改革开放30多年来我国产业发展取得了很大成就,这些成就主要来源于以产品和工艺技术、工程技术的改良为基础的创新,即“基于技术的创新”,集中于对科学依赖性弱的产业,即“基于技术的产业”,如水利工程、机械工程、船舶制造、机床制造、家电业等。但是在另一类产业领域,尽管我国在政策、投资、研发、新技术产业化等方面都进行了诸多努力,却仍然难以缩短与发达国家的差距,如生物技术相关产业、制药业、有机化学工业等。这类产业中的创新强烈地依赖于科学的新发现,产业发展与科学互动性很强,我们将其归纳为“基于科学的创新”和“基于科学的产业”。我国在这类产业领域的赶超存在诸多困难,在于基于科学的创新及其产业有其独特的内在规律。 作为一个新的产业研究问题,分析该类产业发展内在规律,首先要理清其概念内涵,并识别有哪些产业属于基于科学的产业。本文在系统梳理总结前人理论的基础上通过专利分析对“基于科学的产业”的概念内涵进行了分析研究,通过设计“产业-科学关联指数”对产业的“基于科学”倾向进行了测量,识别了典型产业,并最终对国民经济中大部分产业进行了“基于科学”倾向的排序。 1 基本概念界定:基于科学的创新与基于科学的产业 在创新研究中,基于原始动力,创新往往被分为两类,即“技术推动的创新”[1][2]和“市场拉动的创新”[3][4]。然而自20世纪后半叶,逐渐出现了大量与科学研究紧密相关的创新活动,一些产业的发展也越来越依赖科学研究[5]。进入21世纪,这种趋势则更加明显。“技术推动的创新”其机制与模式分析已经不能够完全解释这类创新发生和产业发展的新现象。Klevorick、Levin和Coriat等学者也发现了科学研究、企业研发等知识源在创新过程中的不同作用[6][7]。基于此,我们认为目前基于原始动力的创新分类过于笼统,应将创新分为“市场拉动的创新”、“技术推动的创新”和“基于科学的创新”。 基于科学的创新是指与科学研究有很强关联性的创新,创新依赖于科学研究。这类创新主要有两种类型:(1)由新的科研成果激发形成的创新,创新形成的原因在于科学上的新发现。例如,2004年成功分离出石墨烯,这一科学新发现直接激发、形成了应用于海水淡化、DNA测序的石墨烯薄膜技术的创新。(2)新的科研成果推动已经形成的创新,科学上的新发现促进了创新进程。例如,晶体管、电子管的出现推动了心电图仪的创新过程。 基于技术的创新是指与科学研究关联性较弱的创新。基于技术的创新表现为技术自身的演化,也就是由已有技术的突破、改进、组合、调整、变形而形成的新技术[8][9]。 基于科学的、基于技术的创新分类与根本性、渐进性创新分类不同。后者的分类视角为一项具体的技术,分类的标准为该技术性能进步的程度。而前者分类的视角为产业的演化,分类的标准为产业中技术创新的来源。所以基于科学的创新可以是根本性的也可以是渐进性的,如制药业中运用生物学上的新发现、新的原理制成的新药是根本性创新;基于以前的药理但提高了已有药物的疗效或者吸收率,是渐进性创新,但创新依然是应用了新的科研成果形成的创新。同样,基于技术的创新可以是根本性的,也可以是渐进性的。例如,公路、铁路桥梁工程、船舶制造等工程领域,企业通过长期的技术经验储备研发的基于不同原理的机械设备或工程方法,属于根本性创新;同时也有与科学研究成果没有直接的关联小范围的技术改进。 对应于基于科学的创新,有基于科学的产业:产业发展强烈地依赖于科学研究,产业的技术进步主要由基于科学的创新推动。这类产业的前沿技术可以来源于企业的科研部门,但更多来源于企业外部的公共研究部门[10]。在这类产业-科学关联中,往往是产业与其所基于的科学两个领域发展都不成熟。例如生物医药业,该产业处于成长期,所基于的科学领域——生命科学、生物医学也处于快速发展时期,不断有新的研究发现。 基于技术的产业:产业发展对科学研究依赖性弱,该产业的技术进步主要通过基于技术的创新推动。这类产业的前沿技术主要来源于企业内部,外部创新源很少。在这类产业-科学关联中,往往是产业处于成长期或成熟期,而相关的科学领域发展比较成熟。如公路、铁路桥梁工程、船舶制造、机床自造等工程领域,对应的机械原理、工程学等相对成熟、稳定,在较长的时间内没有突破性的新发展。 2 基于科学与基于技术的创新及其产业的分类依据 2.1 前人相关观点 学者们对“基于科学的创新及其产业”的关注始于20世纪70年代。他们感受并意识到一种新的变化和趋势,认为有一类具有共同演化特点的产业在19世纪末逐渐形成,并在二战后导致了全球经济和社会的巨大变化[11~13]。学者们不断尝试解释这类变化和发展趋势,产生了“基于科学”的创新、产业、技术、公司、范式等一系列概念。同时为了将这种新的范式与传统范式加以区分,他们还提出了与上述概念相对应的分类概念。这些分类提法的共同特点是一致的强调新的发展范式与传统范式的区别,强调新范式“基于科学”的特性。总结起来,有八个具有代表性的概念及分类: