其它機械設備，批發、零售貿易及維修四個行業上處於領先地位，分別佔據主要經濟體出口附加值總額的15.2%、16.1%、27.4%和16.5%。在這些行業，俄羅斯、德國、美國和日本亦有突出表現。此外，中國還在化學品和非金屬礦產品，運輸和儲藏服務行業均列於前三，美國則在這兩個行業中排名第一。德國、日本和美國則在汽車、拖車和半挂車行業處於領先地位。值得一提的是，從附加值的角度看，美國、英國、德國和瑞士等發達國家依然在金融中介，房地產租賃和服務，研發等業務活動上處於絕對領先地位。

代表性企業是一個行業綜合實力和技術水平的中堅力量。以半導體行業為例，2016年全球半導體產值達3,397億美元，前25家半導體公司市場佔有率高達75.9%。全球半導體行業老大英特爾2016年市場份額佔有率高達15.9%。因此通過分析行業中代表性企業對技術的選擇，一方面能夠很好地回答過去十幾年中戰略性新興產業興起的原因，另一方面則有助於預測這些行業的發展方向。

以汽車行業為例，代表性企業有德國的寶馬、戴姆勒和大眾，法國的標緻和雷諾，義大利的菲亞特克萊斯勒，瑞典的沃爾沃，美國的福特、通用、佩卡和特斯拉，日本的豐田、本田、斯巴魯、馬自達和鈴木，韓國的現代和起亞。代表性企業對新能源和人工智慧技術的追捧，增加了對自動數據處理單元、精密儀器等戰略性新興產品的需求，同時也使得全球汽車行業向「清潔化」和智能化轉變。如2008年本田推出了世界上第一款量產的氫動力汽車FCX Clarity，2008-2016年特斯拉以3款純電動和自動駕駛汽車在全球汽車行業異軍突起，老牌汽車製造商戴姆勒憑藉自動和電動卡車技術榮登「全球十大新興技術」和「全球50家智能企業」榜單。

以醫藥行業為例，全球領先葯企大多數來自發達國家，如美國的輝瑞、默沙東，瑞士的諾華和羅氏，英國的葛蘭素史克和阿斯利康，法國的賽諾菲，日本的武田和大冢等。領先葯企對基因和細胞層面醫療技術的不斷探索，推動了生物醫療行業的發展變革。如2016年8月輝瑞以6.45億美元收購生物技術公司Bamboo Therapeutics（從事基因治療開發），以拓展其在基因治療領域的業務。此外，醫藥行業的發展還表明研發投入與企業的競爭實力密切相關。2016年，中國僅華潤醫藥和上海葯業在收入水平上（160-200億美元）達到了全球領先水平，而這兩家企業的研發費用與收入比僅為0.48%和0.59%，遠低於同期發達國家領先葯企研發費用與銷售比的平均數（16.5%）。

儘管中國在汽車和醫藥行業相對落後，但中國企業在銀行、保險、電信、能源和地產等行業的國際影響力日漸增強。2017年有201家中國企業入主《福布斯全球企業2000強》榜單。其中，中國工商銀行和建設銀行因其在營業收入、利潤、資產、和市值四個方面的優勢，成為全球規模最大、最有影響力的前兩家上市公司。此外，中國企業還在電子元器件、互聯網服務、精密工業、智能設備等科技行業嶄露頭角。在《2017福布斯全球科技界100富豪榜》中，有17名中國內地企業家名列榜單。他們中有2人的主要財富來源為電子產品，2人為電子元件，3人為電子商務，3人為網路服務，其它人的收入來源還包括觸摸屏、互聯網搜索、監控設備、聲學組件、無人機和智能手機。

二、全球新興技術發展現狀及趨勢

產業的發展變革依賴於技術的創造和突破，因而要了解未來行業的發展方向首先需掌握當前新興技術的創造和突破方向。《麻省理工科技評論》和世界經濟論壇[]是當前世界上最具代表性的新興技術榜單的發布單位[]，它們每年會評選出全球十大突破和新興技術。我們將參考這兩份名單來介紹全球最前沿、潛在影響最大的技術。

2016-2017年全球主要新興技術集中在信息技術，生物和醫療，化學物質和材料三個領域。其中，量子計算機，深度和強化學習，機器視覺，人類細胞圖譜計劃同時在《麻省理工科技評論》（MIT Technology Review）和世界經濟論壇排名榜中出現。

1. 信息技術

無論是《麻省理工科技評論》還是世界經濟論壇，信息技術行業都是2016-2017年涉及突破性技術創新最多的領域，更重要的是信息技術還為榜單中的其它新技術提供了支撐。

潛力無限的量子計算機。2007年，加拿大D-wave開發出了第一台針對特定運算的商用量子計算機。2016年，IBM公司向公眾提供量子計算機雲服務，使量子計算機達到新的高度。與電子計算機相比，量子計算機的優點在於可以進行巨量的並行運算，在幾天內完成傳統計算機需要上百萬年的數據處理問題，其在人工智慧領域擁有巨大的應用潛力。然而，目前量子計算機生產成本極其昂貴，運行環境嚴苛（真空、絕對零度和磁場保護），且並非所有的問題都適用於量子計算，故還沒有大面積的推廣。

人工智慧的技術核心——深度和強化學習（Deep and Reinforcement Learning）。2016-2017年DeepMind公司開發的AlphaGo人工智慧程序，連續擊敗多名職業圍棋頂尖高手，引起了全世界的矚目。「深度和強化學習」即是支撐AlphaGo具有超越人類職業圍棋頂尖水平的技術關鍵。深度和強化學習是機器學習的兩種。機器學習是一種不依賴於編程，通過機器傳送大量數據來自動調整和改進演算法，進而完成任務的方式。深度學習模擬大腦生物結構，採用多個離散層單獨學習，再通過「神經元」相互傳導，進而達到深度學習的目的。而強化學習則是通過獎勵函數來調整不同策略被採用的概率，進而實現強化學習的效果。在強化學習中，當智能體採用某一策略並獲得正的獎勵信號時，就會增加其隨後採用該策略的可能性。

精準的機器視覺和圖像識別技術。機器視覺是通過圖像攝取裝置獲取圖像信號，經由圖像處理系統得到以數字信號表示的目標物體形態特徵，進而進行檢測和判斷的人工智慧設備。機器視覺動態檢測精度可以達到0.02mm。特別地，Face++提供的人臉識別技術的誤識率僅在萬分之一以下。機器視覺在光學檢查，產品質量檢測，人臉識別和身份認證，無人駕駛汽車，文字和紋理識別，追蹤定位等領域擁有廣泛的應用前景。

物聯網與殭屍網路（Botnets of Things）。技術本身並沒有好壞之分，但其應用則可能存在善惡之別。物聯網的發展使得人們可以通過網路遠程操控各種家用和生產設備，然而它同時也促使了殭屍物聯網這一目前具有破壞性的技術的誕生。殭屍物聯網是一項通過特定程序控制智能體進行指定行為的技術。傳統的殭屍網路技術通過分散式拒絕服務攻擊程序（Distributed Denial of Service，簡稱DDOS）控制連接在網路中的電腦，並操控其進行垃圾包發送和目標攻擊。新興的殭屍物聯網技術則可進一步實現對所有連入網路中智能設備的高度控制，並可能造成巨大的網路風險。2016年10月，黑客操控感染了惡意軟體Mirai的物聯網設備攻擊世界知名域名提供商DYN，導致使用DYN域名服務的Amazon、CNN、Twitter等47個網站在線服務系統崩潰。

信息技術的發展促使了自駕汽車、刷臉支付等一系列智能產品的誕生。自駕汽車又稱無人駕駛汽車，是一種通過車載感測系統感知道路環境，並運用計算機自動規划行車路線、控制車輛行駛軌跡的智能汽車。智能汽車在食品遞送、地圖採集和網約車等領域擁有巨大前景。360度自拍是指一種能夠提供球形視頻的攝影技術。刷臉支付則是一種基於人臉識別技術的支付新手段。2017年9月1日，支付寶在杭州萬象城肯德基店上線了它和Face++合作的刷臉支付功能，全程支付僅用十秒。

2. 生物、醫療技術

2016年全球新興技術的另一主要領域為生物和醫療行業，共計有五項新興技術——人類細胞圖譜計劃、液體活檢、第二代基因治療、基因疫苗和治癒癱瘓。

人類細胞圖譜計劃2016年10月由麻省理工學院-哈佛大學布羅德研究所、維爾康姆基金會及其桑格研究所聯合啟動。該計劃旨在構建一個全面的人類細胞特徵及屬性目錄。與人類基因組計劃類似，人類細胞圖譜計劃將從細胞和基因的角度構建生物的「元素周期表」。

液體活檢指通過血液或者尿液中遊離的循環腫瘤細胞、DNA碎片、RNA和外泌體等診斷癌症等疾病。液體活檢有效避免了傳統組織活檢在腫瘤轉移時所存在的局限性，且對癌細胞的定位比傳統的圖像和癥狀診斷更加迅速。2017年4月，英國弗朗西斯?克里克研究所的CharlesSwanton教授在《新英格蘭醫學期刊》和《自然》雜誌上指出液體活檢能夠比影像學檢查提前一年發現非小細胞肺癌複發跡象。

第二代基因療法指利用分子生物學方法將目的基因導入患者體內，以達到糾正或補償因基因缺陷和異常引起疾病的技術。和第一代基因療法相比，第二代基因療法解決了前者在運輸機制方面的問題。早期的基因療法可能出現運載物質或病毒將目的基因送到錯誤基因組部分的情況，並可能引起免疫系統過度驅動，甚至導致多器官衰竭和腦死亡。第二代基因療法找到了更有效的運載病毒，並在近期治癒了一名患有嚴重聯合免疫缺陷的幼童。

基因疫苗又稱DNA疫苗，指將編碼外源性抗原的基因插入到含真核表達系統的質粒上，然後將質粒直接導入人或動物體內，讓其在宿主細胞中表達抗原蛋白，誘導機體產生免疫應答的疫苗。基因疫苗的製作關鍵在於從能夠抵抗病原體的人群中純化出提供保護的抗體並設計出基因序列。與傳統疫苗相比，基因疫苗製作程序簡單，能夠快速量產且成本較低。

治癒癱瘓指科學家通過無線腦-體電子元件恢復脊髓損傷病人自由運動能力的醫療方式。這一元件繞過被損壞的神經系統，直接連接大腦和受傷部位以下的脊柱，再通過刺激神經纖維恢復病人的行走能力。目前該技術仍在臨床試驗階段，但有望在10-15年內可得，或將為全球上百萬癱瘓病人帶來曙光。此外，無線腦-體電子元件還在視力和記憶恢復等領域擁有廣闊前景。

3. 化學物質和材料

2016年，一批新型化學物質和材料的出現使得從空氣中收集凈水、從陽光中收集液態燃料和高效氫能汽車成為可能。

金屬有機骨架（Metal-Organic Frameworks，簡稱MOF）。加州大學伯克利分校和麻省理工學院的研究團隊開發了一套從空氣中收集凈水的裝備。前者將金屬離子或金屬簇與有機配體連接，形成一種具有超大表面積和超凡吸附能力的新型多孔晶體MOF[]，並可根據需求控制MOF材料的孔洞大小，從而捕捉特定分子（鄧志有，2017）。與傳統依賴高濕度、高電力或太陽能設備相比，MOF凈水收集系統在空氣濕度低至20%、自然光照下的環境下依然可以良好運行——一千克MOF每12小時約收集2.8升水。這意味著未來即使是在沙漠中人類也可以收集齊每天所需要的凈水。

新型鈷-磷（Co-P）水分解催化劑。2016年哈佛大學的Pamela A. Silver和Daniel G. Nocera教授發現了一種新型鈷-磷水分解催化劑，這使得人工光合作用系統效率大幅提升。新型鈷-磷水分解催化劑可實現在太陽能下將水分解為氫氣和氧氣，隨後通過RalstoniaEutropha細菌吸收二氧化碳並將這些氫氣轉化成生物燃料。與早期的鎳合金催化劑相比，新型鈷-磷在催化水分解時，不會產生對Ralstonia Eutropha細菌致命的活性氧族，且在低濃度二氧化碳環境下也可進行，大大提高了能量轉化的效率（約為10%），是自然界一般光合作用的十倍。

摻雜氮和磷的碳泡沫催化劑。隨著人們對汽車尾氣污染的重視，一種以氫或含氫物質作為燃料的零排放汽車應運而生。2008年，本田推出了世界上第一款量產的氫動力汽車FCX Clarity。然而，傳統的氫燃料電池以價格昂貴、穩定性差、不利於環境並可能會污染氫純度的稀有金屬鉑作為催化劑，制約了氫燃料電池汽車的全面推廣。2015年，山東大學張進濤教授及其合作者在Nature Nanotechnology雜誌上指出使用摻雜氮和磷的碳泡沫催化劑進行氧還原和析氧反應，可大大提高氫燃料電池的效率。他們將該催化劑作用在鋅-空氣電池上，實現了1.48V電壓、835Wh/kgZn（瓦時每千克鋅）能量密度和長達240小時的穩定供電。這種廉價而穩定的氫燃料電池為氫能汽車的推廣帶來了曙光。

4. 應用類創新

世界經濟論壇提供的十大新興技術列表中還有兩類依賴於其它技術發展的應用型技術創新——精準農業和可持續型社區。精準農業指通過計算機、感測器、機器人和GPS等工具量身定製各類植物養護需求。悉尼大學的Salah Sukkarieh教授利用人工智慧和機器人技術在印度尼西亞構建了一套低廉的、可依靠太陽能及手機對農作物進行遠程監控的現代化監控系統。與此同時，加州大學伯克利分校的科學家試圖利用智能微電網轉化的太陽能進行建築供電，重構排水系統實現廢水循環利用和雨水收集。這些設備將縮減一半的電力消耗、70%的飲用水需求量，實現零碳排放，並推動社區資源的可持續發展。

信息技術、健康醫療、化學物質和材料、能源是2012-2017年全球新興技術誕生最多、最有發展前景的幾個行業。2012-2017年，《麻省理工科技評論》和世界經濟論壇分別評選出了60項新興技術。將這兩類新興技術榜單合併，並剔除重複部分[]，可得2012-2017年全球新興的81項突破性技術，包括29項廣義信息技術[]、21項醫療和健康技術、13項能源技術、9項新物質或材料以及9項其他類技術。若基於核心技術所屬的行業，則可以發現60%以上的技術創新都受信息和通信技術突破的影響。這一特徵在醫療和健康行業表現尤為明顯。

廣義的新興信息技術包括七類。第一、演算法類，包括傅里葉變換新演算法和量子演算法，有助於大幅提升計算機數據處理能力。第二、機器學習技術及以此為基礎的形形色色的智能設備，包括神經形態晶元、可穿戴產品、知識分享型機器人等。第三、通信和感測技術，包括谷歌氣球（利用氦氣球為偏遠地區送去互聯網）、納米感測器和物-物遙感。第四、新型人機溝通方式——腦機和語音介面技術。第五、以Quip和Slack為代表的移動設備辦公和服務平台。第六、大數據分析，包括Facebook時間線和量化自我。第七、其它，包括精準農業、可持續型社區和3D晶體管等。總體上，這些技術使得人類可以實現在生活、辦公和生產設備的全面智能化。

醫療和健康行業的技術變革體現在五個方面。第一、從細胞層面解讀人體健康及醫療服務，包括人類細胞圖譜計劃、卵原幹細胞、大腦類器官、免疫工程。第二、從基因層面解讀人體健康及醫療服務。如利用基因疫苗預防疾病，產前進行DNA測序以保證胎兒健康等等。第三、利用信息技術進行醫療服務，如利用腦-機晶元治癒癱瘓、移植記憶和修復器官等。第四、藥物技術，包括微生物藥物和納米級工程藥物輸送。第五、腦部圖譜、光治療腦部疾病和液體活檢等其它技術。這些技術一方面通過深化對人體特定部位、細胞、基因層面特徵的了解，推動及時、個性化醫療和健康保障，另一方面還推動了人類在預防、檢查和治療遺傳病和癌症上的進步。

能源行業技術變革集中在新型能源和電力儲備系統開發兩個方面。具體而言，這一階段湧現出了高速篩選電池材料技術，鈣鈦礦型太陽能電池，鈉-鋁-鋅電池，納米線鋰電池，智能、超高效、多頻段和低成本的太陽能電力設備。在電力儲存上則有太陽能微電網，超級電網等新型儲能技術。植物燃料也有望在一定程度上補充化石燃料的不足。此外，能源和信息技術的融合促使了一種能夠利用無線電信號（如Wi-Fi）為設備供電並通信的新型無線裝置。

新型化學物質和材料頻繁湧現。新型材料包括二維材料石墨烯、可循環熱固性塑料、納米碳材料、有機電子材料、自愈材料、納米結構材料和金屬有機骨架。新型催化劑包括新型鈷-磷水分解催化劑，摻雜氮和磷的碳泡沫催化劑。新物質和材料的發現，促使了從陽光中收集液態燃料、從空氣中收集凈水等高效、低成本、環保的新型工藝的誕生。

給定2012-2017年全球在信息技術、生物醫療、化學材料和能源等方面的技術突破，未來全球經濟和產業布局將何去何從？本節我們將結合文獻的研究發現，從生產率增長、產業布局、企業發展和要素配置四個角度，由宏觀分析逐步深入到微觀討論，提供一些技術影響經濟發展的可供參考的邏輯思考。從生產率角度看，2012-2017年的新興技術並沒有帶來同期生產率增速的顯著提升；從產業布局角度看，以製造為導向的技術仍占多數，但偏向於服務業的技術進步增多，且新興技術可能帶來各國在全球價值鏈位置的重新洗牌；從企業角度看，新興技術源自於企業的自我選擇，並帶來了企業和市場邊界的同步擴大；從要素配置角度看，新興技術可能將促使資本效率的進一步提高，強化機器對非技術和低技術勞動者的衝擊。

經濟長期增長的關鍵在於生產率增長。儘管從生產函數看總產出增速等於要素積累和科技進步的速度之和，但1950年後技術對經濟增長的貢獻不斷凸顯，並超過其他生產要素的作用。以美國為例，1929—1941年，科技進步對經濟增長的貢獻率為33.8%，到1964—1969年這一指標則為71.9%。然而，從生產率核算來看，2012-2017年的新興技術並沒有帶來同期生產率增速的顯著提升。根據2017年IMF《世界經濟展望》，2011-2016年發達經濟體全要素生產率增速較2000-2007年下降0.7個百分點，發展中經濟體則下降1.5個百分點。這是否意味著這些新興技術並不具備變革未來生產力的實力？答案可能並不如此。

從歷史上看，類似的情況在上世紀八十年代末IT投資大幅增加時也有出現，並被稱之為「索洛悖論」——IT產業無處不在，但在生產率統計中並沒有發現正面作用。Triplett（1999）綜述了文獻中關於「索洛悖論」的原因，可概括為七個方面。第一，計算機產業的市場份額仍然較小。第二，計算機行業的真實產出可能被高估，並不如想像中的那麼普及。第三，計算機在金融和保險行業運用較多，而這些行業的產出衡量並不準確，導致生產率統計偏差。第四，信息技術帶來了更好的用戶體驗、增加了工作的便捷性，但這些並未在生產率的統計中得以體現。第五，計算機技術進步對生產率的影響具有滯後效應。第六，信息技術存在一定的試錯成本，對正面事例的過度宣傳造成了印象偏差。第七，隨著生產率水平的提升，維持同樣生產率增速所需要的技術創新數目本就增多。

同樣的分析邏輯也適用於2012-2017年新興技術對生產率增速的影響上。從規模上看，360度自拍、虛擬現實和刷臉支付等已經商業化的新興技術在所有產業中佔據的比重依然較小。從數量上看，維持同樣生產率增速所需的技術創新數目增多。給定上一波信息技術創新帶來的生產率繁榮正在消退（詳見本書《全球生產率減速之謎》章節），而新一波技術創新中大部分還未商業推廣的情況下，全球生產率減速也在情理之中。從時間上看，以「智能製造」為核心的新一代信息技術進步有望推動未來5-15年製造業和服務業生產效率的大幅提升。

新興技術對產業布局的影響可分為行業偏向、新產業、傳統行業和全球產業鏈四個方面。2012-2017年誕生的新興技術仍然以製造為導向的技術創新為主，但也顯現出一些偏向於服務業的技術進步。這些技術進步既會帶來新產業的崛起，也將推動傳統行業的復興；既可能強化發達國家在全球價值鏈上的絕對優勢，也可能幫助少數發展中國家在新興產業上異軍突起。

技術的行業偏向。從三大產業的角度看，以製造為導向的技術仍占多數，但偏向於服務業的技術進步增多。過去新興技術主要發生在工業領域，並促進了生產效率的飛速提升。如以蒸汽技術為代表的第一次工業革命，開啟了機器替代手工的時代；以電力技術為代表的第二次工業革命，實現了電器對機器的替代，以信息和控制技術為代表的第三次科技革命，使得電器向現代化、自動化邁進。2012-2017年誕生的新興技術中，智能設備、新型能源和材料依然是主體，但諸如第二代基因療法、基因疫苗、治癒癱瘓等新型醫療技術，以及如Quip和Slack為代表的移動設備辦公和服務平台等智能化信息服務技術也不斷湧現。服務業技術創新的湧現，一方面與全球經濟結構轉型帶來的服務業需求增加密不可分，另一方面也可能進一步加強服務業在全球經濟中的重要性。Kongsamut, Rebelo & Xie（2001）表明隨著收入增長，消費者對服務業產品偏好也將加強，使得服務業就業和增加值份額上升。這可能進一步推動了偏向服務業的技術進步。

新產業的崛起。根據技術的可用程度，當前有望最先實現商業推廣的是以人工智慧為代表的智能製造技術。隨著智能設備對傳統設備的逐步替代，新興產業的重要性將逐步增加，並帶來生產效率和消費者福利的提升。生物和醫療技術的逐步成熟也將促進細胞、基因層面新型醫療服務的誕生。如未來人們可以通過產前DNA測序監測胚胎的健康狀況，實現更加精準的生育控制。Waldfogel（2017）以數字化技術為例，分析了它對傳統技術的衝擊，並強調了這一技術通過增加新產品種類大幅提升了消費者福利，促進了經濟的提質增效。這表明新興技術對產業的影響，不僅體現在生產率上，還表現在質量和用戶效用上。

傳統行業的復興。在2012-2017年81項新興技術中，信息技術、材料和能源行業的技術創新既能帶來新產品和新工藝，也可廣泛用於其他行業的生產，並具備推動傳統行業再度擴張的潛力。以量子計算機、3D列印和分散式製造為例，三者均能大幅提高機器的自動化程度和生產效率，使得生產向「智能製造」轉變。當新興技術帶來的長期收益超過其使用成本和替換舊設備帶來的轉換成本時，傳統行業有動機增加對新設備的投入，進而釋放出新的生產能力。這意味著這些技術對經濟增長的貢獻有一部分被傳統行業吸收。

全球產業鏈或將洗牌。隨著技術的發展，戰略性新興產業在宏觀經濟中的重要性無疑將逐步提升，然而不同國家在新興產業鏈的位置則可能有所不同。Feenstra & Hanson（1997）在研究發達和發展中國家工資不平等問題時發現伴隨著計算機技術進步和貿易自由化的逐步推進，發達國家將一部分相對勞動密集型產業外包到發展中國家進行生產，導致了發達和發展中國家技術工人和非技術工人工資不平等性的進一步擴大。2012-2017年誕生的新技術也可能存在類似的效果。從國別上看，這些新興技術大部分發生在歐美等發達國家，隨著它們逐步發展成熟並廣泛應用，發達國家可能會將一些不再具有比較優勢的傳統產業轉移到發展中國家進行生產。然而，與以往不同的是當前以中國為代表的少數發展中國家也躋身於人工智慧領域的技術突破，如百度在自動駕駛上的技術突破已處於技術前沿水平。這意味著未來中國有望在人工智慧產業上佔據一席之地，並從當前「承上啟下」的產業鏈位置向上層邁進。

企業是行業發展的微觀基礎，也是技術研發的主體和技術經濟效益的載體。了解企業對新興技術的選擇和技術對企業行為的影響有助於深化我們對技術影響產業布局渠道的認識。

企業的技術選擇。2017年《麻省理工科技評論》雜誌公布了全球最智能的50家企業。從行業分布來看，信息技術行業入榜企業有21家，生物醫療行業有11家，電子商務和互聯網金融6家，運輸設備4家，新能源4家，3-D列印2家，紡織、服裝和鞋1家，無人機1家。從技術分布看，有超過30家企業主營業務的發展方向涉及廣義信息技術，其次是生物醫療和新能源技術。海量的資金彙集於這些智能企業，並被用於新興技術的開發與應用。如Rigetti Computing公司在過去一年籌集到了6,400萬美元風險投資，用於研發易於被商業化的量子計算方法。世界最智能的企業英偉達投入了30億美元用於新數據中心晶元的開發。此外，智能企業的國別分布也預示著各國在新興產業上的實力差距。全球智能企業榜單中，美國入選31家、中國7家、中國台灣2家、英國2家，德國2家，瑞士、丹麥、印度、阿根廷、奈及利亞和肯亞各一家。

企業邊界的擴大。除對企業經濟效益的影響外[11]，新興技術的另一重要影響在於對企業和市場邊界的影響。1937年科斯在《企業的性質》一文中指出企業與市場的邊界取決於企業內組織交易的成本和市場組織交易成本的相對大小。螞蟻金服首席戰略官陳龍在《如果哈耶克醒過來，會怎麼想數字經濟？》一文中指出新興技術帶來了信息收集和處理效率的變革，外部市場提供服務和協調交易的成本越來越低，企業觸達和滿足用戶碎片化需求的交易成本也逐步降低，導致市場和企業規模的同時擴大。這表現為越來越小的企業與越來越大的企業共存。如千千萬萬小企業通過阿里巴巴的網路零售平台為數億消費者提供差異化商品和服務。與此同時，大企業在全球經濟中的佔比不斷增加。如美國營收前100強的企業，營收佔GDP的比重從1988年的25%上升到2016年的40%。

要素配置是微觀經濟研究的核心，也是企業和行業發展變化的本質。因而研究新興技術對要素配置的影響是探討其對產業和經濟發展影響的重要方面。技術如何影響要素配置？經濟增長理論表明，企業受潛在利潤的驅動，有意識地結合生產要素進行研發活動，並存在勞動增強型和資本增強型兩種技術創新。根據Diamond（1965）提出的技術進步偏向指數，當技術進步所帶來的資本邊際產出增長率高於勞動邊際產出增長率時，稱為偏向資本增強型技術進步；反之，則稱為偏向勞動增強型技術進步（雷欽禮，2013）。儘管目前還不能準確斷定大部分技術的偏向，但可以預測「智能製造」將向著勞動節約型（或資本增強型）發展。

Davis & Haltiwanger（1991）認為計算機和其它信息技術的興起導致了企業對技術工人的需求大幅增加，進而導致技術工人和非技術工人工資不平等性的快速上升。此外，OECDScience, Technology and Industry Scoreboard（2015）報告還指出1995-2013年OECD國家信息技術行業的就業增長了15%，低於同期整體行業的就業增速，且信息技術行業的就業隨經濟周期表現出更強的波動性。這意味著雖然勞動從舊產業向新產業轉移，但新產業表現出了明顯的勞動節約型特點。2012-2017年，信息技術行業的新興技術表明未來機器將變得更加智能化，甚至在一些工廠中逐步取代勞動者。這可能將促使資本效率的進一步提高，強化機器對非技術和低技術勞動者的衝擊。

中國崛起是過去十五年全球產業結構變動的主要原因。2016年，全球出口中戰略性新興產業佔25.7%，出口市場中份額排名前20的新興產業多達11個，其中通信設備和電子集成電路以約3%的出口市場份額排名前五。全球行業結構變動的一個重要原因是勞動力大國中國融入全球生產分工。加入世界貿易組織之前，中國在紡織、服裝和皮革行業以外的大部分行業上表現平平，而現在中國在二十多個行業上的總產出世界排名第一。中國企業的國際行業影響力也日漸提升。2017年，中國有201家企業入主《福布斯全球企業2000強》榜單，17名企業家名列《2017福布斯全球科技界100富豪榜》。然而，美國等發達國家仍在人類和用於治療的動物血液，除人和動物血液、繃帶等外的以劑量或零售包裝儲藏的藥物產品，飛機、航天器及其零部件，光學、攝影、電影、測量、檢查、精密、醫療或外科器械和儀器，渦輪噴氣機、渦輪螺旋槳和其他燃氣輪機，大多數服務業上保持行業霸主的地位。研發力度不足可能是中國在這些行業相對落後的一個重要原因。

行業發展滯後於前沿技術的變革。2016年全球新興技術集中在信息技術，醫療和生物，材料和化學物質三個方面，包括量子計算機、機器學習和視覺、人類細胞圖譜計劃、第二代基因療法、金屬有機骨架、新型鈷-磷水分解催化劑等。然而，2000-2014年全球經濟發展最快的三個行業則是採礦和採石業，焦炭和成品油製造，基礎金屬製造。儘管化工產品、計算機、電子、光學和運輸設備行業在全球總產出中佔比也較高，但當前行業發展所應用的技術可能是5-10年前研發的。隨著最新技術的推廣，它們對產業發展的影響將逐步體現。未來十年，信息技術、醫療和生物、材料和化學物質等領域湧現的新興技術有望大面積推廣應用，並帶領全球行業向「智能化、高效化和健康化」轉變。屆時，信息、生物醫療、運輸設備和新能源行業在全球經濟的重要性不斷提升，並帶動紡織、服裝等傳統勞動密集型行業生產、組織和管理方式的突破性變革。

[]世界投入產出資料庫（WorldInput-Output Database，簡稱WIOT）提供了2000-2014年全球43個國家56個行業包含進出口的投入產出表。由於缺乏2016年的總產出數據，本文基於2014年數據進行分析。總產出為投入產出表中各國同一行業產出之和。

[]除特殊說明，文中涉及的批發業和零售業均不包含機動車和摩托車。行業與行業間以逗號進行區分。

[]《國務院關於印發「十三五」國家戰略性新興產業發展規劃的通知》。

[]根據海關信息網，2016年香港60%的轉口貨物原產地為內地，而54%的出口以內地為目的地，主要表現在電子、珠寶首飾和紡織服裝業。

[]《麻省理工科技評論》https://www.technologyreview.com/，世界經濟論壇https://www.weforum.org/。

[]前者是由美國權威科學雜誌《麻省理工科技評論》基於對重點技術領域的把握和技術是否會改變世界進行評選的。後者則是由世界經濟論壇（又稱達沃斯論壇）的專家網路和全球未來理事會與《科學美國人》及其顧問委員會合作選定。前者具有100多年的創刊歷史，後者則吸納了1000多家頂級公司作為其會員，並邀請各國政要和商界精英參加討論，因而這兩個列表都最具有參考性。

[] 1克MOF晶體的內表面積接近於一個標準足球場（約7140平方米）。

[]當列表中技術的核心內容一致時，合併為一項。

[]若核心技術中涉及信息的管理和處理，即認為屬於信息技術行業。

[11]這部分分析與生產率增長和行業布局部分類似，故不再重複。

參考文獻

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