大科学装置(集群)驱动型创...态系统的理论模型与实证研究_李志遂.pdf

第 35 卷第 1 期管理评论Vol.35,No.12023 年 1 月Management ReviewJan.,2023大科学装置(集群)驱动型创新生态系统的理论模型与实证研究李志遂1 聂常虹2 刘倚溪1 贺 舟1,3,4(1.中国科学院大学经济与管理学院,北京 100190;2.中国科学院动物研究所,北京 100101;3.中国科学院大数据挖掘与知识管理重点实验室,北京 100190;4.中国科学院大学数字经济监测预测预警与政策仿真教育部哲学社会科学实验室(培育),北京 100190)摘要:为了支撑国家可持续发展,我国正在建立宏大的创新体系。大科学装置是国家科技基础条件平台的重要组成部分。如何通过大科学装置(集群)促进创新生态系统高效发展成为当前亟待解决的关键问题。本研究实地调研了五省六地(天津滨海、上海张江、江苏太仓、安徽合肥、广东东莞、广东佛山)的创新生态系统,基于一手调研资料和创新生态系统理论构建了大科学装置(集群)驱动型创新生态系统的理论模型。该模型主要由创新、金融、政策三大群落构成,各群落有其独特的运行机制且彼此影响。为了论证该模型及其运行机制,本研究通过问卷调查收集了近百位专家学者、实践人士的意见,量化了理论模型中的重要细节并验证了其合理性和有效性。关键词:大科学装置(集群);创新生态系统;理论模型;问卷调查收稿日期:2020-07-31基金项目:中国科学院科学传播课题媒体重点合作项目。作者简介:李志遂,中国科学院大学经济与管理学院博士研究生;聂常虹,中国科学院动物研究所博士生导师;刘倚溪(通讯作者),中国科学院大学经济与管理学院博士研究生;贺舟,中国科学院大学经济与管理学院副教授,博士生导师,博士。引 言“大科学”(big science,megascience,large science)是国际科技界提出的新概念,是基础性的学科交叉。其特点表现为:投资强度大、多学科交叉、需要昂贵且复杂的实验设备、研究目标宏大。大科学是科技研发的基础,具有基础性、战略性和统领性特征1。大科学装置是指通过较大规模投入和工程建设来完成,建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动,实现重要科学技术目标的大型设施。其科学技术目标必须面向科学技术前沿,为国家经济建设、国家安全和社会发展做出战略性、基础性和前瞻性贡献。创新生态系统(innovation ecosystem)的概念起源于20 世纪90 年代,在21 世纪初期进入到了应用决策层面,当前已成为世界各国研究创新问题的主要方式。怎样科学、合理、有效地构建符合我国国情的创新生态系统是需迫切解决的问题。近年来,许多拥有大科学装置的研究机构进一步发展成为依托装置群的国家大型综合研究基地。国际上已经建成的重要研究基地有美国布鲁克海文国家实验室、德国亥姆霍兹联合会、德国电子同步加速器研究所、欧洲核子研究中心等2。例如,德国亥姆霍兹联合会在 6 个研究领域部署了 18 个大科学研究中心,其中每个中心都有重大科技设施,是德国乃至欧洲最大的科研机构3。这些基地以大科学装置集群独具的优异性能吸引世界各地优秀科学家开展合作研究工作,成为世界杰出智慧的聚集地、世界最优秀科学技术成果的诞生地和解决“大科学问题”的摇篮。随着学科分化与交叉融合进程加快,以及大科学装置的建设、发展和聚集,国家战略需求和经济发展目标对大科学装置重大基础性、原创性支撑依赖性增加,依托多个大科学装置以发挥集群作用成为国际大科学装置发展的趋势4。当前,我国正不断兴建大科学装置,积极参与国际大科学计划。“十三五”规划指出,应“积极提出并牵头组织国际大科学计划和大科学工程”。功能强大的大科学装置,已成为当代科学技术取得突破的必要条件5。科学效应是大科学装置的重要产出,大科学装置与系统合理的学科布局和团队合作具有相互促进的作用6。近年来,我国建成的东莞散裂中子源等大科学装置在提高自主创新能力方面发挥了重要的作用,大大缩小了与发达国家的差距。与此同时,围绕这些装置建成的科学与技术中心,也具有很强的辐射、示范、引领作用,逐渐成为重要的创新“高地”7。大科学装置(集群)建设已成为区域创新生态系统建设的一项重要举措。DOI:10.14120/11-5057/f.2023.01.016122 管理评论第 35 卷但目前缺少系统的理论与实证相结合的研究成果,因此本研究首先实地调研了五省六地(天津滨海、上海张江、江苏太仓、安徽合肥、广东东莞、广东佛山)的创新生态系统,获取了大量的一手资料。在此基础上,本研究发展已有的创新生态系统理论,从创新群体与创新环境之间相互作用、相互影响的角度提出了大科学装置(集群)驱动型创新生态系统的理论模型,包括创新群落、金融群落、政策群落,并总结了大科学装置对三个群落的影响机制。为了论证模型的合理性和有效性,本研究通过问卷调查收集了近百位相关专家学者、实践人士的意见,对理论模型中的重要细节进行量化分析。实证检验结果支持大科学装置(集群)驱动型创新生态系统各构成要素及其互动关系的设定。文献综述1、创新生态系统的现有研究(1)创新生态系统的概念界定创新生态系统的概念最早由 Adner 界定为:焦点企业与上下游企业将优势资源进行重组来满足消费者需求的系统8。创新生态系统的“生态性”体现在有机主体之间、有机主体与环境之间的共生关系。张运生9指出创新生态系统是由高科技企业在全球范围内形成的基于构件/模块的知识异化、共存共生、共同进化的创新体系。张利飞10认为创新生态系统是由高科技企业以技术标准为创新耦合纽带,在全球范围内形成的基于构件/模块的知识异化、协同配套、共存共生、共同进化的技术创新体系。(2)创新生态系统的运行机制创新生态系统的运行机制是指该系统的各组成要素之间相互作用的过程和方式。杨彩琳等11通过对高新技术产业创新生态系统运行机制进行研究,总结了在高新技术产业情境下,创新生态系统具有开放性、协同性、多样性、自组织性与平衡性的特点。(3)创新生态系统的结构随着创新生态系统的概念演化与内涵挖掘,其内部构成结构也逐渐被学者进行界定。创新生态系统因其具有网络的本质特征,被认为具有与市场或科层不同的独特组织形式12。杜德斌13认为创新生态系统是指一定地域内相互作用的各种创新机构(企业、大学、研究机构)与创新服务机构(政府、金融、法律、中介等)和创新环境的各个要素之间形成的统一整体,创新生态系统是创新体系、创新网络和创新环境的集合。段丽琼14总结了创新生态系统是由企业、政府、科研主体及中介机构、科技产业等要素组成。(4)创新生态系统的构建基于创新网络视角,创新生态系统的构建是围绕一个核心平台或企业建立起来的组织间网络,创新网络将生产者与产品使用者联系起来,基于各类协同创新活动和网络联系相互作用并不断演进,共同创造新的价值15。在一定的制度背景下,企业之间通过系统嵌入的方式进行合作创新16。创新生态系统中的主体,以系统内部知识、人才、资金、信息等为媒介,通过物质和能量的转换传递,形成自身的交流方式,并以此为基础建立一个内部组织关系稳定的系统。这种模式属于从孤立到共生、从静态到动态的创新生态系统模式。产业主体之间形成“共荣辱”的创新氛围,创新生态系统中的人才、信息、技术等资源都是共享的,创新生态系统达到协同化发展11。(5)创新生态系统的发展许多学者从演化的角度分析了技术发展,认为技术与发展存在共生关系,单一技术的发展依赖于技术生态系统,而在演化过程中,技术生态系统也受到技术发展的影响与调节17。Adner 和 Kapoor 基于 19622004年全球半导体行业的 9 次技术变革,通过研究主体间共生关系如何影响组织生命力和组织形式,解释了组织及其所处环境之间存在相互依赖性的关系18。不同于产业结构理论或资源基础理论的核心思想,创新生态更侧重于分析外部效应与跨组织功能互补影响下的竞争关系,即通过建立战略联盟、平台组织等方式,来实现利益共享和风险共担,其本质是形成共赢的“非零和博弈”19。有研究表明,在复杂的环境中,企业之间的资源和路径中通常会嵌入关键资产,能够通过寻求关系专用资产、知识共享、互补性资源或能力等途径获得20。因此,在竞争战略视角下,“零和博弈”被认为是创新经济的主要障碍21。2、大科学装置(集群)的现有研究(1)大科学装置(集群)的内涵界定“大科学装置”起源于二战期间美国的“曼哈顿工程”,从“曼哈顿工程”实施中建造的一系列装置发展而来,也被称为“大科学工程”或“国家重大科技基础设施”1。大科学装置(集群)对解决关键科学问题、促进第 1 期李志遂,等:大科学装置(集群)驱动型创新生态系统的理论模型与实证研究123 基础科学研究、提升国家科技创新实力具有重要作用,其发展引起了越来越多研究者的关注。(2)大科学装置(集群)的发展现状徐旻昕等7对我国的大科学装置的发展现状进行系统性分析,厘清我国重大设施的基本情况,有利于发现目前我国大科学装置存在的问题,对其未来规划具有重要借鉴意义。系统合理的学科布局以及紧密有效的科研合作能够促进大科学装置科学效益的发挥,张玲玲等22采用文献计量的方法,以上海同步辐射光源为例,厘清了大科学装置所涉及的学科、主题、合作网络的现状及演变趋势,有利于总结其演变的理论框架,指导解决规划建设阶段存在的问题。通过符合科学逻辑的学科布局以及团队建设能够提升大科学装置的科学效益,对已经建成的大科学装置具有实践指导意义,也能够为大科学装置以及依托大科学装置建设的综合科学中心的未来规划提供理论支持6。(3)大科学装置(集群)的运行机制胡伟等23针对公共实验平台类的大科学装置进行调查研究,为创新大科学装置的管理运行模式提出产业融合的机制建议。作为基础研究条件供给的大科学装置,黄振羽24从技术可供性的角度分析了其集群被认为能够支持区域创新体系建设的原因,进一步阐明大科学装置集群的区域创新体系。王婷等25采用定性与定量分析相结合的方式,系统梳理了国内外已有典型研究,并对大设施建设和运行过程以及效益实现过程进行了全周期剖析,结合系统性和综合性视角,提出了综合效益评估框架和指标体系,完善了大设施效益的评估方法。现有以大科学装置(集群)为研究主体的创新生态系统研究,大多以理论分析为主,缺少实际数据,如调研数据的支撑。黄振羽26结合“雨林模型”及演化交易成本,通过对比分析基于大科学装置的创新生态系统与硅谷的历史演进和发展现状,发现创新中国大科学装置投资模式有利于构建大科学装置集群演化为“热带雨林”的组织基础和个体行动选择基础。(4)大科学装置(集群)的作用大科学装置在国家经济建设、社会发展和国防建设中均具有战略性和前瞻性作用,从 20 世纪 50 年代起,发达国家开始把大科学装置作为一项促进科技进步的重要科技发展战略和前沿科学领域的突破手段27。大科学装置(集群)对取得领先世界的科研成果、产出引领世界的重要技术、培养在研究方面和技术方面全面发展的高端人才具有极为重要的意义28。现有研究表明,科学效益是大科学装置(集群)的主要产出2,重点体现在对学科的促进作用。大科学装置(集群)作为一流学科建设的关键因素,已逐步成为众多学科发展不可缺少的工具29。有少数研究通过案例分析认为大科学装置(集群)能够作为学术研究和产业研究之间的桥梁3。以大科学装置为中心所形成的创新高地,不仅能够产出高端科技,还能带动高端产业技术的发展30。3、已有研究评述现有对于创新生态系统的研究大致可分为 5 个方面:概念界定、运行机制、结构、构建和发展,对创新生态系统的多个方面进行了深入的研究。大科学装置(集群)的研究可分为 4 个方面:内涵界定、发展现状、运行机制及其作用。创新生态系统将系统学和生态学的知识结合起来,能够很好地解释创新主体之间的行为、结构、机制等问题,是对区域、产业以及企业层面进行创新研究的重要理论与方法。大科学装置(集群)不仅是满足国家重大科学技术研究需求的重要支撑,而且能够集聚科技创新资源并推动经济社会发展。当前,大科学装置(集群)建设已成为我国创新生态系统建设的一项重要举措。但目前的研究在以下三方面有待完善:(1)较少将大科