全球著名科技政策研究机构英国SPRU的学者Salter和Martin通过文献综述,提出政府资助的基础研究可以产生六种形式的效益:增加知识的储备;培养高技能的毕业生;创造新仪器和方法;提升解决科学技术问题的能力;衍生新企业;建立交流网络和社会互动;并通过这些形式对经济增长作出贡献。
增加知识储备。基础研究的一个重要产出是新知识,这种知识包括可编码知识,也包括意会知识。
大量的实证研究表明,公共资助的基础研究既产生有用的可编码知识,也产生有用的意会知识。而且,无论是可编码知识,还是意会知识,对企业创新都产生着重要的作用。公共资助的基础研究,可以对产业R&D形成补充,并能促进和提升产业R&D;而不是替代产业R&D。基础研究不仅可以为一些具体的问题提供新的数据和结论,而且可以提供新的分析框架和新的思路。
虽然人们事后可以追溯从科学发现到实际应用的路径,但是新知识的应用在很大程度上是不可预见的。要利用已发表的信息,利用者必须与信息的发表者发生互动,这样意会知识才能传递到利用者那里。有研究者指出,政府对基础研究的资助,能够为整个社会包括产业界增加技术机会。他们比喻说,企业技术开发的过程,好比企业从一个坛子里摸彩球。政府对科学研究的资助,就是往坛子里投放更多的彩球,从而给企业增加了获胜的机会。
还有研究者对欧洲16个产业中的大型企业的调查研究表明,厂商了解和利用公共研究的最重要途径是出版物,其他途径(按重要性排序)分别是非正式联系、聘用、会议、合作研究、合同研究、短期交流等。一般而言,政府对科学的资助,会导致出版物的增长;出版物的增长,可以为企业创造更多的机会,让它们获取科学共同体创造的知识和技能,以及让它们了解其需要的意会知识。
然而,出版物本身所包含的信息,其中有经济价值的信息是十分有限的,所以,企业必须投入相当大的资源,并与知识的生产者发生互动和面对面交流,才能发掘和利用出版物的经济价值。
培养高技能的人才。公共资助的科学研究,不仅出成果,而且出人才。通过基础研究的训练,大学毕业生特别是研究生掌握了最新的科学知识和实验技能,具有了一定的解决问题的能力,成为新知识和新技能的活的载体。
他们进入企业,基础研究的效益也就随之转移到了企业。大量研究表明,企业从基础研究获得的一个最重要的收益是受过良好科学训练的高技能人才。Gibbons和Johnston(1974)在分析科学对技术创新的作用的研究中指出:资助科学研究所产生的一个关键的收益是受过良好训练的学生。
Martin和Irvine(1981)的研究表明,即使是专业为基础科学如天文学领域的学生,也可能到工业企业中就业,并作出重要的贡献。Nelson(1987)指出,学者并不一定非得从事与产业有关的研究才能对产业作出贡献,其实,学者可以通过为产业人士提供他们所想知道的知识和技能,而对产业作出贡献。基础研究的技艺对从事产业研究的年轻科学家来说,是一种基本功。学者们可以为他们提供相关的教育和培训。
另外,Senker(1995)指出,大学毕业生走进企业,可以给企业带来“心灵的态 度和“意会能力”,从而帮助企业以一种崭新的和强有力的方式获取和应用科技知识。需要指出的是,即使是应用科学和工程专业的毕业生进入企业,也有一个转换过程,这个过程不是一帆风顺的。企业不能指望他们是“干电池”,进了企业就能发挥用场。通常,企业必须投入大量的资金,对他们进行培训和再教育,这样才能发挥出他们的潜力。
毕业生进入企业,是基础研究的效益转移到产业的一个重要渠道,所以,政府资助的基础研究应该与人才培养有机地结合起来。基础研究的效益,除了通过毕业生这种形式转移到企业之外,人才流动也是一种渠道。
Zellner(2003)对从马克斯普朗克研究所(德国一家以从事基础研究的使命的大型机构)流动到企业的科学家的调查研究表明,基础研究的效益通过人才流动转移到企业,其主要机制是转移内含知识(embodiedknowledge)。
创造新仪器和新方法。基础研究中会遇到许多的挑战,碰到许多的问题,迫使研究者设计新仪器、新的实验手段和分析测试方法来解决特定的研究问题。
历史研究表明,政府资助的基础研究,可以产出新仪器和新方法。据统计,诺贝尔奖金均物理化学里得奖的,大概有四分之一是因为测试方法和仪器上有新的创造发现。举例来说,IBM苏黎士实验室的HeinrichRohrer博士(1933-),于1981年与他的同事们成功研制出了一种新型的科学仪器――扫描隧道显微镜(简称STM)。
1983年,他们利用STM,在硅单晶表面第一次直接观察到周期性排列的硅原子阵列,这是人类有史以来首次得以直接看到个别的原子。在STM的基础上,人们还发明了原子力显微镜,磁力显微镜,扫描近场显微镜,扫描光子显微镜,扫描摩擦力显微镜等近20种相关的科学仪器。所有这些发明,为科学家们探索纳米世界提供了一个强有力的现代工具,促进了国际上纳米科学研究时代的到来。
由于STM这一伟大发明,Rohrer博士和GerdBinnig教授(1947)共同获得了1986年诺贝尔物理奖。20世纪重大科学研究工程——人类基因组计划的完成也与科学仪器的发展密切相关:计划执行初期受分析测试技术的严重制约而进展缓慢,估计测序需30年才能完成。因此将重点转移到分析测试技术与仪器的研发,使测序的完成缩短到3年。有些仪器本来是为做基础研究之用的,但后来却在工业中找到了用武之地。
如加速器,已经广泛应用到半导体工业;杀菌(用于食品、医疗、污水);辐射工艺;非损伤性检测;癌症治疗;核废料焚化;能量放大;同步加速器辐射源(生物、凝聚态物理等)、中子源(生物、凝聚态物理等)。从基础研究中诞生的电子衍射仪、扫描电子显微镜、同步辐射源、超导磁铁等,都已在工业中得到了应用。Rosenberg(1992)指出,在许多产业(如半导体产业)中,科学仪器已经变成工业资本品的不可分割的部分。
“事实上,很多甚至是大部分在电子制造业中使用的仪器和设备,都可以在大学研究实验室里找到它们的源头。”新仪器不是单向地从研究机构转移到厂商,厂商自己也研制开发新仪器,并转移到研究机构。研究机构与厂商存在着大量的反馈。仪器和测试技术是大学系统“技术产出”的直接表现形式,为产业界高度重视。有调查显示,在厂商认为公共研究对工业发展最重要的产出方面,仪器排在第二位,如表6.1所示。
提高企业解决科技问题的能力。公共资助的研究有助于帮助于产业和企业解决复杂的科技问题,从而对经济做出贡献。许多身处高科技产业中的企业,它们采用的技术不是单一的技术,而是将多种技术的综合集成。公共资助的基础研究及R&D研究,可以打造一个巨大的资源库(poolofresources),企业可以从中捞出自己需要的资源。
Vicenti(1990)的分析表明,高级工程的开发可以从公共资助的研究中间接获益,比如公共资助的研究可以为企业供给解决问题的高手,可以为企业提供相关的背景知识。耶鲁大学对美国大型企业650名研发经理的调查,系统地考察了基础研究的效益。他们把基础研究的作用划分为两种,一是提供通用知识库,二是大学有针对性地为企业提供专门知识。调查结果表明,前者对技术进步的重要程度高于后者。
Nelson和Rosenberg(1994)指出,工程设计的发展受益于基础科学的进展。比如,电气工程在很大程度上依赖于物理学和数学的进展。
衍生新企业。新企业的诞生常常被认为是政府资助的研究所产出的一种收益形式。大批新企业围绕着某个研究型大学聚集,如斯坦福附近的硅谷、MIT附近的128公路地区。它们的成功,表明大学在促进区域经济发展和企业的成长中发挥着重要的作用。
世界其他国家也有类似的情况:在英国,围绕着剑桥大学成长起来一大批生物技术公司;在中国,中关村高新技术经济的崛起,与北大、清华、中国科学院是密切相关的。北京大学方正公司、清华同方威视公司,都是从公共资助的研究项目包括基础研究项目中衍生出来的。然而,新企业的成长与公共资助的研究这两者之间的关系,并不都像上述那些成功的例子所显示的那样,我们还应看到另外一面。
第一,大学的派生公司失败率非常高;第二,科研人员和学者往往缺乏企业家的素质,也许在公司尚未成功之前,他们就被公司解除了管理控制权。第三,大学研究与新企业的成长,并不存在一一对应的关系。有些区域的大学很成功,但是没有出现新企业。
形成交流合作网络,促进社会互动。政府资助科学研究,对于建立国际、国内交流合作网络、促进社会互动有着重要的意义。
没有政府经费的支持,许多研究者都没有足够的财力出差参加全国性的和国际性的学术交流会议,更不谈国际性的科技合作项目了。另外,政府资助的科学研究,有助于大学、科研院所与企业建立交流合作网络。实证研究表明:非正式的互动,是厂商了解公共科学的一条重要渠道;产业部门的科学家和科研部门的科学家相互接触,相互了解,建立起新任和理解,这对产-学合作成功是非常重要的。
即使是松散的交流网络,也有助于厂商与公共研究机构发现共同的合作目标。
政策含义及一点补充。SPRU的学者对基础研究的效益所进行的综合研究使我们认识到:基础研究出成果,其成果的形式不仅表现为新知识,而且表现为新仪器。过去人们对基础研究生产新知识的功能颇为重视,而对基础研究产出新仪器的功能重视不够。许多大学和研究机构制定各种激励政策,鼓励发表论文;在绩效考核上主要甚至唯一看论文。
诚然,论文是衡量科研系统绩效的一个重要指标,但是这是远远不够的。基础研究还必须重视新仪器这种产出。基础研究出人才。青年学生参与基础研究项目,这种真刀真枪的“干中学”,不仅能帮助他们消化从书本上和课堂上学到的知识,而且能培养他们解决问题的能力和实践技能,成为创新人才。要充分发挥基础研究出人才的功能,必须让基础研究与高等教育特别是研究生教育相结合。
公共基金对基础研究的资助应该向具有研究生培养资格的教育机构和研究机构倾斜。基础研究的效益要转化为对技术创新和经济增长的贡献,必须落脚到企业。从企业方面看,企业应该密切关注并消化吸收科学共同体的基础研究成果。这需要产业和企业与科学共同体建立交流合作网络,经常发生社会互动;也要求企业不断提高“吸收能力”。另一方面,从事基础研究的人员或机构,或独立或与企业联合,创建新的企业,实现科研成果的产业化。
基础研究的效益转为对技术创新和经济增长的贡献,一个重要的渠道是从事基础研究的人员流动到企业中去。知识是可编码知识和意会知识的统一体,以论文等形式表现出来的可编码知识,只是知识这个冰川浮出水面的一角,更多的则是潜藏在水面以下的意会知识。意会知识内含于研究者。仅仅通过论文等形式发生知识流动,企业只能接受到“表面”的知识;只有通过人员流动,企业才能接受到知识的整个冰山。
或许这就是清华大学大型集装箱检查系统产业化过程中采取“带土移植”战略背后的道理所在。英国SPRU的学者对基础研究的效益所进行的综合研究,是全面而深入的。但是,我认为,SPRU学者没有把技术知识如专利作为基础研究产出的一种效益形式,是一个遗漏。
据我们对清华大学化学系李亚栋教授、化学工程系魏飞教授(详见第13章)和清华大学物理系、清华大学-富士康纳米科技中心教授范守善院士访谈以及对其他科学家和团队的了解,发现专利也是他们从事基础研究的成果形式,并且他们高度重视专利工作。
另一个证据是,德国Fraunhofer创新与系统研究所的研究人员发现,中国大学是国际专利(欧洲专利系统和PCT专利系统)的大户和主体,比如在“纳米技术”领域,排名前13位的全部是大学和研究所,其中清华大学排名第一。ThomsonScientific的研究人员也发现,中国大学申请专利出现快速增长。
另外,据国家自然科学基金委员会的管理者说,国际上公认,基础研究的水平主要看Paper(论文)、Patent(专利)、Presentation(会议报告)。所以,我们可以明确地提出:专利也是基础研究的一种效益形式。
最后笔者想指出:以上所述政府花钱资助基础研究能产生这些“用”,是“理想情况”,报的是喜;而在现实情况下,确实出现了很多的“忧”,很多是打了水漂,甚至是浪费和Fubai掉了,的确让纳税人心疼。