【编者按】潮涌科创，澎湃开局。上海市经济和信息化委员会、澎湃新闻联合推出“上海新型产业体系重点领域大调研”，聚焦上海“3+6”产业体系、新赛道和未来产业的重点行业领域，锁定船舶与海洋工程装备、氢能汽车、机器人、智能工厂、新材料、智能终端、人工智能、元宇宙、数字经济、生物医药等产业，深度调研上海产业高质量发展态势和未来趋势。
国家“十四五”规划要求，组织实施未来产业孵化与加速计划，谋划布局一批未来产业，未来产业成为各地地方政府发展关注点。“上海新型产业体系重点领域大调研”系列报道开篇聚焦于“未来产业”，分上下两篇，此为下篇。
2022年10月，上海市政府印发《上海打造未来产业创新高地发展壮大未来产业集群行动方案》，提出打造五大产业集群，涵盖健康、智能、能源、空间、材料五大未来产业集群，发力包括脑机接口、生物安全、合成生物、基因和细胞治疗、智能计算、通用AI、扩展现实（XR）、量子科技、6G技术、先进核能、新型储能、深海探采、空天利用、高端膜材料、高性能复合材料、非硅基芯材料等16个细分产业。
这些产业方向目前在上海已有了哪些发展？上海有哪些发展优势和挑战？为此，澎湃科技采访了部分相关企业和园区，请他们分享各自在未来产业方向上展开的探索与思考。
一、先进核能：民用探索空前活跃
受访人：上海市核电办副主任汪洵
核能是一种经济、安全、清洁、高效的能源。核燃料因能量密度极大被认为是能源的终极选择之一。上海的核能产业除了传统“国家队”的参与外，民营企业、民间资本、科研院所的积极行动也为这项既传统又年轻的未来产业增添了更多活力。
上海核电办副主任汪洵接受澎湃科技采访时表示，上海是中国核电发展的策源地，拥有涵盖研发设计、设备制造、工程建设、运行维护等国内最完整、最成体系的核电产业链，同时也集聚了中核建股份、国家核电（上海核工院）、华东电力设计院、上海电气等龙头企业和细分领域的专精特新企业。落地于此的高能级研究院所包括中科院上海应用物理研究所，华能核能技术研究院、张江的高等研究院等。为了更多吸引核能产业的人才集聚，上海在应届毕业生落户、住房补贴、高层次人才选拔、高技能人才培养以及引进海外人才等方面均给予了政策支持。
虽然目前中国的三代核电国产化率已经达到90%左右，但汪洵坦言，例如泵阀、仪控仪表等关键材料仍有“卡脖子”之处，“现在我们从国家到地方、从核电的业主到装备制造企业都在不断地攻关。”在他看来，随着数字化转型的推进，例如“智慧工地”数字化施工管理平台等的建立，核电工程的建设质量未来将更有保证，这些也都是未来上海核电的发展方向。
“现在，中国核电发展进入了一个持续发展的黄金期，可能会贯穿碳达峰碳中和的整个过程。”汪洵表示，“二十大报告里两次提到核电，一是提到核电技术为创新型国家建设作出了贡献，二是提到要积极安全有序发展核电；国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》里，也对核电发展有了明确部署。核电产业已被纳入上海‘3+6’新型产业体系之中，上海市核电办也牵头制定了上海核电产业‘十四五’发展规划。
如果将眼光看向更加长远的未来，被称为“终极能源”的可控核聚变已被科学界和产业界锁定。按照科学家的设想，发明一种能够控制氘和氚聚变的装置，稳定、持续地输出能量，那就相当于实现了人造“太阳”，若能在民用上实现可控，将彻底改写人类的能源版图。汪洵说，他们也注意到，自2021年以来，“可控核聚变”已经成为了风险投资追捧的对象。
据全球能源互联网发展合作组织（GEIDCO）网站，2021年全球核聚变领域投资呈现爆发式增长，全年合计投资总额达28亿美元，比此前10年累计投资额（20亿美元）还多。2022年2月，国内第一家聚变能源商业公司能量奇点能源科技（上海）有限公司完成近4亿元人民币的首轮融资，该公司聚焦有商业发电潜力的高磁场、高参数、紧凑型高温超导托卡马克装置（Tokamak，一种利用磁约束实现可控核聚变的环性容器）及其运行控制软件系统研发。
除了能量奇点这种企业参与之外，上海高校也组建团队，对“新型磁-惯性约束核聚变中的大尺寸磁流体仿真程序的开发和应用”进行研究，该项目是上海市 2021年度“科技创新行动计划”科技支撑碳达峰碳中和专项项目之一。汪洵介绍，“这是一种惯性约束和磁约束相结合的可控核聚变方法，现在正在张江进行实验装置的建设。”
汪洵还提到，在国际核能合作交流领域，上海也在争取更多话语权。“全球拥有核电机组最多的国家依次是美国、法国和中国，但到‘十四五’末，中国很有可能会超越法国，成为核电装机容量第二大的国家，‘十五五’末甚至可能会超过美国。因此，上海也要提升在国际合作当中的话语权。”
二、新型储能：探索更多可落地场景
受访人：纬景储能副总裁、政策与战略研究院院长 谷雨
储能电池是一种通过化学能与电能互相转换以达到存储电能的装置，可用于风光发电、电网侧调峰、工商业及城市大型建筑等场景，例如风电、光伏发电通常有不稳定、难持续等弊端，便需通过储能电池进行存储。伴随双碳战略目标的锁定、新能源产业的发展，储能电池近年来备受关注。
不过眼下广泛使用的传统蓄电池体系都具有一定的问题，例如，传统的铅酸电池等含有重金属等强污染物；磷酸铁锂受制于锂金属高昂价格，在成本方面不占优势；三元锂离子电池、钠硫电池有安全性的问题。性能更安全、储存时间更长、价格更低廉，是应用市场对新型储能电池提出的重要需求。
在新型储能领域，上海拥有发展较为成熟的产业基础，许多行业龙头企业在上海都有布局。上海还形成了嘉定氢能港，临港国际氢能谷等多个新型储能产业集聚区。
纬景储能是总部位于上海的一家储能企业，主打产品为锌铁液流电池。纬景储能副总裁兼政策与战略研究院院长谷雨向澎湃科技记者介绍，锌铁液流电池技术在安全和成本方面有优势，但目前国内一些关键零部件的制造工艺与国际水平仍有距离。
“现在我们基本可以不必依赖进口实现了供应链自主可控，但有些关键部件对工艺要求较高，国内产品在制造、质量、成本上与国外尚存在一定差距。”但谷雨同时表示，随着本土科技企业技术和工艺的不断突破，这种差距正在缩小。“当前储能产业体系建设起步较晚，国内为储能电池配套的部分关键零部件产量较少，综合成本的下降需要伴随整个储能产业的规模化，这需要一个过程，伴随市场对液流电池需求高速增长，必然会带动上下游相关产业链整体的提升。”
谷雨介绍，产业园区是未来储能电池运用的重要场景之一，“园区耗电量大，是一个很好的城市运营场景”，但要在园区中更多地应用新能源和储能在城市的规划布局和园区的总体设计中融入更多“双碳”理念至关重要。
对于新型储能产业的发展，谷雨认为应该由市场发挥作用，同时希望政府特别是行业主管部门、包括产业园区能够用市场化的方法解决信息不对称问题。“比如将来可以出现储能行业专属的‘淘宝或京东’，让利益相关方能更便捷地对接，让液流电池在更广阔的储能应用场景中落地，助力低碳城市建设。”
三、空天利用：国产大飞机带动产业链升级
受访人：上海沃兰特航空技术有限责任公司 创始人兼CEO董明
打造未来空间产业集群，是上海市未来产业发展的重要方向之一，其中突破关键飞行技术，研制载人电动垂直起降飞行器等，探索空中交通新模式，也是上海市着力的重点。
在飞行器技术方面，上海集聚了众多龙头企业，包括中国商飞、中国航发商用航空发动机公司，中航机载系统有限公司等，无人机领域也有一批产业链企业选择落地上海。实际上，在未来空间产业的发展过程中，重点不仅在于扶植特定的企业成长壮大，更是以个别龙头企业的发展为抓手，带动整个产业供应链的发展和升级。
入驻“大零号湾”的eVTOL（电动垂直起降）飞行器企业、上海沃兰特航空技术有限责任公司创始人兼CEO董明向澎湃科技记者介绍了国产大飞机项目对中国民用航空产业链的巨大带动，他表示，“过去，中国民用航空产业链本身比较薄弱，但是它已经有了不错的基础。”
董明曾完整参与中国商飞ARJ21全套航电及自动飞行系统的飞机集成，工程试飞，适航等工作，随后领导了C919核心航电部分系统研制和CR929技术方案，也是国内最早从事eVTOL技术开发的航空技术专家之一。董明介绍，“中国的整个民用航空产业，从文化、供应体系、到局方、到人员，经过这两个型号的锻炼，是有长足进步的。如果说我们10年前创业，那我们做不到现在这个地步，因为当时无论局方，产业链都不具备这些能力，也不存在我们这样经历过型号锻炼的飞机研制团队。”
“所以我当时判断在中国做eVTOL的时机成熟度已经足够好是出于这几个原因，”董明表示，”一是eVTOL科学原理和市场原理上已经没有障碍；二是产业链基础上中国虽然不强大，但是已经有基础了；三是从全球产业链来说，大家都在同步往前发展，所以我们可以使用全球产业链，同时推动中国航空产业链快速发展。”
“目前我们跟美国领先的公司如Joby、Beta相比，是稍微落后一点的并驾齐驱。技术阶段上稍微落后一点点，两年左右。”提到自己的沃兰特公司，董明表示，“我们希望能够用专业的方式真正地把航空产业往前推动，让中国的民用航空能够在小飞机领域，尤其是eVTOL这样的航空前沿的领域里面，在国际上不落人后。”
董明认为，在行业早期阶段，政府扶持很难区分良莠，容易造成资源浪费，过往的光伏产业、新能车产业都经历过这样泡沫破裂的发展过程。但是从更宏观的角度来说，在不区分良莠，靠政策宏观推动的情况下，政府的支持也让中国在这两个产业上形成了国际领先优势。
“但民用航空行业比较特殊，尤其是载客飞行，因为它牵涉到公众生命安全，如果盲目推动的话，最后可能毁灭这个新兴的行业。”董明表示，“从企业角度希望政府做的其实是‘既多又少’，多是指希望政府多交流，多了解企业和行业，少是指支持政策不需要太多太快，只要搭建一个公平的行业发展平台，营造一个良好健康的营商环境，引导大家沉下心来，让市场说话，让专业说话，用时间说话，更好一些。政府只要客观冷静的看待产业过程发展过程当中可能面临的挑战，不急不躁，然后引导大众科学地理解和接受它，中国民用航空中国eVTOL一定会像新能源汽车一样，成为全球领导者，成为中国高端制造业皇冠上闪亮的明珠。”
四、细胞和基因治疗：产业要素正在集聚
受访人：上海外联发商务咨询有限公司总经理 寿晓琪
生物医药是上海鲜明的产业名片。2021年，上海生物医药已经达到了7600亿产业规模，全国约三分之一生命科学与医学领域的院士、长江学者等位于上海。
由于在癌症、遗传疾病和传染病等众多疾病治疗中展现出潜力，细胞和基因治疗近年来受到广泛关注。今年11月，上海市科委、市经信委、市卫健委联合印发的《上海市促进细胞治疗科技创新与产业发展行动方案（2022—2024年）》提出，上海将瞄准全球细胞治疗领域科技前沿，聚焦免疫细胞、干细胞等重点领域，加快建设具有国际影响力的生物医药产业创新高地，形成细胞治疗创新链和产业链深度融合发展新格局。同月18日，外高桥“细胞与基因治疗产业联盟”正式揭牌。
从专注贸易，到致力于发展建设为生物医药产业孕育地，外高桥在过去数年里顺势而为，不仅完成了业态升级，并且站到了现代医学创新的最前沿。作为上海进出口贸易的传统前沿阵地，外高桥在过去汇集了众多全球先进的医疗公司，“全球排名前10位的医疗器械公司，其中9家公司的中国区总部在外高桥，包括国药、上药等公司的物流中心也设在外高桥保税区。”上海外联发商务咨询有限公司（UDC）总经理寿晓琪介绍说，这些医疗资源为外高桥在生物医药的发展积攒了丰富的医疗专业供应链实践能力。UDC隶属于上海外高桥集团股份有限公司，为外高桥园区企业服务商。
“在细胞和基因治疗领域，血液、细胞制品等生物类原料至关重要，这类原料对时间的要求极高，同时也属于‘特殊物品’，有着非常严格的进口审核机制。过往的贸易供应链服务经验，让我们对特殊物品的相关政策和进口流程十分了解，能够让企业所需的原料以最快速度进入实验室。”寿晓琪表示，过去三十余年为外高桥沉淀的不仅是运营服务经验，也积累了供应链平台系统搭建经验，为政府提供监管流程优化建议的同时，协助企业优化特殊物品风险评估申报方案，极大程度上提高了物品的出入境时效。
目前，外高桥所具备的优势已经吸引了医院、研发机构、药企、生产商业化设施、材料耗材供应商、设备供应商和物流供应商陆续入驻，“就细胞和基因治疗产业而言，外高桥保税区已初步形成集群效应，汇聚了产业链上下游的头部企业，涉及到细胞存储、细胞与基因创新药品研制、合同研发生产委托（CRO/CDMO/CTDMO）、装备原材料生产、配套技术服务等较为完善的全产业链环节。”
为了更好地服务生物医药企业，外高桥也在不断完善物业设施。寿晓琪介绍，根据生物医药企业的需求，外高桥建设了标准化、模块化的ULab精装标准化实验室平台，供一些刚刚起步、规模还不算大的生物医药企业使用。一些原本容积率较低的仓储物业，也会随着产业的升级换代，进行二次改造。“此次挂牌‘细胞与基因治疗产业联盟’，外高桥希望通过产业联盟的建设，搭建开放、合作、交流的专业平台，以促进研发创新为核心，推动转化和临床应用为导向，打通上下游产业链为主线，推进产学研医交流合作、资源共享与协同创新，进一步促进细胞与基因治疗技术创新水平和产业竞争力”，寿晓琪说。
五、合成生物：利用人才优势打造新型产业高地
受访人：南大合成生物产业园总经理 喻巍
合成生物学是一门新兴的交叉学科，是将生物科学应用到日常生活中的一种崭新方式，目前已在化工、能源、材料、农业、医药、环境和健康等领域展现出广阔的应用前景。2021年9月，上海首个合成生物产业园在宝山区南大智慧城落地。据悉，合成生物领域的头部企业，包括华恒生物、吉态来博等已经选择在此落地。接下来，南大合成生物产业园将继续吸引合成生物企业，建设科研基础设施，放大产业集群效应，力争打造首批先导区中的合成生物领域“示范样本”。
“上海发展合成生物，有人才、科研优势”，南大合成生物产业园总经理喻巍介绍。上海被誉为中国合成生物学的发源地，2018年，世界首例人造单染色体真核细胞上海诞生，利用合成科学策略，回答了生命科学的重大基础问题，也入选了中国科学十大进展。由上海交通大学、中国科学院上海植物生理生态研究所共同发起的“上海合成生物学创新战略联盟”专注合成生物领域，已形成了以7位院士领衔、数十位领军人物和青年精英的研究团体。除了雄厚的科研基础和人才基础之外，长三角地区也汇聚了国内最多的合成生物学企业。
丰富的土地资源，是南大招募企业落地的优势之一。“我们这里的土地是研发用地，”喻巍向澎湃科技介绍，“对于需要重资产投资的企业而言，研发用地既可以做总部办公，也可以做一定的商业、人才配套用地，还可以做产品的实验室，非常符合企业发展的需求。”
为了吸引更多合成生物企业入驻，并为产业发展提供更多科研基础设施服务，南大合成生物产业园区正积极筹建国家级公共实验平台，吸引和集聚企业，促进科研院所的成果转化。同时也希望能成立专项产业基金，扶植新兴领域合成生物中小企业的发展。
同时，南大合成生物产业园积极与科研院所联系，以中科院合成生物研究所为主，联合上海交通大学、华东师范大学、华东理工大学、深圳先进院的科研背景和人才库，希望能组建合成生物技术创新研究院，作为产业发展的科研和人才后盾，助力长三角成为合成生物产业创新高地。
六、智能计算：多层次算力服务体系赋能产业
受访人：中国信通院华东分院人工智能与大数据事业部主任 陈俊琰
人工智能是上海三大先导产业之一。2021年，上海人工智能产业规模已经达到了3000亿以上，在全国具备领先优势。浦东、徐汇、杨浦、长宁、闵行、宝山、嘉定、青浦等区，均有智能产业的企业聚集，丰富的应用场景也带动了智能产业的发展。
在AI芯片、服务器等智能计算硬件方面，上海的产业链较为齐全，配套体系相对完善。中国信通院华东分院人工智能与大数据事业部主任陈俊琰向澎湃科技记者介绍，全国三分之一的AI创新企业都在上海，包括造芯新势力在内的国产芯片公司，如天数智芯，沐曦、壁仞科技、燧原科技，均已启动了流片后的量产工作，这些芯片企业初步具备了从高端芯片设计到中高端的芯片封装制造，以及覆盖云边端的全产业链基础。2021年以来，上海有17块人工智能芯片相继成功点亮，部分产品的参数实现了全球的领先。
此外，上海有非常多应用场景，可以用智能芯片和智能计算赋能千行百业，如在智能驾驶，科学研究、智能制造等领域里面不断发力。上海国家级智能制造试点示范工厂数量居于全国前列，一体化的智能网联交通系统率先实现了商用示范，在智能驾驶企业方面有上汽、蔚来、威马等车企，对人工智能和智能计算的需求呈爆发式增长。科学研究方面，上海已经将人工智能应用于药物研发的辅助的诊疗，在量子计算、流体力学、高温超导等方面实现了布局。
虽然在硬件领域取得了突出的成就，我国智能计算软件生态仍然相对薄弱。陈俊琰介绍，“面对技术和生态的壁垒，有的国产芯片厂商选择了自研或兼容开源生态软件栈的策略。但是，没有统一的软件栈开源框架，造成了企业之间的内卷和低效竞争、算力使用厂商适配成本高等问题。这方面需要政府或者是第三方机构去联合推进。比如联盟、协会这些公益性组织，怎样去发挥他们的平台作用，需要政府机构去做好引领性的工作。”
在未来，针对智能计算的应用场景，如何强化智能计算，供需协同和算力统筹调度能力，构建多层次的算力服务体系，也是接下来政府或第三方机构组织建立智能计算生态保障的重要一环。
“我们建了那么多超算中心或智算中心，如何去协同调度，统筹这些算力的分配不要浪费，这也是一个很大的课题，也是智能计算怎样去赋能产业。”陈俊琰表示，“做好多层次的算力服务体系，面向自动驾驶、生物医药、新材料等领域提供全链条解决方案，推动数据、算力、算法三要素的有序开放，开展智能计算应用的试点示范，这些都是未来我们要去做的事情。”
七、6G技术：中国6G标准专利申请量居全球首位
受访人：工信部赛迪研究院无线电管理所（未来产业研究中心）副所长 彭健
随着5G进入规模商用阶段，6G逐渐成为全球科技创新的焦点领域。在上海未来产业的发展规划中，也将6G作为其中的关键一环，并提出突破空天海一体化、确定性网络等关键技术。
中国虽然拥有全球最大的4G/5G地面移动通信网络，但在在海洋、沙漠等偏远地区仍然普遍缺乏通信网络覆盖。6G总体愿景是基于5G 愿景的进一步扩展和升级：从网络接入方式看，6G将包含多样化的接入网，如移动蜂窝、卫星通信、无人机通信、水声通信、可见光通信等多种接入方式；从网络覆盖范围看，6G愿景下将构建跨地域、跨空域、跨海域的空—天—海—地一体化网络，实现真正意义上的全球无缝覆盖；从网络性能指标看，6G无论是传输速率、端到端时延、可靠性、连接数密度、频谱效率、网络能效等方面都会有大的提升，从而满足各种垂直行业多样化的网络需求；从网络智能化程度看，6G愿景下网络和用户将作为统一整体，AI在赋能6G网络的同时，更重要的是深入挖掘用户的智能需求，每个用户都将通过AI 助理（AIA，AI assistant）提升用户体验；从网络服务场景看，6G能比5G更好地赋能垂直行业，满足智慧交互、沉浸式云XR、全息通信、感官互联、普惠智能等超高速率应用的传输场景需求。
上海是5G产业布局深厚、算力产业高速发展的优质土壤，中国前三大5G设备厂商华为、中兴和诺基亚均在上海设立了研发基地，其中华为总部设立在浦东金桥，研发中心设立在青浦，这都为上海的未来6G产业奠定了坚实的发展基础。
“现在中国6G专利申请量位居全球首位，约占总数量的40%，”工信部赛迪研究院无线电管理研究所（未来产业研究中心）副所长彭健表示，“其中包括一些关键技术的突破，如太赫兹技术、空天海地一体化技术、基于AI的空口技术等方面。目前，国际标准化组织国际电联（ITU）和第三代合作伙伴计划（3GPP）都公布了以2030年为商用节点的6G推进时间表。从全球主要国家来看，目6G整体处于对于愿景展望和潜在关键技术梳理的起步阶段；从我国看，2022-2024年是6G关键技术试验阶段，2025-2026年左右是6G技术方案试验阶段，2027-2030年左右是6G系统组网试验阶段。”
同时，彭健也提到，现在推动5G向垂直行业深度融合赋能比较困难的原因之一，可能是初期标准制定方面主要还是由通信界主导，缺乏一开始就有需求侧的垂直行业相关研究人员或者行业专家的广泛参与。
彭健表示：“6G如果要成为整个社会面向2030年的数字化转型底座，从标准制定时，就要建立充分吸纳垂直行业参与6G标准制定，建立高效协同机制，打破“先发展网络，后发展应用”的传统移动通信发展模式，提高整体发展效率。如果从源头上把标准打通的话，对于后期构建融合产业生态优势、拓展垂直行业应用、无缝地对接行业需求，都有更好的效果。”
同时，要加强国际合作，打造促进达成全球统一的6G标准和产业生态。“一方面，包括在ITU、3GPP等国际组织方面，应该更多输送更多的中国力量、中国智慧、中国方案，这样在6G国际标准的形成中能够发挥更我国重要的作用”彭健表示，“另一方面，要鼓励企业加强与国外企业联合开展6G研发攻关等相关工作，打造互利共赢、开放合作的6G全球产业生态。”
