基于新巴斯德限制的高科技政策范式及其戰(zhàn)略意義

基于新巴斯德限制的高科技政策范式及其戰(zhàn)略意義

自21世紀以來，一系列高科技的快速發(fā)展為全球經(jīng)濟和社會發(fā)展提供了新的機遇，也帶來了新的挑戰(zhàn)。如何選擇科學政策，已成為主要理論和現(xiàn)實問題?？茖W和技術的關系、研究與開發(fā)的結構,不僅是科學學歷來關注的一個重大理論問題,而且也是世界各國與各地區(qū)科學技術政策的一個理論基石。近幾年,我國不斷進行科技政策的反思,強調(diào)要嚴格區(qū)分科學和技術的界限,在新近制定的國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃中,也不再使用“科學技術”一詞,而是區(qū)分為“科學和技術”。這是必須直面和重新認識的一個重大問題,也是與科學技術政策密切相關的一個重大問題。1巴斯德限制及其科技政策的重要性1.1基礎研究與應用研究并行不悖美國普林斯頓大學的司脫克斯于1997提出了科學研究的二維象限圖,如圖1所示,將解決應用問題而產(chǎn)生的基礎研究,形象地概括為巴斯德象限。這是因為法國微生物學家巴斯德從事生物學領域許多前沿性的基礎理論研究,其動力源自于為解決實際問題的需要,其科學研究活動,既不同于丹麥物理學家玻爾的純基礎研究(象限Ⅰ),也有別于美國發(fā)明家愛迪生的純應用研究(象限Ⅲ)。其實,巴斯德最初所做的研究是典型的應用研究,但同時也是一個杰出的基礎研究。后來,巴斯德的研究實際上是以混合以上2種研究為特征的,通過承接一個又一個實際應用問題,使其微生物理論研究不斷深入。此時,已無法清晰地區(qū)分基礎研究和應用研究,也很難符合傳統(tǒng)的將基礎研究與應用研究只能二者選一的觀點。這也就是司托克斯建立巴斯德象限的緣起,是針對布什的研發(fā)線性模型而提出來的。1.2美國科技強國戰(zhàn)略,由“個體”轉向“科技”20世紀初,以量子力學和相對論為代表的理論物理學革命,使原子物理和核物理的研究獲得重大突破,從而為核反應堆和原子彈的成功研制提供了強大的理論支持。這種現(xiàn)代技術源于基礎科學理論的成功案例給人們留下了極其深刻的印象。第二次世界大戰(zhàn)期間,美國科學研究發(fā)展局(OSRD)局長布什,為預測如何在和平時期發(fā)揮科學的作用,于1945年出版了《科學:永無止境的前沿》一書,即著名的布什報告。該報告指出:①基礎研究的實施不考慮實際結果,即就研究目標而言,基礎研究和應用研究是有內(nèi)在矛盾的。②基礎研究是技術進步的先驅,提出基礎研究→應用研究→開發(fā)→生產(chǎn)經(jīng)營的研發(fā)線性模型,即基礎研究確立應用研究的方向;應用研究以創(chuàng)造和研制新產(chǎn)品、新品種、新技術、新方法、新流程及新規(guī)范為目標;開發(fā)研究則借助于基礎研究和應用研究的成果,將理論形態(tài)的成果擴展為工廠試驗、定型設計和小批量生產(chǎn);生產(chǎn)經(jīng)營是最終將各種形式的研究成果轉化為新商品的過程。在該模式中,后面的研究總是依賴于前面的研究,從而突出了作為起點的基礎研究的重要性。布什在書中強調(diào)指出:“一個在基礎科學知識上依賴于其他民族的國家,它的工業(yè)進步將是緩慢的,它在世界貿(mào)易中的競爭地位將是虛弱的?！辈际矆蟾嫔羁痰亟沂玖丝茖W與技術之間關系新變化的某些特征,也深刻地影響了美國科技政策的制定,并促使美國政府創(chuàng)立了國家科學基金會(nationalsciencefoundation,NSF),確立了基礎研究優(yōu)先資助的政策,但報告中提出的單向度的研究開發(fā)的線性模式卻顯得過于簡單。20世紀50年代蘇聯(lián)的衛(wèi)星上天,以及60~70年代日本經(jīng)濟的起飛與工業(yè)高速增長,對美國產(chǎn)生巨大沖擊,促使其對本國的公共政策進行深刻的反思,認識到基礎研究固然重要,但許多技術的重大突破與工業(yè)的突飛猛進并不直接源于純基礎研究,于是包括調(diào)整科技政策在內(nèi)的各種對策建議紛紛提出。正是在這樣的背景下,NSF開始進行資助政策的戰(zhàn)略調(diào)整:從資助個人轉向同時資助科研機構;從嚴格按基礎研究與應用研究不同層次進行資助轉向對跨層次的合作研究給予資助,并于20世紀70年代起先后在大學設立和資助3類合作研究中心:①制定了試驗性研發(fā)促進計劃(ERDIP)和大學-工業(yè)合作研究中心(UICRC)(70年代);②創(chuàng)建大學工程研究中心(ERC)(1985年);③創(chuàng)建大學科學技術研究中心(STC)(1988年)。對設立這3類中心的共同要求是,中心必須設在大學,且有工業(yè)企業(yè)參與合作,其目標必須同時輸出面向工業(yè)的研究成果和科技人才。由于這3類研究中心分別在技術開發(fā)-工業(yè)開發(fā)、應用研究-技術開發(fā)以及基礎研究-應用研究之間進行跨層次的研發(fā)活動,一般傾向于把它們稱為科技轉化型機構?？梢哉f,這些科技轉化型機構為美國90年以來以信息技術為代表的高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,經(jīng)濟擺脫不景氣,走上快增長、低通脹、低失業(yè)的道路起到了重要的作用。司脫克斯的巴斯德象限,針對布什的研發(fā)線性模型存在的問題,總結了美國戰(zhàn)后科技政策的實際變化,闡發(fā)了科學與技術、基礎研究與應用研究之間關系演變的新見解。從圖1中,可以清楚地看出巴斯德象限的提出從根本上改變了布什的科學研究線性模型,它蘊涵著科技政策的新含義,為美國政府調(diào)整和確立明確的科技政策提供了新的理論根據(jù)。1.3技術科學的本質司脫克斯模型的2個坐標維度是基于研究活動的目的,且司脫克斯將巴斯德象限明確限定為以應用為研究目的的基礎研究。但實際上,因巴斯德象限屬于基礎研究與應用研究并存的象限,因此不僅存在源于應用引起的基礎研究,還存在直接源于理論背景、又有明確應用目的的應用研究。或者說,它本來就是具有應用導向的基礎研究與具有基礎理論背景的應用研究二者的結合,不妨稱之為新巴斯德象限。隨著科學技術一體化進程的加快,以及高新技術的崛起,人們很難分清某項研發(fā)活動是以應用為目的還是以理論認識為目的。在這種情況下,也很難以研發(fā)活動的目的作為制定科技政策的依據(jù),但研發(fā)活動的形態(tài)是較容易鑒別的。如果將司脫克斯的研發(fā)目的象限模型變換為研發(fā)形態(tài)象限模型,即以科學研究和技術開發(fā)分別作為縱橫座標的科技象限模型,如圖2所示,那么,玻爾象限就是基礎科學象限,愛迪生象限就是工程技術(從知識形態(tài)看,即工程科學)象限,原來的巴斯德象限充實了新內(nèi)涵而成為新巴斯德象限,也就是技術科學象限。而關于技術科學的性質與功能,我國著名科學家錢學森早在1948年和1957年就明確而系統(tǒng)地論述過。技術科學是關于人工自然過程的一般機制和原理的學科,是以自然科學為基礎,為工程技術服務的學問。技術科學一方面是工程技術的經(jīng)驗知識上升到理論形態(tài)的產(chǎn)物,另一方面又是自然科學向工程技術活動延伸的結果,2條途徑逐漸匯合使技術和科學相互滲透結合,導致技術科學迅速發(fā)展起來,如圖3所示。錢學森親身參與發(fā)展的空氣動力學和獨自創(chuàng)立的工程控制論這2門技術科學,就是這2個過程結合的經(jīng)典范例。實際上,錢學森不僅在空氣動力學上,而且在技術科學思想上的創(chuàng)造,都是對普朗特和卡門開創(chuàng)的德國哥廷根應用力學學派思想的繼承和發(fā)展?；趯夹g科學概念形成過程的分析,錢學森闡明了技術科學的基本性質:①以自然科學為基礎,但不是自然科學本身;②是工程技術的理論升華,但也不是工程技術本身;③是從自然科學和工程技術的相互結合中產(chǎn)生出來的,是為工程技術服務的。他指出:“為了不斷地改進生產(chǎn)方法,我們需要自然科學、技術科學和工程技術3個部門同時并進,相互影響,相互提攜,決不能有一面偏廢。我們也必須承認這3個領域的分野不是很明晰的,它們之間有交錯的地方?！笨梢?技術科學的特點同新巴斯德象限的特點相一致。由于技術科學在現(xiàn)代科學技術體系中的獨特地位,因此,重視和發(fā)展技術科學對于國家的自主技術創(chuàng)新具有重大的戰(zhàn)略意義。錢學森的技術科學思想也因此被稱之為技術科學的強國之道。在這個意義上,可以說新巴斯德象限就是錢學森的技術科學象限。2與技術科學的關系高科技(high-tech)一詞,是20世紀80年代才出現(xiàn)的專業(yè)術語,但人們對高科技的認識卻并不一致,其也被譯為高技術,還因與新技術相關聯(lián)而被稱為高新技術。高科技以其高投入、高智力、高風險、高產(chǎn)出、高回報以及創(chuàng)新速度快、生命周期短、滲透領域廣為顯著特征。本文之所以使用高科技這一術語,一方面是因為technology源于德國人梯姆普勒于1606年最早使用的Technologia,后來1777年德國經(jīng)濟學家貝克曼定義Technologie是一門傳授以人工方式對自然物進行加工以便滿足社會需求的實用學科,即工藝學或者技術學,以區(qū)別于技術(technik)。由此可以看出,technology在西方語義和語境上本來就有技術學、科技和理工科的多重含義。另一方面,還在于高科技通常是指建立在最新科學成就基礎上的技術,甚至可以說它同時包含有基于科學的技術和關于技術的科學這雙重含義,蘊涵著當代科學和技術之間相互滲透、相互轉化的新關系。因此,用高科技一詞,更能反映high-tech語義和內(nèi)涵的特征。在這種高科技語境之下,生命科學與技術、信息科學與技術、納米科學與技術、環(huán)境科學與技術、能源科學與技術等,都被公認為是高科技的主要領域,總體上都屬于技術科學范疇。實際上,在科技象限模型中,它們都位于第Ⅱ象限的新巴斯德象限或技術科學象限。根據(jù)《美國大學與工業(yè)的合作關系》一書對所載6個UICRC、14個ERC、11個STC從事研發(fā)活動的情況介紹,如表1所示,表明這3類研究中心一部分致力于高科技及其產(chǎn)業(yè)化工作,一部分開展傳統(tǒng)工業(yè)的高科技化活動,也有一些從事基礎研究。從3類研究中心的主要特點看,只有個別STC位于表示純基礎研究的玻爾象限上,其他STC雖然重視基礎研究,但都分布于具有應用導向的基礎研究的巴斯德象限上;而UICRC和ERC基本上屬于新巴斯德象限中具有基礎理論背景的應用研究,或基于技術科學的工程研究。德國學者MEYER通過對部分歐洲國家(英國、德國、比利時)從事納米科學與技術領域的基礎研究和發(fā)明活動的科技人員進行科學計量學研究,從納米科技領域中論文著作者、專利發(fā)明者、著作者-發(fā)明者(既寫論文又開發(fā)專利的科技人員)的關系來揭示科學與技術活動之間的互動合作關系。其研究表明,著作者-發(fā)明者推動了技術的發(fā)展,從納米技術方面看,英、德、比3國著作者-發(fā)明者占3國各自全部納米技術發(fā)明者的比例在27%~40%;從納米科學方面看,著作者-發(fā)明者只占3國各自所有納米論文著作者的2%,甚至更少。通過對數(shù)據(jù)的進一步研究,發(fā)現(xiàn)這些著作者-發(fā)明者中許多都冠有納米技術研究中心的稱謂,并且專利往往同享有聲望的團體或實驗室相聯(lián)系。由于納米科技是由多學科整合而形成的,因此,這些圍繞著有工業(yè)界參與、以技術為主題、以科學為引導所建立的研究中心(或網(wǎng)絡),可能會使非常卓越的研究員延伸其研究范圍,從而進入技術領域。以上說明,納米技術的發(fā)展很大程度上依賴納米科學的發(fā)展,它是來源于納米理論背景的應用研究,位于科技象限中的新巴斯德象限。因此,在研究與開發(fā)活動中,科學和技術的相互結合,有助于推動技術進步。利用中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫,對我國1999~2003年的有關納米科技論文進行分析,結果顯示,屬于基礎科學研究的論文占8%,屬于技術科學研究或工程科學研究的論文占92%,可以說納米科技領域的論文主要分布于新巴斯德象限。進一步分析納米技術專利發(fā)明者與論文發(fā)表作者之間的關系,結果顯示,申報納米技術專利最多的發(fā)明者是中國科學院上海硅酸鹽研究所的高濂和浙江大學的張孝彬,2003年2人分別參與了15項納米技術專利的發(fā)明;同時,2人也是納米科技論文的高產(chǎn)作者。對中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫1994~2003年間收錄的納米科技論文進行檢索分析,發(fā)現(xiàn)在這10年內(nèi),張孝彬共發(fā)表納米科技論文23篇,高濂發(fā)表54篇,而且在1995~2004年的10年間,高濂發(fā)表的納米科技領域的學術論文被SCI收錄的篇數(shù)高達79篇,該作者也是世界納米科技領域合作者網(wǎng)絡的一個中心節(jié)點。盡管本次分析所選取的數(shù)據(jù)樣本不算大,但窺一斑而見全豹,從中也可看出納米科技領域基礎研究與應用研究的密切聯(lián)系。對納米科技研發(fā)機構申請納米發(fā)明專利數(shù)量與發(fā)表納米科技論文數(shù)量的關系進行分析,同樣可以表明科學和技術相互結合的重要性。表2列出了2003年國內(nèi)申請納米技術發(fā)明專利數(shù)在10項以上的30家機構的名稱、申請發(fā)明專利數(shù)以及這些機構在1994~2001年間發(fā)表的有關納米科技的論文數(shù)目,其中,羅姆和哈斯公司和三星電子株式會社為國外企業(yè)在華分支機構?？傮w來看,申請納米技術發(fā)明專利數(shù)越多的機構,其發(fā)表的納米科技論文數(shù)目也較多。結合另一項研究結果,這30家機構中有21家機構位居全國納米科技領域論文高產(chǎn)機構的前36位之中。這意味著在技術開發(fā)中,把科學和技術密切結合起來,在新巴斯德象限里從事基于技術科學的應用基礎研究,有利于取得具有自主知識產(chǎn)權的發(fā)明成果。這個結論與前述MEYER的研究結果相一致。由上述分析可以概括出新巴斯德象限上高科技的總體特征:①既是技術,又是科學,既有明確的應用目的,也具有基本的認識職能;②應用導向的基礎研究與基礎理論背景的應用研究密切結合;③基于科學的技術和關于技術的科學同時并存,科學的技術化和技術的科學化同步發(fā)展;④形成了科學和技術之間相互作用、相互結合、相互滲透、相互轉化的新關系。當然,高科技并沒有消解科學和技術之間的界限與區(qū)別,而是開辟了科學和技術之間全新互動關系的新時代。3新巴斯德約束下德國政府科技政策的戰(zhàn)略意義由于高科技各個領域的研究開發(fā)活動大都集聚于科技象限模型的新巴斯德象限上,這就為依據(jù)新巴斯德象限的基本性質和特征來研究與制定高科技政策提供了理論基礎?；谛掳退沟孪笙薜母呖萍颊叻妒?與基于布什科研線性模型的有關基礎研究優(yōu)先發(fā)展的科技政策不同,也不同于基于巴斯德象限的重視有應用目的的基礎研究的科技政策,它是將科學理論背景的應用研究和面向應用的基礎研究并重,從而加快推進高科技的發(fā)展,以及優(yōu)先發(fā)展技術科學以反哺基礎科學理論和大力推進以技術科學為基礎的自主技術創(chuàng)新的政策。當前,許多國家對技術科學研究的重視已顯示出新巴斯德象限的科技政策導向。如美國非常重視信息、材料、制造、生物、能源、環(huán)境、航空航天及海洋等諸多高科技領域的發(fā)展,在克林頓政府時期就曾制定了若干領域科技發(fā)展的重點規(guī)劃和促進計劃。而后的布什政府繼續(xù)執(zhí)行前政府推行的系列國家科研計劃,并在此基礎上強調(diào)了反恐怖、反生化戰(zhàn)的戰(zhàn)略與技術研究。日本1990年以來,經(jīng)濟連續(xù)出現(xiàn)“零增長”(不足1%),面對世界新的經(jīng)濟形勢,1995年日本政府明確提出了科學技術創(chuàng)新的立國戰(zhàn)略,強調(diào)日本要告別模仿與改良的時代,創(chuàng)造性地開發(fā)領先于世界的高科技,把科技政策的重點放到開發(fā)有獨創(chuàng)性的科學技術上來,力爭從一個技術追趕型國家變?yōu)榭萍碱I先的國家。在經(jīng)濟全球化的沖擊下,缺乏競爭的科研體系制約著德國技術創(chuàng)新能力的迅速提高,鑒于此,德國政府的科技政策以注重結構調(diào)整、突出創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展為基本特征,尤其是在進一步強化基礎研究機構與基礎研究活動的同時,更為關注生物、信息與通信和可持續(xù)發(fā)展前沿領域科學技術的發(fā)展。特別值得一提的是,德國政府借助不斷提高項目資助經(jīng)費來保證人類健康研究領域不斷增長的經(jīng)費需求,從而使德國生物技術領域的研究與發(fā)展一直處于歐洲最前列。對中國這樣的發(fā)展中大國來說,確立和實施以新巴斯德象限為基礎的高科技政策,對于科技強國具有特殊的戰(zhàn)略意義。(1)國家并重發(fā)展以科學理論為背景的應用研究和以應用導向的基礎研究,并把二者結合起來推進高科技發(fā)展,既可以在充分利用國內(nèi)外現(xiàn)有基礎研究成果的基礎上,跟蹤國際高科技前沿領域,又可以取得面向高科技的基礎研究成果,占領高科技的制高點,從而實現(xiàn)高科技的重大突破與跨越式發(fā)展。(2)國家大力推進高科技領域中基于技術科學的自主技術創(chuàng)新,一方面有助于對引進先進技術的消化吸收,并過渡到引進創(chuàng)新和自主創(chuàng)新并重相結合,進而走上高科技自主創(chuàng)新為主的道路;另一方面有助于在高科技領域取得具有自主知識產(chǎn)權的原創(chuàng)性發(fā)明成果,并增強自主技術創(chuàng)新能力和國家科技競爭力。(3)國家高度重視和優(yōu)先發(fā)展技術科學并反哺于基礎科學理論,也就是優(yōu)先發(fā)展作為技術科學的高科技各個領域,實際上有助于在高科技產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的基礎上,在自主開發(fā)高科技實驗裝備的前提下,進入世界基礎科學的理論前沿,取得自然科學基礎研究的突破性進展,從而逐步成為世界科技強國。一個值得注意的重要問題是,雖然在新巴斯德象限的高科技活動取得發(fā)明成果的可能性大,但是并不能自發(fā)地實現(xiàn)高科技成果的轉化。大量事實表明,專利技術得以采納創(chuàng)新,并獲得商業(yè)化價值的比重并不高。因此,要使基于新巴斯德象限的高科技政策見成效,關鍵是采取有效措施和具體對策,把從事高科技研究、開發(fā)與成果轉化的大學、科研所以及產(chǎn)業(yè)界,在政府的政策引導下緊密地聯(lián)合起來,真正實現(xiàn)高科技成果的轉化、創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化。1990年之前,國際學術界主要關注大學-產(chǎn)業(yè)、大學-政府及產(chǎn)業(yè)-政府雙螺旋關系的研究。如代表了大學-產(chǎn)業(yè)密切關系的麻省理工學院模式、斯坦福-硅谷模式等。隨著大學-產(chǎn)業(yè)關系研究的深入,紐約州立大學的ETZKO-WITZ率先注意到了大學-產(chǎn)業(yè)-政府三方相互作用關系的重要性,提出了創(chuàng)新活動的三螺旋模型,如圖4所示。1996年,其與荷蘭阿姆斯特丹大學的LEYDESDORFF共同努力,在阿姆斯特丹召開了第1屆國際三螺旋研討會。其后,2人進一步探討了三螺旋創(chuàng)新系統(tǒng)模型的一系列問題,并多次舉辦三螺旋理論國際會議,深化了對國家創(chuàng)新系統(tǒng)的認識,甚至有取代國家創(chuàng)新系統(tǒng)模型之勢。改革開放以來,為解決我國科技、教育和經(jīng)濟之間條塊分割體制的弊端,我國學術界借鑒發(fā)達國家建設國家創(chuàng)新系統(tǒng)的實際經(jīng)驗與研究成果,在探索和建設國家及區(qū)域創(chuàng)新系統(tǒng)上取得了重大進展。近幾年,三螺旋理論在我國逐漸受到人們的關注,并開始加以介紹和研究?？紤]到三螺旋模型的技術創(chuàng)新功能,筆者認為,堅持和實施基于新巴斯德象限的高科技政策,可以進一步把三螺旋模型作為促進高科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化的基本對策。為此,本文對三螺旋創(chuàng)新系統(tǒng)模型做如下結構調(diào)整與重構:把由知識生產(chǎn)、知識傳播和知識應用構成的知識活動系統(tǒng),與產(chǎn)學研合作創(chuàng)新的理論聯(lián)系起來,與國家創(chuàng)新體系的組織網(wǎng)絡和制度網(wǎng)絡統(tǒng)一起來,將原來的大學-產(chǎn)業(yè)-政府關系三螺旋,即官產(chǎn)學聯(lián)合創(chuàng)新的三螺旋結構,重構為政府政策導向下的研究所-大學-產(chǎn)業(yè)關系三螺旋,即產(chǎn)學研聯(lián)合創(chuàng)新的三螺旋模型,如圖5所示。該模型是一個在國家的政策導向和制度安排下,以研究所的知識生產(chǎn)創(chuàng)造、大學的知識傳播育人和企業(yè)的知識應用轉化所組成的知識活動系統(tǒng)為載體的三螺旋國家創(chuàng)新體系,以達到促進高科技成果轉化、增強高科技創(chuàng)新能力、實現(xiàn)高科技產(chǎn)業(yè)化的目標。筆者認為,這種重構更符合高科技研究、開發(fā)和創(chuàng)新的實際,一方面突出了產(chǎn)學研共同體作為創(chuàng)新主體,強調(diào)政府作為制定與實施創(chuàng)新政策的作用,避免了政府成為創(chuàng)新主體而造成角色錯位;另一方面突現(xiàn)了知識生產(chǎn)(