近年来，人类社会进入科技的密集发展期，前沿科技不断取得重大突破，颠覆性创新呈现几何级增长并快速渗透扩散，各学科加速交叉融合，关键技术突破多点齐发，核心技术群体跃升。科学技术在塑造世界政治经济格局、改变国家力量对比方面的决定性作用愈加凸显，已成为大国博弈的主要战场。围绕科技制高点的竞争空前激烈。

  新一轮科技革命和产业变革的核心特征是数字化与智能化。数字化、智能化是大势所趋，人工智能、云计算、产业互联网、泛在感知等新技术无一不以海量数据为基础。

  随着数字时代的加速到来，包括5G、IPv6（互联网协议第6版）在内的数字基础设施正慢慢的变成为国家的核心竞争优势之一；“人—机—物”三元融合加快，生物世界、数字世界、物理世界的界限越发模糊；人工智能作为这一轮科技革命和产业变革的战略性技术，形成了溢出带动性很强的“头雁”效应；量子信息更是被称为将会带来颠覆性变革的下一个“拐点”科技，是推动科学技术加速发展的触发器和催化剂；以增材制造、高端工业机器人、材料基因组工程为核心的先进制造技术，成为国家技术进步、经济繁荣及国防安全的重要支柱。大家感受尤为明显的是，科学技术创新的力量和优势在疫情防控阻击战中得到了有力的证明。

  同时，前沿科技的“双刃剑”效应愈发明显。如“深度伪造”“计算宣传”等AI应用给国家和社会治理带来新挑战。据媒体披露，2015年发生在巴黎的案件显示了加密技术正在被熟练地运用于互联网支持的物流活动中——利用网络购买武器，使用公众可获得的匿名代理服务器和匿名服务器进入“暗网”，通过比特币等数字货币进行转账。2018年巴西总统大选时，347个WhatsApp群组传播的10万个图像，只有8%是真实的。

  彼得·考海和乔纳森·阿伦森在其合著的《数字DNA：全球治理面临的颠覆与挑战》一书中，探讨了信息通信技术和生产技术领域产生的颠覆性变革正以何种方式改变国家创新体系。科技是发展的利器，也有几率会成为风险的源头。科学技术创新日益呈现高度复杂性和不确定性，这就要求我们敏锐感知新技术应用特别是重大前沿技术突破应用带来的影响。

  作为从事科技战略研究的国家智库，国务院发展研究中心国际技术经济研究所始终坚守为中央决策服务的根本定位，“为党咨政、为国建言”，开展了大量研究工作，把国家的需要、时代的召唤、职责的所在反映到研究成果当中。

  由我所牵头组织相关的单位合著的《硬科技：大国竞争的前沿》便是其中一次有益的尝试。正如本书所谈到的，人类历史就是一部硬科技发展史。在不到300年的时间里，科技赋能现代工业创造了过去几千年的农业社会都未曾积累起来的巨大财富，并主导了人类文明中心的变迁。科技的发展没有止境，无边界的科技革命无处不在，并不断突破地域、组织和技术的界限。今天，我们生活中的每一个显著变化的核心都是某种科技，新技术正在席卷全球。这种力量并非命运，而是轨迹，科学技术创新总能创造令人意想不到的奇迹。

  硬科技作为一个概念，也许还有别的一些不同的提法，但其本质是指具备核心技术的高科技，是能代表世界科学技术发展最领先水平、引领新一轮科技革命和产业变革、对经济社会持续健康发展具有重大支撑作用的关键核心技术。

  本书用十七章的篇幅对硬科技的内涵、外延、演变及其对全球变革的影响进行了探讨，试图用科普的方式，让读者走近硬科技这个既神秘、高端又与我们每个人息息相关的领域。

  通过阅读本书，读者在拓展知识的同时，可提升对科技强国重大战略的认识，增强统筹发展和安全的本领。由于时间紧迫和知识水平有限，书中错漏、偏颇和不足之处在所难免，恳请各位读者批评指正。

  非常可喜的是，我所参与本书撰写的大多是年轻的研究人员。事实上，青年已成为我所人才力量的源头活水。“人材者，求之则愈出，置之则愈匮。”这些年轻人虽然在深度研究和系统分析方面还须继续努力，但他们有学术的敏感性，能够将自身的发展和国家的命脉紧密结合，所反映出来的全球视野、科技积淀以及家国情怀让人感到欣慰。我们要按习的号召，给青年人更多的鼓励、信任和包容，支持青年人才挑大梁当主角，让青年成为科技智库的重要支撑。

  科技实力的变化是影响中美关系的变量之一。格雷厄姆·艾利森教授在《注定一战：中美能避免修昔底德陷阱吗？》一书中写道：“从1776年立国至今，美国由弱到强，慢慢的变成为世界唯一超级大国，并先后击败了多个崛起国的挑战。但中国崛起给美国带来的挑战是前所未有的，因为中国拥有和美国相似的实力，综合了过去美国所有挑战者的优点。”这其中，中国科技的快速的提升让美国感受到了前所未有的“焦虑”和“压力”。中美科技博弈已成为决定世界百年变局的核心动力。

  我们必须认识到，同建设世界科学技术强国的目标相比，我们国家发展还面临重大科学技术瓶颈，关键领域核心技术受制于人的格局没有从根本上改变，科学技术基础仍然薄弱，科学技术创新能力特别是原创能力与世界强国相比还有很大差距。

  比如，在半导体特别是集成电路这一根基性、战略性、先导性产业，美国在开展电子复兴计划抢占“后摩尔时代”先机的同时，还握有不少对我打压的“杀手锏”；在迎来第三次生物技术革命的合成生物学技术上，在干细胞调控与类器官、纳米医学、类脑人工智能、基因编辑等技术上，我国与先进国家相比还有很多短板。

  在错综复杂的外部环境和艰巨繁重的改革、发展、稳定任务面前，国家对战略科技支撑的需求比以往任何时期都更加迫切，要求我们积极回应经济社会对科技发展提出的新要求，切实强化科学技术创新的国家意志和战略力量，不断提升科技对经济社会发展的贡献率，在新一轮全球科技竞争中掌握战略主动。如果我们没有搞清楚科技支撑的力量源泉和逻辑起点，没有塑造好发展和安全的技术基础，我们就有可能陷入战略被动，错失发展良机。

  科技是历史的杠杆，在绵延5000多年的文明发展进程中，中华民族创造了许多闻名于世的科技成果，近代以来却屡次与科技革命失之交臂。中国要强盛、要复兴，就一定要大力发展科学技术。好风凭借力，站在“百年未有之大变局”的十字路口，站在奋进第二个百年目标新征程的起点，站在跨越创新型国家历史门槛的重要时刻，我们比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案，更加需要增强创新这个第一动力，更加需要硬科技实力。千帆竞发、百舸争流，让科学技术创新成为高质量发展的强大引擎，使中国这艘航船向着世界科技强国不断前进、向着中华民族伟大复兴不断前进。

  成立于1985年，是隶属于国务院发展研究中心的非营利性机构，主要职能是研究我国经济、科技、社会持续健康发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题，跟踪和分析世界科技、经济发展态势，为中央和有关部委提供决策咨询服务。著有《人工智能全球格局：未来趋势与中国位势》，该书入选2020年“书香羊城”十大好书（社科类）。

  中科院西安光机所旗下的产业平台西科控股、投资孵化机构中科创星以及硬科技概念的提出者米磊博士共同创立的智库机构。硬科技智库深度跟踪硬科技前沿成果和前瞻科技发展趋势，服务硬科技企业发展，旨在在更高层面、更大范围助力传统制造转型升级，加速科学技术创新成果转化，推动区域经济高水平发展，服务国家科技自立自强，为中国创新驱动发展和世界科学技术强国建设建言献策。