本文节选自华高莱斯“技术要点”系列丛书《智造回归都市》，本书正在编校中，网络版抢先看！作者丨吴晓璇
1. 大国崛起，重器先行
2. 都市如何铸就“大国重器”新辉煌？
3. 高技术协同，解锁大国智造新都市
01
大国崛起，重器先行
2023年“双11”前夕，国务院国有资产监督管理委员会官媒“国资小新”入驻淘宝，并上新了一批 “硬核国货”，一口价999999元。
在这16款产品中，有9款产品被贴上“国内首个”或“全球首个”的标签，4款产品被冠以“国内最大”或“全球最大”的称号。虽然展而不卖，但这些“硬核国货”仍吸引了超过1000多万人次的加购搜索。“大国重器上架淘宝”，成为这个“双11”期间全网最出圈的现象级爆款。——顾名思义，“大国重器”就是拥有高度自主知识产权、具有重要战略意义的重大技术装备，包括航空航天装备、海洋工程装备、轨道交通装备、高端能源装备等等，可以说是高端装备制造业的顶级产物。我们所熟知的神舟飞天、“嫦娥”奔月、“天眼”巡天、北斗指路、动车飞驰、C919翱翔……都是堪称我国“门面担当”的大国重器，是中国“智造”能力与实力的象征。大国重器爆红网络的背后，不仅在于“制造体量之大”，更在于对技术攻关、产业升级的带动之强。大国重器往往都具备产业链长、辐射面宽等特征，其发展能为制造业领域里的其他众多子行业输出大量可广泛复用的技术，从而带动整个制造业领域的快速进步。
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北京怀柔科学城的大科学装置
（来源：图虫创意）
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举例来说，“中国天眼”仅在建设阶段，就获得了钢结构、自动化产业、机械工业、创新设计、测绘地理信息技术、电磁兼容研发、建设工程等10余个领域的国家大奖，其间攻克的超高耐疲劳钢索超过国内、国际相关标准规范的2.5倍，具有极高的产业带动作用。
北斗系统的发展也极大推动了我国产业结构的升级。根据中国卫星导航定位协会发布的《2023中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，2022年我国与卫星导航技术研发和应用直接相关的芯片、器件、算法、软件、导航数据、终端设备、基础设施等在内的产业核心产值达到1527亿元。因此，研制大国重器，不仅能带动诸多基础学科的重大进展，还能带动新材料、现代制造、先进动力、电子信息、自动控制、计算机等领域关键技术的群体性突破，具有“牵一发而动全身”的效果，有益于拉动整个相关产业链的技术升级。正所谓工欲善其事，必先利其器。在前篇文章中我们已经提到，高端装备制造业是现代工业的“硬核脊梁”。我国要从制造大国走向制造强国，必然离不开高端装备制造业的推动。然而，我国高端装备制造业仍处在向中高端迈进的关键时期。相比于大规模制成品产业的全球枢纽地位，我国在很多关键技术及装备上仍对进口有着极大的依赖，受制于人短板凸显。“十三五”时期，工信部的一项调研结果显示，我国高档数控机床、高档装备仪器、运载火箭、大飞机、航空发动机、汽车等关键件精加工生产线上逾95%制造及检测设备依赖进口。尤其是在当今百年未有之大变局的背景下，加快发展高端装备制造业更是迫在眉睫。当前，全球主要国家均进入以抢夺制造业为主的经济竞争模式阶段，高端装备制造业正成为发达国家谋求工业强国地位的战略重点。为了打压中国高端制造业的发展，美国、欧盟等发达国家不仅有进一步强化对我国高端装备出口限制的趋势，甚至还开始有将高技术、高附加值装备产品的生产陆续收回至本土的态势。面对这一严峻挑战，做大做强高端装备制造业是提升我国综合国力、赢得竞争主动的关键所在！近年来，随着诸多国之重器的相继问世，我国高端装备产业已在不少关键领域实现突破，规模、质量稳步提升。据国家统计局数据，2022年，装备制造业利润比上年增长1.7%，占规上工业的比重比上年提高2个百分点。其中，铁路船舶航空航天运输设备行业利润比上年增长44.5%；电气机械行业利润增长31.2%，是拉动工业利润增长最多的制造业行业。习近平总书记更是多次提及大国重器，并强调：“真正的大国重器，一定要掌握在自己手里。”大国重器，已成为引领我国高端装备制造业向更强迈进的“灯塔”！
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大国重器，引领我国高端装备制造业迈向更强
（来源：全景网）
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那么，如何加速锻造更多大国重器，助力高端装备制造业成功“闯关”？笔者认为，关键在于“系统能力”。原因有二：
从创新特征来看，大国重器的研制比拼的不仅是单点技术的突破，而是系统集成的创新。
作为典型的复杂产品系统，大国重器具有技术密集、系统成套复杂等特点，堪称“系统的系统”。与传统大规模工业制成品相比，大国重器的开发研制往往涉及巨量零部件技术，需要大量跨学科知识的交互集成，创新过程中各个子模块既相互独立又相互关联，且最终需要进行高度综合的系统集成。因此，大国重器的技术创新呈现非线性特征，系统内任何的局部变化都有可能对整个产品研制产生显著影响。从组织形式来看，大国重器的研制不是靠单一主体的力量，而是靠整个供应链系统的协同。
大国重器通常是小批量、定制化生产，这就导致其研发和生产往往是一体的，研发的成功就意味着生产的结束。而要完成研制目标，需要大量中间产品的支持。这种高产业关联度的组织模式，决定了没有一个企业可以通过“单打独斗”取得成功，需要多系统协同创新。能否构建高效的供应链协同环境，成为加快大国重器创新实现的重要条件。以“瓦良格”号航母为例，它是苏联1143.5型航母的2号舰，俄罗斯海军中唯一的一艘航母“库兹涅佐夫”号，则是1143.5型航母的首舰。“瓦良格”号于1985年在乌克兰黑海造船厂开始建造，1988年舰体下水并进入舾装阶段。然而，由于苏联解体，这艘已经完成了68%的航母工程被迫中断。此后，俄罗斯曾派专家前往询问，探讨把“瓦良格”号建造完毕并移交给俄海军的可能性。对此，原苏联黑海造船厂厂长马卡洛夫这样说道：“为了将瓦良格号完工，工厂需要苏联党中央、国家计划委员会、军事工业委员会和9个国防工业部，600个相关专业，8000家配套厂家。总之，需要一个伟大的国家才能完成它，但这个国家已经不复存在。”最终，这艘“半成品”被卖给了中国，成为了后来的辽宁舰。“瓦良格”号的曲折命运，揭露了航母建造绝非易事，非常考验一个国家的经济实力和整体工业水平。而大国重器的发展，莫不如是。大国重器在技术和组织上的双重复杂性，使得其价值链链条更长、覆盖领域更广、连接关系更复杂。这也导致其创新突破必然离不开产业生态整体竞争力——即“系统能力”的提升。在此逻辑下，要想实现大国重器的高频“上新”，不应只停留在资源要素层面的简单互动，需要通过更深层次、更大范围的生态化技术协同来实现。而要实现这一目标，则需“都市力量”的强赋能！究其原因，只有大都市才拥有集聚大量高端资源要素的能力，这是小城市和郊区所不具备且无法替代的优势。基于这一基础，都市更有优势和潜力率先凭借“系统能力”构建，促进生态成员间互动演化、高效协同，提高大国重器的技术创新效率。这种“高技术协同”的先天优势，使得都市最有机会成为大国重器加快聚势赋能的动力之源。
02
都市如何铸就“大国重器”新辉煌？
在种种“大国重器”制造中，航空航天制造业无疑是最具代表性的产业之一，已成为世界科技和高端装备制造竞争的重要战略制高点，是“重器”中的“重器”！
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航空航天制造业，是“重器”中的“重器”
（来源：图虫创意）
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一方面，航空航天制造业位于目前科技制造领域的巅峰，本身的发展难度显而易见。
由于航空航天产品应用领域的特殊性，导致航空航天装备制造具有系统复杂和前沿技术集中应用的特点，几乎覆盖机械、电子、材料、化工等所有工业门类，涉及材料科学、冶金科学、空气动力学、人机工程学及系统工程学等众多前沿学科。其中，很多细分领域的技术突破都需要从0到1的创新，从而催生了很多的首创技术和首创产品。甚至一个看似不起眼的紧固件，都可能是现代高端制造业的集成。也正因如此，航空航天制造业被誉为高端装备制造业中的“皇冠产业”。例如，为商用飞机做配套的紧固件，就是一种以钛为主的特殊合金材料，主要用于飞机主承力桁架的紧固与连接，可大大减轻飞机的结构重量，提高飞行性能并降低成本。同时，由于商用飞机投入运营后，基本需要运行二三十年，每天还要保证十几个小时的不间断飞行，并且经常会受到外力冲击。因此，商用飞机对于紧固件质量要求极高，每个螺母的精度都要精确到千分之一毫米，相当于一根头发丝的六十分之一。再加上钛合金材料本身的加工难度很大，让这一颗颗小小的紧固件有着极高的科技“含金量”。另一方面，航空航天制造业也是当之无愧的龙头产业，具有极强的产业牵引力。
从欧美国家的经验数据来看，航天产业对相关产业的带动辐射高达1:8至1:14。同时，根据兰德智库研究，大飞机研制及其核心技术衍射到相关产业，可以达到1:15的带动效应。而作为国民经济重要支柱的汽车制造业，其与相关产业的直接关联度仅为1:2左右。正如航空工业集团有关负责人所说，“每一项重大民机航空装备的研制，都需要攻克数以百计、千计的关键技术，形成一大批创新成果，并向外辐射和溢出，牵引相关制造业形成革命性突破。”可以说，航空航天领域大国重器的诞生之路，就是我国制造业产业链的锻强之路。在此背景下，国家陆续出台了多项政策，正式拉开我国航空航天制造业快速发展的序幕。各地方政府也积极出台了一系列产业利好举措，抢抓航空航天产业机遇。同时，国家还充分意识到，航空航天制造作为大国必争的战略产业，仅靠“国家队”远远不够。在政策的大力支持和市场需求的拉动下，民营力量开始有机会入局，而这其中必将蕴含着巨大的增量机会。对于都市而言，作为“重器”中“重器”的航空航天尚且如此。以小窥大，整个大国重器制造领域必将大有可为。
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国家出台多项政策
推动我国航空航天制造业快速发展
（来源：全景网）
然而，无论是那些已经敏锐感知到这一趋势的大都市，还是极具潜力的“种子选手”，都必须明白的是机会从来不是等来的，先天优势不等于未来胜势。如何真正抓住机遇，在大国重器领域实现“抢跑”，就成为摆在这些城市管理者面前的一道难题。
如前文所述，“系统能力”才是加快实现大国重器创新突破的制胜关键。接下来，本文将借助“航空航天”领域的典型案例，深入剖析都市如何依托“高技术协同”先天优势，锻造更强大的“系统能力”。
03
高技术协同，解锁大国智造新都市
要想有效提升大国重器制造的“系统能力”，城市首先必须充分挖掘自身优势，找到最能与之匹配的“机遇之门”。在此基础上，通过创新“高技术协同”模式，全方位构筑“系统能力”，从而成功开启迈向大国智造都市的进阶之路。结合不同城市的资源禀赋优势，具体可分为以下两种模式：
1. 强化“链内大协同”：以“全链提能”为抓手，繁育都市“产业雨林”
强大的制造业基础优势，是都市发力大国重器制造的重要依托，尤其是对于那些想要融入或者刚刚进入大国重器“朋友圈”的城市来说，更是如此。因此，想要“抢跑”成功，都市就必须用好这一优势，积极拥抱大国重器产业链变革，在变革中抢占先机。
这是因为，当今时代，大国重器制造的产业链供应链模式正处在大变局之中。而新变化必然蕴含着新的战略机遇。都市唯有准确洞察这一新变化新机遇，才能在激烈竞争中立于不败之地。“主制造商-供应商”模式，简称“主供”模式，是国际上为聚焦大国重器核心竞争优势而实施的一种供应链管理模式。简单来说，就是由一个主制造商协同众多供应商负责研制生产，其核心优势在于主制造商与供应商共同承担大国重器的研制费用，实现风险共担、利益共享。事实上，除了航母、导弹、战斗机等涉及国家安全的大国重器外，当今绝大多数的大国重器，在面临质量和成本的双重压力时，都会率先采取全球化的“主供”模式，积极与国际领先的技术供应商合作研制。例如，欧洲大邮轮的国产化率为70%左右，而打破欧洲垄断的首艘国产大型邮轮国产化率为30%左右。根据外高桥造船厂计划，到2025年时，国产邮轮配套本土化率将达到一半。此外，C919大飞机也是在这种“主供”模式下催生的，其国产化率大约在60%左右。然而，在多重世界危机的叠加下，这种全球化“主供”的供应链模式受到严重冲击。以航空产业链为例，受到地缘政治不稳定性、新冠疫情以及区域大国崛起等一系列因素的影响，民机区域供求不平衡矛盾突出。仅从我国来看，当下的中国是全球增长最快的航空市场，且有望发展成为最大的航空市场。在需求端，我国市场对民航客机、发动机和服务的需求占了全球的20%，未来还将不断增长；但在供应端，我国民航产业的产值仅占全球的2%。随着越来越多的飞机在中国完成交付，20%和2%之间的差距意味着绝大部分的原材料、零部件和特种工艺加工都必须在海外完成后，经过多次运输和繁琐的流程再进入中国进行总装、完工和交付，这势必对生产造成极大的成本压力。在过去高度全球化的环境下，这种成本压力被掩藏起来。但随着国际政治、经济形势的变化，这一问题日益凸显。面对挑战，传统的全球化“主供”模式开始向“local for local”的本土化“主供”模式转变。例如，航空引擎巨头企业罗罗采取的策略是，不是靠一个庞大的、复杂的、全球性的供应链来维持，而是通过在某种程度上缩短供应链，去贴近客户和最终端的用户市场。
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航空引擎巨头企业罗罗研发的发动机
全球民用航空巨头空客也是如此。为了抢抓中国市场，其开始加速布局中国本土化产业链。通过在中国构建本土供应商网络，供应给中国的交付中心和总装线，以进一步降低成本、提升运营生产效率。如今，空客每年交付中国客户的飞机数量已占全球总交付总量的20%左右。在此趋势下，我国有机会借势本次产业链变革机遇，助力“大国重器”新腾飞！
与此同时，随着“大国重器”提档升级，对专业化分工提出更高要求，以及国产化能力的进一步提升，将促使产业链供应链进一步细分，给更多城市提供切入口。以当下大飞机投入产出比1:80计算，在维持目前C919国产化率不变的情况下，国产大飞机有望为产业链企业带来万亿元量级的市场规模。而随着国产大飞机的规模化商用和国产化进程的不断提速，不断增加的订单带来的“量”和“质”的需求，将带动国内航空制造产业链供应链再上新台阶，助推国产高端装备制造业崛起。双重契机下，国内那些制造业发达的都市有机会通过大国重器产业链协同创新，抢先一步叩开机遇之门，成长为新兴大国智造都市！那么，具体如何实现呢？我们不妨将目光转向德国的汉堡市。汉堡，是仅次于柏林的德国第二大城市，德国的三大州级市之一，也是德国最重要的工业城市。汉堡港作为德国第一、欧洲第二大港口，为汉堡奠定了制造底色，造就了高度发达的制造业、船舶工业和电子技术等与海洋相关工业。同时，汉堡还有着百余年的航空产业历史，这都为其发展航空制造打下了坚实基础。如今，这里已成为继美国西雅图、法国图卢兹之后的世界第三大航空产业聚集地。然而，值得注意的是，西雅图和图卢兹之所以能坐上世界航空制造龙头的宝座，与其分别作为两大航空制造寡头波音和空客的“大本营”密不可分。反观汉堡，虽然拥有一个空客的总装厂，但起初和国际上的其他航空工业城市基本处于同一起跑线，与西雅图、图卢兹不可同日而语。由此，让人不禁发问，没有寡头“大本营”加持的汉堡，到底是如何登上全球航空制造之巅的呢？核心秘诀就在于，聚焦产业链本身主动出击，以“全链大协同”赋能“系统能力”提升！20世纪80年代，汉堡成为空客全球四大A320系列飞机总装线的落地城市之一。汉堡的空客芬肯维德工厂是空客除了图卢兹以外，位于欧洲的一条十分重要的飞机总装生产线，负责组装空客A320全系列客机以及A380的初步总装工作。借助这一生产线，汉堡也正式进入空客的全球民用航空制造网络。然而，虽然空客已实现生产全球化，但由于其股权由欧洲多国联合持有，参与该项目的国家都更倾向于本国公司的参与。由此，空客形成了以大量来自欧洲不同国家的中小型供应商企业为主体的零散型产业结构。汉堡的航空制造业，就是在这一背景下发展起来的。20世纪90年代后期，在空客生产线的带动下，汉堡聚集了大量的中小型配套企业。但它们大都处于单一的线性产业链逻辑下，与整机制造商单向链接、彼此孤立，这也使得这些中小企业往往只有一个大客户。一旦整机制造商遭遇问题，中小企业的损失往往会更大；如果整机制造商创新乏力，那么整条产业链也会失去研发活力。但反过来说，任何一个供应商交付拖延也都会导致整个项目拖延，进而导致飞机交付延误。可以说，当时汉堡的航空制造业整体处于“集而不聚”的状态，抗风险能力明显不足。
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空客汉堡工厂的总装线
（来源：网络开放平台）
进入21世纪，为了有效降低生产过程中包含技术创新风险在内的众多风险，民机巨头开始推动航空制造供应链不断调整和优化，将生产全球化升级为研制全球化，也就是前文所提到的全球化“主供”模式。
供应商的角色也由传统的零部件生产供应商，转变为产品零部件总成的参与设计者。二三级供应商开始向价值链更高阶方向发展业务的趋势日益明显。具体落到汉堡这一城市层面，也是如此。这里需要强调的是，在此新模式下，空客是全球的空客，但本质上更是欧洲的空客。汉堡在这一时期面临的所谓全球化“主供”模式变化，与当下我国面临的本土化“主供”新趋势，境遇极为相似。因此，汉堡的经验对于处于“全球化收缩”时代下的我们，不失为一个好的借鉴方向。由于一般的二三级供应商规模都比较小（＜25人），面对供应链模式变化时，这些中小企业难以凭借自身能力完成上述角色转变，提升整个航空制造业的竞争力也就无从谈起。在供应链加速整合的必然趋势下，汉堡市政府积极把握这一机遇，从以下四方面推动航空制造“全链提能”。通过激发链内协同新势能，全面提升自身的“系统能力”，助力二三级供应商向更高阶跃升！
针对航空制造业“集而不聚”现象，汉堡首先实施积极的集群政策，为加强产业链内的高技术协同奠定良好的框架条件。早在2001年，汉堡州政府就联合企业、高校共同发起了《汉堡大都会区航空倡议》，为后续组建实体集群打下坚实基础。
由于倡议调动资源能力有限，为进一步增强汉堡航空产业竞争力，2011年汉堡州政府牵头联合其他合作伙伴，正式成立了汉堡大都会区航空产业集群协会。该协会旨在推动地区企业间的合作，通过整合中小企业、大型公司、大学和公共机构等资源，解决中小企业无法独自解决的问题。在汉堡航空协会的运作下，一个内部关联更加紧密、具有法律实体的汉堡航空产业集群由此诞生。集群成员不仅包括空客、汉莎技术、汉堡机场等三个大型公司，还包括300多家的中小型供应商企业，汉堡的四所大学、德国航空航天中心等研究机构，汉斯航空航天协会、汉萨工程与咨询协会等行业协会，以及汉堡经济促进局、汉堡经济交通与创新局等政府部门。这些多元主体共同构建了一个高技术驱动的协同创新网络，为中小企业提供全方位的资源整合支持。
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汉堡机场
（来源：网络开放平台）
“造不好、协同难”，是制约中小型供应商企业向更高阶跃升的重要瓶颈。要破解这一难题，供应商必须加快自身数字化升级，以数字赋能促进供应链高效协同。
在此目标下，汉堡航空产业集群聚焦“数字化评估、数字化实训、数字化研制、数字化整合”四个维度，精准制定数字化赋能战略。同时，由汉斯航空航天协会和汉萨工程与咨询协会两大创始成员牵头负责，辅助集群内中小企业加快推进数字化转型。首先，开展数字化评估，帮助中小企业了解自身数字化成熟度。数字化能力成熟度评估，将有助于帮助企业厘清当前所处的数字化位置，为后续制定适合企业的数字化转型战略和可行的行动计划提供参考和决策依据。为实现这一目标，汉堡航空产业集群推出了“航空航天数字化与国际化成熟度”项目。该项目旨在通过开发一个灵活且适应性强的KPI系统，帮助中小企业评估其数字化及国际化成熟度水平。基于此，汉堡航空产业集群进一步开发了一个Digi.Audit平台，从业务流程的12个维度进行量化分级，为集群内中小企业提供更详细的数字化评估。其次，组织数字化实训，引导中小企业定制数字化解决方案。DigiNet.Air是汉堡航空产业集群推出的航空制造业数字化学习网络项目，由集群内来自行业、大学和教育机构的七个合作伙伴共同完成，并获得了德国联邦教育与研究部和汉堡经济交通与创新局的资助。该项目通过提供基于真实需求且免费的数字化模拟实训，陪伴并帮助中小企业制定针对性解决方案，以应对供应链数字化带来的挑战。针对中小型供应商跨阶跃升中最为关键的研制环节，汉堡航空产业集群积极引入国际软件供应商达索公司，合作共建了汉堡3DEXPERIENCE中心。该中心基于3DEXPERIENCE平台，创建了一个高效的数字化协同研制环境，帮助集群内企业打破信息孤岛，加快产品研制并降低成本。
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汉堡3DEXPERIENCE中心
（来源：3ds）
最后，深化数字化整合，带动更多中小企业融入供应链。
DIGICOR项目是由空客主导、欧盟资助的一个供应链去中心化敏捷协同项目，旨在将创新型中小企业整合到空客等大型制造商的复杂供应链中。在此背景下，汉堡航空产业集群积极向上对接，推动更多集群内中小企业整合“上网”，提高供应链响应能力，进而提升企业竞争力。综上，汉堡通过系统打通企业数字化转型堵点，有效提升了中小型供应商整体的数字化协同能力！
如前文所述，在“主供”模式下，传统供应商需要转变自身角色，从初期就要参与到大型客机的协同研制中，承担更多的子系统集成任务。这就要求供应商不仅要有高效的供应链连接能力，还要具备较强的集成创新能力。
因此，在解决“供应链协同难”问题之外，汉堡航空产业集群还致力于提升整个系统的创新能力，为集群内中小企业“升维进阶”积蓄更多动能。一是精练研发“内功”，为集群成员提供全方位创新支持。2009年，汉堡应用航空研究中心（ZAL）成立，通过公私合营模式整合政府、企业、研究机构等资源，推动创新航空技术的整合与产业化。
同时，为了提升技术创新协同效应，ZAL还确立了“同一屋檐下”的研发理念，提出将城市的技术能力整合到一个设施中，以实现创新资源效用最大化。2016年，在汉堡州政府、空客公司、汉莎技术公司、德国航空航天中心和汉堡四所大学的支持下，占地26000平方米的ZAL技术中心正式建成。该中心最多可容纳600多名研发人员，研究领域涉及客舱结构、先进技术、通风系统、空调系统、机身以及系统集成化等。在协同研发理念下，ZAL技术中心为集群内企业提供了各种先进实验室和测试基础设施，如声学实验室、AI航空实验室、客舱和货物测试台、智造创客空间等。通过顶尖设备共享，帮助中小企业解决研发设备短缺问题，满足其开发新技术或测试系统集成等需求。此外，该中心还配备了一个由40名科学家和工程师组成的技术支持团队，帮助中小企业扫平研发障碍。ZAL的建立，为中小企业和集群带来了巨大的技术创新红利。这一点我们可从其营收数据中窥见一二：尽管受到新冠疫情的影响，2021年ZAL技术中心的行业订单和受资助研究项目收入共达到391.6万欧元，创出历史新高。正如汉堡的一位参议员所说：“有了ZAL，汉堡就有了一个全球可见的研发灯塔，未来几年将再次大幅增长。”
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汉堡应用航空研究中心
（来源：3ds）
二是强化交流“外功”，为集群成员拓宽创新交流渠道。汉堡航空产业集群专门发起成立了汉堡航空研究网络，并将其作为ZAL技术中心的外延营销平台，以构建活力的开放创新生态。通过开展多元化交流活动，促进集群内部以及集群与外部公司组织之间的交流碰撞，激发创新火花。
举例来说，ZAL研讨会是一个专业主题论坛，每次聚焦一个主题，邀请不同领域的专家发表演讲，并提供小组讨论及提问交流的机会。目前汉堡航空产业集群已就燃料电池、3D打印、虚拟现实、工业4.0、机舱、声学和振动等主题展开研讨活动。“科学大满贯”系列活动则是一个限时的科学演讲比赛。六位科学家和工程师需要在10分钟内完成他们的研究分享，并赢得观众投票。该活动旨在以一种通俗幽默的方式向观众传达复杂的科学研究话题，如氢能、声学模拟等，助力集群内企业拓宽知识视野。
▍夯实人才梯队，为“系统创新”注入强大“人才支撑”
2011年，汉堡航空产业集群成立了汉堡航空培训中心（HCAT），致力于打造世界范围内独一无二的航空教育与培训平台。HCAT大楼外表看似不起眼，但内部配备了国际航空领域最先进的教育和培训设施，为汉堡的大学和培训公司提供了实践培训的理想场所。
在此基础上，2014年汉堡航空产业集群进一步发起了HCAT+协会。该协会致力于将整个汉堡大都会区的航空培训资源整合到一起，实现大学与培训机构、官方研究机构、公司和组织协会之间的紧密合作。借助这一协同培训网络，汉堡航空产业集群构建了完整的教育培训体系，以满足供应链变革之下的新人才需求。一方面，加大技能人才培养力度，培养更多匹配系统能力升级的“金蓝领”。技术工人队伍是支撑航空制造的重要力量，而航空制造流程的数字化对技术工人也提出了新的要求：中小企业雇主需要员工适应新的工作方法，以填补供应链升级带来的人才缺口；蓝领也需要通过强化个人学习不断提升自我价值，从而避免被淘汰。在此背景下，“QBlue”项目应运而生。该项目由HCAT+协会联合汉斯航空协会发起，旨在帮助集群内中小企业开展人才职业技能提升培训，培养能适应航空制造数字化转型的金蓝领。培训人员在完成平台内课程后，即可获得集群认可的数字化从业资格认证。另一方面，重视潜在人才挖掘培育，为集群未来发展做好人才储备。针对在校学生，HCAT+协会推出了一系列面向不同类型的职业培训计划，帮助集群吸引、留住最优秀的潜在人才。例如，“航空职业定位”项目主要为在校学生提供各种细分领域的实践培训，如飞机机械师、产品设计师、质量检测人员、表面喷涂员等等，帮助他们深入了解航空制造业中的典型任务，为未来的职业选择提供坚实基础。此外，集群还设立了“汉堡航空青年才俊奖”，包括学士、硕士和可持续航空三个类别，以表彰青年研究者在航空相关领域的优秀研究成果。同时，通过这一人才选拔，集群为年轻优秀人才提供了与集群成员直接接触的机会，助力其开启职业生涯新篇章。从长远来看，这不仅能留住这些训练有素的专业人才，还有助于保持汉堡作为世界航空产业中心的竞争力。汉堡的成功经验表明，城市只要把握住大国重器制造发展大势，全面提升自身“系统能力”，就有机会在激烈竞争中脱颖而出。因此，那些制造业体系较完备的工业大都市，如苏州、杭州、南京、宁波、青岛、成都、长沙、天津等地，应紧抓大国重器供应链本土化新机遇，聚力产业链协同创新，率先实现“系统能力”抢跑，刷新“大国重器制造”版图地标！
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我国制造业体系完备的工业大都市
要抓住大国重器供应链本土化的新机遇
2. 推动“跨界超融合”：以“跨界创新”为突破，淬炼都市智造新优势
除了产业链本身的协同创新，都市还可通过更广泛领域的跨界融合，在这场大国重器制造争夺战中勇立潮头。
这是因为，随着新一轮科技革命和产业变革深入发展，跨界融合已成为大势所趋。全球重大前沿技术和颠覆性技术快速突破，不仅扩大了产业发展边界，而且使在现有产业交叉融合边界上创新突破成为可能。高端产业通过跨界融合，能够激发创新“乘数效应”，形成更高效率、更高价值的新产品、新模式、新业态。因此，我们不难发现，跨界创新正成为引领新一轮产业变革的重要力量。在此背景下，越来越多的高端制造业显现出加快融合创新的趋势。例如，北斗产业与智能终端产业“强强联合”，将北斗系统的特色服务能力嵌入国产智能终端产品。在没有地面网络信号的环境下，这些智能终端可以通过北斗卫星发送和接收消息，实现求助方与施救方的双向联络。这一跨界创新，进一步扩展了北斗系统应用的广度与深度。此外，近年来华为、小米等智能终端头部企业，百度、阿里等互联网企业跨界赋能汽车产业，也有力推动了我国新能源汽车行业的迅速崛起。这场跨界创新风潮，同样为大国重器制造开辟了更广阔的新蓝海！作为其中典型代表的航空航天制造业也不例外。随着全球能源体系的变革，绿色化发展成为应对气候变化、实现航空产业可持续发展的必然要求。在新一轮科技革命的推动下，新能源、新材料、新一代信息技术正与航空科学技术加速融合。在此机遇下，全球主要发达国家高度重视绿色航空发展，抢占航空动力变革新领域新赛道。我国也不甘落后，积极出台《绿色航空制造业发展纲要（2023—2035年）》，并明确“绿色+”助推民机产业升级、开辟电动航空新领域、布局氢能航空等新赛道三大发展路径，为航空制造业绿色发展注入新动能。与此同时，从全球经验来看，航天产业商业化已成为必然趋势。不同于传统航天以保障国家任务为目标，商业航天更侧重于以市场为主导，提供更经济更可靠的服务。而商业航天领域降低成本的重要前提，是保证产品性能、可靠性与寿命，这势必需要通过大量的技术创新迭代来突破。因此，商业航天产业的发展必将大大受益于其他行业基础性技术的更新迭代，包括人工智能、机器学习、纳米技术、数据分析、自动化、生物技术和生物信息学、机器人、网络安全、先进制造、云计算和自主系统等等。当前，全球各国都在加速拥抱商业航天这一技术迭代快、经济效益高、产业协同强的航天新业态。2024年，“商业航天”更是首次被写入我国政府工作报告中。在一系列政策支持下，我国商业航天发展正迎来重大的窗口期和机遇期。多重机遇利好下，那些拥有多元产业结构的综合性大都市，更有潜力依托自身综合优势，率先推动大国重器制造领域的跨界融合创新，解锁新的大国智造“机遇之门”！美国洛杉矶，就是“跨界超融合”创新模式的最佳践行者。自20世纪初以来，大洛杉矶都市地区一直是美国航空航天产业的领头羊，洛克希德·马丁、休斯航空航天、道格拉斯、诺斯洛普·格鲁曼等众多航空航天巨头都创立于此。二战和冷战的爆发，更让大洛杉矶的航空航天产业蓬勃发展。然而，到了1990年代，由于美国国防部在冷战结束之后缩减军需，洛杉矶航空航天产业的业务急剧下降，伴随而至的是大洛杉矶在都市排行榜上的名次迅速下滑。但是，洛杉矶并不甘心持续衰落，因此积极推动跨界融合创新，为其航空航天产业发展开辟竞争新赛道。如今，航空航天领域的前沿科创企业在这里不断涌现。这些新兴的跨界融合创新力量，“击破”了传统航空航天企业的“护城河”，甚至在电动航空、重型运载火箭、新型应用卫星等众多领域取代了昔日“霸主”。洛杉矶也跻身成为全球航空航天“跨界融合时代”的领军者！
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洛杉矶俯瞰
那么，洛杉矶是如何以跨界融合创新，构筑新“系统能力”的？总结其成功经验，有以下四点值得我们借鉴。
面对传统航空航天衰落的严峻挑战，洛杉矶的城市管理者并没有选择放弃、果断转型，而是再次明确了航空航天产业在洛杉矶创新型经济发展中的基石地位。
比如，在引发计算机革命，尤其是在运用于导弹、航空制导系统和通信等技术方面，洛杉矶的航空航天集群就曾是具有领先优势的创新者。13因此，对于洛杉矶而言，稳住航空航天产业“基本盘”，是谋求再度创新崛起的先决条件，至关重要。为了实现这一目标，洛杉矶政府开始积极行动，通过税收抵免、培训资助等激励政策优化营商环境，以留住传统航空航天制造企业。L-3通信公司就是其中的一个缩影。L-3通信公司是一家位于洛杉矶、专注于航天与防务通信系统领域的公司，然而随着市场需求锐减以及要素成本日益高昂，该公司一度陷入不得不搬走的困境。但正如L-3通信公司人力资源和行政副总裁所说，“拯救的机会是存在的，但你必须翻开石头，向政府伸出援手，他们确实想把你留在那里。”为了留住该企业，洛杉矶政府为其申请了持续五年共计100万美元的税收抵免优惠，并提供了丰厚的就业培训补贴，以帮助企业减负增效。与此同时，洛杉矶政府与学术界和工业界合作建立了“南加州先进制造伙伴关系”，通过官学产的全方位合作，稳固南加州航空航天及其供应链的制造生态系统。在政府的不懈努力下，洛杉矶将其强大的航空航天制造链条基本保留下来。这些大量、优质的供应商，也为洛杉矶构筑新的“系统能力”奠定了坚实基础。
众所周知，洛杉矶是一座非常多元开放且包容的国际化大都市，这一点离不开其移民城市的历史背景，更离不开的是其复杂且多元的产业结构。
这里既有尖端的航空航天科技、汽车设计等顶尖科技产业与强劲的文化娱乐产业，更有传统的服装、家具、玩具等日用品的设计生产以及都市服务业，不仅产业门类分布广泛，产业价值链覆盖也较为全面。洛杉矶世界贸易中心主席斯蒂芬·张也曾表示，“产业领域的多样性是洛杉矶地区最大的优势之一”。
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产业多元化的洛杉矶中心
这种空间高度聚集的多元化产业结构，为航空航天领域的跨界融合创新提供了绝佳土壤。基于这一优势，洛杉矶积极创造了一个有利于跨界技术创新的协同环境，以孕育更多跨界创新“种子”。
首先，政府当好引导者，以空间“密度”激发创新“浓度”。如前文所述，作为高端装备制造业的龙头之一，航空航天产业的创新突破很大程度上受益于其他行业的技术赋能。比如，娱乐产业的数据可视化、云计算、数据分析和人工智能等基础技术，同样适用于航空航天产业。而SpaceX之所以能崛起为全球民营商业航天巨头，主要在于其善于跨界创新。由于产品设计过于复杂，如果用传统航空航天常用的设计软件达索CATIA，大型设计文件往往要花一个多小时才能打开，甚至无法打开。在开发受阻后，SpaceX立即转向效率更高、开图更快的西门子软件NX，而这款软件本来是供洛杉矶的汽车公司使用的。由此，洛杉矶认识到，本地的文化娱乐、汽车设计、生命科学等看似与航空航天无关的产业，实际上蕴含着巨大的交叉融合创新潜力。那么，如何加快把物理空间上的“产业聚集密度”转化为航空航天“跨界创新浓度”，就成为关键所在。为加速这一进程，洛杉矶政府积极联动主承包商、供应商和航空航天界的其他主要成员，共同成立了“南加州航空航天委员会”。该委员会致力于倡导和促进航空航天与本地不同行业间的技术融合创新，通过当好“引导者”和“催化剂”，提升城市的跨界创新牵引力。在此目标下，南加州航空航天委员会积极举办各种活动及会议，为洛杉矶建设成为世界上最具竞争力的、航空航天及相关/“使能”技术（enabling technology，即能对该产业产生根本性变化的发明或创新，如材料、人工智能、机器人等）深度融合的产业社区，提供关键助力。例如，“南加州航空航天日”是一项为期五天的主题推介活动，通过召开政府专题宣传会、顶尖公司交流会及“开放日”、航空航天初创企业“推介会”等，对该地区具有突破性的跨界融合创新项目进行“官宣”，帮助洛杉矶开展跨界创新做大声势、拓展声量。政府的“站台”支持，使得洛杉矶的跨界创新氛围日渐浓厚，为航空航天产业塑造新技术优势播下了种子。其次，政府当好培育者，立足新场景塑造“跨界”新优势。大都市丰富的应用场景，为洛杉矶推动航空航天跨界创新提供了天然温床。以都市交通为例，随着城市化进程的加快和交通需求的不断增长，电动垂直起降飞行器(eVTOL，通俗来讲就是“空中出租车”)作为解决交通拥堵和提升出行效率的最佳绿色出行方式之一，正成为国际航空科技创新竞争的新赛道。而大洛杉矶地区是美国最大和最拥挤的大都市区之一。2019年，洛杉矶-长滩-阿纳海姆地区的人均年度通勤延误时间为119小时，拥堵成本超过206亿美元，高居全美第一。洛杉矶高度拥堵复杂的城市交通场景，为eVTOL创新发展带来了新机遇。
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eVTOL成为城市空中交通发展的重点
（来源：网络开放平台）
洛杉矶则及时把握住了这一时机，并由洛杉矶城市运动实验室(Urban Movement Labs)扮演此细分领域跨界创新的“培育者”。洛杉矶城市运动实验室是由洛杉矶政府联合企业和社区共同成立的非营利性交通和城市化智囊团，旨在依托真实的城市场景，设计并部署创新的交通技术解决方案。
依托原有航空航天制造基础和应用场景优势，洛杉矶城市运动实验室与洛杉矶市长办公室、洛杉矶交通部合作开展了一项“先进空中交通伙伴关系”计划，助力城市竞逐eVTOL这一航空航天新赛道。一方面，城市运动实验室积极与飞机制造商及运营商、基础设施开发商和其他技术提供商建立联系，并提供最新“政策工具包”，为其开展eVTOL先行先试提供政策保障。另一方面，城市运动实验室还划定了专门的“城市试验场”，为eVTOL产品创新研发提供真实可控的城市测试环境。凭借“政策+场景”的双重吸引，洛杉矶正在成为eVTOL赛道竞争的主战场。目前，洛杉矶已与Volocopter、Helinet、Skyroads、Overair等众多领先的eVTOL初创企业达成战略合作，在这里设立研发测试中心，成立于硅谷的Skyryse公司更是将其总部搬至洛杉矶。最后，政府当好牵线人，加速不同行业间的破壁“扩列”。洛杉矶通过谋划组织多圈层、跨行业的科技交流活动，为航空航天企业与其他不同行业领域创造更多跨界融合创新的机会。例如，太空技术展览会（Space Tech Expo USA）是大洛杉矶地区一年一度的航空航天产业盛会，已连续举办12届，旨在为航天领域的主制造商、供应商和其他相关行业的科技企业搭建一个面对面交流的平台，激发更多跨界创新可能。洛杉矶科技周（LA TECH WEEK）则是一场更大范围的科技与想法碰撞的盛宴，通过为各领域初创企业提供一系列展示交流机会，助力洛杉矶航空航天跨界创新朋友圈加速“扩列”。
海量人才汇聚，是洛杉矶实现航空航天跨界融合创新的另一关键因素。洛杉矶拥有3所全美TOP15的工程类院校，分别是加州理工学院、南加州大学-维特比工程学院和加州大学洛杉矶分校-亨利·萨穆埃利工程与应用科学学院，在美国航空航天领域中地位超然。
NASA负责无人太空探测任务的喷气推进实验室就是由加州理工学院管理。这里还拥有比全美其他任何地方都多的重点研究型大学，为洛杉矶培养了大量电子信息、生物医药、机器学习等各个产业领域的人才。
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NASA喷气动力学实验室
（来源：网络开放平台）
此外，独特的多元化产业结构也为洛杉矶提供了大批经验丰富的专业技术人才。这些不同科技领域人才的汇聚，意味着可以不断产生更多乘数效应，激发更多跨界融合创新的可能。
为充分利用这一资源优势，洛杉矶的人力发展部门免费为各类技术人才提供注册服务，通过咨询、培训和招聘会等形式向企业进行技能推介，帮助企业迅速匹配到最需要的各领域技术人才，实现双赢。同时，洛杉矶高校还推出了一系列跨领域创新合作项目，以进一步培养未来人才的“跨界创新”能力。例如，南加州大学火箭推进实验室就是一个专注于实验火箭技术的本科研究小组，由来自不同学科背景及经验水平的大学生组成。该项目鼓励成员们利用空闲时间，通过深度跨界合作，自主设计、建造和测试实验性火箭及推进硬件，成长为符合未来产业需要的下一代工程师。如今，已有29家航空航天领域前沿初创企业为此项目提供赞助支持。强大而丰富的跨领域人才池，也成为洛杉矶吸引航空航天新兴初创企业的一大利器。
由于航空航天属于大国重器领域，不仅高度创新，而且远远领先于当前的技术水平。因此，航空航天领域的跨界融合创新，往往需要较长的时间才能发展成熟并进入市场。
这也导致，其资本密集度不仅高于传统的产品开发，而且由于上市时间更长，投资回报期通常也更远。出于谨慎考虑，很多投资者往往选择在研发后期（即商业及市场应用开发阶段）方才进入。因此，不同于一般年轻科技企业“先从亲友处筹集资金-接触天使投资人-几轮风险融资-上市或被成功出售”的常规融资路线，航空航天领域的跨界创新企业对于研发初期的大量资金需求尤为迫切。波士顿咨询公司的一项研究表明：融资几乎是所有此类初创企业的重中之重，80%的受访企业认为融资是三大首要任务之一。瞄准这一需求，洛杉矶依托自身资金密集的优势，积极探索“超前孵化”新模式，实现“超前发现”“超前布局”。针对航空航天领域投资存在的市场风险和技术风险问题，引育布局一批航空航天领域的专业孵化载体，帮助初创企业更好地引流“耐心资本”，支撑航空航天跨界融合创新的加速孵化。洛杉矶积极引入成立于法国的Starburst加速器（全球首个航空航天领域加速器），将其美国总部设在洛杉矶，专注于投资并孵化那些可能颠覆航空航天业的初创企业。2020年，Starburst更是联手美国知名加速器Techstars成立新的“Techstars太空加速器”，重点聚焦来自相邻行业（即汽车、农业、能源、金融和制造业等行业）的下一代航空航天技术创新“种子”，为它们开展跨界融合创新提供加速通道。“我们的目标是帮助创始人在三个月内获得公司未来两年发展所需的推动力，确保早期阶段的创业公司有能力在这个新兴市场竞争”，Techstars太空加速器的负责人如是说。航空航天专业孵化载体的设立，为航空航天初创企业和资本之间搭建起信任的桥梁。对资本来说，初创企业能够被信誉良好的孵化器加速器录取，意味着其技术可行性及独特性、市场潜力和商业模式等都得到了有效验证。依托这一信誉“背书”，这些初创企业更容易吸引到资本助力、确定合作伙伴并获得媒体的关注。在这些专业孵化载体的信心支持和引导下，洛杉矶众多风险投资基金纷纷涌入，并且越来越多的资本成为长期资本、耐心资本，开始加大航空航天跨界融合创新领域的早期投资。资本“活水”的精准浇灌，为洛杉矶拼上了构建航空航天新“系统能力”的最后一块拼图。如今，这里不仅有SpaceX、火箭实验室（Rocket Lab）、相对论空间（Relativity Space）等商业航天“独角兽”，还聚集了大量航空航天跨界创新领域的初创企业。据美国银行市场主管伊图拉尔德估计，“那些正在融资且值得关注的新兴航空航天公司中，有50%都位于大洛杉矶地区”。
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SpaceX总部
（来源：网络开放平台）
洛杉矶的先进经验，为国内城市布局大国重器制造提供了新的进阶思路：
北京、上海、深圳、广州、重庆、武汉等综合性大都市们，不必囿于大国重器制造能力本身的竞争，而是应当发挥自身产业多元、人才密集、资本丰沛等独特综合优势，积极转换赛道，实现高维竞争。在此基础上，通过营造有利于跨界技术创新的协同环境，加快形成新“系统能力”，以智造新优势制胜“大国重器制造”新赛道。毫无疑问，无论是当下还是未来，“大都市”、“大制造”和“大国重器”都是共和国的基石和命脉。但长久以来，它们的发展近乎“各自为政”。尤其是一提到“大国重器”，很多人都觉得离我们的城市非常遥远。然而，随着新一轮科技革命和产业变革的孕育兴起，新时代的中国更需要新质生产力。这也让三者的命运更加紧密地联系在一起——“大都市”的崛起离不开“大制造”支撑！“大制造”的未来则系在“大国重器”的创新突破上！而“大国重器”加速“上新”的源动力，就在“大都市”！因此，只要找准契合都市自身优势的“高技术协同”模式，就能让三者一起走得更远，共同成长、互相成就！
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