关键核心技术研发和产业化的研究现状、热点和趋势

2024-03-07 14:57陈元志卜玉敏
创新科技 2024年1期
关键词:文献计量卡脖子技术

陈元志 卜玉敏

摘 要:当前中国已进入创新驱动发展的关键时期,关键核心技术突破成为关系我国发展全局的重大问题。应用文献计量分析方法,分析关键核心技术研发和产业化的研究现状、热点和趋势,识别该领域研究的关键文献,并运用质性分析方法对关键文献的重要观点进行逻辑自洽的凝练梳理,推动形成该领域研究的共同知识基础,为未来研究提供参考。研究发现,英文文献覆盖了关键技术的识别方法、关键使能技术与区域经济发展、关键技术与创新合作网络等问题,但关键核心技术研发和产业化的理论研究并没有成为英文文献的关注焦点;关键核心技术的研发和产业化是中国情境下的重大现实问题,中国学者结合实践提出了更多具有中国特色的理论思考。中文关键文献分析显示,现有研究已经覆盖了关键核心技术文献综述、理论框架构建、对策建议等诸多重要领域,主要聚焦于关键核心技术内涵特征、突破机理的研究,后者包括关键核心技术缺失的特征、关键核心技术突破的分类、关键核心技术突破的瓶颈挑战、关键核心技术突破的路径等研究。创新生态系统的思维方式、分类施策的制度框架、融通创新的研究范式、需求侧管理与供给侧改革有效协同的政策取向等达成共识。中文文献高频关键词的分布反映出宏观总体战略和中观产业突破两大研究视角。热点主题分析归纳出了3类研究热点,分别是“卡脖子”技术攻关、关键核心技术国产替代和关键核心技术攻关体系建设等。其中,“卡脖子”技术攻关逐渐成为前沿热点的核心命题,而关键核心技术国产替代和关键核心技术攻关体系建设是由核心命题派生的重要研究方向。

关键词:关键核心技术;“卡脖子”技术;文献计量;质性分析

中图分类号:F124.3     文献标志码:A    文章编号:1671-0037(2024)1-8-14

DOI:10.19345/j.cxkj.1671-0037.2024.1.2

0 引言

当今世界正经历百年未有之大变局,新一轮科技革命和产业变革正在加速演进。面对发达国家和地区的激烈竞争及新兴经济体的快速追赶,中国已进入创新驱动发展的关键时期。我们要大力提升自主创新能力,尽快突破关键核心技术。这是关系我国发展全局的重大问题,也是形成以国内大循环为主体的关键[1]。习近平总书记围绕关键核心技术作出了一系列重要论述:“关键核心技术是国之重器,对推动我国经济高质量发展、保障国家安全都具有十分重要的意义”[2];“从总体上看,我国科技创新基础还不牢,自主创新特别是原创力还不强,关键领域核心技术受制于人的格局没有从根本上改变”[3]。他强调,“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。要增强‘四个自信,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,敢于走前人没走过的路,努力实现关键核心技术自主可控,把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中”[4];“加强原创性、引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战”[5]。2018年以来,在中美贸易摩擦,特别是2018年中兴事件、2019年华为事件引发国内外高度关注的背景下,关键核心技术“卡脖子”问题不仅成为现实挑战,也成为理论界关注的热点。关键核心技术攻关是一项系统工程,既要在供给侧的技术研发上有突破,又要在需求侧的市场化上能落地,从而实现创新链与产业链的深度融合。

本文应用文献计量分析方法,分析关键核心技术研发和产业化的研究现状、热点和趋势,识别该领域研究的关键文献,运用质性分析方法对关键文献的重要观点进行逻辑自洽的凝练梳理,推动形成该领域研究的共同知识基础,为未来相关研究提供参考。

1 数据来源

运用文献计量分析和质性数据分析方法,基于文献分布、研究热点、关键作者、关键文献、文献文本等梳理关键核心技术研发和产业化的相关研究。中文文献检索平台选取中国知网和CSSCI数据库,英文文献检索平台选取Web of Science(SSCI+A&HCI)核心合集数据库①。文献的时间跨度为1993年1月—2023年10月②。

1.1 英文文献的基本情况

“关键核心技术”的英文翻译并不统一,存在“key technology”“core technology”“key core technology”“key and core technology”“technologies in key fields”“key part of core technology”等不同譯法。参考中国网的双语文献库以及党的二十大报告中关于“关键核心技术”的规范译法是“core technologies in key fields”[6],本文采用“key technolog*”和“core technolog*”③作为检索词,其可以覆盖上述不同译法的文献。在Web of Science核心合集数据库中检索题名或关键词包含“key technolog*”或“core technolog*”的文献,共得到3 251条英文文献记录,检索时间为2023年11月12日。

为初步了解文献集的研究主题,根据关键词将文献进行聚类。时间切片设为5,从每个时间切片中选取出现频次排名前20的关键词,聚类结果如图1所示。由图1可知,关键词集中分布在科学与技术类,其他包括二次锂电池、荧光能量转移、燃料、反应堆材料等具体领域内的关键核心技术研究。后者超出了本文的研究范畴,因而考虑通过限定检索范围进行聚焦。

在Web of Science核心合集数据库中检索题名或关键词包含“key technolog*”或“core technolog*”且精确匹配“R&D”“industrialization”的文献,将研究领域限定为经济管理、管理科学、公共管理和其他社会科学,共检索得到253条英文文献记录,检索时间为2023年11月18日。再次进行关键词聚类分析,时间切片设为5,在每个时间切片内选择前10%的高频关键词,自动聚为12类研究主题(见图2)。由图2可知,聚类标签(若标签词无意义,则选择得分排序下一位的标签词)分别是研发、技术与创新管理、技术管理、系统分析、科技、技术转移、智慧工厂、物联网、关键使能技术、首席信息官、管理信息系统、超导等,且每一类所包含的关键词数量依次减少。其中,近几年研究较多的主题主要有研发、技术与创新管理、物联网、技术转移、智慧工厂等。

将文献记录导入HistCite,通过统计本地被引频次(Local Citation Score,LCS)筛选重要文献。LCS表示文献被当前文献集引用的次数,可在一定程度上反映该文献在本研究领域的重要性。LCS≥3的文献共有8篇,发表时间最早为2009年,最晚为2021年,其构成了关键核心技术研发和产业化的英文研究基础。其中,有5篇文献聚焦于关键使能技术的研究,例如:关键使能技术对欧盟经济的影响[7-8];关键使能技术的地方禀赋特征[9];跨地域研发网络对关键使能技术的影响[10];工业4.0时代关键使能技术的优势和劣势[11]。有2篇文献是关于核心技术识别的研究,例如:Lee等[12](2009)基于分析网络过程(ANP)方法来识别技术网络中的核心技术;Kim等[13](2011)综合运用关联规则挖掘(ARM)和分析网络过程(ANP)方法从技术总体结构和技术交叉影响关系中识别核心技术。另一篇文献研究的是焦点企业及其合作伙伴的联盟行为对焦点企业技术创新的影响[14]。

从文献计量学的视角看,英文文献关注关键技术的识别方法、关键使能技术与区域经济发展、关键技术与创新合作网络等问题。虽然物联网、超导、新能源等特定产业的关键核心技术受到了关注,但关键核心技术研发和产业化的理论研究并没有成为英文文献的焦点。从理论层面看,创新政策学、创新经济学、创新方法、创新管理等的相关研究都会论及主导技术在微观层面和中观层面的生成与演进;从实践层面看,关键核心技术的研发和产业化是中国情境下的重大现实问题,中国学者结合实践提出了更多具有中国特色的理论思考。因此,本文的后续研究将聚焦中文文献和中国学者的贡献。

1.2 中文文献的分布情况

在中国知网中以主题词方式进行检索,精确匹配“关键核心技术”或“关键技术”和“核心技术”,文献类型选择期刊、辑刊、学位论文和会议论文,共得到939条文献记录,包括学术期刊和辑刊文献778条、学位论文136条、会议论文25条,检索时间为2023年10月22日。如图3所示,1993—2023年,发表的文献数量呈波动上升趋势。根据年度发文量的变化情况,可将关键核心技术的研究大致分为4个阶段:2002年之前,鲜见相关研究;2003—2008年为起步阶段,年发文数量低于20篇;2009—2017年为稳步发展阶段,年发文数量基本在20~40篇波动;2018年之后为快速发展阶段,年发文数量增速明显,近三年发文数量均保持在100篇以上。2018年,《科技日报》发表系列文章报道了35项“卡脖子”技术,在政策界和学术界引发了强烈反响。2019年,党的十九届四中全会审议通过的《中共中央关于坚持和完善中国特色社会主义制度 推进国家治理体系和治理能力现代化若干重大问题的决定》提出,要完善科技创新体制机制,构建社会主义市场经济条件下关键核心技术攻关新型举国体制。中央层面的系统谋划和总体部署对理论工作者明确了任务,提出了要求,而理论界也作出了积极回应。

从来源期刊看,排名前10位的期刊高度集中在科学学与科技管理領域,也包括经济管理、信息科技等领域的期刊,具体如表1所示。其中,《创新科技》《科技进步与对策》《情报杂志》《科学学研究》《科技管理研究》等期刊发文数量居前。

1.3 中文文献的关键作者分析

939篇中文文献共有作者1 234人。发表2篇及以上的作者有96人,占作者总人数的7.78%。其中,发文数量最多的学者是清华大学的陈劲,共发表16篇中文文献。发文数量排名前10的作者如表2所示。

应用VOSviewer将发表2篇及以上文献作者的合作情况进行统计,合作网络如图4所示。识别出如下几个比较活跃的研究群体:合作人数超过3人且合作发文数量超过5篇的研究团队共有5个,包括21人(见表3)。具体有2个5人团队,2个4人团队和1个3人团队。其中,发文数量最多的是由陈劲、柳卸林、朱子钦、阳镇、尹西明等组成的5人团队,其从国家或产业视角研究关键核心技术的突破路径,发文数量19篇;团队成员来自清华大学、中国科学院大学和北京理工大学。其次是由余江、陈凤、张越、管开轩、李哲等组成的5人团队,主要研究关键核心技术突破规律与路径,发文数量10篇;团队成员来自中国科学院科技战略咨询研究院和中国科学技术发展战略研究院。

2 国内关键核心技术研发和产业化的关键文献分析

由于中国知网的文献数据不支持文献共被引分析,因而选择CSSCI数据库作为中文文献引文分析的数据源。在CSSCI数据库中以关键词方式进行检索,检索词为“关键核心技术”和“卡脖子技术”,共得到120条文献记录,检索时间为2023年11月12日。

2.1 引文分析

将检索结果导入Citespace进行引文分析,时间切片设为1,根据文献之间的共被引关系,得到5个聚类(见图5)。聚类标签来自施引文献的关键词,分别是新型举国体制、逻辑转换、情报产品、关键核心技术攻关和产业链。

2.2 关键文献分析

根据聚类关键词,运用NVivo 12将中国知网中被引次数超过5次以及2023年发表的部分相关文献等共75篇文献进行编码,表4是CSSCI数据库文献集内的前15条高被引文献。这些文献构成了关键核心技术研发和产业化的国内研究基础,本文将从中提炼归纳关键文献的研究进展和重要观点。

2.2.1 关键核心技术内涵特征的研究

从文字表述看,关键核心技术的类似表述包括“关键技术”“核心技术”“核心关键技术”“关键环节核心技术”“核心技术关键环节”等。2018年5月,习近平总书记在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会上的讲话中,对关键核心技术的战略意义、战略目标和战略突破口进行了全面阐释。2018年以来,政策层面逐步将相关表述统一为“关键核心技术”。关键核心技术的概念和内涵呈现出收敛的趋势,并逐渐在学术界形成了共识。

从技术属性看,关键核心技术是由核心材料、部件、设备、工艺等组成,在一个环节、一个系统、一个技术领域中起到重要且不可或缺作用的技术族群;其可以是某些技术点,可以是某些工艺,可以是一组技术融合体,也可以是对某个领域起到至关重要作用的技术知识;在生产系统、技术网络或产业生态中时常处于连接其他技术、工艺和产品的结构洞位置[15-17]。关键核心技术具有技术知识的高度密集性、技术体系结构的复杂性、技术功能的极端重要性、研究开发活动的原创性等本源性特征[18]。因此,其衍生特征包括战略价值高、研发成本高、不确定性强、复杂程度高、技术门槛高、研发周期长、见效时间长、协同难度大、人才密集度高等[19-20]。从技术的微观视角看,关键核心技术可以分为原理性、性能性与可靠性核心技术等3类[21]。从价值创造的视角看,关键核心技术可以分为蕴含公共价值的关键核心技术、蕴含市场价值的关键核心技术以及兼顾公共价值和市场价值的关键核心技术等3类。从动态博弈的视角看,关键核心技术可以分为“卡别人”的关键核心技术和“被人卡”的关键核心技术两类。从产业竞争的视角看,鉴于关键核心技术具有寡头垄断性、不可或缺性、难以模仿性、高价值性、动态性、产品性等特点,产业内的优势主体有意将其掌握的关键核心技术打造为产业技术体系的根技术,力争成为产业技术标准主导设计的引领者,进而获得产业链和价值分配的控制权[18,22]。从国家竞争的视角看,面向国家重大需求的关键核心技术系统从内向外依次为瓶颈性技术、加速器技术、保护带技术和安全性技术[23]。

2.2.2 关键核心技术突破机理的研究

2.2.2.1 关键核心技术缺失的特征研究

关键核心技术产生的知识、技术大多为前沿性、基础性知识与技术,具有高度的默会性、复杂性和模糊性等特征。其知识扩散具有非线性、非对称的特征,不容易通过编码化、结构化的方式传播。产业体系视角下中国关键核心技术缺失的特征既具有共性,也存在差异。传统制造业存在“相对先进生产设备自主研制能力严重缺失”“关键零配件、关键原材料研发和生产能力缺失”“高端产品自主设计能力不足”“系统性生产工艺体系的构建能力缺失”“精益制造管理能力缺位”“关键共性技术缺失”等问题;高端生产装备制造业存在“高端产品自主设计能力缺失”“关键零配件、关键原材料研发和生产能力缺失”“系统性生产工艺体系的构建能力缺失”“精益管理能力缺位”“基础研究能力缺失”“应用基础研究能力缺失”“应用开发能力缺失”“中试能力缺失”“工程化能力缺失”等问题;战略性新兴产业存在“基础研究、原始创新、应用基础研究能力严重不足”“高端产品自主设计能力严重缺失”“关键零配件、关键原材料研发和生产能力缺失”“系统性生产工艺体系的构建能力缺失”“精益管理能力缺位”“一致性规模化生产能力不足”等问题[24]。

2.2.2.2 关键核心技术突破的分类研究

根据不同的视角,关键核心技术突破可以分为不同的类型:从技术本身视角,可分为单项技术突破、技术单元突破、技术体系突破、集成技术体系突破等4类[18];从技术突破演化视角,可分为功能性技术突破、可靠性技术突破、性能性技术突破和兼容性技术突破等4类;从影响范围视角,可分为微观企业层面的技术追赶和突破、基于特定产业或产业技术范式的技术突破、立足于国家层面的技术突破等3类[25];从战略意图视角,可分为着眼于工业强基和解决“卡脖子”问题的补短板型技术突破以及着眼于主动引领的锻长板型技术突破两类[17];从支撑技术突破的知识组合视角,可分为应用型突破(问题和理论明确,挑战在于稳定性、可靠性、经济性等产业链后端技术)、发明型突破(问题明确,但科学原理和方法知识不明确)、发现型突破(科学原理和技术知识明确,但方法知识能够解决的问题不清晰)和原创型突破(问题、原理、方法都不确定)等4类[26]。

2.2.2.3 关键核心技术突破的瓶颈挑战研究

以美国为首的西方发达国家采用“全产业链+同盟体系”的遏制策略构建关键核心技术壁垒。关键核心技术壁垒具有壁垒对象的多元性、壁垒方向的强指向性、壁垒过程的全流程性、壁垒政策目的的多重性、壁垒配套政策的多维性与壁垒力量的多边性等特征,使得关键核心技术突破面临研发投入市场补偿困难、市场价格竞争存在劣势、以市场换技术策略失效、关键核心人才匮乏、技术迭代被“抽梯子”、知识产权丛林陷阱等挑战[27-28]。因此,关键核心技术的研发和产业化是一项复杂的系统工程,应以大战略、大思维、大格局、大架构组织动员政、产、学、研、用等各方力量,通过科学研究、技术创新及产业应用的一体化设计和战略性规划,将国家战略与科学计划、产业目标结合起来,打通基础研究、应用研究、产业组织的关联,推动政策链、创新链、产业链、资金链、人才链的深度融合[19]。

2.2.2.4 关键核心技术突破的路径研究

关键核心技术突破不能着眼于某一个技术,应谋求某一个领域技术群的突破,寻找技术群中具有关联性的技术,促进底层技术的融合,通过核心技术吸引边缘技术,结合关键技术形成技术群落,共享知识,实现价值创新[29]。破解“卡脖子”困境有两条基本思路:一是提升自主创新能力,实现关键核心技术的进口替代;二是提高创新主体在开放条件下的全球科技资源配置能力。而宽领域跨界整合知識和窄领域深度积累知识是关键核心技术突破的基础性机制。传统产业关键核心技术的研发和产业化主要覆盖“应用型”和“发明型”场景:在研发环节注重通过深度积累知识和跨界组合方法,获取能够让技术实现高可靠性、高稳定性、高精度等应用目标的诀窍;在产业化环节注重通过寻找合适的利基市场,明确要解决的问题,为技术创新找到用武之地。新兴技术产业关键核心技术的研发和产业化主要覆盖“原创型”场景:在研发环节注重综合运用“跨界整合知识—深度积累知识”的策略,探索面临不确定性的底层技术原理,以及明确这些技术可能解决的问题;在产业化环节一方面注重面向不同行业领域探索应用性解决方案,并为其寻找合适的应用场景,另一方面注重针对特定应用领域的需求,寻找合适的技术解决方案[26]。

单项关键核心技术突破主要由某些企业或研究机构等组织独立完成;关键核心技术单元突破主要采用相关组织合作或实力较强的大企业独立承担等形式完成;关键核心技术体系和关键核心技术集成体系的突破需要融通创新平台,汇聚各类创新主体、各类创新要素、各类创新制度与政策体系等来完成,涉及创新制度与政策的融通、产业链与创新链的融通、创新主体之间的融通、创新要素之间的融通,并在载体支撑层面以产学研融通组织、“央企+民企”创新共同体和新型研发机构等组织模式为主,形成“制度—主体—要素—组织”融通创新的整合框架[18,30]。

3 国内关键核心技术研发和产业化的研究热点

基于中国知网检索文献,进行国内关键核心技术研发和产业化的研究热点分析。应用Citespace软件统计热点关键词,节点选择关键词,时间切片设为5,选取每个时间切片内的前40个高频关键词,得到关键核心技术文献关键词的频次和中心度分布表(见表5)以及关键词聚类时间线图(见图6)。

3.1 热点关键词分析

表5展示了前20个高频关键词,包括技术攻关、自主创新、产业链、制造业、物联网、技术识别、创新链、突破路径等。其中,2015年之后的重点关键词包括技术攻关、产业链、攻坚战、人工智能、举国体制、技术识别、创新链、突破路径、新兴技术、技术突破、原始创新等。高频关键词的分布反映出两大研究视角:一是宏观总体战略,即从国家科技战略视角研究外向型开放式创新战略向基于自立自强的自主创新战略转变;二是中观产业突破,即从产业链创新生态视角研究关键核心技术突破的体系构建、政策部署和可行路径。

3.2 热点主题分布

在图6所示的关键核心技术研究主题聚类中,节点大小反映关键词的频次,有紫色圈标注的节点表示其具有较大的中心度,即代表其与其他聚类间的关联性强,在网络中占有重要地位;节点的横向分布表示关键词出现的时间,右侧是近年出现的关键词,可代表研究前沿的热点主题。图中显示出9类热点主题,分别是自主创新、关键技术、核心技术、技术攻关、突破路径、人民政府、技术突破、科技强国和专利分析。近几年的研究热点有技术攻关、科技攻坚战、技术识别、协同创新、创新链、供应链等。从研究前沿的主题分布看,“卡脖子”技术攻关逐渐成为前沿热点的核心命题,关键核心技术国产替代和关键核心技术攻关体系建设是由核心命题派生的重要研究方向。

3.2.1 “卡脖子”技术攻关问题研究

“卡脖子”技术攻关是前沿热点的核心问题。从安全性角度看,“卡脖子”技术对国家经济安全具有关键性的保障作用。在技术价值方面,“卡脖子”技术更是实现产业基础高级化、产业链现代化的制胜关键。陈劲和阳镇[31](2021)综合了技术差距、国际战略竞争、产业安全、技术研发周期与成本等视角,认为“卡脖子”技术是一个复杂的技术簇,其具备关键核心技术的共性特征,但与领先国家存在短期内难以追赶的系列差距,且技术供给方垄断程度高,依赖国际贸易的跨国、跨链、跨企合作难以实现技术吸收和技术转移,一旦遭到技术或贸易封锁,该国产业生态系统的安全性和稳定性就会受到重大影响。从对国家、产业以及企业的影响程度视角看,“卡脖子”技术可以分为战略性“卡脖子”技术和一般性“卡脖子”技术两类。前者是关乎国家战略、产业发展以及影响其他产业安全性的技术,同时技术难度极大;后者是指由于专利限制、研发成本或技术先进性问题等,某些产品或企业的核心产品、生产技术被外国所掌握[32]。“卡脖子”技术是在遵循保障国家安全、高水平融入全球化、合理考虑研发投资价值等原则的基础上,按照是否属于关键核心技术、是否存在技术垄断、攻克垄断的技术难度是否很大、是否处于价值链核心环节的逻辑来识别的[33]。陈劲和朱子钦[30](2020)提出,“卡脖子”技术突破应发挥“最大优势”、加强“两个统筹”、化解“两大矛盾”、提升“两种能力”、深化“两个融合”、强化“两个支撑”。具体而言,发挥“最大优势”,即发挥党领导下的新型举国体制优势;加强“两个统筹”,一是统筹推进“卡脖子”技术攻关与中央科技和创新领导体系建设,二是统筹推进国家科技安全体系治理机制建设和预警监测体系建设;化解“两大矛盾”,即政策体系中竞争思维与整合思维之间的矛盾和评价体系中激励导向与国家需求之间的矛盾;提升“两种能力”,即央企的创新引领能力和民营企业的自主创新能力;深化“两个融合”,即面向协同创新的产学研深度融合和面向融通发展的大中小企业深度融合;强化“两个支撑”,即强化人才支撑和资金支撑。

3.2.2 关键核心技术国产替代问题研究

国产替代是关键核心技术产业化的研究热点。当“卡脖子”技术取得“从无到有”的重大突破时,所产出的技术和产品还需要在产业层面破解可靠性差、稳定性差、性能差、产业链协同性差等“短板”问题,同时还要面临技术垄断方的围堵猎杀以及技术升级换代的颠覆性风险。面对不可逆的战略性投入和不确定的预期收益,我们应该采用“备而不用”的战略,还是应该积极推动“备而有用”战略的落地?从“备而不用”转变为“备而有用”需要具备怎样的条件?应该采用怎样的机制?这些问题均有待理论界积极回应。关键核心技术国产替代是指通过自主创新等方式实现技术自主可控和替代应用的过程[34]。关键核心技术国产替代的主要驱动因素可归纳为技术因素、组织因素与环境因素等三大类,具体包括技术就绪度、技术相对优势、高管支持、技术能力、资源冗余、市场机会、供应链协同与政府支持等。关键核心技术国产替代是国家技术追赶和产业结构升级的重要战略,具有鲜明的阶段性特征,其逻辑、行为与侧重点在追赶的不同阶段均存在差异。在进入期以“做大”为主题,遵循效益主导原则,主要实现路径包括技术代工积累与技术引进吸收;在追赶期以“做优”为主题,遵循价值逻辑,主要路径是技術跨国并购与制度市场驱动,基础技术科学跟随或同步研发;在跨越期以“做强”为主题,遵循安全逻辑,以自主创新驱动来实现跨越[34-36]。与工业化初期的进口替代战略不同,工业化后期的国产替代是由关键核心技术所支撑的核心材料、核心部件、核心设备、核心工艺和核心算法等的替代[36]。特定产业领域的案例研究显示,关键核心技术国产替代的过程体现为“技术模块—技术架构”依存关系的动态更迭,模块创新与架构创新之间遵循“优化旧模块—生成新架构—深化新架构—衍生新模块”的演进路径。其中,“模块替代”与“架构替代”体现为技术供给侧的国产替代,而“价值替代”则是基于需求侧的国产替代[37]。关键核心技术国产替代的“机会窗口”主要来自两个方面:一是技术底层的科学基础出现不连续性跃迁;二是“杀手级”应用领域的探索和发展[26]。

3.2.3 关键核心技术攻关体系建设问题研究

关键核心技术突破的组织模式选择,即如何建立和完善关键核心技术攻关体系与管理机制,搞清楚究竟应该“怎么干”,是政策研究和理论研究的重要方向。相关研究包括但不局限于:关键核心技术攻关新型举国体制研究、关键核心技术军民融合协同创新研究、关键核心技术央地联动协同创新研究等。从世界各国的技术发展和赶超史来看,存在3种典型模式:一是产业和企业内部驱动的创新模式,这是市场经济条件下经济发展的基本模式;二是政府强力主导的关键核心技术突破模式,其在具有明显“代际差距”和存在技术封锁的背景下适用;三是政企协同推进模式,政府提供创新激励并在创新体系构建中扮演引导者和组织者的角色[25]。

3.2.3.1 关键核心技术攻关新型举国体制研究

关键核心技术攻关新型举国体制通常属于由政府强力主导的关键核心技术突破模式,即在市场起决定性作用的前提下,发挥有为政府在资源配置中的重要作用,主要面向国家重大民生公共工程科技创新、“卡脖子”技术攻关突破、突发性重大公共社会危机治理等3类场景[38]。尽管新型举国体制和传统举国体制存在区别,如前者更注重市场机制的作用,但整体而言,新型举国体制仍然具有较强的计划属性,因而要控制其应用范围[39]。新型举国体制的有效性取决于能否处理好政府与市场、效率与公平、中央与地方、对外开放与自主内生能力建设等的关系。其中,“揭榜挂帅”是激活全社会创新活力、提高新型举国体制有效性的制度安排。而激励约束机制是“揭榜挂帅”治理的关键。建立科学的激励约束机制,特别是容错机制,是实施“揭榜挂帅”制度的最大挑战[40]。针对制约产业发展的“卡脖子”战略性产品或技术,浙江等省份按照“谁被卡谁出题、谁出题谁出资、谁能干谁来干、谁牵头谁采购”的思路,推行企业联合出资挂榜制,实行“联合出资出题、全球挂榜、企业验榜、企业试用”的攻关机制,发挥科技型骨干企业的引领支撑作用,以需求导向推动“手牵手”攻关[41]。

3.2.3.2 关键核心技术军民融合协同创新研究

针对具有军民两用性的关键核心技术,需要立足于军用创新链和民用创新链两个系统优化创新资源配置,实现两个创新体系的兼容和耦合。知识协同、制度协同和价值协同是实现关键核心技术军民融合协同创新的重要机制。在创新链上游的基础研究和技术开发环节,推动关键核心技术军用和民用联合研发,共同分担科研设施及设备等准公共投入成本,形成规模经济效应;在创新链中游构建关键核心技术“军转民”和“民参军”的技术转移转化通道,将知识外溢效应内部化,形成范围经济效应;在创新链下游产品化、商品化和产业化的过程中,注重军用、民用创新链的双向转移,形成网络经济效应[42]。

3.2.3.3 关键核心技术央地联动协同创新研究

陈劲等[32](2023)认为,应从主体融通、路径畅通与要素流通维度实现央地联动,共破“卡脖子”技术问题。而央地联动共破“卡脖子”技术问题有4条作用路径:一是央地联动下“卡脖子”技术问题的自上而下政策分解路径;二是央地联动下针对“卡脖子”技术问题的自下而上凝练需求路径;三是央地联动下融通创新成果全面涌现路径;四是央地联动下产业和企业需求与创新成果贯通路径。按照对产业支撑能力的强弱、持续时间的长短等,可以将关键核心技术央地联动协同攻关体系划分为3个层级:国家重大科技计划项目成果在地方的转移转化,央地联动组织实施国家重大科技计划相关专项,央地联动在地方共建高水平平台支撑技术攻关[43]。

4 研究结论

本文以1993—2023年Web of Science(SSCI+A&HCI)核心合集数据库收录的3 251篇英文文献、中国知网收录的939篇中文文献以及CSSCI数据库的120篇文献为研究对象,对关键核心技术研发和产业化的研究现状、热点和趋势进行了文献计量分析,对关键文献的研究进展和理论观点进行了归纳梳理。本文运用文献计量方法,充分挖掘该领域的研究主题,并筛选关键文献,旨在减少主观认知偏见的影响。研究发现,英文文献覆盖了关键技术的识别方法、关键使能技术与区域经济发展、关键技术与创新合作網络等问题,但关键核心技术研发和产业化的理论研究并没有成为英文文献的关注焦点;关键核心技术的研发和产业化是中国情境下的重大现实问题,中国学者结合实践提出了更多具有中国特色的理论思考。从中文关键文献的研究内容来看,已有的经典文献已经覆盖了关键核心技术文献综述、理论框架构建、对策建议等诸多重要领域,学术界对关键核心技术研发和产业化的内涵特征、瓶颈挑战、实现路径等重要问题的认识也逐渐清晰。创新生态系统的思维方式、分类施策的制度框架、融通创新的研究范式、需求侧管理与供给侧改革有效协同的政策取向等达成共识。中文文献高频关键词的分布反映出两大研究视角:一是宏观总体战略,即从国家科技战略视角研究外向型开放式创新战略向基于自立自强的自主创新战略转变;二是中观产业突破,即从产业链创新生态视角研究关键核心技术突破的体系构建、政策部署和可行路径。从研究热点的主题分布看,“卡脖子”技术攻关逐渐成为前沿热点的核心命题,关键核心技术国产替代和关键核心技术攻关体系建设是由核心命题派生的重要研究方向。

注释:

① 本文是从管理科学和技术经济视角研究关键核心技术的研发和产业化,而SCI作为科学引文索引,其中的文献对该问题的研究集中在具体技术本身,不属于本文研究范畴,故不纳入SCI文献。

② 检索文献的起始时间为1993年,这与分析工具的参数设定有关。设定更早的起始时间对于文献的检索数量影响甚微,也不会改变研究结论。

③ “technolog*”中符号“*”表示通配符,可以代替零个、单个或多个字符,这里可以匹配到“technology”“technologies”等不同表述。

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The Research Status, Hot Topics and Trends of R&D and Industrialization of Core Technologies in Key Fields

——A Bibliometrics and Qualitative Analysis

Chen Yuanzhi, Bu Yumin

(China Executive Leadership Academy. Pudong, Shanghai 201204, China)

Abstract: China has entered a critical period of innovation-driven development, and the breakthrough in core technologies in key fields has becomes a major issue related to the overall development of our country. This paper applies bibliometric analysis methods to analyze the research status, hot spots and trends of R&D and industrialization of core technologies in key fields, and to identify the key literature in this field. This paper uses qualitative analysis methods to logically summarize the important points of the key literature, to promote the formation of a common knowledge base for research in this field. It is found that English research covers the topics of identification methods of key technologies, the relationship between key enabling technologies and regional economic development, and the relationship between key technologies and innovation cooperation networks. But the theoretical research on R&D and industrialization of core technologies in key fields has not become the focus in English literature. The R&D and industrialization of core technologies in key fields are major practical issues in China. Chinese scholars have contributed more theoretical thinking with Chinese characteristics based on practical issues. Through analyzing Chinese key literature, it is found that the present research has covered many important aspects such as literature review, theoretical framework, measures and suggestions, etc., mainly focusing on the research on the connotation characteristics and the breakthrough mechanisms of core technologies in key fields. The latter includes research on the characteristics of technology deficiencies, the bottlenecks and challenges, the classification of different breakthroughs, and the breakthrough paths of core technologies in key fields. Theoretical circles have gradually formed a consensus on the way of thinking from an innovation ecosystem perspective, the institutional framework of developing different policies based on different issues, the research paradigm for integrating innovation, and the policy orientation of effective coordination between demand-side management and supply-side reform. The frequency distribution of high-frequency keywords in Chinese literature reflects two major research perspectives: Macro-overall strategy and Meso-level industry breakthrough. Through the analysis of domestic hot topics, three topics are summarized, which are the breakthrough of stranglehold technology, the domestic substitution of core technologies in key fields, and the tackling systems of core technologies in key fields. The first topic has become the core proposition, and the latter two topics are important research directions derived from the core proposition.

Key words: core technologies in key fields; stranglehold technology; bibliometrics; qualitative analysis

收稿日期:2023-12-06

基金项目:国家社科基金项目“面向关键核心技术研发和产业化的预先市场承诺机制研究”(22BJY224)。

作者简介:陈元志(1977—),男,博士,教授,研究方向:科技政策、创新管理;卜玉敏(1993—),女,硕士,中级馆员,研究方向:情报学。本文通信作者为卜玉敏。

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