锚定三大前沿领域，以专项联合攻关牵引上海（长三角）国际科创中心构筑国际科技战优势

俯瞰当今世界，科技竞争已不再仅仅是经济竞争的延伸，而是日益成为大国战略博弈的核心战场。继2026年7月白宫科技政策办公室发布《科学：新的黄金时代》报告，宣示美国对国家科技体系进行全面重构，时隔仅仅一月，该办公室又于2026年8月发布《国家安全科学技术战略》报告，直截了当提出“确保美国保持全球最先进的科学技术与创新能力，并将科技领导力本身定位为国家安全目标”。报告列出了一系列关乎领导力和国家安全的科技创新领域，其中将量子信息技术、核聚变新能源、生物技术列为优先领域。这一战略宣示标志着全球科技竞争已全面上升至国家安全层面，技术优势即安全优势、创新优势即战略优势的格局正在形成。我国“十五五”规划纲要部署的上海（长三角）国际科创中心，恰恰是我国在上述三大科技战略领域创新资源最密集、技术积累最深厚的区域，因而首当其冲地处于国际科技战的前沿战场。

一、战略前沿：长三角何以成为国际科技竞争的主战场

美国《国家安全科学技术战略》构建了“聚焦—韧性—敏捷—安全”四大特征框架，并通过四大战略支柱加以实施：聚焦技术战略竞争核心、将外国对手排除在关键科技系统和供应链之外、加速创新步伐、保护国家安全科技。量子信息科技因其对传感、通信、计算和信息安全的深远影响，核聚变新能源因其对能源安全和战略自主的根本意义，生物技术因其可能“改变战略威胁格局”的潜在冲击，被列为对国家安全具有深远影响的重点领域。该战略还特别提出与盟伴协调，通过“技术繁荣协议”增强集体韧性，直指对我国科技发展的遏制。

长三角恰恰在这三大领域集中了我国最雄厚的创新资源，这使其必然成为回应这一战略挑战的主阵地。

在量子信息技术领域，长三角已形成从基础研究到工程应用的完整创新链条。量子通信方面，全长2000公里的京沪量子通信骨干网连接长三角核心城市，世界首颗量子通信卫星“墨子号”的科学目标提出和关键技术攻关以长三角科研力量为主力。截至2025年，中国量子通信网络超过10000公里，覆盖17省80个城市，长三角是其中网络密度最高、应用场景最丰富的区域。中国占全球量子通信论文产出的38%，远超美国的12.5%，高引用论文占比31.5%对16.7%，这一优势的策源地正在长三角。量子计算方面，美国在纠错技术和软件生态方面保持领先，但中国正在快速追赶——“祖冲之三号”超导量子处理器、“九章”光量子计算机已进入国际第一梯队，本源量子“悟空”芯片向全球开放。美国智库SCSP报告承认，中国高引用量子计算论文份额从2016年的15%上升到2025年的23%，差距正快速收窄。量子传感领域，中美大致持平，各有优势。美国四份智库报告形成的基本判断是：中国在量子通信领域无可争议地领先，在量子计算领域快速追赶，在量子传感领域并驾齐驱。而长三角正是这一竞争态势的核心承载区。

在核聚变新能源领域，长三角拥有全球最完整的托卡马克技术序列。位于合肥的EAST在2025年1月实现1亿摄氏度下1066秒稳态高约束等离子体运行，创造人类纪录。中国聚变的独特优势在于多条技术主线同时推进——磁约束领域有全超导托卡马克、常规磁体托卡马克、紧凑型低温超导托卡马克、高温超导托卡马克规划、球形托卡马克五种形态；激光惯性约束领域有神光II→神光III系列，是全球除美国NIF之外唯一成体系的激光聚变研究平台。2026年首批“两重”特别国债对全超导托卡马克升级的额度超过1700亿元人民币，相当于全球聚变行业五年私募融资总额的近八成。全球能独立制造托卡马克真空室的国家只有五个——韩国、欧盟、中国、日本、俄罗斯，美国不在其列。

在生物技术领域，长三角呈现出从基础研究到产业转化的完整生态。上海张江集聚全国约三分之一的生物医药研发资源，苏州BioBAY聚焦创新药和高端医疗器械，杭州在合成生物学和脑机接口领域形成特色，合肥在结构生物学和精准医疗方向系统布局。更值得注意的是，长三角同时拥有中国最顶尖的量子信息科研力量和最密集的生物医药创新资源，为量子计算辅助药物设计、AI驱动的生物制造等交叉创新提供了得天独厚的条件。

长三角在这三大科技战领域居于高地，即是我国应对国际科创竞争的前沿阵地，也可谓是国际科创战的焦点“沙场”。抢占三大科技战领域优势，其战略意义和紧迫性不言而喻。

二、工程化挑战：从理论突破到实际应用的关键跨越

站在战略前沿，我们必须清醒地看到挑战。我国在量子信息、核聚变和生物技术三大领域均已取得令人振奋的理论突破和实验室验证，但从“理论可行”到“工程可用”之间，还横亘着一系列亟待解决的工程化问题。

核聚变领域的工程化挑战最为典型。聚变点火的物理可行性已获验证，但商用聚变堆的工程实现仍面临多重世界性难题。材料问题是首要挑战——聚变堆第一壁材料需承受14MeV中子辐照和10MW/m²表面热流，现有已知材料中尚无一种能在这些极端条件耦合作用下长期稳定服役。钨基材料虽被认为最有前景，但中子辐照脆化、再结晶脆化、热疲劳和氢氦效应等问题仍未解决。新型材料从实验室研制到堆内考核，通常需要十到二十年的周期。氚自持问题同样关键——氚是聚变燃料，自然界几乎不存在，必须依靠聚变中子与锂反应在堆内增殖，实现氚自持是商用可行性的基本前提，但全球尚未有任何装置实现闭环氚循环。热负荷与排热是第三大挑战——偏滤器靶板稳态热流可达10MW/m²以上，瞬态事件可超过20MW/m²，而航天飞行器再入大气层时的热流约为1-5MW/m²。如何连续带走如此巨大的热量同时保证结构完整性，是工程设计的极限难题。此外，CFETR需要数万个核心部件，从ITER级别的“定制化制造”到“批量化生产”，标准化体系和产业化配套仍需系统攻关。

量子信息技术面临从实验室到工程化的跨越。量子纠错是首要瓶颈——实现容错量子计算可能需要数百万物理量子比特，而当前最先进的处理器仅有数百到上千量子比特。量子比特的互联和扩展同样艰难——超导量子比特需在10毫开尔文以下工作，数千个比特的布线、滤波、热沉问题已成为扩展的主要瓶颈。从量子算法到实际应用，更涉及物理、化学、计算机科学和工程科学的深度交叉。量子算法的实用化转化仍在探索中，真正能解决实际产业问题的量子应用尚待开发。量子通信的可信中继节点依赖尚未根本解决，远距离纠缠分发和量子中继的关键技术仍需突破，设备小型化、标准化和成本降低同样需要系统攻关。

生物技术遭遇的工程化挑战依然严峻。从靶点发现到新药上市平均需要十到十五年，临床失败率超过90%。数据孤岛问题严重制约AI赋能药物研发——海量生物医药数据分散在不同机构，难以共享和整合。细胞治疗、基因治疗的规模化生产面临巨大的成本和质量控制挑战。监管科学滞后于技术迭代，基因编辑、合成生物学等新兴领域缺乏成熟的安全评价标准体系。

这些工程化问题的共同特征是：涉及领域广泛、技术高度交叉，往往需要物理学、材料科学、工程科学、信息科学等多学科深度融合；需要大科学装置、中试平台、产业基地等硬件设施的强力支撑；需要从基础研究到技术开发再到产业转化的全链条协同。任何单一机构——无论规模多大、实力多强——都无法独立完成这种跨学科的系统工程。遵循科创逻辑与科创范式变革要求，联合攻关由此成为必然选择。

三、组织创新：从松散联盟向大科学计划的范式转换

联合攻关需要集成资源，因而必须有具体的组织方式。面对工程化挑战，长三角已然行动起来。2026年8月，中国聚变能源有限公司牵头，联合上海超导、东部超导、上海交通大学、上海电气核电集团、超磁新能、能量奇点、杭氧集团、翌曦科技九家单位，组建长三角高温超导磁体技术创新联合体，目标2028年前建成首条25T高温超导强场磁体研制和测试线。量子信息和生物技术领域也组建了若干创新联盟。

但是，沿袭过往产学研联盟模式组建的这种联盟组织形式存在固有缺陷。一是组织松散——联盟以自愿加入为基础，缺乏强制约束力，成员投入程度和协同深度难以保障。二是分工模糊——联盟框架下的任务分解和责权划分不够具体，“各扬所长”容易变成“各行其是”。三是时序不明——联盟缺乏精确的时间表和里程碑管理，研发进度难以有效追踪和评估。四是权益不清——联盟的知识产权归属和收益分配机制通常不够完善，联合研发产生新成果后，按《专利法》第八条和《民法典》第八百六十条规定由合作方共有，但“共有”在实践中往往意味着“共不动”——任何一方不同意申请专利，其他各方均不得申请。正如业内评论：“很多合作不是死在失败里，而是死在成功之后。”过多传统组织模式色彩的联盟组织形式，可能不足以适配当前国际科技战白热化的竞争态势。当下亟需的，是科创专项联合攻关的组织范式再创新。

国际大科学计划的成功实践提供了另一种组织范式。国际大科学计划和大科学工程是聚焦全球共同面临的复杂科学技术问题、由多个国家联合开展的科学研究活动，具有投资强度高、多学科交叉、配置昂贵且复杂的实验设施、研究目标宏大等鲜明特征。人类基因组计划、国际热核聚变实验堆计划、平方公里阵列射电望远镜项目等重大科技创新的成功，充分展示了大科学计划极强的统合力、协调力和凝聚力。

大科学计划具备“顶层统筹、目标导向、精准分工、跨域协同、开放共享、长期稳定”的核心优势——能够打破行政边界、学科壁垒与主体分割，把大科学装置、国家实验室、高校院所和科技企业串珠成链，形成一体化创新生态。顶层统筹意味着明确的战略方向和资源配置机制；目标导向意味着清晰的可考核目标和里程碑节点；精准分工意味着根据各参与主体的核心能力进行精细化任务分解；跨域协同意味着创新要素的自由流动和高效组合；开放共享意味着大科学装置、科研数据在参与方之间充分共享；长期稳定意味着持续的资金支持和组织保障。

大科学计划与新型举国体制具有天然的适配性。举国体制的核心要义是“集中力量办大事”——在涉及国家战略安全和长远发展的关键领域，超越单一市场主体的短期利益考量，实现资源的大规模定向配置。大科学计划正是这一理念在科技创新领域的具体实现形式。长三角已具备实施大科学计划的坚实基础——近40个大科学装置正在建设或运行，张江和合肥两大综合性国家科学中心双轮驱动，国家实验室、重点高校、科技领军企业密集布局。长三角应充分运用大科学计划这一组织范式，在量子信息、核聚变、生物技术等领域设立大科学计划专项，组织若干战略性专项联合攻关，将分散的“群峰”聚合为连绵的“高原”。

四、关键机制：大科学计划有效实施需要解决的三个核心问题

运用大科学计划模式推进专项联合攻关，需要在组织形成机制、权益与产权机制、资金筹措机制三个关键问题上取得突破。

一是组织形成机制。大科学计划的发起可采取“自上而下”与“自下而上”相结合的方式。国家战略需求驱动的重大领域，由国家科技主管部门或长三角区域科技创新共同体提出计划建议；前沿突破驱动的方向，由战略科学家团队或创新联合体基于重大发现和技术突破提出建议。无论哪种方式，均需经过独立的科学论证和可行性评估，确保科学目标明确、技术路线可行、组织架构合理。建议实行“理事会决策加总师负责加项目法人执行”的三层治理架构——理事会由各参与方代表组成，负责重大方向决策和资源配置；总师由具有国际影响力的战略科学家担任，负责技术路线选择和学术事务决策；项目法人由具备工程管理能力的机构担任，负责日常执行和经费管理。同时设立战略科学家咨询委员会，为重大决策提供独立咨询。

二是权益与产权机制。联合研发的权益分配是决定大科学计划能否持续健康运行的关键制度安排。必须在合作启动之初就签署详细的知识产权协议，至少明确以下事项：各方带入计划的背景知识产权归属和使用许可；计划实施过程中产生的新成果的归属原则和申请机制；各方对成果的使用权限和商业化条件；许可第三方的决策机制和收益分配方案；成果发表与保密之间的平衡原则及最终决定权；成员退出或计划终止时已投入资源和已产生成果的处理方式。在国际合作层面，还需关注国际知识产权布局，重大成果应同步开展国际专利申请，建立防御性公开与核心商业秘密保护的平衡机制。实践证明，一份好的协议不是在信任缺失时用来防人，而是在信任尚存时为未来留一条路。

三是资金筹措机制。大科学计划需要巨大的、持续的资金投入，必须建立“中央引导、地方配套、社会参与”的多元化投入体系。中央财政宜将长三角大科学计划纳入国家科技重大专项支持范围，积极争取“两重”特别国债等非常规渠道支持。沪苏浙皖四地应按一定比例配套投入，建立长三角科技合作专项资金池。鼓励科技大厂、产业资本和风险投资基金参与成果转化阶段投资，探索建立“大科学计划成果转化引导基金”，政府出资作为劣后资金撬动社会资本。对参与大科学计划并承担关键技术攻关的企业，给予研发费用加计扣除、首台套应用保险补偿、政府采购等政策支持。对民营企业参与国家重大科技工程，应在资质认定、项目申报、经费拨付等方面给予平等待遇。

五、集成突破：以专项联合攻关重塑长三角科创组织方式

基于上述分析，长三角可在三大领域部署若干战略性大科学计划，将专项联合攻关的组织优势转化为实实在在的创新突破能力。

量子信息领域可部署“长三角量子信息工程化大科学计划”。下设量子计算工程化、量子通信网络、量子传感产业化三个子计划，聚焦量子纠错、比特扩展、远距离量子中继等工程化瓶颈。以合肥量子信息国家实验室和上海量子科学研究中心为核心，联合本源量子、图灵量子等企业，目标在2030年前实现千比特级以上保真度量子处理器和至少一个实际应用场景的端到端验证；在2028年前实现沪苏浙皖政务和金融数据的量子加密传输；在2030年前形成不少于五种具有市场竞争力的量子传感产品。

核聚变领域可部署“长三角聚变工程化大科学计划”。以CFETR工程为核心，同步推进高温超导磁体、聚变材料、氚循环等关键技术攻关。根据有关机构和科学家工程师的预期，充分发挥长三角高温超导材料和装备制造优势，依托2026年组建的长三角高温超导磁体技术创新联合体，目标2028年前建成首条25T高温超导强场磁体研制和测试线，2030年前完成原型磁体研制——这是我国在紧凑型聚变路线上缩小与美国差距的关键举措。同时系统开展聚变堆第一壁材料和氚循环技术攻关，目标2032年前完成关键材料的中子辐照考核和氚增殖包层的工程验证。

生物技术领域可部署“长三角生物技术工程化大科学计划”。聚焦AI药物发现、生物制造和脑机接口三大方向，依托上海生物医药数据资源和张江AI制药企业集群，建设长三角生物医药大数据平台，目标2028年前实现不少于三个AI辅助发现的新药进入临床试验；整合苏州、杭州、合肥在合成生物学和生物工艺领域优势，目标2030年前在细胞治疗规模化制备、合成生物产品工业化生产等方向形成可推广的工程化方案；依托上海脑科学与类脑研究中心和浙江大学脑科学学院，目标2032年前完成植入式脑机接口的临床验证。

以大科学计划实施专项联合攻关，可借鉴我国“两弹一星”的系统治理方式，在统合决策下，明确系统分工、分解工程目标、落实任务主体、制定工程路线、排列进度时序、协同应对不确定性风险等。在专项联合攻关的施工中，探索建立更具效率的科技创新治理机制与工具体系。

六、战略展望：从竞争前沿到科创引领

以大科学计划为组织方式推进专项联合攻关，其意义远不止于解决具体技术问题，更在于推动长三角科技创新的深层组织变革。这一变革将实现三重跨越：

从要素集聚向体系创新跨越。长三角虽已集聚大量创新资源，但物理集聚不等于化学融合。大科学计划通过顶层统筹和精准分工，将大装置、大团队、大资金、大平台整合为有机整体，使各创新主体从“各扬所长”走向“协同攻坚”，从分散优势走向体系优势。

从技术跟随向前沿引领跨越。在量子、核聚变、生物技术等前沿领域，我们已从全面跟跑进入并跑甚至部分领跑阶段。大科学计划以重大科学问题为导向的长期攻关模式，能够提供从源头创新到工程突破的全链条支持，为解决工程化瓶颈、培育未来产业提供系统供给，真正实现从“追赶者”到“引领者”的角色转变。

从区域协同向全球枢纽跨越。大科学计划本具有跨区域、跨国界属性。长三角牵头主导大科学计划，可以此为平台吸引全球顶尖人才和创新资源集聚，构建开放协同的国际创新网络，在全球科技治理中发出中国声音，在标准制定、成果共享、人才流动中提升主导地位，加快建成全球创新网络的重要枢纽。

当科技竞争已上升为国家安全的战略，当美国以举国之力推进量子、核聚变和生物技术布局，长三角必须以更大的魄力和更强的组织力回应挑战、赢得优势。大科学计划提供的，正是一条将制度优势转化为攻坚效能、将区域优势聚合为战略优势的现实路径。以专项联合攻关为引领，以大科学计划为组织方式，集成量子信息、核聚变、生物技术创新资源，长三角国际科创中心将率先建成全球领先的前沿科技创新高地，为我国实现高水平科技自立自强提供硬核支撑。

宋宏，安徽省政府长三角专家咨询委员会专家，安徽省发展战略研究会副会长。文章观点不代表主办机构立场。

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