生命周期视角下颠覆性技术的扩散特征研究

王 超，马 铭，王海燕，夏 冬，许海云

（1. 山东理工大学管理学院，淄博 255000；2. 齐鲁工业大学（山东省科学院）情报研究所，济南 250014；3. 齐鲁工业大学（山东省科学院）科技发展战略研究所，济南 250014；4. 中国科学技术信息研究所，北京 100038；5. 中国科学院成都文献情报中心，成都 610041）

1 引 言

在“打造新科技革命软环境，厚植颠覆性创新土壤，培育创新试验田”的目标下，科技部提出紧扣“颠覆性”特征，着力突破传统科研理念和范式，探索建立符合颠覆性技术创新特点和规律的项目发现、遴选和资助机制[1]。技术扩散在技术进步过程中起着至关重要的作用。一项新技术能够对社会和经济产生效益的前提在于技术的大规模扩散并得到社会的广泛接受及应用[2]，否则它将难以影响经济和社会发展。颠覆性技术作为区别于常规的技术创新，其扩散会对经济和社会产生颠覆性的变革，其扩散实质上是新技术产生、发展、商业化及被大众广泛应用的过程[3]。因此，研究颠覆性技术扩散特点不仅可以探究技术自身的扩散规律，识别不同技术扩散特征，还对识别潜在颠覆性技术具有重要意义。当前，关于技术扩散的研究已有诸多成果，但较少涉及颠覆性技术的扩散研究。鉴于此，本文尝试在E.M.罗杰斯提出的技术扩散概念的基础上，利用其提出的技术扩散四个要素——技术、时间、扩散渠道和社会体系[4]，构建生命周期视角下颠覆性技术的扩散研究框架，探索颠覆性技术在全生命周期内，通过基础研究、应用研究、社会媒体等渠道，在以政府、产业界、学术界（大学和科研院所）、社会大众为代表的社会体系成员中的传播特征，以期为探索颠覆性技术特征和规律以及潜在颠覆性技术的遴选提供新的思路。

2 相关研究

2.1 相关技术内涵的辨析

颠覆性技术（disruptive technology）由美国哈佛大学商学院克莱顿·克里斯坦森（Clayton Chris‐tensen）教授提出，其将技术分为颠覆性技术和渐进性技术，前者是具有新功能、能够替代现有主流技术、对现有市场或产业格局产生颠覆性影响的一类技术[5]，后者是沿已有技术路线演化轨迹持续增量改进的一类技术[6]。“颠覆性技术”这一概念自提出以来得到了来自学术界、政府、产业界的广泛研究[7-11]。社会各界对于颠覆性技术内涵的解读虽然有一定的差异，但始终离不开“技术性能有别于主流技术，会替代现有主流技术，且会产生变革性影响力”等几个特征。在此基础上，本文将颠覆性技术界定为：具有区别于主流技术的性能，能够改变已有技术发展轨迹，会对社会产生巨大影响的一类变革性技术。

本文所界定的一般性应用技术是一类常见的具有大众性、应用性、适用性的普通技术。通常将新技术的出现到最终被另一种技术取代视为一个循环过程，这个过程发生在一个时间内，期间会涉及革命性的技术突破[12]，颠覆性技术取代主流技术后也会逐渐成为一般性的应用技术。共性技术是能够共享应用于不同产业领域、行业或不同区域，对社会经济产生普遍推动作用的技术[13]，产业共性技术属于竞争前技术，具有明显的公共性，从这一点来看，共性技术与颠覆性技术有着明显的区别。新兴技术是新近或正在发展、对社会经济产生重大影响的高技术，比一般技术具有更高复杂性和不确定性[14]。新兴技术既可以是渐进性的创新，也可以是非渐进性的创新[15]，从这个角度来看，新兴技术和颠覆性技术存在一定的交叉。

2.2 相关技术的扩散研究

通过对现有文献的系统梳理发现，鲜有研究聚焦于颠覆性技术的扩散特征，较多文献围绕颠覆性技术特征及识别预测方法展开研究[16-18]。当前技术扩散的研究主要涉及一般应用技术、共性技术、新兴技术三种技术类型的扩散。

1）一般应用技术

从生命周期的视角来看，技术扩散是一种由技术发明到技术推广，再到受到社会广泛接纳，之后被先进技术替代而消亡的过程[19]。技术扩散的过程可以分为三个阶段：不稳定阶段，指新技术产生并开始在企业内部扩散；过渡阶段，指技术向企业外部扩散；稳定阶段，指技术扩散频率降低，技术生命周期逐渐结束[20]。以专利文献为载体的技术扩散是当前研究的主流，如基于专利的技术扩散速度研究[21]、地理空间的技术扩散[22]和基于专利引证关系的技术扩散[23-24]等。

2）共性技术的扩散研究

产业共性技术扩散是共性技术从产生、供给、扩散，到商业化、市场化收益的一系列过程[25]。这种过程体现的是共性技术受企业采纳与否的决策行为，在这个过程中政府补贴和知识技术对于共性技术的扩散有着积极推动作用[26]。产业共性技术在不同的扩散阶段具有不同技术属性，具体按纯公共品、准公共品、市场品的过程发展[27]。附随扩散是进入市场阶段的商业化扩散[28]，政府在整个共性技术扩散的阶段中持续发挥作用[29]。

3）新兴技术的扩散研究

新兴技术扩散是新兴技术在产生之初受到技术势差和经济利益的驱动而发生的扩散过程。新兴技术在产生之初会因其新的技术价值与其他技术产生“位势差”，这种差异会促使技术向外产生一种扩散动能，以便消除新技术带来的差异[30]。新兴技术扩散的关键驱动因素在于创新能力以及技术的市场需求规模[31]。新兴技术的不确定性、模糊性、复杂性的特点使新兴技术的扩散存在较强的随机性，传统的技术扩散模型对于新兴技术的适用性较差，同时新兴技术的创新周期缩短，技术广度及宽度扩大，技术宽领域扩散现象明显[32]。

通过对已有研究的系统梳理发现，国内外学者对一般应用技术、新兴技术、共性技术等各类技术扩散的研究成果丰富，特别是对各类技术的扩散过程、机理及模型进行了系统研究。但是这些研究对于颠覆性技术扩散研究的适用性较低。结合颠覆性技术的内涵，本文认为颠覆性技术扩散至少要凸显两个方面特点：一个是体现技术发展的演化轨迹，另一个是体现技术社会影响力的扩散。已有研究表明[33]，S 形生命周期曲线可以揭示技术的一般演变过程，能够适用于各种技术领域，可以用来发现技术的突破，这为颠覆性技术的扩散提供了借鉴之处。但是从颠覆性技术与其他技术的比较来看，颠覆性技术扩散具有特殊性，现有的扩散研究不能很好地满足颠覆性技术的扩散研究，尤其是技术社会影响力的扩散。鉴于此，本文提出生命周期视角下颠覆性技术的扩散特点研究框架，提出颠覆性技术扩散特点的分析步骤及方法。

3 研究方法

E. M. Rogers（埃弗雷特·罗杰斯，又译E.M.罗杰斯）的技术扩散理论是在众多渐进性创新或颠覆性创新案例中提炼出来的，将技术扩散定义为技术在某段时间内通过特定渠道在社会体系成员里传播的过程[4]，技术、时间、扩散渠道和社会体系构成了技术扩散的四个基本要素，这一扩散理论体系随后得到广泛应用，成功解释或预测了许多新技术的扩散及过程，具有很强的适用性[34]。颠覆性技术作为一种“可改变游戏规则的”新的变革性技术[8]，适用于该理论认定的新技术范畴。因此，本文在E.M.罗杰斯提出的技术扩散概念的基础上，利用其提出的技术扩散四个要素——技术、时间、扩散渠道和社会体系，构建了生命周期视角下颠覆性技术的扩散研究框架（图1）。

1）技术要素

本文研究目的是探究颠覆性技术的扩散特点，颠覆性技术是本文的主要研究对象。自“颠覆性技术”的概念提出以来，国内外的政府、产业、学术机构基于自身需求提出或确认了一系列具体的颠覆性技术领域。源于提出或确认机构类型的差异，各个机构提出的颠覆性技术领域也存在差异。同样，各机构提出的颠覆技术领域也会存在重合，尤其是会存在政府、产业、学术三类机构公认的颠覆技术领域。本文研究的颠覆性技术就是这些受到政府、产业和学术界共同认定的颠覆性技术领域。

2）扩散渠道

从线性创新范式来看，技术扩散活动涉及上游、中游、下游三个环节[35-36]，上游主要涉及围绕科学问题而展开的基础研究，中游主要涉及技术应用研究，下游主要涉及技术价值的实现。同样，本文也从这一角度出发，选用三类技术扩散渠道——基础研究渠道、应用研究渠道和社会媒体渠道，其中通过社会媒体可以反映技术所具有的社会影响力。

3）社会体系

社会体系是面临共同问题或具有共同目标的一组相互联系的单位[4]，技术的扩散发生在一个社会体系中，而社会体系限定了技术扩散的范围。颠覆性技术确认机构，以及技术扩散渠道涵盖了颠覆性技术在社会体系成员中的传播过程。

4）时间要素

时间是颠覆技术扩散的要素之一，引入时间维度能够衡量颠覆性技术扩散的效果和特征[4]。本文采用生命周期视角下颠覆性技术扩散研究，其原因在于一项新的技术源于科学见解或发明的先驱研究，从而会进入一个技术指数增长期，然后随着该技术的发展和完善，技术进步速度会减慢并逐渐接近极限[37]。大多数研究认识到技术的扩散遵循近似S 形增长曲线的轨迹[38]，同时生命周期曲线也被广泛应用于模拟扩散过程[39-41]。

在生命周期视角下颠覆性技术的扩散特点研究框架的基础上，本文提出了颠覆性技术扩散特点的分析步骤及方法，具体阐述如下。

3.1 研究对象的确定

本文采用大规模的网络调研方式，对国内外政府官网、企业网站、学术机构网站、科技报告、学术专著、科技论文等信息来源进行调研，分别获取政府、产业界、学术界确认的颠覆性技术名单。最后，将获得三方共同认可的颠覆性技术名单，作为本文的研究对象。

3.2 颠覆性技术的分类

颠覆性创新技术虽然存在技术共性，但是不同技术领域也会存在一定差别，尤其是技术扩散的特点存在不同，所以需要对颠覆性技术的类型进行分类，在此基础上探究不同类别的扩散特征。当前，国家将高新技术分为八大领域：电子信息、生物与新医药、航空航天、新材料、高新技术服务、新能源与节能、资源与环境、先进制造与自动化[42]，本文采用该分类方法对获取的颠覆技术进行分类。

3.3 数据指标及来源

技术扩散渠道是构成技术扩散的要素之一。本文选用三类技术扩散渠道——基础研究渠道、应用研究渠道和社会媒体渠道。相应地，针对这三类扩散渠道，本文提出相应的扩散量计量指标及数据来源，具体如表1 所示。其中，科技论文承载的是科学知识内容，是对基础研究活动内容的反映[43]；专利文献承载的是技术知识，是对应用研究活动内容的反映[44]；社会媒体在科学技术成果传播扩散中起着重要作用[45]，在一定程度上是技术社会影响力扩散的反映。在Altmetrics 与颠覆性技术的相关研究中发现[46]，Twitter、News、Policy、Wikipedia、Pat‐ent 这5 个指标与颠覆性技术存在较为显著的关系，同时这些指标分别属于社交媒体、新闻、政策、在线百科、专利5 类指标，本文将其作为表征社会媒体中技术扩散量的指标。

表1 技术扩散的数据指标及来源

3.4 生命周期视角下的技术扩散分析

按照Foster[47]对S 曲线峰值K的划分，将S 曲线分为4 个部分，相应地，技术扩散曲线可以分为4个阶段，具体如表2 所示。

表2 颠覆性技术扩散阶段的划分

本文采用基于Logistic 的S 曲线模型来分析颠覆性技术扩散特点，具体公式为其中，Yt是具体扩散指标值在时间点t的累计值；K是S 形扩散曲线渐进的最大值，即累计量的最大极限值，或为无限接近饱和的扩散量；tb为扩散曲线的拐点，即达到最大极限值的一半（2/K）的时间；r为扩散曲线的速率或陡度，r值越大，表示扩散速率越快，计算公式为

其中，Δt表示扩散过程持续时间的特征时间尺度[41]，是扩散量从K的10%生长到90%所持续的时间。

由于不同的扩散渠道采用的扩散指标具有不同的单位，并且扩散量的最大极限值差异非常大，因此，本文中所有扩散指标值都被归一化，使取值范围处于[0, 1]。然后在基于Logistic 的S 曲线的基础上，进一步从扩散周期、扩散速率、扩散滞后性、扩散无序性、扩散主导性5 个方面展开生命周期视角下的技术扩散分析（图2）。

图2 基于生命周期的颠覆性技术扩散分析内容

1）技术扩散周期分析

技术扩散周期分析是颠覆性技术在各个扩散渠道中完成扩散所需的时间，可以比较同一颠覆性技术在不同扩散渠道或者不同颠覆性技术在同一扩散渠道完成技术扩散所花费的时间，代表的是颠覆性技术在扩散渠道中的扩散持续性，计算公式为

其中，l表示具体扩散渠道的扩散量指标；T0为技术扩散的初始时间，T99%为技术扩散达到最大极限值K的99%的时间节点。S 曲线函数的特点决定了S 曲线会无限接近最大极限值K，但无法达到K值，因此无法获得曲线到达K值的时间节点，所以本文取峰值K的99%的时间节点作为颠覆性技术扩散完成的临界点。

2）技术扩散速率分析

技术扩散速率分析是利用公式(2)计算的扩散曲线速率指标r，比较不同技术在不同扩散渠道中的扩散速率。r计算的特征时间尺度是扩散量极值K的10%生长至90%所持续的时间，而这段时间恰好涵盖快速扩散阶段（10%~50%） 和扩散稳定阶段（50%~90%），反映的是技术快速扩散的主要阶段。r值越大，在S 曲线中这段曲线的斜率越陡，说明技术扩散速率越快。

3）技术扩散滞后性分析

技术扩散滞后性分析是对各扩散渠道中扩散过程之间的时滞性进行量化分析，根据已有研究[41]，可以利用拟合的S 扩散曲线的拐点tb来实现对不同扩散渠道时滞的比较分析。tb是扩散曲线达到极大值一半的时间，是反映扩散过程的时间指标，将其作为相对时间的指标，可以把握不同扩散曲线扩散过程的顺序及彼此之间的时间滞后，其计算方式为

其中，Δtij b表示扩散渠道i与扩散渠道j之间的扩散时间差；分别为扩散渠道i、j的拐点。

4）技术扩散无序性分析

熵是衡量系统内部无序性的重要指标，熵值越大，表示能量越集中，系统越有序；熵值越小，表示能量越分散，系统越无序。熵的变化广泛应用于开放系统的演化研究中[48]。科学技术的相关研究活动会在有序与无序状态中连续循环[49-50]，颠覆性技术的扩散过程也会在无序和有序的状态中转换。扩散无序性表现为技术扩散呈分散趋势，扩散有序性表现为技术扩散呈集中趋势。为了探究颠覆性技术在多种扩散渠道中扩散的秩序状态，本文利用熵的时序变化来探究技术扩散中有序或无序状态的变化，计算公式为其中，Ht为颠覆性技术在时间点t时多种扩散渠道i中扩散量的熵。熵值越大，扩散越无序，技术在越多渠道分散扩散；熵值越小，扩散越有序，技术在越少渠道集中扩散。

5）技术扩散主导性分析

技术扩散主导性是分析某一颠覆性技术的扩散周期中哪种扩散渠道为主导。颠覆性技术在多种扩散渠道的扩散并非逐一进行，而是以多种渠道并发进行，也可能不同的时期内主要扩散渠道不同。为了把握技术扩散的这种特点，本文以不同扩散渠道的扩散速度作为衡量某时期内技术扩散主导性的标准，即同时期内扩散速度最大的扩散渠道占据着该阶段的技术扩散的主导。技术扩散速度的计算主要是对S 曲线函数进行一阶求导，即

其中，vt为时间点t时的扩散速度。

4 实证研究

4.1 技术名单获取及分类

本文对政府官网、公司官网、科技报告、学术专著和科技论文等信息来源进行调研，共获取372项颠覆性技术，这些颠覆性技术来自115 个机构，提出时间为2003—2020 年。其中，从中国、俄罗斯、美国、日本等26 个国家的政府机构获得125 项确认的颠覆性技术，从麦肯锡、高盛、洛克希德‧马丁等17 家公司获得154 项确认的颠覆性技术，从中国工程院、中国科学院、韩国科学技术企划评价院、美国战略与国际问题研究中心等72 家学术机构获得141 项确认的颠覆性技术。

本文进一步将政府、产业界和学术界确认的颠覆性技术名单进行交集处理，获得12 项三方共同认定的颠覆性技术，即再生医学（干细胞）、合成生物、石墨烯、超材料、增材制造、无人驾驶、区块链、大数据、云计算、移动互联网、物联网、人工智能。按照国家对高新技术领域的划分，这12项技术总体上分为电子信息、生物与新医药、新材料和先进制造与自动化4 个领域，具体如表3 所示。

表3 颠覆性技术的分类

4.2 技术扩散周期分析

1）技术扩散周期

从扩散渠道来看，各渠道中各技术的扩散周期差异很大，其标准差取值都在21 以上（图3）。在Paper 中，技术扩散的平均周期最长，在60 年以上；News 中，技术扩散的平均周期最短，在50 年以下。

电子信息领域中，各技术的扩散周期处于15~93 年，差异较大。其中，人工智能在各扩散渠道的扩散生命周期均值最大，扩散周期在90 年以上；但是人工智能在各扩散渠道中的技术扩散周期存在不小的差异，尤其从图3 可以看出，Paper、Patent-M、Patent 三个渠道的扩散周期较长，可以反映人工智能领域在基础研究创新活动、应用创新活动，以及其基础研究成果在应用研究中的扩散会维持一个较长的时期。

生物与新医药领域中，各技术的扩散周期都比较长，尤其是合成生物和再生医学，其生命周期仅次于人工智能，都在80 年以上；但是这两个技术各个渠道的扩散周期差异也很大。新材料领域中，各技术的扩散周期都较低，扩散周期不足35 年；先进制造与自动化领域的各技术扩散周期都在60年以上。

2）各阶段的平均扩散时长

从扩散渠道来看（图4），扩散迟缓阶段（P1）的技术扩散需要花费最长的时间，此阶段各渠道的技术扩散时间均值都在33 年以上，是其他三个阶段扩散时间的2~9 倍，说明颠覆性技术的前期扩散需要较长时间的积累；在快速扩散阶段（P2）、扩散稳定阶段（P3）和扩散衰退阶段（P4），每个扩散渠道技术扩散花费的时间相差不大，较P1 阶段花费时间较短，且三个阶段之间的时间差距少于0.3 年。

图4 不同技术领域及扩散渠道在各个阶段的平均扩散时长(彩图请见https://qbxb.istic.ac.cn/CN/volumn/home.shtml)

从技术领域来看，4 个领域的颠覆性技术在P1阶段的扩散所需要的时间最长；在P2、P3、P4 阶段，每个领域技术扩散需要花费的时间相差不大，且较P1 阶段花费时间较短。但是，生物与新医药、先进制造与自动化两个领域的P1 阶段的扩散时间约为50 年，新材料领域仅需要约14 年，这说明新材料的技术被采纳的周期更短，新材料易于被快速接纳。

4.3 技术扩散速率分析

从扩散渠道来看（图5），News 中的技术扩散速率最快，平均扩散速率为0.66，说明颠覆性技术会在主流新闻媒体中扩散迅速，间接地反映颠覆性技术容易被主流社会或主流阶层采纳；其次为Twit‐ter、Wikipedia、Policy，平均扩散速率分别为0.53、0.48、0.46；而Paper、Patent、Patent-M 中的扩散速率最低，分别为0.29、0.38、0.44，说明颠覆性技术在基础研究、应用研究，以及基础研究成果在应用研究中的扩散速率较慢。

图5 各技术在扩散渠道中的扩散速率分析(彩图请见https://qbxb.istic.ac.cn/CN/volumn/home.shtml)

从技术领域来看，电子信息领域中的技术扩散速率最快，平均扩散速率为0.54，尤其是区块链，技术扩散迅速。除人工智能技术外，News 是电子信息领域中其他技术扩散速率最快的渠道。新材料领域的平均扩散速率为0.46，News 和Paper 分别是该领域最快和最慢的渠道。先进制造与自动化领域的平均扩散速率为0.43，Wikipedia 和Paper 分别是该领域最快和最慢的渠道。生物与新医药领域的平均扩散速率为0.27，News 和Paper 分别是该领域最快和最慢的渠道。

4.4 技术扩散滞后性分析

图6为各技术在扩散渠道间的滞后时间分布。Paper 是具有较为明显扩散滞后性的渠道，其中在人工智能、物联网、区块链、增材制造和无人驾驶5 项技术中，Paper 的滞后性最为明显，其扩散时间明显滞后于其他扩散渠道；在云计算、再生医学（干细胞）、超材料、石墨烯4 项技术中，Paper 的滞后性较为明显，其扩散时间仅领先于1 种扩散渠道；在大数据、合成生物2 项技术中，Paper 的滞后性相对明显，其扩散时间滞后于4 种扩散渠道。

图6 各技术在扩散渠道间的滞后时间分析

从扩散渠道的滞后顺来看，Paper 在绝大多数颠覆性技术中的扩散渠道滞后顺序靠后。另外，物联网、云计算、再生医学（干细胞）、合成生物、石墨烯、超材料6 项技术中，Wikipedia 在扩散渠道的滞后顺序排在第2 位，其扩散滞后性明显弱于其他扩散渠道。生物与新医药领域中，Twitter 和News 间的滞后时间都为0，同时在Patent 中的扩散滞后于Paper。

4.5 技术扩散无序性分析

从图7 可以看出，电子信息等4 个领域中的颠覆性技术在多种扩散渠道扩散过程中的熵呈现上升趋势。同时，各技术在多种扩散渠道扩散过程中的熵值变化呈现出阶梯状演化的特点，即一段时间内熵值变化不大，相对平稳，随后熵值陡增。进一步看，物联网和超材料呈现出初期熵值陡增，而其他技术总体上呈现出初期平稳的特点。从当前时期的熵值变化特点来看，所有技术当前总体上处于相对平稳的状态。

图7 各技术在扩散过程中的无序性分析(彩图请见https://qbxb.istic.ac.cn/CN/volumn/home.shtml)

4.6 技术扩散主导性分析

通过计算技术扩散速度，可以获得各个扩散渠道的扩散速度曲线。图8 所示为区块链技术中各个扩散渠道的扩散速度曲线分布图，图中的7 个扩散渠道的扩散速度曲线呈钟形分布，各扩散渠道的不同扩散速度形成了类似此起彼伏的波浪形分布。进一步地，本文获得同时期内扩散速度最大的扩散渠道分布（图9），以此分析某时期内的技术扩散主导性。

图8 区块链技术的扩散速度曲线(彩图请见https://qbxb.is‐tic.ac.cn/CN/volumn/home.shtml)

从主导扩散渠道来看，Paper 在11 项技术（除大数据外）的扩散过程中起过主导作用，其中石墨烯、无人驾驶、再生医学（干细胞）、合成生物、移动互联网5 个技术的初始扩散阶段以Paper 中的扩散为主，超材料、增材制造、无人驾驶、再生医学（干细胞）、合成生物、区块链、物联网、人工智能8 个技术的最终扩散阶段以Paper 中的扩散为主。无人驾驶、再生医学（干细胞）、合成生物、云计算、物联网和人工智能中Paper 发挥过2 次主导作用。

News 在11 项技术（除物联网外）的扩散过程中起过主导作用，其发挥主导作用的时间主要集中在扩散过程的中间阶段。具体而言，无人驾驶、再生医学（干细胞）、合成生物、人工智能4 项技术中，呈现扩散过程的两头以Paper 为主导，中间过程News 会发挥主导。

从主导作用的持续时间来看，有7 项技术的Pa‐per 持续时间最长，尤其是先进制造与自动化、生物与新医药两个领域，其技术中Paper 持续时间最长。电子信息领域中，2/3 的技术中Paper 持续时间最长。新材料领域中Twitter 为主导的持续时间最长，都在12 年以上。

在图9 的基础上，可以进一步深入挖掘颠覆性技术扩散主导渠道的交替模式，本文以网络的形式将技术扩散主导渠道的交替模式进行展现（图10）。网络中节点为主导扩散渠道，节点间的有向边为主导扩散渠道之间的前后相邻关系，边的权重为同种相邻关系的频次。从图10 可以发现，83%的技术中News 和Twitter 总是相邻出现，58%的技术中Paper和Patent-M 相邻出现，50%的技术中Policy 和Paper之间相邻出现；25%的技术呈现Wikipedia→Patent-M→Paper→Policy→News→Twitter 的交替特点，25%的技术呈现Policy→Paper→Patent-M 的交替特点。同时，本文也发现，扩散主导渠道的交替不会出现Patent→News、News→Paper、Policy→Twitter、Twit‐ter→Paper/Patent-M、 Patent→Twitter→Paper， Patent不会与Policy 相邻出现，Wikepedia 与其他渠道都可能相邻出现。

图9 各技术在扩散过程中主导扩散渠道的分析(彩图请见https://qbxb.istic.ac.cn/CN/volumn/home.shtml)

图10 颠覆性技术扩散主导渠道的交替模式

5 总 结

本文在E.M.罗杰斯提出的技术扩散概念的基础上，利用其提出的技术扩散四个要素——技术、时间、扩散渠道和社会体系，构建了生命周期视角下颠覆性技术的扩散研究框架。通过利用大规模调研的方式，获取当前政府、产业界、学术界（科研院所、大学）一致公认的颠覆性技术，利用文献计量和替代计量的分析方法，探究技术生命周期视角下的颠覆性技术的扩散特点。通过实证分析归纳总结了颠覆性技术在扩散周期、扩散速率、扩散滞后性、扩散无序性、扩散主导性5 个方面各个领域技术扩散的具体特点以及所有技术的共性特点。一般技术、共性技术、新兴技术的相关扩散研究尚未提及不同渠道的扩散特点，尤其是技术社会影响力在社会媒体上的扩散特点；而本文通过研究发现了颠覆性技术在不同扩散渠道中呈现的一系列特点。

5.1 技术扩散特点

1）各领域颠覆性技术的扩散特点

通过实证分析发现，各领域的颠覆性技术存在由定量化的指标所表现出的具体特点，如表4所示。

表4 各领域颠覆性技术扩散的具体特征

2）颠覆性技术扩散的共性特点

虽然各个领域的颠覆性技术的扩散具有各自的特点，但是这些技术也具有作为颠覆性技术的共性特点，具体如下。

（1）技术扩散周期特征。首先，颠覆性技术在基础研究阶段的扩散周期最长，颠覆性技术需要以基础研究为创新源头；其次，颠覆性技术的前期积累阶段较长，往往需要花费数倍于其他阶段的扩散时间，而其他阶段的扩散周期相对均衡，时间差距较小；最后，颠覆性技术的社会影响力可在相对较短的周期内扩散到主流社会（阶层），并被其采纳或接受。

（2）技术扩散速率的特征。首先，颠覆性技术在技术创新活动上游、中游端的基础研究和应用研究中呈现非平稳、非快速式的扩散特点，知识和技术的渐进式积累在很大程度上影响颠覆性技术在这两类扩散渠道中的扩散速率；其次，作为技术活动下游端的社会媒体类扩散渠道对颠覆性技术较为敏感，这类扩散渠道会以较快的扩散速率将颠覆性技术扩散到社会体系中。

（3）技术扩散的滞后性特征。各技术扩散的滞后性差异性较为明显，能够体现技术扩散滞后性的共性特征不明显。

（4）技术扩散的无序性特征。首先，颠覆性技术在多渠道中的扩散过程中呈现有序向无序的趋势发展，扩散渠道由单一化向多样化发展，即初始阶段的扩散集中在少数扩散渠道，之后技术扩散会逐渐蔓延到多种扩散渠道；其次，颠覆性技术在多渠道中由有序向无序的扩散变化不是单调变化，而是有一段时间内会维持一定的状态，即无序性变化趋势中存在阶段性的状态稳定性；最后，颠覆性技术扩散会以一种急速转换的过程来实现有序向无序的改变。

（5）技术扩散的主导性特征。首先，颠覆性技术在生命周期内的主导性扩散渠道呈现此起彼伏的交替变化的特点；其次，基础研究仍然是颠覆性技术的主要扩散渠道，颠覆性技术离不开基础研究的引领和支撑，颠覆性技术扩散中会得到主流新闻媒体的持续关注，尤其是一段时间内在主流社会（阶层）会引领颠覆性技术的扩散；再次，颠覆性技术在主流社会（阶层）和社会大众层面的主导性扩散相互交替，通过这种主导性的交替实现颠覆性技术在整个社会阶层的扩散；最后，颠覆性技术在基础研究、应用研究、政府层面的主导扩散与社会阶层的主导扩散往往存在着一定的时间间隔。

5.2 科技管理启示

（1）对于政府来说，颠覆性技术基础研究前期积累的长周期这一特点，需要保证对基础研究投入和支持的长久性和持续性；政府在完善颠覆性技术遴选及发现的相关机制的过程中，应该重视那些能够被社会媒体集中关注的技术领域，重视社会媒体所代表的社会大众对于颠覆性技术这类变革性创新的关注，尤其是被主流新闻媒体；政府需要重点加强生物医药领域中相关技术的科技战略规划和布局，更好地应对生物技术时代科技给经济社会带来的变革性影响。

（2）对于企业来说，应积极参与基础研究，积极从基础研究中发现潜在颠覆性技术；要能够顺势把握电子信息领域技术在时间较短的快速扩散阶段中所带来的技术红利，技术扩散由有序向无序的急速转换的时间点可能就是颠覆性技术开始对主流市场产生显著变革性影响的时间节点；产业也需要重点加强生物医药领域中相关技术的产业布局。

（3）对于学术界来说，颠覆性技术的创新仍需要学术界在基础研究领域的知识引领和技术支撑；新材料领域的科学研究和技术研发的周期要积极适应该领域技术迭代升级周期短的特点；对于先进制造与自动化领域，需要注意大众知识共享平台/在线知识社区上扩散速率明显的技术成为潜在颠覆性技术的可能性。

本文存在一定的不足和局限。受检索方式和条件的限制，大规模网络调研获取的颠覆性技术名单可能会忽略一部分技术，未来可在本文的基础上进一步拓展颠覆性技术对象的调研。另外，本文归纳总结的颠覆性技术扩散特点既有共性特点，也有体现各领域特点的个性化特点，既有定性的扩散特点，也有定量的扩散特点，当前尚未有研究能够将这些特点统一到某个具体的颠覆性技术识别方法中，有效地将这些扩散特征有机统一地应用于颠覆性技术识别中是未来需要进一步开展的工作。