成果转化：创新链条上的裂缝
发布时间： 2017-02-15 18:09:24 点击量：
（图片： Business Wire)
微型机器人、个性化药物等众多重大科技创新，都在实验室里等着资金支持。如何快速地将科研成果转化成新产品、新技术?看看美国商务部前副部长的想法。
现今世界无比神奇，产品和服务品类繁多，健康护理和医疗手段日新月异，各种小玩意物件更是层出不穷，新品产生速度之快，让人应接不暇。我们惊异于这些创新的神奇，同时也越来越离不开它们。很难想象没有全球定位系统、数码相机、大脑扫描和激光眼科手术的那些年，我们都是怎么“熬”过来的。
这些为我们的生活带来舒适和便利、让我们活得更健康安全的物质和技术，都是几十年前，在材料、软件、计算机、生物学、化学、信息技术等领域的基础研究结出的硕果。而且，科研机构和政府实验室推出新发现的速度有增无减。若按科技论文和专利申请量来算，当今的科技产出速度比历史上任何时期都要快。而且，随着中国、印度等国对科研投入的加大，我们完全有理由相信，未来的科技发展必定更加不可限量。
然而，好的科研成果并不必然会影响世界，将科学技术转化为实际运用，需要时间、金钱和耐心，而这些正是目前稀缺的资源。近年来，将新成果从实验室移植到实际应用的传统方式，已经不堪重负。如果不正视这个问题，再光明的前景也无法如期而至。可以说，我们已经开始在“吃老本”。
科技从实验室走向市场的过程中，有两个关键而且“烧钱”的步骤：一是早期阶段，根据新的科技概念，开发有前景的产品(但不保证能成功);二是末期阶段，对实际产品进行测试和优化，使之最终能走向市场。目前，给予这两步的资金和支持，越来越少。过去，这两步一般是在大企业的实验室里完成的，但现在，这些部门已经基本不再扮演这一角色。而风险投资(简称“风投”)公司并没有接过这一重担，他们一般倾向于投资给“去风险”的产品，即已离基础研究很远，位于产业链很下游的成品。
这一趋势对于全世界范围内的科技创新非常不利。从原始科技到面向市场，需要大量的支持，而产出往往又不是很确定。由于当前知识产权保护的不完善，两个关键领域—通讯科技和环保科技，特别容易受到快速复制的侵害。因此，投资下游产业比投资研究更具吸引力，因为主要技术难关已经攻克，下游产业风险较小。遗憾的是，科研并没有捷径，要产生重大科技突破，投入必不可少。
也许目前我们可以做的，就是为实验室到市场这条慢慢长路，构建一个更开放、自由和全面的支撑体系，也可以说是更强大、更适应我们当今世界科技需求的体系。从前创新要靠企业的“施舍”，今后要逐渐变为政府、大学和企业之间的合作。为此，我们需要一种新的创新氛围，要让创新链上的每个成员通力协作，让新的想法畅流相继。
从Siri说起
目前，美国的科学水平和研发实力世界领先。从1996年到2011年，美国研究人员发表的可供引用的科学文献数量—包括科技论文、综述和会议记录—从每年310000篇增加到470000篇，在绝对数量上，比任何一个国家都多，而且增长速度也高于除了中国外的任何国家。同时，和其他国家合作发表的文章数量也从22%增加到30%，显示出国际合作在加强的趋势—这得益于通信技术的进步和数据分享的发展。数据好看，可是背后也有隐忧。
怎么理解呢?我们以Siri为例。Siri是苹果手机2011年发布的语音助手技术。Siri最早可以追溯一个耗资1.5亿美元、由美国国防高等研究计划局开展的5年研究计划。该项目由SRI国际公司牵头，麻省理工学院、卡内基·梅隆大学和斯坦福大学等22个研究机构共同参与。之后，在风投资本的帮助下，SRI国际公司独立继续该项研究，直到技术成熟。到2010年乔布斯买下这家公司的时候，Siri已经耗费了1.75亿美元和7年的研究时间。
Siri绝不仅仅是智能手机的一个小噱头。也许，现在你还只能问问它最近的咖啡店在哪，可是这背后用到的理解、处理和响应语音问题的技术，也许很快就能回答复杂得多的问题了。想象一下，今后如果你被查出乳房有个肿块，也许问问Siri就能找到最佳解决方案。这些有潜力的方案，往往是在将研究成果注入新产品的过程中，逐渐浮现出来的。
由Siri的例子，我们可以看出很多看似简单的创新，需要多漫长曲折的过程。清洁能源和制药科技的大规模创新，往往需要几十年的努力和大量资金的投入。很多属于明天的革命性科技都在等人投资，虽有光明前景，却得不到足够支持。比如，针对个人和个体特征开发的个性化药物，将来也许能极大减轻患者的痛苦。但在目前的监管制度下，研发和测试这么专业的药物，将需要的巨大金钱和时间成本，无法吸引到投资。再比如，有人正在研究可以注入人体，清除动脉栓塞的微型机器人，还有的实验室正在研发能更准确预测天气和监测空气质量的小型无人驾驶飞行设备，如果政府的研究经费紧缩，大企业的实验室专注于短期产品开发，谁来资助这些项目呢?
大企业的退出
20世纪中后期，大企业担当了从科研到市场的桥梁。其中最后一批重要范例是应变硅技术—正是由于这项技术，在过去一二十年间，微处理器的性能才有了长足进步。应变硅技术，是用于提高硅基电子设备的运行效率：它的核心技术包括将锗沉积到硅上，使硅原子间距加大，减小电子通行所受到的阻碍，提高电路性能。20世纪80年代末，应变硅技术始发于康奈尔大学的一间实验室，然后引起AT&T贝尔实验室研究人员的注意，当时他们正在为电话交换机寻找更好的半导体。尽管在当时，该技术的前景并不明朗，但AT&T公司为该技术提供了大量支持。1996年，该项目的首席研究员基因·菲茨杰拉德成立了AmberWave技术公司，将该技术商业化。又过了7年，再加上数百万美元的资金投入，英特尔公司才推出基于应变硅技术的奔腾4处理器“Prescott”。
如果没有大公司实验室的支持，很多和日常生活息息相关的技术都无法得见天日。比如，“水力压裂法”的历史可以追溯到19世纪，但直到上世纪40年代，印第安纳州美孚石油公司的子公司史丹林诺石油掌握该技术后，才广泛用于商业应用。又经过几十年开发研究，该技术才用于开采之前无法采集的天然气资源。3D打印技术的经历就更曲折了，该技术最早源自上世纪50年代西门子公司的喷墨打印研究，期间辗转经过斯坦福大学医学院、IBM、米德造纸公司，最终成型于惠普和其他打印机制造商。
从实验室里的科研突破，切实落实到商业市场上的成功，其间道路漫长，前景难测，充满变数。不能指望今天那些着眼最终产品的公司来为这个过程买单。大企业逐渐退出研究资助领域已成大势，无论是美国还是其他地方都是这样，但是，我们必须找到新方式来资助这一过程。
短期压力
目前，短期市场压力已经影响到太阳能技术和电气化运输技术的投资。美国国家科学院已经发出警告说，在信息和通信技术方面，“全美范围内，旨在做出根本性突破的长期基础研究，逐渐让位于短期型、增量型和升级型产品，而这类产品主要是对现有产品和服务进行改进”。电信行业协会也指出，“美国的科研力度已经不再处于世界领先地位”，在经济合作与发展组织的国家中，仅列第8位。而且，“在过去的35年里，美国政府已经成为基础研究的主要出资者……除了少数企业，大部分研发实验室已经不再能够负担基础研究的高昂成本和风险。大部分企业需要短期研究来更快获得投资回报。”
欧洲和亚洲的情况也大致类似。大型企业的研究资金减少或者持平，主要也是因为短期需求和开支紧缩。至少美国还有一些风投资金，欧洲和日本就没那么幸运了。
另一方面，中国和印度的崛起为科研带来新的变数。也许他们能重振科研，也极有可能威胁到现有科技国家。中国可能会花费数亿美元，将欧美和日本的基础科研成果转化成产品，从而创造大量就业机会，促进经济繁荣。由于研究成果最终到达市场时，专利往往已经到期，所以中国不会侵犯任何知识产权。而实际上，将基础研究商业化的过程往往会产生新的专利，中国可能反而会从其他国家的研究发明中获得巨额“版税”。
印度的策略更保险(放心保)一点。他们已经将一些重要专利国有化，以便促进制药业的发展。但这一政策能否延伸到保健领域外，还有待观察。
中国和印度的崛起还有一些好处。由于这些国家科研人员比例的增加，产生重大科技突破的可能性理应增加。这样，全世界的消费者终将受益。即使美国的研究成果最终由中国完成转化，总要好过这些成果被埋没。
填补空缺
由于大公司的缺位，美国必须想办法找到资助科研的新办法。为此，美国不得不做出一点牺牲。美国人钟爱自由市场竞争已久，如今也要面对现实，那些艰难、花钱、不确定的创新过程需要国家和地方政府的鼎力支持。
最近，太阳能公司Solyndra和混合动力电池制造商A123系统公司的失败，让公众感到愤怒，也让美国政府在科技成果转化上的投资遭到诟病，但此类投资绝对不能停止。美国要拓宽资助范围，不仅要资助政府研究机构，也要照顾有潜力将成果转化产品和服务的私人机构。毕竟，互联网产生于美国国防部，全球定位系统来自于军方研究，消防员的防火服则由美国航空航天局开发。2010年，美国国家科学基金会成立60周年的庆祝会上，曾列出经其资助的60项重大成就，其中包括磁共振成像、光纤技术、超级计算机和加密技术等。
仅有政府资助还远远不够。我们还要鼓励政府公共资源、大学研究机构以及私营企业之间相互合作。
公私合作并不新鲜，但目前大多仅限于一些边缘项目，而且很多都资金吃紧。那些精英大学的科技转化部门，其实并没有真正融入学术界。由政府牵线，促成研究人员与私企共同成立的新公司，也往往因为规模不够大，吸引不到足够的投资来撑过早期研究阶段。
不过，也有一些成功的案例。宾夕法尼亚州先进制造研究机构(RAMP)把卡内基·梅隆大学、里海大学以及宾夕法尼亚州的一些公司联合起来，致力于发现新技术、加快高校科研机构和私营企业之间的知识流动。RAMP投资的项目包括下一代3D打印技术的工业应用、血浆生物制品的生产工艺等。
美国其他各州也有类似的鼓励合作的举措。2012财年，俄亥俄州拨款2500万美元，用于资助世界一流的公私合作研究机构，开发先进材料、再生医学、燃料电池与能源储备，以及替代能源等领域的新产品和新技术。2005年，得克萨斯州成立新兴科技基金，为一些私营企业提供资助，将得克萨斯大学和美国航空航天局约翰逊航天中心的研究成果商业化。
放长线
这样的合作多多益善。如何鼓励政府和私营企业都积极参与其中呢?为了解决这个问题，美国商务部的国家创新与创业咨询委员会将产业界、风险投资机构和大学的领袖人物召集起来一同商讨，最终得到一系列意见和建议：政府机构可以增加高风险创新研究的机会;公司和大学可以加强与技术进步相关的战略投资，实现共同利益;也可以开展一些研究项目，将学校师生与潜在产业合作伙伴、创业导师和“概念验证”基金源联系起来。
政府机构还可以帮助大学将创新概念纳入基金申请。在与企业的合作中，如果开发或使用的技术用到学校自己的知识产权，可以获得税收上的优惠。同时，学校的科技转化办公室应该追求社会利益最大化，而不是仅仅实现学校收入的最大化。
我们的监管过程也可以精简。对于受到高度管制，却又发展迅速的行业，比如绿色能源，从前制定的规定(从前数据稀少，数据分析耗时耗力)会给创新带来不必要的阻碍。消除瓶颈可以加速进步，降低成本。
欧洲和亚洲已采取措施，建立鼓励创新的机制。法国、中国和日本已经采取基于研究总量的税收政策，可以根据公司整体的研发情况给予优惠。与此相反，美国的减免政策则显得零散而繁琐，所以许多美国公司并不买账。欧洲曾在2000年推出欧洲研究区计划，致力于科技信息共享，希望到2020年能够实现这一目标。如今，该计划的不断发展已经带来了欧洲国家间科研投资与合作的增长。也许，美国也可以建立美洲联合研究机构。
这些概念背后，是想让人们认识到长期投资的价值，建立合理的激励机制。如果走对路，我们将能建立新的创新生态系统，把伟大的科学发现不断应用于技术变革，一直持续到下一个世纪。
|作者系美国专利商标局前任局长
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