摘要：目前我国国家科技安全仍存在一定隐患，部分产业关键核心技术受制于人，严重影响了国家科技、经济、国防乃至政治安全等诸多方面。在新的历史条件下，要保证国家的科学技术安全，就必须坚持创新发展，加快国家战略科技力量的建设。在此背景下，本文引入场景创新的概念，并以“北斗”卫星导航系统的研发过程为分析对象，探究国家科技安全场景驱动国家战略科技创新的内在机制。从中国卫星导航产业发展道路的分析中，本文揭示出了一条对于国家战略科技创新而言具有一定普适意义的发展道路，即一条以具有比较优势、定位为“国家重大任务”为前提，以国家科技安全使命或战略为引领，在“政府 + 市场”的主导下，举国合力、特色创新、发现并抓住产业技术升级机遇，实现国家战略科技跨越式发展的“北斗道路”。根据研究发现，提出符合我国战略科技创新发展的对策建议。

关键词：国家科技安全；场景；场景驱动；国家战略科技力量；北斗卫星导航系统

一、引言

作为国家安全的一个重要方面，科技安全是形成中国特色国家安全的物质技术基础[1]。国家科技安全指的是国家重点领域核心技术的安全可控，国家核心利益和安全不受外部科技优势威胁等[2]。目前我国科技安全还存在一定隐患。一方面，部分产业核心技术受制于人，另一方面，科技的迅速发展给科技安全带来了新的挑战。新一轮科技革命和产业变革正在加速演化，信息、生物等新兴技术迅速发展并被广泛应用。

党的二十大报告明确提出，要“坚持以创新为中心的现代化进程”“完善新型举国体制，加强国家战略科技力量的建设”。国家战略科技力量以满足国家战略需要为目标，由国家支持，主要从事一般科研主体无意或不能进行的高投入、高风险的科技创新活动的科研力量。国家战略科技力量由国家实验室、国家科研院所、科技领军企业和高水平研究型大学组成，它们对国家建设成为世界科技强国起着举足轻重的作用。“十四五”规划指出，国家战略科技力量是体现国家意志、服务国家需求、代表国家发展水平的核心力量，要保证国家科学技术安全，就必须加快推进科技强国的建设。在此背景下，本文将引入场景创新的概念，并以“北斗”卫星导航系统的研发过程为分析对象，探究国家科技安全场景驱动国家战略科技创新的内在机制。

二、理论与框架

场景，最初是一种影视术语，它指的是在特定的时间和空间中发生的行为[3]。场景以技术、资源等为中介，以特定时间、空间等为载体，以一系列行为所构成的一种特殊的互动关系，场景的建构既能满足利益相关者需要，又能创造并实 现其价值[4]。

场景和创新的组合带来了新的范式。场景驱动的创新是在数字经济时代产生的一种全新的创新模式，超越了传统的创新理论与范式。场景驱动创新以场景为载体，以使命或战略为引领，驱动技术、市场等创新要素有机协同整合与多元化应用[4]。本文主要聚焦于国家科技安全场景驱动国家战略科技创新，即以国家科技安全场景为载体，以科技安全使命或战略为引领，在“政府+市场”的主导下，协同国家科研机构等国家战略科技力量多元主体驱动技术、市场等创新要素有机协同与多元化应用。基于此，本文构建了如图1所示的理论框架。

图1 国家科技安全场景驱动国家战略科技创新机制的理论框架

图1展示的是一个以国家科技安全威胁为起点、以国家科技安全场景建构为过程、以国家科技创新与成果转化为最终目标的国家科技安全场景驱动国家战略科技创新理论框架。首先，国家科技安全威胁催生了国家科技创新的战略需求。其次，国家科技创新的战略需求引领了国家科技安全场景的建构，主要包括科技安全场景构建、场景问题识别、场景任务设计、国家科技创新与成果转化四个方面[4]：（1）场景的构建：在国家安全的使命引领下，构建出特定国家科技安全场景；（2）问题识别：从创造性、引领性、战略性、多样性、精准性和整合性六大特征明确特定国家科技安全场景的需求痛点和问题难点；（3）场景任务设计：构建对国家战略科技力量合作有利的载体和平台，具体包括了设备、场地、资金等硬件建设，以及制度与组织等软件建设；（4）由国家实验室等组成的国家战略科技力量场景创新的多元主体，可以在这个载体和平台中实现协同创新，即实现项目、资金、基地、人才等创新要素的一体化、高效配置。最后，在国家科技安全场景的驱动下，创新链、资金链、人才链、产业链、政策链等能够实现多链融合，并在“政府+市场”的合力推动下，实现国家战略科技创新和成果转化。由该成果转化而成的“产品”，必然承载了相应国家科技安全场景的使命，能够有效应对相应的国家科技安全威胁和保障国家科技安全的实现，这使得该产品具备了重大国家科技安全价值、经济价值[4][5]。

三、国家科技安全场景驱动与北斗卫星导航系统建设

作为我国航天系统工程中技术最为复杂、研发周期最长、投资规模最大的一项，北斗卫星导航系统（以下简称“北斗”）在海事、农业、交通等多个领域得到了广泛应用，成为中国近年来的重大科技工程之一。北斗建设的重要目标之一在于推进卫星导航产业的发展，只有通过推动和促进中国卫星导航产业的发展，才能充分发挥北斗的经济价值[7]。中国未来将致力于打造北斗系统，其技术将更加先进，功能更加强大。对此，本文将北斗研发过程纳入上述理论框架，深入分析国家科技安全场景驱动国家战略科技创新的内在机制。

3.1 从无到有：北斗的奋进之路

发展什么样的卫星导航系统？系统的建设怎么实施？2009年末，中国卫星导航技术中心公布了北斗的发展规划，首次清晰地阐述了中国北斗的三个阶段的发展策略：第一步，从1994年开始利用少量的GEO卫星建立北斗实验系统，到2000年形成区域性有源服务能力；第二步，2004年开始建立北斗系统，到2012年建立北斗的区域无源服务能力，并开始面向亚太地区提供服务；第三步，2020年前计划发射30颗卫星并建立一个全球性的导航系统，实现北斗全球无源服务。

北斗一号是北斗系统发展的第一个阶段，针对我国实际情况，提出一种基于双星有源定位模式的区域性卫星导航定位系统。1965年，陈芳允参加了东方红一号卫星的开发，提出了“双星定位构想”。1993年，双星定位设想演示试验成功后，该系统被正式列入国家“九五计划”。北斗一号的服务范围仅面向中国用户，这一系统在寿命到期后就停止了工作。

北斗二号项目于2004年启动建设。北斗二号（GNSS）是一种集14颗组网卫星、32个地面站点于一体的天地协同组网。北斗二号的定位精度有了很大的提高，授时准确度达到50纳秒，速度测量的准确度达到0.2米/秒。

2009年，我国开始建设北斗三号，并于2020年6月顺利发射了最后一颗组网卫星。它是全球卫星导航中功能强大、性能指标居世界一流水平的系统。形象地形容北斗三号是：站得高，看得远。现在世界上有120多个国家和地区采用北斗系统，其全球服务可用性高于99%[6]。

中国北斗系统建成后，突破了国产高精度卫星导航信号对外国的依赖，弥补了中国广域差分精密定轨技术的不足。

3.2 国家科技安全威胁与北斗研发需求

发展的过程无疑是艰辛的，回顾中国北斗奋进之路，背后的国家科技安全威胁和科技创新需求是重要的推动力量。在北斗没有问世之前，我国使用的定位系统为美国的GPS。1993年，我国的“银河号”货轮在海外运送货物时被美国拦截。在未和我国商议的情况下，美方私自关闭了GPS，可见在国家定位系统安全场景下，发展北斗卫星是做的事。

从国家科技创新的需求角度来看，只有发展属于中国自己的卫星导航系统，才能有相应的技术储备。摆在北斗一号研制工作面前的是“四无”场景：一无技术、二无经验、三无人才、四无资源。因此，如何在举步维艰的局面下创造真正属于自己的技术，是国家定位系统安全场景下的首要难题。

3.3 科技安全场景构建、问题识别与任务设计

由国家安全问题引发的安全威胁和科技创新的需求共同建构了与定位系统有关的任务场景，该任务场景在国家安全的使命引领下，构建出特定国家科技安全场景，为进一步引出国家科技安全的问题和任务设计奠定基础框架。

（1）创造性

国家定位系统安全场景的第一步便是建立起属于我国的定位系统。1994年2月，随着《关于印发〈双星导航定位系统工程立项报告〉的通知》的发布，北斗一号项目也由此拉开序幕。“两弹一星”功臣孙家栋担任总指挥，目的就是要突破“卡脖子”技术，研制出一套真正的国产卫星定位系统。

（2）战略性

 “三步走”战略登上历史舞台。由陈芳允、孙家栋院士主持，对北斗系统进行了深入的研究，并制定了“三步走”的发展策略。实践是检验真理的唯一标准，由我国专家、学者们规划出的适合中国北斗的发展战略无疑是成功的。

（3）精准性

高精度星载原子钟是“北斗二号”研制的核心和关键技术。梅刚华团队在2000年成功开发了我国首个铷原子钟的原理样机；2004年我国自主研发了星载铷钟电性能样机，其各方面指标已基本达到了北斗的要求[7]。北斗二号突破了国外的技术封锁，使卫星导航系统的“心脏”超越了我国的心率。

（4）引领性

对定位系统中用户面临无信号的场景，我国成功研制出第一个北斗短报文通信的射频基带集成芯片，创新性地实现了“一号双网”方案，解决了“不在服务区”的烦恼，实现了“一机在手，持久在线”的功能。

（5）多样性

 纵观北斗发展历史，起步初期都由国家作为主要力量。仅凭国家引导，在带来高效率的同时也暴露出单一性的主体弊端。构建多样化的主体势在必行，即参与场景构建的创新主体多样性。纵观北斗系统产业发展道路，是以国家为主导、市场为主体，以及科研型企业等多方主体共同发力的结果。

（6）整合性

 在主体层次上，要将科技领军企业、产业链上下游相关企业、高校院所等多个创新主体聚集起来，推动创新资源的有效流动和科学配置。国家主导，市场协同，两者合力推动北斗的建设和发展。国家规划总体部署下，重大工程一体化引领的“政府+市场”合力，推动国家多部委的积极响应。

在构建出国家定位系统场景后，通过创造性、战略性等六个与场景相关的特点明确相对应的需求痛点和问题难点，针对问题所在进行任务设计。通过对多样性和整合性特点的任务设计，多方主体共同发力建设有利于国家战略科技力量合作的载体和平台，且以使命或战略为引领，达到驱动技术、市场等创新要素有机协同整合的目的。

3.4 基于北斗的科技创新和成果转化

北斗相关的成果转化及应用是验证前文所述相关问题识别以及任务设计是否得当的办法。从战略创新的使命设计可以看出，20世纪90年代中国确立了“三步走”的北斗发展战略，而星载原子钟这一核心技术在中国尚属技术空白。在此之前，只有极少的几个西方国家才能掌握这方面的技术。通过国家战略科技力量的支撑，“政府+市场”的协同，以及多方主体的齐心协力，到目前为止，所有北斗导航卫星的星载原子钟都已经实现了国产化。星载原子钟技术打破了国外的垄断和封锁，实现了从无到有、由有到强的飞跃。研究星载原子钟这一技术的成果和应用代表性的体现在以下多个方面。

在工程测绘方面，将北斗技术引入到工程测量中，将大大减少测量工作的时间和人力、物力消耗，有利于提升工程测量的效率。

在农业发展方面，将北斗导航应用于精确播种，减少播种损耗、提高播种精度、控制播种深度和间距等方面也是将北斗导航和精准农业相结合的一个重要内容。

在我国，灾害的类型繁多，国家实施了北斗导航系统国家减灾与应急综合示范工程，以推动我国减灾与救灾事业的发展。

在运输和通讯服务领域，北斗卫星导航系统具有双向通讯功能，在船舶上安装北斗终端，在船舶遇险时第一时间得到救助。

未来原子钟技术的研究成果将进一步拓展到低空互联网星座和遥感等卫星行业，为全球服务，为人类造福。

北斗卫星导航系统是由国家自主开发的，其相关的产业已经成为一个战略性新兴产业。随着这一系统的不断完善与发展，将会有更多新的研究成果与技术应用涌现出来，丰富的北斗产业链提高其服务能力，从而使北斗卫星导航系统的应用空间与价值更加广阔，所起到的作用也会更大。

为了更好地对上述分析做出总结，本文用图2展示了国家卫星导航安全场景驱动国家战略科技创新的过程机制。

图2 国家卫星导航安全场景驱动国家战略科技创新的过程机制

四、结语

通过上文论述分析，一方面我们得到了一个理解和分析国家科技安全与国家战略科技力量的理论框架，并运用我国北斗卫星导航系统的案例进行了验证，表明从场景驱动创新的视角来分析国家科技安全与国家战略科技力量是有现实价值和理论意义的。从中国卫星导航产业发展道路的分析中，本文揭示出一条对于国家战略科技创新而言具有一定普适意义的发展道路，即一条以具有比较优势、定位为“国家重大任务”为前提，以国家科技安全使命或战略为引领，在“政府+市场”的主导下，举国合力、特色创新、发现并抓住产业技术升级机遇，实现国家战略科技跨越式发展的“北斗道路”。

另一方面，反观北斗的发展历程不难看出，战略科学家及其相关群体在国家科技安全场景规划中起着至关重要的作用。科技的进步和创新发展，必须依靠战略科学家们的先驱性探索，必须把他们的经验、智慧放在国家战略的高度来看待[8]。在大科学时代，推动科技发展需要战略科学家。因此，更加需要战略科学家来对其进行顶层设计，组织分工，并推动其实施。习近平总书记在中央人才工作会议上提出，“要加强对战略科学家的培育，建立战略科学家的发展阶梯”[9]。这是具有高度战略性的论述。从这一意义上说，如何发掘和培养战略科学家 , 特别是如何更好地吸引战略科学家参与设计更多的国家科技安全场景，是推动国家战略科技创新的可行方向。

作者简介 :

杨莹（1998—），女，新疆昌吉人，硕士研究生，主要研究方向为科技政策与管理；

杨奕参（1999—），男，福建泉州人，硕士研究生，主要研究方向为科技政策与管理;

黄振羽（1986—），通信作者，男，广东化州人，副教授，博士，主要研究方向为科学政策与管理，E-mail ：hzyhit@163.com。

基金项目：

教育部人文社科研究青年基金项目“市场场域视角下的大科学市场演化机理与实现路径研究（23YJC630060）”。

参考文献

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