從科學(xué)到創(chuàng)新

第三(dìsān)講:從科學(xué)到創(chuàng)新

柳卸林,教授,中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(dàxué)管理學(xué)院liuxielin@

1共六十一頁(yè)大綱(dàgāng)從科學(xué)到創(chuàng)新政府為什么支持科學(xué)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段與科學(xué)投入企業(yè)(qǐyè)與基礎(chǔ)研究2共六十一頁(yè)一:從科學(xué)研究到創(chuàng)新(chuàngxīn)基礎(chǔ)研究(basicresearch)應(yīng)用研究(appliedresearch)試驗(yàn)發(fā)展(experimentaldevelopment)研究氣流中的壓力條件與固體浮力為獲得飛機(jī)所需的空氣動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),進(jìn)行氣流中壓力條件和固體浮力研究飛機(jī)樣機(jī)機(jī)身的開(kāi)發(fā)工作研究微生物耐輻射的生物化學(xué)和生物物理研究為獲得保存果汁方法所需的知識(shí),就加熱和輻射對(duì)酵母生存的影響而進(jìn)行微生物學(xué)的研究發(fā)展一種用于γ射線保存果汁的方法目的尋求真理以工程為目標(biāo),探討知識(shí)應(yīng)用的可能性把研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)上內(nèi)容發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象,新的聯(lián)系新工藝,新發(fā)明,新產(chǎn)品,工藝改進(jìn)成果論文專利專利,圖紙,樣品3共六十一頁(yè)基礎(chǔ)研究(yánjiū)與創(chuàng)新基礎(chǔ)研究會(huì)產(chǎn)生重大創(chuàng)新,但時(shí)間很長(zhǎng).計(jì)算機(jī),生物,通信,基本上都是科學(xué)家們發(fā)明出來(lái)的.美國(guó)ARCH風(fēng)險(xiǎn)投資公司:只投資基礎(chǔ)研究的成果.但基礎(chǔ)研究到創(chuàng)新,需要經(jīng)歷從原理到實(shí)驗(yàn)室技術(shù)(jìshù)實(shí)現(xiàn)再到工業(yè)化產(chǎn)品的痛苦過(guò)程.中國(guó)科學(xué)家和大學(xué)不愿做技術(shù),愿做科學(xué).4共六十一頁(yè)發(fā)明(fāmíng)與技術(shù)創(chuàng)新發(fā)明與技術(shù)創(chuàng)新之間通常(tōngcháng)存在“滯后期”歷史上重大技術(shù)創(chuàng)新例子

技術(shù)與產(chǎn)品

發(fā)明年份

創(chuàng)新年份

滯后期 日光燈 1859 1938 79

采棉機(jī) 1889 1942 53

拉鏈 1891 1918 27

電視 1919 1941 22

噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 1929 1943 14

雷達(dá) 1922 1935 13

復(fù)印機(jī) 1937 1950 13

蒸汽機(jī) 1764 1775 11

尼龍 1928 1939 11

無(wú)線電報(bào) 1889 1897 8

三極真空管 1907 1914 7

圓珠筆 1938 1944 6共六十一頁(yè)案例:液晶(yèjīng)顯示器的發(fā)明1962年，RichardWilliams發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電壓加在液晶物質(zhì)(wùzhì)的表層時(shí)會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。1964年，GeorgeHeilmeier在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新的光電效應(yīng)——?jiǎng)討B(tài)散射型（DSM）。1968年，美國(guó)RCA公司向全世界公布液晶顯示技術(shù)。6共六十一頁(yè)液晶(yèjīng)的發(fā)明對(duì)全球的液晶研究者和產(chǎn)業(yè)界人士來(lái)說(shuō)，1968年如此重要。因?yàn)樵谶@一年，美國(guó)RCA公司在廣播中向世界報(bào)告：公司的博士研究生黑爾邁樂(lè)等人提出并發(fā)明液晶顯示技術(shù)。

這條消息引起了法國(guó)(fǎɡuó)原子能委員會(huì)的興趣。當(dāng)時(shí)，正在原子能所工作的物理學(xué)家P-G?德熱納，組織了一個(gè)由結(jié)晶學(xué)、化學(xué)、材料缺陷、光學(xué)、核共振和理論專家級(jí)組成的多學(xué)科研究小組，在巴黎市郊奧賽開(kāi)展液晶物理的基礎(chǔ)研究。研究中，德熱納認(rèn)識(shí)到序參數(shù)、相變等概念是處理液晶復(fù)雜系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上寫(xiě)出專著《液晶物理學(xué)》。

德熱納將液晶的排列比喻為“籃子里的蘋(píng)果，當(dāng)“籃子”晃動(dòng)時(shí)，液晶就會(huì)重新排列，實(shí)際上這就是液晶顯示的原理。1991年，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予德熱納，表彰“他發(fā)現(xiàn)，為研究簡(jiǎn)單系統(tǒng)中有序現(xiàn)象而發(fā)展出來(lái)方法，也適用于更復(fù)雜系統(tǒng)的研究，特別是液晶和高分子?！?/p>

1968年，44歲的日本物理學(xué)家江崎玲於奈（因發(fā)明江崎二極管而獲1973年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)）正在美國(guó)IBM實(shí)驗(yàn)室工作，他立即將RCA發(fā)明液晶顯示技術(shù)的消息介紹給日本重點(diǎn)大學(xué)和大公司，這引起了日本理化學(xué)研究所科學(xué)家小林駿介的興趣。小林駿介1969年到美國(guó)學(xué)習(xí)，回到日本后開(kāi)始液晶基礎(chǔ)研究。7共六十一頁(yè)液晶(yèjīng)發(fā)明史年份重要事件公司備注1888奧地利植物學(xué)家Reinetzer發(fā)現(xiàn)了液晶1960年左右威廉斯突然想到有可能建造一個(gè)運(yùn)用光學(xué)開(kāi)關(guān)和反射光來(lái)工作的扁平顯示器，明出來(lái)的基本液晶顯示器。美國(guó)RCA公司1960年左右薄膜晶體管（TFT）被RCA的薩洛夫研究中心發(fā)明出來(lái)美國(guó)RCA公司一些企業(yè)早期介入對(duì)薄膜晶體管的研究不是為了LCD，而是為了尋找制作集成電路的方法。1963西屋電氣開(kāi)始了一個(gè)小規(guī)模的TFT研究項(xiàng)目美國(guó)西屋電氣1964Heilmeier在重新選取液晶材料的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了并組模式，即液晶具有二項(xiàng)色性，制作出來(lái)液晶在施加電場(chǎng)時(shí)從透明變成乳白色的顯示器——“動(dòng)態(tài)散射”美國(guó)RCA公司1968展示了一臺(tái)實(shí)物大小的液晶平屏電視模型，其他一些液晶的應(yīng)用原型，包括數(shù)字讀出儀和數(shù)字顯示的電子鐘美國(guó)RCA公司引起了日本工業(yè)界對(duì)液晶顯示的強(qiáng)烈興趣1970弗加森發(fā)明了扭曲相列型液晶顯示器（SN-LCD）弗加森創(chuàng)辦的公司1966年弗加森離開(kāi)西屋公司，并自己創(chuàng)辦了公司70年代早期RCA的乳白色動(dòng)態(tài)散射LCD和弗加森的暗黑扭曲相列LCD展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)，最后以RCA散射LCD的慘敗而告終1971RCA中止了自己的TFT項(xiàng)目美國(guó)RCA公司1972夏普公司花費(fèi)300萬(wàn)美元從RCA購(gòu)買(mǎi)了一項(xiàng)LCD專利日本夏普公司1973精工生產(chǎn)了世界第一塊數(shù)字LCD表日本精工公司精工從弗加森的公司獲得技術(shù)許可8共六十一頁(yè)1971RCA中止了自己的TFT項(xiàng)目美國(guó)RCA公司1972夏普公司花費(fèi)300萬(wàn)美元從RCA購(gòu)買(mǎi)了一項(xiàng)LCD專利日本夏普公司1973精工生產(chǎn)了世界第一塊數(shù)字LCD表日本精工公司精工從弗加森的公司獲得技術(shù)許可1979西屋電氣終止TFT項(xiàng)目美國(guó)西屋電氣80年代初期美國(guó)的RCA公司、AT&T公司、通用電氣公司、惠普公司和西屋電氣公司紛紛放棄了平板顯示技術(shù)開(kāi)發(fā)，平板顯示技術(shù)在上世紀(jì)80年代走到了十字路口。原因就是風(fēng)險(xiǎn)高、項(xiàng)目過(guò)于宏大1982精工采用主動(dòng)矩陣顯示器技術(shù)，用硅片代替薄膜晶體管，研制出世界上第一塊單色屏腕表電視，但是沒(méi)有生產(chǎn)日本精工公司80年代初期卡西歐、西鐵成和精工在工作一段時(shí)間后認(rèn)識(shí)到，硅片永遠(yuǎn)不會(huì)成為大量生產(chǎn)液晶電視的方法，必須向薄膜晶體管(TFT)發(fā)起挑戰(zhàn)。1983精工應(yīng)用薄膜晶體管研制出微型LCD電視日本精工公司把液晶從失敗的境地挽救出來(lái)1983康寧轉(zhuǎn)向生產(chǎn)TFT玻璃基板。美國(guó)康寧公司9共六十一頁(yè)10共六十一頁(yè)11案例(ànlì):液晶顯示器的發(fā)明,領(lǐng)先者不斷在變化,給后來(lái)者以機(jī)會(huì)中國(guó)(zhōnɡɡuó)從日本引進(jìn)彩色電視,并成為世界的電視生產(chǎn)大國(guó).但等到中國(guó)成為CRT的生產(chǎn)大國(guó)后,液晶電視成為主流技術(shù).中國(guó)再次成為液晶面板引進(jìn)大國(guó).液晶技術(shù)從那里來(lái)的?1962年，RichardWilliams發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電壓加在液晶物質(zhì)的表層時(shí)會(huì)產(chǎn)生光電效應(yīng)。1964年，GeorgeHeilmeier在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)新的光電效應(yīng)——?jiǎng)討B(tài)散射型（DSM）。1968年，美國(guó)RCA公司向全世界公布液晶顯示技術(shù)。11共六十一頁(yè)121949三槍三束彩色(cǎisè)顯像管全玻殼矩形(jǔxíng)顯像管一槍三束彩顯管自動(dòng)校正會(huì)聚誤差彩顯管TN-LCD液晶顯示器LCD技術(shù)開(kāi)始成熟，但仍然生存在CRT顯示器陰影下196419681972LCD成本大幅下降，逐漸成為市場(chǎng)主流20012003玻殼液晶等離子1993等離子電視開(kāi)始商用化2009年中國(guó)電視機(jī)產(chǎn)量玻殼(CRT):2510萬(wàn)臺(tái)液晶(LCD):6780萬(wàn)臺(tái)等離子(PDP):299萬(wàn)臺(tái)2009共六十一頁(yè)日本(rìběn)20世紀(jì)(shìjì)80年代末，日本夏普從美國(guó)RCA公司轉(zhuǎn)移專利，從液晶屏手表做起，同時(shí)兼做半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)，用其他產(chǎn)品的收入支持液晶研發(fā)的巨大費(fèi)用，最終成功將液晶技術(shù)商用化，在1991年投產(chǎn)了全球第一座1代線。此后數(shù)年內(nèi)，日本廠商在大的經(jīng)濟(jì)財(cái)團(tuán)和寬松的金融政策支持下，紛紛投資LCD制造工廠，一度占據(jù)全球市場(chǎng)的半壁江山。由于LCD產(chǎn)業(yè)過(guò)度投資擴(kuò)張產(chǎn)能，以及東南亞金融危機(jī)帶來(lái)的市場(chǎng)需求急劇下滑，LCD產(chǎn)品價(jià)格快速下降，造成眾多日本廠商巨額虧損。同時(shí)，日本經(jīng)濟(jì)財(cái)團(tuán)受經(jīng)濟(jì)危機(jī)所累，無(wú)力出資扶植國(guó)內(nèi)廠商。2000年后，日本廠商通過(guò)削減投資，向韓國(guó)、臺(tái)灣企業(yè)轉(zhuǎn)移技術(shù)，收取技轉(zhuǎn)金，以及集中生產(chǎn)和研發(fā)資源等途徑收回現(xiàn)金和投資，日本LCD產(chǎn)業(yè)自此開(kāi)始收縮，但相當(dāng)一部分上游關(guān)鍵原材料和設(shè)備采購(gòu)仍掌握在日本廠商手中共六十一頁(yè)韓國(guó)(hánɡuó)韓國(guó)方面由于有經(jīng)濟(jì)財(cái)團(tuán)及眾多大學(xué)的高科技研發(fā)支持，自1995年開(kāi)始，三星，LG，Hydis等廠商開(kāi)始集中投入LCD產(chǎn)業(yè)，在東南亞金融危機(jī)后，韓國(guó)快速擴(kuò)充產(chǎn)能，在1998~2003年的五年期間，韓國(guó)投資多條生產(chǎn)線，市場(chǎng)占有率也快速躍升。同時(shí)，韓國(guó)政府確立LCD產(chǎn)業(yè)為國(guó)家的核心產(chǎn)業(yè)，確定了清晰的產(chǎn)業(yè)追趕計(jì)劃。而日本廠商在韓國(guó)廠商壯大后，又轉(zhuǎn)而扶持臺(tái)灣廠商與韓國(guó)進(jìn)行對(duì)抗，臺(tái)灣當(dāng)局也出臺(tái)(chūtái)相應(yīng)產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)民間資本進(jìn)入，一度有“面板五虎”，占據(jù)了全球市場(chǎng)的3成份額。但由于韓國(guó)在技術(shù)和新世代線投資的領(lǐng)先地位始終穩(wěn)定，產(chǎn)業(yè)鏈上下游垂直整合優(yōu)勢(shì)明顯，臺(tái)灣企業(yè)逐漸處于跟隨地位，“面板五虎”到今天已僅剩奇美、臺(tái)達(dá)兩強(qiáng)。共六十一頁(yè)中國(guó)(zhōnɡɡuó)從20世紀(jì)90年代(niándài)起，中國(guó)取代了日本，成為了世界上電視機(jī)制造產(chǎn)量最高的國(guó)家（謝偉，2004）。直至今日，中國(guó)已經(jīng)成為世界彩電產(chǎn)量最高的國(guó)家。據(jù)中國(guó)電子視像協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)2010年彩電總產(chǎn)量達(dá)到歷史最高點(diǎn)——11493萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)16.1%。其中，平板電視(液晶電視和等離子電視)產(chǎn)量為9086萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)24.7%;平板電視產(chǎn)量占彩電總產(chǎn)量79.1%，比2009年提高了5.4個(gè)百分點(diǎn)。液晶電視產(chǎn)量為8790萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)25.8%。平板電視產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)和技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)也已取得突破。共六十一頁(yè)16三大(sāndà)CRT電視顯示器企業(yè)的現(xiàn)狀安彩，09年虧損10億，放棄CRT顯示業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)戰(zhàn)光伏玻璃行業(yè)彩虹：還在生產(chǎn)彩色顯像管，已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)向玻璃基板行業(yè)京東方：1998年意識(shí)到平板顯示時(shí)代即將來(lái)臨，現(xiàn)在是中國(guó)最大的本土液晶屏制造商,但由于技術(shù)落后,一直(yīzhí)在虧損,且沒(méi)有掌握最前沿技術(shù).共六十一頁(yè)二.科學(xué)與創(chuàng)新(chuàngxīn)的關(guān)系創(chuàng)新是人類不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)的源泉電的發(fā)明和創(chuàng)新——工業(yè)化的基礎(chǔ)青霉素的發(fā)明和創(chuàng)新——大大延長(zhǎng)了人類的壽命。電話手機(jī)的發(fā)明，改變(gǎibiàn)了溝通的模式汽車(chē)的發(fā)明——改變了交通的模式雜交水稻的發(fā)明——解決了中國(guó)人的吃飯問(wèn)題共六十一頁(yè)創(chuàng)新(chuàngxīn)為什么越來(lái)越重要科技革命的沖擊力當(dāng)今，科技對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活的影響越來(lái)越深遠(yuǎn)?？萍嫁D(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度越來(lái)越快，科技從發(fā)明到走向產(chǎn)業(yè)化的時(shí)間不斷縮短。在19世紀(jì)，電從發(fā)明到應(yīng)用時(shí)隔282年，照相機(jī)從原理到產(chǎn)品112年（1727-1838）電磁波通信時(shí)隔26年。半導(dǎo)體原理到晶體管5年。20世紀(jì)，集成電路僅僅用了7年的時(shí)間就得到應(yīng)用。萬(wàn)維網(wǎng)絡(luò)（WWW）從推出到累計(jì)1000萬(wàn)用戶，僅花了3年的時(shí)間，而電話的同樣數(shù)量(shùliàng)的普及則花了30年的時(shí)間。共六十一頁(yè)科技(kējì)與創(chuàng)新信息技術(shù)是科學(xué)技術(shù)加速發(fā)展、呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)的代表性領(lǐng)域。有二個(gè)典型的例子。微電于技術(shù)——自1975年以來(lái)，一直遵循摩爾定律增長(zhǎng)，也就是單位面積ICL的晶體管數(shù)量，每18個(gè)月增加1倍，成本基本不變。計(jì)算機(jī)技術(shù)——每5—7年，速度增長(zhǎng)10倍，體積減少10倍，價(jià)格下降10倍左右。沒(méi)有量子力學(xué)就沒(méi)有信息產(chǎn)業(yè):半導(dǎo)體,激光(jīguāng),集成電路都將沒(méi)有.沒(méi)有DNA就沒(méi)有生物醫(yī)學(xué).共六十一頁(yè)20基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究、系統(tǒng)集成并行(bìngxíng)發(fā)展MP3微型(wēixíng)硬盤(pán)存儲(chǔ)器鋰?yán)与姵匾壕э@示器DRAM存儲(chǔ)器信號(hào)壓縮1988：發(fā)現(xiàn)巨磁阻效應(yīng)，開(kāi)創(chuàng)了自旋電子學(xué)新領(lǐng)域基礎(chǔ)研究基金：DOE支持的金屬多層膜研究1990：開(kāi)發(fā)鋰離子電池基礎(chǔ)研究基金：DOE支持的電化學(xué)研究1988：薄膜導(dǎo)電液晶顯示器出現(xiàn)基礎(chǔ)研究基金：NIH、NSF、DOD資助的液晶研究1960-70s：探索超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究基金：IBM、DOD高級(jí)研究計(jì)劃局資助1965：FFT在信號(hào)處理領(lǐng)域引起革命基礎(chǔ)研究基金：武器研究辦公室資助共六十一頁(yè)Humboldt大學(xué)與基礎(chǔ)(jīchǔ)研究模型二十世紀(jì)下半葉前:洪堡大學(xué)(Humboldt)模式:支持(zhīchí)大學(xué)是政府的重要責(zé)任大學(xué)主要從事教學(xué)和研究,不涉及其它.這一模式擴(kuò)散到許多國(guó)家.但東歐有教學(xué)和研究的分離.大學(xué)具有從事研究的充分自由共六十一頁(yè)BUSH模型—從科學(xué)(kēxué)到創(chuàng)新的線性觀科學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的線性觀：BUSH?！禨cience,theEndlessFrontier》，支持基礎(chǔ)研究就可以獲得無(wú)窮的創(chuàng)新，就可以不竭的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)?？萍伎梢詿o(wú)障礙地被企業(yè)所利用。支持大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，讓企業(yè)利用不斷涌現(xiàn)的科技成果。優(yōu)點(diǎn):理解簡(jiǎn)單和財(cái)政支持的便利性.經(jīng)常被重復(fù)使用.前提:1.科學(xué)應(yīng)該(yīnggāi)擁有自主性.2.關(guān)于在那些科學(xué)領(lǐng)域得到支持的決策應(yīng)該讓科學(xué)家們自主決定.由此,同行評(píng)議得到了制度化.(curiositydrivenresearch)3.基礎(chǔ)研究應(yīng)該由大學(xué)完成.創(chuàng)新的線性鏈條:基礎(chǔ)研究-------應(yīng)用研究--------開(kāi)發(fā)----------新產(chǎn)品線性模式被否定，但在思維上不斷出現(xiàn)，因?yàn)楹?jiǎn)單直觀。貢獻(xiàn):持續(xù)了50年,促進(jìn)了國(guó)家對(duì)科學(xué)的支持.挑戰(zhàn):經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的激烈,要求科學(xué)更快地為經(jīng)濟(jì)服務(wù)..財(cái)政的約束:冷戰(zhàn)時(shí)代,一切為了國(guó)防安全,現(xiàn)在,醫(yī)療\教育\社會(huì)福利也同樣重要.死亡之谷的提出。共六十一頁(yè)對(duì)BUSH的挑戰(zhàn)(tiǎozhàn):羅森堡(Rosenberg)先有科學(xué)還是先有技術(shù):科學(xué)知識(shí)基本上都來(lái)自對(duì)一個(gè)具體特殊問(wèn)題的解決.Torricelli的空氣有重量的發(fā)現(xiàn)是為了改進(jìn)氣泵.Carnot創(chuàng)造了熱力學(xué)是為了在瓦特的重要?jiǎng)?chuàng)新基礎(chǔ)上改進(jìn)蒸汽機(jī)的效率.Pasteur的細(xì)菌科學(xué)的發(fā)展,是為了解決法國(guó)酒業(yè)中的發(fā)酵(fājiào)和凈化的問(wèn)題.技術(shù)本身就是關(guān)于某些事物和活動(dòng)的知識(shí).這是有關(guān)技能,方法和設(shè)計(jì)的知識(shí).技術(shù)不需要依賴科學(xué).如通過(guò)試錯(cuò)法,飛機(jī)的設(shè)計(jì)越來(lái)越好,但很長(zhǎng)時(shí)間人們不知道湍流理論.人們?cè)缇驮跓掕F,但并不知道其科學(xué)原理.因此,常常是,技術(shù)知識(shí)早于科學(xué)知識(shí)。高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，刺激了許多基礎(chǔ)研究。通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展引發(fā)了大量的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。在AT&T的BELL實(shí)驗(yàn)定,Penzias的宇宙背景發(fā)現(xiàn)是為了改進(jìn)微波通信的質(zhì)量固體物理學(xué)的發(fā)展是為了改進(jìn)真空管的不穩(wěn)定性，這導(dǎo)致了半導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)。(ROSENBERG,Insidetheblackbox,1982)技術(shù)的發(fā)展是與基礎(chǔ)研究還是與產(chǎn)業(yè)需求更相關(guān).在中國(guó)，基礎(chǔ)研究缺乏這種高技術(shù)產(chǎn)業(yè)和復(fù)雜需求的刺激，因此，基礎(chǔ)研究更多的是跟蹤它人已經(jīng)做的科研成果。在人民大會(huì)堂中的中長(zhǎng)期規(guī)劃中，我問(wèn)過(guò)楊。共六十一頁(yè)Gibbonsetal(1994)—mode2Mode1:知識(shí)是由單一(dānyī)學(xué)科完成的.大學(xué)不需要與企業(yè)有直接的接觸.Mode2:跨科學(xué)對(duì)知識(shí)的形成越來(lái)越重要.大學(xué)與企業(yè)等的邊界在模糊化.知識(shí)越來(lái)越強(qiáng)調(diào)應(yīng)用.從科學(xué)到創(chuàng)新的死亡之谷.共六十一頁(yè)共六十一頁(yè)歐洲悖論與美國(guó)(měiɡuó)挑戰(zhàn)歐洲悖論:科學(xué)與美國(guó)的差距有限,但創(chuàng)新能力差距很大.美國(guó)挑戰(zhàn):美國(guó)科學(xué)遠(yuǎn)強(qiáng)于日本,但上個(gè)世紀(jì)70年代,日本曾經(jīng)(céngjīng)是居世界第一位.共六十一頁(yè)三.政府(zhèngfǔ)為什么要支持科學(xué)基礎(chǔ)研究可以分為:好奇驅(qū)動(dòng)的研究和戰(zhàn)略基礎(chǔ)研究.IrvineandMartin(1989)(Stokes,1997).有相當(dāng)多的基礎(chǔ)研究是考慮用途(yòngtú)的.即面向用途的基礎(chǔ)研究.共六十一頁(yè)StokesPasteur象限(xiàngxiàn)考慮用途:不考慮用途:是對(duì)原因的根本理解:是純基礎(chǔ)研究(Bohr象限):人類的天性用戶驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)研究(Pasteur象限)對(duì)原因的根本理解:不純應(yīng)用研究(Edison象限)共六十一頁(yè)創(chuàng)新(chuàngxīn)的兩種模式以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新：是將新技術(shù)轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品概念，轉(zhuǎn)化為可以制造(zhìzào)的設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)化為實(shí)物的產(chǎn)品過(guò)程。是技術(shù)突破的創(chuàng)新。新原理的形成非常重要。大量創(chuàng)新的思想?？萍纪苿?dòng)的創(chuàng)新.一類是不考慮應(yīng)用的科學(xué),如當(dāng)年的量子力學(xué).一類是考慮用途的科學(xué),叫巴斯德科學(xué).發(fā)現(xiàn)細(xì)菌者.風(fēng)險(xiǎn)大,難度大,效果強(qiáng).科學(xué)技術(shù)推動(dòng)的創(chuàng)新.以市場(chǎng)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新：是以市場(chǎng)需求為出發(fā)點(diǎn),用需求引導(dǎo)技術(shù)開(kāi)發(fā),再將技術(shù)體現(xiàn)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造中，最終實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的實(shí)物化。大量的工藝創(chuàng)新，漸進(jìn)的創(chuàng)新。容易做,但也很重要.市場(chǎng)拉動(dòng)的創(chuàng)新.兩種創(chuàng)新模式都重要；在企業(yè)發(fā)展的不同階段，不同文化下的企業(yè)，會(huì)采納與自己技術(shù)和管理相適應(yīng)的創(chuàng)新模式。共六十一頁(yè)四.中國(guó)(zhōnɡɡuó)為什么創(chuàng)新能力低的分析缺乏科學(xué)的文化,強(qiáng)調(diào)實(shí)用(shíyòng),不強(qiáng)調(diào)原因表現(xiàn):不重視基礎(chǔ)研究,重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)..30共六十一頁(yè)對(duì)中國(guó)(zhōnɡɡuó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投向結(jié)構(gòu)的分析表面(biǎomiàn)看：2007年中國(guó)70.4%的R&D經(jīng)費(fèi)來(lái)源于企業(yè)資金，來(lái)源于政府資金為24.6%，來(lái)源于其他資金為5%，而同期美國(guó)的比例分別為66.4%、27.7%和5.8%，日本為77.7%、15.6和6.6，德國(guó)為68.1、27.8和4.2%。總體看來(lái)，中國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)的來(lái)源結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家很相似，即三分之二的經(jīng)費(fèi)來(lái)自企業(yè)，四分之一的經(jīng)費(fèi)來(lái)自政府。共六十一頁(yè)研究(yánjiū)活動(dòng)類型的國(guó)際比較年份基礎(chǔ)研究（%）應(yīng)用研究（%）試驗(yàn)發(fā)展（%）中國(guó)20074.7013.2882.01美國(guó)200618.5623.1258.31日本200512.6522.1865.17法國(guó)200523.7038.9937.31意大利200527.7144.4027.89瑞士200428.7033.3237.98捷克200629.3224.0646.62韓國(guó)200615.1519.8664.99俄羅斯聯(lián)邦200315.1015.6069.40共六十一頁(yè)研發(fā)(yánfā)經(jīng)費(fèi)投向結(jié)構(gòu)2008年中國(guó)投向基礎(chǔ)研究的經(jīng)費(fèi)為220.82億元，不僅遠(yuǎn)低于美國(guó)和日本(rìběn)的5086.0億元和1570.9億元，而且也低于法國(guó)的882.7億元，意大利的440.7億元，韓國(guó)的227.3億元。注：美國(guó)和韓國(guó)基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)為2006年數(shù)據(jù)，日本、法國(guó)、意大利為2005年共六十一頁(yè)長(zhǎng)時(shí)間基礎(chǔ)研究投入(tóurù)不足的后果基礎(chǔ)研究是對(duì)國(guó)家未來(lái)的投資如果中國(guó)出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間基礎(chǔ)研究投入沒(méi)有和經(jīng)濟(jì)(jīngjì)增長(zhǎng)保持一致性的問(wèn)題，最終容易導(dǎo)致試驗(yàn)發(fā)展也陷入困境。共六十一頁(yè)對(duì)基礎(chǔ)研究(yánjiū)投入不足的認(rèn)識(shí)誤區(qū)誤區(qū)：較低的基礎(chǔ)研究比例是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展階段的特定產(chǎn)物，市場(chǎng)導(dǎo)向的原則使企業(yè)(qǐyè)和政府往往更關(guān)注試驗(yàn)發(fā)展，甚至認(rèn)為可以采取先試驗(yàn)發(fā)展，后基礎(chǔ)研究的原則。共六十一頁(yè)對(duì)基礎(chǔ)研究(yánjiū)投入不足的認(rèn)識(shí)誤區(qū)日本、韓國(guó)等一些以技術(shù)模仿、跟蹤為主的國(guó)家(guójiā)在基礎(chǔ)研究強(qiáng)度也從來(lái)沒(méi)有低過(guò)10%。日本研發(fā)強(qiáng)度在50年代中期達(dá)到1%的時(shí)候，其基礎(chǔ)研究強(qiáng)度就已經(jīng)達(dá)到20%，甚至在1965年達(dá)到30.3%，1985年下降到12.9%，之后開(kāi)始提升。韓國(guó)在1983年研發(fā)強(qiáng)度為1%的時(shí)候，其基礎(chǔ)研究強(qiáng)度為18%，其后雖然下降，但是最低的1995年也達(dá)到12.5%。所以基礎(chǔ)研究偏低與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展也沒(méi)有必然的聯(lián)系，不是經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展期的特定產(chǎn)物。共六十一頁(yè)研發(fā)(yánfā)強(qiáng)度與基礎(chǔ)研究強(qiáng)度的關(guān)系發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)表明，R&D強(qiáng)度從1%上升到2%的10年間，基礎(chǔ)研究強(qiáng)度也相應(yīng)迅速上升，當(dāng)R&D強(qiáng)度達(dá)到2%的時(shí)候，美國(guó)約為10%，日本15%，德國(guó)20%。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，中國(guó)R&D強(qiáng)度如果在2010年達(dá)到1.88%，其基礎(chǔ)研究強(qiáng)度的合理變化應(yīng)當(dāng)增加(zēngjiā)到2010年的8%-10%，即基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)應(yīng)該達(dá)到552.65-690.81億元，而按照現(xiàn)在基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)的趨勢(shì)，2010年也就能達(dá)到345.40億元，缺口達(dá)207.25-345.41億元。共六十一頁(yè)2002年-2010年基礎(chǔ)(jīchǔ)研究經(jīng)費(fèi)實(shí)際和應(yīng)該投入金額

共六十一頁(yè)與此同時(shí),大量的應(yīng)用研究又以論文的形式出現(xiàn).

中國(guó)大量的研究不與產(chǎn)業(yè)(chǎnyè)實(shí)踐相結(jié)合.

以新能源汽車(chē)為例共六十一頁(yè)

主要國(guó)家(guójiā)在新能源汽車(chē)按發(fā)表論文數(shù)比較按webofscience上搜索的論文數(shù)目排名依次為美國(guó)、中國(guó)、日本、德國(guó)和法國(guó)。這說(shuō)明我國(guó)的高校(gāoxiào)和科研機(jī)構(gòu)在新能源汽車(chē)領(lǐng)域總體研究成果并不差于發(fā)達(dá)國(guó)家。共六十一頁(yè)主要國(guó)家在新能源汽車(chē)領(lǐng)域研發(fā)(yánfā)成果(1)我國(guó)在實(shí)用專利(zhuānlì)領(lǐng)域落后美國(guó)、日本很大距離。各國(guó)所獲HEV專利數(shù)量比較共六十一頁(yè)8國(guó)內(nèi)高校(gāoxiào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)收入現(xiàn)狀——高校專利轉(zhuǎn)讓率低中國(guó)(zhōnɡɡuó)高校專利2001-2008平均轉(zhuǎn)讓率為8.8%中國(guó)高校專利申請(qǐng)、授權(quán)、轉(zhuǎn)化數(shù)量統(tǒng)計(jì)表（個(gè)）資料來(lái)源：教育部科學(xué)技術(shù)司高等學(xué)?？萍冀y(tǒng)計(jì)資料匯編（2002年-2009年）12/8/202412/8/202412/8/202412/8/202412/8/202412/8/202412/8/202412/8/202412/8/202412/8/202412/8/2024共六十一頁(yè)進(jìn)一步思考(sīkǎo)：如何提高政府在基礎(chǔ)研究活動(dòng)的投資(tóuzī)將是一個(gè)重要的長(zhǎng)期任務(wù)，也是中國(guó)有效實(shí)施自主創(chuàng)新政策面臨的挑戰(zhàn)但做什么類型基礎(chǔ)研究是中國(guó)面臨需要解決的一個(gè)重要問(wèn)題.共六十一頁(yè)中國(guó)存在的三類基礎(chǔ)(jīchǔ)研究國(guó)家需求的基礎(chǔ)研究,表現(xiàn)在國(guó)防,能源等關(guān)系國(guó)家未來(lái)命運(yùn)的重大科技問(wèn)題研究.國(guó)家的863,973,知識(shí)創(chuàng)新工程.科學(xué)家好奇心驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ),如理論物理,數(shù)學(xué),等.玻爾象限.國(guó)家自然科學(xué)基金.產(chǎn)業(yè)需求的基礎(chǔ)研究.如汽車(chē),鋼鐵,液晶等產(chǎn)業(yè).巴斯德象限的研究.主要(zhǔyào)靠企業(yè)自身,但嚴(yán)重不足.共六十一頁(yè)日本(rìběn)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)上，日本公司對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)投資的增加，實(shí)際上是致力于巴斯德象限的研究，而不是波爾象限的研究。正是大力投資于巴斯德象限的研究，才使在日本公司的競(jìng)爭(zhēng)力爭(zhēng)強(qiáng)的同時(shí)，日本的科學(xué)實(shí)力也得到(dédào)提高。近幾年，日本科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng)數(shù)目的不斷增加，清楚地表明，日本不僅僅是技術(shù)強(qiáng)國(guó)，同時(shí)也是科學(xué)強(qiáng)國(guó)。共六十一頁(yè)五.企業(yè)(qǐyè)為什么不愿意做科學(xué)研究？科學(xué)研究屬于公共品，可能(kěnéng)被別的企業(yè)摘桃子但是那么容易被摘桃子嗎？CohenandLevinthal(1989,1990)arguethatespeciallywhenlearningisdifficult,firmsmayneedtoinvestinR&Dinordertoeffectivelyabsorbexternalknowledge.相當(dāng)多的外國(guó)企業(yè)重視基礎(chǔ)研究共六十一頁(yè)Semiconductorfirms:relevantpatentsvs.basicresearchpublications,1981–1997.共六十一頁(yè)P(yáng)harmaceuticalfirms:relevantpatentsvs.basicresearchpublications,1981–1997.共六十一頁(yè)企業(yè)為什么從事基礎(chǔ)(jīchǔ)研究？是企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展和戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的需要是企業(yè)積累(jīlěi)知識(shí)和奠定能力的需要但中國(guó)企業(yè)從事基礎(chǔ)研究的比例非常低,參與國(guó)家基礎(chǔ)研究的數(shù)量非常少.共六十一頁(yè)50輝瑞公司的研究(yánjiū)與發(fā)展費(fèi)用共六十一頁(yè)2004-2011年企業(yè)(qǐyè)承擔(dān)973項(xiàng)目973項(xiàng)目名稱年份依托單位重油高效轉(zhuǎn)化與優(yōu)化利用的基礎(chǔ)研究2004中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司教育部提高大型互聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性的基礎(chǔ)研究2004國(guó)家電力公司化學(xué)驅(qū)和微生物驅(qū)提高石油采收率的基礎(chǔ)研究2005中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司中國(guó)海相碳酸鹽巖層系油氣富集機(jī)理與分布預(yù)測(cè)2005中國(guó)石油化工集團(tuán)公司中國(guó)科學(xué)院聚烯烴的多重結(jié)構(gòu)及其高性能化的基礎(chǔ)研究2005教育部中國(guó)石油化工集團(tuán)公司中國(guó)西部典型疊合盆地油氣成藏機(jī)制與分布規(guī)律2006中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司中國(guó)科學(xué)院教育部碳酸鹽巖縫洞型油藏開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)研究2006中國(guó)石油化工集團(tuán)公司石油資源高效利用的綠色可持續(xù)化學(xué)2006中國(guó)石油化工集團(tuán)公司溫室氣體提高石油采收率的資源化利用及地下埋存2006中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司教育部中低豐度天然氣藏大面積成藏機(jī)理與有效開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)研究2007中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司非均質(zhì)油氣藏地球物理探測(cè)的基礎(chǔ)研究2007中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司嬗變核廢料的加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究2007中國(guó)科學(xué)院中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司共六十一頁(yè)2004-2011年企業(yè)承擔(dān)(chéngdān)973項(xiàng)目973項(xiàng)目名稱年份依托單位火山巖油氣藏的形成機(jī)制與分布規(guī)律2009大慶油田有限責(zé)任公司高豐度煤層氣富集機(jī)制及提高開(kāi)采效率基礎(chǔ)研究2009中國(guó)石油天然氣股份有限公司勘探開(kāi)發(fā)研究院確有療效的有毒中藥科學(xué)應(yīng)用關(guān)鍵問(wèn)題的基礎(chǔ)研究2009北京中研同仁堂醫(yī)藥研發(fā)有限公司新結(jié)構(gòu)高性能多孔催化材料的基礎(chǔ)研究2009中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院先進(jìn)復(fù)合材料空天應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究2010中國(guó)航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院民機(jī)駕駛艙人機(jī)工效綜合仿真理論與方法研究2010中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司相變存儲(chǔ)器規(guī)模制造技術(shù)關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題研究2010中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司納米磁性自旋存儲(chǔ)器和半導(dǎo)體硅量子點(diǎn)存儲(chǔ)器的研制及其器件物理研究2010中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司中國(guó)西部疊合盆地深部油氣復(fù)合成藏機(jī)制與富集規(guī)律2011中國(guó)科學(xué)院教育部中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司二氧化碳減排、儲(chǔ)存和資源化利用的基礎(chǔ)研究2011中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司教育部中國(guó)科學(xué)院共六十一頁(yè)案例二：高速鐵路與地質(zhì)(dìzhì)條件共六十一頁(yè)案例二：高速鐵路與地質(zhì)(dìzhì)條件中國(guó)國(guó)土面積大，地形復(fù)雜，橫跨多個(gè)不同的氣候和地質(zhì)區(qū)域京津城際是軟土路基武廣高鐵是巖溶路基鄭西高鐵是黃土濕陷性路基這樣的地質(zhì)條件下建設(shè)高速鐵路，需要處理好地基以及路基的填入技術(shù)(jìshù)，而中國(guó)高鐵技術(shù)(jìshù)供給方——日本、法國(guó)、德國(guó)都沒(méi)有如此復(fù)雜多樣的地質(zhì)條件。共六十一頁(yè)列車(chē)(lièchē)空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題序號(hào)空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題相關(guān)問(wèn)題工程背景示例1空氣阻力運(yùn)行能耗，最高速度大功率牽引2橫風(fēng)和側(cè)風(fēng)作用下的空氣動(dòng)力學(xué)特征強(qiáng)風(fēng)下運(yùn)行安全問(wèn)題提高傾覆穩(wěn)定性3列車(chē)風(fēng)站臺(tái)