张聚恩

中国航空学会常务理事

我国在2016年8月发布《“十三五”国家科技创新规划》，对发展“颠覆性技术”做出明确部署，提出要在信息、制造、生物、新材料、新能源等领域，特别是交叉融合的方向加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究，力求使我国在新一轮产业变革中赢得竞争优势。

——张聚恩 

大家好！非常高兴在第二届中国航空创新创业大赛全国总决赛的会场上和大家交流关于航空颠覆性技术和创新发展之路的一些认识。当今中国，创新创业是热点话题，而颠覆性技术是使用频度很高的词汇。

中国社会整体发展程度提高，科技事业的整体水平快速进步，国民经济发展转轨变型、实现中国梦的历史使命，都要求我们通过颠覆性技术发展实现赶超和跨越；我们需要认真研究，提升认识，寻找路径，这是当代国人的历史责任。 

美国率先提出发展“颠覆性技术”

◆ 2013年，国家安全智囊机构新安全中心发布《改变游戏规则：颠覆性技术与美国国防战略》，提出发展“以快速打破对手之间军力平衡的方式解决问题的技术或技术群”。

◆ 2013年，麦肯锡研究院发布2025年可能改变生活和全球经济的12项颠覆技术，并预测2025年这些技术对全球的直接贡献将可能达到33万亿美元。

◆ 2014年10月，美国政府宣布启动《超越抵消：美国如何保持其军事优势？》项目；一周后，发布《迈向新抵消战略：利用美国的长期优势恢复美国全球力量投送能力》。

◆ 2015年美国国家经济委员会和白宫科技政策办公室联合发布新版《美国国家创新战略》提出重点支持先进制造、大脑计划、太空探索等九大战略领域技术发展。

我国在2016年8月发布《“十三五”国家科技创新规划》，对发展“颠覆性技术”做出明确部署，提出要在信息、制造、生物、新材料、新能源等领域，特别是交叉融合的方向加快部署一批具有重大影响、能够改变或部分改变科技、经济、社会、生态格局的颠覆性技术研究，力求使我国在新一轮产业变革中赢得竞争优势。

在这样的内外形势下，我们大家都需要对颠覆性技术进行更多的学习和思考，并结合各自的工作，进行卓有远见的部署，并脚踏实地予以推进。

“颠覆”的本意是指物体的倾覆或者倒翻，扩展至极端地改变事物原有的模样；在技术领域则指对某项事物造成的强烈冲击和改变，使事物发生改变性的改变。

1995年美国哈佛商学院教授克莱顿•克里斯坦森在当年的1/2月号《哈佛商业评论》上，首次提出“颠覆性技术（disruptive technology）”这一概念。认为，颠覆性技术是能够颠覆某一个行业主流产品和市场格局，或者说改变某一领域游戏规则和操作方式的技术。他的基本观点反映在他的两本书里，一本是《创新者的窘境》，另一本是《创新者的解答》。

他提出了两种颠覆式创新，一是低端颠覆，即给现有产品，提供一个更简单、低价或更方便的替代品；另一种是高端颠覆，也称新市场颠覆，即产生一个以前并不存在的新的市场空间。在研究颠覆性技术时，应主要关注能引发新市场颠覆的技术。

由颠覆性技术，进而引出颠覆性创新。对于一个企业，科技创新不是可有可无的点缀，而是生存的必须，不创新必然灭亡。真正的创新不仅具有挑战性，而且充满艰辛。对原有系统的难以割舍，有可能对创新的机会视而不见或者错失良机。往日的成就有时反而会成为绊脚石，成为难以开展突破性创新的障碍。而且，成功具有很强的时间性，企业的成功转瞬即逝，许多曾经被人们崇拜并且竭力仿效的优秀企业，在市场和技术发生突破性变化时，却丧失了行业的领先地位。而导致领先企业衰败的决策，往往是在他们被普遍认为管理稳定、业绩良好时做出的。

为适应颠覆性创新，需要创建围绕突破性技术而开展工作的新部门，把突破性技术商业化的责任赋予和市场目标匹配的一个小规模组织，有计划的进行突破思维模式，补充知识的不足，以支持对突破性变化所进行的判断，分析现有的运行程序和价值观的缺陷，创造新的潜能来解决问题，密切关注市场，抓住竞争基础变动的关键环节，由此建立新的市场观，即特别关注由新技术激发和培育的新市场。

颠覆性技术引发颠覆作用主要有四种模式。第一，彻底改变产品的原有形态；第二，以关键性能的跨代提升，显著区别于原有产品；第三，改变“游戏规则”，达成新的使用方式。第四，产生新的市场，一举改变市场格局或者是力量平衡。

那么颠覆性技术从哪儿来？颠覆性技术主要来自四个方向，第一自然科学相关学科和交叉、边缘学科的积淀，比如量子力学、纳米科学、生命科学等等。第二是特定领域前沿技术的突破，第三发明者的灵感和发明者团队的集体劳动，这里包括使命感、好奇心的驱动等等，最后是既有或者成熟技术的集成或者是扩展应用，这四个来源都可以导致颠覆性技术的出现。

比尔.盖茨曾说：自从克里斯坦森提出颠覆性理论后，出现在我桌面上的每一份提案都自称是“颠覆性”的。这引出什么问题？就是识别和获取。识别是首要和重要的，但是也是有难度的，识别就需要学习，识别是动态的、见仁见智的；获取是必须的，获取应该是开放的；颠覆性技术的最终检验靠市场。

下面讲一下我对于航空颠覆性技术的初步认知。先看一下航空史，航空发展史上有很多对于航空器、航空产业，以及空战能力发展、进而改变战争样式的重大颠覆性技术，包括内燃机代替蒸汽机，燃气涡轮发动机带来喷气时代，还有机枪射击协调器，它的地位非常重要，因为最早是在飞机上手工射击，而机枪射击协调器取代了人工，改变了空战力量对比。还有一批我认为由颠覆性技术孕育出的、具有里程碑意义新航空器。

进入21世纪以来，我们面对军民航持续发展的新要求。民机的内在需求，或者叫内在动力，是更快，更安全、更绿色、更舒适、更高远；军机的内在需求是体系化、精准化、隐蔽化、突袭、智能化、低成本、经济可承受性。

航空颠覆性技术分布在哪些主要领域？第一是物质性的技术领域，革命性的进步源于对物质既有微观尺度，又有极度宏观要求这样两个方面的更深认识，以及对物质的掌控应用，如智能材料、仿生材料等；第二是能量类技术领域，获取新能量是工业革命的动因，既探索可支配的自然资源，又探索能量利用的最大化方式，因此能量领域一定会不断催生出新的颠覆性技术。第三是信息技术领域，从语言、文字、模拟量到数字化信息，加快信息的扩展、传递、融合和应用，如云计算、脑机接口、生物计算机、量子技术等。第四是交叉和综合领域，对于上述领域获取知识和技术的综合利用，可产生颠覆性技术，从而提升人类能力，丰富社会财富，如人工智能，还有仿生，基因工程等。

航空颠覆性技术有哪些热点？这个大家会有不同看法，我只是说一点自己的初步认识。我称之为技术群，因为每一项都不是单一技术，而是一群技术，且多有融合和交叉。我的看法肯定不准、不全，希望大家批评指正。

第一是高超声速技术群。它的使命是支持高超声速武器、飞机，临近空间飞行器及空天飞机等的发展。最近一些动向，比较突出的X51A，DARPA启动的HAWC项目等。国外对我国目前发展状况也多有预测。总的来说空天飞行、临近空间飞行、高超声速飞行这三者相互牵引、相互融合，将在未来10年、20年、30年的时间节点上分阶段达到可支撑高超导弹、飞机、空天飞机发展需要的水平。

第二是无人系统技术群。去年6月份“阿尔法智能空战系统”在演练中击败了具有丰富作战经验的空军少校，其技术形态类似围棋系统的人机大战，意义重大。但是无人系统到现在为止还有很多问题没有解决，特别是高端无人机面临的问题很多，美国空军首席科学家对此有描述，其中最重要就是自主性不足，离形成作战能力还有很长一段路要走。

第三是航空动力新技术群。原有的涡轮风扇，在后面三四十年还找不到替代它的主流形式，还要持续挖掘。同时，又要把目光更多地放在另辟蹊径，寻找新的能源和动力样式，需要研究的技术很多，如高效储能、小型核聚变等。2014-2015两年，两家航空为主的企业——洛克希德马丁和波音，先后发布消息，称在小型核聚变研究中取得突破，应该引起我们的关注和深思。

第四是人工智能和自主控制技术群。美军对他们现在使用的无人机在自主技术方面的评价很低，最高接近3，多数是1或2。现在的无人机离不开人的即时掌控，而高端的无人机则必须具备自主能力，要实现自动感知，自主分析和判断，做出非人工干预的自主决策和动态任务规划。

关于脑机交互技术也很值得注意。这是指不依赖大脑外周神经和关联的肌肉动作这个正常输出通道，而是通过采集和分析人脑的生物电信号，通过调制转换为电子指令，去直接控制设备或物体。中国古时候说的“读心术”，所思即所得，所想即所动，有可能变成鲜活的技术群。国外研究很活跃，国内浙江大学、西工大、国防科技大学等也在开展，都值得大家高度期待。

第五是新材料技术群。有两个技术需要特别关注，纳米材料和超材料。超材料既是材料技术，又是直接实现部组件某些功能的新制造方法、新工具，比如智能蒙皮、电磁窗等。而在材料方面，需要加强纳米、石墨烯、碳炔等的研究开发，我们航空人都说一代材料一代飞机，更多实用化的高性能新材料能使我们的飞机设计师有更多的选择，也才能造出更好的飞机。

第六是智能制造和增材制造。3D打印名声很响，但它只是增材制造的一种。过去加工飞机的承力框，用厚金属板料在数控机床加工，是做减法，大部分材料都变成碎屑了；而增材是反其道而行之。但用于航空，特别是承力关重件，还需要做大量的实验验证工作。航空本身是现代制造、极端制造的综合体。智能制造在航空的应用，前景看好，有望首先在飞机总装这个环节有所突破，当然还需开展很多研究与开发。

最后我用几分钟说一下关于创新发展之路的认识

在这样一个场合，我们共同研讨创新创业，在这样一个对接平台上，共同推动航空发展，首先我们应该确立以下六个基本概念。第一，创新驱动是国家发展战略的核心；第二，坚持需求导向和产业化方向；第三，坚持企业是创新主体这样一个认识；第四，市场在资源配置中起决定性作用；第五，军民融合国家战略会造成新的竞争格局；第六，创新创业需要研产的顺畅衔接，需要创新企业同投资机构的主动对接。这六个方面的理念和方法都需要落地落实。我看好双创大会，也是基于上述认识。我希望，不仅在活动期间热热闹闹，更要着眼搭建起一个功能稳定的平台，为各方提供主动对接和顺畅衔接的服务，使平台承载满足广泛需求的宝贵资源。

对于企业的技术创新，我想借用“体制内”和“体制外”这两个词汇，分别提些想法，因为现在企业的类属确有这样的差异。对于“体制内”，应抓四件事：创新发展战略的再规划，创新活动的高效组织与推进，从外部识别与获取技术，释放创新活力与构建灵活的商业模式。每一件事都涉及革新观念、组织变革、程序优化等，要有配套的举措，并与时俱进地调整和完善。

对于“体制外”，应该注意三件事儿。第一，充分认识军民融合战略带来的新机遇，很多大型企业在强筋壮骨、瘦体健身，这意味着会有很多机会，但不是被动接招，而要主动出击；接招时也要有新思维、新方法，因为这是难得的新机遇。第二，深入研究和正确把控本企业的研发和创新方向。第三，多种形式的人才吸纳。

关于投资运作，我觉得也有几件重要的事项。首先，我们的投资机构要关注创新动向，评价成果要组织化、程序化。第二是兴趣点应该适当前移，要有共同培育的自觉；如果人人都看到这个项目之好，也许你就没有赚钱的空间了，所以要超前、要预判、要共同培育。第三，就是在进行商业运作时，特别是同“体制内”企业打交道时，你有责任帮助他们突破传统模式，去构建新的商业模式，这个也是你的责任之一，这样两者才能对接得更好。

那么创新创业的热点集中在哪些方面？没有时间同大家深入讨论了，好在这个大会就是给大家展示创新项目的，大家可以倾听了解、做出自己的判断。我就点一下名目，是我参与相关工作的一点认识。以下几个方面，创新活动比较活跃，可能的投资项目也较多。

◆ 中小航空器整机，如运动飞机、电动或油电混合飞机、作业类新型或较长航时无人机等；

◆ 新能源利用和储能装置，如绿色能源转换、高能量密度电池等；

◆ 中小型发动机整机和发动机关键零部件，如燃油喷嘴、叶片、泵阀类等的生产和专业化；

◆ 设备与装备，如机载或地面功能设备、监视监测设备、作业载荷载具等；

◆ 新材料，航空用结构与功能材料、特别是解决自主保障的关键重要材料等；

◆ 信息和服务，如基于大数据的信息服务系统开发等。

◆ 科普和教育，如不同精度、规模、功能模拟器、教材教具研发等。

谢谢大家的倾听，祝双创大会圆满成功！

（文章根据录音整理）

（PPT美化：国翊创新设计部）

很多现场观众几乎把张教授每一页的PPT画面都用手机拍摄记录下来