中国“卡脖子”技术研究述评

曹宇轩，粟 锋

(1.广西民族大学 政治与公共管理学院，南宁 530006；2.湖南理工学院 马克思主义学院，湖南 岳阳 414006)

改革开放以来中国取得举世瞩目的经济社会发展成就，充分证实邓小平同志关于“科学技术是第一生产力”的智慧洞见。2013年习近平总书记在十八届中央政治局第九次集体学习会上批驳了“科技创新对经济社会发展是远水解不了近渴”的观点，提出“更好发挥自己的优势，在关键领域、‘卡脖子’的地方下功夫”[1]。“卡脖子”表义是指事物的弱点和要害部位，又可引申为事物从量变向质变跃迁的关键节点。“卡脖子”技术(Bottleneck Technology,BNT)较早在“科技创新服务经济社会发展”的语境中使用，如时任副总理李克强2009年视察广西柳工时强调“卡脖子”技术实现创新突破，才能提高产品效益和利润[2]。尽管中国基础科学研究和工业制造业已有长足进步，部分尖端技术领跑世界，但是作为一个后发工业国家，新中国自成立以来就不断遭遇西方国家经济制裁和科技封锁，由“科技大国”向“科技强国”转型亟须提升原始创新能力。步入新时代，硬核的科技实力是中国应对世界百年未来之大变局、统筹中华民族伟大复兴战略全局的“国之重器”。随着科技全球化受挫和中国外部环境变化，国内专家学者站在国家安全与发展的新高度掀起“卡脖子”技术研究的新热潮。评估“卡脖子”技术竞争态势和研究概况，服务国家关键核心技术创新，是新时代国家竞争情报的重要使命[3]。目前学界尚未对“卡脖子”技术研究进行系统总结。本文归纳“卡脖子”技术研究的提出背景、科学内涵、现实挑战和战略路径，以期为深化“卡脖子”技术研究、破解“卡脖子”难题提供参考。

1 研究设计

高质量研究成果具有鲜明的问题意识和现实导向。本文采用系统性文献综述方法，尝试搜集能够回答“卡脖子”技术何以兴起、如何识别、“卡”在何处、如何破解4个基本问题的代表性文献，通过对特定主题的文献荟萃凸显“卡脖子”技术研究的问题意识，以期集思广益，为“卡脖子”技术攻关提供比较全面的研究参考。首先，检索文献。中国期刊数据库内容基本重叠，其中知网(CNKI)的期刊论文覆盖面全、使用率高。特选定知网作为文献数据库，以“卡脖子OR卡脖子技术OR关键核心技术”作为主题检索项，将文献来源设为“北大核心”和“CSSCI”，检索时间为2022年3月10日，初步检索出相关论文387篇。其次，筛选文献。筛选的核心标准是至少能够回答“卡脖子”技术何以兴起、如何识别、“卡”在何处、如何破解其中1个基本问题。通过阅读论文摘要、回溯检索参考文献，剔除掉“序”“书评”“专栏介绍”“成果简介”和“会议简讯”等，确定262篇期刊论文样本。最后分析文献。利用“微词云”软件对论文样本的摘要、关键词等进行分词处理，抓取文字总数为89 526，分词总数为4 676，设置词频数大于25次，得到70个高频词，绘制“卡脖子”技术研究词云图(图1)。

图1 “卡脖子”技术研究词云图

词云图直观地反映了“卡脖子”技术研究概况。“卡脖子”“关键技术”是频次最高的主题词。根据词频统计，与“何以兴起”相关的高频词有“全球”(72次)、“安全”(62次)、“国际”(60次)、“竞争”(61次)、“风险”(36次)、“美国”(28次)等。与“如何识别”相关的高频词有“专利”(110次)、“数据”(67次)、“模型”(40次)、“情报”(26次)等。与“卡”在何处相关的高频词有“创新能力”(100次)、“产业链”(85次)、“制造业”(64次)、“人才”(33次)等。与“如何破解”相关的高频词有“技术创新”(96次)、“举国体制”(77次)、“攻关”(65次)、“产学研”(39次)等。词频统计表与4个特定问题基本契合，说明文献样本具有代表性，筛选标准和过程是科学可靠的。

2 “卡脖子”技术研究何以兴起

2.1 “卡脖子”技术直接影响国家安全与发展的战略全局

习近平强调“关键核心技术是国之重器，对推动我国经济高质量发展、保障国家安全都具有十分重要的意义”[4]。首先从技术进程来看，中国“卡脖子”技术瓶颈是国家战略科技力量“从无到有”“从有到强”的历史产物。对于实施“追赶战略”的后发国家，在“将强而未强、将超而未超”的关键节点必然被科技创新强国“卡脖子”。王昶等从智能制造关键新材料的研发脉络总结了新兴国家技术外部依赖的阶段性特征，分为效益逻辑主导的进入期(以市场换技术)、价值逻辑主导的追赶期(二次创新)、安全逻辑主导的跨越期(国产替代)[5]。其次，从技术功能实现来看，科学技术的本质是社会生产力，科技进步是现代国家GDP增长的核心引擎，中国科技进步贡献率已从21世纪初的39%到2020年超过60%，但是与发达国家相比仍有较大差距[6]；同时“卡脖子”技术与国家安全高度相关，2006年就有学者指出霸权国家和垄断公司通过控制技术、品牌和资本对新兴国家实施全球产业链“低端锁定”，掌握关键核心技术是国内企业自主发展的前提，更是国家政治独立的物质基础，“只有技术自主，才能经济自主，也才有政治独立”[7]。最后，从现实层面看，中国经过长期技术追赶，国际市场价值链分工的地位不断攀升，迈进安全逻辑主导的科技跨越期，“卡脖子”技术瓶颈在客观上是国内产业链“回缩”“断供”的隐患，不能对“卡脖子”技术进行创新突破，中国开启全面建设社会主义现代化国家的新征程就有受阻的风险。

2.2 中美贸易战更加凸显“卡脖子”技术的极端重要性

2018年美国特朗普政府以“巨大的贸易逆差”为借口对华发动贸易战，要求中国停止“奖出限入”的倾销政策，取消“中国制造2025”政府奖补计划。美国发动贸易战的理由是根本站不住脚的。根据亚当·斯密的比较优势理论，国际贸易是基于比较优势的国际分工和商品交换，中国比较优势在于中低端劳动密集型产业，美国比较优势在于高端技术密集型产业，中美贸易逆差产生的根本原因在于中国持续为美国提供物美价廉的工业制成品，美国却长期对华实施歧视性的技术出口管制[8]。美国对华贸易战迅速演变为科技战，白宫相继对中国中兴通讯、华为技术公司等高新企业进行制裁，对芯片等关键技术和材料实施封锁，以“国家安全”的名义制定出口管制“实体清单”，干预中国企业对人工智能、5G、半导体等“敏感领域”的海外投资并购活动[9]。美国加强对中国高新技术产业的各种限制，无助于改变中美贸易逆差的基本结构，事实上特朗普执政后期中美贸易逆差不降反升。拜登政府基本继承特朗普“对华强硬”的政策遗产，美国声称发动贸易战是为了减少逆差，核心意图仍是打压中国关键核心技术的发展势头。关键核心技术被“卡脖子”代价极其惨痛，仅以中兴通讯为例，被课以14亿美元罚金，期间股价最大跌幅达60%以上。中美贸易战把中国潜在的“卡脖子”技术风险充分暴露出来，掌握科技发展主动权、实现科技安全，才能保障国家经济安全和其他各个方面安全。《科技日报》对35项“卡脖子”技术进行系列报道，不仅引发社会大众广泛关注，国内专家学者也都认为“卡脖子”技术研究是一项紧迫而尤有必要的系统工程。

3 “卡脖子”技术如何识别

3.1 “卡脖子”技术的概念辨析

从近15年高新技术研究文献来看，前沿技术、共性技术、战略新兴技术、颠覆性技术、关键核心技术、“卡脖子”技术先后获得学界重点关注。目前，国内学者对“卡脖子”技术的定义尚未完全达成一致，研究者从不同视角对“卡脖子”技术进行解读，与其他相关术语建立联系形成概念群(表1)，集中在商业应用、高科技垄断和国家战略3个层面。一是基于技术的商业应用视角，汤志伟等认为“卡脖子”技术可以驱动产业技术高级化、产业链现代化，是全球供应链中难以替代的高附加价值稀缺技术[10]。二是从高科技竞争视角，周琪认为大国竞争正在信息技术革命中激烈展开，自特朗普政府执政以来美国把高科技竞争视为一场“新军备竞赛”[11]，杨玉良强调“卡脖子”技术是大国竞争下的中国概念，是“中国尚未掌握”“对中国形成技术垄断”且“断供中国”的关键核心技术[12]。三是基于国家战略视角，张治河等援引中国科学院院长白春礼的观点，把“卡脖子”技术分为短期亟待攻克和未来需要长远布局的关键核心技术[13]。对于“卡脖子”技术与常用术语的关系，“卡脖子”技术与关键核心技术的概念最为贴近，关键核心技术是“卡脖子”技术的必要不充分条件，“卡脖子”技术表明垄断国已经把关键核心技术作为遏制战略竞争对手的特殊手段。“卡脖子”技术是战略新兴技术和前沿技术的创新基础，是各个技术领域难以避开的关键技术，往往属于共性技术。“卡脖子”技术与颠覆性技术形成互补，颠覆性技术尚未应用成熟，但是具备改写技术标准和产业竞争模式的潜力，可以尝试以颠覆性技术创新替代“卡脖子”技术[14]。综合以上观点，本文认为“卡脖子”技术是产业链规模化应用、垄断国能够施加管制和封锁、需求国创新突破难度大的关键核心技术。

表1 “卡脖子”技术及相关术语

3.2 “卡脖子”技术的识别方法

技术竞争情报是科技情报工作的核心组成部分，包括传统的技术分析、技术环境分析和科技信息服务，也与时俱进地发展出基于大数据的技术预见、技术竞争策略制定和量化分析服务。国家科技竞争情报在宏观上分为“态势觉察”“态势理解”和“态势投射”3个环节[15]，“卡脖子”技术识别也遵循相应的科技情报工作流程(图2)。

图2 基于态势感知的“卡脖子”技术识别模型

1)态势觉察是从公开信息源等多种渠道搜集情报并建立信息库，“卡脖子”技术可以直观地从垄断国实施技术管制、封锁的行为信息中整合出来。杨宇田等分析列入美国出口管制实体清单的中国企事业单位，发现中国“卡脖子”技术领域集中在电子技术、计算机技术、通信与信息安全技术、传感器和激光技术等[16]。态势觉察依赖特定行业专家对相关信息的解读，通常需要使用德尔菲法，2018年《科技日报》系列报道就是“中兴事件”爆发以后顶尖科学家对“卡脖子”技术的一次“头脑风暴”。

2)态势理解是对信息库进行实证分析，借助数据分析方法实现信息到知识的转化，明确“卡脖子”技术的研发轨迹、竞争态势以及技术特征，文献计量和专利分析法的使用较为普遍，旨在建立文献信息特征与“卡脖子”技术领域竞争态势的关联，如马兰梦等采用文献计量对光刻领域40 637篇论文分析，揭示“光刻制造”的国际竞争趋势和中国技术布局[17]。

3)态势投射直接服务决策者制定技术竞争策略，注重生成“卡脖子”技术识别的情报产品，多使用结构模型和多维指标评估法。董坤等在专利分析基础上构建模型识别山东省区块链产业的潜在BNT(“卡脖子”技术)，根据区块链产业BNT轻重程度、竞争主体和突破可行性，为政府制定产业政策提供建议[18]；杨斌设计“卡脖子”技术指标评估体系，从国家战略竞争性、关键核心技术、产业安全性、技术差距等4个维度进行赋权，为决策者遴选出电子材料领域的“卡脖子”技术[19]。

4 “卡脖子”技术“卡”在何处

国内专家学者对“卡脖子”技术“卡”在何处进行探究，涉及技术生命周期和技术创新各个环节。经济学家青木昌彦认为模块化思维对技术创新、产业变革具有决定性意义，可谓工业革命和经济发展的灵魂[20]。本文对“卡脖子”技术困境成因研究进行总结，主要依据是基于官产学研的“卡脖子”技术模块化分析(图3)。

图3 基于官产学研的“卡脖子”技术模块化分析

1)政策机制不完善。辜胜阻等认为“卡脖子”技术困境与政府职能失调具有强关联，包括科技成果产权激励机制和科研评价机制不完善、科研项目和经费管理繁文缛节多、推动企业参与技术创新机制不健全等[21]。苏敬勤强调“卡脖子”技术首先意味着重点产业和关键技术领域未能超前布局，由于中国创新体系建设滞后，政府未能引导产学研深度融合，倾向用“奖补减税”的产业政策支持国有企业和规模以上企业，没有调动中小企业创新积极性，缺少产业创新联盟[22]。

2)基础研究不扎实。杨柳春等认为“卡脖子”技术起因是“卡脑子”，科研工作者不够重视科学原创和基础研究，特别是深层次关键的科学问题[23]。王英俭强调中国“卡脖子”技术大部分属于“不是不能造，而是造的不够好”，共性问题是关键材料、器件等方面的基础科学数据和技术工艺不扎实[24]。

3)人才培养不到位。“卡脖子”技术攻关需要钱学森先生那样具备前瞻性判断力、跨学科理解力、大兵团作战领导力的战略科学家。同样，熟练的产业工人也尤为重要，充足的产业工人后备军才会涌现高级技工、高级工程师等创新中坚力量。高校作为人才的蓄水池，目前应用型人才培养与企业生产实际存在脱节，忽视技术科学学科建设以及科技情报咨询服务[25]。

4)产业发展不均衡。张杰发现“卡脖子”技术核心障碍因素是工业制造业的长期相对低利润率，大量产业资金进入房地产及其附属产业削弱了实体经济部门依靠技术创新获取盈利的意愿，中国产业结构被低技术创新密集度行业束缚[26]。王文军等则以中国低碳技术发展历程为案例，强调中国企业依靠劳动力成本优势，遵循“产品设计、加工示范→市场开发、创造品牌”的发展路线，“科学研究、技术研发和集成”落后于产业应用，未形成完整的技术/产业良性循环[27]。

5 “卡脖子”技术如何破解

5.1 突破“卡脖子”技术的域外经验

学界注重借鉴“卡脖子”技术突破的国际经验，重点分析个别国家破解“卡脖子”技术困境的历史经验，同时关注主要国家关键核心技术创新的整体布局和发展思路。李慧敏等考察日本贸易、金融、科技等领域受美国打压后于20世纪80年代实施“技术立国”战略，一是政府聚焦关键核心技术领域制定大型研发计划，吸引国立科研机构、高校和企业联合技术攻关，如“月光计划”“日光计划”等；二是完善支撑国家创新体系的法律制度，如《基础技术研究顺畅化法》(1986)；三是提高国家创新体系的兼容性和开放性，使政府政策激励与国际接轨，免受国际规则制裁，如《共同研究开发的反垄断法指南》(1993)[28]。日本“技术立国”战略卓有成效，在半导体、机器人、工程器械等领域取得核心技术优势，接连斩获诺贝尔奖。李维维等对美日两国关键核心技术攻关机制中的政府角色进行比较分析，其共同经验是以合理高效的政府干预促进政府与市场协同，包括“创新网络构建—运行”的组织机制、激励机制、共享机制和协调机制等[29]。李林等认为国家政策干预是美、德、日等工业强国保持先进制造业技术优势的主要因素，美国严密的国家实验室体系、德国超前的制造业产业计划、日本持续的技术融资扶持措施值得中国借鉴[30]。

5.2 优化“卡脖子”技术的顶层设计

现有文献对“卡脖子”技术的顶层设计研究集中在新型举国体制的阐释。针对“卡脖子”技术困境，需要推进科技政策转型，十九届四中全会明确提出“加快建设创新型国家，强化国家战略科技力量，构建社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制”。举国体制最初是我国竞技体育领域的常用术语，强调发挥社会主义制度集中力量办大事的优势。陈劲等认为新型举国体制是面向新时代的科技治理结构和管理体制，把有限的经济社会资源集中向“卡脖子”技术领域进行优先配置，组建新型研发机构(如国家实验室)，启动一批重大战略性创新工程，调动全社会、各区域、各行业联合攻坚，实现从0到1式的原创性科技成果不断涌现[31]。曾宪奎把新型举国体制放在新发展格局来考量，保证国内大循环主体地位必须改变关键核心技术过度依赖国外的局面，但是也并非计划经济时代的技术攻关模式，坚持集中统筹与自由创新相统一、成本与收益相统一、科层性与灵活性相统一[32]。刘戒骄等考察科技攻关举国体制在我国的演变，指出“十四五”规划提出新型举国体制就是在适应外部环境和发展阶段变化，用好政府“有形之手”，更新“市场换技术”“造不如买”等不合时宜的观念，促进科技系统与市场体系的衔接与融合[33]。

5.3 加强“卡脖子”技术的主体协同

目前对“卡脖子”技术的主体协同研究既有对“官产学研”某一具体层面的集中考察，也有基于“官产学研”较为全面的融通分析。毛蕴诗等在“产”的层面重点分析企业如何集中力量实现“中国制造”向“中国创造”转型，一是利用合资企业技术研发平台，汇集特定行业的前沿创新力量，二是共享研发资源，组建国内技术创新联盟，促进军民融合发展和双向转化，三是牵头成立国际技术创新联盟，构建符合中国国情的自主研发体系[34]。余江等在“研”的层面提出优化“卡脖子”技术突破的组织模式，国家科研机构、研究型高校和创新型领军企业要规避重复投入和碎片化成果堆砌，面向国家战略任务进行跨单位团队实质性整合，探索跨研究单元合作的人员考核、成果互认和激励机制[35]。陈劲等从“官产学研”融通创新视角思考如何破解“卡脖子”技术瓶颈，包括制度与政策的融通、创新主体融通、组织载体融通3个维度，即做好产业政策和创新政策的衔接融通，形成央地协同互补机制，构建“国有企业+民营企业”协同共进的大中小企业融通创新联盟，以“政策链+产业链+研发链+人才链+资金链”全链条融通为着力点，培育面向“卡脖子”技术攻关和产业化应用的新型研发机构[36]。

5.4 营造“卡脖子”技术的创新环境

根据区域经济研究学派的观点，创新环境是由创新主体、创新生态以及创新行为所产生的协同作用。国内学界对“卡脖子”技术创新环境研究的成果较少，代表性文献把“卡脖子”技术创新环境与中国外部环境、行业竞争环境进行嵌入性研究。基于“卡脖子”技术创新的外部环境变化，张志强等认为技术创新要适应双循环新发展格局，变革“卡脖子”技术创新科技支撑体系，充分汲取组织内外部的知识要素与创新资源，及时调整外源式资源获取型和外部化的外向型开放式创新模式，瞄准信息网络通信、生命医疗、高端制造、先进材料、国防军工等关键领域深化内生型开放式创新，推动内向型开放式创新和内向型开放式创新融合发展[37]。基于“卡脖子”技术创新的行业竞争环境，郭燕青等运用生态学小生境理论拟合技术创新演化过程，充分发挥市场、基础设施、创新战略、企业家精神4个积极因素，建立相应的创新环境，在萌发期提供互动性、开放性、集约性的孵化空间，促进知识产权向技术创新转化，在胚胎期构建资源共享、风险共担、优势互补的战略合作联盟，在原型期对核心组织建立保护机制，通过核心组织的有效控制主导技术创新网络，在成长期建立“专门市场”提升核心技术的商用生存适应性[38]。

6 结语

与传统综述方法相比，系统性文献综述预先设定标准对文献进行筛选、分析，形成围绕特定问题的研究文本部落，其结果更为全面、科学[39]。本文是对中国“卡脖子”技术研究的系统性文献综述，用何以兴起、如何识别、卡在何处、如何破解4个问题串接起“卡脖子”技术研究的逻辑主线。①“卡脖子”技术在客观上表明我国迈进安全逻辑主导的科技跨越期，国家战略科技力量“将强而未强、将超而未超”，中美贸易战把“卡脖子”技术问题更明确地揭示出来，导致“卡脖子”技术研究的学术关注激增。②学界关于“卡脖子”技术内涵的认识仍有一些差异，本文对“卡脖子”技术与常用术语进行辨析，认为“卡脖子”技术是产业链规模化应用、垄断国能够施加管制和封锁、需求国创新突破难度大的关键核心技术。基于态势感知的“卡脖子”技术识别模型，可以通过分析垄断国出口管制清单、运用德尔菲法、文献计量法、专利分析法、结构模型和测度模型等识别“卡脖子”技术。③基于官产学研的“卡脖子”技术模块化分析，“卡脖子”技术困境的成因集中在政策机制、基础研究、人才培养和产业布局4个方面，研究者对每个方面的具体问题进行了讨论。④学界提出破解“卡脖子”技术的4个思路，包括借鉴国际经验、优化“卡脖子”技术的顶层设计、加强“卡脖子”技术的主体协同、营造“卡脖子”技术的创新环境。

通过以上研究发现，从中美贸易战开启大国竞争时代序幕以来，“卡脖子”技术已成为国内颇受关注的研究热点，诸多学者均认为“卡脖子”技术事关国家安全与发展的战略全局，但是总体上来说“卡脖子”技术研究还是有待深入的领域，代表性文献不多，大量研究仅是应景式的浅层讨论，后续研究要加强对4个基本问题的整体分析，拓展“卡脖子”技术的研究方向。①对4个基本问题的整体分析、联立分析是深挖“卡脖子”技术研究的现实需要。本文从态势感知、模块化理论出发构建了基于态势感知的“卡脖子”技术识别模型、基于官产学研的“卡脖子”技术模块化分析模型，在整体上揭示“卡脖子”技术识别方法的逻辑关联以及“卡脖子”技术困境的内在逻辑。后续研究还须关注“卡脖子”技术卡在何处与如何破解的对应关系，提出更具有针对性、操作性的解决方案。②沿着基本问题进行拓展研究。目前“卡脖子”技术研究聚焦在科技领域。“卡脖子”技术具有垄断性，事实上国家垄断有多种手段。“卡脖子”技术作为国家竞争的结果，其限制手段有资源垄断、规则垄断、平台垄断、交通垄断等，进而延伸资源“卡脖子”、规则“卡脖子”、平台“卡脖子”、交通“卡脖子”等现实问题，这些与中国“一带一路”倡议、双循环新发展格局等关系密切，值得进一步研究。总之，“卡脖子”技术研究是跨学科、宽口径的重要议题，需要站在国家安全与发展的战略高度，运用多学科交叉的方法深入探索如何尽快破解“卡脖子”技术，为未来的“卡脖子”技术提前进行布局。