高速铁路建造技术领域产学研合作模式研究＊

宇德明,李洪勇

(中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075)

高速铁路建造技术领域产学研合作模式研究＊

宇德明,李洪勇

(中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075)

随着我国高速铁路建设大规模展开,对高速铁路科技创新的要求越来越高。铁路企业、高校和科研院所如何合作,才能及时研究和开发出具有自主知识产权、满足高速铁路市场需要的科技创新成果,如何培养大量高素质的高速铁路科技创新人才,是必须研究和回答的重大问题。本文分析高速铁路建造技术领域产学研合作的必要性,归纳高速铁路建造技术领域产学研合作的四种模式及其特点,讨论相关案例。在此基础上,提出我国高速铁路建造技术领域产学研合作的5条政策建议。

高速铁路科技创新;产学研合作;模式分析;政策建议

产学研合作是指企业、高等院校、科研机构着眼于市场需求、凭借各方的资源优势、在政府及科技中介服务机构等支持下、在科技创新领域的协同与合作,力图将教育、科研、开发、中试、生产、销售等集为一体,是科技创新上、中、下游的对接与耦合[1]。它由企业的技术需求启动,在政府推动下,以科研界的研究与开发为起点,再通过资源的优化配置,最终完成产业界成功的市场实践。产学研合作根本目的就是要把“知本”变成“资本”,而要有效达到这一目标,产学研参与各方需要通过具体的途径和形式结合起来,实现共赢。产学研合作模式是指在某种固定的制度下,产学研三方对科学技术、资金、设备、人才等社会资源的优化配置及产出的合理分配。产学研合作模式实际上体现出合作各方收益的分配方式、合作的组织机构制度以及合作各方的风险分担比例等内容。

从世界范围来看,产学研合作始于1950年代。随着企业、高校及科研院所参与产学研合作形式、参与程度和投入资源不同,使得国内外产学研合作的构建与发展模式呈现出多样化发展趋势,如美国“硅谷”模式、日本国立大学模式、德国拂朗霍夫联合体模式、西班牙伊克兰研究中心模式和我国的中关村模式等。国内外学者对于产学研合作模式的分类有许多不同观点:Atlan将产学互动分为六大类:一般性研发资助、合作研发、研发中心、产学研发联盟、大学中的业界协调单位、创业育成中心与科学园区[2];OECD Secretariat归纳的产学研究伙伴关系主要类型有补助一般研究、非正式研究合作、合约研究、知识转移和训练计划、政府补助合作研究计划、合作联盟及合作研究中心等,并分别对其进行了描述和案例分析[3];邹庆云总结的我国产学研结合的基本模式包括:产业与科研联合体,高校、教授、博士创办企业,研究机构转制为企业,技术转让,企业技术中心,工程研究中心和企业博士后工作站,大学科技园[4];王英俊提出“官产学研”虚拟研发组织模式,并分为“政府主导型”、“产业牵引型”和“学研拉动型”三种类型[5]。纵观国内外,虽然不同学者从不同视角对产学研模式进行了讨论,但是专门研究高速铁路建造技术领域产学研合作模式的文献却很少。

一、高速铁路建造技术领域产学研合作的必要性分析

世界第一条高速铁路——日本东海道新干线于1964年10月1日建成,铁路运输进入高速铁路时代。1999年8月16日,作为中国第一条高速铁路实验段的秦沈客运专线铁路全面开工,经过四年多的建设,在2003年10月12日,秦沈客运专线铁路正式运营。此后,随着哈大和京沪高速铁路工程相继动工兴建,武广客运专线、郑西客运专线的竣工通车,我国高速铁路建设进入了前所未有的发展阶段。与此同时,《国家中长期科学和技术发展规划纲要》把“高速轨道交通系统”列为优先发展主题。铁道部《中长期铁路网规划(2008年调整)》指出,为满足快速增长的旅客运输需求,到2020年,建立省会城市及大中城市间的快速客运通道,规划“四纵四横”等客运专线以及经济发达和人口稠密地区城际客运系统,建设客运专线1.6万公里以上[6]。

建设客运专线铁路(高速铁路),不仅要考虑经济成本,还要考虑中国铁路的路况、国情和中国易于掌握的技术路径等因素。目前,我国铁路的发展正呈跨越式发展之势,多条客运专线正在建设之中,给高速铁路建造技术领域带来更多的发展机遇。同时,建设过程中,遇到了很多以前所未有的技术难题,特别是高速铁路线路设计规范、无砟轨道设计理论和建造技术等诸多重大关键科学技术问题亟待深入研究,迫切需要工程建设单位、高校和科研院所密切合作,协同攻关。在我国,由于高速铁路建设起步较晚和技术、资金等原因,从整体上看,高速铁路工程建设单位在自身发展上存在许多问题和不足:科研能力较弱、高水平的创新人才较少、技术标准和质量控制体系不完善等。在知识经济社会,高校和科研院所是自主创新的源头,它们拥有一批国家最优秀专家,一大批科研成果处于全国领先地位。相关统计数据表明,在全国高校专利申请中,发明专利占62.3%,但我国高校科研转化率普遍不超过10%,高校、科研院所和企业缺乏合作是造成这一现象的主要原因之一。科研成果要转化为具有使用价值的现实产品,市场是关键,科技成果必须符合市场需求,而企业刚好处于市场的前沿,具有商业化运作经验。如果高校、科研院所与企业加强合作,必将促进科研成果转化,并将成为以企业为主体的自主创新体系的强大基础保障。

综上所述,在高速铁路建造技术领域,有必要充分利用企业、高校、科研院所的互补优势,在政府指导和中介机构服务下,优化资源配置,建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系(见图1)。这种产学研结合的创新体系能够起到以下作用:一是能弥补企业科研力量不足,高校、科研院所技术转化率低、资金不足的缺点,实现优势互补,共同发展;二是把原始创新、集成创新与引进消化吸收再创新结合起来,加大对高速铁路设计和施工关键技术的攻关力度;三是全面提高我国高速铁路建造及其运营管理的自主创新能力,尽快建立并完善我国高速铁路建造技术体系的重要途径;四是凝聚创新团队,培养高层次工程技术创新人才;五是将为我国高速铁路建设和可持续发展提供重要技术支撑。

图1 产学研结合的技术创新体系

二、高速铁路建造技术领域产学研合作模式分析

由于参与产学研合作的企业、高校和科研机构的需求、基础条件和优势不同,所以,产学研合作的模式也不尽相同,具有多样性、灵活性的特点。适当的产学研合作模式对合作各方优势的发挥有极为重要影响,因此,模式的选择问题成为产学研合作成功建立和发展的关键问题之一。在高速铁路建造技术领域,随着产学研合作的开展,出现了四种典型的产学研合作模式:(1)科技工业园区模式;(2)共建实体模式;(3)以技术为纽带的产学研合作模式;(4)合作教育模式。

(一)科技工业园区模式

科技工业园区最早产生于美国20世纪50年代,随着高新技术的兴起和发展,美国政府和商业界为了利用大学的科研力量,把从事技术开发与研究的实验室设在一些研究型大学周围,并逐步形成了高新技术密集区,被人们成为“研究园区”或“工业园区”,统称为“科技工业园区”[7]。

科技工业园区模式能有效地把社会上的资金、生产能力同高校的科技成果、科技人才结合起来,解决了产、学、研分散的各种弊端,发挥协调优势和整体效应,建立了一种比较长期、紧密、稳定的同盟关系。科技园区中聚集着数量众多的知名企业、科研机构和大学,这就为进行产学研合作提供了较好的平台,在科技园区中进行产学研合作可以更大限度整合和利用资源,使信息、技术、知识、成果、人才、资金能够有效流动,实现高科技的产业化,既能促进高校科研水平的提高,培养高科技人才,也为企业带来高额利润,但是科技工业园区的建设耗费时间长,人力、物力、财力投入大,对企业、高校、科研机构的创办要求高,且需要政府部门的全力支持。从世界范围看,科技园区这种模式已比较成熟,如美国的斯坦福科技园区、英国的剑桥科技园区、日本的筑波科学城、台湾的新竹工业园等,但是主要针对高速铁路领域设立的工业园几乎没有。

国内,铁科院与北京交通大学正在筹建的具有铁路行业特色的国家科技产业园就是这种模式的代表。在国家促进高新技术产业化和高速铁路跨越式发展的大背景下,铁科院与北京交通大学决定建立战略合作伙伴关系,发挥各自优势,通过强强联合,共同建设中国轨道交通产学研基地,双方在环绕双方所在地的周边地区共同创建一个具有优势产业特色的国家级科技产业园,以高新技术产业化和高技术企业孵化为主,建立科技项目合作机制和成果转化平台,共同打造知名高科技园区品牌。

(二)共建实体模式

共建实体模式是指企业、高校、科研机构围绕共同目标,将各自的部分人力、物力、财力集中起来,优化资源配置,在共同分享利益的基础上组建起来的新的联合体。企业与高校科研机构组建的不同形式联合实体的表现形式有:建立大学(科研机构)与企业合作委员会、共建高新技术企业、研产集团、共建研究开发机构(研究开发中心、中试基地、开放性实验室、研究所)、共建工程研究中心和重点实验室等[8]。

在共建实体模式下,合作各方共同参与联合开发的全过程,结合度高,抗风险能力强,是产学研合作最高级、最有成效的方式。这种模式的优势有:①有利于实现广大教师与科研人员、管理人员的思想碰撞、信息交流、取长补短。②通过产学研的整合,实现资源共享、优势互补,发挥产学研结合的综合优势,提高产学研资源利用的质量和效率。③共建模式也是培养和造就高层次创新人才的一种理想方式,可促进高层次人才理论与实践的结合,创新与创业的结合,技术与资金的结合。但合作愈紧密,对结合的条件、能力和要求也愈高,如果决策者对合作的条件、能力和市场考虑不细,对达到目的的方式、方法研究不深入,合作也会面临较多风险。

在高速铁路建造技术领域,选用此种模式的产学研较多,如2005年至现在,由铁道科学研究院、中铁咨询、铁一院、法国SYSTRA公司组成的咨询联合体,对京津城际轨道交通工程设计和建设进行技术咨询;由中铁二院、铁四院、德国OPB公司组成的咨询联合体,对武广客运专线铁路设计和建设进行技术咨询;由中国铁路总公司、铁科院、中南大学、铁三院共同组建高速铁路建造技术国家工程实验室,以铁路行业发展为导向、大型企业为主体、高校和科研院所为支撑、科研项目为依托、工程项目为载体、应用基础理论和试验研究为基础,重点解决高速铁路建造关键技术,发挥产学研优势,研发拥有自主知识产权的核心技术和关键装备,培养高水平技术人才,提升自主创新能力,为提高铁路行业国际竞争力提供强有力的技术支撑等。

(三)以技术为纽带的产学研合作模式

所谓以技术为纽带的产学研合作模式就是产学研合作各方受自身条件的影响,在技术市场上,为满足相互的需求,通过不同的方法,实现技术和经济结合的一种产学研形式。以技术为纽带的产学研合作模式主要可分为三类:

第一,技术转让。这种产学研模式是高校或者科研机构将自己研发的技术通过交易的形式卖给企业,由企业根据自身情况来实现技术的转化。技术转化是一种松散型的产学研模式,企业往往是根据自己的技术需求来选择高校,通过转让合同来获取技术,企业和高校之间并没有建立起比较紧密的关系。这种模式下,高校往往是低风险低收入,而企业则是高风险高收入。

第二,技术开发。技术开发是产学研合作的又一种重要形式。即由合作方对新技术、新产品、新工艺和新材料及其系统等进行开发性研究合作,其中,包括委托技术开发和联合技术开发。技术开发拉近了企业和高校、科研院所等的距离,它是比技术转让更有成效的一种产学研合作创新组织方式。

第三,技术咨询。技术咨询是指咨询方根据委托方对某一技术课题的要求,利用自身的信息优势,为委托方提供技术选用的建议和解决方案。企业由于科技力量不足或对解决某些技术课题缺少经验时,聘请高校或科研院所提供咨询服务,既可以避免企业走弯路或浪费资源,也可以为高校和科研院所增加一定的收益,它们以技术咨询项目形成了产学研的结合。

以技术为纽带的产学研合作由于具有合作目的明确,组织结构简单,利益分配明确等优点,在我国高速铁路建造技术领域也较为多见,如北京万桥公司、北京交通大学开展联合技术开发,根据我国新开工和即将开工的铁路客运隧道线路状况,通过产学研合作创新,率先提出了解决我国山区高铁工程施工建设的应对措施和创新技术,成功地研制出世界首台900吨穿隧道运架梁一体式架桥机,并在武广客运专线项目上成功运用,在缩短施工时间、减少施工占地、降低工程成本、保证施工安全、防止环境破坏等方面取得了很好的综合效益。

(四)合作教育模式

合作教育模式是一种学校与企业合作共同培养人才的产学研结合模式。学校是合作教育的主体,它决定了合作教育的状态,对合作教育活动起动力作用。作为合作对象的企业是否积极参与、支持合作教育,是合作教育成功的决定性因素。

合作教育的形式多种多样,包括大学、科研机构与企业设置人才培养专项基金、企业聘用大学教授或研究员为顾问、大学生在企业实习、企业人员在大学或科研机构进行培训等多种方式[9]。通过这些人力资本层面的交流和互动,为科技人才培养提供良好环境,有利于培养科技人才的思维素质,能够促进产学研各方的知识交流和创新。不过,合作教育的开展有时是临时性的、非正式的和非公益性的,因此,不一定能带来产学研各方的长期深入合作。

在合作教育方面,湖南铁路科技职业技术学院树立了典型。依据高速铁路运营高技能人才职业技能和职业素质要求,湖南铁路科技职业技术学院积极走出校门,寻找与专业相关的企业,并建立多个实习实训基地,先后与广铁集团、武广客运专线、广深客运专线建立校企合作关系,签订协议书,为实践教学环节和培养高速铁路建造人才的正常进行打下了坚实基础。

四种产学研合作模式的结合紧密程度、合作时间、风险、资金投入、合作规模、人才培养方面的比较情况见表1。

表1 高速铁路建造技术领域产学研合作模式比较

三 结语

我国高速铁路建造技术领域虽然呈现了多种产学研结合模式,但是相当一部分都是单项技术合作研发,组织形式比较松散,且以临时组合争取政府项目为目的居多,合作时间较短,未能建立长期、稳定、紧凑的产学研合作。因此,我们认为,今后需要重点在以下几个方面做进一步的努力:

(1)铁路企业与铁路院校、科研院所要继续加强产学研合作,开拓合作领域,优化创新产学研合作模式,使合作内容丰富多彩、合作模式灵活多变,探索出有利于各方利益最大化的模式。

(2)产学研合作模式的选择不应追求“最优”,而应追求“最合适”。可供选择的产学研合作模式多种多样,模式选择是否合适应该主要考虑是否便于完成既定的目标,合适的标准是双方都能充分发挥自身的优势和潜力,合作成果应既能体现学术价值,又能创造经济效益。

(3)在高速铁路建造技术领域进行产学研合作,必须坚持如下原则:平等自愿;利益共享、风险公担;强强联合、优势互补;以铁路企业为主体。

(4)在高速铁路建造技术领域进行产学研合作,离不开政府部门,尤其是铁路部门的引导,政府部门应充分研究如何发挥高校优势,扶持和支持产学研合作项目,强化政策法规对产学研合作行为的规范和约束,建立完善产学研科技合作资源共享、良性互动等机制。

(5)要发展高速铁路建造科技中介机构。中介机构是实现政府、企业和大学等产学研合作方有效沟通的桥梁,这种中介服务组织一方面能为企业提供专业的法律、财会等方面的服务,使得部分分工细化和专业化,降低企业自己从事这些业务的交易费用,节约企业投入的成本,另一方面整合各种生产要素,实现信息、人才、技术等资源的交流与共享,提高产学研合作的效率。

[1]陈风娣.论科技创新的运行机制[D].福州:福建师范大学,2008.

[2]Altan Taylor.Bring Together Industry and University Engineering Schools in GettingMore out for R&D and Technology[J].The conference Board,Research Report,1987,(904).

[3]OECD Secretariat.Trends in university-industry research partnerships[J].STIReview,1998,(23):39-65.

[4]邹庆云.产学研结合技术创新的市场机制与联合模式[J].湖南大学学报:社会科学版,2003,17(6):58-60.

[5]王英俊.“官产学研”型虚拟研发组织的结构模式及管理对策闭[J].科学学与科学技术管理,2004,9(4):43.

[6]铁道部.中长期铁路网规划(2008年调整)[EB/OL].http://www.china-mor.gov.cn/tllwjs/tlwgh_6.html,2010-03-18.

[7]刘泽芬.国外科技工业园区发展对策与启迪[J].国外科技政策与管理,1993,(1):15.

[8]周涛.产学研结合模式研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2002.

[9]王文岩,孙福全,申强.产学研合作模式的分类、特征及选择[J].中国科技论坛,2008,(5):38.

2010-08-29

铁道部重点科研项目(2009Z005-C)

宇德明,男,教授。