迈向体育科技强国：科体协同创新的范式演进、内涵解析与实践路向

孙民康，王 辉，孙有平

(1.华东师范大学 体育与健康学院，上海 200241；2. 湖北休闲体育发展研究中心，武汉 430063；3.新疆师范大学 体育学院，乌鲁木齐 830054)

党的二十大报告指出,必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,开辟发展新领域新赛道,不断塑造发展新动能新优势。同时还指出,要加快建设科技强国、体育强国[1]。将科技强国建设与体育强国建设有机结合,既有利于丰富科技领域生长点,也将有助于增加体育领域新动能。长期以来,我国始终坚持走自主创新道路,广大体育科技工作者,紧紧围绕体育事业发展大局,服务体育运动实践,为提高国民体质健康水平,助力竞技体育腾飞,服务体育事业发展,付出了艰苦努力,取得了一定成就[2]。

近年来,我国体育科学研发投入、科学论文和专利的总量增长迅速,在世界体育科研领域产生了一定影响力。但体育科研成果转化率长期偏低,未能有效支撑经济发展并产生显著的社会效益。同时,我国创新系统中,科技型组织(高校、科研院所)和经济型组织(企业)缺乏创新资源的互动共享问题长期存在[3],体育领域与非体育领域缺乏长期、有组织、有计划的创新协作。2018年,科技部、国家体育总局共同签订了《关于建立“科体协同”工作机制的合作协议》,为科体协同创新提供了政策支持和发展机遇。然而,科体协同创新的具体实施有赖于多部门、跨行业、跨领域的交流、互动、共享与合作,现阶段缺乏成熟的范式和系统的理论指导,亟需从系统科学、科学学和管理学视角构建科体协同创新基础理论,为更好实现体育科研成果转化、迈向体育科技强国提供思路。

本文在梳理国内外体育创新实践和协同创新理论的基础上,回顾并展望科体协同创新的系统范式,剖析其内涵,结合中国式现代化场景和新时代特点提出科体协同创新的未来实践路向。

1 科体协同创新的范式

1.1 协同制造与开放式创新:科体协同创新的前范式

在人类命运共同体理念引领下,创新活动的开放性、国际性和包容性越来越强,科技知识的创造、创新、转化和应用部门之间需要构建更为开放、协同的创新模式[4]。协同创新理论发轫于工业界的合作实践,其原始形态是协同制造(collaborative production commerce)。协同制造是以充分利用资源为目的,通过网络技术等手段,将串行工作变为并行工程,实现供应链内部及供应链之间的企业在产品设计、制造、管理和商务等方面精细合作的生产模式。该模式打破了时间、空间的约束,实现了合作伙伴信息共享,有利于降低生产经营成本,提高质量和客户满意度[5]。20世纪80年代协同制造已经逐步运用于航空制造领域,波音公司的大型飞机生产就是协同制造的典范,以波音787飞机为例,其制造涉及全球135家工厂、180个供应商,其400多万个零件中,主制造商只负责10%左右,其余部分由分布在世界各地的合作伙伴完成。通过信息化平台实现的协同制造,其产能达到了惊人的平均2.6天生产1架。体育领域同样存在协同制造经典案例,2008年北京奥运会,国家体育场(鸟巢)建设面临管理对象复杂、工期紧、施工场地狭小和协调管理与控制难度大等问题。建设过程依托信息化施工与管理技术,运用ePIMS+技术、SQL数据库技术和XML技术为业主、总包、监理以及分包等多方人员搭建高效的协同工作平台。开发4D施工场地管理和施工过程可视化模拟等功能,完成进度、材料、设备、人力、成本和场地布置的4D动态协同与可视化模拟,实现了精细化管理与多方协同,保证了工程建设的顺利进行[6]。

随着协同制造的深化,协同创新具备了先期基础。同时,科研机构吸收外部资源,购置先进设备,招聘优秀员工,集中力量专注于需要大量投入的长期研发项目封闭式创新模式,在面对日益复杂的技术与客户多样化的需求时逐渐力不从心。2003年,Chesbrough在《开放式创新:进行技术创新并从中赢利的新规则》一书中首次提出了“开放式创新”的概念。开放式创新模式注重企业内外部创新资源和商业化资源的整合和同步利用。企业将内外部创新资源整合到一个结构中进行技术研发,同时将内部技术通过自己的渠道带入市场,或者利用外部渠道实现商业化。开放式创新使组织间的边界模糊化,通过“开源”激发创新“火花”,给我国科体协同创新带来了启示,体育强国与健康中国战略呼唤创新,体育人需要跳出体育固有的圈子,开阔思路、整合资源,从协同制造与开放性创新实例中汲取营养,实现科体协同跨越式发展。

1.2 跨界协作:科体协同创新的现有范式

随着信息技术等新技术的广泛应用和体育科研规模、体量和投入的增长,以及协同制造实践模式的成熟与开放式创新思想的渐入。体育领域科技创新的跨界合作越来越频繁,逐步形成了初级的创新网络,初级的创新网络较为简单,一般为由研发机构(高校或科研院所)和政府部门组成的点对点的线性结构,随着合作的深入,用户(需求方)、科技企业、中介机构等主体的参与数量与程度逐步提高。创新网络的发生与发展,合作的规模、体量与边界扩大[7],催生了部分有代表性、有影响力的科体协同创新组织案例。

2005年,美国国家航空航天局(NASA)启动“人体研究计划”,该计划涉及多个领域,众多体育领域的专家参与其中,计划的研发成果不仅给美国航天事业提供了较大的助力,部分成果还顺利实现向民用转化,是现有科体创新较为成熟的范式。同时,该计划政府部门和非政府机构的合作较为顺畅,政府部门的参与机构主要来自NASA的管理机构或研究中心,其中,健康与医疗主任(CHMO)负责制定航天员的健康和能力标准及其在执行探索任务时可接受的风险水平[8];人类探索任务理事会(HEOMD)和健康与医疗主任办公室(OCHMO)负责统筹管理,科学管理办公室(SMO)和计划整合办公室(PIO)等机构分工协作管理具体事务[9]。非政府机构为美国空间生物医学研究所(NSBRI),该研究所成立于1997年,是NASA通过公开竞争方式成立的一家非营利性科研机构,由哈佛大学医学院、贝勒医学院、麻省理工学院和约翰·霍普金斯大学等12所顶尖大学组成,并吸引了全世界60多所大学和研究机构参与开展合作研究。从参与该计划的研究中心可以管窥其创新合作的基本模式,除NASA总部负责宣传、国际协作、教育和外联,其他5个研究中心,总共涉及行为健康与表现、勘探医学能力、人类健康对策、国际空间站医疗、空间人类因素和宜居性、空间辐射6个方面(图1)。不同的研究中心研究方向各有侧重,也有部分重合。这种模式使得各中心既有分工合作,也确保了一定程度的竞争,有利于优势互补,提升研究积极性,注入创新活力,确保研发效率。“人体研究计划”的部分研究成果已经在民用方面显示出更加广泛的应用价值和较好的开发潜力。比如,大量运动生理、运动生物力学专家与医学专家参与的肌肉流失的干预、前庭神经和感觉系统的功能变化、立位耐力等研究已经部分运用于运动康复和老年健康领域。

图1 参与“人体研究计划”的NASA下属机构及其研究项目[10]

1.3 多边融合:科体协同创新的新范式

近些年,全球体育科技创新的规模不断扩大。调查显示,2015年全球体育融资的交易数量就达到659件,即使是比较特殊的2020年体育科技融资交易数量也达到446次;融资金额方面,虽然体育科技融资的总额存在“大小年”之分——奇数年上升、偶数年有所回落,但2015—2020年全球体育科技融资总额整体呈上升趋势(图2)。资本尤其是民间资本的注入,给体育科技创新注入了新的活力。在此背景下,科体协同创新的体量和开放度也随之提高[11]。

图2 2015—2020全球体育科技投资总额和交易数量(Sportstech, 2020)

相比于科体协同创新的前范式——协同制造和开放式创新,以及科体协同创新的现有范式——跨界协作,体育协同创新的未来范式是一项更为复杂的创新组织方式。其突出特征是多边融合。多边融合中的“多边”有两层涵义,一是地理空间层面,科体协同创新更具开放性,参与方已经不再局限于一国或一洲,以2015—2020年的体育融资前15位的城市为例,覆盖了北美洲、南美洲、欧洲和亚洲4个大洲、5个国家(图3)。二是构成要素层面,创新过程不再是政府部门、科研院所或企业某一极独大,同时,非体育领域将在科体协同创新活动中扮演着更重要的角色,“单边-双边-多边”的内部关联的改变,带来的是合作开放广度和合作复杂度的提升,也对开放与协同的深度提出了新的要求。比如,前文提到的美国“人体研究计划”,自2007年开始每年经费预算稳定在1.5亿美元左右[12],而该计划资金实际投入在逐年增加,主要是越来越多的研究项目开始吸纳更多的国内外企业、大学等机构,机构间和国际间的合作不断加强,企业和金融机构投资占比逐渐增加,政府预算占比随之下降。反映出,科体协同创新在整体规模(参与机构体量、数量)、资金投入、国际合作、民间参与程度等方面逐步增强,呈现出多边融合的趋势。放眼未来,我国从事体育科研的高校、科研院所及从事成果转化与研发的企业、政府机构(如科技部、国家体育总局等)、中介组织、金融机构、创新孵化平台及其他非营利性组织都将广泛参与科体协同创新过程,形成新的多元主体协同互动的网络创新模式。力求通过整合政策、资金、知识创造与技术创新主体等资源,引导资源加速流动,构建开放、合作、共享的创新模式,实现各创新要素有机融合和“一加一大于二”的效果[13]。

图3 2015—2020全球体育科技融资前15城市融资额(Sportstech, 2020)

2 科体协同创新的内涵解析

科体协同创新是以创新要素的整合及创新资源在系统内的无障碍流动为基础和前提,以知识共享与融合、社会效益增值为核心,以从事体育科研成果转化的企业、从事体育科研的高等院校与科研机构、科技部、国家体育总局及其他政府部门为创新主体的价值创造过程。其核心层是战略、知识、组织的要素协同,支持层是政府的政策引导、制度激励与市场需求,辅助层是中介机构(风险投资、金融等机构)。战略协同、知识协同与组织协同共同构成了科体协同创新的基本内涵。

2.1 战略协同

科体协同有赖于多部门的深度合作,战略协同是前提。首先,基于价值观和文化的协同。无论是体育领域与非体育领域,还是企业、高校与科研院所,它们在创新过程中的定位、资源和能力、发展目标上存在着差异,形成了不同甚至是潜在对立的组织文化和行为准则。体育领域的核心战略之一——“奥运争光”往往与非体育领域的核心战略不相匹配。在产学合作过程中,企业普遍以利润为导向,注重合作过程中的附加经济价值;大学通常是以科研为导向,重点考量合作过程是否有利于获取科研项目和开展学术研究。在战略目标、战略定位和价值取向上的天然差异,影响着各参与方对合作收益的评价及合作范围、周期及模式的选择[14]。其次,基于交流、互动与信任的愿景协同。参与方之间信任关系的建立与维系很大程度上取决于其对各自优劣势的客观判断与准确定位,需要各协同要素找准角色定位,厘清关注点和资源优势,协调战略部署。在整个协同创新链中保持信息的交流,增进对前景的了解,达成合作共赢共识,规避信任危机。再次,基于风险和利益观念的协同。科体协同创新追求一加一大于二的效益增值,也不可避免地削弱了单个创新要素对创新活动的控制权,提高了知识的交易成本,引入了一定风险,进而产生交易型障碍。各创新要素在知识产权的价值评价及成果占有和利用方式上出现分歧,知识的转移和共享变得困难。随着合作的深入,各合作方在利益分配上矛盾日益凸显,发生频率增加[15]。合作中潜在的知识创新和技术商业化风险,以及衍生的管理成本、机会成本及沉没成本都需要统筹考虑,找到利益平衡点。

过去,我国体育与其他领域的创新合作大多以资源交易为主,以备战奥运会等大型赛事为主导,体育主管部门期望高校等科研机构提供奥运科技攻关的具体解决方案,高校等科研机构则期望通过提供科研/技术服务获取科研经费或奖励。合作多停留在交易层面,合作周期通常与大赛周期高度重合,大部分合作为临时组合。无论是体育主管部门与科研机构,还是科研机构之间均缺少有计划、长周期、有深度的沟通、交流与互动,甚至大赛过后,合作即终止,很难持续产出成果。

现在,我国正处在实现中华民族伟大复兴的重要历史节点。“健康中国”与“体育强国”战略的实现必须依靠多部门战略协同,有必要建立基于价值互认、风险共担和利益共享的协同创新战略联盟。

2.2 知识协同

知识协同是科体协同创新的核心,是实现协同创新社会效益增值的基础。包含知识在合作组织间的转移、吸收、消化、共享、集成、利用与再创造[16],其实质是参与体育科研的高校、院所与企业各自拥有的隐性知识与显性知识的相互转换和提升过程[17]。通过知识流动、共享与再生产,最终实现知识增值与成果转化。另一方面,基于协同创新整合知识、提升社会效益的核心需求,知识协同也是协同创新理论框架的立足点。

2.3 组织协同

科体协同创新系统(图4)是不同利益目标的创新要素的有机组合,其本质是一种独特的混合型跨组织关系。单个要素无法在合作中行使全部控制权,需要统筹全局的顶层设计能力和组织管理技能。传统的体育创新合作常常以国家体育总局牵头,体育院校或高校体育院系、地方体育科学研究所与部分从事体育研发的企业组成单一性的网络,这类合作大多以奥运攻关项目合作为主,规模较小,延续性差、企业参与度不高,产生的社会效益也小,因此有必要在更高的层次上构建一个跨边界的组织机构。

图4 科体协同创新的系统结构

近年来,围绕“广泛开展全民健身活动,加快推进体育强国建设,筹办好北京冬奥会、冬残奥会”总体目标,我国在体育创新实践中摸索出了一些组织模式,典型的有合作研究中心(CRC)——李宁运动科学研究中心、华为运动与健康科学实验室,孵化器(incubator)——IDG亚洲体育产业育成中心、首钢冰雪创业孵化中心,等等。这些新型的组织模式有希望创造出更大规模、跨学科、探索性的合作研究项目,提升企业的参与度与贡献率,为科体协同创新注入新的活力。同时,加强政府引导下社会创新服务资源整合,围绕企业创新需求提供全方位、深层次、专业化的协同服务[18],落实科体协同创新管理与运行的制度与组织机构建设,抓好组织协同的重要议题。

3 科体协同创新的实践路向

进入21世纪,以申办2008年北京奥运会为契机,我国体育科技进入快速发展期[19]。此阶段,党中央、国务院从宏观层面为创新驱动体育事业发展指明了战略方向,财政部、科技部、教育部和中国科协等相关部门为体育科技创新提供了大量政策支持和科技创新资源。在此基础上,科技部、国家体育总局等九部门共同组织实施了《奥运科技(2008)行动计划》,为奥运备战提供了全面、强有力的支撑,也构建了一个更为广阔的、可以动员各方面科技资源的平台,首开我国高级别、多部门和大规模科体协同创新之先河。据统计,备战2008年北京奥运会期间,国家体育总局共组织开展奥运科研攻关与科技服务课题305项,其中,国家奥运科技专项课题9项、国家科技支撑计划项目2项、科技基础性专项1项。逐步实现了体育科技在知识、人才纵向和横向上的渐进合作。借鉴协同制造与开放式创新的基本思路,我国体育联合其他领域开展了广泛的创新合作,既助力竞技体育,也服务大众健康。新时期,体育在社会创新活动中使命感和参与感不断增强[20-21]。

3.1 我国科体协同创新的实践探索

2018年,为贯彻落实党的十九大精神,深入实施创新驱动发展战略,加快推进健康中国和体育强国建设,科技部和国家体育总局拟定了《关于建立“科体协同”工作机制的合作协议》,提出了“科体协同”目标、计划和工作机制,可概括为6个方面:①加强科技部和国家体育总局统筹协调,协同推进体育科技创新体系建设;②推进科技体制机制改革,加大科研投入,支持在体育科技领域研发一批先进技术;③推进体育科研创新平台建设和国际体育科技合作,持续提升体育科技创新能力;④加快体育科技成果转化推广,促进体育产业创新发展;⑤加强科技政策研究和人才培养,营造有利于体育科技创新的良好氛围;⑥共同实施科技冬奥(2022)行动计划。该《协议》描绘了科体协同创新的美好蓝图,是当前科体协同创新较为成熟的范式[22]。

体育联合其他领域助力竞技体育发展方面,国家科技部于2018开始推出“科技冬奥”专项,2018—2019年“科技冬奥”重点专项共立项33个项目。涵盖九大类别、28家牵头单位,科研经费累计突破6.5亿元。“科技冬奥”重点专项作为我国科体协同创新的重大工程,其特点与优势突出:①涉及领域广,涵盖了冬奥备战、参赛和保障等各个方面,多行业、全方位助力冬奥行动计划实施;②社会参与度高,牵头单位既有高校、独立科研院所,也有科技企业;同时,表现出体育企事业单位占比低(21%)、非体育企事业单位占比高(79%)的特点;③经费足、周期长,较多项目周期达到4年,有较好的连续性。“科技冬奥”重点专项覆盖领域广及参与单位多的特点决定了跨领域、跨行业合作的重要性,是体育科研单位与其他科研单位谋求合作创新的一次大胆尝试[23]。

在增进大众健康福祉方面,体育推进“健康中国”建设引领下的“体医融合”“体卫融合”是体育参与多领域产学研合作与协同创新,并作为社会创新活动重要组成部分的典型范例。为贯彻落实健康中国战略和全国卫生与健康大会、全国科技创新大会相关要求,以及《“十三五”卫生与健康科技创新专项规划》《关于促进健康服务业发展的若干意见》等战略部署,科技部于2018年推出了“主动健康和老龄化科技应对”重点专项。2018年,该专项共立项26项,其中,北京体育大学作为牵头单位承担了“人体运动促进健康个性化精准指导方案研究”项目。另外,自2018年开始,该专项每年都有和体育相关、由部分综合性大学和科技企业牵头的项目,如“运动健康随身连续监控技术及织造型产品研发”“营养、运动对老年健康的影响和干预作用”“运动促进健康精准监测关键技术和专用芯片的研发”等。以重大科技项目促进体育与其他领域跨界合作,是当下科体协同创新的重要形式。

表1 2018—2019年“科技冬奥”重点专项立项情况

3.2 我国科体协同创新实践的未来路向

科体协同创新是基于社会效益增值,各创新主体要素间实现知识分享整合、资源优化配置、行为同步优化的创新成果转化过程。协同创新平台的搭建是协同创新组织运行的结构基础、前导问题和首要任务。可基于科体协同创新的三大基本内涵宏观布局科体创新平台,探索科体协同创新实践的未来路向。

一是战略协同层面,面向新的体育需求,坚持“人民至上”理念和“需求”导向。中国特色社会主义进入新时代,我国社会主要矛盾已经转化为人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。《体育强国建设纲要》是新时代体育改革发展的总纲领,贯彻《体育强国建设纲要》,办好人民满意的体育事业是党和政府对新时期体育工作的新要求[24]。因此,亟需建设国家层面体育产品研发及产业化的综合性创新平台,加快体育科技创新成果转化,以人民体育需求为主导,制定科体协同创新战略,统筹科研设施建设和研发投入,促进新兴体育产业的形成、壮大,形成具有较高社会效益的特色产业,丰富我国创新产业结构,激发体育市场活力。

二是知识协同层面,面向市场,坚持“知识增值”导向。通过知识增值凝聚科体协同创新的各个主体,实现科体协同创新的可持续发展。落实到具体的知识协同实施,实现知识投入—知识创造—知识收入—知识再投入的良性循环,降低参与企业获取创新资源的成本,增加体育科研机构吸纳市场资源的机会与能力,促进碎片化的科研成果、技术和资金在创新系统各主体要素之间的流通,强化获取知识、利用知识、实现知识增值的能力。基于知识协同,实现体育科研与市场之间的良性互动,将更多知识挖掘出来,转化为资本,形成一定的规模效应和范围效应,为科技产业开发新的增长点。

三是组织协同层面,面向科技重大专项或重大工程,建设一批可实现科技重点突破的协同创新平台。借鉴“科技冬奥”“主动健康和老龄化科技应对”等重大专项实践经验,进一步通过重大专项的部署实施,在渐进合作的基础上,集成各创新要素的科技资源,转变单一的分工合作模式,实现以重大项目为契机,但不止于项目期限、目标的多边融合可持续协同创新系统构建。

另外,不局限于几个公司、几个院校的短期合作,以现有的合作研发中心、孵化器等为蓝本建立新的更大规模的科体协同创新平台。建立与之匹配的创新激励政策、财政投入及融资渠道,为科体协同创新提供制度和资金保障。吸引和聚集具有多学科背景的创新人才,广泛开展跨行业、跨地域的交流与合作。以重大的体育高新技术产业化带动新兴体育产业发展,提升体育科技创新在整个创新产业中的参与感与贡献度,协调相关创新要素、组织,统筹加强基础设施建设和研发投入,促进战略性科体协同创新产业的形成、崛起,形成具有产业内部竞争力和国际竞争力的支柱产业,推动体育产业结构调整,助力我国迈向体育科技强国。