基于创新价值链理论的新型研究机构技术创新模式研究＊——以美国国家制造业创新网络和英国弹射中心为例

■ 王伟 刘雅芳 刘雅芳 李立威

北京联合大学管理学院，北京 100101

0 引言

随着世界经济增长速度趋缓，各国更加重视科技创新来促进经济的发展。然而，科技创新是一个存在大量不确定性的过程，一项技术从最初提出到走向成熟，再到商业化应用并推向市场需要大量的时间，大多数的技术在此过程中会失败，在高新技术领域，这种现象尤为明显。为了促进科技创新中基础研究的技术转化和商业化应用问题，许多发达国家建立了新型研究机构，例如美国国家制造业创新网络、英国弹射中心。传统研究机构长期存在科技与产业“两张皮”的问题，而新型研究机构是基于产学研合作的“创新综合体”[1]，是科技组织与社会经济密切结合而演化出的新型科研组织形态,在整个科技创新价值链上发挥着独特的桥梁作用[2]。这些新型研究机构一端连接基础知识生产的学术界，一端连接技术商业化的产业界，极大提高了科学技术创新的效率，形成了一个良性循环的生态系统，在促进科技成果的转化方面取得了显著的成效。

围绕党中央、国务院关于实施创新驱动发展战略的重大决策部署，各部门都出台了一系列落实和完善促进科技成果转化的政策法规，但是长期以来，我国的科技成果转化率仍然非常低。因此，为了借鉴发达国家新型研究机构在促进科技成果转化方面的经验，本研究以国外新型研究机构中两个成功的案例：美国国家制造业创新网络和英国弹射中心为例，以创新价值链理论为基础，从知识生产、技术应用、商品生产3 个环节对其技术创新模式进行分析，在归纳出两个案例共性特征的基础上，对我国国家技术创新中心的发展提出建议。

1 理论基础与文献综述

1.1 创新价值链理论

随着技术进步速度的加快，在技术创新过程中，如何有效利用各方资源，在最短的时间内将技术从研究、开发到商业化形成一个完整的创新链条至关重要，而创新价值链理论正是在这样的背景下出现的，其兴起有着浓厚的政策背景。2008年金融危机爆发后，各国更加认识到创新对经济的引领和稳定作用，因此推出一系列的科技创新政策；2010年美国《美国制造业振兴法案》推出，关于创新价值链的相关研究逐步增多；我国在2012年推出创新驱动发展战略，国内关于创新价值链文献数量也在不断增加[3]。

创新价值链（Innovation Value Chain）最早由学者Morten T Hansen 和Julian Birkinshaw 提出，其在研究企业促进创新的行为时，将创新价值链分为创意产生、转换和传播3 个部分，解释了创新过程中的内部关联性[4]。创新价值链强调链式结构，将创新拆解成不同的单元部分，各个单元之间相互链接，知识等要素在各个结构部分中流动。知识扩散视角在创新价值链研究中应用较为广泛，覆盖了从知识生产到应用的全过程，定义相对宏观[5]。很多学者对创新价值链分为几个环节做了探究，例如，吕芬[6]等学者通过文献回顾认为，创新价值链的结构分为3 个环节：知识来源；知识转化、知识利用。亦有学者将创新价值链分为研究与开发阶段与成果转化两个阶段[7]。本研究基于知识扩散的视角以及以往学者研究，将创新价值链分为从知识生产到技术应用再到商品生产3个过程。（图1）

图1 创新价值链

1.2 新型研究机构研究综述

新型研究机构打通了从基础研究到应用研究、再到产业孵化和市场销售的全创新链、产业链和资金链,从根本上解决了科研与产业“两张皮”的问题[2]，打破了商品知识、技术、产品的壁垒，加速要素流动，形成产学研共同体，有助于推动产业、技术的战略发展。

国内关于新型科研机构的研究主要集中于对新型研究机构的功能作用、组织架构、运作机制等方面进行介绍和经验总结。例如，刘强对台湾工业技术研究院的运作机制、性质、组织结构进行了具体介绍，从创新效率、使命感、政府等5 个角度提出借鉴经验[8]。郭百涛以巴斯德象限理论模型为基础，对江苏省产业技术研究院膜科学技术研究所进行了案例分析，主要介绍了组织机构、管理体制、协同机制以及运作机理等方面的建设规律[9]。陈宇山对新型科研机构在广东快速发展的动因总结为国内外历史因素、外部需求、政府推动3 个方面10]。廖颖宁对广东省新型研究机构进行了分析，认为新型研究机构兼具科研和企业双重身份,将科研与创业在同一研发组织中完全统一起来，且具有多元化的投入主体与创新主体[11]。

尽管有少量学者从理论角度对新型研究机构的运作进行了一些探究，例如巴斯德象限理论[2]、自由基聚合理论[12]、多螺旋模式[13]，从创新价值链视角对新型研究机构的技术创新模式进行分析的研究比较缺乏[14]。

2 美国国家制造业创新网络技术创新模式

2.1 建设背景和基本情况

从上世纪80年代开始到21世纪前10年，美国的制造业就业人数出现了大幅度的下滑，到2010年时降到了历史最低位，仅有1150 万人，占当时总就业岗位的8.9%。在严重的金融危机和制造业衰退的情况下，美国政府打出了重振制造业的口号，确保美国在下一场科技竞争中取得优势和领先地位。2012年美国提出开始建立美国国家制造业创新网络（National Network for Manufacturing Innovation，NNMI）。

美国国家制造业创新网络旨在通过在“政产学研”形成链接，构建若干个核心制造领域的创新中心，将研发、生产纳入统一体系，促进技术成果快速商业化。美国国家制造业创新网络的核心是制造业创新中心（IMI），每一个制造中心专注于一个特定的技术领域。截止到2017年底，已经建成了美国制造创新研究所（AM）、数字制造与设计技术创新（DMDII）等14 个制造业创新中心。

关于美国制造业创新网络的定位，《国家制造业创新网络计划战略规划》指出，国家制造业创新网络定位是：为先进制造业发展提供良好的创新环境；使国内制造业技术变革欣欣向荣;促进和协调先进制造技术基础设施的公私投资；促进先进制造技术的迅速扩散和市场渗透；为推动先进制造企业创新和亟需人才的开发提供领先和创造性的解决方案[15]。美国制造业创新网络，尤其是其每一个制造业创新中心，在实际的运作过程中扮演着“技术成果孵化器”角色，集中工业界、学术界、国家实验室、联邦和地方政府等多个主体，加速先进制造技术成果的转化和产业渗透。

2.2 基于创新价值链环节的技术创新模式分析

知识生产方面。制造业创新中心与处于价值链前端的大学和国家实验室、联邦实验室等机构持着紧密的交流，包括美国国防部、美国国立卫生研究院、美国国家科学基金会、美国农业部、美国国家航天局、美国国家标准与技术研究院、能量效率与可再生能源办公室多领域的多家机构[16]。基础科学知识往往由大学和实验室生产和发现，是美国国家制造业创新网络发挥作用的基础。

技术应用方面。制造业创新中心作为美国国家制造业创新网络的核心，处于创新价值链的中间环节。将基础知识研究的最新成果应用在技术层面，技术开发、配件研发室与样本库、教育和劳动力发展等服务，同时，美国的政府作为参与人提供设施共享服务，帮助制造中心进行制造技术验证、召开技术研讨会等技术服务。制造业创新中心也通过投资促进研发转化、制定标准、试点市场扩大投资的方式进行研发转化。例如，增材制造研究院与美国国家标准协会和美国国家标准与技术研究院为加速增材制造规模化生产开发一套通用的增材制造标准体系；数字制造与设计研究院通过“未来工厂”建设,搭建了一座连接工业伙伴和技术提供者的桥梁。

商品生产方面。大中小制造企业合作伙伴是中心成员的重要构成部分，处于创新价值链的后端。每个制造业创新中心致力于通过大中小制造企业将科技和知识成果的产业化转化与商品化生产。制造业创新中心将应用技术落地后，与产业界形成互动，产业界企业可以发挥自身规模优势，促进技术快速商业化、进行大批量的生产制造，最终将技术推向市场。

3 英国弹射中心技术创新模式

31 建设背景和基本情况

受到2008年全球金融危机的影响，英国实际GDP大幅度下降，增幅为-4.3%，经济大规模萎缩，同时失业率为7.8%，大量人口处于失业状态，社会不稳定性增加。英国政府为了尽快走出经济危机的阴霾，高度重视科技创新对化解经济危机的作用。同时，由于英国对于国家的技术创新体系没有统一的规划协调机制、技术的商业化应用程度低、产学研之间合作关系不够密切，导致英国虽然处在创新国家地位的前列，但是将技术成果转化为商业成果的效率有待提高。

为了在高端技术中继续占据引领地位，同时保持英国的传统的创新优势，英国向德国弗劳恩霍夫研究所展开深入学习，在英国创新署的推动下，建立了非盈利性且独立运营创新机构——弹射中心（Catapult Centre）。截至2020年，英国共建立起了药物发现中心、能源系统中心等11个弹射中心，耗资超过12亿英镑，有2226家科研合作机构、491 个国际化项目，4389 家中小企业的支持＊＊＊https：//catapult.org.uk/about-us/about-catapult。。作为非盈利组织，弹射中心在英国创新系统中发挥着重要作用，为企业、大学、研究机构和政府部门提供全球卓越的技术知识、创新的基础设施、专业技能和高端研发设备，推动高端创新技术和概念在开放式创新系统中向市场应用转化[17]。

图2 创新价值链视角下美国国家制造业创新网络技术创新模式

图3 创新价值链视角下英国弹射中心技术创新模式

3.2 基于创新价值链环节的技术创新模式分析

知识生产方面。英国弹射中心与高校和科研院所保持密切联系。高校和科研院所处于技术成熟度模型（Technology Readiness Level，TRL）L1 至L3 环节，主要负责实验性的研究，其主要作用是进行基础科学知识的创造和发现，完成基础原理到技术概念再到技术概念分析3个阶段的流程。这些科研院所处于创新价值链中处于最末端，也是弹射中心发挥作用的基础和着力点。例如，比如高价值制造弹射中心（High Value Manufacturing Catapult,）的7 个中分中心分别依托、曼彻斯特大学、华威大学等7所大学进行建设。

技术应用方面。弹射中心的工作重点聚焦于应用研究阶段，负责解决技术成熟度TRL4-TRL6 问题，其功能定位处于创新价值链的中间位置。弹射中心聚焦于高端技术创新，侧重新型技术领域，资金和技术力量雄厚，主要利用先进的科学研究基础设施和高端研发设备将大学等研究机构中的基础科学知识快速落地，加速技术从理论走向成熟，提高技术的成熟度，最终在全球建立创新网络，提升英国整体的创新能力。每一个弹射中心都是一个具有独立而又嵌入合作网络的个体，其和政府、高校及科研院所、企业密切互动，知识、技术、人才在合作网络中流动，共同推进从新创知识产生、成熟到产业化应用完整链条。同时，弹射中心不仅仅束缚在现有的创新框架体系中，其还形成了多中心的合作机制，例如数字化、精准医疗、卫星应用组合形成弹射中心网络，更助推了高端技术的领先。

商品生产方面。弹射中心连接了富有创新活力的大中小制造企业，这些企业处于创新价值链的最末端。企业利用其发展灵活性和强大的商业运作能力，将弹射中心开发的较为成熟的技术快速应用于商业产品，实现产业化，推动创新价值链的全过程的进行。同时，弹射中心的建设反哺了英国的企业，帮助企业渡过初创期，扩大了企业的规模。

4 政策建议

为了促进科技成果的产业化，我国2017年开启了以“国家技术创新中心”为代表的新型研究机构的建设。2020年3月，科技部印发《关于推进国家技术创新中心建设的总体方案（暂行）》，再次明确国家技术创新中心定位于从科学到技术的转化，促进重大基础研究成果产业化。借鉴美国和英国新型研究机构的建设经验，对我国技术创新中心发展提出如下建议：

4.1 专注特定领域，解决卡脖子技术

不论美国IMI 还是英国每一个弹射中心，都有各自关注的核心制造领域。我国国家技术创新中心应专注于高端制造等核心技术。高端制造技术往往投资规模大、投资期长，风险高、技术难度大。私立机构或企业往往不具有资金和技术优势。国家技术创新中心依靠于国家的资金政策支持，定位于实现从科学知识到产业技术的转化，促进重大基础研究成果产业化，要以我国当前急需的关键技术和卡脖子技术为核心攻关目标和使命。例如，国家创新中心可以专注于前沿和颠覆性领域，针对我国急需的芯片、生物技术等领域开展技术研究。

4.2 加强与学术界的联系，促进知识应用

IMI 和弹射中心加强了与大学等科研机构合作，构筑了技术创新的知识基础，对于我国新型研究机构，建议与三类学术界主体加强联系并建立合作关系。第一类，大学实验室。可以和国内顶尖大学的实验室或者在专业领域有突出贡献的大学实验室开展学术交流活动。第二类，大型企业的专业研究结构。与华为通信实验室、华大基因研究所等在专业领域顶尖的研究机构开展交流合作。第三类，国家设立的专业研究所。例如，中国科学院金属研究所、中国科学院生物物理研究所、中国科学技术信息研究所等。

4.3 明确自身定位，促进成果转化

IMI和弹射中心都是定位于学术界和产业界的成果转化机构，并不面面俱到。我国国家技术创新中心要坚持定位于促进科学到技术的转化、重大基础研究成果产业化。国家技术创新中心实质上是一个高端技术公共服务机构，通过以产业前沿引领技术和关键共性技术研发与应用为核心，旨在为技术加速实现商业化提供助力，其核心职能不应当与高等院校、科研机构和企业重合，在功能上要进行明确区分，不应当面面俱到，涵盖创新价值链的全链条，要坚持做科学知识到商业化生产的中间转化者。

4.4 发挥大中小企业作用，加快技术商业化

企业是实现技术商业化的核心力量。IMI和弹射中心在商品生产环节都注重和大中小企业的合作与互动。我国在建设国家创新中心的过程中，要着力发挥中小企业灵活性高、对市场敏感、破坏性创新能力强等创新优势和竞争优势，以投资、政府采购等方式帮助中小企业快速成长，渡过创业期，为企业提供科技成果转化等服务，协助建设一批“专精特新企业”，为我国企业迈向高端价值链奠定基础，加强重点产业的建设。同时，发挥大企业的引领作用和技术资金优势，促进大中小企业融通，大中小企业协同发展。

4.5 统筹产学研，建立“创新价值链”合作生态

IMI 和弹射中心打好了高端技术研究的知识基础，实现了价值链的向前延伸，同时吸引大型公司以及中小企业进行多方位及多领域合作，加快技术的商业化进度，实现了创新价值链的向后延伸。国家可以考虑建立专门的统筹协调机构，协调各方的优势，在设立某一领域的国家创新中心之前，考察当地的实际技术基础，邀请产学研各方集中开会讨论设立事宜，组成专家库，为技术创新中心的设立奠定良好基础。同时，可以建立常态化的产学研各方交流于合作机制，例如，定期召开会议，设立各方合作情况的考核机制，建立共享机制，推动技术设施共享、培训共享、知识共享，加强各个主体信息资源的分享、学术知识的交流、创新基础设施的互通互用、商业合作等工作，推动基于“创新价值链”的技术创新模式的建立。