深度技术产业的融资及政策研究
2023-12-27张鹏飞李勇坚
张鹏飞 李勇坚
近年来,科技公司一词泛滥,几乎所有的企业在创业之初,都将自己定义为科技公司。这导致了科技公司的定义及其发展前景存在着一些争议。有一部分人认为,很多科技公司并没有实质性技术进步,而是引进了一种新的商业模式①Dealroom.co,2021: The year of Deep Tech ,https://dealroom.co/blog/2021-the-year-of-deep-tech。例如,以打车平台优步、民宿平台爱彼迎为代表的颠覆平台(Disruptor Platform),利用技术减少交易成本,降低市场进入门槛,扩大服务可及性,从而给消费者带来了福利。但是,这种商业模式创新并没有给人类所面临的基础性重大问题(如资源紧张、气候变化、健康长寿)带来实质性影响。为了对后一类科技公司进行深入分析与研究,海外的投资界使用了一个新的词,即“深度技术”(Deep Tech)。西班牙毕尔巴鄂比斯开银行(Banco Bilbao Vizcaya Argentaria)认为,深度技术是2023年的重要技术趋势。
“深度技术”一词是由P r o p e l(x)的创始人S w a t i Chaturvedi于2015年创造的,她认为,深度技术产业是一些具有前沿科学理论支撑、技术创新特色明显、有商业前景的产业,其技术应用对人类社会的发展和进步具有重大影响,能够解决人类社会当前面临的重大现实问题,甚至能以某种方式主导未来发展模式。正是这些特征,使深度技术产业与现有的一些概念,如硬科技、高科技、黑科技等有着区别。在融资及金融支持政策方面需要有更多的创新,以推动这些技术持续发挥作用。
从国内的研究现状来看,对深度技术主要是在介绍层面,本文从深度技术的定义及其特征出发,对深度技术与其他相关常见的术语(如硬科技、高科技、黑科技等)进行区分,并对深度技术产业融资的现状及存在的问题进行深入讨论,并提出相应的政策建议。
深度技术产业的定义
深度技术产业的内涵。深度技术产业的定义仍存在一些争议。Swati Chaturvedi在提出这个定义时,将其定义为“建立在科学发现或有意义的工程创新之上的产业”。例如,对抗癌症的新医疗设备或技术,帮助农民种植更多粮食的数据分析,或者试图减少人类对气候变化影响的清洁能源解决方案、自动驾驶汽车、飞行汽车或其他类似的变革性技术。
从这一定义上看,深度技术产业应该包括三个基本要素:前沿的科学发现、可实施的工程创新、商业化的应用前景。因此,深度技术产业并不是近年来增长最快的数字公司(如Facebook或Spotify),也不是基于创新的商业模式(如Airbnb),甚至不是直接面向消费者的科技公司。
近年来,波士顿咨询集团(BCG)对深度技术非常关注,出版了数份关于深度技术产业的研究报告。他们对深度技术产业的定义更偏向于产业应用层面,他们提出,深度技术产业的本质是用以问题为导向的先进技术应用来解决大规模问题(the problem-driven application of advanced technologies to address large-scale issues)。这些产业的特征包括:一是直接面向重大问题,如可持续发展、健康长寿等。二是注重各种前沿技术的融合应用。调查发现,96%的深度科技企业使用至少两种技术,66%的使用一种以上的先进技术。大约70%的深度技术企业拥有技术专利。三是形成高科技的物理产品。深度技术产业基于新的科学发现与前沿技术,但其核心目标是开发技术密集的物理产品,将知识产权、无形资产融合到有形产品中。四是产学研深度融合。深度技术产业已形成了一个包括多方主体参与的研究共同体。调查发现,约有1500所大学和研究实验室参与了深度技术研发与应用。
因此,深度技术产业是一个融合性的产业。在方法上,需要将前沿科学、复杂工程和复合设计融合起来;在具体领域方面,深度技术将物质和能量、计算和运动以及感觉和运动三个领域进行结合;在具体推进方法上,深度技术行业一般都使用“设计—构建—测试—学习”(DBTL)周期循环和持续学习,以降低风险、加快产品开发和商业化时间。笔者认为,BCG对深度技术产业的定义更符合其本质特征,本文也沿用这一定义进行研究。
深度技术产业与其他相关术语的区别。在深度技术这个术语出现之前及之后,有一些相似的概念也在投资界和研究界流行。深度技术产业和这些术语之间既有联系,也有区别。
第一个概念是硬科技。在英文里面,硬科技有三个词——硬科技(hard tech)、硬核科技(hard & core tech)、强科技(tough tech)。但在中文里,硬科技主要指解决现有产业中的关键核心技术问题,与深度技术有本质区别。深度技术产业要研发与制造出一种前所未有的产品;硬科技解决的是现有产业中的一些深层次问题,主要与技术、工程相关,而深度科技是利用前沿科学发现,解决重大的社会经济问题。例如,中国的大飞机项目C919是硬科技项目,因为其解决了制造过程中的很多难题,但不是深度技术产业;制造飞行汽车则属于深度技术产业。
第二个概念是黑科技。这个术语源于日本作家贺东招二创作的小说《全金属狂潮》,原意指非人类研发,凌驾于人类现有科技之上的知识。在当前的语境下,黑科技有两个含义,一个是技术前沿,即刚出现苗头的新兴科技突破;一个是指在某一个产品中运用前人未能运用过的技术。对黑科技的第一个含义而言,这种技术要实现产业化仍需要较长的时间以及大量技术化、工程化的互补性突破,在商业化方面所需的时间更长。对黑科技的第二个含义而言,主要是在于对现有产品进行质的提升。深度技术产业比黑科技的第一个含义更接近商业化,而比其第二个含义更富有技术含量。例如,深海采矿在当前属于深度技术产业,而火星或月球采矿仍属于黑科技。又如,到目前为止,使用量子力学来重构通用计算架构的技术与产品仍属于黑科技,但采用量子叠加原理的量子通信,如我国“墨子号”已实现中近距离的通信,具备了一定的产业化基础,属于深度技术。
对这些概念进行区分,主要是能够进一步分析深度技术产业的融资特征,并为优化其融资政策提供进一步的分析基础。具体而言,硬科技的融资主要是来自市场化的风险资金、天使基金等,而深度技术产业的资金则应包括市场化资金与政府部门的公共资金,黑科技的资金主要来自政府部门的研发投入。
深度技术产业的外延。由于深度技术产业主要应用前沿科学知识,因此,其外延是动态变化的。而且,基于不同的研究视角,深度技术产业的外延也有区别。Chaturvedi在提出“深度技术”这个概念时,认为应该包括“生命科学、能源、控制技术、计算机科学、材料和化学领域的初创公司”。之后,BCG和Hello Tomorrow对全球的深度技术企业进行了一个调查,调查涵盖了70多个国家,包括航空航天、空气质量、美容与健康、人工智能和数据科学、能源、粮食和农业、医疗、工业4.0、运输、水和废物处理等,他们认为,这些领域的前沿技术企业都可以视为“深度技术”企业。在具体的标准方面,要求这些企业使用前沿技术并创造出相应的产品,以健康产业例,健康追踪App、在线预约医生等都不是深度技术企业,新药物、医疗设备研发、新的诊断技术、成像技术以及基因技术等方面的创新企业才被视为深度技术企业。
深度技术产业的战略意义
由于深度技术产业发展具有前沿性、重大性和颠覆性,对经济、科技、社会都具有重要的战略意义。
解决国家以及人类社会发展所面临的重大问题。近年来,数字技术在社会经济生活中快速渗透,带来了消费体验的提升与便利度的增加。然而,这些技术创新并没有解决人类社会所面临的重大问题,如能源、疾病、太空移民,甚至连饥饿问题、城市交通问题都没有能够很好地解决。深度技术企业都试图利用变革性的技术解决人类所面临的重大问题,具体包括生命科学、能源、清洁技术、计算机科学、材料和化学、太空旅行等领域。根据BCG的调查,97%的深度技术企业至少为联合国的一个可持续发展目标作出了贡献。
构建长期经济竞争力的产业基础。深度技术产业基于新的科学发现与前沿技术,开发了技术密集型物理产品,这些产品将知识产权、无形资产融合到差异化的产品中,具有较高的科技含量,从而形成了高的技术壁垒,能够使经济获得持久的竞争力。与使用现有成熟通用技术进行商业模式和市场创新的科技公司不同,深度技术行业的前沿技术含量使其更有竞争力。依赖成熟通用技术的公司固然也可以进行创新发展,但是总会局限于现有技术的边界内,其创新的空间有限,被超越的可能性大,并不能形成持久的竞争力。从数据上看②Antoine Gourévitch, Massimo Portincaso, Arnaud de la Tour, Nicolas Goeldel, and Usman Chaudhry,Deep Tech and the Great Wave of Innovation (bcg.com)https://www.bcg.com/publications/2021/deep-tech-innovation,在过去的几十年里,77%的企业能够将其技术领先优势保持五年以上,而当前依托数字技术进行商业模式创新的企业,只有44%能够做到这一点。深度技术的应用,必将使企业、产业的竞争力更为持久。
深度技术产业主要生产有形产品,将有利于产业生态竞争力的形成。BCG调查发现,83%的深度科技企业都从事构建物理产品。有形产品生产涉及工程设计、工艺流程、供应链等复杂事项,意味着深度技术产业发展过程中,将形成更加完善的产业链、技术研发、工程设计、金融支持、基础设施等方面的产业生态,从而进一步增强产业竞争力。
深度技术产业本身会带来巨大的经济价值,从而提升经济长期竞争力。Eric Redmond认为③Eric Redmond,Deep Tech: Demystifying the Breakthrough Technologies That Will Revolutionize Everything,Deep Tech Press,2021,深度技术改变了整个经济运行模式,在未来十年内其影响将达到100万亿美元。单纯看清洁能源对传统能源(包括能源、交通和建筑环境等领域)的替代,在未来十年内也有2.7万亿美元的新增收入④https://www.bcg.com/publications/2021/how-european-corporations-becoming-deep-tech-investors awsPersonalize=true&awsPersonalizeView=standaloneArticle。
形成长期的科技竞争优势。深度技术注重各种前沿技术的融合应用,有利于科技竞争优势的形成。在研发模式方面,深度技术产业直接利用科研机构在研究的前沿技术并使其产业化,要求企业直接深入到产业前沿,具有产学研直接合作的特色。在研发基础方面,深度技术产业面向最前沿的科技展开研发活动,大量使用云计算、大数据、人工智能等既有的数字化基础设施,重视数据的开放与共享,并构建了大量标准、工具包和开放式创新方法,形成了大量的先进技术研发平台,从而加快了研发进度,降低了研发成本。例如,Kebotix和VSParticle已成为先进材料研发的重要基础平台。在研究方法上,深度技术产业采用任务或问题导向的启发式研究方法,利用成熟的数字技术(如人工智能和云计算)和新兴物理技术、化学技术、生命科技等融合进行研发,能够减少研发的复杂性、成本和时间。
深度技术产业正在成为全球竞争的前沿。由于深度技术产业的战略意义,深度技术产业已成为全球竞争的重点。美国在深度技术产业方面具有明显的领先优势,在全球已定义的8000余家深度技术企业中,美国有4198家,而我国有746家⑤数据来源:转引自,Benjamin Bathke (May 14, 2019).“Deep Tech startups: Next wave of global disruptors?”.Deutsche Welle.Retrieved?September 13, 2019.,位居全球第二,但仅相当于美国的18%。如前所述,深度技术产业决定了一个国家未来十年乃至更长时期科技经济等方面的竞争力,因此,国家必须高度重视深度技术产业。
深度技术产业融资的障碍、现状与渠道
深度技术产业融资的障碍。从投融资的视角看,值得关注的是深度技术产业的不确定性问题,这些不确定性正在成为深度技术产业融资的障碍。
一是创新的不确定性。深度技术产业基于前沿技术与新的科学发现,但又不是纯科学研究。深度技术产业发展过程中,所依赖的科学发现是否可靠,能否突破科学发现后面的工程问题,形成可商业化的产品,都存在较大的不确定性,需要一个很长的研发周期以及大量的研发投入。
二是监管的不确定性。深度技术产业往往会涉及新产品或新技术路线,涉及生命、国防、太空、先进制造等领域,牵涉到国家战略资源分配,以及国家之间的技术竞争,因而产生了大量的监管问题;国家在监管政策方面往往会面临两难选择,一方面需要采取政策措施鼓励深度技术产业快速发展,另一方面也面临着其所带来的伦理等问题。
三是市场的不确定性。虽然深度技术产业致力于解决人类重大基础问题,但是这些问题往往不是个体性的,而是群体性的,其市场拓展方式与传统方式有较大的区别,尤其是在深度技术应用早期,产品生产成本较高,种子用户获得很困难,市场拓展难度较大。从另一方面看,深度技术产业带来了变革性的产品,这些产品的广泛使用,可能会要求有新的基础设施、新的互补产品进行配套,这些消费生态如果不及时到位的话,也会影响深度技术产品的推广应用。
四是生产与供应链的不确定性。深度技术产业的产品往往具有颠覆性创新,这一类创新产品的供应链要重构,在这个过程中,供应链的稳定性与可靠性、实际生产能力等方面都存在着不确定性。深度技术产业往往基于基础研究与基础创新,其产品主要是基于实验室里的原型产品,要扩大其生产规模,需要建立新的生产线,开发新的供应链,持续优化生产制造流程,这不但需要大量的前期投资和人力资本的积累,还需要工程和制造方面的专业知识,以及较强的成本控制能力。对依赖于基础研究起家的深度技术产业而言,可能已超出其能力要求。
五是与合作伙伴之间的不确定性。深度技术产品在开发之初,尚没有明确的商业应用,其最终产品的规格、标准、尺寸等不能一步到位,往往要不断地优化设计,持续进行产品迭代,这要求深度技术企业拥有一批长期合作的商业伙伴,提供工程、制造、设计等方面的深度合作与知识,以共同持续完善产品。调查数据表明,95%的深度技术初创公司希望发展长期的商业合作伙伴关系,但是,只有57%的企业找到了合适的商业伙伴⑥What Deep-Tech Startups Want from Corporate Partners (bcg.com)https://www.bcg.com/publications/2017/technology-digital-joint-ventures-alliances-what-deep-tech-startups-corporate-partners。这主要是因为深度技术的初创企业可能缺乏明确的价值主张、应用场景和概念验证模型,与合作伙伴之间难以就愿景、业务、知识和人力资源目标达成一致。
总之,深度技术产业大多都利用前沿科学知识,创造出新的产品,其不确定性较高,在融资方面需要有更多的创新模式。
深度技术产业融资的现状。有意思的是,虽然总体上深度技术产业研发周期更长、不确定性更大,但其投资回报与其他创业公司相比并无差异⑦Dealroom.co,2021: The year of Deep Tech ,https://dealroom.co/blog/2021-the-year-of-deep-tech。近年来,投入深度技术产业的资金快速增长。
BCG和Hello Tomorrow估计⑧Antoine Gourévitch, Massimo Portincaso, Arnaud de la Tour, Nicolas Goeldel, and Usman Chaudhry,Deep Tech and the Great Wave of Innovation (bcg.com)https://www.bcg.com/publications/2021/deep-tech-innovation,对深度科技的投资(包括私人投资、少数股权、并购和IPO)在五年内翻了两番多,从2016年的150亿美元增加到2020年的600多亿美元。每次私人投资事件的平均披露金额从2016年的1300万美元增加到2020年的4400万美元。对早期创业企业而言,2016—2019年,每次投资事件的金额从36万美元增加到200万美元。根据麻省理工学院的风险投资公司The Engine的数据,在2021年的前八个月,风险基金投入了77亿美元用于先进技术初创公司。以孵化数字技术应用企业著称的加速器Y Combinator,也加大了对深度技术企业的投资。在2016年孵化的192家初创公司中,有32家属于深度技术企业(包括9家生物技术,4家无人机开发,3家先进硬件)。同时,企业风险投资(CVC)也加码投资于深度技术企业。BCG的报告《企业风险投资转变方向》中指出,在七个行业的前30家公司中,使用CVC的公司比例从2010年的27%上升到2015年的40%。在同一时期,使用加速器和孵化器的公司比例从2%飙升至44%。
欧洲对深度技术企业的投资热情高涨。2015—2020年,欧洲主要国家对深度技术的风险投资达到350亿欧元(见表1),在其风险投资中占据四分之一⑨数据来源于参见,Dealroom.co,2021: The year of Deep Tech ,https://dealroom.co/blog/2021-the-year-of-deep-tech]。BCG和Natixis探索技术调查发现,90%的欧洲重要企业都有投资于深度技术,在新冠疫情发生之后,78%的公司维持或加快了对深度技术的投资,这与2008年金融危机后资本支出普遍下降形成鲜明对比(据法国外贸银行估计,总体下降8%)。根据Dealroom提供的数据,欧洲深度技术公司现在的总估值为700亿欧元。
表1 欧洲各国对深度技术的投资
深度技术产业融资的渠道。深度技术产业应用前沿科学知识,研发周期长,所需要的融资也来源于多个方面,包括亲友资助、公共资金、大学资助、私人投资者、风投、企业CVC等渠道(见图1)。
图1 深度技术的融资渠道调研结果
从图1可以看出,不同的融资渠道对不同发展阶段的深度技术企业的影响各不相同。在企业初创期,大部分企业从朋友和家人(40%)、公共部门(30%)、大学(20%)处获得资金支持。然而,随着企业的逐步成长,这些部门不再是企业融资的主要来源,仅有2%的企业会在第二轮融资时再去找朋友和家人。公共部门可能成为持续融资的来源,在首轮获得公共资金的支持后,还有不少企业(20%)会继续从公共部门获得资金。
来自各个方面的投资方对深度技术企业融资具有重要意义,这些投资方既会为深度技术企业提供首轮的初始投资(21%),也能够持续提供资金(25%)。而风险投资一般较少提供首期投资(12%),但会持续为深度技术企业提供资金(24%)。企业风投资金(CVC)既会在前期为深度技术企业提供资金(10%),也会为其持续提供资金(17%)。
从总体上看,由于深度技术产业具有技术难度大、研发周期长、超额利益等特点,朋友和家人、公共部门、大学、投资方、风投基金是深度技术产业前期投资的主要来源,而投资方、风投、大学、CVC是深度技术产业持续发展的资金来源。这是因为在前期,深度技术产业的风险较大,基于人际信任的朋友和家人、不追求回报的公共部门和大学,成为前期投资的主要来源。而到后期,各种追求财务收益和战略利益的资金,如投资方、风投、大学、CVC,成为深度技术产业的主要资金来源。
由于深度技术行业的特点,公共部门资金对深度技术产业发展具有重要价值。在欧洲地区,58%的深度技术企业受益于项目的公共资金;公共资金一般很少,超过一半的人认为公共资金占其项目资金的比例不到10%。
天使投资人对深度技术公司具有重要意义,除了提供资金之外,还可能作为深度技术企业家的导师和顾问,提供产品开发、市场拓展以及供应链等方面的指导和支持。超过20%的深度技术初创公司表示受益于天使资本,25%的深度技术公司认为天使投资人是其首选融资合作伙伴。
风险投资在理论上是深度技术公司的重要融资渠道,然而,在实践中,风险投资与深度技术企业在融资过程中容易产生摩擦。35%的尚未获得任何风险投资的初创公司认为,他们未能获得风投资金的重要原因是风投基金不理解他们的愿景和目标;在已经获得风投的企业中,有20%认为与风投基金在愿景与目标方面存在着摩擦。
政策建议
加强对深度技术产业基础问题的研究。深度技术产业是一个复合概念,包括不同行业、不同发展阶段的企业,这些企业所需要的金融支持完全不同。研究表明,对不同的资金而言,投资于深度技术产业的时间维度是有区别的。以风投为例,太早介入和太晚介入都不会获得良好的收益。因此,要通过大量的调研,结合对深度技术产业的理论研究,建立起深度技术企业的特征、分类、识别等相关的指标体系,从而将深度技术企业识别出来,并进行科学分类,以实现对深度技术企业的精准金融支持。
国家和地方政府建立投资于深度技术行业的专项资金。政府设立基金直接投资于深度技术产业正在成为一种趋势。例如,新加坡政府于2016年宣布投入33亿美元设立新加坡创新机构(SGInnovate),其重点就是支持医疗、金融及能源领域的深度技术企业。一是地方及国家层面的各类政府主导的产业投资基金以及国家主权财富基金,应有一部分用于深度技术行业。国际上,不少国家主权财富基金都会投资深度技术企业。二是建立国家耐心资本基金。耐心资本(Patient Capital)是一种长期资本,这类资本一般由公共部门牵头发起,不追求短期回报,而是重点支持一些具有长期价值的项目。2016年,英国政府宣布建立耐心资本制度,并由政府出资25亿英镑成立了不列颠耐心资本(British Patient Capital),由英国商业银行的子公司管理。这一制度为英国的深度技术企业带来了大量资金。我国可借鉴英国的经验,在国家层面成立耐心资本。三是以科研项目等方式,资助深度技术企业进行早期研发。在国家科研基金中,应有一部分支持深度技术企业进行研究与开发。
鼓励天使投资人、企业风险基金(CVC)对深度技术产业进行投资。从国际经验来看,天使投资人对深度技术的资金支持效率最高,是解决深度技术产业早期融资的重要方案。对CVC而言,通过投资于深度技术产业,能够使企业保持在前沿领域;而对深度技术产业而言,引入CVC,能够形成在产品设计、工程化、市场化等方面的长期合作关系,有利于更早实现成功。在政策上,要通过税收减免等方式,支持天使投资人、CVC对深度技术产业进行投资。
鼓励金融机构支持建立深度技术产业发展的科研生态、产业生态。以金融手段支持云计算、人工智能、大数据等新型科研基础设施共享,为深度技术行业的企业使用新型基础设施提供补贴。鼓励基础科研机构与企业界进行深度合作,进行跨学科研究和开放式创新实践,推动政府公共研究机构成果与产业界共享,形成良好的金融生态。支持建立有利于深度技术产业良性发展的产业生态。深度技术产业要将前沿科技产业化,需要有工程化、工业流程、生产线和供应链等方面的专业知识和合作伙伴,以形成良好的产业生态,金融支持要实现从单一企业支持向整个产业生态支持的转变。在这个方面,天使投资、风险基金、PE以及银行信贷资金等可以在多个方面合作,以实现对深度技术产业全生态的金融支持。在需求方面,支持社会各界率先使用深度技术行业的产品,可将现有的“首台套”政策全面应用到深度技术行业。在政府采购方面,可对深度技术行业的产品给予一定的特殊政策支持。