新一輪全球科技革命“萌芽”，不止於 AI

近期，韓國研究團隊稱聲稱發現了“室溫超導”的材料(LK-99)，室溫超導概念股引發全球資本市場熱議;同時，美國癌症治療和研究機構希望城市國家醫療中心發布公告稱，其开發出一種能殺死所有實體惡性腫瘤的靶向化療藥物(AOH1996)。

新技術的突破往往帶來產業的變革，從而帶動生產力的極大提升，最近這一系列科學研究的突破消息增加了投資者對新一輪科技革命的期待。伴隨全球勞動力人口的低增長、物質資源的利用率逐漸趨於平穩，世界經濟的發展越來越依靠於——技術的進步。

回顧人類歷史上的科技革命周期，每一輪科技革命均無疑給人類的生產、生活方式帶來了重大突破。特別是，第三次的高科技領域的信息技術革命，加速了技術在各個領域的密切結合、相互促進，技術進步對生產力的轉化效率大幅提升。這種技術的融合創新也加速了新一輪科技革命的“蓄勢待發”。例如，學術界普遍認爲，人類第四次、第五次科技革命或會圍繞生物技術、AI機器人而產生。

當前，加大科技創新投入成爲全球各國共識。GPT 的升級迭代“方興未艾”，智能化不斷刷新市場認知，而以 AI 爲代表的科技創新主线在全球資本市場“开花”。另一方面，新材料、生物科技等一系列原創性突破正在开闢傳統產業的新前沿新方向。本文試探討，如何看待新一輪科技革命帶來的變化?新技術的井噴背後對資本市場帶來何種投資機遇?

一、新一輪全球科技革命“萌芽”:不止於 AI

科技革命爆發的標志就是新一代科技成果开始廣泛應用於生產生活，從而解放、發展生產力，提高勞動生產率。但經歷了蒸汽、電力、信息技術三次科技革命後，全世界生產力的提高已經步入階段性的瓶頸。新一輪科技革命要進一步提升勞動生產率，絕不是是單一技術突破能夠實現，而是多個領域、多項技術的持續突破和共同推動。大國博弈時代，各國在信息技術、生物技術、航天技術、海洋技術、能源技術等科技領域的全面競爭加碼，也注定了新一輪全球科技革命“萌芽”將不止於 AI。

2022 年 11 月底推出的新晉 AI 屆頂流 ChatGPT 則再次引發了人們對於新一輪科技革命的遐想，AI 迎來“奇點時刻”。實際上，以 ChatGPT 爲代表的 AI 技術掀起的全球科技革命浪潮，只是近年來全球重大科技突破的一個縮影。

2020 年以來，歐美等國在航空航天、無人駕駛、新材料、人工智能等科技領域的革命性技術探索明顯加速。由馬斯克創立的私人航空公司SpaceX與NASA形成合作，在航空航天領域加速探索，可回收重復利用火箭、送普通人上太空等航空技術都迎來歷史性跨越發展。今年初，美國羅切斯特大學在超導材料上的研究突破也引發舉世矚目。這一系列科技突破的背後，無不意味新一輪全球科技革命的“萌芽”正從多個科技領域不斷湧現。

“歷史經驗表明，科技革命總是能夠深刻改變世界發展格局。” 從政治學角度看，國際競爭重點已發生變化，科技進步成爲決定國際地位的關鍵因素之一。面對洶湧而來的新一輪科技革命浪潮，全球各國的科技研發及培育、教育及社會發展战略均面臨機遇與挑战，這就造成了新一輪科技革命的背後藏着科技競賽的“影子”，各國力爭在科技領域形成技術壁壘，以此實現“一家獨大”的優勢，率先享受經濟快速發展的紅利。

例如，在航空航天領域，美國开啓“星鏈計劃”，計劃發射約 4.2 萬顆衛星，搶佔近地軌道和空間頻譜資源，在 SpaceX 的幫助下已經有超 2000 顆衛星成功送入軌道。由於國際電信聯盟對軌道和頻譜獲取採取“先到先得”原則，這意味着其他國家需要避开已申請的頻段和軌道，客觀上美國“星鏈計劃”可以達到壓縮其他國家太空探索的空間。

二、新技術的井噴:並非偶然的科技革命“萌芽”

實際上，科技革命“萌芽”的生長並非偶然，2018 年以來“百年未有之大變局”的縱深演繹，科技創新成爲大國博弈中的“兵家必爭之地”，東西方各國紛紛強化科技投資，爲新一輪全球科技革命提供生長的沃土。而在這種背景之下，大國競爭格局或只會有增無減，世界將迎來百年和平下的新對抗周期，新一輪全球的新技術也將迎來井噴式發展。

創新與生俱來的不確定性注定了——科技革命要實現突破式創新離不开國家層面的主導。近些年，我國載人航天和探月工程、量子通訊、北鬥導航、高速鐵路等工程技術成果，爲我國加大科技創新提供了良好基礎。2018 年我國領導人在中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會上的講話:“我們迎來了世界新一輪科技革命和產業變革同我國轉變發展方式的歷史性交匯期，既面臨着千載難逢的歷史機遇，又面臨着差距拉大的嚴峻挑战。我們必須清醒認識到，有的歷史性交匯期可能產生同頻共振，有的歷史性交匯期也可能擦肩而過。”這爲我國搶抓科技革命歷史機遇奠定了政治基調，未來幾年我國支持航空航天、人工智能、量子信息、移動通信等新一代技術創新政策的也密集出台。

另一方面，基於“美國優先”理念，美國政府 2018 年也相繼推出太空、生物、網絡等多項科技战略;在具體項目上籤署國家量子法案等，力圖繼續鞏固美國科技優勢地位。同年 6 月，英國國家科研與創新署(UKRI)啓動 “未來領導者研究基金計劃”，旨在保持英國作爲“全球研究人才之家”的地位。2018 年德國科技政策最重要的內容之一是出台《高科技战略 2025》報告，爲德國未來七年高科技創新制定了目標。

國家政策帶動政府引導資金、社會資本爭相加大對科技創新投入，爲科技革命發展提供源源不斷的資金“血液”。18 年以來，中美兩國持續加大對科技創新的支持力度，科技研發相關費用持續快速增長。18-20 年，美國研發投入總額增速明顯提速，連續三年增速超過 6.5%，此前不足 5%。18-22 年，中國全社會研究與試驗發展經費投入強度也出現較快增長，22 年經費投入強度達到 2.55%，超過歐盟國家平均水平,較 17 年提升約 0.4 個百分點。

三、歷史上每一輪科技革命——均誕生於大國競爭

以史爲鑑，究其原因——世界科技發展往往體現出明顯的周期性，每次科學技術劃時代發展的背後，都是大國間對抗博弈的激烈競爭。從“大航海時代”15 世紀至 17 世紀歐洲國家爲爭奪貿易和殖民地而進行的海上探險和擴張活動开始，大國博弈就成爲深刻地改變了歷次全球的經濟、政治、科技及文化格局重要原因之一。17 世紀末，迅速崛起的法國成爲英國的臥榻猛虎，兩國長達百年的战爭在強化英國軍事經濟實力的同時，也爲英國提供了堅實的物質基礎，直接導致了第一次工業革命的到來，第一輪科技周期應運而生。

第一次工業革命的大國博弈:1866 年奧普战爭爆發，歷史上第一次蒸汽鐵甲艦展开對決，科技發展對战爭的臂助一覽無遺，战中展現的鐵路運輸和電報通訊等技術爲日後二次工業革命埋下伏筆。英國和荷蘭爲了在海洋霸權和殖民擴張的競爭中取得優勢,雙方都投入大量資源發展航海、造船和相關技術。英國和荷蘭爲了勝過對手,使自己在殖民擴張中處於有利地位,在航海、造船和工程技術等領域進行了激烈的技術競賽與創新。

科技突破:達爾文和瓦特的工作帶來的蒸汽機的發明、斯威弗特和梅森這樣的科學家對光學和微積分做出了开創性貢獻、荷蘭在當時也是世界領先的航海和造船技術大國。

第一次工業革命之後，英國仍處於領先地位。但 19 世紀中後期,德國开始崛起,在化學、電力、鋼鐵等工業領域迅速發展,科技實力也快速提高。英德兩國爲取得科技與工業優勢,都大舉投入資金和人才發展化學工業、電力工業和鋼鐵工業。這種競爭加速了新技術和生產工藝的創新,使相關產業得到迅速發展。19 世紀 70 年代德國迎來第二次工業革命，電力开始重塑人們的生活結構，第二輪科技周期开始嶄露頭角。

第二次科技革命的大國博弈:19 世紀中期至 20 世紀初，英國和德國在政治與經濟上展开了激烈的競爭，科技進步也成爲兩國競爭的重要方面。德國化學、電力等技術崛起並趕超原本處於領先地位的英國，爲應對挑战，英國投入更多資源發展科教、促進創新，大國博弈過程有力地促進了第二次科技革命的進展。

科技突破:在電力技術方面,兩國都積極發展,如愛迪生的電燈和西門子的電氣化學產品問世;在交通運輸方面,英國的蒸汽機車和德國的內燃機車相繼面世。在新材料方面,像鋼鐵的生產也有重大進展。具體而言，在電力工業方面，英國發明了電燈和電話，德國的西門子也开始生產電氣產品。兩國都大力發展電力技術，成立電力公司，开始大規模生產和應用,推動電力傳送和利用技術的提高。

第三次科技革命的大國博弈:20 世紀中期到 20 世紀末期。，第三次信息科技革命伴隨着美蘇爭霸來臨，這一時期，處於“冷战”中的美蘇先後开啓科技競賽。兩國在 44 年冷战中在核武器及太空探索等多個方面進行高強度技術競爭，雙方均投入巨額資金催生新技術的突破，推動了原子能、電子計算機及空間技術發明應用等領域科學水平維度性突破。

科技突破:美蘇進行激烈的探月競賽催生航空航天產業;雙方都致力於構建大型通用計算機(後來更迭至微型計算機),這促進兩國軟硬件產業的發展;蘇聯也研制新型通信技術,如衛星通信，這加速微電子技術、圖像壓縮技術等的演進。

例如，在計算機技術領域，爲提高各自軍用信息技術在競爭中战略地位，雙方都致力於構建大型通用計算機，促進兩國軟硬件產業的發展。在通信技術方面，美國提出互聯網構想發展ARPANET 計劃，蘇聯也研制新型通信技術，如衛星通信，這加速微電子技術、圖像壓縮技術等的演進，形成全球通信網絡，改變社會生活方式。

四、科技革命與大國競爭的詳細機制——生於憂患

天下事，壞於懶與私。大國競爭之中產生的科技革命，在之後的和平時代的應用普及，極大地催生了生產力提高和財富的繁榮。但人性的惰性又決定了，長期和平環境下，人們往往忽視時間周期長、基礎投入大、承擔風險高的基礎領域的科技創新，而更加容易選擇“躺着賺錢”固有路徑的“模式創新”，並不斷吹大資產價格泡沫，這一過程中，科技革命的紅利不斷被消耗，當紅利被消耗殆盡之時，大國競爭激烈程度急劇上升，這種競爭帶來的不安全感，又迫使國家與企業將精力和資源投入到核心技術的研發力圖在競爭中取得優勢。如此往復循環。

現在的問題在於，“二战”過後，世界一直維持了總體和平的局面，在這一背景下，世界科技發展創新陷入瓶頸，第三輪科技周期紅利逐漸消散。而造成這一問題的原因，或許能從中美兩國的發展過程窺探一二:

隨着美蘇冷战步入終局，美國降低了對科研和重大基礎設施的經費投入。美蘇 30 年互相制霸伊始，主要在洲際導彈等領域展开競爭，比拼的是兩國武器的實際打擊和摧毀能力，美蘇如同兩個封閉的陣營，互相敵視、暗自較勁。

1957 年 10 月 4 日，蘇聯發射了第一顆人造地球衛星“斯普特尼克”號，美國受到巨大震動，隨後緊接着开啓了“阿波羅”等偉大計劃追趕蘇聯步伐，太空活動變得火藥味十足。1962 年至 1974 年是美蘇太空爭霸的白熱化階段，此時 NASA 的經費預算佔聯邦預算的比例達到歷史峰值。1991 年蘇聯解體後，美國失去了唯一可以與之抗衡的對手，世界格局從“兩極相爭”變爲“一超多強”，這一佔比也出現了明顯回落。

除了 NASA，其它軍備競賽項目和基礎設施建設的預算也一起遭到了削減。1983 年，爲了遏制蘇聯的發展和擴張，美國能源部批准了 SCC 超導超級對撞機的初步研究計劃，1986 年美國科學家完成了對撞機的設計方案並在第二年开始實施。但在蘇聯解體後，撞機工程對於美國顯得不再緊迫，1993 年底美國國會也投票終止了對撞機工程的建造。

雖然美國將削減的支出投入到了公共服務和國防領域，但並未用於相關技術的研發和創新。美蘇爭霸結束後，美國公共服務支出佔 GDP 比重不斷提高，尤其是老年保健醫療(Medicare)和公費醫療補助(Medicaid)的支出比例逐年上漲。這部分支出並沒有用於研發和技術創新，整個醫療系統的設計目的更像是最大限度提高保險公司及相關利益集團的利潤，這造成了醫療行業管理人員薪酬極高，但是整體醫療系統卻無法確保美國人民必需的醫療保障。

不僅醫療行業，美國國防軍事領域也存在相同的問題。軍費支出一直都是美國財政支出的大頭，但隨着美國軍方、負責預算的國會議員和軍工企業形成了龐大的利益集團，軍費支出發展到了“沒有條件創造條件也要花”的地步。美國布朗大學國際與公共事務高級研究員斯蒂芬妮·薩維爾曾指出，美國每年接近一半的軍費开支都被私營軍事承包商收入囊中，在美國制造大量战爭和衝突的過程中，只有利益集團——美國軍工復合體才是唯一贏家。

同時，美國科技研發投入成爲了兩黨的重要分歧之一，對美國科技研發的持續性和穩定性造成影響。冷战後美國兩黨分別代表了新自由主義和新保守主義，在政治、經濟、國際事務乃至對於科技的研發投入均持有不同態度:共和黨持保守態度，更支持鋼鐵、石油、煤炭等傳統本土企業，不支持大量的科技投入;民主黨則更傾向高科技的全球化公司，肯定對科技技術的投入。在這種制度下，兩黨經常因競爭而互相誹謗，並且兩黨競選均需要花費巨額資金，這種制度也不利於科技政策的連續性，阻礙了美國科學技術的創新。

就中國而言，改革开放以來，中國經濟總量取得了巨大躍升，但從經濟結構來看，過去支撐我國經濟快速發展的仍爲科技屬性較低的房地產業。房地產業的發展，能帶動的只是煤炭、鋼鐵、土地等相關產業，並不能擔負起“支柱產業”讓一個國家走上現代化、科技化道路的責任。反觀，能夠起到推動中國式現代化決定性作用的制造業，仍然呈現“大而不強”的特徵。同爲制造業大國，2018 年我國制造業規模比位居第二的美國高近一倍，但利潤率僅佔全球的 2.6%，而美國佔比卻高達 12.2%。

雖然我國對於研發經費的投入支出正在迅速追趕美國、歐洲等發達國家，但類似芯片等關鍵性技術的發展仍與美國有較大差距。2019 年我國智能手機出貨量佔全球市場份額已達 46%，但其中的主芯片、射頻前端芯片、存儲芯片對西方國家依賴度仍比較高。美國公司設計的芯片佔了全球 54%的市場份額，中國公司僅佔 3%。縱觀全球，芯片業頂尖公司不斷實現平層技術突破，將先進制程堆到 7nm、5nm。

雖然中芯國際2020年已經成功實現了14 nm工藝的量產，但芯片仍是我國第一大進口商品，2021 年我國進口芯片規模超過 6000 億片，進口額近 4400 億美元。按照 2025 年計劃實現70%的芯片自給率來看，我國芯片等關鍵性技術的發展當前仍有較高提升空間。未來在國產替代率提升的要求之下，國家或集中資金、資源加大芯片技術研發及攻關。

五、新一輪全球科技革命周期對於資本市場的影響

當前，大國博弈將由“战場”轉向“實驗室”，未來東西方各國對於科技的比拼將進入白熱化階段。這一過程中，新一輪科技革命周期的到來已經毋庸置疑，重點產業技術的突破，以及技術從軍用到商用的演繹，將對世界經濟、生產體系、國際格局造成深遠影響。對於國內外資本市場而言，建議關注:

1）大國博弈中全球科技革命帶來的技術創新，疊加美國歷史百年鐵律——連任“選舉年”的“鷹”“鴿”轉換導致美國貨幣政策或开啓降息周期，美國科技企業近兩年裁員縮減成本後的業績釋放，納斯達克代表的科技股仍受益於科技創新紅利。建議在納斯達克市場中優先選擇科研費用投入高、技術壁壘優勢明顯的科技產業龍頭。

2）圍繞貿易聯盟形成，西方或出台更多科技領域的打壓或封鎖措施，尤其是美國掌握優勢技術的半導體芯片、人工智能等領域。爲了解決核心技術“卡脖子”“受制於人”等問題，我國自主可控战略及國家安全問題的重要性顯著提升，持續看好“卡脖子”領域的自主可控進程。

故在政策發力突破“卡脖子”的战略目標下，A股TMT 板塊中圍繞核心科技在內的科技股將是市場的重要主线。建議甄選具有“卡脖子”關鍵環節、核心研發能力強的國產替代的科技企業。

3）展望中長期，在全球科技競爭的背景之下，生物科學、航空航天等各關鍵領域都將迎來歷史性發展機遇，新一輪科技革命是擁有核心科技企業驅動的“科技革命+”，而非資本爲中心的“類互聯網+”。

其中，在全球或國內擁有領先技術的企業，即便當前距離業績兌現仍需時間(生物科技、創新藥)，或者當前應用前景相對有限(軍工)，資本市場均有提前反映的機會，具有較好研發動力的安全屬性，建議長期關注。

風險提示:國內經濟超預期下行，全球科技領域研發投入不及預期，地緣風險事件超預期。

注：本文來自中泰策略2023年8月4日發布的《“新大航海”：大國競爭下的新一輪全球科技革命周期》，分析師：徐馳S0740519080003；張文宇S0740520120003