【摘要】当前,新一轮科技革命和产业变革中的通用目的技术,以新能源、低碳技术和人工智能等数字技术为代表,推动许多行业关键共性技术发生重大变革。随着不断完善的产业体系在技术演进中推动形成关键共性技术新优势,新一轮科技革命带来新兴产业关键共性技术换道超车机遇,通用目的技术赋能传统产业关键共性技术革命性突破,开源模式带来利用全球资源新条件,我国正迎来提升关键共性技术供给质量的重要窗口期。加快我国关键共性技术发展,需要加大政府引导和支持力度,加强新型研发机构建设及其制度创新,发挥行业龙头企业的作用,推动通用目的技术的创新与推广应用,支持开源社区建设和开源项目发展。
【关键词】关键共性技术 通用目的技术 科技政策 产业政策 【中图分类号】F424.4 【文献标识码】A
习近平总书记指出:“要聚焦国家战略和经济社会发展现实需要,以关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新为突破口,充分发挥新型举国体制优势,打好关键核心技术攻坚战,使原创性、颠覆性科技创新成果竞相涌现,培育发展新质生产力的新动能。”关键共性技术,是推动我国制造业高质量发展、提升国家综合竞争力的核心要素。加快发展关键共性技术,对培育新质生产力和构建现代化产业体系至关重要。我国正处于全面建设社会主义现代化国家的关键时期,中国式现代化要构筑坚实的物质技术基础,就要靠科技现代化作为支撑。当前,新一轮科技革命和产业变革深入推进,为开辟新领域新赛道、加快发展新质生产力提供历史机遇。同时,我们也面临大国博弈升级、产业链供应链风险加大等外部挑战。
共性技术是产业发展的基础,而关键共性技术代表了一国产业发展水平,直接关系到国家的产业国际竞争力、全球产业链分工地位和产业链供应链安全水平。作为后发国家,我国关键共性技术取得长足发展,但仍与世界领先水平存在一定差距。党的二十届三中全会提出,“加强关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新”,“加强新领域新赛道制度供给”。推进关键共性技术突破,需科学把握其发展规律,全面分析内外部挑战与机遇,通过体制机制和政策创新形成支撑合力。
关于“共性技术”与“通用目的技术”的概念辨析
“共性技术”(generic technology)在国内也被称作“产业共性技术”,1988年美国“先进技术计划”(advanced technology program, ATP)给出明确定义:“一种有可能应用到大范围的产品或工艺中的概念、部件或工艺、或科学现象的深入调查。”①20世纪90年代,共性技术用语也出现于我国科技政策实践中。《中华人民共和国科学技术发展十年规划和“八五”计划纲要》提出,“突破机电一体化共性关键技术”“解决轻工产品的模具设计和制造、表面装饰和包装等共性技术”;工信部自2011年以来多次印发《产业关键共性技术发展指南》。
学术界对共性技术的开创性研究来自于美国学者Gregory Tassey。他认为,共性技术研究是技术研究的第一阶段,其目的在于证明具备市场应用潜力的产品概念或工艺概念的价值,该阶段大致结束于以实验室原型形式呈现的概念验证②。国内学术界对共性技术的研究基本延续了其定义。需要注意的是,也有一些学者将“共性”理解为行业中的企业都需要或者大多数都需要的特性,这其实是对共性技术的曲解③。
Tassey等学者对共性技术内涵的界定基于科技创新过程,从基础研究到共性技术研究,再到应用研究和开发,构成了创新链的连续过程。但是共性技术研发的成果(包括产品原型和市场验证数据)将转化为结构化知识库,以学术论文、技术专利、商业秘密、员工经验以及软件包等形式呈现,并广泛应用到相关产业中,推动以应用为导向的产品创新、工艺创新等生产活动,成为决定企业竞争力和产业竞争力的关键因素。因此,共性技术不仅是科技创新过程的一个阶段或创新链的一个环节,也是在特定产业中广泛应用,并成为该产业许多技术创新活动基础的技术,关键共性技术就是对国民经济有重大影响的共性技术④。工信部印发的《产业关键共性技术发展指南(2011年)》指出:“产业关键共性技术是能够在多个行业或领域广泛应用,并对整个产业或多个产业产生影响和瓶颈制约的技术。”
与共性技术密切相关的一个概念是通用目的技术(general purpose technologies, GPTs),是指最初具有很大的改进空间,最终在许多领域广泛应用,并产生许多溢出效应的一种通用技术⑤。通用目的技术与共性技术一样都具有广泛的应用领域,但与后者又存在明显不同。《产业关键共性技术发展指南(2011年)》列出了节能环保与资源综合利用、原材料工业、装备制造业、消费品工业、电子制造业、软件和信息技术服务业、通信业、信息化和生产性服务业等8个产业的176项共性技术。有国外学者认为,工业革命以来可称为通用目的技术的有蒸汽机、工厂体系、铁路、铁轮船、内燃机、电力、汽车、飞机、“大规模生产、连续生产、工厂”、计算机、精益生产、互联网、生物技术、纳米技术等14种⑥。可见,共性技术主要应用于特定行业,而通用目的技术具有跨行业、更为广泛的应用范围,数量也更少。
我国关键共性技术供给面临的挑战
我国用几十年时间走完了发达国家几百年走过的工业化历程,制造业总体规模自2010年以来就保持世界第一,创新能力显著增强,产业技术水平持续提升,突破了产品技术、流程技术、工艺技术、装备技术、控制技术、测试技术、节能技术、减排技术、安全技术等一批关键共性技术⑦,在家电、工程机械、通信设备、造船、发电设备、风力发电机、光伏组件、动力电池、新能源汽车、人工智能等高科技产业和新兴产业领域,我国的技术水平已进入世界前列,终端产品制造的国际竞争力尤为突出。但是也要看到,我国在核心基础零部件与元器件、基础材料、基础软件、先进基础工艺、产业技术基础等工业“五基”领域,与发达国家仍存在较大差距,其关键在于没有掌握关键共性技术。这不仅导致我国在全球价值链中处于中低端,而且产业链供应链存在弱点和薄弱环节,大量内含关键共性技术的产品依赖进口,在大国博弈升级时面临“卡脖子”和供应链中断的风险。这既与关键共性技术本身特点有关,也有后发国家发展阶段的因素,还受到数字化的影响。
技术—经济特征决定了关键共性技术投资不足
关键共性技术具有广泛的应用性,能够支撑一个或多个产业的产品开发与生产流程创新,是技术基础设施的重要组成部分,并具备一定程度的公共产品属性。共性技术一旦实现突破,通常能快速推广至全行业,令知识产权界定困难,使得开发共性技术的企业无法独占共性技术产生的全部收益,导致对关键共性技术的研发投入不足。同时,关键共性技术处于创新链的“竞争前”阶段,成熟度较低,因此技术发展不确定性高、周期长、风险大,这就使得一些创新主体望而却步,特别是风险承受能力较弱的中小企业,普遍对关键共性技术投资持谨慎态度。此外,关键共性技术具有多学科交叉融合性,其创新过程不仅需要多领域的知识和技术,而且由于处于基础研究与市场开发的中间阶段,还需要科学原理与工程技术的结合,以及高校、科研机构、不同细分产业领域企业等创新主体的广泛合作,存在较大的协调难度。再加上准公共物品属性,关键共性技术一旦研发成功并进入到市场开发阶段,研发阶段的合作伙伴会变成直接竞争对手,同时不参与研发的企业也能够免费“搭车”,使得跨产业、跨企业的研发合作难以组织。⑧此外,应用的广泛性和竞争前特征,还会造成关键共性技术供给过程中存在市场失灵与组织失灵问题⑨。
后发国家对关键共性技术创新缺乏积累
随着科技创新的持续发展,现代产业体系中的产品及其生产过程的复杂程度也在不断提升。复杂产品系统的技术创新通常是一个长期过程,特别是关键共性技术处于技术生命周期较为早期阶段,且需要多学科知识集成,因此其研发复杂度高、周期长。关键共性技术虽然介于基础研究与应用开发之间,是基础研究成果向产业化的进一步发展,但是面向产业化和市场应用的工程化过程中的许多技术创新活动,并没有清晰的科学原理支撑,而是需要通过大量的试验找到适用的结构、材料、工艺,形成解决现实生产和应用难题的工程技术组合。这不仅需要大量的人力和资金投入,也需要长期的知识、经验积累。
后发国家在关键共性技术上与世界先进水平存在差距,是发展过程中的正常现象。作为后发国家,中国在工业化早期阶段资金匮乏、人才积累不足,企业没有足够的资源投入关键共性技术开发,比较优势也主要体现为低成本生产要素,在国际分工中引进发达国家先进技术、重点从事终端产品的加工组装活动,更有利于发挥比较优势、实现更快的经济增长。在早期阶段,将技术创新重点放在产业化阶段的应用技术引进和消化吸收再创新,虽然是一种合理的选择,但实现资金、人才和技术积累后,如果仍不重视基础研究和关键共性技术开发,就会使产业发展缺乏后劲、产业附加值率难以提高。尽管我国一些行业龙头企业已经开始重视基础研究和关键共性技术开发,但总体上对关键共性技术开发的投入不足,没有研发活动的企业一直存在。
同关键共性技术创新相适应的体制机制有待完善
解决关键共性技术创新中的“市场失灵”问题,需要发挥政府的积极作用。在关键共性技术发展方面,我国科技创新体制机制,特别是产业技术创新体系还存在不相适应的问题。条块分割易导致“撒胡椒面”现象。例如,一些地方政府围绕各自产业布局发展各类产业技术创新平台,易造成关键共性技术创新平台和项目的重复设置和同质化、资金投入分散现象,不利于形成关键共性技术创新合力。
转制后“大院大所”的关键共性技术支撑力下降。我国曾经有一批隶属于部委的科研院所,承担着行业共性技术开发的功能。1999年国家实施科研机构改革,将原国家经贸委管理的10个国家局所属242个科研院所转制为企业、整体或部分进入企业或转化为技术服务与中介机构。⑩这些科研院所在转制后成为独立核算、自主经营、自负盈亏的市场主体,与其他企业形成市场竞争关系,同时不同程度地存在薪酬待遇竞争力不强、人才吸引力不足等问题,在开展基础性、高风险、长周期关键共性技术开发方面动力不足⑪。
提供关键共性技术的新型科研机构尚不成熟。近年来,为加快关键共性技术攻关,我国不断推动国家制造业创新中心建设,以及面向产业关键共性技术和创新成果转化的新型研发机构,取得显著成效,但同时也存在资金投入不足、定位不清晰等问题。
数字化强化了领先者的关键共性技术优势
在物联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的支撑下,企业在产品开发、生产制造等价值创造过程中积累的显性或隐性知识被编码化,转化为工业软件、智能化生产系统和服务系统。对掌握关键共性技术和其他专有技术的企业来说,数字化和软件定义有效解决了知识密集型服务活动规模不经济(即指当企业生产规模扩大到一定程度后,单位产品成本上升,经济效益下降的现象)的问题,可以高效地为用户提供增值服务。对关键共性技术的用户来说,也可以通过使用工业软件和智能化生产系统,显著提高生产效率。数字化看起来实现了技术提供方和技术使用方的“双赢”。但是工业软件、智能化系统在使用、运行过程中,会将用户数据回传,而这些数据中既包含用户日常生产、经营状况的信息,也包含用户对产品、生产工艺持续创新的增量知识。将大量用户数据汇集到一起并进行分析,不仅可以帮助工业软件、智能化系统的拥有者进一步优化产品,而且能够不断增加其对特定行业知识的积累,强化竞争优势。由于在工业软件、智能化生产设备等方面缺少生产商和供应商,后发国家在数字化智能化条件下有效实现对产业关键共性技术的积累,并非易事。
提高我国关键共性技术供给质量的机遇
理工科人才和研发投入的持续增长、企业实力的增强、科技创新的活跃、国家的高度重视,为我国加快关键共性技术发展提供了有利条件,而科技进步特别是新一轮科技革命和产业变革中颠覆性技术的大量涌现,为我国提高关键共性技术供给质量提供了新机遇。
完善的产业体系在技术演进中助推形成关键共性技术新优势
20世纪80年代以来,由于通信技术、运输技术的进步,通信成本和运输成本显著下降,世界各国根据各自比较优势参与全球价值链分工的格局逐渐形成。发达国家集中于产品研发和品牌管理等全球价值链高附加值环节,而把加工组装等劳动密集型和低附加值环节离岸外包。全球价值链分工,虽然提高了跨国公司的利润率,但也造成发达国家出现“产业空心化”现象。尽管发达国家保留着一些承担新技术研发和验证功能的母工厂,还通过工业软件整合世界范围内用户的新技术,但产业链不完整破坏了“产业公地”,并由此损害了产业创新能力⑫。传统产业的共性技术虽然进步速度较慢,但仍然处于持续演进之中,发达国家由于“产业空心化”而丧失了推动一些关键共性技术持续创新的能力。相比之下,我国不仅在劳动密集型产业具有竞争优势,而且逐步形成在高技术产业和全球价值链中高技术环节的产业能力,建立起全球产业门类最齐全、产业配套最完整的工业体系,能够有力支撑传统产业关键共性技术的持续创新发展。
新一轮科技革命带来新兴产业关键共性技术换道超车新机遇
前沿技术加速突破,不断催生新产业新赛道,形成新质生产力,新兴产业领域会出现新的关键共性技术。在成熟产业领域,发达国家凭借先发优势和长期积累,已在关键共性技术方面确立领先地位,通过构建标准必要专利体系、实施商业机密保护、控制供应链网络以及要求用户进行资产专用性投资等方式,形成多重进入壁垒,这使得后发国家在缩小关键共性技术差距方面面临巨大挑战。但是在新兴产业领域,世界各国处于相同的起跑线上、同样面对新技术新场景的高度不确定性,发达国家及其企业在成熟产业中的优势在新兴产业中可能不再适用,甚至领先者由于要守住原有产业优势而对新技术新市场反应迟钝,这就给后发国家在新兴产业中实现包括关键共性技术在内的技术领先提供了机遇。我国拥有超大规模市场、丰富的应用场景、活跃的科技创业氛围、完善的产业配套设施以及国家大力推动完善与新质生产力发展相适应的体制机制,为新兴产业中关键共性技术的突破及其产业转化创造了有利条件。
通用目的技术赋能传统产业关键共性技术的革命性突破
在新一轮科技革命和产业变革中,以新能源、低碳技术及人工智能为代表的通用目的技术正在引领创新浪潮,推动多行业关键共性技术的重大变革。在新能源和低碳技术方面,燃油汽车的关键共性技术包括发动机、变速箱等相关技术,但是在电动化趋势下,电池、电机、电控等相关技术成为汽车产业的关键共性技术。数字技术与数据要素对传统产业的生产技术和要素投入产生显著替代效应,促使产品架构、生产流程、商业模式等发生深刻变革,并推动关键共性技术的重构。例如,3D打印技术制造出传统制造工艺无法实现的复杂结构,使产品实现结构创新的同时获得更加优异的性能;电子元器件和软件能够替代产品中的机械结构,在提升功能的同时显著降低成本;生成式人工智能在研发设计、生产管理、客户服务等方面的应用,不仅能大幅提升效率,还能催生新的商业模式。我国在新能源、低碳技术和数字科技领域已经处于世界前列,如果能够加快通用目的技术的推广和融合应用,则可能在一些传统产业领域跨越发达国家设立的进入壁垒,实现关键共性技术的革命性突破。
数字经济尤其是开源模式,为利用全球创新资源创造了新条件
开源是“产品底层源代码对任何人开放、以自由信息交换为核心原则、鼓励开放协作的产品研发与生产模式”。⑬开源产生于20世纪80年代初,随着互联网的普及和数字经济的深入发展,其已经成为现代社会中一种重要的科技创新和生产组织模式。开源社区聚集了全球对该开源项目感兴趣的科研机构、企业和个人开发者,他们贡献各自的奇思妙想,并能够在别人创新成果的基础上进行再创新,使后来者避免“重复造轮子”,提高创新效率。许多关键共性技术甚至是通用目的技术都是以开源的形式存在。例如,开源的数据处理软件Python就是由全球开发者和机构共同构建的功能丰富的库生态系统;Meta公司的Llama、深度求索公司的DeepSeek-R1、V3等人工智能大模型也是开源的。借助于开源,我国企业在开发关键共性技术时,既可以直接利用已有的开源资源进行再创新,又可以通过构建开源社区的方式,吸引全世界创新力量服务于我国主导的关键共性技术发展。
加速我国关键共性技术突破
加大政府的引导和政策支持力度。针对传统产业关键共性技术短板和新兴产业关键共性技术发展方向,制定“关键和新兴共性技术清单”,引导地方、科研机构和企业明确创新方向。加大各级政府对关键共性技术创新的投入,同时加强部门间、央地间、地方间的协调,避免在关键共性技术研发上出现重复投入和资源分散的问题。
加强新型研发机构建设及其制度创新。鼓励地方政府建立以产业关键共性技术研发和供给为主要职能的新型研发机构,探索能够连接科研与市场、整合资金与人才的可持续发展体制机制。明确国家制造业创新中心等产业技术研发机构的功能定位、股权结构、运行机制,增强其整合行业资源、开展关键共性技术研发与推广的动力和能力。
发挥行业龙头企业的引领作用。政府可以通过提高研发费用加计扣除比例、向企业开放申报关键共性技术研发项目等方式,引导行业龙头企业整合高校、科研机构和供应链上下游企业资源,加大对关键共性技术创新的投入,同时推动行业龙头企业承担起更多的社会责任。支持行业龙头企业在国外设立研发机构、收购国际行业领先企业和高技术初创公司,通过整合全球创新资源,加速推动关键共性技术的发展。
推动通用目的技术的创新与推广应用。加大对基础研究、前沿技术和颠覆性技术创新的投入力度,提升我国对通用目的技术发展的引领力和掌控力。完善与新质生产力发展相适应的体制机制,鼓励耐心资本发展,支持科技创新创业,营造新技术应用的包容审慎监管环境,加强对新技术应用的需求支持,加快推进新技术产业化,切实转化为现实生产力。支持企业利用数字技术、绿色技术推进产业关键共性技术创新。
支持开源生态建设。加强开源社区建设与开源项目培育,完善社区运作机制;鼓励科研机构和企业设立开源基金,为开源发展提供资金保障;构建开放协作环境,吸引全球机构、企业和开发者参与,培育具有国际影响力的开源社区和项目。加强开源理念和法律规范的宣传普及,可通过以下措施促进开源生态发展:积极引导更多机构、企业和个人参与开源项目开发;鼓励公共部门和企业采用开源软件;完善相关配套支持政策。
(作者为中国社会科学院中国式现代化研究院研究员)
【注:本文系国家社会科学基金重点项目“数字经济推动产业链供应链现代化水平提升的机制研究”(项目编号:22AZD124)阶段性成果】
【注释】
①李纪珍:《产业共性技术:概念、分类与制度供给》,《中国科技论坛》,2006年第3期,第45、46、47、55页。
②Gregory Tassey. Technology Infrastructure and Competitive Position. Springer Science+Business Media New York, 1992.
③贺俊、黄艳:《如何提升关键共性技术促进基础创新》,《中国经济评论》,2020年第4期,第52-55页。
④马名杰:《政府支持共性技术研究的一般规律与组织》,《中国制造业信息化》,2005年第7期。
⑤⑥Richard G. Lipsey, Kenneth I. Carlaw, Clifford T. Bekar. Economic Transformations: General Purpose Technologies and Long-Term Economic Growth. Oxford University Press, 2005.
⑦⑪唐广波:《借鉴国外经验增强我国重点产业关键共性技术供给》,《科技中国》,2024年第1期。
⑧江鸿、石云鸣:《共性技术创新的关键障碍及其应对——基于创新链的分析框架》,《经济与管理研究》,2019年第5期,第74-84页。
⑨李纪珍、邓衢文:《产业共性技术供给和扩散的多重失灵》,《科学学与科学技术管理》,2011年第7期,第5-10页。
⑩王君:《促进共性技术有效供给提高我国自主创新能力》,《宏观经济研究》,2006年第11期,第45-49页。
⑫Gary P. Pisano,Willy C. Shih. Restoring American Competitiveness. Harvard Business Review, 2009, (7-8): 114-125.
⑬李晓华、宋孟起:《开源的创新驱动作用及其治理机制》,《东北财经大学学报》,2024年第6期,第3-20页。
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