市场导向下科研人员创新过程特点及其对我国科技成果转化的启示——对水下捕捞机器人创新过程的扎根研究

王永杰，刘海波，张亚峰

（1.中国科学院科技战略咨询研究院，北京 100190；2.中国科学院大学公共政策与管理学院，北京 100049）

科技成果转化是一个世界性的难题，科技和经济“两张皮”的问题始终困扰着我国科技成果产业化的发展。为了大力推动科技成果转化，我国于2015修订了《中华人民共和国促进科技成果转化法》，随后制定了一系列的相关政策和法律。随着这些法律和政策的颁布实施，我国科技成果转化的政策和法律环境大大优化。在这种情况下，政策和法律方面的因素已经不是阻碍我国科技成果转化的主要因素。在政策环境不断优化、法律制度大力改革的情况下，如何进一步破解我国的科技成果转化难题呢？本文认为，对科技成果转化微观过程的研究，尤其是对大学和科研院所中科研人员创新过程的研究，将会有助于深入研究和分析我国科技成果转化难题的深层次原因。

以市场为导向、鼓励和引导科研人员“把论文写在祖国大地上”是我国科技政策改革的重要方向。同时，满足市场的需求，是对科技成果的必然要求，也是以市场为导向的具体含义。但是，以市场为导向的技术开发和科研导向的科研活动这两者之间在追求目标、价值取向等方面均存在着巨大的差异［1］。在这两种矛盾价值取向中，科研人员的研究与开发过程具体是怎样的，有着怎样的特点，将会是研究和解决大学和科研院所科技成果转化难题的一个重要、独特的角度。

为了研究和分析我国市场导向下的科研人员创新过程，本研究在回顾相关研究的基础上，针对“水下捕捞机器人”这一市场需求，以国内五所高校和科研院所的科研人员从事捕捞海参的水下捕捞机器人的研究过程为研究对象，通过扎根研究，从中发掘我国高校、科研院所科研人员以市场为导向的研发特点和机制，为我国科技成果转化的政策研究和实践提供可资借鉴的研究成果。

1 文献回顾

本文的研究对象是国家设立的高校、科研院所中的科研人员，研究内容主要是科研人员市场导向下的创新过程及其特点。因此，本研究主要和技术路线、创新过程、路径依赖方面的研究密切相关。

1.1 技术路线

技术路线，又称技术路线图（Technology Roadmap）。技术路线一般分为两种：第一种是公司、项目层次的技术路线，主要体现出产品、技术研发中的技术组合，反映公司、项目将会如何响应市场需求、技术趋势，是一种来源于企业实践的技术管理和规划方法［2］；第二种是行业层次的技术路线，反映行业内技术发展的需求和长期趋势［3］。

对于公司、项目层次的技术路线研究，近年来的研究集中于技术路线的制定方法、工具、应用，涌现了非常丰富的研究成果。对于产业层次的技术路线，近年来，国内外的研究主要集中某些产业技术路线制定方面，主要集中于如何制定出更好更合理的技术路线，或者运用技术路线图来促进某些产业、技术的发展等。例如，Phaal 等［4］提出的技术路线图的构建方法，以访谈、德尔菲法为基础，结合定量的方法，制定出技术路线。

在市场导向下的研发中，技术路线一方面反映了科研人员对市场需求的解析，一方面指明了科研人员后续的研发方向，在整个研发过程中起着重要作用。在水下捕捞机器人技术路线的具体内容方面，本研究通过文献检索、网络检索、参加专业展会、咨询专业人士等途径了解国内外水下捕捞机器人方面的研究。国外方面，虽有西方发达国家水下机器人技术先进，拥有多种多样的水下机器人，但是因为饮食文化等方面的差异，这些国家并无食用海参的饮食文化，因此没有研发捕捞海参水下机器人的需求。国内方面，市场上曾经有若干公司、个人设计制作水下捕捞机器人，但因存在效率低、安全性低等问题，目前均已停止生产销售，未能大规模替代人工从事海鲜捕捞。在缺少成熟产品的情况下，科研人员缺少可以参考的成熟设计，需要自行探索适用于我国海域海鲜捕捞的水下机器人。因此，水下捕捞机器人技术路线的制定和研发，是一个从零到一的研发过程。这对我国科研人员提出了较高的要求，非常能够反映出我国科技成果转移转化中的一些问题。

目前已经检索到一定量的水下捕捞机器人技术路线。在我国知网，检索篇名中含有“捕捞”“机器人”两个关键词的专业文献，能够检索到丛明等人［5］的研究；检索名称中含有“捕捞”“机器人”的专利，检索时间为2019 年12 月18 日，能够检索到40 余项专利。这些文献和专利包含水下捕捞机器人的技术路线。技术路线的主要内容涉及到水下机器人的移动方式、抓取方式、控制方式等方面。这说明我国科研人员已经对水下捕捞机器人进行了一定的研究。综合专利和文献的文本内容，以及国内2017—2019 年的“水下机器人目标抓取大赛”中的参赛机器人，可以总结出目前我国水下捕捞机器人的技术路线有以下几个重要部分：

⑴在水下机器人整机设计的角度看，有缆遥控机器人（Remote Operated Vehicle，ROV）是主流设计。ROV 具有经济性好、环境适应性好、灵活性高、作业效率高、续航能力强等优点［6］，目前已经成为水下捕捞机器人领域的主流设计。虽然有张五一设计的载人潜水器（Human Operated Vehicle，HOV）用于捕捞，但存在体积大、重量大、成本高、风险大的问题［7-8］，不是水下捕捞机器人的主流设计。没有查询到采用自治水下机器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)设计的水下捕捞机器人。

⑵在水下机器人移动方式的角度看，螺旋桨推进是主流的移动方式，同时也存在仿生鱼推进、履带式移动方式、螺旋桨与仿生鳍肢混合推进移动方式。从实际应用的角度来看，螺旋桨虽然有着噪音较大、推进效率比仿生鱼低等不足［5］，但技术成熟、结构相对简单、容易控制、运动范围广，目前能够满足水下捕捞机器人的应用需要。相比之下，履带式机器人难以适应海底淤泥多的作业环境，同时难以适应礁石多的海洋牧场作业环境，而仿生鱼推进的方式，目前能够实现的推进功率较小，难以满足实际应用的需要，且设计和控制较为复杂。预计在未来，螺旋桨推进将成为水下捕捞机器人的主流移动方式。

⑶从机器人是否携带有海鲜存放装置的角度看，现有的机器人可以分为分体式设计、一体式设计。分体式设计的水下捕捞机器人不带有海鲜存放装置，每次捕捞到海鲜后，都需要返回到固定的地点存放海鲜。一体式设计的水下机器人可以在捕捞后将海参暂时存放在自身的存放装置（一般为筐或者网兜），工作效率较高，未来有望成为该领域的主流设计。

⑷从机器人体型和重量的角度看，现有的设计可以分为大型水下机器人和小型水下机器人。大型水下机器人（重量在20kg 以上，一些重量达到140kg）能够搭载较多的作业装置，抗风浪能力强。小型机器人（重量在20kg 以内）具有制作成本低、运输和布放方便的优点，但因体积较小，一般都是分体式的设计。而且，小型水下机器人因为自身的体积重量较小，难以使用大功率的螺旋桨推进器，因此抗海流的能力较弱，作业效率普遍较低。

⑸从机器人供电方式的角度看，现有捕捞机器人的供电方式可以分为电池供电、岸电供电。电池供电的机器人缺点是续航时间较短，优点是设计难度较小，成本低。岸电供电的水下机器人可以直接使用船上的发电机进行供电，续航时间长，且不必像电池供电机器人样对电池进行长时间充电，缺点是设计难度较大，成本高。

⑹从机器人抓取工具的角度看，现有水下捕捞机器人的抓取工具可以分为单功能机械爪、两功能机械爪、多自由度机械爪、吸取式、柔性机械臂，各有优缺点。水下机器人的技术路线还包括通讯、软件算法等部分。局限于本文的篇幅和研究目标，不再一一阐述。

1.2 创新过程

目前，对于科研人员在市场导向下的创新过程，这方面的研究很少。原因在于：一是国内长期存在的科技与经济“两张皮”的问题，高校和科研院所的科研和创新活动中缺少以市场为导向的传统；二是这方面的研究资料难以收集，同时涉及到复杂的技术知识，甚至某些技项目的核心技术，非常难以获取，因此难以开展研究。与这一研究主题相近的是创新过程的研究。

随着对创新研究的不断深入，创新过程的概念和内涵不断在发展、变化。早期对创新过程的研究主要集中于某项技术和产品的产生、发展过程。而后随着对创新研究的深入，创新过程的研究深入到企业、网络层面［9-10］。目前对创新过程尚无统一的定义，但基本上可以定义为：创新过程包含对新的或改进的产品、工艺或服务机会的探索和利用；这种探索和利用要么建立在技术实践进步的基础上，要么建立在市场需求变化的基础上，要么是两者的结合。因此，创新本质上是一个匹配的过程［11］。

关于创新过程的研究非常丰富。学者们从不同的角度，运用不同的方法对创新过程进行了研究。例如，Rothwell［12］对创新过程的研究进行了系统归纳，将20 世纪50 年代以来的创新过程模型总结为具有代表性的五代创新模型，分别是：⑴第一代技术推动型模型；⑵第二代线性的市场拉动创新过程；⑶第三代技术与市场的耦合互动创新过程模型；⑷第四代集成（并行）模型；⑸第五代系统集成与网络化模型。这些创新过程模型越来越倾向于描述企业等大型组织和机构的创新过程。余传鹏［9］等人基于社会心理学的理性行为理论，借鉴两栖模型，构建一个整合模型，通过问卷调查，分析技术接受模型的两个维度——感知有用性和感知易用性——对中小企业管理创新的影响。

高校和科研院所科研人员在市场导向下的创新，可以视为是一个更大的研究范畴——学者创业的一部分。目前，对于学者创业的研究处于刚起步的阶段，研究成果主要集中在学术组织、学者、环境3个方面。而且，当前关于学者创业的研究，在实证方面还缺乏一个比较综合的模型以及数据资料，国内学术研究的相关主题和研究程度还比较有限［13］。具体到过程方面，目前有少量关于学术创业过程方面的研究，例如段琪等人［14］基于扎根理论的高校学术创业过程研究。但是这些研究未能深入到科研人员创新过程中技术路线的决策过程，未能从更加微观的层次反映科研人员创新过程的特点。不仅如此，研究案例选用的是已经创业成功的案例，存在“幸存者偏差”的问题。

1.3 路径依赖

Denzau 等［15］第一个提出制度的“路径依赖”理论。该理论被用以解释某些国家、地区发展的“路径依赖”现象，阐释了制度经济的演进规律。David［16］将路径依赖理论应用于技术创新研究，认为在技术的应用和发展过程中，首先得到推广应用的某种技术会获得良好的先发优势，同时提高了转换为另外一种技术的成本，从而形成对首先应用技术的路径依赖。目前，路径依赖理论被广泛地运用于经济学和社会学研究领域［17］，从相对宏观的层次扩展到了消费者、企业等相对微观的层次，并用来阐释产业发展、区域发展等经济问题和现象［18-20］。

和路径依赖理论关系密切是“技术范式”“技术轨道”这两个概念。1977 年，Nelson 等［21］研究提出产业技术发展的某些特征，提出产业技术必然朝着某条轨道发展，即“自然轨道”。受Kuhn 在其经典著作《科学革命的结构》（The Structure of Scientific Revolutions）所提出的“科学范式”的启迪，1982 年，Dosi［22］首先提出了“技术范式”的概念，用以阐述技术发展变革中的发展方向和主要动力，并随后发展成为“技术轨道”的概念。“技术轨道”这一概念在产业技术变革、市场发展这些领域得到应用和发展。而对于科研人员创新这一微观层次中是否存在路径依赖，目前的研究还很缺乏。

1.4 文献述评

总的来看，在技术路线的研究方面，对于如何制定更好的技术路线这方面的研究不断涌现，已经非常丰富。在水下捕捞机器人的技术路线方面，虽然有了一定的研究，但是目前尚无成熟的产品出现，因此现有技术路线的有效性有待实际应用的验证。

在创新过程方面，现有的研究多集中在产品、技术、行业和公司的层面，尚未深入到科研人员的个体层次。尤其是，企业和高校、科研院所的体制机制存在很大不同，高校、科研院所的科研人员的创新过程方面必然和企业有着很大的不同。另外，对于科研人员创新过程中是否会出现路径依赖等问题，目前还犹如“黑洞”一样未知，有待深入研究。

因此，本文通过研究水下捕捞机器人领域的相关案例，总结、分析市场导向下的科研人员创新过程，以及所存在的需求与技术解析、路径依赖等问题，为我国科技成果转移转化提供可资借鉴的研究。

2 研究设计

2.1 研究方法

本文采用扎根理论的研究方法。这主要是出于以下几个方面的考虑：⑴市场导向下的科研人员创新过程属于新的研究问题，而扎根理论在新的研究问题方面比较适用；⑵市场导向下科研人员创新过程属于一个动态过程，而扎根理论对动态现象的捕捉和分析能够为本研究提供指导［14］。借助扎根理论在理论建构方面的优势，本文构建一个科研人员以市场为制定技术路线的理论框架。

2.2 案例选择

按照上述遴选原则，本文选择从事水下捕捞机器人研发的5 所高校和科研院所的科研人员/团队作为研究对象。这是因为：⑴经过调研，本文发现目前国内外均无成熟的水下捕捞机器人。虽然国内有一些海参捕捞机器人的论文、专利，曾经有极少量的产品销售，但因效率低、售价高，不能满足实际应用的需要，因此未能大规模推广应用；⑵基金委资助了3 个重点项目，用于研发水下捕捞机器人，并主导了“水下机器人目标抓取大赛”。这为研究提供了很好的研究资料。2015 年，为了满足近海、浅海水下底播散养生物（海参、鲍鱼、扇贝、海胆）机器捕捞的需求，基金委围绕着机器人捕捞方向，将“水下移动机器人环境感知与目标抓取”列入基金委信息科学部2016 年优先资助重点领域。2017 至2019 年，基金委联合大连理工大学等单位，在辽宁省大连市举办了3 届“水下机器人目标抓取大赛”（以下简称大赛），吸引了国内众多高校和科研院所参加比赛［23-24］。3 个重点项目和连续3 年的比赛为本文的研究提供了丰富的研究资料。

本文选取了其中的5支参赛队伍作为研究对象。这5 支队伍分属5 所不同的高校、科研院所，且至少参加过两届比赛，具有较长的时间跨度，资料较为丰富。具体情况见表1。

表1 案例基本情况

2.3 资料收集

本文收集的研究资料分为一手数据和二手数据，以一手资料为主、二手资料为辅。其中一手资料主要是来自：⑴访谈，主要包括与部分参赛队伍队员的访谈，访谈后整理访谈资料，得到了约2 万字的文字记录；⑵2017—2019 年3 年比赛的大赛主办方基金委、承办单位大连理工大学所提供的比赛视频和照片、获奖队伍的比赛成绩等资料，其中包括时长约77 小时的视频、22 张照片；⑶向基金委申请公开的3 个重点课题的相关资料；⑷参加水下机器人专业展会、会议所获取的文字和图片资料，以及对参展、参会人员的访谈，进行整理后，得到约1万字的文字记录。二手资料主要是从科研人员所在单位官网的介绍、科研人员在我国知网发表的主要文献约269 篇，以及科研人员的演讲、访谈等资料，整理成文字后，得到了约1.8 万字的文字记录。

3 资料分析

在收集资料的基础上，借鉴多案例的研究思路，本研究首先选择了案例追踪时间最长、数据丰富、特点鲜明、业内知名度较高的BJ 大学的X 教授团队案例进行详尽的分析，然后对其他个案开展有针对性的分析研究，从而建立并不断完善理论模型，达到理论饱和。

3.1 BJ 大学X 教授团队的案例分析

3.1.1 开放性编码

本研究将BJ 大学X 教授团队的资料进行深度分解和归纳。通过初步归纳、整理、命名，共得到了23 条标签、20 条概念、10 个范畴。表格2 中为节选的部分编码。

表2 BJ 大学X 教授案例的开放性编码示例（部分）

3.1.2 主轴编码

在开放性编码过程后，需要借助主轴编码探索不同范畴之间的潜在逻辑关系。本研究运用“因果条件——现象——脉络——中介条件——行动/互动策略——结果”这一典型范畴，将10 个范畴进行归类、逻辑连接，然后得到一条证据链。结果如下图1 所示。

图1 以市场为导向的BJ 大学X 教授创新过程典型模型

3.1.3 选择性编码

上述开放性编码和主轴编码展现了市场导向下科研人员创新过程典型模型。在上述基本框架下，还需要通过选择性编码，进一步了解整个过程的内在机理。

通过选择性编码，本文得到一个比较完整的故事线：国家自然科学基金委员会原领导G 院士了解到我国底播散养的海参目前严重依赖潜水员人工捕捞，存在着风险大、效率低、潜水员劳动强度大等问题。G 院士发现机器捕捞海参这一市场需求。针对这一需求，G 院士结合自己的研究领域，同时结合其他专家的建议，对这一市场需求及其所需要的技术进行解析，制定水下捕捞机器人相关的研究内容（尚未形成完整的技术路线）。BJ 大学X 教授在基金委项目指导的引导下，申请项目，并制定了技术路线。X 教授的技术路线内容可以分为若干子内容，其中包含X 教授的研究内容仿生鱼。经过一段时间的研发，X 教授的研发成果在比赛中得到完整的试验。试验结束后，X 教授改变了技术路线的子内容（如抓取方式），同时也研究其他领域（如水下机器人群体智能），或者是整合其他技术（如水下机械臂）。在水下捕捞机器人的研发中，X 教授坚持采用螺旋桨和仿生鱼鳍混合驱动的方式，对这一技术路线子内容产生了路径依赖，在2017—2018年的研发中没有改变这一技术路线子内容。

图2 BJ 大学X 教授以市场为导向的科研人员创新过程模型

3.2 多案例比较分析

在得到以市场为导向的科研人员创新过程模型的基础上，继续对其他案例进行比较分析，从而达到理论饱和。在本文的研究中，案例分析进行到第3 个案例时，没有再出现新的维度，已经达到理论饱和。对最后两个案例进行分析，结果发现本研究得到的范畴编码以及理论模型具有较好的理论饱和度。修正后的范畴及概念“标签”如表3 所示。

表3 范畴修正和整合结果

为了检验模型的理论饱和度，本研究对参加比赛的其他两个水下捕捞机器人案例进行了编码分析。在完成开放性编码时，本文建立的模型中的范畴类别发展得较为丰富，未产生新的重要范畴。因此，本研究认为图3 所示的模型通过了饱和度检验。

图3 以市场为导向的科研人员创新过程模型

根据对5 个案例的分析研究，结合创新过程理论，市场导向下的科研人员创新过程模型可以描述为：⑴在了解到市场需求后，由于技术研发的复杂性，科研人员需要结合自己的研究领域和相关领域的技术，对市场需求进行解析，进而制定技术路线，并将自身的研究领域融入到技术路线中；⑵技术路线的内容可以分为若干子内容；⑶经过研究与开发，科研人员可能改变技术路线子内容（即部分改变技术路线）或者不改变，其中不改变的一个主要原因可能是科研人员对自己所研究的内容产生了路径依赖。如果改变，则需要科研人员进行技术整合，将其他领域的技术整合到技术路线当中。

4 模型阐释和创新过程特点分析

4.1 市场需求

在本研究的模型中，市场需求是科研人员创新过程的起点。满足市场需求不仅是市场导向下科研人员创新活动的最终目的，同时也是检验科研人员创新过程和结果的最终标准。

在本文的研究中，本文发现市场需求并不能自主地形成研发的技术路线。以本文研究的水下捕捞机器人研发为例，水下捕捞机器人主要的用户为以獐子岛集团股份有限公司为代表的海参养殖企业、养殖户。这些养殖企业、养殖的主要经营业务为海鲜产品养殖、加工、销售领域。而水下捕捞机器人，作为一种特殊用途的作业级水下机器人，其研发涉及机械设计和加工、电机控制、图像识别、自动化控制、动密封和静密封等多种技术于一体［5］。研发水下机器人所需要的知识，与水下机器人的用户——海鲜养殖企业、养殖户的主营业务存在着巨大的差异。这种巨大的差异，意味着海鲜养殖企业、养殖户难以自行研发水下捕捞机器人，需要寻找高校、科研院所进行研发，同时也意味着用户很难主导高校和科研院所的科研人员研发过程和创新过程。如果从最后的研发结果对研发结果进行判断，则面临着成本高、周期长的问题。正如本文研究的案例，在真实海域的比赛中检验水下机器人的捕捞能力，本文所研究的几个水下机器人均未达到令人满意的捕捞效率，意味着前期的很多研发成本均成为沉没成本，难以产生经济效益。

4.2 科研人员研究领域

科研人员研究领域是指科研人员主要研究的学术和技术领域，具体体现在科研人员科研活动的成果，如论文、专利、专著、样机等。

在本文的研究中发现，科研人员在技术路线的制定和机器人的研发过程中，均倾向于采用其研究领域的相关技术。这是因为科研人员研究领域是科研人员能力的证明，是获取纵向项目的重要条件，同时也是科研人员最容易实施的技术方案。但在某些情况下，科研人员坚持采用其研究领域的技术，可能对项目的研发产生消极的影响，使项目难以达到实用的水平。例如，在本文研究的案例中，BH 高校W 教授的研究领域主要为仿生机器人、软体机器人，其水下捕捞机器人采用软体机械臂进行捕捞。在2017 年的比赛中，软体机械臂已经暴露出抓取速度慢、活动范围小、充气管线多、抓取能力弱等多方面的问题，抓取效率远不及电机驱动的机械爪。但在后续的两年比赛中，W 教授依然采用软体机械臂作为作业机械臂。

坚持采用软体机械臂对该领域的研发产生了一定的消极影响。第一年的比赛已经充分体现出抓取装置的重要性。在水下机器人其他技术较为成熟的情况下，实现水下捕捞海鲜的主要难点在于合适的抓取工具，并用高效的控制方法对其进行控制。在随后两年的比赛中，多个队伍采用电机驱动的水下机械臂这一方案，并取得了很好的成绩。2017 年、2018 年的比赛中，除了因破坏海底环境被禁止采用的吸取式，抓取数量最多的水下机器人均采用的是电机驱动的机械臂、机械爪作为抓取工具。一方面，软体机械臂在比赛中表现不佳；另一方面，电机驱动的机械臂、机械爪在比赛中证明了其实用价值。但是W 教授坚持采用软体机械臂的方案，不在电机驱动的机械臂、机械爪方面进行研发，未能推动此领域的技术进步和应用，表现出对其研究的软体机械臂技术的依赖。

4.3 相关领域技术

相关领域技术是相对于从事某一项目的科研人员而言，是指和项目研发有关的技术，但不是项目负责人现已掌握的知识和技术，而是科研人员需要借助的“外脑”和“外力”，即外部技术支持。这些外部技术知识和技术的获取，影响着科研人员技术路线的制定和后续的研发。

为了更好地完成技术的研发工作，科研人员不仅需要精通于本专业的技术，同时也需要对相关领域技术有足够的了解，以便整合相关领域的技术，完成研发的目标。相比之下，科研更多需要科研人员专精于某一领域。如果科研人员缺少对相关领域技术的了解，就不会采用其他领域的技术。在某些情况下，这将对研发产生非常不利的影响，将会严重阻碍研发进度，或者是增加研发的成本和时间。

4.4 需求与技术解析

需求与技术解析，本研究将其定义为科研人员深入分析、解读市场需求。在需求与技术解析的过程中，科研人员需要结合自身的研究领域、相关领域技术，反映了科研人员对于需求、技术这两方面的理解。该项工作是技术路线制订的准备阶段，是一项富有创造性的工作。对于需求的深入调研和分析，将会有助于科研人员更好地完成该部分工作。

4.5 技术路线及其子内容

在技术产品日趋复杂、社会分工不断加深的现代，科研人员制定的技术路线可以分为相对独立又协同作用的若干部分，这些部分被包含在技术路线之中。本研究将其称为技术路线的子内容。子内容可以直接反映出研发所涉及的技术领域。

4.6 研发与试验

研发，即研究与开发，是指科研人员为了实现研发目标而进行的一系列的研究、试验活动。研究，即通过技术开发和研究实现项目的研发目标，是科研人员发挥科研能力的主要过程。试验，是指科研人员为了解研发成果的性能或者结果而进行的试用操作。

4.7 技术整合、路径依赖与技术路线的改变与否

在本研究中，因为5 所大学和科研院所所研发的水下捕捞机器人始终未能达到足够高的捕捞效率，因此整个产品尚未进入到后续的生产、销售阶段。这体现了科技成果转移转化中的“死亡之谷”现象［25-26］。其中一个重要原因就是：科研人员在技术路线的决策中存在路径依赖，即在面向市场需求的技术研发中科研人员倾向于将自己研究的领域纳入技术路线制定、研发与试验中，并坚持采用；甚至在试验证明此项技术未达到实用的应用水平，或者有更优的解决方案的情况下，科研人员依然坚持其研究领域的技术路线。这体现了科研人员对其研究领域的路径依赖。路径依赖现象广泛存在于消费者选择、企业技术创新、行业技术路线发展和技术标准、城市发展过程等经济现象当中［18-20,27-28］。而本文通过研究发现，在科研人员创新过程这一微观层次中，科研人员存在着路径依赖这种“有限理性”的行为。

通过访谈，本文发现科研人员在研发过程中存在路径依赖的主要原因有：⑴当科研人员需要改变技术路线子内容时，需要进行整合其他技术，难度较大。⑵学科细化在某种程度上导致了科研人员对其他相关领域不熟悉、不了解，因而难以想到整合哪些领域的技术。⑶某一研究领域是科研人员的主要研究领域。如果更改技术路线，将会降低科研人员自身研究技术的重要性，甚至将其从主要的研究内容中移除。这是很多科研人员不希望看到的。⑷科研人员有充足的纵向课题经费等经费支持，偏重于基础研究，对于实现水下捕捞机器人的愿望并不迫切。⑸科研人员过高地估计了某项技术路线子内容的应用价值，过低地估计了达到实用水平的实现难度。例如高估了水下仿生推进在水下捕捞这一应用场景中的价值，以及高估了目标识别在实际抓取中的实现难度。从2017—2019 年3 年的比赛情况来看，除了吸取式这种捕捞方式（吸取式对海底环境破坏大，已经在比赛中被禁止采用），在3 年的自主抓取比赛中，只抓到了一个目标海鲜。实际的情况已经充分说明了在当前的技术条件下，实现自主抓取的难度极大，而且人工操作机器人抓取海鲜能满足实际应用的需要。从科技成果转化的角度来看，应当尽快将人工操作的水下捕捞机器人产业化。但在3 年的比赛中，自主抓取组比赛一直保留，且大赛主办方增加了该项比赛的奖金。⑹在比赛中，其他高校、科研院所的水下捕捞机器人表现并不理想。在此领域的竞争压力不大。

5 启示与建议

本文选取多个案例，具备典型性，在一定程度上反映了我国科技成果转化的现状和问题。因此，研究结论具有一定普适性，将对完善科技成果转化机制提供更多思路和有益启发。具体如下：

第一，我国需要研究和建立市场导向的科技项目管理机制。首先，市场导向是对科技成果转化的必然要求。一项科技成果被市场所接受，其前提必然是满足了市场的需求。其次，市场导向并不能自发地形成研发的技术路线，只能为研发人员提出要解决的问题，不能为科研人员指明研发的方向。最后，局限于其自身的价值取向、研究领域等，科研人员并不能总是很好地完成研发工作，而这严重阻碍了科技成果转化的顺利进行。针对上述情况，我国需要建立起市场导向的科研项目管理机制，对于市场导向下的科研项目，采用与科研探索类的项目不同的管理模式。例如，采用项目分阶段的管理模式，在项目研发的中期，采用试验法等方法评估项目技术路线的合理性；研究技术的应用场景，通过应用场景分析，确定在某一应用场景中应当采取的技术路线，降低研发的盲目性，提高研发的效率。

第二，市场导向型研发项目应以中小企业为创新主体。通过本文的研究，发现大学、科研院所的科研人员并不擅长以市场为导向的科研项目的研发。这其中深层次的原因，是在于大学、科研院所的科技体制、评价标准与市场需求有着巨大的差异。针对这种情况，对于市场导向型的研发项目，应当以中小企业为创新主体，一方面中小企业往往面临着迫切的生存和发展的问题，可以充分发挥中小企业的积极性，另一方面中小企业直面市场，降低了科技成果转化的链条，有助于提高科技成果转化的效率。

第三，市场导向型研发项目应当引入目标用户评价机制。市场导向型的项目，其研发的最终目的是满足市场上用户的需求。项目的成功与否，取决于市场上用户的接受程度。因此，在项目的立项、评价、验收阶段，应当积极引入科技成果的目标用户，充分听取目标用户的意见，避免研发目标和用户需求的偏离。

局限于研究条件和数据，本研究还存在以下不足：一是由于研究的条件所致，所选取的样本比较少。未来可以对该领域的更多案例进行研究分析。二是所选取的案例中，均未实现水下捕捞机器人的产业化，因此对创新过程的研究目前尚未深入到后续的产业化阶段。