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没有基础研究,何谈产业创新

2020-10-14 山东科大集团 阅读

当前,世界上有两种产业现象值得中国思考:一是高技术产业及关键制造业分布在少数几个国家;二是中国作为世界制造业及高技术产品消费第一大国,除了华为之外没有一家真正意义上的世界级跨国公司,中国汽车产业是典型的代表。为什么存在这两种产业现象?最重要的原因之一是创新能力不是均匀分布的,本文想利用创新链理论和产业创新系统理论来解释这个问题。




一、基础研究是产业创新的根本源头

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基础研究是企业建立竞争优势和现实根本创新的关键来源。国内外汽车及其他行业的先锋企业都十分重视基础研究。


近代世界发展历史表明,国家的创新能力取决于创新链的健全程度。产业创新链由科学、技术、工程和市场组成。为什么创新链包括市场?因为从基于产业导向的科学研究到技术、工程,最后要结晶为终端产品,必须实现商业化和市场化。而这个链条里最关键的是科学或者称基础研究,因为所有产业要想实现根本性创新突破和引领世界,必须在原始创新,即科学端上有所突破。在近300年里,为什么欧美国家能引领关键产业创新并绝对占领全球市场?所有具有竞争力的高科技产业也基本源自于这些国家?这是因为化学、数学和物理学的所有原创理论都产生于这些国家。

中国要想实现崛起、关键产业要建立国际竞争优势,如果在科学和原创理论创新上没有突破是难以做到的。中国的高技术及汽车等制造业大而不强的原因,就是缺少原创理论或原始创新的突破,很多企业过于急功近利,不愿意从事基础研究。要是中国产业光搞技术和工程,是不可能赶超发达国家的。习近平总书记在今年9月11日召开的科学家座谈会上明确指出:“在激烈的国际竞争面前,在单边主义、保护主义上升的大背景下,我们必须走出适合国情的创新路子,特别是要把原始创新能力提升摆在更加突出的位置,努力实现更多‘从0到1’的突破。”他进一步指出,“持之以恒加强基础研究。基础研究是科技创新的源头。我国基础研究虽然取得显著进步,但同国际先进水平的差距还是明显的。我国面临的很多‘卡脖子’技术问题,根子是基础理论研究跟不上,源头和底层的东西没有搞清楚。”

对于企业而言,很多具有世界级影响力的企业,或者具有国际竞争力的大企业都有自己的基础研究。以汽车行业为例,丰田于上世纪40年代中期就成立了物理和化学研究所,并在1960年成立中央研究院,两者的核心职能就是基础研究,这也是丰田能在汽车产业后来居上、极具竞争力的原因所在;通用汽车公司有6个科学办公室,2010年就有约2000名搞基础研究的博士,涉及物理学、化学、数学;德国大众之所以能成为全球汽车业规模第一的企业,也与重视基础研究息息相关,其总部从事基础研究的有6000多人。在中国企业中,华为之所以具有国际竞争力,正是因为其非常重视基础研究,专门建立了2012实验室,在全球聘用了1600多名科学家,其中包括700多名数学家、800多名物理学家、120多名化学家。

当前,我国汽车行业仍然比较浮躁,急功近利的思想比较重,愿意扎实做研究的少,企业老想走捷径。各种论坛和展会此起彼伏,也把很多学者和研究者带飘忽和浮躁了。但中国汽车市场已开始惩罚那些只注重模仿而不进行原始创新的企业,比如众泰、华泰、力帆、海马、博郡、拜腾等。其他企业虽然目前看似发展得还可以,但从长远来看,如果那些先锋汽车企业集团不注重基础研究和原始创新,那么中国汽车产业很难在国际市场上位,大而不强的窘境难以改变。一汽-大众今年与中华环境保护基金会发起的“汽车环保科技创新引领计划”,其资助的对象就是大学和科研,目的就是要从基础研究和原始创新上突破。

二、产学研合作是产业创新的重要机制

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基础研究的性质及其所需要的资源积累,决定了完成基础研究和原始创新不能只靠企业。由于企业的核心目标是占领市场,因此与大学或独立研究机构合作是国内外企业发展基础研究的主要方式。


创新系统理论主张:一个国家的创新能力必须依靠三类创新行动主体,即政府、企业、大学及其他科研机构,这就是创新的“铁三角”。前些年,中国学术界和政府管理部门有个误区,认为企业是惟一的创新主体,这是错误的,因为他们忽略了政府和大学及其他研究机构的角色。这三个主体的功能是不一样的,政府为创新提供创新政策供给,其作用是建立制度和政策引导,并推动大学及其他科研机构和企业进行基础研究,促进产学研合作,美国、日本、欧盟及以色列都是这样做的。企业是科研成果转化的主体,承担着将科研成果转化的职能。IBM公司、苹果公司、丰田公司、华为、一汽-大众等先锋企业都和国内外学术机构进行合作研究,中国很多企业希望大学研究出来的创新成果能马上应用,这是不可能的,国外跨国公司和大学合作主要是基础研究。

大学和其他科研机构提供理论或原理突破及前沿知识和人才培育,并为产业原始创新提供基础。如果我们的大学和院士都去搞技术、工程项目或产业化工作,那么中国将永远无法突破核心技术“卡脖子”问题。在产业演化过程中,大学及研究机构扮演着重要角色,因为它们可以实现及时沟通和交流。大学能够为企业提供基础科学和前沿技术知识,企业同时又将产业的最新需求和工程难题传递给大学,促进大学进一步深化研究。如美国硅谷高科技产业的诞生和发展,就离不开当地斯坦福大学、加州州立大学圣何塞分校及周边的加州大学伯克利分校(美国公立大学第一名)和旧金山分校等大学的贡献;如果没有麻省理工学院、哈佛大学、波士顿大学等一流的研究大学,波士顿不会形成世界领先的生物产业群。

笔者之前提及的“汽车环保创新引领计划”,就是搭建了产学研合作平台,国内主流的工科大学都参与其中,一是要引领汽车科技环保的基础研究,并经过转化最终落地;二是要引领中国大学和科研机构对原创理论的突破。

恩格斯说过:一个民族要想站在科学的顶峰,就一刻也离不开理论思维。希望我国的大学和科研机构不要沦为科研经费的奴隶,要高举理性的火把,为中国原创理论突破和原始创新作出贡献。没有原创理论和原始创新的突破,中国的崛起就是一个美丽的泡影。

三、中国汽车产业需有发展对策

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1.发展基础研究的途径


企业和政府必须深刻认识到,基础研究是产业创新和竞争的根本源头。我国汽车企业要想赶超跨国公司,一定离不开强大的基础研究。没有基础研究,中国汽车企业难以在传统和新兴汽车技术领域实现关键创新突破,也难以真正实现既大又强。

发展基础研究能力主要有两条途径。一是通过自身或与大学、独立研究机构合作。一汽、上汽等有实力的大集团,必须像丰田、通用、奔驰等企业那样,依靠自身资源和能力建立基础研究体系,并在组织结构设计上建立独立的基础研究部门。丰田、通用等跨国公司都设置了若干独立于技术开发中心的基础研究部门。而我国汽车企业一方面对基础研究重视不够,人员规模小;另一方面研究与开发不分,典型做法是基础研究职能混流在技术中心。核心技术突破及重大创新,需要深刻理解技术规律和科学原理才能够实现,由于我国汽车企业基础研究能力十分薄弱,理论和原理上的突破还需要通过产学研合作来完成。

产学研合作也是发达国家技术创新的重要机制,更是目前我国绝大多数汽车企业所应该采用的机制。企业和大学拥有不同的资源与核心能力,产学研合作必须充分发挥各自的优势,绝不能错位,否则难以取长补短,达不到合作应有的效果。

2.产学研合作需走出误区

综上所述,产学研合作必须走出当前我国汽车及其他产业普遍存在的两个误区。

误区一:大学做企业开发的事或产业化工作。大学的核心能力在于基础研究,但我国现有大学汽车研究的主要精力投放在技术研究和工程化上,甚至很多研究机构依靠自身推动研究成果的产业化,由此导致大学基础研究力量和能力严重不足。例如,轻量化涉及的材料科学、电池涉及的电化学、智能汽车涉及的信息学等基础理论研究,我国大学对此的投入和研究注意力还十分薄弱,无法为汽车企业提供有效供给。而发达国家大学绝大多数的首要职能基于人才培养为目标的基础研究;就汽车产业而言,美国和日本的大学主要从事基础研究。美国的麻省理工学院和密歇根大学等工科优势明显的大学,对汽车领域主攻基础前沿的科学研究。德国大学尽管不以学术为第一导向,而是以人才培养及技术应用为主,但国家建立了强大的汽车行业独立机构承担着基础研究任务。中国大学功能的错位,在于把更多精力放在应用技术研究和科研成果产业化上,加之国家还没有建立独立的基础研究机构、企业缺乏基础研究能力,必然使我国汽车核心技术突破所需要的理论支撑难以获得,也导致我国汽车技术难以实现重大原始创新的突破。

误区二:企业委托大学的项目要求能够直接产业化。我国汽车企业在与大学或其他研究机构合作时,核心意图是大学科研成果能够直接应用或产业化,并能迅速推向市场。这种急功近利的理念,不但扭曲了产学研合作应有的机制,而且由于研究目标的取向是直接使用,因此也不可能达到预期成果。因为大学的核心能力是基础研究、技术原理及机理的研究,知识基础、经验能力、设施及财力资源的限制,决定了大学不可能承担工程化和产业化的任务。基于这一点,国外车企委托大学的项目都不要求成果直接产业化,而是通过与大学合作来获得基础研究成果,为后续的技术及产品创新提供基础。所以,我国汽车企业在未来产学研合作上,一定要针对大学和其他研究机构的核心能力确定研究目标,重在获得支撑产品开发和关键创新的前期知识。

3.建立产学研共演机制至关重要

大学功能的错位和企业的急功近利,表明我国汽车领域的产学研合作还没有建立起合理分工、前后衔接的共演机制。因此,中国汽车行业的产学研合作必须建立合理的分工合作机制。

对产学研合作,企业首先需要明确合作什么和怎样合作。前者涉及科研合作成果,后者涉及怎样有效转化。产学研合作成果应该定位在技术原理或技术机理突破上,企业不应期冀科研成果拿过来就能用;而基于技术原理的工程化和产业化能力应该由企业完成,大学也不要力图靠自身能力实现研究成果的工程化或商业化。我国ABS及AMT核心技术的突破案例中,清华大学宋健教授与产业化合作企业就建立了有效的分工机制。在技术原理突破阶段,企业提出需求,具体任务由大学完成;在性能开发的前段由校企配合,中后段以及可靠性突破则由企业自己完成。明确这一点对我国企业十分重要,目前我国校企合作仅仅是为了开发具体产品,而发达国家校企合作主要在基础研究阶段。过去大学搞技术开发实质上是替企业做企业该做但没能力做的事,但随着我国企业技术能力不断增强,校企合作应该逐步向前端的基础研究转移,而不是不分核心技术演化阶段地合作。

随着中国汽车企业进一步发展,越来越需要像华为一样从世界先进国家的大学和研究机构获得基础研究成果,尽管当前此种途径受到美国的阻挠,但从更广阔的时空看仍必须坚持。可以通过两种合作机制:一是在美国以外的发达国家和俄罗斯设立研究机构,聘请当地科学家加盟,而无需将人才引进国内,即“在有凤的地方筑巢,而不是筑巢引凤”。因为一方面很多优秀人才不愿离开故里;另一方面如果离开了其成长环境,“凤凰”可能很快变成了“鸡”。二是聘请科学家作为企业的顾问或学习谷歌推行的科学家休假制度,这样松散的产学研分工机制能够使企业及时、广泛地掌握科技前沿发展信息和知识。

(作者系清华大学汽车发展研究中
心主任李显君

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