基于科學的產業，主要依靠重大科學理論的突破，帶來原理、方向和技術路線、技術平臺的重大變化，引發產業深度變革。
隨著科技革命和產業變革不斷深化，國際科技和產業競爭日趨激烈，中國完成高質量發展、實現現代化的任務，要求科技創新必須為經濟社會發展提供解決方案。如何落實這一戰略任務，下好創新先手棋，搶占科技創新先機，前瞻布局、加快基于科學的新興產業，培育先發優勢的引領性發展，是極為重要的選項。
發展基于科學的產業是全球科技和產業競爭焦點
當代科技發展的重要特征之一是科學、技術、產業發展融合加深，基礎科學理論突破快速對經濟社會產生影響，甚至直接引領新興產業發展。
從產業創新發展的知識基礎角度，可將產業分為“基于科學的產業”和“基于技術的產業”。前者的創新發展主要依賴于科學理論突破；后者的創新發展更多地依賴于技術進步。一般來講，現在比較成熟的能源交通、機械制造、輕工紡織等領域，支撐產業發展的主要技術體系，大體上是前幾次科技革命奠定的科學（如電磁理論、電子信息理論）和技術（如燃燒、冶煉、加工）基礎，這些方面的理論和技術在過去幾十年也有相當的進步，但總體上產業發展主要得益于不斷加快的技術進步，因此可稱之為基于技術的產業。而近年被廣泛關注的信息、生物、智能、量子等領域，是近幾十年興起的新興領域，無論在理論上、技術上尚處快速成長的階段，相關領域的產業發展，尚需要理論和技術的不斷突破，特別是基礎理論的突破，這類產業可以稱為基于科學的產業。
進入新世紀，面對不斷深入的新科技革命，全球產業已完成由上個世紀開始的技術經濟長周期發展、進入大尺度轉型階段，眾多產業原有技術體系和生產體系缺乏增長動能、面臨轉型壓力，在信息通訊、能源動力、生產制造等領域，面臨產業技術路線、發展模式的拐點。加之，全球化進入新階段，新一輪科技革命和產業變革正在重構全球創新版圖、重塑全球經濟結構，國際競爭日益集中在科技和產業競爭上，甚至集中在科學研究的突破上，國家競爭力更多體現在是否能夠把握科技發展方向、占領科技創新的先機和制高點。
因此，加強對基礎研究和前沿技術創新，率先培育基于科學理論突破形成的新興產業、未來產業，已成為當代國際競爭的焦點，也成為支撐中國高質量發展、實現現代化的基礎性問題。
突破產業短板、培育未來產業重要突破口
改革開放40多年來，我國產業發展主要是通過引進消化再創新，利用國際先進技術，大力發展基于技術的產業，實現在家電、常規機械、船舶、轎車、高鐵等領域的成功追趕和跨越。這條道路在很長時間內是可行的、成功的。上世紀前半期發生的科學革命，形成了現代科學體系，催生了信息、生物、核能等新技術浪潮的出現。在此后的半多個世紀，全球產業加速發展，主導技術不斷升級、技術路線沒有大的變化，加之技術全球流動，為我們對外開放、引進國際產業技術提供了基礎條件。
當前，新科技革命和產業變革不斷深入推進，國際環境發生巨大變化，我國產業發展的技術來源、技術路線都面臨大的變化，傳統產業轉型升級遭遇技術障礙，未來產業進入技術“無人區”，核心關鍵技術買不來、無處可買，科學理論和前沿技術短缺成為突出矛盾，在諸如高端微電子、生物醫藥、新型功能材料、智能裝備等領域，我國與發達國家仍有較大差距，面臨嚴峻“卡脖子”難題。
之所以如此，重要原因是兩類產業創新及發展規律有很大不同?；诩夹g的產業，發展的基本原理和技術路線大致是明確的，主要難點集中在技術、工藝、裝備的突破上。而基于科學的產業，主要依靠重大科學理論的突破，帶來原理、方向和技術路線、技術平臺的重大變化，引發產業深度變革。由于我國基礎研究相對比較薄弱、原始創新能力不足，因此基于科學的產業就成為我們發展的短板。
《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出，加快發展量子信息、生物科技、類腦智能、新能源、新材料、智能裝備等未來產業，這些產業基本都屬于基于科學的產業。量子信息產業的發展依賴于量子計算、通信、測量科學的進展。生物科技產業依賴于現代生命科學的新進展。類腦智能產業的發展，依賴于基礎研究對于腦神經結構及信息處理機制的新認識。新材料產業的發展，依賴于基礎研究對于固體材料中電子運動狀態、原子的擴散、材料的形變、相變原理等的新認識。新能源諸如氫能產業的發展，依賴于氫能制取、儲存運輸、利用及安全理論的新進展。智能裝備指具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，是先進制造技術、信息技術和智能技術的深度融合，依賴于相應領域應用科學的更多進展。
特別是目前關注度比較高的高端微電子、智能制造等實際上都是基于科學的產業，它們既是當下我國的短板產業，也是打造長板產業的方向，是產業結構轉型升級的關鍵。引起廣泛關注的核心關鍵技術“卡脖子”問題情況極為復雜，由于國際競爭環境變化引起的產業鏈斷供，急需我們在原有技術路線上加大創新的同時，并依靠科學理論的新突破尋找新的技術路線，明確新的發展方向。這些很大程度上都與基礎研究相關。
把握基于科學的創新和產業發展規律趨勢
科學理論進展催生新產業形成。在科學研究新進展的推動下，上世紀后半期形成的新興產業呈現加快發展態勢。生物科學的進展引發了生物工程、生物醫藥、生物農業、生物能源、生物制造等新產業的形成與發展；納米科學的進展引發了納米產業的形成與發展；大數據科學、人工智能科學的進展分別引發了大數據及人工智能產業的形成與發展。這些新興產業將成為推動新工業革命的主導力量。
科學理論進展促進探索性技術創新。從科學假說、系統理論、應用基礎、前沿技術，到核心關鍵技術、配套適用技術、產品開發、模式創新，一直到市場開拓、產業發展，包括極為豐富的創新活動。在傳統創新的分析框架中，討論的重點主要集中在從技術到產業的過程，即技術成果應用過程，急需將科學研究納入其討論范疇。
科學家直接參與創新活動。由科學家創辦企業推動新理論新技術應用，是當代科技創新的新動向。諾貝爾獎得主牽頭創辦企業的案例就有不少。2000—2010年，有16位化學、生理或醫學領域的獲獎科學家親自創建企業、商業轉化諾獎科學成果。這類企業的特征是，科學家既從事基礎科學研究，又深度介入商業性創新活動；科學家移植自己的研究成果，后續研究持續滋潤企業的商業性創新。
科學理論與創新的結合極大豐富了創新系統。按創新的本源意義，創新是技術成果的商業應用，包括技術創新、產品創新、商業創新、流程創新。當代科技創新，科學理論直接介入創新過程，并具有先導性、決定性意義。這將直接推動科學與技術融合、科技機構與企業融合、科學家與企業家融合、自由探索與任務導向創新融合，因而是更為深刻的大范圍的融合創新。
基于科學的產業決定了未來全球產業格局。目前看，發達國家得益于科學研究的領先，在基于科學的產業領域近乎于全面領先，后起國家基礎研究普遍落后，難以在基于科學的產業領域與發達國家競爭。如果不能在新一輪產業格局構建中，在基于科學的未來產業上獲得應有的位置，無論是曾經的發達國家還是發展中國家，前景都是令人擔憂的。
培育適應基于科學的未來產業發展的創新生態
尊重基于科學的創新規律，構建充滿活力的創新鏈?；诳茖W的創新，涉及基礎理論研究、前沿技術探索、創新實踐活動、產業發展推動，比一般講的技術創新和成果轉化要復雜得多，往往是更復雜的系統工程。需要掌握創新各環節的不同規律?？茖W研究要講自由探索、寬松支持，前沿技術要講目標導向、協同攻關，創新活動要講解決方案、落地應用，產業發展要講戰略安排、經濟效益。既要營造能讓科學家扎扎實實、潛心研究的科研環境，又要有激勵企業家參與、資本市場進入、全社會支持的產業發展環境。
把握未來產業發展規律，構建完善的產業體系。與過去引進技術推動產業發展不同，構建未來產業，從一開始就要有重視未來產業的體系設計和建設。完善重點領域科學研究和技術體系，圍繞產業鏈部署創新鏈、圍繞創新鏈布局產業鏈，根據各學科領域特點，有針對性地進行產業鏈和創新鏈的戰略設計，構建能夠支持未來產業發展的科學和技術體系。
加大科學研究投入，形成多元化投入機制，特別是相關領域基礎理論研究、應用科學研究、關鍵公共技術攻關、重大裝備研制的投入。要形成多元化投入新機制，除了加大國家財政在基礎研究領域投入外，國家開發性金融機構還應加強對相關領域的金融支持。大力培育風險投資，壯大資本市場的科技創新板塊和各類技術交易市場。鼓勵企業參與基礎研究，特別是與產業發展相關的應用基礎研究。
抓住新基建機遇，加快科技基礎設施建設。特別是在重點領域加快建設大科學裝置、實施大科學工程，特別是要支持有條件的地方，積極建設既落實國家戰略布局、又支撐地方培育新增長點的科學設施和產業技術創新平臺。
強化戰略布局，把發展基于科學的未來產業作為建設現代產業體系的重要任務。前沿技術和產業領域充分體現國家意圖，是培育戰略科技力量、提高自立自強能力、提高科技創新對國家發展支撐能力的關鍵。
