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为抓住新一轮科技革命和产业变革的发展机遇，抢占第四次工业革命发展先机，各国在技术路线、关键环节、产业转型等领域均加强了战略布局，并落实一系列举措，促进产业发展，以保障国家的产业竞争力和国际话语权。
第四次工业革命——工业4.0概念率先由德国提出，此后越来越多国家认识到智能时代的来临，加快前沿高科技技术布局与发展，试图从“产业规则遵守者”向“产业规则引导者”身份转变。德国作为少数参与了三次工业革命的国家，较早意识到创新驱动的重要性，试图通过布局前沿领域科技，促进经济增长和提升国际竞争力，于2006年提出首个全国性高科技战略——《德国高科技战略（2006—2009年）》，加强联邦政府投入，扶持信息通信、能源等17个重点高科技行业发展。在此基础上，2010年《德国2020高技术战略——思想·创新·增长》，将研究、新技术、扩大创新作为应对金融危机、国际竞争加剧、全球化挑战日益严峻的重要途径。2013年在德国汉诺威工业博览会上工业4.0概念被正式提出，加快建设信息物理系统，加快制造业向智能化转型，随后工业4.0被德国政府列入“德国2020高技术战略”的十大目标之一。在此后，德国又于2014年、2018年先后发布《新高科技战略——为德国而创新》《高技术战略2025》，加强高科技产业相关布局和创新激励机制设立。在2019年最新发布的《国家工业战略2030》中，再次强调新技术对于竞争力重塑的重要性，重点关注人工智能等新兴技术，并促进私有资本对新兴技术的研发投入。
近年来，世界各国普遍加快了前沿产业布局和研发推进，特别是注重发展的智能化、绿色化布局。其中，部分国家已经对于前沿产业展开系统性、前瞻性布局，并加快出台促进前沿技术应用的相关策略。美国于2012年发布《美国先进制造业领导力战略》，并于2018年更新发布《美国先进制造业领导力战略》以发展和推广新的制造技术为途径，实现美国引领全球先进制造的愿景。2020年美国又连续提出了《未来产业法案》《无尽前沿法案》等，加快对美国新兴科学和制造业研发的投资，并加强多部门合作建设，以促进未来前沿产业布局和发展。并积极发展智能电网，制定了美国Grid 2030智能电网发展规划，并建设“智能电网”投资基金，加快能源消费结构变革。日本于2013年发布首部“科学技术创新综合战略”，并进行逐年更新，截至2017年共发布5部，重点推进前沿技术发展，以提升日本产业竞争力。2018年由发布“科学技术创新综合战略”更改为逐年发布“统合创新战略”，2020年最新发布的《统合创新战略2020》，结合日本国内外形势和新冠肺炎疫情，发展人工智能技术、生物技术、量子技术和材料等领域的战略基础技术，以及环境能源、健康医疗等应用技术领域。俄罗斯于2013年发布《2013—2020年国家科技发展纲要》，旨在加强基础科学研究建设、加强前沿性的科技储备，于2019年更新发布《俄罗斯联邦国家科技发展计划》，提出发展智能产业，广泛发展科学、技术和创新领域等。英国启动“脱欧”之后，于2017年发布《产业战略：建设适应未来的英国》，提出将英国建设为全球人工智能与数据驱动型创新的中心。此后，英国于2019年发布《国际研究与创新战略》，在已建成的全球领先的科技创新中心基础上，通过建设全球技术中心网络、未来技术全球平台等，建立全球范围的研究和创新合作关系，联手打造未来产业。
核心技术和关键环节是各国布局的重中之重，各国均将核心技术和关键环节发展作为国家安全和产业突破的重心。其中，半导体产业作为信息通信和工业的基石，早在20世纪新一轮工业革命兴起之前，就成为各国政府推动产业振兴和自主可控的重点领域。20世纪80年代，美国注意到半导体行业来自日本生产商的竞争加剧，开始加强政府对于产业的支持。在战略布局上，美国国会于1988年成立美国国家半导体顾问委员会，旨在研究确定将影响国防或美国竞争力或两者兼而有之的新兴半导体技术，1992年美国政府、工业界、学术界150余名专家聚集，探讨满足未来15年国家研究需求的半导体路线图。在立法上，于1984年通过《半导体芯片保护法》，用于半导体知识产权保护；并且与日本签署一系列双边贸易协议，保护美国本土国有企业市场。在鼓励创新上，于1982年成立美国半导体研究联盟（SRC），成为半导体工业协会（SIA）的独立附属机构，为美国高校进行半导体基础研究提供资金支持。于1987年成立半导体制造技术战略联盟（SEMATECH），旨在赞助美国半导体研究，初始成员包括14家美国半导体制造商——成员涵盖80%的美国半导体制造，这一模式也被较多国家模仿。 [1] 亚洲国家通过制度创造强化市场干预，面对1997年亚洲金融危机和20世纪90年代末半导体行业衰退，亚洲半导体行业抵抗住双重危机与政策扶持密切相关。 [2] 例如，日本于1976年开始推行半导体国家计划——超大规模集成电路VLSI，在经历与美国贸易摩擦以后，20世纪90年代以来，先后由政府主导，成立半导体产业研究所（SIRIJ）、半导体理工学研究中心（STARC）和半导体尖端技术中心（Selete）。又如，韩国国家配给信贷支持半导体相关的出口导向型工业集团，将半导体私营企业推向了全球市场；并从20世纪80年代初制订一系列半导体产业促进计划，并于1994年推出《半导体芯片保护法》。
21世纪以来，为抢占智能时代先机，各国对于半导体行业的关注达到了新高度，与之相关的贸易摩擦不断。其中，日本为恢复半导体行业活力，先后开展飞鸟计划（Asuka）、新千年先进信息技术研究（MIRAI）、高度敏捷生产线推进（HALCA）等项目，加强政产学研合作，研究新一代半导体材料和工艺；2018年投资108亿日元应用于AI半导体研发。并于2019年对外向出口型的韩国进行半导体上游材料出口管制。韩国为应对相应管制，由政府牵头推进跨部门半导体装备国有化相关研究，并推进企业帮扶和人才培养机制，制订“半导体产业中长期发展计划（2019—2029）”。2021年韩国“半导体IP使用支持计划”试运行。美国近年来意识到半导体行业市场份额流失和高端芯片产能转移，于2017年发布了《确保美国在半导体领域的长期领导地位》报告，旨在提升美国半导体生产商生产环境和加速半导体行业创新变革，并明确提出要对中国产业政策进行阻挠。此后，美国加强中国企业对美投资审查与防范。2018年开始，陆续出台《外国投资风险评估现代化法案》《2018年出口管制改革法案》等，加大外国资本进入美国半导体等关键领域审查力度，并加强半导体设备、材料加工、电子电信等领域出口管制。2020年先后发布《为芯片生产创造有益的激励措施法案》《2020美国晶圆代工法案》加强对芯片行业补贴和激励。2021年美国推出《无尽前沿法案》的修正案《美国创新与竞争法》，批准拨款520亿美元，用于美国今后五年半导体芯片发展。而欧盟亦于2020年发布《欧洲处理器和半导体科技计划联合声明》，加强先进处理器及半导体工艺研究合作与投资。
为顺应数字化、网络化、智能化发展趋势，加快数字技术与实体经济深度融合，各国大力发展数字经济，加强普及数字基础设施，消除数字鸿沟。各国对于数字基础设施战略布局由来已久。1993年，美国提出《国家信息基础设施行动动议》，旨在从全美范围内建设四通八达的“信息高速公路”。2010年至2014年，美国密集发布数字基础设施相关报告，包括《数字化国家：21世纪美国通用互联网宽带接入进展》《探索数字国家：美国家庭宽带互联网应用》《数字国家：扩大互联网使用》《探索数字国家：计算机和互联网家庭应用》《探索数字国家：美国新兴在线体验》等，这些报告为提升互联网普及率和完善数字基础设施建设提供了参考。2018年美国发布《国家网络战略》，作为美国首个全面阐述网络安全战略报告，该报告提出要通过建立可互操作和可靠的互联网基础设施、投资下一代基础设施等，培育数字经济市场，提升美国影响力。日本于2000年成立“IT战略本部”，2001—2009年，先后发布“e-japan”战略、“u-japan”战略、“i-japan”战略等，完善数字基础设施和提升宽带普及率成为重要议题。2010年日本发布《新成长战略》，新一代光网、下一代无线网、云计算等均成为重要发展方向。2013年日本将“IT战略本部”升级为“IT综合战略总部”，统筹通信网络社会推进相关事宜。韩国从2004年开始，先后提出“IT 839”战略、“U-Korea”、“U-City”、“智慧首尔2015”、《物联网基本规划》等，提出加强ICT基础设施、物联网基础设施等，通过全域覆盖网通实现智能化服务。新加坡2006年提出在“智慧国2015规划”后，又于2014年公布了升级版本“智慧国家2025”的10年计划，强调数字基础设施建设与数字技术泛在应用。
除推进数字基础设施外，世界各国布局产业和社会的数字化转型，推动数字红利在全社会范围内快速普及。欧盟注重对于各成员国数字化发展情况的量化评估，于2016年发布了欧洲数字经济和社会指数（DESI），并进行指标的逐年更新，旨在提升各成员国经济与社会数字化方面的表现，2017年发布《工业数字化记分牌2017》，评估和推动各成员国产业数字化的表现。近两年密集发布数字化转型相关报告，于2020年发布《欧洲数据战略》《欧盟新工业战略》《塑造欧洲的数字未来》，旨在以数据驱动产业发展，抢占数字化工业主导地位，提升全球数字竞争力；2021年欧盟发布《2030年数字指南针》，提出到2030年实现欧洲数字化转型的愿景、目标、原则、路径的“十年计划”。美国在1998—2003年，除2001年外，每年发布数字经济相关白皮书，将数字技术作为驱动实体经济发展、实现降本增效的重要手段。2015年之后，又陆续发布了《数字经济议程》《在数字经济中实现增长与创新》《关于保护和发展数字经济的报告》《数字经济的定义和衡量》，进一步推动数字技术与实体经济深度融合。2020年由政产学研组成的美国工业互联网联盟发布《工业数字化转型白皮书》，阐述了企业数字化转型的驱动因素、关键技术、流程方式、具体步骤等，为企业加快转型提出建议和参考。此外，较多国家在近年来发布了数字化转型的战略，如德国的《数字化战略2025》、澳大利亚的《数字化转型战略2018—2025》、加拿大的《数字化运营战略规划：2018—2022年》等。