解决关键核心技术卡脖子困境：知识重组与产业创新突破路径分析

关键核心技术中的“颈部”的困境引起了各行各业的极大关注，但是关于实施机制和解决“卡住颈”问题的讨论和特定途径存在许多差异。本文首先提出了基于关键核心技术中“卡住”困境的原因和我国工业创新系统的多样性的两种“卡住”困境。其次，有人提出技术突破​​的本质是知识重组，并且基于两种基本类型的知识重组机制的基本类型的分类来构建关键核心技术突破的四个典型场景；最后，鉴于从“ R＆D”和“ R＆D”分别从“工业化”的两个阶段分别符合“工业化”的两个阶段的两种类型的“卡住”困境，与创新突破的四个典型情况相匹配，并特别提出了在不同场景中的工业创新突破的途径。

经过40年的改革和开放，我的国家建立了世界上最完整的工业体系。但是，长期“逆向工程”主导的科学和技术创新模型导致了工业创新系统的分裂和科学和技术创新政策系统中的“岛屿效应”。 ，科学与技术与工业之间的“两种皮肤”的问题尚未有效改善。另一方面，这导致了“强调工程胜于基础，强调整合组成部分的现象，强调在技术创新过程中引入和应用而不是消化和吸收”，这导致工业导致“弱”该系统的基础极大地限制了工业升级的路径选择。中国贸易摩擦标志着我国家与主要发达国家的关系已经进入了与技术竞争作为核心的全面竞争阶段。关键的核心技术领域由他人控制并严重依赖进口的情况需要特别关注。突破关键核心技术的“卡住颈部”困境已成为我们国家确保对关键核心技术独立控制并实现巨大力量的独立控制的必然选择。

尽管政府，技术和工业已经密切关注“卡住的脖子”问题并进行了广泛的讨论，但在“卡住颈”问题中取得突破的机制和特定途径上仍然存在很大差异。因此，本文采用了将技术和行业与研究对象联系起来的关键核心技术，分析了关键核心技术的“卡住颈部”困境的概念含义和原因，并进一步结合了我国工业创新系统的多样性，以分析分析关键核心技术的“卡住颈部”困境。 “困难是分类的，在此基础上，基于技术和工业水平的不同情况，提出了一种技术突破机制和工业创新突破性的途径来解决“卡住”困境，以便为关键核心提供突破性的突破国内行业的技术提供了灵感。

关键核心技术

“脖子卡住”的困境和原因

关键核心技术是指在生产系统或技术系统中扮演关键或核心角色的技术。它们具有密集知识库和强大的工业支持和驾驶效果的特征。它们是工业技术系统或链接耦合瓶颈的共同基础。根据影响力的不同范围和战略意义，关键的核心技术可以分为三个层次：“国家 - 工业 - 企业”。对于企业，关键核心技术是指企业必须拥有或掌握进入某个领域并在竞争中获得优势的技术；从工业的角度来看，关键的核心技术是指向支持工业活动的关键技术链接的链接。 ，是一个由关键制造技术，核心组件技术和产品架构技术联系起来的技术组。关键核心技术的水平是决定该行业国际竞争力的关键指标之一。国家一级的关键核心技术不仅必须支持经济和社会发展和国家安全的技术需求，而且还要考虑发达国家对我国新时代高科技发展的遏制。

所谓的“卡住”困境是指由于外国专利障碍，技术封锁，投资限制，产品进口和出口限制以及市场访问限制以及结果后果，关键核心技术将被“卡住”的风险“卡住”。对于企业。生存，技术发展，工业发展甚至国防安全遇到了重大挑战。关键核心技术的“卡住”困境有三个原因：首先，核心技术由其他人控制；其次，技术简介渠道和技术合作伙伴是单身。第三，技术替代和储备金不足。

传统的“卡住脖子”困境和

新兴技术“卡在脖子”陷阱

为了应对上述原因，本文提出了两个基本思想来解决“卡住的颈部”困境：首先，提高独立创新能力并实现对关键核心技术的进口替代；其次，在开放条件下改善创新实体的全球科学和技术资源分配能力。是否通过独立的创新或全球开放合作实现关键核心技术的创新突破，必须完全考虑工业创新系统的差异。因为在科学和技术创新链与工业价值链之间的全球劳动力不一致的背景下，在不同工业领域的关键核心技术中，“机会之窗”和“工业化瓶颈”存在显着差异在中国：例如，在航空航天发动机，光刻机器等中。我的国家处于世界上“后续”工业领域。全球工业连锁部劳动部非常专业，技术链耦合非常紧密。关键核心技术中创新和突破的机会主要在于“进口替代”，工业化瓶颈主要在于嵌入全球技术链中。所需知识积累的阈值太高。在“与5G和人工智能”等战略新兴行业中，正在形成和联系全球工业连锁店和技术连锁店。关键核心技术创新突破的主要“机会之窗”来自两个方面：首先，在技术的基础科学基础上存在不连续的过渡。第二个是“杀手”应用领域的探索和开发；实现行业驱动效应的主要瓶颈也来自两个方面：第一，技术范式和行业标准的不确定性；其次，新兴技术商业化的支持环境是不完美的。 。

与上述两种情况相对应，本文将关键核心技术的“颈部”困境划分为两种基本类型：第一种类型称为传统的“卡住颈”困境。这种“卡住脖子”困境主要存在于传统行业，尤其​​是制造业领域，主要限制了我国传统行业升级的路径选择。在工业追赶过程中，传统的“卡住颈”困境在后期发展的国家很常见，这在工业国际竞争力方面反映了发达国家和后期发展的国家之间的差距：明显的差距主要反映在差异上在工业技术系统中的双方之间。双边依赖程度是不对称的，因此对全球工业链的控制程度和影响是不同的。它背后的隐藏差距是同一工业部门的双方创新系统（累积基金会，专业人才，工业支持设施等）的巨大差距。例如，荷兰的ASML是光刻机器的全球领导者，得到了100,000多名训练有素的工业专业和技术人员的支持。三星等领先的国际半导体公司的资本投资和股东地位不仅可以确保AMSL的持续研发投资，还可以更好地促进技术研发与市场需求的更好整合。工业创新系统的“分散化”导致技术研发与开发与客户需求之间的脱节，这使得很难实现技术研发结果的工业转型，从而进一步扩大了技术差距，以国际领先的领先水平。

第二种“卡住颈”困境主要针对新兴的工业领域，例如新一代信息技术和生物技术。本文称其为新兴技术的“颈部”陷阱。中国和美国关注的新兴行业中有将近一半相似。例如，包括生物医学，信息技术行业，高端设备制造和新能源行业在内的四个行业都是中国和美国关注的新兴行业。相比之下，我国新兴行业的规模相对较大，但是美国的技术相对较强。中国主要在应用和建模创新方面取得了重大进展，并且在某些基本技术领域（例如人工智能）方面也取得了关键的突破。但是，中国和主要国家在基础研究中仍然存在一定的差距。 2018年9月，美国通过了《出口控制改革法》，该法阐明了出口管理中新兴的关键技术。该法案为美国技术出口的基于列表的管理提供了一个开放的空间，并且出口管理部门有权将不在出口限制列表中的新兴技术包括在出口控制范围中。实施后，中国通过合并和收购获取新兴技术的渠道将被缩小，进口新兴技术的困难也将增加。因此，在新兴技术领域，由于基础研究不足，我们必须小心不要陷入新的“卡住颈”困境。

关键核心技术的突破

知识重组策略组合模型

1。关键核心技术中突破的典型场景分类

托马斯·库恩（Thomas Kuhn）认为，知识积累的任何进展都由“困惑”，研究问题（关于困惑的同意）和定义科学范式的方法促进。但是，关于现象的“难题”与理解它的方法之间存在张力：我们将“难题”抽象成研究问题的方式包含指导我们选择特定方法的假设。知识“突破”面临的挑战在于，我们选择的方法可能会限制或偏向我们对现象的理解。相反，选择一种新方法可以帮助我们发现基本的假设或偏见，从而导致我们完善或重新定义问题。受到这种观点的启发，结合了技术的“模块化”和“递归”特征，本文提出，技术突破的本质是知识的重组，涉及两种重要的知识类型：一种是与方法相关的知识，知识，，另一种是与方法有关的知识。课程是与问题有关的知识。根据这两种知识的不确定性程度，我们将关键核心技术创新的突破分为四种主要知识重组场景：应用，发明，发现和原创性（见图1）。在面向应用程序的方案中，要通过技术突破和与方法相关的理论基础来解决的问题很明显。突破的主要挑战在于工业链的稳定性，可靠性，经济和其他后端技术方面（光刻机器，航空航天发动机等）等。属于这一类别）；在发明类型的情况下，要解决的问题是明确的，但是解决方案的基本科学原理仍然不确定，突破的挑战在于不清楚的方法知识（基因和细胞疗法）。发现情况与发明情况相反。已经确定了该方法的科学原理和技术知识，但是该方法可以解决的问题尚不清楚，因此突破的挑战是找到要解决的适当问题（5G）；在最初的情况下，方法和问题的领域都是尖端，新的和面临高的不确定性（AI，区块链）。因此，创新突破的挑战来自两个方面：一方面，关于科学和技术原则的知识的创造和积累，另一方面，定义和解决问题以创造可能的需求的需求。

2。技术突破的知识重组机制

技术创新的本质是知识的重组，它不仅包括不同领域中科学知识的交叉融合，还包括建立与原始知识的新联系关系，或者是新旧知识的重组，而技术突破性通过寻找新的良好知识组合来实现。基于新知识的突破性创新只有少数突破性的创新，更多的突破性创新是现有科学知识的重组和整合。因此，本文提出，“跨境组合”和“深度积累”是关键核心技术突破性创新的两个基本机制：“跨境组合”强调打破专业界限，并通过连接跨域和多样化来实现创造性知识知识。重组； “深度积累”强调了一个狭窄领域的深入探索，并通过对该领域的新旧知识的重组来发现知识，以实现技术突破。

3。关键核心技术突破的知识重组策略组合

基于第3.1部分技术突破的典型情况，本文为不同场景构建了知识重组策略组合模型（见图1）。

在应用程序的情况下，理论上要解决的问题和方法清楚。例如，在航空引擎领域，要解决的核心问题是制备高压涡轮叶片。解决方案是提高材料的高温耐药性和电阻。高压和强度极限，只有通过充分理解每个领域的约束并熟悉行动原则才能达到突破。因此，深度积累和优势是技术突破的主要策略。

在发明类型的情况下，要解决的问题是明确的，但是解决该问题的方法不是。例如，在治疗黄斑变性的生物抗体药物的创新中，要解决的关键问题是抑制眼底中新血管的形成。但是，该解决方案尚不清楚，需要在所有相关知识领域中进行跨境搜索，因此需要跨境组合指定的策略。

在发现类型中，有关该方法的知识很清楚，但是该方法可以解决的问题尚不清楚。例如，5G技术的技术特征完全清楚，但是它可以解决的问题（应用程序方案）尚不清楚。如果问题尚不清楚，则需要在不同的字段边界进行搜索，因此还应使用跨境组合优势（问题）的策略。

在原始类型中，方法和问题都存在不确定性。以人工智能为例，在此阶段实现强大人工智能的科学基础和技术途径正面临不确定性。人工智能可以用于解决哪些问题，而主要的申请主要战场仍然不确定。在这种情况下，关键核心技术的突破和创新需要“跨境搜索”和“深入积累”的混合主导策略。

传统的“卡住脖子”困境

突破道路

传统的“卡住颈部”困境主要存在于成熟的行业中，全球工业链和技术链中的劳动分工已经稳定。由于工业技术跟踪发展的路径依赖性和网络效应，“卡住”的情况主要反映在两个方面：首先，高质量的核心技术专利通常掌握在各个工业领域的第一任国家。以互联网行业为例。当它在1990年代初首次出现时，全国授权的发明专利数量仅为1,000，而在美国授权的国内发明专利数量已达到约50,000。该行业的基本技术能力存在很大的差距，从而导致我的国家受到基础互联网技术领域的控制。尽管近年来我国家的专利申请数量迅速增加，但高质量专利的数量远低于美国：美国第三方专利的数量超过四分之一以上在全球总数中，2015年为26.7％。中国三方专利的数量仅为美国的专利数量约为1/5（数据来源：战略研究参考文献（有关中国贸易纠纷的特刊），中国科学技术发展策略，2019年）。其次，关键技术的“进口替代”不足。例如，Dongqi集团开发的新一代燃气轮机涡轮机成功实现了85％的进口替代，但是15％的核心刀片技术无法实现进口替代。主要困难在于无法在极端条件下解决准确性和稳定性问题。飞机发动机制造领域也存在同样的问题。从工业角度来看，该行业的关键核心技术的突破涉及两个关键联系：“研发”和“工业化”。因此，有必要找到这两种不同链接的合适的创新突破性途径：在研发链接中，这种“卡住的颈部”“困境”主要涵盖“基于申请的”和“基于发明的”场景，因此创新的突破主要采用“深度积累”和“跨境组合（方法）”的知识整合策略。技术知识使技术能够通过此过程中的“跨境组合”实现高可靠性，高稳定性，高精度和其他应用程序目标。例如，在寻找关键合金添加材料时，可以引入“材料基因”的新兴技术来提高技术研发的效率。在工业化过程中，解决这种“颈部”困境的主要思想是进口替代。因此，所涵盖的主要情况是“发明型”场景，也就是说，通过找到合适的利基市场，澄清要解决的问题，并为技术创新奠定了基础。找到“有用的地方”，然后通过需求推动工业链的种植。例如，i5 CNC机床的创新是使用Shenyang机床组生产的机床作为应用程序目标，并通过Internet技术和机床控制软件的“跨境组合”实现CNC。技术突破。

新兴技术“卡在脖子”陷阱

突破道路

“卡住的颈部”陷阱主要存在于新兴技术行业中，全球技术创新链和工业链模式远非形成。由于不同国家的创新系统的研发投资结构和市场需求的巨大差异，“卡住的颈部”陷阱主要反映在两个方面：首先，专利的数量和质量之间的差距。从定量的角度来看，在关键边境技术领域获得专利，州知识产权办公室的数据表明，2016年，在“中国制造2025年”中涉及的十大技术领域中，美国发明的数量专利授权为88,000，占世界总数的42％，中国的发明专利授权编号为5.5中国科学技术发展策略学院的中国贸易争端问题，2019年）。从专利质量的角度来看，我们在石墨烯领域的专利导航研究还发现，我所在的国家在石墨烯领域的专利申请数量中排名第一，但工业应用的重点主要在于复合材料，涂料和存储。低端应用领域（例如能源），而欧洲，美国，日本和韩国等发达国家的专利布局主要集中在高端应用领域，例如半导体，晶体管，传感器和综合电路。其次，企业的创新主题状况存在差距，这限制了新兴技术的工业化潜力。即使在人工智能等新兴技术领域，中国公司在创新方面也更加主导。在制作世界上最高级别的AI论文的20个机构中，中国大学和研究机构表现良好，占据了5个席位。 ，美国有7个；在制作世界上最高级别AI论文的13家公司中，没有中国公司在列表中（数据来源：“ 2018年中国人工智能发展报告”，中国科学和技术政策研究中心）。

因此，从工业的角度来看，新兴的技术行业必须避免开发过程中的“颈部”陷阱。他们还在“研发”和“工业化”的两个链接中面临着不同的创新突破情况：在研发阶段，它主要涵盖“原始”场景，创新的突破主要采用“交叉的知识综合策略”。 - 在新兴技术行业（例如人工智能和区块链）的领域中，不仅是基本的技术行业，不仅基本的技术原则仍在改变和发展，而且还面临许多不确定性。仍然有很多，还有很多， - 仍然有很多不确定性。这些技术在探索中的现有（或潜在）生产和生命中可以解决哪些问题。通过知识产权，我们不仅必须加强有关基本科学原则的研究，而且还必须从加深知识库和跨场搜索的各个方面扩大重组“方法知识”的供应；还必须通过累积工程经验和跨幕战的组合来增强技术应用的工程和产品技术开发，扩大“问题知识”的供应，并通过丰富的供应方法来扩展新兴技术行业的创新。 - 问题“知识。爆炸性的“跨境组合”机会空间领导了新兴技术行业的发展方向。在新兴技术的工业化阶段中，创新的突破将解决的挑战主要面临两种情况：“发现”和“发明”。前者主要探索不同行业领域的大量应用程序解决方案，然后找到合适的应用程序方案，以创建新兴技术的新需求，并通过示范性应用来构建工业创新生态系统（例如，诸如AI+和区块链+等概念）。如图所示），在这种情况下，创新突破的推动力主要来自新兴的技术公司。后者主要是为特定应用领域的需求找到合适的技术解决方案。例如，在阐明了“最后一英里自动停车”的需求之后，SAIC电机在全球范围内寻找合适的解决方案提供商。在这种情况下，创新突破的推动力通常来自传统行业的现任公司。无论是“发现”还是“发明”的情况，创新突破的主要策略都是“跨境搜索”。前者主要跨越行业边界，而后者主要跨越技术边界。