孟凡达 乔宝华 秦海林
跟跑型研发机制现已不能适应我国制造业逐步向并跑、领跑转型的创新需求,需要从研发投入结构、创新主体结构、创新载体建设等方面进行深刻变革。
创新是引领发展的第一驱动力,我国科技创新已进入从以跟跑为主转向跟跑和并跑、领跑并存的新阶段。《国家创新驱动发展战略纲要》提出,到2050年,我国要建成世界科技创新强国,成为世界主要的科学中心和创新高地。制造业是科技创新的关键领域,我国制造业还面临着不少问题,比如,创新能力结构性缺陷、基础科学研究短板突出、重大原创性成果缺乏、底层基础技术和基础工艺能力不足,以及关键核心技术受制于人等。
基础研究是制造业创新能力的短板
科技是第一生产力。美国的全球经济地位离不开其信息技术、生物技术、新材料技术、能源技术等高新技术领域的核心竞争力,日本、德国的战后复兴也离不开本国长期的技术积淀。纵观历史汰弱留强的演进,国家竞争的核心能力离不开科技创新的支撑,尤其是基础前沿研究与应用基础研究等高门槛领域。
随着生产要素条件发生变化,我国致力于调整自身在国际产业分工中的地位,当前我国正处于从制造大国向制造强国转变的过程中。
我国基础科学研究短板亟待补齐,具体体现在三个方面。一是基础前沿理论支撑不足。以人工智能领域为例,目前全球人工智能产业形成了美、中两极格局,虽然我国依托海量数据优势在应用层实现追赶,但在基础算法与理论研究方面与美国相比还有相当的差距。二是基础技术创新支撑不足。对比我国汽车产业与高铁产业的发展历程可知,前者所走的弯路在于引进国外先进制造技术与工艺的同时,忽视了研发前端的设计技术、实验技术发展,因此自主创新能力始终未能得到根本提升。三是基础工艺研究支撑不足。以超精密抛光工艺为例,该工艺涉及集成电路、医疗器械、精密模具等诸多领域,但目前抛光机的核心技术仍掌握在美、日两国企业手中,严重制约了我国相关产业的发展。
基础研究短板制约制造业高质量发展。一是从产业链角度看,关键核心技术缺失致使我国产业发展安全受到潜在威胁。以芯片产业为例,从生产成品看,中高端芯片對外依存度过高,如用于手机的光通信领域的光模块、高速(≥25Gbps)光芯片、电芯片全部依赖进口;从制造环节看,我国在制造装备、先进材料等方面短板明显,如高精度光刻机主要由荷兰、日本垄断,光刻胶自给率仅为5%,核心技术被日本垄断。二是从价值链角度看,原始创新乏力导致产业处于价值链低端,比如在服务器领域,曙光、华为、联想等国内厂商占据了主要的整机份额,但产业价值链的大部分利润被国外元器件厂商获得。三是从企业链角度看,由于原始创新能力不足,行业常常陷入低质量的价格竞争,这与家电行业的价格战、互联网企业的补贴战背后的逻辑本质无异。企业重视应用层产品开发而轻视基础层技术探索,勇于市场竞争而怯于创新引领,形成了产业恶性竞争的循环。
基础研究短板的负面效应日趋凸显。从国内环境看,劳动力要素成本抬升与老龄化社会人口结构将难以支撑传统的产业发展模式,同时,技术领域的后发优势将日趋削弱,一方面体现在引进技术的边际效应趋弱,另一方面在于核心技术再难以通过外部引进获取。从国际环境看,我国日益崛起的国际地位将引发美国长期的有针对性的压制,在谋求国际产业分工再调整的过程中,可能面临美国联合其他国家利用技术先发优势与平台化组织构建,对我国进行产业科技的闭环封锁和低端锁定的困境。
跟跑型研发机制不适应制造业创新能力提升的需要
我国基础研究短板的形成,既有起步较晚的客观原因,也是研发机制偏重应用端和实用性的主观因素所致。我国研发机制具有较为明显的跟跑型特征,投入结构、参与主体、组织建设等方面的表现难以适应新形势下的产业创新需求。研发经费投入结构失衡,原始创新支持有待继续加强。从研发投入规模和趋势看, 我国近年来基础研究趋势向好。2010-2016 年,我国研发经费总投入年复合增长率高达11.5%,增速远超OECD国家平均水平,其中基础研究经费增速更是高达14%。从研发投入结构角度看,我国研发投入跟跑型结构特征凸显,侧重与产品开发高度相关的试验发展类别的研发支出,而基础前沿研究、应用基础研究等方面的投入严重偏低。2016年,我国研发经费支出中基础研究与应用研究的占比分别为5.25%、10.27%,远低于OECD主要国家。美国两类经费支出占比分别为16.89%、19.62%,日本分别为12.57%、18.85%,韩国分别为15.97%、22.51%。重视产品开发投入而忽视基础研发投入,是我国依赖技术后发优势而作出的实用主义选择,但随着后发优势的削弱,该研发路径难以为继。
研发参与主体结构失衡,亟须调动企业的研发积极性。从研发经费执行主体结构看,2016年,企业、政府研究机构、高校占比分别为77.46%、15.70%、6.84%,我国企业在研发创新活动中的主体地位得到有效加强。但从企业研发经费的投向结构看,企业参与基础研发意愿不强,且有恶化趋势,企业研发经费在基础研究、应用研究投入比重从2006年的0.64%、7.64%下降至2016年的0.21%、3.04%。对比其他国家,我国企业基础研究、应用研究经费规模和占比严重偏低。从规模看,2016年我国企业基础研究经费仅为美国的3.38%、日本的7.77%、韩国的9.75%,应用研究经费仅为美国的18.41%、日本的49.26%、韩国的78.83%。从占比看,2016年美国企业两项经费占比为6.11%、15.85%,日本为7.46%、16.63%,韩国为11.86%、20.73%,都远高于我国企业。从基础研究的执行部门结构看,2016年我国基础研究经费执行中政府研究机构与高校各占半壁江山,企业仅占3.17%。在韩国和日本,基础研究经费执行中企业占比长期保持在55%以上和40%以上,美国基础研究经费约1/4由企业执行。企业在基础研究过程中的缺位,既弱化了高校、科研院所与市场需求的联系,也造成社会研发资源配置错位,企业在基础研究领域的作用亟待进一步发挥。
研发平台载体发展滞后,技术攻坚资源整合能力不足。我国研发内容逐渐从技术跟踪、引进消化向竞争性、引领性技术探索转变,自主创新、原始创新需要强化研发工作的系统架构能力与资源整合能力。政府背景的科研机构多为事业单位,受体制掣肘而缺乏灵活性,企业研发机构由于利益关联影响了研究的中立性,而非营利组织(NPO)规避了上述主体的弊端,成为有效的资源整合平台。参考国际经验,美国非营利组织执行的研发经费占该国总额的4.07%,英国的该比例为2.06%,日本、韩国分别为1.33%、1.59%;美国艾滋病研究所、日本未来研究所等非营利科研服务组织已具有广泛影响力。我国非营利组织起步相对较晚,在今后制造业创新中心、科技孵化器等平台载体建设中,具有较大的发展空间。
深化研发机制改革,提升制造业创新能力
推动我国建设创新型国家,必须从理念、投入、载体等多维度切入,变革研发机制与产业配套机制,激发释放创新活力。打破社会理念束缚,理顺基础研究发展思路,首先必须扭转跟跑型发展模式下形成的理念桎梏。该理念存在三方面弊端。一是片面强调技术引进,以高成本、风险为由忽视原始创新。实践证明,后发国家科技发展到一定阶段时,依靠市场换不来所需的核心技术。二是误解“引进消化吸收”的路径表述,颠倒了自主创新与引进消化吸收的主辅关系。以高铁产业为例,依靠1958年开始的电气化铁路建设、1978年开始的高速动车组持续研发带来的技术积累,我国才能在引进消化德国、日本的制造技术与工艺的同时,实现技术的快速赶超。三是忽视企业在基础科学研究领域的重要性。高校与研究机构在基础前沿理论探索方面具有研发优势,但应用基础研究特别是基础工艺研究需要大量的试错与经验积累,企业的研发优势凸显,应从体制机制与政策层面激发企业参与基础科学研究的积极性。
优化财政金融支持手段,改善基础研究的输血和造血能力。基础研究需要大量的资金投入以及配套的财政、金融政策作为支撑,要结合研发内容分类施策。一是前瞻性、探索性基础研究。由于前沿探索具有不确定性,而研发成果可能对产业产生颠覆式影响,因此应以财政资金投入为主,吸纳企业及其他社会资金,构建长期稳定的投入支持。二是目的性强、路径明确的应用基础研究。该类研究旨在攻克我国基础工艺、共性技术的短板,因为即使企业具有技术攻关的利益诉求,技术外溢性与投入规模也抑制了个体研发意愿。因此应以企业为研发主力,政府搭建产学研合作平台,以市场化竞争方式提高研发效率,资金支持从以事前补助为主逐步转向以事中、事后奖励为主。
强化创新载体建设,加速推动制造业创新中心等平台工程。做强做优创新中心、产业联盟等平台性载体,是攻克共性技术、快速提升基础技术与工艺的重要途径。一是要发挥平台的整合作用。既往的产学研合作模式是高校或研究机构与某企业合作的一对一模式,现阶段建设的创新中心由企业提出技术需求,平台按需配置联系研发团队,如广工大数控装备协同创新研究院已开展了向研发端资源整合的多对一模式。平台未来可继续整合技术需求端企业资源,通过产权等利益分配机制构建,实现多企业合作攻关、多团队竞争参与的多对多合作模式。二是要发挥平台的第三方身份优势,拓宽政府支持研发的投入渠道。可以效法美国支持非营利性科研服务机构参与基础科学研究,并对该类机构进行大规模财政扶持,从而有效规避世界贸易组织补贴与反补贴协议的規制。