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关键核心技术演化规律及发展趋势研究

2023-12-18张玉臣仪静雯廖凯诚

中国科技论坛 2023年12期
关键词:核心技术关键主体

张玉臣,仪静雯,廖凯诚

(1.同济大学经济与管理学院,上海 200092;2.清华大学社会科学学院经济学研究所,北京 100084)

0 引言

党的十八大以来,中国始终将科技创新摆在国家发展全局的核心位置,大力实施创新驱动发展战略。在取得一系列突破性进展的同时也暴露出一些短板与不足,关键核心技术的突破便是其中最具代表性以及战略意义的一项[1],也因此获得学者的广泛关注。近年来,学术界对于关键核心技术的研究集中于概念[2-3]、内涵[4-5]、特征[6]及突破角度[7-8],部分学者借助行业或企业案例分析关键核心技术突破的路径并提供相关政策建议[9-11],然而鲜有研究关注关键核心技术本身的产生及演化。基于此,本文关注的主题便是关键核心技术的产生过程、演化规律及发展趋势。

本文认为,关键核心技术并非与产业技术相伴而生,而是在经济社会发展过程中,伴随着科学技术的日益复杂,逐步从产业技术中分离出来。在信息技术革命的推动下,社会生产过程按照专业化分工分解为不同的生产单元,关键核心技术的概念则出现在广泛的产业模块化分工以后[3]。以汽车产业为例,工业时代采用内部一体化的生产组织方式,汽车的绝大部分生产制造任务在一个企业内部完成;进入信息时代,汽车产业出现大规模的模块化分工,零部件制造由专业化厂商承包,并逐渐成为独立产业,出现层次化的产业结构[12]。复杂产品的不同部件之间要实现有效连接需依赖技术标准,以技术标准为依据发展出产业技术体系,在该体系中发挥关键作用的技术便逐步演化为关键核心技术。

在产业技术发展和分化过程中,关键核心技术并非自然形成[13],而是由产业内居于领先地位的优势主体 (本文特指产业中居于领先和主导地位的企业或厂商)或具备超前商业认知与洞察力的 “聪明”主体 (本文特指起始位于从属地位却因具备超前商业洞察力,在技术创新中实现反超的企业或厂商)有意构建。例如,燃气轮机的整套设计参数及控制技术就是由德国西门子、美国通用电气等公司主导构建,个人电脑的操作系统则由微软公司设计[14-15]。他们以自己掌握的关键核心技术为 “根”,使其他技术向 “根”技术聚集和靠拢,进而形成一套产业技术体系,并通过一定机制上升为产业技术标准。

时至今日,关键核心技术以多种形态存在,成为主导厂商控制产业价值分配的核心依托,以及商业和国家竞争中的 “杀手锏”[7]。例如,荷兰ASML公司将光刻机视为战略产品,并非按照市场经济的公平交易原则出售产品;美国政府则直接限制使用美国技术的企业为华为公司代工生产芯片[16-17]。关键核心技术并非一成不变,随着科技的进步与商业形态的变化,关键核心技术也会伴随持续的专业化分工发生动态变化[2,10]。因此,若要实现关键核心技术的突破,掌握其发展与演化规律至关重要。

综上,本文聚焦关键核心技术的发展与演化,结合若干重要产业的案例,剖析关键核心技术的衍生及发展过程,阐释其特殊属性及主要类型,并在智能时代的发展背景下探究关键核心技术的演化规律和未来发展趋势。

1 关键核心技术的衍生及发展演化过程

工业时代没有关键核心技术的概念,在复杂产品中,不同单元技术承担的功能不同,需要支付的成本亦不相同,按照其在产品中承担功能的重要度及其成本高低,可以将不同单元技术区分为重要技术和一般技术。以汽车产业为例,本文简析工业时代产业重要技术的发展演化过程。

1.1 关键核心技术的萌芽:工业时代产业重要技术的变迁

汽车是工业时代的重要科技成果,也是最具标志意义的复杂产品[18]。在汽车大规模生产线产生后,掌控大规模汽车生产线的汽车制造厂商成为技术标准的提出者和产业价值分配权的掌控者,零部件厂商则居于辅助和从属地位[19],因此工业时代的汽车制造流水线便成为产业重要技术。当时社会的科技发展尚处于起步阶段,汽车产品结构相对简单,汽车产品技术体系的主导权完全掌握在主导厂商手中,其获取竞争优势的重要依据即掌控的技术体系[20]。与内部一体化为主的生产和研发组织方式相对应,以提高生产效率为目标的规模化生产方式成为制约企业发展的主要问题,而支撑其提高效率的生产制造技术体系则成为企业建立市场竞争优势的产业重要技术。

随着社会发展和科技进步,汽车等工业产品不断吸纳科技创新成果,自身技术知识含量不断提高。其中,汽车产品中吸纳科技创新成果更多、更快的载体在实现自身快速进化的同时,也逐渐演化为汽车等产品中居于核心地位的功能性构件,如发动机技术。自1958年汪克尔成功研制出新型旋转活塞发动机以来,发动机就成为汽车产品中技术知识密集度最高的构件[21],进而成为汽车企业获得市场竞争优势的核心依托,汽车发动机技术亦成为汽车产业的重要技术,为产业关键核心技术的萌生奠定了重要基础。

1.2 关键核心技术的产生:信息时代衍生的更高层次技术

发动机等产业重要技术具备成为产业关键核心技术的基础,但并不自然成为关键核心技术。以计算机、控制技术为代表的信息技术革命提高了其稀缺独占性,为关键核心技术的产生创造了条件。信息技术革命引致社会生产方式从内部一体化为主转向为基于专业化的模块化分工[22],计算机、控制技术被引入到社会产品及其生产过程中,也使产业技术形态上升到新的层次。在新生产方式及技术格局下,优势企业谋求市场竞争地位的依据不再是工业时代关键零部件的研发和制造技术,而是融合现代信息技术衍生出的更高层次技术。

以计算机产业为例,随着计算机产品不断吸纳外部科学知识,其自身技术知识含量逐步提高,原有产品技术伴随模块化分工而发生分化:一部分成为一般技术,如零部件的制造和生产技术、计算机键盘、显示器、机箱等构件;一部分演化为关键核心技术,如计算机的芯片、操作系统等。其中,微软公司不仅将操作系统提升为调用其他工具软件的顶层技术,还将其与英特尔公司的芯片绑定,并将其拓展应用到绝大多数个人计算机厂商,进而使其成为行业技术标准,成功实现与一般功能技术分离,跃升为个人计算机产业的高层次技术。

2 关键核心技术的形成特点及特殊属性

进入信息时代,汽车、飞机、轮船等复杂产品广泛吸纳信息技术成果,伴随产业的模块化分工发生了产业技术分化。以汽车产品为例,其吸纳电子控制等新兴技术,由机械性产品演变为具有 “脑子”的机电性产品,即 “类脑”型产品;随着工业软件技术的持续发展,此类产品技术体系中占据关键地位的技术逐步演化为 “类脑”型关键核心技术。

2.1 “类脑”型关键核心技术的形成特点

首先,以控制系统形式存在的 “脑子”,既是汽车吸纳信息技术革命成果的集中体现,也彻底改变了原有机械性产品的形态及运行方式。计算机控制技术融入现代产品,使产品结构层次发生重大变化,从原来的实体层次拓展出知识层次。产品的实体层次主要指产品的结构化和实体化形态,一般通过品质档次、产品特性、品牌形象、外部包装等指标测度;产品的知识层次主要指产品的数字化和知识化形态,包括数字化的产品规划、概念及结构规划和产品控制系统等。比较而言,后者的重要性逐渐提高,逐渐发展成为关键核心技术。

其次,在汽车产品吸纳信息技术催生更深层次模块化分工、汽车产业技术出现更大程度分化的情况下,涌现出掌握汽车电子技术的优势企业,他们以自己掌握的汽车电子技术单元或模块重构汽车技术体系,成为产业关键核心技术的掌控者和产业价值分配的主导者[21]。

最后,不同于传统的加工制造技术,汽车电子主要依托相关数据的积累和加工产生,具有较强的数据平台依赖性[23]。为了能够开发高质量的汽车控制系统,必须获得汽车驱动、制动等多种类型的运行数据;获得足量数据后进行处理,使之形成系统化的数据库或数据平台;利用平台中的数据,通过仿真、拟合等形式模拟实践情境,开发汽车的控制系统。

2.2 “类脑”型关键核心技术的核心属性

第一,先发优势。 “类脑”型关键核心技术的形成建立在数据平台基础上,并高度依赖数据积累和加工,具有正向积累效应,极易形成先发优势。先发优势由数据平台的 “边际递增”效应形成,即先行构建数据平台的厂商不仅能够为自己的汽车开发控制系统,还能够受托为其他企业开发控制系统并收取服务费,同时将相关试验数据集聚在自己的平台上,进而提高其仿真拟合的有效性,获得更多委托服务。

第二,难以反求。 “类脑”型关键核心技术具有强烈的系统性和知识内隐性,若先行厂商不公布软件代码和数据结构,后发厂商则难以通过逆向工程、反求学习等方式获得。这是信息时代关键核心技术与工业时代重要技术的根本区别,也是信息时代关键核心技术难以攻克的重要原因。

第三,容易构筑门槛效应。数据平台的先发优势使先行厂商可以相对容易地构建技术的稀缺独占性,同时结合高质量服务与合理价格,不仅能快速吸引大量客户广泛应用,还可以构筑阻挡后发厂商进入的门槛[24]。因此,信息化时代的关键核心技术不再是一体化的生产制造技术,也不再是单纯的关键零部件技术,而是演化为关键零部件+产品规划+控制技术。

第四,更具基础决定性。在全球产业分工的背景下,不同技术单元或模块要实现有效连接需要依靠技术标准[9],而技术标准来自设计。在工业时代,产品技术标准以重要技术为 “根”;进入信息时代,设计决定产品技术标准的选择,是具有更为基础作用的 “根”技术,也是基于数据平台形成的 “类脑”技术。

3 智能时代的关键核心技术及主要类型

3.1 智能时代的关键核心技术

智能时代建立在信息技术孕育的自动化及数字化技术基础上,在互联网的作用下,逐步跃升而成为现实。同时,智能时代相对于信息时代的革命性变化,必将导致产业关键核心技术出现更迭和变迁。

(1)互联网引致智能化的逻辑。互联网最初作为一种工具出现在人类社会中,其带给社会生产及人类生活方式的变化远超以往任何一种工具[25]。不论是知识传播 (第一代门户互联网)、生活服务 (第二代消费互联网)还是生产制造 (第三代工业互联网)以及创新创造等,在互联网的协助下皆可形成综合性平台[26]。互联网时代技术融入社会领域的基本路径及作用逻辑如图1所示。

图1 互联网技术融入社会的基本路径及作用逻辑

互联网并非平台型产品的起源,亦非所有技术知识或商业价值创造活动发展的必要条件,而是其与以往平台相比具有显著不同的效应,体现在如下几个方面[27-28]。第一,快速的客户聚集效应。理论上,互联网平台可以快捷地面向所有客户开展服务,故可以快速形成量大面广的客户群。第二,有用的知识积累效应,通过互联网不仅可以将大量数据、信息积累下来,而且可以实现对数据、信息的快速加工和处理,进而获得更加有价值的知识。第三,递进的产业衍生效应,互联网购物平台衍生出大数据、网络支付等新兴业态,大数据的处理衍生出分布式结构、云计算、算法等数据技术。第四,人工智能效应。基于互联网的消费及服务活动、生产创造活动等,将产生庞大的数据,而大数据的加工处理则能催生数据技术,两者融合引致人工智能技术及产业。在此基础上的互联网平台逐步演化为一个多业态融合的综合商业生态系统[8,29],互联网引致人工智能的逻辑如图2所示。

图2 互联网引致人工智能的逻辑

(2)基于智能生态的关键核心技术。智能时代的综合商业生态系统由多个层次厂商构成,不同层次的厂商遵从不同的商业逻辑[30],如图3所示。第一层次的生产组装企业及一般零部件企业更多服从工业时代的商业逻辑,生产者以高效率谋求竞争优势,消费者以性价比选购产品;第二层次的品牌设计、掌握知识产权及核心技术的企业更多服从信息时代的商业逻辑,即以稀缺独占的技术或知识产权谋求竞争优势以及在产业价值分配中的支配地位;第三层次的掌握人工智能以及计算等技术的企业更多服从智能时代的商业逻辑,即通过控制商业生态系统实现对生态价值分配的控制。

图3 智能商业生态系统的产业形态构成

在智能化的商业形态下,关键核心技术在不同层次的产业中也有不同的含义。其中,基于第一产业层次的一般零部件生产和产品组装等已经成为普遍化的社会技术,难以构成关键核心技术。第二层次中的两类技术正在演化发展之中:第一类是产品关键零部件生产制造技术,如芯片、传感器等复杂器件的生产制造技术,其在目前的产业技术体系中仍居于核心地位且具有显著的稀缺独占特征,可归属于当前发展阶段的关键核心技术;第二类是建立在数据平台基础之上的复杂产品设计技术、控制技术等,此类技术是信息时代的关键核心技术,但在智能时代要依据其发展状态具体分析。在尚未实现智能化的燃气轮机、飞机等复杂产品体系中,其仍然属于关键核心技术;而在已经实现智能制造的汽车、手机等产品体系中,这类技术已让位于智能产品生产和运行的控制技术,这也意味着在已经实现智能化的产业领域,单纯的产品控制技术将退出关键核心技术范畴。第三层次是生态系统的构架技术及算法技术,无疑是智能时代的主导关键核心技术。

3.2 智能时代关键核心技术的主要类型

基于上述分析,本文以智能制造商业生态系统为例,将智能时代的关键核心技术分为以下三类:第一类为技术基础,即仍然具有稀缺独占地位的基础材料、工艺、结构等技术,这些技术主要是信息时代的关键核心技术,相当于图3中的关键零部件生产制造技术、控制技术及IP等;第二类为支撑技术,即支撑智能制造商业生态系统的技术,主要包括大数据、算法、数字孪生、虚拟现实、人工智能等技术,部分对应图3第三个层次中的算法、人工智能等技术;第三类为使能技术,主要是保障智能制造系统高效运行的系统架构、系统集成、系统控制、系统决策等技术,部分对应图3第三个层次中的架构技术等。就智能制造生态而言,赛博物理系统被称为关键核心技术中的核心,主要体现为智能制造商业生态系统的使能技术及支撑技术等,如图4所示。

图4 智能制造产业的关键核心技术体系

4 关键核心技术的演化规律及未来发展趋势

系统考察关键核心技术的演化过程,可以发现一些共性特征,这些特征中蕴含着关键核心技术演化的路径和模式;同时,不同类型关键核心技术的演化也有着清晰的方向和目标。基于上述特征,可以提炼出其演化规律和未来发展趋势。

4.1 关键核心技术演化中的共性特征

(1)关键核心技术衍生于技术变革引致的新范式、新模式。关键核心技术衍生于计算机、控制技术引发的信息技术革命。在此次革命中,产业技术发生两个重大变化:一是伴随社会生产方式模块化分工而发生的技术分化;二是产业吸纳自动化、控制等信息技术而引致的丰富化。产业技术形态、组合方式及性质的变化,使得企业的创新目标和追求、创新过程及组织方式、创新采用的方式方法等发生革命性变化,为创新衍生出新的逻辑和赛道。这些变革既为原来居于主导地位的优势主体提出挑战,也为原来居于从属地位的 “聪明”主体创造了机会。

在产业技术分化及丰富化的同时,优势主体和 “聪明”主体都借助技术创新范式变革的契机,开创了新的商业模式。IBM放弃一体化生产组织方式,实施以品牌营销和系统集成为主要业务的新商业模式;微软依附于IBM的供应商,采用以稀缺独占性技术控制产业价值分配权的商业模式[31]。显然,关键核心技术衍生伴随着技术变革与商业模式融合创新。

(2)关键核心技术来源于特定主体的主动设计。在产业技术发生革命性变化之际,任何关键核心技术都来源于特定主体的主动设计。例如,个人计算机行业的微软围绕将操作系统技术打造为关键核心技术开展了一系列主动设计:①为被IBM接受买下其青睐的86-DOS并大量模仿CP/M-80成功开发出MS-DOS1.0[32];②基于客户方便将WordStar、dBase I等软件移植到MS-DOS平台;③使MS-DOS获得其他电脑厂商的支持,为软件技术体系生存拓展地盘;④将微软的操作系统与英特尔的芯片绑定,以技术链接和企业联盟方式构造稀缺独占性;⑤以 “操作系统+”为基础打造个人计算机产业技术体系及技术标准。

关键核心技术的设计主体一般包括两类,即前文提及的优势主体和 “聪明”主体。从产业科技创新的实践看, “聪明”主体后来居上的更为普遍。主要原因在于,优势主体因居于产业主导地位而难以承认技术变革的颠覆性,也难以放弃现有技术范式或轨道上的优厚利润。关键核心技术设计的内容本质上则是这两类主体依托关键核心技术构建了一个产业生态系统,将自己掌握的技术设计为 “根”技术,使其他技术以 “根”技术为核心实现组合或连接,进而形成产业技术体系。而设计主体依赖关键核心技术的重要性、稀缺性和独占性,实现对产业价值衍生和配置的主导权,进而使自己占据最具优势的生态位。

(3)关键核心技术成型于伴随技术发展的持续迭代。由于技术不断发展变化,关键核心技术亦会伴随技术的进化而不断跃迁。这种跃迁主要体现在两个方面:一是前期的关键核心技术逐步被后期更为专业、更加精深的技术所替代;二是在产业生态系统演化过程中,前期关键核心技术的地位逐步下降,并最终让位于后来衍生的新兴技术,逐渐向软件化、系统化靠拢。

以智能制造产业为例,为了应对目前市场上几家主流云平台数据不兼容的问题,逐渐衍生出一些数据中台企业,这些企业能够调用并快速处理云平台数据,同时实现不同云平台数据之间的兼容。目前体现为关键核心技术的算法、数据结构等技术未来可能逐步转移到中台企业,这取决于智能制造产业生态演化过程中不同主体能否依据产业形态及技术演化进行适时迭代。

4.2 关键核心技术演化的方向和目标

(1)向着公共性、不可替代性方向进化。前文已经指出,关键核心技术来源于优势或 “聪明”主体的主动设计,在这个设计过程中,首先是使技术向有更大公共性的方向发展。某种技术只有具备充分的公共性,才能成为行业共享的关键核心技术。而技术的行业公共性只是成为关键核心技术的必要非充分条件,行业共性技术要演化为关键核心技术,还必须逐步提升其不可替代性。这种不可替代性主要由技术的优越性缔造,使得其对用户的重要性不断提升,表现出不可或缺性。

(2)向着稀缺性、独占性方向迭代发展。重要而不可或缺的技术只有掌握在少数厂商手中,即表现出显著的稀缺独占性,才能成为产业关键核心技术。因而,产业共性技术具有不可或缺性后,还将向着稀缺性、独占性的方向迭代发展。这种稀缺独占性主要由先行厂商利用自己的市场竞争优势来打造:首先,先行厂商利用自己的领先优势,快速拉开与后来者在技术性能、价格等方面的距离并获得更多客户订单;其次,通过兼并收购等手段快速拓展市场占有率和行业集中度,进而形成客户资源及服务数据等方面的优势;最后,数据优势转化为先发优势,形成 “赢者通吃”局面。

(3)向着平台化、数字化方向延展。从缔造稀缺独占性的角度讲,基于数据的平台化、数字化技术具有天然优势。首先,基于数据的技术具有显著的先发优势,先行厂商可以便捷地扩大领先优势并强化其独占性;其次,平台化的技术可以便捷地向公众提供服务,有利于提高其公共性水平;再次,基于数据的平台化、数字化技术具有衍生功能,即随着数据持续增加形成大数据,必然对数据结构、算法等提出要求,而攻克大数据基础上的数据结构及算法技术,不仅使算力快速提升,也必然推动人工智能、机器自主学习等技术的发展,形成数据资源化、资产化现象;最后,随着技术的持续进化,数据驱动创新将成为现实,进而攻克重要领域的底层原理或技术,对领先企业的创新行为形成正向强化。

4.3 关键核心技术演化的一般规律

基于关键核心技术演化的方向和目标以及演化中的共性特征中所隐含的路径模式,可以提炼和总结关键核心技术演化的一般规律,如图5所示。其一,借用科技创新范式变革及行业技术升级机遇,在产业链或产业生态的演化过程中,优势主体或 “聪明”主体洞悉发展逻辑及趋势,将创新性专有技术升级和拓展为面向行业内多元客户的通用或共性技术。其二,及时根据客户的共性需求迭代发展技术,以优越性强化其在产业中的地位,使之发展成为具有不可替代性的关键技术。其三,基于产业技术联系和市场竞争格局进行整合,以横向收购同类企业强化市场地位,以纵向技术关联构筑一体化技术体系,进而强化关键技术体系的稀缺独占性和核心地位,此时这个关键技术体系已属于信息时代的关键核心技术。其四,融合现代信息技术提升关键技术体系的平台化、数字化水平,利用平台数字技术的先发优势进一步强化其在行业中的地位和作用,如前文提到汽车电子、复杂装备控制系统等 “类脑”型技术,可以认为,平台化、数字化的关键技术体系成为信息时代产业关键核心技术的最重要形式。其五,将数字化平台技术拓展到互联网,不仅极大拓展了用户范围和规模,更有利于聚集相关数据,并推动大数据基础上的数据结构、算法等技术发展,使人工智能成为必然、数据驱动创新成为可能。当数据驱动创新得以实现,关键核心技术的领先优势也就得以牢固确定。

图5 关键核心技术形成的一般规律

4.4 关键核心技术的发展趋势

(1)跨学科知识、多元技术领域会聚融合趋势。随着科学技术的迅猛发展,不同学科之间交叉融合的趋势日益增强,科学与技术之间的界限逐渐模糊,彼此之间的相互作用则不断强化。一方面,科学上的重大进展带来技术突破,表现为科学研究、知识发现驱动技术发明[33];另一方面,技术塑造科学的发展方向,表现为社会需求拉动科学发展。智能技术、数字技术在社会领域广泛应用,使其成为众多领域共享的技术,也极大促进了不同领域技术知识的交叉和融合会聚。这种融合会聚趋势不仅带来新的研究领域和科学突破方向[34],塑造全新的研究思路和发展模式,也将丰富和拓展关键核心技术的内容及组合形态。

(2)创新数字化及以数据驱动创新趋势。创新的数字化可以理解为广泛应用数据和数字化手段开展创新,其持续发展的结果则是数据驱动创新,这将成为未来时代关键核心技术创新的最重要趋势。数据驱动是指从初始的数据或观测值出发,运用启发式规则、数字映射和机器自主学习等技术,寻找和建立数据之间的关系,从而发现一些定理或定律。面向未来智能时代的数据驱动创新,不仅将丰富关键核心技术的创新范式,更将拓展关键核心技术的内容。实现数据驱动创新所依赖的数据孪生、数字映射、深度自主学习等,既将推动以数据驱动关键核心技术创新的蓬勃开展,还将成为未来关键核心技术的重要内容。

(3)基于共享底层技术的集成一体化趋势。数字化创新,特别是数据驱动创新在众多领域广泛应用,有可能找到不同领域能够共享的底层原理或技术,如数据驱动创新中的数字映射、数据孪生、机器自主学习等数字模型,再如人工智能芯片、量子计算机、云计算、通信网络、数据处理等领域共享的创新算法等。这些底层原理或技术有可能使过去彼此分离的创新活动重新聚合,使多种创新活动集成进行;同时,过去针对特定硬件 (如芯片)、软件的单点、单环节创新有可能向硬件、软件、系统、网络、内容和服务等集成化、系统性创新转变,甚至实现软硬件集成一体化。在这种情况下,共享的底层原理或技术因其具有先发优势特征,同时具有公共性、不可或缺性并极易构筑稀缺独占性,成为重要的关键核心技术。

(4)基于复杂生态系统的大主体独占趋势。随着底层原理或技术基础之上不同创新活动的融合以及软硬件等创新的一体化融合,过去由多元专业化主体合作完成的创新工作有可能回归到由一个主体完成,使得关键核心技术创新更加向少数主体聚集。由于底层原理或技术创新的复杂性及难度,只有具备雄厚资金和人才优势的大主体才有可能胜任,故居于行业领先的大型主体无疑占据未来关键核心技术竞争的优势地位。这些具有领先优势的一体化融合创新主体凭借其所构建的庞大创新生态系统,既能充分利用互联网平台带来的个性化创造之便利,更能实现在全球范围内、跨产业及技术领域的巨系统集成和综合,进而成为渠道和内容兼营、掌握和控制关键核心技术体系的超级主体。

5 结论与启示

5.1 研究结论

第一,关键核心技术是在社会生产方式出现模块化专业分工以后衍生的,并在持续的专业化分工中演化。其中,伴随信息技术融入现代社会生产工程而产生的 “类脑”型技术以及依托数据聚集和加工而形成的数据平台具有显著的先发优势特征,日益成为信息时代关键核心技术的主导形式。这一研究结论既揭示了当今时代关键核心技术攻关之 “难”的内在原因,也说明了攻克关键核心技术必须开展自主研发、自主设计,走自主创新之路的科学道理。

第二,关键核心技术源于优势或 “聪明”主体的主动设计。这种设计一般基于新技术革命引致的商业逻辑更迭及产业技术体系变革背景,优势或 “聪明”主体率先洞悉产业变革本质,把握产业技术变轨机遇,依靠创新型技术引导或更好地满足市场需求,以自己掌握的技术为 “根”重构产业技术体系,进而实现以 “根”技术控制产业技术体系及产业价值配置权。这一研究结论基于重要产业关键核心技术创新及演化实践提炼,具有理论上的创新性和领先性。

第三,关键核心技术演化具有明确方向和目标,也可以从共性特征中提炼通行路径。本文揭示了产业关键核心技术沿着公共性、不可或缺性、稀缺独占性持续发展演化的一般规律,并提炼了在不同发展阶段常用的手段和重要措施,弥补了现有关键核心技术研究中的学术缺口,也具有重要的实践价值。

第四,揭示了关键核心技术向着平台化、数字化、底层化发展的未来趋势。基于信息时代引致的行业领军企业 “无平台不研发、无平台不设计、无平台不创新”正在向纵深演化,本文提出了重要产业关键核心技术将向平台化、数字化方向延展的认识,同时基于数字化、智能化发展方向,归纳出多元技术知识会聚融合、数据驱动创新、集成一体化等新兴关键核心技术创新范式,并认为以数据孪生、数字映射、数学模型等为代表的众多领域底层原理或技术将成为未来最为重要的关键核心技术,且有被居于优势地位的大型主体独占的可能性。这一研究结论具有探索性和前瞻性,对行业领军企业战略布局具有启示意义。

5.2 政策启示

第一,基于关键核心技术由特定主体设计并动态演化,特别是依托数据平台、具有先发优势的 “类脑”型技术日益成为关键核心技术主导形式的特点,后发国家及企业的关键核心技术攻关必须坚持 “主体先行、使命导向”的原则。所谓 “主体先行”就是要把构建具有关键核心技术突破强烈意愿和足够能力的主体放在优先地位,没有这样的主体,关键核心技术突破自然难以取得预期效果[4]。同时,由于基于数据平台的关键核心技术具有先发优势,后发主体不仅要以快于先发主体的速度完成技术积累及赶超,还要承受步入市场时先发主体的价格竞争及严峻的经济压力,故不能单纯依赖市场主体的市场导向行为。重要产业关键核心技术攻关必须坚持 “使命导向”,即以国家战略为主导开展战略研究,如政府推动和支持的工程科学研究等。

第二,尽管制约关键核心技术突破的因素是多元和系统的,但技术因素是基础性因素,故关键核心技术攻关必须充分尊重技术形成和演化的特点,特别是需要攻克技术本身的特征。当前部署关键核心技术攻关,既要坚持系统特点,从基础研究[35]、创新体系[8]入手循序渐进,又要瞄准若干亟需攻破的 “卡脖子”技术做出应急部署任务。具体而言,要根据关键核心技术已经以基于数据平台的 “类脑”型技术为主导形式的现实,布局关键核心技术攻关既要坚持自主研发、自主设计,还必须依据 “类脑”型技术在多个产业领域普遍应用、具有共性的基础性技术的特点,围绕这些共性基础性技术组织协同攻关。要注重发挥中国庞大市场规模优势和 “集中精力办大事”的制度优势[36],围绕共性基础性技术攻关构建新型研发共同体或会聚创新组织,力争以系统性力量或高效的国家创新体系来完成任务。

第三,关键核心技术攻关必须着眼于数字技术、智能技术的未来发展和变化,既要立足于当前,更要立足于长远,高度重视数据驱动创新、集成一体化创新等新范式可能造成的影响和冲击,把握产业技术革命性变革机遇,力争在关键核心技术突破中形成可持续的自主创新能力和未来领先优势。

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