技术问题和技术效果技术系统举例

Mark wiens

发布时间:2023-09-05

  本文以技术轨道作为概念工具分析技术的“卡脖子”现象……

技术问题和技术效果技术系统举例

  本文以技术轨道作为概念工具分析技术的“卡脖子”现象。技术“卡脖子”现象是技术追随的必然产物,“杀手锏”技术是应对“卡脖子”困境的暂时性、策略性技术。融入世界技术市场与创建新的技术轨道并举,政府支持与市场主体相结合彰显企业家精神,是规避“卡脖子”技术、实现高质量发展的基础和长久支撑。

  中国的技术发展经历了从“跟跑”到“并跑”的迭代史,甚至在某些领域呈现出“开拓者”的势头。然而技术问题和技术效果,随着世界百年未有之大变局的到来,中国科技企业诸如中兴、华为等受到美国出口管制“实体名单”的限制,从而导致技术“卡脖子”问题日益凸显。

  在技术发展与国家经济安全日益紧密相连的时代背景下,党的十九届五中全会将发挥技术的新发展优势作为战略目标,进而突出“创新在我国现代化建设全局中的核心地位”。其中,“卡脖子”现象对制定此次技术创新战略产生了一定影响。在已有研究成果的基础上,本文以技术轨道作为分析工具,对“卡脖子”技术及其致因进行剖析,并尝试探索有望摆脱“卡脖子”困境的现实性解决方案。

  中国既是世界第二大经济体,也是第一制造业大国技术问题和技术效果。技术作为经济社会稳定发展的重要支撑,在中美贸易摩擦的背景下,由于外部力量的技术封锁,导致国内的技术突破和产业升级发生了明显阻滞,“卡脖子”技术更成为关注的焦点。

  技术的“卡脖子”问题是国外关键核心技术断供造成的直接结果,根据《科技日报》的报道,国内工业领域至少有35项“卡脖子”技术[1]。可以大致按照“四基”的划分类别进行分类:

  一是核心元器件类,包括芯片、航空发动机短舱、触觉传感器、手机射频器件、激光雷达、高端电容电阻、铣刀、高压柱塞泵、掘进机主轴承、水下连接器、高端焊接电源、医学影像设备元器件等。二是关键基础材料类,包括ITO靶材、航空钢材、高端轴承钢、光刻胶、微球、燃料电池关键材料、锂电池隔膜、超精密抛光工艺、环氧树脂、高强度不锈钢等。三是先进基础工艺类,包括光刻机、真空蒸镀机、核心工业软件、航空设计软件等。四是产业技术基础类,包括操作系统、iCLIP技术、重型燃气轮机、适航标准、核心算法、高压共轨系统、透射式电镜、数据库管理系统、扫描电镜等。

  以上诸项技术在先进制造业领域中都占据着全产业链的核心基础地位。对它们进行综合分析发现具有以下特点:

  一是成熟性。作为最新的前沿技术,它们符合严格的技术标准。例如,处于世界领先水平的芯片制造已突破2纳米的工艺水准,而内地规模最大的半导体企业中芯国际在2019年底实现了14纳米工艺制程芯片的量产,相比之下稍显落后。

  二是市场性。成熟的技术必然受到市场的广泛认可和接受,据2016年的统计数据显示,全球安卓操作系统所占市场份额已经达到八成以上,而国内还没有属于自己的、既通过市场检验又能将检验结果反馈到技术本身的研发改进活动中的成熟的操作系统。

  三是垄断性。核心关键技术一般都掌握在少数头部企业手中,对技术专利的独自占有最终形成技术垄断局面。例如,激光雷达决定着自动驾驶行业的发展水平,而美国Velodyne公司作为全球的激光雷达企业,导致其他企业对它形成过度依赖。

  四是系统性。作为产业链的关键节点技术,其存在不是孤立的而是具有相互依存的关系。例如在芯片制造领域内的光刻机与光刻胶形成工艺与材料间的相互制约,这给技术突破带来极大难度。

  由此可见,“卡脖子”技术是在关键性的共性技术范围内的一种成熟的、经过市场检验的系统性的高新技术。“卡脖子”现象的出现是供应方的技术垄断和需求方在较短时间内难以突破的综合表现[2],这就意味着,首先,它达到了技术发展的领先水平,在同类技术产品中具备可广泛适用的最高行业标准,具有先发优势;其次,市场的认可为其改进升级创造了必要的技术环境和应用基础,显示出强积累性;第三,技术垄断意味着市场货源少,一旦断供就会出现“卡脖子”难题;最后,一项成熟的技术具有集群效应,这对后发国家的技术突破增加了很多限制性条件。总之,技术的“卡脖子”现象是多种要素综合作用的结果,可能会在相当长一段时期内持续存在。

  毋庸置疑,“卡脖子”难题将对社会发展和经济安全造成巨大威胁。那么,如何以“杀手锏”技术来解决“卡脖子”难题就成为一个现实而紧迫的技术发展问题技术问题和技术效果。

  “杀手锏”技术是基于新产品或工艺的根本性创新,具有高技术和高效益双重特征,能对已确立的技术价值链产生冲击并可能引起持续的技术变革。就现阶段的技术状况而言,“杀手锏”技术是指在技术发展受限的背景下,突破现行技术标准并获取相对优势的创新技术。要达到预期效果,可逻辑地推演出其必要条件,其一,该技术需至少达到与行业标准持平的水准;其二,得到市场认可并通过市场检验技术系统举例。但是,它必须建立在既有技术基础之上且拥有可利用的技术环境。“杀手锏”技术一旦出现,可以暂时性地、在一定范围内填补“卡脖子”技术的空白,但并不能改变技术追随的命运。

  “卡脖子”技术和“杀手锏”技术在外在呈现方面具有一定的交叉性。可以将之凝聚为两方面内容,一是都达到行业内的领先水平;二是都需要获得市场的认可和检验。因此,“杀手锏”技术作为一种代替性技术有可能实现技术跨越,对“卡脖子”技术成因的分析,有助于发现锻造“杀手锏”技术的现实路径和超越策略。

  技术的“卡脖子”现象是技术追随的必然产物。作为实现了市场化、产业化的创新技术,这种现象应在技术创新活动中“追随者”和“先行者”的比较语境中去认识。

  技术轨道(technological trajectory)[3]能为此提供一个良好的分析视角。技术轨道指在某一技术范式所规定的技术变化范围内技术问题和技术效果,形成其特定演化轨迹和前进方向的积累性进化活动。它表现为在技术与市场的相互作用下沿着既定轨迹不断演化的过程,重点揭示了技术创新活动所遵循的内在规律。从影响技术轨道演化的四个维度(项目维度、经济维度、技术机会维度以及政策和法律维度)进行分析,发现技术的“卡脖子”现象具有以下成因。

  创新项目是技术创新的立足点,由技术目标、技术机会、项目预算和预期期限等构成。技术目标是技术的可能性、可行性、合意性与正当性的统一;技术机会是可能性、可行性、合意性与正当性的技术交汇点;项目预算和预期期限决定了创新成本与创新收益之间的差异,决定了技术机会的实现。创新目标的定位偏差,会导致技术目标的偏差、技术机会的丧失技术系统举例、项目预算和预期期限的无效,从而造成技术资源的极大浪费。

  创新项目的实现问题就是技术机会的实现问题。技术机会的水平、技术机会的多样性、技术机会的普遍性,决定了技术创新动力的强弱、技术实现路径的多少以及技术产品的独占性。技术“卡脖子”现象的出现源于技术机会的水平低下导致创新动力匮乏,源于技术机会的稀少导致技术路径狭窄,源于技术机会的公共性被其他技术主体的现实性独占。

  技术经济体中技术的“卡脖子”现象是技术创新成果的现实样态。技术创新活动,从技术上看是把理论形态的科技成果转变为现实的技术系统或产品,从经济上看是运用新技术或改进原有技术来进行生产并开拓市场,取得高额风险垄断利润或社会收益。其实质是将新技术所具有的新观念、新设想、新方案和新模式产品化、商品化,并在市场上获得成功,从而最终实现科学技术到现实生产力的转化。

  市场性、创造性和综合性是技术创新活动的三个本质特征,其中,市场性是枢纽和核心。技术创新是一个始于市场又回到市场的双向过程,市场呼唤创新,市场检验创新。技术创新是将技术发明引入经济系统,使生产要素获得一种新的组合,创造性地通过市场实现自己的垄断效益。综合性凸显的是技术与经济、文化、组织和管理相结合的综合能力,通过技术政策、产业政策与法律法规对市场的维护、支撑和匹配,达成技术创新的最终实现。

  技术范式在很大程度上制约了技术机会的可选范围。根据意大利技术经济学家Giovanni Dosi对技术范式的定义,它是在特定界限内进行技术创新的常规活动,内在地隐含着解决技术难题的系列规定和可能方向。在技术范式基础上形成的技术轨道具有强积累性特征,其中的各种技术彼此关联、相互依赖,从而形成一个成体系的技术集群。该技术集群既创造技术机会,同时也排斥其他技术:当新技术出现时,技术轨道就会做出相应的调整以适应全新的发展方向;应认识到,由于技术轨道具有排他性,必然导致与既有技术轨道发展方向不一致的其他技术丧失融入技术市场的机遇技术问题和技术效果。“卡脖子”现象就是技术轨道排他性的表现,是技术轨道中“追随者”必然面临的局面。进一步地,在技术范式的固有潜能范围内,技术若还存在较大的创新空间,那么相应机会窗口就更多一些;反之,若该技术已在既有技术范式内接近极限水平,技术机会就大幅缩减,这都对技术创新形成制约。

  总而言之,技术的“卡脖子”问题是立项偏差、技术、市场和制度各因素综合作用的结果,是在技术轨道上竞争力落后的另类表征。由于它已经得到市场的普遍认可和接受而具有广阔的发展前景,技术创新若跟随其特有的价值链和产业网络并试图超越它时,就会出现“卡脖子”现象。要想通过“杀手锏”技术实现破局之谋,规避“卡脖子”技术就成为目标实现的必要条件。

  技术发展是一个连续积累的长期过程,技术轨道上的技术竞争存在先发优势和后发劣势的区别。对“追随者”来说,技术追随的策略选择意味着只能在既定的技术轨道上克服“先行者”强积累性所造成的后发劣势,“杀手锏”技术虽然不能超越先发者的领先水平,但有可能暂时性地局部摆脱技术的“卡脖子”困境。可以在如下两个方面实施规避策略。

  技术轨道在技术范式所规定的变化范围内,逐渐形成其特定演化轨迹和前进方向,存在着强积累性和弱积累性这两类技术轨道。

  对于强积累性技术轨道,规避“卡脖子”技术的主要策略就是融入世界技术市场,在技术追随中发现新的技术机会并实现局部性的技术创新,即尝试性创建“杀手锏”技术。“杀手锏”技术该由创新型企业家,而不是科学家和工程师完成。企业家对企业内部的技术水平、竞争与合作情况有绝对的话语权,限制企业家进行资源配置和创新规划的能动性是制约“杀手锏”技术取得突破性进展的巨大障碍,弘扬企业家精神是保障企业作为创新主体功能、释放企业家创新空间的有效手段。

  对于弱积累性技术轨道,规避“卡脖子”技术的主要策略是创建新的技术轨道,规避和创建的主体是科学家引领的产学研一体性创新主体。技术轨道的创建应立足当下,着眼未来,其中关键性的几点是:第一,遵循技术范式,选择演化方向;第二,捕捉技术轨道节点,把握技术转轨时机;第三,避开壁垒性技术轨道,降低技术转轨成本。

  “卡脖子“现象不仅受到技术自身影响,更与制度要素息息相关。“卡脖子”技术在技术轨道中处于后发劣势,企业创新在面临市场垄断时,国家支持尤为必要。一方面,要提高对前沿技术的把握能力,提供更加适用现实情境的创新项目。准确把握技术难点并对相关要素集中突破,引导创新活动向高端产业链重点发展,打通堵点;另一方面,完善相关法律法规,为创新企业扫清不利于国际有序竞争的障碍。面对国际国内形势所发生的巨大变化,必须深刻认识机遇与挑战,充分发挥“一带一路”的带动作用,积极融入、重建甚至主导国际商贸体系。另外,针对不利于产业结构升级、不符合国家技术发展规划特别是对人与自然有害的技术进行政策性管控,为攻克“卡脖子”技术腾挪发展空间,提供更多的资源支持。总之,准确定位国家在技术活动中的角色与位置,充分发挥中国特色社会主义制度优势。

  从以上两个方面的系统性谋划来规避“卡脖子”问题,是实现技术领域高质量发展的必由之路。统筹协调技术、企业、市场和国家在技术创新活动中的各自功能,释放技术创新的巨大活力。如果说这是面临技术发展困境时“守”的一面,相应地,就存在“攻”的一面。对“攻”的一面的有效筹划,能够为“杀手锏”技术的战略制定提供强有力的支持。

  【本文作者为苏州大学与公共管理学院哲学系教授;苏州大学与公共管理学院哲学系博士研究生刘柯对本文亦有贡献】

  [2]汤志伟、李昱璇、张龙鹏:《中美贸易摩擦背景下“卡脖子”技术识别方法与突破路径以电子信息产业为例》,《科技进步与对策》,2020年5月8日网络首发。

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