新加坡新生水(NEWater)产业化分析及启示：基于ST视角

欧春尧,刘贻新,张光宇

(1.广东工业大学 管理学院；2.广东工业大学 创新理论与创新管理研究中心，广东 广州 510520)

0 引言

培育以新技术驱动为核心的新兴产业，对于实现绿色技术创新、促进社会经济可持续转型具有重要引擎作用。目前，中国正通过大力实施创新驱动发展战略加快培育新兴产业，推进供给侧结构性改革，提升新兴产业竞争力，以实现经济发展质量变革、效率变革和动力变革。为此，政府制定了一系列重大战略规划，如《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》、《中国落实2030年可持续发展议程创新示范区建设方案》等，旨在通过有效的宏观调控和科学的政策组合设计，加快新兴技术成功培育及相关产业可持续发展。然而，以太阳能光伏、风电设备和生物燃料为代表的新技术产业化历程表明，新技术产业化是一个多主体参与、多要素协同、多阶段衔接的动态复杂过程，一项新技术克服成长阶段中的众多障碍，最终实现产业化及相关产业可持续发展绝非易事：新技术极易受到现有主流技术锁定，而且即使暂时立足主流市场，依然会在现有社会-技术体制中的生产消费模式、产业结构和用户偏好等外部要素相互作用下形成路径依赖[1]。因此，准确把握新技术产业化规律，提高政府政策干预有效性，从而破解当前新技术产业化发展成功率和贡献度不高、政策扶植效果不显著的困境，是当前新技术产业化管理面临的重要问题。准确把握新兴技术产业化培育规律，吸收借鉴国外成功经验，探索符合中国情景的新兴技术产业化培育路径十分迫切。

现有研究集中探讨了技术与体制共同演化视角下新技术产业化发展[2-3]和新兴产业集聚机理、动力机制及空间布局[4-5]，以及近年来国外逐渐兴起的政策组合(Policy Mixes)角度下新技术产业化政策设计及其效率评价问题[6-7]。可以看出，国内外新兴技术产业化研究已有一定积累，但仍存在几个理论缺口：首先，从技术与体制协同演化视角探讨了新技术产业化机理和影响因素，但由于新技术产业化过程具有长期性与复杂性，相关研究仅涉及其中的某个阶段，缺乏全过程分析；其次，新技术产业化是多主体参与、多要素协同、多阶段衔接的复杂过程，不仅关系到新技术自身的变革，还涉及社会-技术系统中诸多要素的影响，而现有文献较少关注技术创新的内生演化过程以及外部环境的作用机制；最后，现有关于政府如何通过政策组合构建新技术“保护空间”(Protected Space)、促进新技术跃迁演化的研究还较为缺乏[8]。为了把握新兴技术产业化规律以提升产业培育成效，为加快发展新兴技术产业化提供技术支持和决策参考，亟需引入新的理论框架进行更为广泛、深入的探索。有鉴于此，本文采用可持续转型(ST)这一国际前沿管理理论，基于社会-技术系统转型的全过程分析视角，构建新兴技术产业化ST分析框架，以新加坡新生水(NEWater)为例，深入剖析产业化运作机理，以揭示政府通过科学设计政策组合有效构建保护空间的作用机理，为我国构建区域产业技术创新体系提供经验借鉴。

1 理论基础

1.1 可持续转型

ST理论是以建立可持续发展的社会-技术系统为目标，针对某项具有发展前景的新技术，建立创新生态位，通过科学设计政策组合，构建保护空间，有目的地引导新技术与市场、产业、政策、文化和消费者等多要素交互作用和协同演化，助力有前景的新技术在创新生态位中“孕育-发展-涌现”，直至促进现有社会-技术体制向新社会-技术系统转型的管理理论[9]。Kemp[10]、Schot[11]和Geels[12]等利用生态位、技术演化和建构性技术评价等理论，对ST理论的核心概念进行全新诠释，逐步完善并拓展了ST理论结构。Smith等[13]指出，ST理论拓展了传统技术创新研究框架，重点阐述了技术创新演进与技术系统外部社会-技术体制的互动关系，侧重探讨“如何在技术创新与社会-技术体制演化初始阶段利用机会，构建并管理新技术的生态位”，以及“如何适应现有社会-技术体制向未来社会-技术体制变迁并作出策略选择”等基本问题，旨在为技术变革、绿色技术创新等重大现实问题提供理论解释和分析工具。鉴于此，如何从可持续转型角度厘清新兴技术产业化演进过程并实施有效管理值得深入探讨。

ST视角下新技术演化路径研究主要包括3个层面：①社会-技术系统，是指影响社会-技术体制和创新生态位发展的外部环境，包括政治意识形态、社会价值观、文化信仰和宏观经济趋势等要素，表征最深层次的社会经济结构关系[14]；②社会-技术体制，是由已形成的技术、产品、知识、期望、用户实践、规则等多维度要素构成的一个连贯且高度相关的稳定结构，在其内部构成要素交互作用下，形成稳定性极强的路径依赖和技术锁定[15]；③创新生态位，生态学视角下的生态位是指，在一个生态系统中，某个种群在特定时空中占据的位置以及与其它种群之间的作用关系。借鉴上述定义，Farla等[16]将创新生态位界定为新技术在社会-技术系统中的特定时空位置及功能关系。

作为社会-技术系统转型过程的关键阶段，创新生态位孕育了变革现有社会-技术体制的“种子”，为新技术成长演化提供“保护空间”。所谓“保护空间”，是指在转型过程中，针对某项有发展前景但尚未占据主流位置的新技术，通过采取特定的机制策略，引导和支持其创新生态位培育与演化[17]，主动为其构建起实验空间。新技术要获取进入市场、参与竞争的初步优势，必须经历创新生态位培育和跃迁，具体分为技术生态位(新技术在原有技术轨道中所处的位置和功能)、市场生态位(新技术形成的新产品在现有主流市场中所占据的位置及其关系，即新技术产品的初始市场)和范式生态位(新技术在现有社会-技术体制中形成一种新的技术范式及其在社会-技术系统中所处的位置和关系)[18]。

1.2 ST视角下新兴技术演化基本模型

可持续转型被描述为复杂且长期的过程，从可持续转型的最新研究看，国外学者综合引入技术、制度、环境维度等比主流创新研究视角更广泛的创新观，如MLP、SNM等，简化了对社会技术系统演化过程分析，能更清晰地解释转型模型和概念。ST理论将社会-技术系统划分为微观创新生态位、中观社会-技术体制和宏观社会-技术景观等层次，其交互过程可描述为：宏观社会-技术景观层面的引导触发了社会-技术体制变革，诱发了创新生态位出现，而创新生态位的“孕育”也会迫使现有社会-技术体制发生渐进式调整；在社会-技术景观和创新生态位双重作用下，体制层面的持续性调整加快了创新生态位“发展”和“涌现”过程，最终形成适应新技术发展规律的新社会-技术体制，此时可以考虑撤离保护空间；当创新生态位和体制均实现与景观匹配时，就完成了社会-技术系统转型[19]。由此形成ST理论视角下新兴技术产业化的基本模型，如图1所示。

图1 ST视角下新兴技术产业化模型

该模型表明，ST视角下的新兴技术产业化是一个多主体参与、多要素协同、多阶段衔接的动态复杂过程[20]。目前国内研究不仅关注到绿色技术创新过程中存在的问题[21]，也对现有社会-技术体制中如技术转移、创新意愿、创新效率等进行了一定探索[22-24]。考虑到新兴技术产业化问题的复杂性以及ST理论对于新兴技术产业化这一长期演化动态过程的适用性，本文以ST理论框架为分析工具，从社会-技术系统外部演进及创新生态位内生演化两个过程入手，深入揭示新兴技术产业化的运作机理。

2 研究设计

2.1 案例选择

本文通过构建一个新兴技术“外部演进—内生演化”的产业化分析框架，揭示新技术与外部环境多层次、多维度、多要素交互作用过程。根据本文研究目的，案例选择必须具有以下特征：企业以高新技术为基础，并已形成一定经济规模；其产业化应用为社会经济发展带来一系列变革；在新技术产业化进程中，外部因素起到重要推动作用。

综合考虑案例企业与研究问题的匹配度，本文认为新加坡NEWater是本文案例研究的理想样本。首先，作为世界性水务创新品牌，NEWater工艺将废水处理与用水相结合，实现水资源循环利用，不仅解决了社会现实问题，其产业发展与科技创新的交互联动还促进了新加坡水科技及产业创新体系形成，引起世界各国广泛关注；其次，新加坡位于马来半岛南部，国土面积小且自然湖泊少，缺乏雨水收集与过滤系统，蓄水能力较弱，缺水现象较为严重。新加坡国内水资源为6亿m3，人均水资源占有量仅有近200m3，人民日常生活和工业发展所需的淡水资源极度匮乏，而NEWater保证了新加坡淡水的持续供应，使其不再成为威胁国家安全和限制经济发展的核心问题[25]；最后，新加坡将“一切为水让路”定为基本国策，致力于推动水科学技术创新体系建设，经过近半个世纪发展，已经建立起规模庞大、技术领先的环境与水务产业，形成了多元化的可持续供水系统，基本摆脱了极端缺水的局面[26]。

2.2 方法与数据

由于新兴技术产业化过程具有长期性与复杂性，目前学界尚未完全掌握对新技术转移转化动态过程进行定量化预判和测度的方法。探索性单案例研究方法正是基于对复杂现象系统的描述与分析，能有效回答“为什么”和“怎么办”的问题。同时，通过对过程进行深入细致的分析，能有效保证研究信度与效度。因此，本文采用探索性单案例研究方法分析新加坡NEWater产业化过程，以检验ST模型的有效性。

本研究以一二手资料结合的方式进行资料获取：一手资料，主要通过半结构化访谈和实地调研获取。笔者团队成员在新加坡访学期间，通过走访新加坡公用事业局(PUB)、NEWater公众接待中心、南洋理工大学相关研究团队等组织机构，收集到大量一手数据；二手资料，围绕政策、市场、技术等三大方面，主要通过搜集、整理相关政府机构报告、企业报告、重要媒体相关资讯报道以及相关学术文献获取。为保证资料数据的准确性，本研究对所得资料进行比对分析，对相关问题进行交叉验证。

2.3 研究框架

在研究框架设计方面，本文对ST视角下的新技术演化基本模型作进一步细化与完善：以创新生态位培育和演化为枢纽，基于保护空间助力创新生态位的作用过程角度，设计一个包含两阶段相衔接的新兴技术产业化ST分析框架，如图2所示。

图2 新兴技术产业化ST分析框架

该分析框架将新兴技术产业化多维度、多层次、多因素的复杂作用过程抽象为两个相互衔接且相互作用的阶段。

(1)创新生态位外部演化阶段。该阶段侧重阐述如何通过管理和控制保护空间，促使创新生态位与现有社会-技术体制、社会-技术系统交互作用、协同发展，逐步形成新兴产业，并变革现有社会-技术体制，实现可持续发展。国外ST学者将社会-技术系统划分为微观创新生态位、中观社会-技术体制和宏观社会-技术系统3个层次[27]，认为创新生态位的“孕育”对现有社会-技术体制产生压力，迫使其进行渐进式调整。来自宏观社会-技术系统层面的引导也会触动社会-技术体制变革，同时诱发创新生态位出现。在创新生态位和社会-技术系统双重压力下，体制层面持续性调整也促使创新生态位“发展”和“涌现”，最终形成适应新技术发展规律的新社会-技术体制，这时可以考虑撤离保护空间。当创新生态位和体制均与景观匹配时，就完成了社会-技术系统转型[28]。

(2)创新生态位内生演进阶段。该阶段侧重分析如何通过有效构建和管理保护空间，助力新技术不同生态位成功培育，以及技术生态位到市场生态位再到范式生态位的顺利跃迁。ST理论提倡为新技术主动构建一个保护空间，通过各参与主体形成的社会网络和提供的学习平台，引导新技术试验和学习，改进其性能和稳定性。同时，提升社会对新技术期望的一致性，使其创新生态位更为稳健和成熟，进而提高创新生态位在现有选择环境下的生存力和竞争力，最终实现创新生态位成长跃迁[29]。一般而言，新技术在创新生态位中的发展可分为五大阶段，即愿景构筑期、技术保护期、项目实验期、创新扩散期、产业培育期等，通过多阶段保护空间的运作以提升新技术成熟度及技术转化成功率。

3 案例分析

3.1 外部演进过程分析

3.1.1 社会-技术系统层

社会-技术系统层是指影响社会-技术体制层和创新生态位发展的外部因素，主要包括政治体制、社会文化和社会经济发展等。随着技术创新对产业发展的影响日益深远，社会经济与市场格局正在发生巨大变革。新加坡根据国家实际需求和未来社会发展趋势，聚焦于颠覆性创新，探索新的经济增长点，不断发展环境技术和清洁能源等技术密集且高附加值的新兴产业。社会-技术系统层主要是渐进式变化，虽然变化十分缓慢，但其一旦发生则会对体制层及创新生态位的动态稳定性产生重大影响并为其提供“机会窗口”。为了解决国内水资源问题，新加坡政府一直致力于培育知识经济、建设国家创新体系，由政府主导投入完善研究设施，积极培育和引进专业人才，旨在进一步推动国内水务产业创新发展，将水务产业打造成为国家支柱产业。

3.1.2 社会-技术体制层

社会-技术体制层是在景观层变化中形成，由用户偏好、知识存量、技术范式等构成的一个联系紧密的网络，并在发展过程中逐渐形成技术锁定和路径依赖效应，进而实现稳定的技术创新路径。新加坡的技术创新体系具有“自上而下”的政府主导特征：最高决策层是一个由总理担任主席的特设机构；贸工部、教育部、卫生部等部门参与相关预算编制和科技研发资金监督；经济发展局和标新局及贸工部下属新科研(A-STAR)、学术研究理事会(AcRC)及医学研究理事会(NMRC)等机构进行项目评选，形成了以政府部门为主导力量，以私人企业(跨国企业为主、本土企业其次)、高校、医院、下属研究所为执行主体的研发体系。之后，政府又相继成立了国家研究基金会(NRF)及研究、创新和企业理事会(RIEC)，为科技创新发展提供宏观层面的战略引领。2016年，新加坡政府专门成立未来经济委员会(Committee on the Future Economy，CFE)、未来经济署(Future Economy Council，FEC)等两大机构，主要负责产业转型蓝图(Industry Transformation Map)制定与执行。此外，专门设置“超前部署的产业联合基金(IAF-PP)”与“空白基金”，持续加强对新兴产业、战略技术领域研发的支撑保障，以培育颠覆性创新、为未来新兴技术发展做准备，进而强化国家科技能力。

3.1.3 创新生态位

创新生态位是颠覆性创新的培育场所，通常以研发实验室、技术示范项目和初始市场等形式为新技术提供保护空间，规避来自体制层的选择压力，进而孕育颠覆性创新的“变异种子”。创新生态位通过技术扩散对体制层产生巨大影响，最终发挥变革作用。新加坡推进新兴技术研发主要依赖“双轨制”研发保障体系，其中一轨是由新加坡工贸部统筹运作的应用型技术研发，另一轨则是由教育部主导的基础性研究。两轨各自进行并交汇于“创新与企业理事会”，由其统一负责两大部门的发展方向规划与战略实施，以及研发进度监督与资金配置[30]。

该创新生态位中还有着众多创新支持主体，新加坡政府通过投资建立风险投机构、引入创新风险投资，大力推进技术转移和产业化，20世纪90年代新加坡政府下拨10亿美元设立科技创业风险投资基金，并实行配额投资计划对企业技术研发进行大额度跟投。例如新加坡商业局面向创业公司实行商业天使项目(BAS)，受到天使投资的企业即可按照1∶2的比例获得政府种子基金资助，该项目有力促进了新技术研发进程，也使得知识产权保护增值工作得以推进。同时，新加坡知识产权局(IPOS)也被纳入金融科技生态建设体系，2014年该机构提出“知识产权融资计划”(IP Financing Scheme)，以政府与银行共担资本风险的方式帮助企业获取知识产权和工业价值。

3.2 内生演化过程分析

基于ST分析框架，新加坡NEWater的发展历程大概可分为愿景构筑期、技术保护期、项目实验期、创新扩散期、产业培育期等5个阶段，具体发展历程如图3所示。

图3 新加坡NEWater发展历程

3.2.1 愿景构筑期

为缓解用水困境，新加坡将淡水资源作为国民经济发展规划的刚性约束指标，制订了最为严格的水资源保护法规，专门设立新加坡公用事业管理局(PUB)这一专门的水务管理机构。同时，不断完善城市污水排放系统，倡导全民节水意识。PUB于1972年颁布了第一份水务发展总蓝图(1972—1992)，提出减少对进口水的依赖、引入非常规水源，以及将污水回用作为解决水资源问题的主要理念和愿景。在构筑愿景后，PUB对污水回用技术路径进行探索，受到1998年海水淡化项目的影响，PUB对二级污水回收利用的可行性进行评估，并于2000年建立了以NEWater出水为主的勿洛污水回用示范厂。其后，依据世界卫生组织饮用水标准进行水质安全性和稳定性测试，证实了该厂生产的NEWater水质安全性优于常规饮用水，引起社会各界广泛关注。

由此可见，发展NEWater以及环境与水务行业是新加坡对于解决淡水资源匮乏的强烈需求及共同愿景所驱。ST理论强调以现实需求为牵引构筑愿景，选择具有较好发展前景的新技术进行培育和转化，为实现共同愿景积极探索创新路径[28]。PUB将污水部门并入环境部，打造环境与水务行业发展委员会(EWI)，以全面制定执行一个新的水资源发展计划，并提出“收集每一滴雨水，收集每一滴污水和多次回用每滴水”。至此，新加坡的水资源政策从依赖进口全面、坚决地转向NEWater开发利用，全国对于NEWater以及环境与水务行业的认知逐步形成，构筑了清晰明确的共同愿景，为随后NEWater产业技术研发与产业化奠定了坚实基础。

3.2.2 技术保护期

NEWater对于膜技术的选择与研发过程长达30年，相关研发人员不断探索优化废水处理方法，其中突破性膜技术创新对于NEWater的发展起到了关键作用。最初由于膜技术前期应用较为粗糙且成本颇高，甚至存在膜污染的问题，所以该技术并未成为水处理主导技术。进入90年代后，膜技术的材料选择与处理工艺取得突破性发展，工艺成本不断降低，新加坡政府立即派遣相关人员赴美学习膜技术在污水再生利用领域的最新应用，如今NEWater已形成完备的工艺流程：①对城市污水进行常规处理，通过微滤或者超滤膜技术单元，把污水中的胶质微粒和细菌等杂质滤掉，降低水的混浊度；②初级过滤污水通过高压反渗透膜挤出，过滤掉盐类、化学物质和病毒，以及95%以上的可溶性杂质；③对从膜中渗透出的二次过滤水进行紫外线消毒，消除剩余的杂质，调整酸碱平衡并获得可循环利用的“新生水”[31]。

新加坡通过该技术路线图、创新政策和研发机制打造了完善的水科技及产业创新体系。在膜技术初步选定后，新加坡政府通过引导大学、研究机构与企业开展产学研合作，持续优化基于膜技术的废水净化技术，绘制出水处理解决方案的技术路线。新加坡国立大学的Neal Chung Tai-Shung团队与MICRODYN-NADIR公司合作，成功制备纳滤中空纤维膜以及平板式和中空纤维膜结构的ABM膜，极大提高了透水率。同时，深化与本土企业合作，促进科学、创新与工程完美结合，实现了一大批本地膜法水处理企业如Hyflux，Suntar,Salcon，Keppel和Sembcorp等的跨越式发展。在此基础上，政府通过向全球发布技术指南，征集先进技术，极大丰富了NEWater的技术采购目录。该项目由政府提供资金支持、现场服务与咨询监督，筛选出的优秀成果可在水厂进行实验，并由相关专家、企业家和风投机构进行过程指导，通过验收的项目即可获得投资，这些举措极大地鼓励了创新型水务企业兴起。

图4 新加坡NEWater工艺流程

由此可见，在技术生态位选择培育过程中，新技术主要通过技术生态位(保护空间)的实验与市场主体建立连接，进而加快生态位跃迁[15]。对于新加坡，首先通过不断试错，识别培育关键技术并制定技术规范；然后，以此为依据绘制清晰的水处理技术路线图指导实践。NEWater最初是以膜技术为基础的污水回用示范项目，结合物理化学手段分析污水回收的可能性。示范项目的成功促使新加坡正式确立了污水回用战略并将膜技术作为关键技术进行重点研发，其技术培育成功的关键在于：20世纪末制订了科学清晰的水处理技术路线图，这在当时的社会背景下，极具超前意识与冒险精神。新加坡由此精准且有效地构建起NEWater技术生态位。虽然膜技术最早应用于美国加州地区的“21世纪水厂”，但只有在新加坡，有赖于国家和人民的现实需求、先进的膜渗透技术与卓越的技术生态位培育体系完美结合，才实现了真正的颠覆性发展应用。

3.2.3 项目试验期

对于新加坡而言，如何以膜技术和膜法水处理作为主导技术和工艺、实现NEWater规模化生产以满足人民用水需求，仍是一个较为复杂的问题，而MBR(膜生物反应器)基于膜技术形成的一个集成化程度更高的水资源可持续再生系统，是NEWater系统研发的重要基础。实验发现MBR反应系统的出水水质等同甚至优于NEWater项目中的原定超滤工序(UF)，在有机物去除方面表现更加稳定和优秀、反渗透膜的通量更大，因此该技术得到政府大力支持并快速得到市场推广与应用。经过技术调整和示范项目测试后，PUB决定在Jurong和Changi两个NEWater水厂进行全尺寸MBR工程应用与示范推广。Jurong NEWater水厂主要处理新加坡工业和市政污水，处理能力约205 000 m3/d，经政府对前端技术进行工艺升级后，其处理能力提升至680 000 m3/d，满足工业回用水标准且成本、能耗与占地面积大幅减少。同时，还建成了最大的NEWater水厂——Changi，该厂经由MBR升级后，水处理能力由原来的800 000 m3/d 提升到920 000 m3/d，有效缓解了生活污水处理压力并从此确立了在NEWater领域的地位。

图5 新加坡NEWater技术路线

为了确保水处理方向的基础研究最终能够投入实际应用，使得有前景的水处理技术成功商业化，新加坡政府建立了一大批研发与技术转化机构，其中最著名的是分离技术应用开发和转换中心(START)。START位于新加坡清洁技术工业园区，该园区是新加坡第一个集聚水处理和绿色技术公司的技术工业园区。作为一家国立机构，START的功能主要包括两个方面：促进技术转移转化、为本国研究机构及水处理公司提供对接。START中心还汇集了多位行业专家，通过在材料、化学品和电气工程领域探寻潜在的颠覆性创新，筛选有前途的突破性技术。新加坡公用事业局(PUB)与新加坡经济发展局(EDB)邀请全球水行业技术供应商和研究机构，为新加坡水处理工艺(技术)和运营发展提供有效解决方案，努力使新加坡成为蓬勃发展的全球水处理中心。2016年，PUB通过水资源竞争研究计划收集了水处理技术创新项目，拨款2 500万美元资助两类项目：新技术开发以及现有实验室规模技术转化应用。技术供应商还可通过申请资金进一步对新技术进行开发和商业化，如压力延迟膜技术(PRO)、仿生膜技术和水处理技术、监测下水道污染物的微生物电化学传感器(MES)系统等均是成功典范。

可见，新加坡在实验项目构建与扩大阶段，针对技术研发及转化施行了大量鼓励措施。因为一项新技术从R&D走向市场，即ST理论中新技术从技术生态位成功跃迁到市场生态位阶段，极容易陷入“死亡之谷”而夭折。因此，ST强调通过社会实验项目助力新技术跃迁。新加坡通过构建与推广NEWater实验项目确定核心技术，同时建立新型研发机构加强技术与市场对接，并由政府引导新技术产业化及推广应用，有力促进了NEWater产业化发展，提升了新加坡在水技术商业化领域的全球地位。

3.2.4 创新扩散期

为了使民众对水质量安全树立信心，2002年，时任新加坡总理吴作栋在37周年国庆活动序幕上率先饮用了NEWater，宣布NEWater正式成为新加坡饮用水，也宣告了NEWater市场在新加坡正式确立。1997-2008年，新加坡政府通过媒体发布了223篇相关报道，推出“ABC水资源学习通道计划”等公共教育计划，还启动了NEWater社会沟通计划，包括NEWater工艺流程介绍、设立NEWater接待和体验中心等。同时，不断完善配套设施建设，利用集中输送和统一处理的运作方式降低NEWater的工艺要求和技术成本，让NEWater价格始终稳定在大众可接受的范围内，这也是其迅速进入并占领市场的原因。

新加坡在促进NEWater商业模式形成过程中，采用当时国际流行的PPP模式，结合本国实际，拓展形成了DBOO(Design-Build-Own-Operate)，即设计-建设-拥有-经营模式：采取PPP模式进行水处理工程建设，在水处理主导技术和工艺流程形成范式的前提下，利用DBOO模式积极引导本地相关企业参与推广[26]。通过前期项目试验和后续水厂技术集成，新加坡本土企业积累了宝贵的工程设计和管理运营经验。在NEWater工艺的基础上，吸收和整合国外先进技术，培育良好的产业基础，NEWater供水量继续增加，2006年达到新加坡总供水量的10%。此后，政府采用同一模式建造了两个更大的新生水厂，使得新城水供给达到了城市用水量的30%。

资料来源：PUB演讲资料

由此可见，随着生态位不断培育与成熟，新技术在市场中得以扩散并占据一定的市场生态位，原有保护空间开始撤离。如何让新技术通过自身发展取代现有产品并建立可持续的技术创新体系，成为市场确立和商业模式形成阶段亟需解决的问题。新加坡通过创造各种体验教育引导建立公众认知、积极扶持和推广环保新技术，以政府为主导积极促进新技术商业化，很大程度上改变了新加坡公众对NEWater乃至整个水行业的认知，为NEWater后续商业化运作起到强有力的支撑作用。同时，新加坡政府通过施行PPP+DBOO商业模式，既保证了技术标准化，又实现了较好的成本质量，促进当地企业快速发展。这种具有新加坡特色的商业运作模式为NEWater技术转化和市场推广提供了强大支撑，该模式也成为国际水处理行业商业化模式的典范。

3.2.5 产业培育期

为了保证其产业规划顺利实施，新加坡政府成立了环境及水务业发展理事会(EWI)，主要负责制定中长期发展战略和监督规划实施进展，并先后投入4.6亿新元用于资助环境与水务产业创新能力建设以及新技术(尤其是颠覆性创新技术)产业化发展，形成了具有国家特色的技术研发和产业化模式，有效保障了环境与水务产业快速发展及产业集群建设不断壮大。2015年，新加坡成功引进近180家国际水行业知名企业及26家水研究机构，包括美国的GE、日本的Nitto Denke、 德国的Siemens及法国的Veolia等，为国民生产总值贡献了近17亿新元，创造了1.1万个就业岗位。得益于水科技研发体系建设以及NEWater工程的快速实施，新加坡环境与水务产业快速发展，再加上政府坚持推进NEWater品牌国际化，成功吸引了全球知名企业在新加坡设立运营公司或研发中心，使得NEWater产业不断扩张、辐射至整个东南亚地区。

由此可见，随着市场生态位逐渐稳固以及市场竞争力进一步提升，主导产业及相关支持性行业得以快速发展，NEWater已经成功脱离保护空间，并进入新的发展阶段，即参与主流市场竞争，进而促进新的技术范式变迁。

4 结语

4.1 结论及启示

研究发现，新加坡政府主导与市场决定共同发力，打造了国际一流的创新生态环境，同时充分整合全球创新资源，构建起完善的新兴技术产业化体系，实现从极端缺水国家向世界水务行业领导者转变、向国际水务科技创新中心跨越，更将NEWater建设成为国家品牌和再生水工程领域内的亚洲典范。通过梳理新加坡NEWater产业化的成功经验，得到如下启示：

(1)政府部门对技术创新的政策引导与环境打造，促使新兴技术高效研发、突破与转化。从NEWater案例可以看出，为了保证技术创新行为的持续性，需要政府根据技术研发实际情况完善顶层设计，加大对于新兴技术的政策支持力度，为其构建技术保护空间，使技术研发转化在一个相对稳定且隔绝的生态位中进行，进而提升颠覆性创新孕育及发展的可能性。地方政府应立足于现实需求，成立类似PUB、EWI等技术创新管理机构，定位于前瞻性的颠覆性技术研发管理和规划超前部署，依托创新政策为新技术打造政策保护空间，使其在技术领域选择和新概念征集方面拥有更多的路径参考与试错机会，有效提升技术研发及产业化成功率。

(2)创新生态系统内部各成员合作，共同促进新兴技术产业化。NEWater的成功同样离不开新加坡政府在打造创新生态系统、构建战略保护空间上作出的努力。新加坡以政府部门为核心，连接企业、高校、研究所、银行和风投机构等主体，建立了开放型科技创新体系，为NEWater发展提供全方位战略指导与创新支持。中国可以借鉴其做法，充分联系政产学研各创新主体，整合创新资源，搭建多层次协同创新平台，持续优化创新生态系统，进而促进科研成果转化。同时，完善科研成果评价体系，重视技术转化实际效果，给予科研人员创业咨询、企业兼职方面更大的自主权，营造良好的创新氛围。

(3)核心企业对于新技术的创新演化有着决定性作用。新兴技术产业化是一个动态过程，涉及的资源、要素等复杂多样，创新预判和微调又是孕育技术创新的关键所在。因此，要改变创新研发效能低下的窘境，就必须形成以核心企业为关键的常态化项目运作机制，为其提供包容失败的宽松环境以及长期稳定的经费支持，鼓励研发人员大胆创新、敢于试错。新加坡十分重视优化科技项目资助体系以及提升本土企业自主创新能力。例如，NEWater招标对象不限定为本土企业，还通过引进外来企业的方式引导良性竞争，不断整合全球创新资源以加快关键技术研发。对于我国来说，特殊科技项目的管理和经费分配应当适当简化流程，提升核心企业在遴选识别关键技术及决策方面的自主权，在项目中实施竞争性筛选和过程性评估。提升对于初创企业发展的重视程度，灵活运用多种产业政策，充分调动全社会创新力量，鼓励中小微企业进行技术研发。同时，进一步加强知识产权保护，对初创型企业给予税收优惠、创新补贴等政策支持。

4.2 理论贡献及研究展望

本文基于ST理论，构建了一个针对新兴技术产业化的分析框架，以新加坡NEWater为例对其动态演化过程进行案例分析，检验了ST模型的有效性。理论贡献如下：

(1)以往ST研究大多是从宏观层面对技术演化过程进行分析，主要探讨“技术-环境”下社会-技术系统层面的转变，缺乏对微观层面新技术内部演化的关注[11-13]。本文运用ST理论分析新兴技术产业化过程，不仅分析其在社会-技术系统中的外部演化特征，也对微观层级技术在创新生态位中的内部演化进行研究，进一步印证了ST理论的核心观点，较好地结合了MLP与SNM理论在新技术演化轨迹研究中的运用，为新技术产业化发展提供了更为广泛的研究视角。

(2)部分学者基于MLP框架对技术转型的演化维度进行了层次划分，并从多个空间维度对具体案例进行分析[17-18]，本文在此基础上对ST分析框架的时间维度进行进一步划分，将创新生态位划分为愿景构筑期、技术保护期、项目实验期、创新扩散期和产业培育期等阶段，由此对新技术产业化的ST分析框架进行了拓展延伸。

(3)当前国外学者运用ST理论，对各种情境下新兴产业培育和能源系统转换等案例进行深入研究积累了丰富的成果[32-33]，但国内对于该理论的关注则相对较少，缺乏对ST理论及其方法的及时跟踪和理论梳理。当前中国正处于绿色低碳转型发展的重要阶段，ST理论正为结合现实情景开展新兴技术产业化研究提供了创新的研究视角与科学的分析工具，本文在梳理ST理论和保护空间的核心观点、重要成果的基础上，有效运用ST框架分析了世界水科技创新品牌——NEWater的产业化过程，总结其发展过程中的经验启示，就如何实现新技术产业化可持续发展、加快实现社会-技术系统转型等问题进行了有益探索。

本文通过构建ST理论模型对新加坡NEWater进行了单案例研究，初步探讨了新技术在ST分析框架下的动态演化过程，但由于理论模型的复杂性以及篇幅所限，研究存在一定的局限性。未来研究可从丰富案例样本入手，选取国内典型企业或技术为样本进行ST分析框架下创新演化特征的横向比较；亦可选择一个或数个典型案例进行扎根研究，探索中国情境下新技术创新演化的特征变量及主要过程，以检验并丰富ST理论模型。