仲伟俊,梅姝娥,浦正宁

(东南大学 经济管理学院,南京 211189)

习近平总书记多次强调指出,“实践反复告诉我们,关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。只有把关键核心技术掌握在自己手中,才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全”。当前,加快突破一批关键核心技术,提升我国重要产业链供应链的安全稳定性,是事关国家安全和高质量发展全局的重大战略任务。为从理论上支撑我国这一重大现实问题的解决,需要研究并回答一系列的问题:一是关键核心技术的性质和特点及类型如何?二是提升我国重要产业链供应链的安全稳定性,关键核心技术的攻关任务是什么? 三是关键核心技术攻关的策略与路径是什么? 本文对这些问题进行系统的诠释,既具有重要的现实意义,又能丰富产业创新的相关理论。

1 研究综述与研究设计

关键核心技术是国际竞争新形势下我国这类后发国家面临的新的产业创新问题,是我国提出的新的政策性概念,目前学术界的研究还处于起步阶段,已有研究相对集中在两个方面:一是关键核心技术的概念和特征;二是关键核心技术攻关的主要障碍与策略。本文通过梳理相关文献,提出需要研究的问题并进行研究方法设计。

1.1 关键核心技术的概念和特点

一些学者从技术视角对关键核心技术的概念和特征进行了剖析。张羽飞等[1]认为关键核心技术是服务于企业技术创新的在生产或技术系统中处于核心地位并发挥关键作用的技术,由核心材料、部件、设备、工艺等组成。韩凤芹等[2]则强调关键核心技术一般指控制着同行业技术制高点的技术体系,具有不可替代、不易掌握、难以超越的关键核心作用。郑刚等[3]界定关键核心技术是在一个系统、产业链中起重要作用且不可或缺的技术,具有高投入、高风险、高门槛、长周期、人才密集与颠覆性等特征。

也有学者兼顾国家间竞争角度诠释关键核心技术的概念。胡旭博等[4]定义的关键核心技术是指在中短期内与别国存在技术差距而遭受封锁和打压,在中长期内作为科技强国的国之重器需要战略部署,能够持续维护军事、经济、科技、信息、生物以及社会等方面的安全并在技术链和产业链中起决定性作用的技术、方法与知识。余维新等[5]定义的关键核心技术是指能够制约众多技术突破的核心技术和工艺,并在多个行业或领域广泛应用,对产业发展及国防安全产生影响和瓶颈制约的技术。他们还认为,关键核心技术具有科学和市场双重导向的创新特征、竞争前的技术特征和广泛应用的市场特征。

陈劲等[6]研究认为,关键核心技术与“卡脖子”技术不是一个概念。关键核心技术是通过长期高投入的研究开发且具备关键性与独特性的技术体系。“卡脖子”技术必须具备关键核心技术的共性特征,但是长期与其他国家存在较大技术差距,且技术差距难以在短期内被缩小,技术供给方的垄断程度高,依赖国际贸易的跨国、跨链、跨企合作难以实现技术转移。在国际贸易中,一旦被实行进出口贸易封锁,该类核心技术便成为影响一国产业发展与企业创新生态系统的“卡脖子”技术。

总体上,不同学者对关键核心技术概念的界定有诸多共同点,普遍认为其是处于核心地位、控制着产业技术制高点、很难替代、模仿和超越的技术。但是,它们之间也存在明显差别,有些单纯从产业和技术视角看待,有些同时关注对国家间竞争的影响和引发的“卡脖子”问题。

1.2 关键核心技术攻关的主要障碍和策略

当前我国重要产业关键核心技术缺乏问题较为突出,一些学者剖析了该问题出现的原因。杜传忠等[7]认为主要障碍有:基础研究能力有待加强、政产学研深度融合的技术创新体系不健全、企业创新主体的自主创新能力有待提升、科技创新成果转化体制与机制均不健全、新型举国创新体制构建相对缓慢以及对全球高端创新资源的集聚利用能力有待提升。

面对如此多障碍,多位学者从微观和企业视角提出了关键核心技术的攻关策略。孟东晖等[8]通过对我国汽车电控机械式自动变速箱等核心技术突破的研究发现,核心技术由3个内在单元构成,分别是功能性核心技术、性能性核心技术和可靠性核心技术,三者的“黑箱度”即突破难度依次提高,核心技术突破应遵循“功能性核心技术-性能性核心技术-可靠性核心技术”的路径。张羽飞等[1]研究了通过产学研深度融合提升关键核心技术突破能力的路径,认为要经历“关键核心零部件研发与制造能力→关键核心技术与工艺集成创新能力→关键核心产品整机自研与制造能力→关键核心产品数字化全面创新能力”逐阶提升的过程,且该过程存在逆向促进作用。

也有学者从宏观与微观相结合的视角研究了关键核心技术的攻关策略。韩凤芹等[2]基于创新型国家的经验研究认为,中国应以大战略观建构关键核心技术攻关的科技特区,充分发挥中国制度优势和市场优势,把市场在科技资源配置中起决定性作用和更好地发挥政府作用结合起来,构建符合关键核心技术研发规律的新型举国体制。陈劲等[6]提出,“十四五”时期我国破解“卡脖子”技术问题,需要在制度层面以新型举国体制推动整合式创新范式建构,在产业创新生态层面着重深化两个融合重构开放式创新体系,并在微观企业层面着重建设面向“卡脖子”技术联合攻关的“央企+民企”分类主导的创新共同体。杜传忠等[7]提出实现中国制造业关键技术创新突破的路径包括:进一步完善科技体制机制,构建产学研一体化的协同创新体制;构建新型高效的举国技术创新体制;进一步强化、提升企业自主创新能力;构建制造业关键技术创新的政策体系;增强基础研究能力,为制造业关键技术突破提供源源不断的驱动力;构建自主创新与开放创新耦合协同的制造业技术创新新体系。

1.3 现有研究评述和研究设计

关键核心技术是一个新概念,目前的相关研究逐渐增多,并取得了显著进展,但仍有诸多明显不足。一是当前更多地从产业视角界定关键核心技术的概念和特征,国家间竞争视角的研究明显不足。二是目前普遍认为关键核心技术与我国产业链供应链安全稳定存在紧密关系,但很少研究其具体相互关系以及此情景下的关键核心技术攻关任务。三是目前关于关键核心技术攻关策略与路径的研究,多数比较宏观,企业层和产品层的分析明显不足。同时,主要基于我国的案例,对国际经验的借鉴明显不够,提出的策略和路径缺乏前瞻性和可操作性。

进一步深入研究关键核心技术及其攻关策略问题,应该强调如下理念:一是研究关键核心技术问题,应将其与国家间竞争问题相结合,为提升我国重要产业链供应链的安全稳定性服务。二是研究关键核心技术攻关路径,不能只依靠我国的经验,不能只研究现在怎么办,需要充分借鉴韩国等成功跨越“中等收入陷阱”国家的经验,前瞻性地研究未来新的可能路径。三是研究关键核心技术问题,尤其需要产品视角的研究,由此,企业和企业家更容易理解和接受,更容易形成针对性和操作性的关键核心技术攻关策略。

基于上述理念,本文充分利用已有的产业创新研究成果和国内外典型的成功案例,以提升产业链的安全稳定性为目标,从产品层面按照 “关键核心技术是什么-关键核心技术攻关干什么-关键核心技术攻关怎么干”的逻辑思路构建分析框架,系统地阐释各个问题。

2 关键核心技术的概念、特征和类别

已有研究充分表明,关键核心技术是一个既与全球产业发展相关、又与国家间竞争和产业链供应链安全稳定紧密相联的概念,需要从多个视角进行界定与分析。

2.1 产业发展视角的关键核心技术

剖析当前我国重要产业发展缺乏的典型关键核心技术,如电子信息产业的高端芯片、光刻机,航空领域的大型民用飞机发动机,软件领域的工业系统软件,机械制造领域的高端数控机床、高档液压传动系统,材料领域的高端轴承钢、航空关键钢材以及基础电子化学品等,凝练它们的共性特征,本文界定:关键核心技术是重要产业发展必须、对产业技术性能改善至关重要的技术,是在全球被极少数企业垄断掌控、很难被模仿和替代的技术,是以产品形态呈现、具有高附加值的成熟技术。具体而言,关键核心技术具有如下典型特点:

(1) 垄断性。高端芯片、大型民用飞机发动机、高端轴承钢等各项关键核心技术均是全球少数国家的少数企业才能提供的技术和生产的产品,所在行业呈现独占垄断或寡头垄断的格局,具有很强的垄断性。

(2) 难以替代性。关键核心技术是在相当长一段时间内相关产业发展必须和无法被替代的技术,如高端芯片是手机、汽车等众多产业的必需品,具有不可或缺性和难以替代性。

(3) 难以模仿性。关键核心技术是企业经过长期积累、大量投入、不断改进而逐步形成的,既包含大量的显性知识,也蕴含众多的隐性知识,很难在短时间内被模仿和复制。美国康宁公司的电视显像管、光纤、智能手机面板玻璃等众多关键核心技术在行业内垄断几十年[9]。

(4) 高价值性。关键核心技术的难以替代和模仿性、高度的垄断性决定了其具有极高的附加值,拥有企业具有很强的市场竞争力、很高的劳动生产率和利润率,拥有国家能形成较强的国家竞争力。

(5) 动态性。任何产业的关键核心技术都不是一成不变的,当前的关键核心技术经过一段时间后往往会被越来越多的企业掌握,垄断性、难以替代和模仿性等特征不再存在,不再是关键核心技术,一般会出现新的产业关键核心技术。

(6) 产品性。关键核心技术不是处于研发或试验阶段的技术,不是仍在实验室的技术,而是已经得到实际运用、受到用户欢迎的成熟产品。或者说,本质上,关键核心技术是产业发展必须、具有垄断性和难以替代性的优质高档产品,不是通常理解的技术。因此,企业而非高校和科研院所是关键核心技术的攻关主体。

2.2 国家间竞争视角的关键核心技术

关键核心技术是全球少数国家的少数企业拥有的垄断技术,现实表明,它是有“国籍”的,拥有国家都对其严格控制,可以将其作为国家间竞争的重要武器,通过限制出口等举措打击缺乏相关关键核心技术的竞争国家,限制其相关重要产业发展,成为“卡脖子”技术。可见,“卡脖子”技术是从国家间竞争视角看待的关键核心技术,是将其作为国家间竞争武器情景下的关键核心技术。

一般而言,一个国家的某个重要产业拥有的关键核心技术存在3种可能的情形:一是拥有全部产业关键核心技术,即全部拥有;二是只拥有部分产业关键核心技术,即部分拥有;三是完全没有,即不掌握任何产业关键核心技术,完全依赖他国。再从国家间竞争视角分类,一个国家的某个重要产业存在两类关键核心技术:一类是自己垄断拥有、能卡他人脖子的关键核心技术,简称“卡人”的关键核心技术;另一类是自己缺乏、有可能被他人卡脖子的关键核心技术,简称“被卡”的关键核心技术。显然,一个国家的某个重要产业,拥有的能“卡人”的关键核心技术越多,“被卡”的关键核心技术越少,国际竞争力越强,反之则越弱。在极端情况下,如果某个重要产业完全缺乏能“卡人”的关键核心技术,即关键核心技术完全依赖他国,一旦他国实施技术打压,产业发展极其困难。

类似地,对于一个国家而言,可以将其关键核心技术拥有状态分为几种情况:一是在众多重要产业领域拥有众多“卡人”的关键核心技术,典型如美国;二是在部分重要产业领域拥有一批“卡人”的关键核心技术,如德国、日本等创新型国家;三是在少数重要产业拥有少量“卡人”的关键核心技术;四是在各个重要产业领域都极其缺乏能“卡人”的关键核心技术。毫无疑问,一个国家拥有的能“卡人”的关键核心技术及其产业越多,国家竞争力越强,反之则越弱。

2.3 关键核心技术分类

从不同角度可以对关键核心技术进行多种不同的分类。

首先,从运用领域可以将关键核心技术分为3类:第1类是主要蕴含于公共产品技术创新[10]的关键核心技术,即公共产品关键核心技术,如原子弹、导弹;第2类是主要运用于市场产品技术创新的关键核心技术,即市场产品关键核心技术,如家用电器;第3类是能同时运用于公共产品和市场产品技术创新的关键核心技术,即两用关键核心技术,如碳纤维。

其次,从国家间竞争视角分类,一个国家缺乏的关键核心技术形态存在两种类型:一类是“我无人有”型关键核心技术,它是指本国在该技术和产品领域仍然处于空白状态,相关技术和产品完全依赖国外。例如在我国,大型民用飞机发动机、银行必须的大型数据库软件系统、集成电路设计软件等是其典型代表。另一类是“我有人优”型关键核心技术。这是指本国能大量生产中低档产品,但高端产品依赖进口,成为“卡脖子”技术。如汽车、船舶等工业产品普遍需要的关键零部件——液压传动系统就是如此。

3 基于产业链供应链安全稳定视角的关键核心技术攻关任务

当前,以美国为首的西方国家不断强化对我国的技术封锁,持续运用“卡脖子”关键核心技术打压我国企业,给我国重要产业链供应链带来严重的安全威胁。为此,需要从破解“卡脖子”难题、提升产业链供应链安全稳定视角辨析当前和今后一段时间我国的关键核心技术攻关任务。

3.1 产业链供应链安全稳定性的提升途径及其特点

我国这类后发国家提升产业链供应链的安全稳定性,一般而言,有两种可能的思路:一种思路是就事论事,针对当前被“卡脖子”的重要产业,加强关键核心技术攻关,尽快补空缺和强弱项,构建完整的供应链。进一步细化该思路,可以发现有两条可能的途径:其一,完全立足本国,通过补空缺和强弱项在国内构建完整的供应链;其二,既立足国内,又通过与长期友好国家的紧密合作,共建安全稳定的供应链。另一种思路也即第3条途径是借鉴国际军事斗争尤其是”冷战“策略另辟蹊径,在我国与美国等西方竞争国家都很重视的产业领域,着力开发能“卡人”尤其是能卡竞争国家的关键核心技术,一旦我国企业受到他们的打压,立即实施技术反制,达成相互制衡,形成产业发展“我离不开你、但你也离不开我”的格局,提升产业链供应链的安全稳定性。

进一步分析可知:

第1条本质上是完全依靠一个国家的力量在重要产业建设完整的供应链,掌控产业发展的所有关键核心技术。从现实来看,这条路径极难实现。当今绝大多数产品高度复杂,开发生产涉及原材料、元器件和零部件、整机、生产工艺和设备等众多技术,世界上的任何国家都极难拥有重要产业的所有关键核心技术,需要多国企业间的分工合作才能实现。例如,汽车产业全球化最高的几种车型,其供应链涵盖超过17个国家的企业[11]。同时,历史还表明,一个国家即使一段时期内能够完全独立自主发展某个或某些产业,但如果长期缺乏国际合作,产业技术进步速度会快速下降,与国际先进水平的差距会越来越大,长此以往必然会落后而被淘汰。这种途径可以作为特殊情况下提升产业链供应链安全稳定性的短期应急举措,不应成为长期的战略选择。

第2条途径即与长期友好国家合作共建安全稳定的供应链,应是更可行的发展战略。当然,该途径下的产业链供应链建设水平与合作国家的产业发展水平紧密相连。若合作国家的产业发展水平高,则可带动本国产业的高质量发展,反之需要自力更生了。可见,该途径的有效实现也有条件,即能与产业发展水平高的国家长期友好合作。

第3条途径即增强产业原始创新能力,开发他国尤其是激烈竞争国家产业发展必须、能“卡人”的关键核心技术,掌握产业发展的主导权,提升产业链供应链的安全稳定性。显然,这也是创新型国家的典型特征和普遍做法。

综上所述,我国这类后发国家提升产业链供应链的安全稳定性,一方面应强化与长期友好、产业发展水平高的国家合作,另一方面需要着力推进关键核心技术攻关。

3.2 我国关键核心技术的阶段特征与攻关任务

新中国成立特别是改革开放以来,我国在较多重要方面尤其是公共产品技术创新领域突破了一批关键核心技术,取得了“两弹一星”、超级杂交水稻、高性能计算机、三峡工程、载人航天、探月工程、移动通信、北斗导航、载人深潜、高速铁路和航空母舰等众多重大科技创新成果,为我国建成全球最为齐全的工业体系和最大的制造业基地提供了有力支撑。然而,当前我国重要产业关键核心技术缺乏的问题仍然突出,呈现如下阶段特征:

首先,不管是在机械、化工、纺织等传统产业,还是在电子信息、新材料、航空等新兴产业,都面临关键核心技术“卡脖子”问题。然而,我国极少拥有能“卡人”的关键核心技术,竞争国家对我国实施技术封锁和打压,我国极少有技术上的反制手段。

其次,虽然我国构建了全球最为齐全的工业体系,能够生产国际上绝大多数工业产品,但主要生产的是中低档产品,极少能生产在国际高端市场具有较强竞争力的优质高档产品[12],“我有人优”型关键核心技术缺乏的问题相当突出,制造业的关键基础材料、基础零部件(元器件)、先进基础工艺、产业技术基础和工业基础软件(工业五基)成为关键核心技术“卡脖子”的重灾区。

总体上看,推进关键核心技术攻关,提升我国重要产业链供应链的安全稳定性,必须完成两个方面的任务。首先,在当前面临“卡脖子”问题的重要产业领域,尽快突破一批“被卡”的关键核心技术,提升产业链供应链的安全稳定性。然而,只如此是不够的,因为不管是从技术角度还是从经济角度,我国不可能在短期内突破目前“被卡”的所有关键核心技术。即使都能突破,还是不能“卡人”,竞争国家产业发展还是不需要依赖于我国,在全球产业发展中还是缺乏主导权和控制力。因此,另一项必须完成的关键核心技术攻关任务,是尽快开发一批他国尤其是竞争国家必须依赖、能“卡人”的关键核心技术。简言之,当前我国推进关键核心技术攻关,需要同时实现“被卡”和“卡人”的两类关键核心技术突破。

4 基于新产品开发视角的关键核心技术攻关路径

关键核心技术是具有垄断性、难以替代性和受到用户欢迎的优质高档产品。因此,从产品角度看,关键核心技术攻关本质上就是开发新产品,打破他国垄断,提升本国的垄断地位。

通常而言,新产品是服务于市场和用户需要,新开发的全新产品或对已有产品做出显著改进的产品。新产品开发是指运用相关技术改进已有产品或开发全新产品,更好地满足已有需求或全新需求的过程[13]。基于上述概念,从国家间竞争视角分析,存在3种类型的新产品:其一是世界级新产品,即某个国家在全世界第一个成功开发并生产使用的新产品;其二是国家级新产品,是指他国已经生产使用、本国尚属首次开发生产的新产品;其三是改进性新产品,它是对本国已经生产的产品进行性能和质量等改进后的新产品。从新产品满足的需求看,一类是更好地满足已有需求,另一类是满足全球而言的全新需求。将上述两个维度分类相结合,对于一国而言,理论上可以开发6类新产品,但由于开发改进性新产品和国家级新产品都只能更好地满足已有需求,不会满足全新需求。由此,实际上一般能开发4类新产品:一是开发改进性新产品更好地满足已有需求;二是开发国家级新产品更好地满足已有需求;三是开发全新产品更好地满足已有需求;四是开发全新产品以满足全新需求。

综合分析国内外典型新产品开发案例可以发现,成功开发上述4类新产品并不一定都能带动关键核心技术突破。但是如果能开发改进性新产品使其成为自主品牌高档新产品,开发国家级新产品能够打破他国垄断成为替代性新产品,开发全新产品能更好地满足已有需求、并使原有产品失去价值成为颠覆性新产品,开发能满足全新需求的新产品即全新产品,往往能带动关键核心技术突破[14]。同时,由于各类新产品的特点不同,其开发能带动突破的关键核心技术也不相同,相互关系如图1所示。

图1 基于新产品开发视角的关键核心技术攻关任务与路径

4.1 自主品牌高档新产品

迈克尔·波特[15]认为,绝大多数行业的产品有高档和低档之分,如果一个国家的企业主要生产高档产品则其效益好,反之则投入大、产出低、效益差。这充分启示,各个行业的产品有高档和低档之分。所谓自主品牌高档新产品,是指拥有自主品牌与优异质量和性能、具有独特性与难以模仿性和垄断性、在国际高端市场具有较强竞争力的新产品。德国、日本等国家成功开发生产高档液压传动系统、数控机床等具有垄断性的工业产品经验表明,针对已经大量生产的自主品牌中低档产品,基于现有产业技术,以追求最精致、最优质和最卓越的精神通过长期持续技术改进,不断地提升产品性能、质量、可靠性和用户体验,开发生产自主品牌高档新产品。

将自主品牌高档新产品与“我有人优”型关键核心技术对比可以发现,两者具有高度的一致性。因此,在面临“卡脖子”问题的重要产业领域,后发国家通过技术创新来改进和提升现有自主品牌产品,开发自主品牌高档新产品,既大有可为,又可以带动“被卡”的关键核心技术突破,提升现有重要产业链供应链的安全稳定性。

4.2 替代性新产品

替代性新产品是指之前由极个别国家垄断生产、本国完全依赖进口,之后本国采用技术跟随追赶策略成功开发的、打破他国垄断的国家级新产品[16]。我国成功开发“华龙一号”核电站、“复兴号”高铁等复杂产品,打破他国垄断实现国产化替代,是替代性新产品开发的成功案例。

通过比较可以发现,替代性新产品往往就是“我无人有”型关键核心技术。因此,我国的经验表明,后发国家着力开发替代性新产品,不仅可行,而且可以带动“我无人有”型关键核心技术突破,攻克部分“被卡”的关键核心技术,提升现有重要产业链供应链的安全稳定性。

4.3 颠覆性新产品

研究表明,现有产业尤其是电子信息、生物医药等新兴产业的基础技术不是一成不变的,新的产业基础技术和产品颠覆原有技术与产品的故事层出不穷[16],如液晶电视颠覆CRT 电视、数码相机颠覆胶片相机、计算器颠覆计算尺等是典型代表。颠覆性新产品是运用全新的产业基础技术开发的功能类似,但性能、使用体验和生产成本等诸多方面完全超越原有产品并使其失去价值,更好地满足用户已有需求的世界级新产品。

韩国和巴西在存储芯片[17]、支线飞机[18]等产业的发展历程表明,后发国家可以充分利用产业颠覆性技术出现的机会开发颠覆性新产品,实现产业发展换道超车和后来居上,由产业发展的技术追赶者转变为产业发展新的主导者和引领者,率先掌握众多产业关键核心技术。案例还表明,开发颠覆性新产品既能突破部分“被卡”的关键核心技术,又能开发他国需要依赖、能“卡人”的关键核心技术。

4.4 全新产品

历史表明,人类社会发展过程也是全新产品不断开发、需求层次不断提升和新兴产业不断培育的过程。全新产品是指以全新功能、满足过去未曾出现的全新需求的世界级新产品,即产品是全新的,满足的需求也是未曾出现的[19],计算机、电话、互联网、卡拉OK 机等产品均是如此。

美国开发生产计算机、互联网等全新产品的经验带来启示,后发国家通过开发生产世界级新产品,成为国际上全新产品和产业的策源地,一般既能率先开发相关产业的关键核心技术,掌控能“卡人”的关键核心技术,还能培育新的优质经济增长点,推进产业高质量发展。

5 结语

本文以提升我国产业链供应链安全稳定性为出发点,分别从产业和国家视角审视了关键核心技术的概念、特征和类型,研判了关键核心技术攻关任务,提出了以新产品开发带动关键核心技术突破的新路径,加深了对关键核心技术及其攻关的特点和规律的认识。当然,对于我国这类处于产业技术追赶阶段的后发国家而言,让广大企业能够持续大量开发生产各种类型的新产品难度较大,如何增强我国企业的持续创新动力? 如何支持企业尽快形成颠覆性新产品和全新产品的持续开发生产能力? 等等诸多问题还有待深入研究。