“Bottom up”与“Top down”——科技创新中的方法论

舒玲燕

（华北水利水电学院图书馆，河南 郑州 450045）

“Bottom up”与“Top down”
——科技创新中的方法论

舒玲燕

（华北水利水电学院图书馆，河南 郑州 450045）

建立强大的科技创新力量已经成为了引领未来创新型国家建设、实现中华民族伟大复兴目标的国家发展战略。本文从方法论的视角出发，将纳米科技中的“bottom up（自下而上）”和“top down（自上而下）”两种研究方法引入到科技创新行为模式中，指出在知识创新和技术创新组成的“二元体系”中，知识创新是“bottom”，技术创新是“top”。坚实、深厚的知识创新“bottom”是辉煌的技术创新“top”的文化基础，而高度发达的技术创新“top”又反过来为知识创新“bottom”提供强有力的物质基础支撑；在创新政府行政管理方式中也其存在着“bottom up”与“top down”两种行为模式。“Bottom up”行为基于基层实际情况可减少行政管理的盲目性，但在全局意识方面可能会有欠缺；“Top down”行为基于国家经济社会长期发展目标而具有全局性战略意义，但存在着一定程度上的盲目性。因此，准确把握“bottom up”和“top down”行为模式，并将其恰当运用到当前的科技创新之中，将有利于激发科技所蕴藏的巨大潜能，极大地解放生产力。

科技创新；行为模式；Bottom up；Top down

党的“十八”大作出了创新驱动发展战略，强调科技创新在提高我国综合国力中所处的核心位置和解放社会生产力在国家发展全局中所起的重要支撑作用。在2014年的两院院士大会上，习近平总书记再一次明确指出：科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂；今天的中国，比以往任何时候都更需要强大的科技创新力量；要实现中华民族伟大复兴的目标，必须坚定不移地走科技强国之路，贯彻科技创新发展战略。在当今中国的“科技创新”一词，以前所未有的频率出现于公众视野。科技创新是新一届的党中央领导集体立足我国发展全局作出的重大战略抉择；实施创新驱动发展战略，增强科技创新能力，加快创新型国家建设步伐，已成为了引领未来的基本方针。

习近平总书记指出，科技创新最根本的是要增强自主创新能力，最紧迫的是要破除体制机制障碍，最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能，最重要的就是要坚定不移走中国特色自主创新道路。

本文在阐述“科技创新”的内涵和“bottom up”与“top down”的基本含义基础上，着重从“方法论”的角度，论述了“bottom up”与“top down”两种研究方法在科技创新，尤其是在技术创新和管理创新中的地位及其相互关系。

1 “创新”与“科技创新”的内涵

“创新”是指人类所进行的所有创造性劳动的总称，是人们在认识世界和改造世界的过程中对现有理论、观点和方法的突破和超越。

创新是世界观，也是方法论。在英语中，创新表达为“Innovation”，其结构为In-novation。其中的“-novation”意为“更新、以新的代替”；前缀“In”则表示“在……时期、处于……阶段、以……方式”等。因此英语中的“创新”意即“以新的方式、处于更新阶段（时期）”等意思。因此可以说，创新是人类社会进步和发展的核心动力和源泉。

马克思在《共产党宣言》中指出，资产阶级必须对所有生产关系做出改变才能维持其自身的生存。这被认为是马克思主义创新研究的开始。

技术变革经济学创始人约瑟夫-熊彼特在《经济发展理论》中提出，创新是指把一种新的、从未有过的相关生产要素和生产条件引入生产体系；创新是新技术、新发明在生产中的首次应用。

科技创新是原创性科学研究和技术创新的总称，是提高社会生产力、综合国力的战略支撑。一般来说，其应包括知识创新、技术创新和现代科技引领的管理创新等三个方面。

其中，“知识创新”是源头创新，主要指各种新的学说和公理的提出与论证，属于理论范畴的创新，为人们认识和改造世界提供新的概念、原理或新的机制。

“技术创新”是指生产工艺与制造（加工）技术等方面的发明和创造，它是连接科学技术进步与实现其在推动社会生产力发展和社会经济水平增长等方面的价值的关键环节。

“管理创新”则是指为了激发人们的创造性而在制度方面创新，它通过促进资源的合理配置来推动社会进步，与国家创新体系的架构密切相关。

上述三个方面的创新既能够实现各自相对独立的进步，又相互关联，互相促进或制约。比如知识创新，所产生的新的理论学说和新的公理体系，既是技术创新和管理创新的文化基础，但其创新水平的高低则主要依赖于坚实的理论基础、深厚的文化沉淀和开放的思维方式而能够相对独立地发展。同样，技术创新和管理创新也分别自成一体，并与其它两种创新之间存在着类似的关联性。

2 “Bottom up”与“Top down”及其方法论

简单地说，“bottom up”与“top down”可分别理解为“自下而上”和“自上而下”的意思。作为“方法论”，“bottom up”与“top down”较早出现在对纳米材料与技术的研究方法中。即人们通常使用两种方法研究纳米科技。一是利用扫描隧道电子显微镜在原子和分子尺度上操纵物质，通过安排原子（分子）结构进行新的物质的制造，形成所谓的“纳米组装体系”，这就是所谓的“自下而上”（Bottom up）的方法；二是基于从连续系统物理学向准连续系统和量子物理学的转变，采用物理和化学方法对宏观物质进行超细化，设法降低物质结构的维度，这就是所谓的“自上而下”（Top down）的方法。

通过“bottom up”的研究方法，美国商用机器公司（ I B M）的科学家在镍基板上组合成了由单个原子构成的“ I B M”字样，代表人类通过直接操纵原子创造新的物质的开始；日本科学家则将硅原子组装成了一个金字塔，首次实现了原子在三维空间的立体搬迁。这样的纳米组装体系研究与开发为单元器件大规模技术开辟了无限广阔的前景，也诠释了纳米技术的真正含义和魅力所在；通过“top down”的研究方法，可较好地运用现有知识和加工技术，并容易已经成熟的微电子、光电子和超细粉体材料技术衔接，因此，是当下甚至今后一个相当长的时期内作为我国纳米技术的主流研究方法。因此，就方法论而言，纳米技术研究应该是在“bottom up”和“top down”研究方法之间取得较好的平衡，这样才能既着眼未来，也注重当下，从而使纳米科技能够尽快而又持久地服务于经济社会的发展。

3 科技创新中的“Bottom up”与“Top down”及其相互关系

3.1 准确把握知识创新与技术创新的关系

总的来说，知识创新是技术创新的文化基础，技术创新反过来又为知识创新提供物质基础保障。从这个意义上讲，在由知识创新是技术创新组成的“二元体系”中，知识创新是“bottom”，技术创新是“top”。没有坚实、深厚的知识创新这个“bottom”，技术创新这个“top”就不可能辉煌；反之亦然，具有高度发达的技术创新这个“top”的强有力支撑，知识创新这个“bottom”才能枝繁叶茂、生机勃勃。

我国现行的科技制度中存在着两个国家级支撑项目，一个是“国家自然科学基金”项目，其是推动我国自然科学基础研究发展，提升基础研究创新能力的国家层面的“知识创新”主渠道，可以看成是基于“bottom up”模式、推动源头创新的国家行为。

另一个是“863”计划项目，是政府层面组织实施的一项以“技术创新”为目标、对国家的长远发展具有重要战略意义的国家高技术研究发展计划，可以看成是基于“top down”模式、着重解决具有前沿性和前瞻性高技术问题的国家举措。

这两个国家级项目的实施，一方面为我国基础研究的发展和整体水平的提高，促进基础学科建设，发现、培养优秀科技人才作出了积极贡献。另一方面在促进了事关国家中、长期发展和国家安全战略，发展具有自主知识产权的高技术，培育高技术产业生长点，使有优势和战略必争的高技术领域实现跨越式发展等方面取得了巨大成绩。

很显然，只有准确运用“bottom up”与“top down”机制来正确处理知识创新与技术创新的关系，才能够更好地贯彻科技创新发展战略、实施科技强国之路。

3.2 管理创新中的“Bottom up”与“Top down”的关系

管理创新是科技创新的重要组成部分，其在创新政府行政管理方式，最大限度解放生产力和激发科技所蕴藏的巨大潜能方面具有引领和举足轻重的作用。

以我国现行的科研项目管理制度为例，基于我国的基本国情，在科研课题立项中也存在着“bottom up”与“top down”两种行为模式。

一是科研课题由一线科研人员和基层科研和生产企业通过项目建议书的方式提出，这可看成是“自下而上（bottom up）”行为。

二是通过政府渠道下达的科研课题，这可看成是“自上而下（top down）”行为。

前者通过单位和个人从基层实际情况和基层工作经验出发，从宏观上论述项目设立的必要性和可能性，然后以项目建议书的形式呈报项目审批机关，供其作出初步决策。它可以减少项目选择的盲目性，广泛应用于项目的国家立项审批工作中；后者基于国家经济社会中、长期发展战略和事关国计民生全局而提出，具有全局性战略意义。但是，两种行为模式也各有弊端，前者难逃地方保护主义色彩之嫌，更多地体现的是局部利益而轻视大局利益；后者则可能会脱离地方和基层实际情况，造成一定的盲目性。因此，政府在科研管理制度创新方面应该注重“bottom up”和“top down”行为模式的恰当运用。只有这样，才能破除体制、机制障碍，架构充满活力的国家创新体系。

4 结语

提升科技创新能力、加快创新型国家建设步伐，是党的“十八”大作出的引领未来的发展战略。科技创新应包括“知识创新”、“技术创新”和现代科技引领的“管理创新”三个方面，它们既相对独立，又相互关联。从方法论角度看，科技创新有“bottom up（自下而上）”和“top down（自上而下）”两种方法。在知识创新和技术创新组成的“二元体系”中，知识创新是“bottom”，技术创新是“top”。只有坚实、深厚的知识创新“bottom”，才有辉煌的技术创新“top”；反过来，高度发达的技术创新“top”又为知识创新“bottom”提供强有力支撑。

创新政府行政管理方式是科技创新的重要组成部分，也其存在着“bottom up”与“top down”两种行为模式。前者从基层实际情况和基层工作经验出发，可以减少行政管理的盲目性但缺乏全局意识；后者基于国家经济社会长期发展战略而具有全局性战略意义，但可能会脱离基层实际情况，造成一定的盲目性。因此，在科技创新中，只有准确把握和恰当运用的“bottom up”和“top down”行为模式，才能最大限度解放和激发科技作为第一生产力所蕴藏的巨大潜能，构建充满活力的国家创新体系。

[1]赵大庆，杨锋.“topdown”和“bottomup”——评我国纳米科技发展的导向问题[J].材料导报，2011（11）：1-3.

[2]宋刚，钱学森.开放复杂巨系统理论视角下的科技创新体系——以城市管理科技创新体系构建为例[J].科学管理研究，2009（6）：1-6.

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1671-0037（2014）11-16-2

舒玲燕（1966.5-），女，本科，助理馆员，研究方向：图书馆学。