这条典型的创新链即“科研—研发—量产—市场”。创新链中的每一个环节都至关重要,缺一不可。
在科研环节,高校里诞生了大量的学术成果;研发环节,科技公司将高校的科研成果转化为产品;量产环节,产品被大规模地制造出来;市场环节,大规模生产的产品触达终端用户。在(五)节中,详细论述了为什么说创新的源头是高校。今天主要谈一谈后面企业和制作这个环节。
第一,企业:创新的产品化
(一)什么是产品化?在创业链条中,把一个实验室技术转化为产品的环节,就叫产品化。从这个意义上讲,产品化是一个专业活。必须从两个维度来理解:
一个维度是从科研层面来讲,科学家追求单一技术的突破,发明出一项突破性、颠覆性、原创性技术,再发一发论文,工作就算完成了。
另一个维度是从科技企业转化来讲,科技企业要将一项技术产品化,还必须解决多项技术协同问题,以满足实际应用的需求。
用一句话来总结那就是衡量科学家创新性的,是一项技术的实验室指标、理论值实现了怎样的突破。而从实验室成果变成实际可用的产品,还需要经历一个漫长的技术优化过程。
作者举了一个例子,2019年的诺贝尔化学奖颁给了三位锂电池发明者——约翰·古迪纳夫、斯坦利·威廷汉和吉野彰。其中威廷汉于20世纪70年代首次采用硫化钛作为正极材料,制成首块锂离子电池;古迪纳夫则是发明了可以量产的锂离子电池和磷酸铁锂电池技术;吉野彰于1983年提出了我们今天所知的锂离子电池专利申请,采用了原始概念并将其变得更为安全、高效和可靠。
从技术的发明到市场应用,电池技术走了30多年。所以,进入科技企业3.0时代,科技企业的最优组织模式一般是“双长制”:一位有着丰富市场经验的首席执行官和一位有着深厚技术科研背景的首席科学家,双方合作,相互协作,才能把一件高科技产品推向市场。
(二)中小科技企业走上了历史的舞台
20世纪中叶,主导创新的都是大企业,它们建立研究院完成产品研发,不断推出新的科技产品。最有代表性的就是AT&T的贝尔实验室,通用电气的实验室,现代计算机技术的诞生地、施乐的帕罗奥多研究中心等,都是世界知名的研发中心。

但到了20世纪末,这种情况发生了变化,新上市的科技产品背后,往往是一个小型的创业公司。而大公司的创新则更多是来牌收购小企业的成果,不让其变成大公司的竞争对手,进而让小企业成为创新的主力。从原因分析来讲,可以从三个维度来考量:
从高校维度来讲,高校的初衷是让技术尽快商业化,造福社会,所以专利转让的首付费用特别低。同时,高校也更看重另一笔收入——产品销售收入的分成。而决定这部分费用多少的,则是企业家的资质,谁更能把技术商业化,高校就转让给谁。
从大型科技企业的维度来讲,大企业最多只会派一名部门主管或者一位律师到高校谈判,会同时购买多项专利,开展多条产品线,为的只是让竞争对手没有机会获得这项专利,其结果可想而知,这些专利的命运将会被长期雪藏。
从小型企业维度来讲,他们和高校的合作方式更灵活。他们通常会给发明技术的教授一部分股权或期权,一般不超过20%,将他们聘为首席科学家,邀请他们参与产品的后续研发。小企业还会让高校基金会参股投资自己的企业,以一个合理的价格给高校2%至3%的股份,这对高校来讲也是一笔额外的投资收益。
这样就形成了一个多方共赢的结局。据美国大学技术经理人协会的数据显示,1996年至2015年间,大学技术转让孵化出的初创企业超过1.1万家,大部分高校专利都转让给了初创企业和小企业,近几年的比例高达70%。
【小结:现在唯一比较通畅的技术转让渠道,是鼓励科技人员以离岗或者停薪留职的方式创业。作者也说了,这一点明显违背了社会专业分工精神,因为做企业经营和做科研完全是两码事、两套逻辑。如果科学家要投身企业经营,那就需要从头学习经商,从头积累商业人脉。即便有科技人员创业的成功典范,也无法形成带动科技创业的核心链条。】
第二,制造:创新的产业化
(一)科技企业最明显的一个特征就是技术领先,相对于市场上已有的产品,它们研发的新产品在性能方面有很大提升。因此,新产品的利润高,溢价空间也足够大。但是,如果产品不能进行大规模量产,这个巨大的市场潜力就无法兑现。

从新技术发展的规律来讲,任何新技术要推概念都是很容易,但在实际产品制造过程中,需要不断地改进和调整才能提高效率、降低成本。
举一个例子,很热门的柔性屏,早在2014年,深圳柔宇科技公司已经研制出全球最薄(0.01毫米)、卷曲半径1毫米的柔性显示屏。到2018年6月,它在深圳的首条柔性显示屏量产线才成功投产。而一直到2019年才实现量产,这也意味着整个创新阶段第一回合的收官。
(二)制造的集成化。前几年比较“火”一个概念就是“工业4.0”,提出这个概念的国家是德国,从这几年的情况来看,德国并没有借由“工业4.0”的优势超越美国的能力。相反,把“工业4.0”真正落地的恰恰是工业制造品类最齐全的中国,目前已经成为全球创新企业不可或缺的制造基地。
2017年,苹果CEO库克就说过,之所以选择在中国制造产品,并不是因为中国的廉价劳动力,事实上,中国已经不是劳动力成本最低的国家,而是因为齐全的制造品类和制造技能。只有先进的机器和足够的工程师才能生产苹果设备,而中国在这方面做得非常出色。
话说回来,从德国学术界和产业界的公认的概念来讲,“工业4.0”即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统—信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。
在德国的“工业4.0”强调弹性化生产,它除了强大的制造技术之外,缺乏了大量的科技企业的应用场景和庞大的市场消费场景。在德国的“工业4.0”只适合技术变化不快的大企业,对接不了小批量科技创新产品的生产。反观,咱们中国,不管科技企业拿来什么样的产品,在中国都能进行批量制造。例如iPhone,更新换代的速度太快了,一年要换一个型号,对制造端的挑战相当大。

总的来讲,先进制造业有三个大的突破点:
第一个突破点是开放式设计。一个科技产品在量产之前都需要经历一个环节,即调整产品设计以适应生产线的需求。这个过程需要人来完成。例如,对富士康而言,最有价值的不是上百万的流水线工作人员,而是数千名踏踏实实做产品设计和优化的工程师。富士康启动了全面撤离中国市场的计划。而富士康的撤离正好给了新业态、新模式、新行业发展的机会。现在就出了一种小批量生产的网络平台,它可以实现设计、产品和生产的开放式对接。比如circithub,它将所有零部件参数化之后放在网上,人们可以在网站设计产品,进行虚拟调试,在网站下单后,就会有代工厂帮助生产。而随着这种网络平台的逐步扩展,取代富士康指日可待。
第二个突破点在工业机器人。传统工业机器人生产线部署时间长,从生产线设计、调试到正式投入使用,还需要投入大量的人力和物力。现在兴起了智能机器人,凭借机器视觉、自然语言理解等人工智能技术的发展,初代“AI+”机器人产品逐步成熟,在特定领域形成已经形成规模应用【据甲子光年测算,过去十年,中国智能制造发展迅速,工业机器人密度快速拉升,2021年达到322台/万人,高居全球第五,仅次于韩国、新加坡、日本和德国】。
第三个是3D打印技术的成熟运用。3D打印技术的优点在于能够快速实现复杂性小规模样品的研发,极大程度上降低制造的难度。缺点在于打印时间长,原材料种类少,大规模应用还需要一段时间。但是高精度金属的工业级批量3D打印技术日趋成熟,已经应用在汽车和航空的零部件制造领域。比如,美国通用电气公司,一款新型涡轮螺旋桨发动机Catalyst利用3D打印技术,将855个零部件整合成为12个,不仅性能更优,而且成本更低。以至于现在很多这样的公司,它们会事前评估目前的产品里有多少个零部件可以用3D打印。
上述三个趋势一旦成熟,制造业将面临大洗牌,无论是中国还是美国都在先进技术面前努力地奔跑。只有抓住科技创新的新机遇,我们刚刚建立起来的强大的制造能力才不至于被无情的替代。
所以,一方面,坚定开放科学的理念,搞开放科研,让国外的创新没有顾忌地和我们对接,建立信任,提升我们参与全球科技治理的能力。
另一方面,在科技自立自强上行稳致远,加快部署,加快突破关键核心技术。唯有这样,我们才有可能继续保持我们的制造优势。
——未完待续——
来源:王煜全《中国优势》及公开资料。版权归属原作者,本文章仅限学习交流。
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