国内外关键核心技术攻关模式的借鉴及启示

林兴浩，王 龙，王 彬，陈 青

(1.广东省科学技术情报研究所，广东 广州 510040；2.广东轻工职业技术学院，广东 广州 510300)

一、引言

关键核心技术是特定时期内特定行业或领域处于核心地位并发挥关键作用的核心技术，是国家短期内突破别国技术打压封锁、中长期构筑竞争新优势的核心技术，直接关系着国家战略安全和经济社会发展[1][2][3]。习近平总书记在2020年科学家座谈会、2018年和2021年两院院士大会等会议上多次强调加强关键核心技术攻关的重要意义，并深刻指出必须实现关键核心技术自主可控，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。“打好关键核心技术攻坚战”，是我国防范应对国家发展潜在风险、保障社会经济高质量发展的重要抓手，也是加快建设成为世界科技强国、实现高水平科技自立自强的战略举措。

新中国成立以来，我国科技攻关的组织机制主要经历了从政府主导向市场主导、再向政府与市场有机结合的转变，攻关组织模式也主要经历了计划经济体制下“举国体制”到社会主义市场经济体制下“引进—消化吸收—再创新”、再到面向新时期中国特色“自主创新”的转变[4]。通过制定与国情发展阶段相适应的科技攻关模式，我国科技事业取得了重要成果，特别是“两弹一星”、航天航空、高铁、特高压等领域在国际上已处于并行或领跑地位[5]。然而，西方国家近些年对我国实施的技术出口管控，也凸显出我国在高端芯片、基础软件、高端数控机床及基础电子化学品等战略领域仍存在“卡脖子”短板，关键核心技术处于受制于人的困境[5]。适应发展新形势，进一步创新关键核心技术攻关模式，仍是我国当前亟待破解的理论研究课题和重要现实问题。

目前，学术界对关键核心技术攻关模式的研究主要集中在产学研用协同创新、融通创新、新型举国体制、揭榜挂帅和赛马制等方面[6][7][8][9][10][11][12]，但已有文献横向梳理及对比各攻关模式特点及实践应用的研究仍较缺乏。在实践应用中，针对不同类型和特点的关键核心技术，灵活应用相适应的攻关组织模式是取得技术突破的关键。因此，本文在梳理学术界对常见攻关组织模式研究进展的基础上，横向梳理并提出了不同攻关模式的内涵及主要特征，并结合常见攻关模式在国内外典型机构和重点领域开展技术攻关的实践应用分析，提出不同技术类型的攻关组织模式建议，为后续开展相关领域技术攻关提供信息参考与决策支撑。

二、国内外常见攻关模式的研究综述

(一)产学研用协同创新

随着科技创新对经济社会发展的影响不断提升，通过产学研用紧密合作共同攻克关键领域核心技术瓶颈，已成为各级科技管理部门开展科技攻关的重要举措，同时也是学术界在科技管理领域研究的热点和重点。产学研用协同创新是由“三螺旋”理论、“开放式创新”理论演变过来的一种创新理论，提出多方主体协同创新是封闭式创新向开放式创新转变的必然过程[13][14][15][16]。Peter[16]首次提出协同创新概念，即由相互关联的多个主体为实现某一共同目标和利益而组建资源共享的团队，从而形成协同合作；Etzkowita[7]指出“大学—产业—政府”等产学研用各主体在发挥各自独特作用的同时加强多重互动，可以提高协同攻关整体效能。陈劲[9]认为产学研用协同创新是以知识增值为核心，企业、政府、知识生产机构等为实现重大科技创新而开展大跨度整合的创新组织模式；李高扬[8]强调产学研用协同创新是以资源共享或优势互补为前提，为共同完成一项技术创新而形成分工协作的契约安排；何发岐[17]阐明了产学研用间的关系，即“产”是出发点、“研”以问题为导向、“学”助力能力提升、“用”是落脚点；胡雯[18]、何郁冰[19]、康子冉[20]等也分别对产学研用协同模式、合作演变生命周期、内部合作结构逻辑、协同障碍与突破机制等进行了深入研究。

(二)融通创新

融通创新目前还处于新概念和理论研究阶段，学术界对其未达成统一认识，但普遍将其定位为产学研用协同创新的延伸和扩展，是面向未来更高水平的协同创新。陈劲[9]认为融通创新不仅包括传统意义上官产学研不同层次主体之间的纵向协同，还包括同层次内大中小企业等各类创新主体的横向协同；崔维军[21]提出融通创新对协同创新进行了补充和拓展，并更加强调企业在跨组织合作创新过程中的创新主体地位，是企业与外部创新主体之间合作程度极高的新型开放式创新模式；袁伟[22]提出参与融通创新的所有创新主体不分主次，构成一个创新共同体，共同创造知识、拥有知识。同时，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出要加快构建龙头企业牵头、高校院所支撑、各创新主体相互协同的创新联合体，这是新时期下通过激发龙头企业创新主动性和积极性，并牵头打破不同主体间协同障碍来强化融通创新的重要实践与探索。

(三)揭榜挂帅

揭榜挂帅起源于国外的科技悬赏奖项制度，又称为“科技悬赏”“悬赏挂帅”等，是政府资助科研的重要手段之一。国外学者对英国经度奖、法国食物储存技术奖、基因组X大奖、数据挖掘奖、轨道示范奖、高寿鼠奖等科技悬赏奖进行了系统研究，为悬赏奖及后续揭榜挂帅模式研究与实践提供了案例分析和理论支撑[23]。国家高度重视揭榜挂帅制度，广东、湖北、山东、贵州等多地积极探索实践揭榜挂帅攻关模式，并取得一定成效。国内学者近些年也注重加强对揭榜挂帅理论研究，其在实践中的运行机制及关键要点正逐步形成系统的理论体系，如曾婧婧[24]等引入了作为揭榜挂帅前身的“科技悬赏奖”的概念，系统分析了揭榜挂帅攻关模式各生命周期阶段(前期的评估和招标，中期的论证以及后期的验收)存在的问题及对策建议；邹轶君[25]分析了揭榜挂帅的局限性，即前期研发成本转移到接收者且过度重视后期成果容易陷入“唯成果论”，并提出揭榜挂帅制度适用范围的建议。

(四)新型举国体制

科技领域的举国体制攻关模式具有较长久的历史，是国内外在重大战略领域实现突破的重要手段。新中国成立之初，依靠举国体制快速实现了工业化，并攻克“两弹一星”“深海深空探测”等重大科研项目。改革开放以来，举国体制不断融入市场、开放等时代元素，实现了新的发展模式，呈现出由国家主导型向市场主导型渐变的趋势，目前正逐步成为学术界研究热点。刘戒骄等[10]认为新型举国体制是依托社会主义制度优势，发挥政府集中决策和主导推动作用，面向国家重大战略研发任务需求，动员国家战略科技力量和稀缺资源配置到目标领域并开展组织化、任务型协同攻关的一种制度安排。樊春良等[26]提出新型举国体制是针对技术路线非常清晰、但面临资源与经费不足的研究领域，动用行政力量集中优势资源支持大规模研究队伍解决的制度安排。钟书华[27]强调发挥新型举国体制攻关模式优势，要兼容行政计划和市场调控，通过优化行政管理下任务模块外包市场的机制，充分发挥科技领域举国体制的行政管理优势与市场资源分配优势。

(五)赛马制

赛马制是国内外科技攻关实践中的常见模式，通过对技术路径的动态筛选，为科技攻关任务提供一种高效并精准资助的项目组织模式。美国国防部高级研究计划局项目委托、韩国集成电路产业攻关项目等均不同程度采用了赛马制攻关模式[28][29]，通过建立技术攻关动态竞争机制，有效降低了技术路线选择风险。国内北京、上海、深圳等地市也在科技型中小企业培育、新冠肺炎疫情应急防治科技攻关、战略性产业关键领域技术攻关等实践应用了赛马制，并取得积极成效。但相比起实践应用，学术界对涉及科技攻关的赛马制理论机制研究仍较缺乏，更多是聚焦在人才培养选拔以及少数项目管理领域。

三、国内外常见攻关模式实践应用分析

图1 常见攻关模式在国内外典型机构或重点领域的实践应用

(一)德国弗劳恩霍夫协会

德国弗劳恩霍夫协会是以解决产业界共性技术问题为使命的典型应用科研机构，主要围绕企业发展中遇到的技术难题和面向未来产业发展的技术需求，提供技术与产品开发服务[30][31]。协会是产学研用创新的典型代表，聚焦制约经济社会高质量可持续发展的技术需求，通过强化科学界和产业界的联系，有效将高校院所和企业等产学研用各方资源整合起来，共同开展产业前沿与瓶颈技术的基础研究、技术开发及成果转化。协会重点通过研究人员在技术研究和实际生产与应用间的高效集聚与流通，推动创新资源的高效和无缝衔接，以此实现面向市场需求的基础研究及技术创新的有效转化。

(二)美国国防高级研究计划局(DAPRA)

美国国防高级研究计划局(DAPRA)是由国家推动并资助技术与产品创新的典型专业化机构，已在信息、制造、半导体等战略领域取得重大颠覆性成果[28]。DAPRA重点聚焦关键战略领域的瓶颈及前沿技术，在前期详细论证具体技术需求及方向的基础上，建立以“项目经理人制度”为基础的扁平化组织管理机制，重点采用以下两种攻关组织模式：一是通过平行资助多个机构、平行竞争和淘汰的“赛马”竞争方式，遴选最优攻关团队及技术方案；二是以多样化挑战赛、众包研发平台等为媒介，组织并吸引全社会科研人员参与“揭榜”，在短时间内实现技术和产品突破。DAPRA通过“赛马制”“揭榜挂帅”等攻关组织模式，有效推动了全社会科研人员开放合作和协同创新，更好地集聚众智、拓展思路，提高项目攻关效率及后续成果转化。

(三)韩国“超大规模集成电路技术共同研发计划”

韩国“超大规模集成电路技术共同研发计划”是韩国实现半导体DRAM领域从跟跑、并跑到领跑的战略举措，其项目组织管理模式创新是技术与产品研发成功的关键[29]。该计划聚焦半导体战略产品的集成开发，采用政府主导下新型举国体制模式，由政府直接管理的国立科研机构牵头联合行业龙头企业和高校院所，形成利益目标一致、高效协同配合的创新联合体，共同推进技术与产品攻关。同时，在政府统筹协调下，各龙头企业独立牵头联合有关机构组建子领域的创新联合体，并根据不同类型技术特点，通过“赛马制”采用了不同技术路线(DRAM制程技术)的竞争研发模式或明确技术路线(4M-16M-64M-256M-1G的DRAM技术)的“跳跃式”研发模式等，高效完成子技术攻关及后续产品集成。这种由国家层面主导推进资源调配和技术创新的模式为解决单个企业或机构难以完成、需不同利益方协同攻关的产品或系统集成提供了实践路径。

(四)国内外面向基础与前沿技术研究的科学基金

设立科学基金是国内外支持基础与前沿技术研究的主要渠道之一，是各国构建未来高技术竞争新优势、培育新兴与战略性产业的重要举措[32]。基础与前沿技术因具有研发路径不确定、持续稳定投入要求高和回报周期较长等特点，需要国家通过新型举国体制的方式统筹配置和管理创新资源，引导和统筹推进有关技术攻关。一方面，通过建立以公共财政为基础和后盾的研究资助体系，以及建设政府性科学基金组织或机构开展科学研究项目的组织管理，主要通过自由申报—专家评审—择优立项的方式支持科研人员开展自由探索研究。另一方面，面向市场前景大且近期具有明显应用前景的基础与前沿技术，通过政府财政资金的引导，积极探索设立科学基金企业联合基金[33]，推动高科技企业更多参与应用基础技术研究，突破一批既能扩展科学认识边界、又能开拓应用新场景的基础与前沿技术。

(五)国内面向关键领域技术攻关模式的其他实践应用

面对新一轮科技革命重大机遇，我国经济社会高质量发展对科技创新提出新需求，国内有关部门聚焦关键领域积极开展相关技术攻关，为攻关模式实践应用积累了重要经验。如广东省自2018年开始实施重点领域研发计划，聚焦芯片、人工智能、新能源汽车、智能机器人领域，以解决产业发展瓶颈与引领技术为导向，重点支持企业、高校院所等建立产学研用团队联合攻关，有效支撑了战略性产业高质量发展；国务院联防联控机制科研攻关组就新冠肺炎疫苗研发布局灭活、核酸、重组蛋白、腺病毒载体、减毒流感病毒载体等5条疫苗技术路线，各技术路线又布局若干团队进行“赛马制”攻关，实现短期内多种疫苗获批上市或紧急使用[34]。C919大飞机研制和取证攻关充分发挥了新型举国体制优势，集中力量调动大量资源和集聚一批高端人才，持续攻关打通了大型客机设计、制造、试验、试飞及适航取证等全产业链条[35]。

四、国内外常见攻关模式的内涵特征及优劣势分析

(一)国内外常见攻关模式的内涵及主要特征(见图2)

图2 常见攻关模式内涵及主要特征

1.产学研用协同创新。从内涵方面看，是强调企业、政府部门和知识生产机构等多个创新主体打破不同主体之间、知识供需之间的主要矛盾和壁垒，并通过创新资源、创新活动和创新绩效等要素的系统优化，实现多个主体间的合作创新，并产生整体大于部分之和的协同效应。从主要特征看，强调实现产、学、研、用等创新主体间的高效协同，各主体协同特点包括三方面：一是整体性，即存在方式、拟实现目标是有机结合而不是简单相加，对外表现出统一的整体性；二是动态性，即协同攻关过程不断动态变化而不是一成不变；三是效应性，即为一个共同目标打破各种壁垒和边界进行协调运作，以产生整体大于局部之和的协同效应。

2.融通创新。从内涵方面看，是实现各类创新主体之间更深层次的联动，不仅要打通“产学研用”链条，同时也要实现创新链产业链不同环节的深度融合，形成各类创新主体和创新载体之间高效协同、相互融合的创新联合体，实现创新效能的跨越式提升。从主要特征看，相比协同创新，一是融合范围更加广泛，即强调要彻底贯通政产学研用金介等创新链产业链各环节；二是融合程度更加深入，即各创新主体通过资源融合互补及优化配置实现深入协同，并以创新联合体的一部分共同创造和共享知识，实现促进科技与经济发展的深度融合。

3.揭榜挂帅。从内涵方面看，相比传统科研基金模式，揭榜挂帅是一种以科研成果来兑现科研经费的事后发放型技术攻关新模式，是现行传统科研资助模式的重要补充。从主要特征看，一是更加突出公平公正，事后发放型的资助特点让具备创新能力并能够完成榜单任务的任何主体都参与其中，可以打破科研“小圈子”，真正做到“英雄不问出处”；二是更加强调成果导向，以成果评价项目成效，能够破除“唯论文”倾向，具有很强的实践应用效果；三是更加适合应急攻关，有利于短时间内征集合适单位完成急需突破的研究任务。然而，揭榜挂帅也具有明显的局限性，一是容易导致众多揭榜主体重复劳动并要承担事前研究失败的经费投入风险；二是过度重视成果也容易陷入唯成果论评审评价问题，严重影响揭榜方的创新积极性。

4.新型举国体制。从内涵方面看，是一种突破了仅依靠行政配置资源为主要手段的局限性，也破除了仅依靠市场调节配置资源而存在的逐利性、盲目性和滞后性，通过充分发挥政府这只“看得见的手”进行组织、协调和引导，并以市场化机制来实现最优化资源配置下集中力量开展科技攻关的新型组织模式。从主要特征看，具有较明显适用性范围，即针对技术路线较为清晰但缺乏资源、可不计研发成本，或单个创新主体难以完成、须整合各方资源共同攻关的领域，通过行政手段高效组织并引导创新资源的优化配置，可以补足项目实施短板，实现技术攻关成效最大化。

5.赛马制。从内涵方面看，是针对同一个科技攻关任务，经评审后先平行资助两个及以上牵头单位开展不同技术路线的竞争研究，中后期按照关键时间节点或里程碑节点考核结果，逐步淘汰竞争力不足或技术路线选择不合适的承担单位，最终遴选出最优技术实现路线及承担单位的一种组织模式。从主要特征看，一是具有内部竞争性，即以“自下而上”方式，通过内部动态竞争遴选出优胜者的项目组织方式；二是具有精准资助性，即通过由“单一主体攻关”向“多元化竞争再聚焦优势单位攻关”转变，在避免遗漏优势团队前提下，精准遴选出最合适技术攻关团队。

(二)常见攻关模式的优缺点分析

产学研用协同创新的优势是综合了产学研用各界需求和考虑，并兼顾了技术前瞻性研究和技术成果落地转化，但不足的是因各参与方存在立场不同容易导致技术攻关后期出现协同不够紧密的“重立项，轻实施”弊端，适合用于组织管理机制较为完善的共性技术攻关，如政府或其他典型机构组织实施的重大科技项目攻关。融合创新的优势是实现了各类创新主体间更深度层次的协同，实现协同范围更大及协同深度更高的创新联合体攻关，但对攻关组织管理也提出了更高要求，通过发挥行业内优势机构组织带动作用或科技中介服务机构作为桥梁连接作用，可以有效打破各方协同障碍，实现融通创新。揭榜挂帅的优势是技术需求方直接通过“张榜”集聚众智，最广泛调动全社会优势机构“揭榜”攻关，但不足的是因技术需求方具有特定对象、且揭榜者需要承担前期风险，导致存在揭榜者数量少的情况，容易增加组织实施成本，因此其难以成为主流科技攻关模式，实践中可作为现有攻关模式的重要补充，支持具有技术目标明确、成果容易衡量或时间要求紧迫的项目攻关。新型举国体制的优势是通过行政手段优化各类创新资源配置来开展集中式或体系化攻关，不足的是前期需要投入较大公共资源进行引导和保障，适用领域较为明确，如前沿与颠覆性技术领域以及军工装备、大飞机、重大装备等集成技术领域。赛马制模式的优势是通过引入竞争机制逐步遴选最优技术方案及团队，适合应用在技术路线尚不明确或存在多种潜在技术路线的项目攻关，但实施过程中须建立合理透明、公平公正的考核机制以实现良性和相互促进的内部竞争，同时也要将其应用控制在一定范围以防止过度竞争而产生负面效应。

五、启示与建议

强化关键核心技术攻关是我国加快建设世界科技强国、实现高水平科技自立自强的战略举措，对保障国家战略安全和经济社会可持续发展具有重要意义。考虑到关键核心技术类型较多，根据不同类型技术特点研究提出技术的突破规律及合适攻关模式，具有重要的理论意义和实践价值。本文在梳理常见攻关模式的概念特征，以及国内外典型机构或重点领域攻关实践的基础上，重点对前沿技术类、瓶颈技术类和集成技术类等不同攻关目标的技术攻关提出一些建议，为后续相关领域组织开展技术攻关提供决策信息支撑。

(一)对我国不同攻关目标的技术攻关的启示

1.前沿技术类攻关。其目标是突破具有基础探索性、前瞻引领性和潜在颠覆性的重大关键技术，为引领世界高技术发展、培育未来新兴产业和推动战略性产业跨越发展等夯实技术基础。该类技术需要持续稳定的研发投入，且研发路径和回报周期具有不确定性特点，建议在新型举国体制优化资源配置的基础上，根据不同技术特点灵活采用相适应的攻关模式，如：在能拓展科学边界但应用前景尚不明确的探索类技术领域，通过公共财政设立竞争性科学研究基金，建立长期稳定支持机制，资助具备基础的科学家开展自由探索研究，提出新概念、揭示新规律、建立新理论，为后续技术创新提供新路径和新方法；在近期具有较明确应用前景的应用类技术领域，通过建设企业重点实验室、设立企业联合基金项目等方式，引导推动高科技企业积极参与应用技术研究；在国际竞争激烈的战略性前沿技术领域，通过谋划建设前沿技术研究机构，集聚一批跨领域高水平科学家开展联合攻关，抢占国际竞争新优势；在近期有望实现突破的交叉学科领域，积极探索揭榜制和赛马制，以多元化竞赛等方式公开征集与遴选一批具有前沿性或颠覆性的技术攻关项目，在全社会营造共同参与基础与前沿技术攻关的良好氛围。

2.瓶颈技术类攻关。其目标是解决制约经济高质量发展或社会民生可持续发展的关键瓶颈技术，具有明显的需求导向、目标导向和问题导向等特点。该类技术的应用需求方通常较为明确，且具有特定的研发任务和目标，建议通过支持组建技术需求方深度参与的产学研用创新团队，协同开展多机构、跨领域的合作研究，如：对于市场价值较大、制约经济高质量发展的瓶颈技术，要坚持市场化导向，强化企业作为创新主体的地位，支持由龙头企业牵头联合行业优势机构和用户形成技术攻关团队，并推动构建技术应用迭代生态，共同推进瓶颈技术攻关及后续产业化应用；对于市场价值较小、制约社会民生可持续发展的瓶颈技术，设立有关公益性中介机构来强化产业界、学术界和技术需求方的沟通联系，并通过政府补贴或采购等方式吸引具备技术基础的企业或研究机构牵头联合各方开展技术攻关，补齐制约经济社会可持续发展的关键短板。同时，针对需求方为特定企业或机构的瓶颈技术，支持技术需求方以“放榜”方式对外发布具体技术需求清单，面向全社会征集优势机构“揭榜”，完成特定研发任务攻关。

3.集成技术类攻关。其目标是实现能保障国家发展安全或满足战略性产业需求的技术或产品的集成开发与产业化，一般为复杂技术体系或大型工程产品的集成攻关。该类技术攻关通常需要内部各子技术、零部件及关键工艺间的紧密衔接和相互匹配，通常单个企业或机构难以单独完成，建议发挥新型举国体制模式下“政府统筹引导、市场资源配置”的优势，推动构建政产学研用金介等各类创新主体和创新资源紧密协同的创新联合体，以各方共同利益为纽带、以市场化机制为导向，形成融通创新攻关机制，实现跨领域创新主体的集团化、体系化、任务化联合攻关和系统集成。同时，因产品集成类攻关通常涉及到众多前沿技术类或瓶颈技术类的子技术攻关与集成，采用工程化开发理念，在政府的统筹协调和产品集成总单位的组织管理下，鼓励各参与创新主体围绕各子技术特点，综合采用“赛马制”动态遴选、“揭榜制”公开征集等攻关方式，实现既能提高子技术的攻关效率，又能确保子技术后期集成的适配性。

(二)政策建议

开展关键核心技术攻关在确定组织攻关模式基础上，政府部门应从以下几方面加强有关政策支持和引导。一是加大技术攻关稳定支持。充分发挥政府科技政策引导作用和财政资金放大杠杆作用，引导和支持企业及社会各类资本共同参与关键核心技术攻关，形成高强度和持续性的长期稳定投入机制，支撑保障重点领域攻克和掌握一批关键核心技术。二是提升技术攻关能力水平。明确产学研用等各类创新主体在创新链不同环节的功能定位，通过深化体制机制改革，强化行业龙头企业在整合各类创新资源中的作用，持续提升高校院所、新型研发机构等科研机构的原创技术供给能力，充分创新激发科研人员的积极性和创造性，不断夯实技术攻关能力基础。三是强化攻关成果转化应用。在强化政府在制定成果转化相关扶持政策、建设创业孵化平台、培养技术转移专业人才、提供技术交易公共服务等职能的基础上，以市场化机制建立符合科技创新规律和市场经济规律的科技成果转移转化体系，助力打通技术成果转化和市场应用“最后一公里”。