图书前言

前言

在全球科技、经济竞争的大战局中,产业关键核心技术无疑是各个国家必争的首要战略制高点,是决定输赢的关键因素。关键核心技术是全球产业竞争的核心依托,也是在全球产业分工或全球链背景下获得产业发展主导权和产业价值分配权的根本依据。对企业而言,不掌握关键核心技术,在整个产业链中就处于从属地位,既要服从主导企业制定的技术标准,又要被动接受其做出的价值配置,更不可能有产业发展的主导权;对国家而言,在重要产业领域不掌握关键核心技术,就不可能实现真正意义的科技自立、产业自主,就会被别人“卡脖子”,失去经济发展、国防和安全的主动权,更不可能形成国际竞争优势。对于亟须快速推动经济转型升级、跨越“中等收入陷阱”、建设世界科技强国的中国而言,突破若干重要产业领域依然存在的关键核心技术受制于人的窘境,并在即将来临的新科技和产业革命中把握新机遇、形成新优势,是不能回避、必须完成的重大战略任务。

然而,产业关键核心技术并非自发衍生或形成,之所以成为决定产业价值分配的“关键”依据和“核心”依托,在于其有与一般技术不同的属性和形成规律。工业时代的生产制造技术并不构成关键核心技术,因为这样的技术可以通过经验积累和“熟能生巧”的方式轻易获得;基于机械化、电气化产生的专业零部件技术也难以构成关键核心技术,因为其可以通过专业化基础上的“反求”或“逆向工程”学习获得,也难以构成其他主体短期内难以“模仿”的核心技术。从逻辑上说,产业关键核心技术应该至少具备两个特征: 一是难以通过“反求”或“逆向工程”等简单学习方式获得,故其应该是后工业时代产生的技术;二是不可能通过现有技术集成的方式获得,其开发或形成应该具有原创性属性。

在本书的姊妹篇《智能时代的科技创新——逻辑与赛道》中,论述了面向未来时代科技创新的基本范式和逻辑,厘清了智能时代科技创新的主要赛道,揭示了在科技创新越来越复杂的背景下,如何以探索性战略捕捉新兴前沿技术机遇,如何以敏锐的认知能力和技术、市场、制度的协同进化机制,跨越新兴技术产业化的“达尔文之海”和“高特纳曲线”的“泡沫爆裂”期,并给出了构建全球链接的科技创新生态系统、与时俱进的科技创新能力的有效方法和路径。本书的主题则为占领科技创新的战略高地。何为战略高地?军事上指对战争全局具有重大影响的地理方位或各种载体,通常包括经济、政治中心城市,重要交通枢纽,地理位置上的咽喉、要塞,重要军事基地,等等。科技创新上的战略高地则是指对全球科技竞争或全球产业链的价值分配具有决定性影响的各种成果,包括以原创性技术或颠覆性技术在产业中应用形成的关键核心技术,当然,也包括以关键核心技术为依托或支撑的新产业(战略性新兴产业+未来产业)、体现新创意或新构想的新模式(商业模式)、新业态(产业形态)等。正如前文已经指出,一方面,产业关键核心技术是新兴产业衍生及实现现有产业深度转型升级的根本性依托;另一方面,具有原创属性的科技创新具有更为基础和重要的地位,是当今中国面临的更为迫切和艰巨的挑战。故,本书将研究聚焦在关键核心技术和原创策源。

科技创新的战略高地——关键核心技术与原创策源前言001. 产业关键核心技术是全球科技创新的战略高峰

前文已经指出,关键核心技术并非自发产生,其由特定主体(一般为行业技术领先主体)设计并构建,在产业技术体系(或产业链)中居于核心地位、发挥关键作用,是其他主体在短期内难以模仿和掌握、具有稀缺独占性的技术知识体系。产业技术体系实质上是多元技术知识的集合,而关键核心技术是其中知识密集度最高的部分;同时,关键核心技术是产业技术体系(或产业链)中不同技术单元形成链接的依据,是现代产业技术体系或产业链的“根”,对技术产品或服务有质的决定性。因而,关键核心技术创新必然具有原创特征。具体来讲,关键核心技术的构建及形成,依托以原始性或颠覆性为主的科技创新,而不是“跟踪模仿再创新”“集成创新”等。

1) 产业关键核心技术难以通过“逆向工程”或“反求”等方式获得

在中国改革开放的前20年,绝大多数企业主要通过引进海外资金和设备进行组装生产,并没有感觉到明显的关键核心技术制约。因为绝大多数组装生产技术并不构成关键核心技术。首先,单纯的装配制造技术具有“熟能生巧”特征,难以形成技术“屏蔽”或“门槛”;其次,组装生产中的零部件生产制造技术,包括一些相对重要的集成性构件技术,绝大多数可以通过“反求”或“逆向工程”等形式的技术学习获得。我们可以自信地说,只要可以通过“熟能生巧”(反复练习)或“反求”(逆向工程)等方式获得的技术,已经不可能再“难”住勤劳智慧的中国人民。正是由于前20年的发展主要依靠这样的技术,中国工人很快娴熟地掌握了这些技术,加上庞大的市场优势,使得中国很快成为全球第一大制造基地、全球第一大外资投资地、全球第一大出口基地,甚至很快成为全球第二大经济体。然而,当中国的企业集聚了一定的资源、财富、能力和经验以后,开始追求以自主技术、自主品牌为标志的高层次国产化时,却遭遇了“自主创新”能力的制约。此时,跨国公司并没有像当初输出资本、生产装备和生产线那样,慷慨地转让支撑自主品牌建设的关键核心技术。也正是此时,中国企业开始意识到关键核心技术及其自主创新能力的重要性。“关键核心技术是买不来的”,成为2004—2005年间制定“国家中长期(2006—2020)科学技术发展规划”时最具警示意义的语言,也成为激发中国人民和中国企业“自主创新”的内在动力。

其实,笔者在2000年左右就开始思考关键核心技术问题。世纪之交,上海市科学技术委员会相关领导曾经组织过一次小型研讨会,与会者都是从事科技发展战略研究的专业人员,会议的核心议题是: 上海要不要组织一些自主技术研发?面对当时主要以引进海外资金和技术为主的发展模式,观察到世界上一些国家陷入“中等收入陷阱”的教训,有些领导和专家认为,跨国公司不会像转移生产技术一样转移产品或产业关键核心技术,过分依赖引进技术的发展模式,难免陷入重复引进的“陷阱”。当然,也有部分领导和专家比较乐观,当时甚至有学者认为: 跨国公司转移低端生产线之后便会转移高端生产线,再之后必然会转移研发活动及研发中心,上海依赖引进世界先进技术的发展模式可以持续40年。

凭借本科就读工学的专业功底和发达国家要过更加富裕的生活、“跨国公司”不会交出自己的底牌(或者说,它们应该清晰地知道,在把一些生产制造技术转移出去的同时,它们不会放弃自己获利的核心依据)等基本常识,笔者不认为“有朝一日”跨国公司会向中国企业转移产业关键核心技术,也不认为通过引进外资研发中心能够实质性提高中国本土企业的研发能力。笔者可能也是比较早就这一问题发声的学者: 对一些地方政府将没有实质性研发功能的外资企业生产工艺或制造技术中心认定为研发中心并使用财政资金给予支持的做法进行批评。当时有些“愤青”的直觉情绪或行为,也促使笔者从理论上研究关键核心技术的相关知识。直到2004年,“关键核心技术是买不来的”声音得到更多人的认同,特别是社会高层的认同,内心方得些许安慰和平衡。

2) 产业关键核心技术由特定主体主动构建或设计

意识到关键核心技术及其重要性,并不等于认识和了解了关键核心技术。2004年,我和团队曾经主持上海市科委软科学重点招标项目《上海市企业核心技术能力现状与提升对策研究》,基于普拉哈拉德(C K Prahalad)和哈默(G Hamel)的核心竞争力理论,梳理了核心技术的概念及测度方式,并在“上海市企业技术中心建设评价体系”“上海市高新技术企业发展态势分析”等相关研究和实践工作中使用。近年来,也跟踪了一些国内外企业创新能力建设、关键核心技术形成的案例。2021年,主持上海市科技创新行动计划软科学重点项目“关键核心技术攻关新型组织实施模式研究”课题,认真系统地梳理了现有关于关键核心技术研究的文献,发现“关键核心技术”概念这个看似“自明”的问题,实际上并没有文献阐释清楚。诸如: 什么是“关键核心技术”?关键核心技术以什么形态存在?关键核心技术有哪些特征(与其他技术的区别到底在哪里)?关键核心技术是怎么形成的?是自然演化出来的,还是有些主体有意构建或设计的?关键核心技术是在所有产品、产业领域都存在,还是只在一些特殊领域或场景存在?等等。对于这些基本问题,学术界并没有给出清晰的界定和描述,更没有形成统一认识。面对这种情况,我和团队开始基于理论逻辑和实践案例分析,力图对关键核心技术概念等做出准确界定,撰写了《关键核心技术的概念界定、特征辨析及突破路径》等论文,回答了上述基本问题,审稿人给出了“有原创性”贡献的评价。紧接着,完成《关键核心技术演化规律及发展趋势研究》等论文,提出了“类脑”性技术概念,分析了其基于数据衍生、具有“先发优势”“马太效应”等进化规律,回答了重要产业关键核心技术“卡脖子”到底卡在哪里等问题。上述文章均已发表在《中国科技论坛》等刊物上。

我们认为,关键核心技术不是随机衍生的,而是由特定主体设计并构建的。这类主体包括两类企业: 一是新兴产业技术的领先者及产业开拓者,可以称其为优势主体,如华为公司将极化码技术拓展为5G产业的关键核心技术,开展了一系列的设计和构建工作;二是在产业衍生初期或面临技术升级的重要时刻,一些聪明主体将新兴技术引入已经存在的产业,并经过一系列设计及构建,将新兴技术升级为产业关键核心技术,如个人计算机行业的微软公司和芯片设计领域的新思科技(Synopsys Inc.)公司。微软公司并非个人计算机行业兴起之初就居于行业核心地位,而是由于IBM公司钟情于个人计算机的操作系统软件DOS,微软公司的创始人比尔·盖茨通过努力获得了DOS软件知识产权,进而成为IBM的软件供应商。然而,比尔·盖茨围绕DOS进行了一系列设计和构建,将其打造为个人计算机行业的软件标准,并且与当时的芯片主导供应商英特尔结成技术联盟,共同成为个人计算机行业关键核心技术的构建者及掌控者。新思科技并非芯片产业的早期参与者,而是在芯片进化到高度精微水平,人工设计芯片的成品率越来越低、成本越来越高,以软件设计芯片既成为市场的现实需求,又得到相关研究及软件产业完整系统的支持以后,其创始人Aart de Geus等大胆做出了尝试,与原GE公司微电子中心的几个同事共同创业,成就了新思科技的同时,也与同时期的相关研究者、投资者、创业者等一起,开创了EDA(Electronic Design Automation)产业。与此同时,他们不断拓展EDA在芯片产业中的地位,从芯片结构设计到芯片生产制造工艺,再到芯片封装检测软件,使EDA成为“重新定义了芯片”的工具,进而升级为芯片产业的关键核心技术。

这些关键核心技术经过多轮迭代进化,一旦形成以多个单元技术链接成的相对完整的技术体系,便居于更大的产业技术体系的核心地位,发挥产业技术体系标准奠定者、产业价值分配者的关键决定性作用。进入信息时代以后的关键核心技术,大多以“参数+各种软件”等的平台形式存在,呈现“马太效应”及“先发优势”特征,其他主体难以在短期内模仿或复制。随着关键核心技术体系越来越成熟,其主体的质量优势、速度优势和成本优势越来越明显,其稀缺独占性也越来越强化。因而,全球重要且复杂产业的关键核心技术,大多掌控在少数优势或聪明主体手中,基本都呈现“寡头垄断”局面。

3) 产业关键核心技术源于原创性研究

在当今科学技术高度复杂,并深刻渗透到现代产业各个环节的背景下,不论是基于理论逻辑的阐释,还是基于实践的观察,关键核心技术不外乎三个来源: 其一,基于科学原理的新技术发明,在将其拓展到产业技术的过程中,构建为关键核心技术,进而成为产业技术标准的核心依据,如华为公司在5G通信产业中基于香农原理成功研发的极化码技术。其二,将新兴技术在现有产业中率先进行拓展性应用,并基于应用情境的特定要求做原始性创新,在颠覆现有产业形态的同时,将自己升级为产业关键核心技术,如芯片产业的EDA技术,是将计算机产业发展壮大过程中形成的软件技术应用于芯片电路结构设计这种复杂情境,并在成功颠覆芯片产业传统人工设计技术以后,持续拓展应用于芯片制造工艺、芯片封装检测等环境,进而使其成为芯片产业的“根技术”,成为以软件“重新定义芯片产业”的颠覆性关键核心技术。其三,在消费互联网出现以后形成庞大的生态系统,由于衍生出超越当时计算机处理能力的大数据,一些互联网公司被动开发加快数据运算速度的计算技术,进而衍生出云计算等新兴技术,并被逐步拓展为商业生态系统的关键核心技术。

不论上述哪种来源或路径,关键核心技术形成过程中都有大量的原创性研究。基于科学原理的新兴技术发明构建关键核心技术的过程中,首先,将基于科学原理突破发现的新科学知识与现有知识融合,将新科学知识构建为能够被应用的技术构想或技术方案,中间需要开展应用基础研究或工程化研究;其次,将居于技术知识状态的技术构想或技术方案,与现有技术知识组合,并通过开发试验活动转化为技术原型,需要持续的技术开发或试验性活动,这个过程要涉及新兴技术方案试验、新兴技术方案应用基础条件构建、新兴技术应用场景探索等原创性研究工作;再次,将新兴技术原型拓展为技术体系或技术产品,需要基于市场或用户打造技术性能,与产业链同行一起共同构建新技术体系及技术标准等。而将新兴技术应用于复杂情境,如EDA技术开发需依据芯片设计复杂场景的实际需要,积累大量的芯片结构等参数,当参数达到足以拟合实践需要的情境时,便可以利用仿真进行芯片设计。不论是大量参数的获取,还是数据处理和系统仿真,都包含大量原创性研究。而基于消费互联网公司发展需要衍生的计算技术,更是以往人类社会并不拥有的技术,当然需要原创性研究。

因而,要想把握产业关键核心技术,并在产业科技竞争中形成长久优势,首先必须重视原创性或颠覆性科技创新,包括通过基础科学研究孕育新知识、新原理,也包括通过前沿引领性创新催生技术新发明。在当今时代科学技术高度复杂化、综合化、系统化的背景下,越来越多的产业关键核心技术来自原创技术及颠覆性技术,而原创技术、颠覆性技术都只能通过原创性研发活动获得。同时,必须高度重视新兴技术在现有产业中的创新性应用,并在这种应用中创新商业模式,如阿里巴巴商业模式,并基于应用情境和商业生态的发展需要,逐步开创和拓展新兴技术的内涵,并将其逐步升级为产业生态系统的关键核心技术。

尽管对后发企业或国家而言,跟踪模仿、技术学习不可逾越,原始性或颠覆性科技创新也不以自身为目标。或者说,以原始创新或颠覆式创新为主要形式的科学新发现(原创性科学原理)、技术新发明(原创性技术或颠覆性技术),并不以形成科技成果为终点,而应该把这些成果应用到社会生产实践及产业中,即把原创性、颠覆性科技创新成果拓展为产业关键核心技术,形成经济或产业核心竞争力。唯有如此,才能为中国经济健康发展提供持续动力或动能。对当今时代的中国而言,打好关键核心技术攻坚战,必须加强科技创新特别是原创性、颠覆性科技创新,使原创性、颠覆性科技创新成果竞相涌现。这是中国最为迫切的任务,也是最具有挑战性的重大战略任务。

2. 打造关键核心技术竞争优势,需要构筑稳定的科技创新高原

关键核心技术是全球科技、经济竞争的首要高峰,失去这个高峰将导致“全盘皆输”。然而,这个高峰不可能没有背景地“突兀”长起,更不可能没有依托地“独立”存在。首先,需要幅员更广大且坚实的“高原”或“高地”作背景并起到支撑作用;其次,这个高峰也不是一成不变的,需要随着时代的潮流,特别是全球科技进步水平的提升而迭代升级。因而,关键核心技术不仅需要依托原创性、颠覆性科技创新这个高地而生,并依托这个高地的动态变化而使自己迭代升级、持续进化;而且,这个高地要给予关键核心技术的形成和进化足够的营养。也就是说,要依托持续的原创性、颠覆性科技创新,为关键核心技术的形成和发展提供稳定的源头活水。因此,必须高度重视原始创新策源。

1) 原创性、颠覆性科技创新是形成关键核心技术的重要基础

原创性科技创新可以理解为通常所说的原始创新,即最先开始、最新进行,具有根源性、开创性的创新。原创性科技创新主要用以表征研究活动的性质或特征,其既包括基础研究,也包括应用研究。也可以说,原始创新更多作为一种研发或创新性活动,其既包括以探索自然奥秘和未知世界、发现科学新知识、提出学术新思想或新原理为目的的基础研究,也包括以科学新知识或新原理应用为目的的应用基础研究(或称工程科学研究)和以获取重大技术发明为目的的开发研究。当然,原始创新也经常作为限定词或定语,用来描述科技创新活动的成果,其既包括新发现的科学知识、新提出的学术新思想或原理,也包括新形成的技术发明、新创建的产业(商业)形态和模式等。其中,原创技术是原始创新的一种成果形态。当然,原创技术可以分为两种类型: 一是“基于经验”的原创技术,二是基于科学原理的原创技术。基于今天科技创新的发展水平及在现代产业中的广泛应用,支撑关键核心技术构建的原创技术应该是基于科学原理衍生的新兴技术。

颠覆性创新主要是指将已有技术或微创新成果导入现有产业或新兴市场,通过基于新应用情境的原创性开发性研究,形成基于新兴应用场景的技术,并推动其由量变到质变,进而颠覆原有产业主导技术及产业形态,逐步升级为产业新主导技术的过程。颠覆性科技创新实质上并非单纯的科学研究和技术开发,而是融合了科学研究、技术开发与商业模式创新的综合过程。因而,颠覆性创新更多是对上述综合创新过程所产生的成果概括。

颠覆性技术是颠覆性创新的最重要成果,主要是指由于其应用而颠覆了某一行业主流产品和市场格局的技术。这种颠覆性效应具体表现在诸多方面,如颠覆了原有产品形态、产业构成、市场结构等。颠覆性技术不一定都源于原创技术。原创技术在产业中应用,一般会产生颠覆性效果,即颠覆原有产品和产业形态,如量子技术在社会应用,将直接颠覆现有相关产品或产业。然而,产生颠覆性效果的技术还包括并非原创的新兴技术。自信息技术革命产生以来,颠覆性技术喷薄涌现。以在计算机产业中广泛应用并日渐成熟的软件技术为例,其先后被引入汽车、机床、飞机、集成电路等众多领域,首先对这些领域的主流产品、市场格局等产生颠覆性影响,同时,也逐步形成庞大的工业软件新兴产业,颠覆了原有汽车、机床、飞机、集成电路等产业形态。将软件技术导入机床产业,便形成数控机床控制系统技术,其便是典型的颠覆性技术。

2) 构建关键核心技术优势需要持续的原始创新策源

关键核心技术创新及构建是一个系统过程。首先,不论是衍生于基于科学原理的新兴技术,还是产生于复杂应用情境的颠覆性技术,甚至是基于现实需求拉动形成的新兴技术,其形成过程都需要开展大量的科学研究,特别是应用基础研究或工程科学研究,而科学研究、工程科学研究的实质是知识发现和技术发明。对于特定主体而言,知识发现和技术发明的逻辑是,其所处的社会知识共享空间中知识密度越高、知识类型越多,即科技创新成果越丰富,产生关键核心技术的可能性越大。越是具有持续原创策源能力的主体,或处于具有持续原创策源能力的社会知识共享空间,赢得关键核心技术竞争的可能性越大。其次,关键核心技术构建过程中也需要新科学知识与现有科学知识、新技术知识与现有技术知识的组合,科学技术知识越丰富,关键核心技术进化并走向体系化、成熟化的速度越快。再次,关键核心技术虽然在产业技术体系或产业链中居于核心地位、发挥关键作用,但其并非依赖自身独立创造价值,而是需要与相关技术单元协同起来共同发挥作用,协同创造价值。关键核心技术的作用得以体现和发挥,需要构建起完整的技术体系。而构建产业技术体系,需要以关键核心技术为“根”或“核心依据”,将相关技术模块或单元组合在一起。也就是说,构建产业技术体系需要相关技术单元或模块的协同,需要支撑这些技术单元或模块的知识体系现实存在。同样,也需要多元科学技术知识体系、多元科技创新成果的支持。而要想产生更多的科学知识、更丰富多元的科技创新成果,必须注重原始创新策源。所谓策源,既是让科学新发现、技术新发明、产业新方向、发展新理念“不断涌现”,同时,也要让不断涌现的科技成果还能产生广泛的带动或外溢效应,引致广泛的相关科技创新活动跟进和科技创新成果涌现。因而,科技创新,特别是原始创新策源,不仅能够带来丰富多元的科技创新成果,还能持续丰富社会知识共享空间,进而持续优化创新文化及社会的创新生态系统。

原始创新策源,首先要构建或聚集支撑原始创新得以开展的各种要素。第一,人才。众所周知,从事原始创新,特别是重大科学发现、技术发明的人才并非一般的科技人员。在当今科学技术已经高度复杂化、系统化、综合化的背景下,取得具有显著革命性效应的原始创新成果难度越来越大。因而,能够胜任原始创新工作的人,是那些能够站在现代科学技术前沿、具备穿透科学技术世界层层迷雾的杰出人才。而这些人才,不论是其个性禀赋,还是智力水平,都与一般人才有很大不同。第二,物质基础,包括科学研究经费投入、必要的基础设施和知识信息平台、必要的科学研究仪器和科学方法等。第三,管理制度,即对原始创新进行管理的制度体系。基于原始创新的高度探索性特征,其事先不能规划、过程难以控制、研究价值不可能做出即期评价,故对管理制度提出特殊要求。第四,社会环境及文化等。当今的科技创新,特别是原始创新,首先需要创新者掌握充沛的科学知识,同时还需要开展与国际同行广泛的学术交流和思想碰撞,因而,充分互信的社会环境,特别是国际环境至关重要;其次,知识交流过程中不仅需要信任,还需要具有尊重学术思想提出权等科学精神和文化基因;再次,原始创新是高度不确定性的探索活动,其中的失败在所难免,甚至要经历多次失败才能获得一次成功,因而,鼓励探索、宽容失败的社会氛围及文化不可或缺。

3. 原始创新策源需要构建支持全面创新的基础制度体系

原始创新既是社会全面创新的重要组成部分,也是其中最具挑战性和引领性的内容。而原始创新策源,更是一项艰巨任务,也是一项持续性任务。原始创新要素的开发及获得极不容易,原始创新要素的合理配置也颇为困难。

1) 持续的原始创新策源必须激发社会的全面创新

纵观重要产业关键核心技术的形成与进化过程,并非新兴技术向产业的线性发展和直接导入,而都包含设计及构建者的商业智慧或商业模式创新。实际上,将新兴技术升级和拓展为产业关键核心技术,首先是技术在产业中应用方式的革命性跃升,也是产业运营模式和企业商业模式的重大变革。也就是说,关键核心技术融入产业并在其中发挥关键作用,必然包含商业模式创新,必然创造产业运营和企业发展的新模式。其次,以新兴技术的商业化应用为主要形式,并在将其升级和拓展为产业关键核心技术的过程中,必然同时孕育和培育出新兴产业。其中,新兴产业既包括以重大前沿技术突破和重大发展需求为基础,对国家或区域经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用的战略性新兴产业,也包括当前尚处于孕育孵化阶段,具有高成长性、战略性、先导性的未来产业。再次,将新兴技术导入现有产业之中,推动产业实现技术的革命性升级,实际上也使产业形态发生革命性变化,如数字技术融入制造业以后,制造业已经呈现新的业态。

因此,从关键核心技术衍生到其形成,融入现代产业体系中发挥作用并创造价值,实质上是全面创新过程。也可以说,全面创新既是关键核心技术创新的拓展和延展,也是关键核心技术创新的重要策应和支撑。全面创新具有多重含义,既可以理解为全类型创新,即包容所有类型的创新,也可以理解为全过程创新,即创新在所有环节协同发生,还可以理解为全方位或全领域创新,即社会所有地域空间、所有领域都开展创新。关键核心技术以带动全面创新,驱动经济社会在更高层次、以更高效率和更好质量发展为目标;反过来,全面创新一旦形成并成为驱动经济社会发展的新动力,则会对关键核心技术稳定发挥作用和升级拓展提供有力支撑,也会延展关键新技术应用的领域或空间。因此,通过原创性或颠覆性科技创新形成或获得的以关键核心技术为代表的新技术,是全面创新形成和发展的重要驱动力,而全面创新是关键核心技术发展的必经之路和必然结果。

2) 激发全面创新和创造需要重构科技管理基础制度体系

社会全面创新可以视为激发原始创新的创新。尽管社会全面创新包含多方面内容,但从更为深层次的驱动动力而言,制度才是驱动全面创新的最直接因素、最重要动力。而原始创新本身对管理制度具有极高要求。

一方面,从原始创新的活动属性考察,其具有以下几个特征: 第一,原始创新是面对未知的探索性研究,事先难以对研究路径做出系统规划,甚至也难以预知研究能够达到的结果或实现的目标;第二,由于缺乏事先规划和目标,也难以对原始创新过程实施有效控制和管理;第三,原始创新的价值难以在研究开始的时候做出预知判断。另一方面,从原始创新的角度考察,其也有与众不同的鲜明特点: 第一,具有原创禀赋和能力的科技人员都具有事业根植性,即对研究开发事业具有原生性热爱,他们中的很多人是基于对这个事业的热爱而选择的职业;因而,这些人不需要外在的激励和推动,完全可以依赖对事业本身的热爱而倾心投入工作。第二,这些人具有极高的禀赋和自主特征,因为他们热爱研究,同时他们倾心研究,比其他人更懂研究,故他们希望在研究事业上保持自主性,不希望外部力量干预他们的事业。第三,这些人有生态环境根植性,即这些人只适宜在宽松、自由、鼓励探索和包容的多元文化下成长和发挥作用,严苛的管理会窒息他们的思想光辉,也逐步磨损掉他们的想象力和创造力。因而,对原始创新的管理必须建立在高度信任之上。因而,对原始创新及杰出原创性人才的制度体系必须以信任为基础,信任他们对事业的热爱和责任,信任他们对研究项目的选择和执着,信任他们的研究一定会在适宜的时刻开花结果。

原始创新本质上根植于创造。创造是指创立或构造前所未有的新事物,包括新思想、新技术、新产品等。创造是人发挥自身想象力和能动性的自主行为。因而,创造需要给个体想象的空间,需要有思想的自由和思想的市场。思想的自由在于为创造提供土壤,思想的市场在于为创造提供给养。因此,支持原始创新或原创策源的制度,必须建立在个体思想自由的基础之上。人类社会到今天为止,尽管关于创新的理论研究多如牛毛,但对如何有效管理原创性、颠覆性科技创新的研究显著不足,而原创性、颠覆性科技创新均属于“创造”性活动,人类社会对如何有效管理“创造”的研究少得可怜。也可以说,尽管有不少关于创造的成功案例,但在理论上远未形成体系,更没有形成关于创造的完整方法论。

同时,科学技术本身也在不断变化,创新创造变得越来越复杂、难度越来越大,从事创新,特别是原创性、颠覆性科技创新,几乎没有多少成功的经验可以借鉴。而中国是一个工业化、信息化的后发国家,更是科技创新的后发国家。因而,迄今为止中国建立的支持经济、科技发展的大量制度,绝大多数是支持制造的。与此同时,由于后发,管理经济和科技活动的具体制度也有“后发劣势”特征,即后发国家在学习先行国家经验发展自己的过程中,不仅模仿技术和管理模式,也模仿了与之相适应的制度体系。而制度体系一旦形成,往往具有更大的惯性,制度改革涉及深层次利益关系调整,往往会遭遇“既得利益者”的强烈抵抗。因而,由模仿的制度体系切换到“原创”的制度体系,由支撑制造到支撑“创造”的制度体系,中间存在着一堵“高墙”。因此,中国建设支持原始创新或原创策源的相关管理制度,需要对现有相关制度进行系统审视,要从基础制度入手进行系统改革和构建。或者说,要立足于建设与原始创新或原创策源相适应、以激发创造为主要目标的基础制度体系。

4. 本书主要内容

本书共分为6章,主要内容如下。

第1章,关键核心技术及其演化规律。该章清晰地界定了关键核心技术的概念,系统阐述了关键核心技术的主要特征,从信息技术革命引致的模块化分工及将信息控制技术引入复杂产品入手,说明了以工业软件为体系形式、具备先发优势、难以反求、数据驱动等本质属性的“类脑”技术进化为关键核心技术的理论逻辑。

第2章,关键核心技术构建与形成路径。首先,阐述了关键核心技术构建的两种路径: 一是将原始创新成果拓展为关键核心技术;二是通过将新兴技术应用于复杂领域开发出新兴颠覆性技术,进而进化为关键核心技术。其次,将攻关视为后发企业形成关键核心技术的必然路径,系统阐释了其过程及合理组织形式,提出面向未来对关键核心技术攻关组织的挑战。

第3章,关键核心技术创新要素及管理。首先,对中国载人潜水器关键核心技术创新案例进行了系统分析,并总结了成功经验及关键成功要素;其次,提炼和总结了关键核心技术创新的必备要素及合理结构;再次,基于不同类型关键核心技术创新的特征及实际需要,研究了关键核心技术创新的合理组织形式及实施机制。

第4章,原始创新与原创技术研发管理。基于关键核心技术只能通过原创性研究获得,本章首先介绍原始创新与原创技术的含义,特别是原创技术的形成机理及主要特征;其次,通过对发达国家在原始创新管理机制上的探索和争论,介绍了原始创新的合理管理机制;再次,基于中国原始创新管理体制历史演化及现状,剖析了在原创技术研发管理上的问题。 

第5章,原始创新策源地及打造策略。首先,超越微观层次的企业视角,从国家或区域的角度出发,论述了为构建产业关键核心技术创新的领先优势,必须注重原始创新策源地建设,同时,系统分析了原始创新策源地的概念及特征;其次,基于成功案例的解析,总结了原始创新策源地的构成要素;最后,面向未来原始创新的趋势和特点,提出了中国构建原始创新策源地的策略。

第6章,激发原始创新的基础制度体系。鉴于原始创新对高端或杰出人才的依赖性,及高端或杰出人才对社会生态的依赖性: 激发原始创新重在激发高端或杰出人才的积极性和主动性;而改善社会生态重在建立与原始创新相适应的管理制度,建立鼓励创新和包容识别的创新文化。因而,需建立支持原始创新的基础制度体系。 

本书由张玉臣提出大纲并主笔撰写,薄智泉参与了大纲讨论,徐亭承担了本书出版联系等事宜。国际信息研究科学院院士,中国人工智能学会原理事长,北京邮电大学教授、原副校长钟义信先生;加拿大工程院院士、电子科技大学(深圳)高等研究院教授、深思实验室主任杨军先生;远东控股集团有限公司创始人 、董事局主席,中国智慧工程研究会优秀和杰出人才发展委员会主席,江南大学商学院董事长蒋锡培先生为本书欣然作序。研究生陆仪、倪诗涵、陈琳娴等参与了初稿整理和文字、图表修订等工作。清华大学出版社为本书出版提供了支持与帮助,书中参考了不少学者的文献,在此对所有付出及贡献者一并表示感谢。书中难免存在一些不足,欢迎广大读者批评指正。 

张玉臣

2025年9月于上海