摘要：在大科学时代及产业变革的驱动下，世界各国高度重视战略科技力量，建设国家战略科技力量是党中央做出的重大战略部署。鉴于国家战略科技力量正处于建设之中，本文围绕国家战略科技力量的协同开展学术研究，从国家战略科技力量的结构特征分析着手，深入分析体系化推动战略科技力量的理论逻辑，并借鉴司托克斯象限模型将科研活动和机构重新划分为八类。在此基础上，借鉴国防建设体系中的“主战一主建”思想，构建一种矩阵耦合的国家战略科技力量协同网络模型，并分析模型中的三种网络协同耦合模式，以便为更好地推动战略科技力量布局提供理论参考。

 

1 国家战略科技力量的结构特征分析

 

科技创新力量的布局关系到科技和经济社会长远发展，通过加强基础研究领域、重大前沿科技领域、关键短板领域等科技创新力量布局，构筑支撑经济社会发展的科技创新力量。国家战略科技力量着眼于国家整体战略需求建立，不同的战略目标催生不同的战略科技平台，通常认为早期的战略科技力量始于17世纪，集中在地质勘探、海洋、农业等领域，期间大国博弈的焦点是海洋控制权争夺。二战期间大国博弈面临军事需求压力增大，战略科技平台聚焦于军事、能源、航天等领域，如美国能源部下属的阿贡、洛斯阿拉莫斯、劳伦斯伯克利以及阿波罗计划启动后的一批科研机构。二战结束后基础研究对社会的重要性凸显，战略科技平台转向物理、化学等基础研究，如德国亥姆霍兹研究中心、法国科研中心、日本理化所等。

 

战略科技力量是作为我国新时期推动经济社会发展的重大举措、是发挥新型举国体制构建科技自立自强的一项重大战略部署。2017年，“强化战略科技力量”写进党的十九大报告。党的十九届五中全会进一步强调要“强化国家战略科技力量”，并提出新型举国体制发挥的作用。将强化国家战略科技力量放在重点任务之首，单独成章节并提出具体任务：加快构建以国家实验室为引领的战略科技力量，优化提升国家技术创新中心等创新基地，支持发展新型研究型大学、新型研发机构等新型创新主体，支持大企业牵头成立创新联合体模式攻关等一系列战略部署。

 

有关战略科技力量目前还没有权威文件解读和严格的学术定义，根据对中央提出的政策文献进行挖掘剖析，可以发现战略科技力量构成中至少包含国家实验室、国家技术创新中心、新型研究型大学、新型研发机构、创新联合体等核心战略科技创新平台，这些科技创新平台是中央明确提出的战略科技力量的核心组成。对已有政策文件进行归纳，总结出战略科技平台的以下特征：

 

第一，国家战略导向，战略科技平台以满足国家战略目标求为使命。

 

第二，公益或半公益属性，战略科技平台的创新是一种半公共品。

 

第三，采取联合集成方式组织研发，由于战略目标导向往往很难由单一研发主体完成，因此战略科技平台多采取协同研发模式。

 

第四，高投入，战略科技平台涉及的仪器设施往往较为复杂，需要确保稳定经费投入运营。

 

第五，长周期，围绕战略目标开展研究，需要持续开展研究，成果产出周期较长。

 

综合文献梳理本文提出，国家战略科技力量由国家支持，主要从事一般科研主体无法开展的高投入、高风险、大团队、长周期的科技创新活动的科研力量，是国家科研机构、高校、企业等优势力量的集合与协同，因此战略科技力量的结构具有跨学科、跨团队、成体系、动态化的协同网络特性，呈现“小核心、大网络”的科技力量结构布局，即以国家实验室、国家技术创新中心、创新联合体、新型研究型大学、新型研发机构等战略科技平台为核心，协同链接高校、科研院所、大企业等一般性创新机构，组成战略科技平台、战略科技人才、科技创新政策的协同创新网络。其中，战略科技平台是服务国家战略科技力量的核心，是具有国家战略导向、体系协同、产业互动、机制灵活的战略性研发机构。国家战略科技力量不仅仅只有国家实验室等战略科技核心平台，企业也是国家战略科技力量的重要推动者，通过发挥国家战略科技力量的建制化、协同化优势，构筑基于国家战略科技平台主导下的国家战略科技力量协同网络体系。

 

2 体系化推动战略科技功量的理论逻辑

 

2.1 科技创新模式升级的必然需求

 

科技创新模式经历了从单向线性、双向转化，到当前大科学时代的多学科多领域融合创新转变。1945年美国科学研究发展局的布什提出了经典的科技创新单向转化模式：

 

① 将科学研究划分为基础研究和应用研究，纯知识创新是基础研究的目标，而应用研究的目标是实际应用；

 

② 科研转化为产业分为基础研究+应用研究+产业化等环节，名环节之间呈现单向流动；

 

③ 基础研究是科研活动的起点，是技术进步和科研成果转化的先驱。

 

布什模式直观解释了科学与技术的关系，许多国家依据这一理论模型制定相应的科技政策。然而，这一模式存在固有的局限性：将基础研究和应用研究完全割裂开来显然违背了客观规律。

 

20世纪末、美国普林斯顿大学的司托克斯在其《巴斯德象限：基础科学与技术创新》中，提出具有启发性和影响力的科学研究象限结构模型，强调基础研究与应用研究并非被此对立，而是存在一定的交融性，将布什模型中的“单向线性”演化为“二维交织”模型：第I象限为纯基础理论研究，称为波尔象限；第Ⅱ象限为由经济社会引发的应用基础研究，称为巴斯德象限；第Ⅲ象限为仅关注应用目标研究，而不寻求科学知识突破，称为爱迪生象限；第Ⅳ象限既不寻求理论突破也不考虑实际应用目标，称为皮特森象限。司托克斯模型是一个二维交织的双向链接转化模型：科学和产业之间存在双向转化通道，即除了科学研究→产业化，还存在产业化→科学研究的逆向路径。

 

随着大科学时代到来，科技创新模式发生了重要变化：

 

① 科研和产业的边界变得模糊。齐曼认为科学研究转向后学院科学时代，典型特征是科学研究向产业延伸，而且是跨学科的。后学院科学时代下，商业利益与学术研究相互渗透，研发与产业之间的界限日益模糊。

 

② 科学与产业存在直接转化通道：科学发现和研究方法可直接作为产品技术使用，或者经过一定的转换即可使用。例如，蛋白质是人体产生的具有治疗特性的物质，发现一种新蛋白质就相当于发明了一种或是潜在的新药。相反，一些应用技术和产品创新突破也会带来科学的重大发现。

 

③ 科学研究直接渗透到经济活动中。高校和科研院所的科学家创办以科技成果为主业的科技型公司，基础研究的重要成果成为专家型公司的核心竞争力。例如，生物制药创新是一种基于科学的商业，科学家成为创业者是科学商业的特征之一，科学家参与创业是促进基础研究成果商业化的重要形式。

 

④ 大量的创新成果来源于学科交叉之间的交叉融合。大科学时代的研究活动不是个体研究机构的独立运行，而是基于统筹各种创新主体协同共同推动科技创新。例如，美国麻省理工学院成立主要从事融合研究的科赫研究所，法国国家科研署资助大学建立融合研究所，韩国科学技术研究理事会资助成立融合研究中心，多学科交叉融合研究成为解决重大经济社会问题的新途径。

 

⑤ 国家重大科技基础设施的基础支撑作用凸显，科技基础设施、创新平台和大科学团队集体攻关成为重大科学发现和技术变革的关键。

 

⑥ 政府逐渐构成科技创新中的重要角色，成为科技创新和资源配置中的推动者、协调者、组织者。

 

⑦ 大科学的分工越来越细，解决复杂的科学问题往往需要科研机构或科学家之间互相协同。

 

本文提出当前科技创新模式形态呈现“螺旋耦合”特征：除了科学→技术→产业化的通道之外，还存在科学直接到产业的转化通道，即科学→产业化，科学、技术、产业三者呈现螺旋耦合态势，不断相互促进和渗透，成果转化、技术合作开发、创业共同构成实现科学、技术与产业螺旋耦合的三条重要路径，如图1所示。构建体系化战略科技力量协同网络，符合大科学时代背景下科技创新模式规律，有利于统筹好各类创新主体，共同推动战略性科技创新和产业化。

 

 

图1 大科学时代的科技创新融合模式

 

 

2.2 产业转型升级的迫切需要

 

体系化推动国家战略科技力量，是短时期集成资源突破产业核心竞争力制约的有效方式。近些年来，战略科技力量担负着支撑重大经济社会发展命题的使命，各国高度重视战略科技力量与经济社会的协同发展。美国是科学建制化体系化发展最成功的国家，企业、高校、科研机构、政府等共同组成一套高效的协同创新网络，将科技成果迅速推向市场，从而保证美国科技水平领先的地位。面对新冠疫情危机，美国总统计划建立一个新的美国国家实验室，聚焦生物技术研究，集成各类优势科研资源，确保美国能够在公共卫生资源方面获得领先优势。日本和韩国的科技产业化也比较完善，这些国家积极推动创新资源投入、科技成果转化、产学研合作等，打造良好的产业发展生态，建立了完善的政府主导、以科技创新为核心的整体经济发展制度。例如，20世纪70年代日本提出开发超大规模集成电路的构想，设立国家层面的专门协会，建立公有与私有共同投资分成的利益机制，实现政府支持与市场机制有机结合，带领日本成为全球半导体生产第一大国。科学、技术、产业之间的协同耦合效应明显，其中企业是技术创新的主体，依托战略科技力量形成产业核心竞争力，离不开企业参与。因此，构建战略科技力量必然包含各方创新主体协同，形成协同网络，共同促进科学、技术、产业之间的互动，从而使得战略科技力量有效支撑经济社会发展。

 

2.3 区域一体化转型发展的内在需要

 

当前正在积极推动长三角、粤港澳、雄安新区、海南自贸区等区域性发展重大战略，北京、上海、合肥等地也在积极推动综合性科学中心建设。区域创新体系作为国家创新体系的重要构成，对科技成果落地转化有着重要作用，有利于整合区域内创新资源形成创新合力，从而为区域内经济高质量增长提供保证。区域创新体系除了创新主体要素之外，还包括这些要素之间的联系方式，即协同互动在区域创新中起到关键作用。因此，国家战略科技力量不应该孤立于区域创新体系独立存在，而是应当与区域重大发展战略有机结合，通过构建战略科技力量协同网络，强化国家战略科技力量与区域创新要素形成相互协同的格局，不断推动科技成果在区域中落地转化，促进创新知识溢出和推动区域经济发展。

 

3 战略科技力量背景下科研活动的重新划分

 

通过以上分析发现，战略科技力量的目标任务主要有：

 

第一，重大基础类研究活动，特别是需要长周期投入、依赖大型科研设施、联合研究团队、多学科交叉融合的基础研究，以提升一个国家基础研究水平和国际影响力为目标。

 

第二，重大行业共性关键技术，解决能源、通信、医药等产业发展中的关键共性技术难题。以推动经济社会发展为目标。

 

第三，面向产业化应用的重大战略性项目，主要依托企业承担战略性研发攻关任务的企业，如芯片产业、5G通信等。

 

第四，面向未来产业的颠覆性技术创新，强调学科交叉融合，关注下一代技术储备。

 

战略科技力量背景下有必要对科研活动重新划分，司托克斯二维象限按照追求知识、产业化两个维度，将科研活动划分为四类。司托克斯二维象限模型不是绝对静止不变的，而是运动和演进的。在国家战略力量的背景下，借鉴司托克斯二维象限划分模式，除了科学研究、产业化两个维度外，还增加了一个维度：战略契约维度。本文提出一种新的研发活动划分方式，强调科学研究活动起因包含科学研究、产业化和战略契约三个维度。以科学研究为X轴、以产业化应用为Y轴、以战略契约为Z轴，形成战略契约视角下科学研究活动的三维取向模型，如图2所示。

 

 

图2 战略契约视角下的科学研究活动重新划分

 

引入战略契约维度后，科研活动被重新划分为八种类型。

 

第I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限是未受战略契约约束下的科研活动：第I象限（波尔象限）的科研活动主要是纯科学研究，不考虑产业化应用问题；第Ⅱ象限（巴斯德象限）的科研活动主要来源于经济社会发展，聚焦应用而开展的应用基础研究；第Ⅲ象限（爱迪生象限）的科研活动仅仅关注与产业化应用的相关工作，不考虑科学知识理论创新；第Ⅳ象限（皮特森象限）的科研活动既不追求知识创造，也不考虑产业应用。

 

第V、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ象限聚焦特定战略契约下的科研活动：第V象限（新波尔象限）的科研活动聚焦特定战略目标下的纯科学研究；第Ⅵ象限（新巴斯德象限）的科研活动聚焦特定战略目标下基于产业化重大导向开展的基础研究；第Ⅶ象限（新爱迪生象限）的科研活动聚焦特定战略目标下的产业化开发工作；第Ⅷ象限（新皮特森象限）的科研活动聚焦特定战略目标下的非目标性研发，如颠覆性技术创新、科学家兴趣研发小组等。

 

基于以上对科研活动的重新划分，科研活动的承担主体也相应分为八类。其中，非战略契约下的科研平台划分为I一Ⅳ象限科研机构（见图3）；战略契约下的科研平台划分为V一Ⅷ象限科研机构（见图4）。

 

 

图3 非战略契约下的科研平台象限

 

 

图4 战略契约下的科研平台象限

 

如图3所示，第I象限为纯科研机构，包含传统大学和科研院所，主要面向纯基础研究；第Ⅱ象限为应用引发的基础研究，主要为新型研发机构；第Ⅲ象限为偏向产业化阶段的研发机构，主要包含企业内部研发机构；第Ⅳ象限既不涉及产业化也不涉及科学研究，本文将转化孵化平台纳入其中，起到加速科技成果转化的功能。

 

如图4所示，第V象限为战略基础研究，主要是以国家战略契约合作形式布局开展的聚焦竞争前技术研发的科研机构，为后续产业化开放应用提供基础性技术储备，实现国家重大战略基础技术储备。19世纪初，柏林大学建成了世界第一个研究型大学，研发活动成为大学除了知识传授之外的一项重要职能。与此同时，政府也开始建立科研机构，典型的有美国卫生部下属的国立实验室、中国科学院下属的科研院所等。随着战略契约的嵌入，高校和科研院所接受国家稳定的财政资助，形成国家实验室体系，美国拥有720多家国家实验室，每年度投入经费占联邦政府R＆D投入的1/3。国家实验室的研发任务从个人兴趣探索的研究转向从事国家指定的具有特定长远或重大利益的研发难题，需要指出的是，虽然这种研发活动具有国家利益导向，但是并不必然以产业化和商品化为目标。

 

第Ⅵ象限为战略应用基础研究，主要是以契约合作形式的技术转化服务研发平台，以重大产业化目标需求导向开展应用基础研究工作。20世纪末，新兴产业领域出现了一批新型研发机构并迅速崛起，它们不同于一般的科研机构，更加强调由应用而引发的基础性研究。一些新型研发机构等与政府联合共建，战略契约嵌入形成早期的技术创新中心，政府给予稳定的经费支持，专注于重大行业性共性技术创新，为地方经济和产业提供研发支撑。

 

第Ⅶ象限为战略产业化研究，主要是契约合作形式的以企业为主导的产学研合作平台，重点关注企业技术创新遇到的重大共性难题，开展契约形式的产学研合作攻关。20世纪初期，德国西门子、美国通用电器等公司设立企业内部实验室，用以解决企业生产中的纯应用研究，属于典型的爱迪生象限。随着新技术革命而来的产业变革，产学研深度融合趋势凸显，企业采取设立开放式实验室、创新联合体等摸式，以契约联合的方式由企业牵头开展产学研联合技术研发，将企业原有的研发边界打破，从而获得更高效的纯应用研究成果，促进企业技术创新和成果革新。

 

第Ⅷ象限为颠覆性创新平台，主要是以契约形式约定的自由探索、跨学科互动研发平台，没有特定的知识追求目标和产业化应用目标。美国概念验证中心、麻省理工学院MIT实验室归入该类别科技平台机构。在知识经济迅速崛起的背景下，国家、企业等稳定支持一些颠覆性创新平台，为其提供基本的运营经费支持，但不要求其以商品化和产业化为目标，而是自由探索一些前沿交叉课题、颠覆式技术创新等。

 

4 矩阵耦合的国家战略科技力量网络模型

 

4.1 网络模型的构成要素

 

“战区主战、军种主建”是国防体系的重大改革部署，从管理学角度来看，“战区主战、军种主建”意味着军事指挥体制从职能型组织结构向平衡矩阵型组织结构转变，一些企业已经借鉴军改模式，探索创新组织管理。参考“战区主战、军种主建”的组织构架，本文提出一种矩阵耦合的国家战略科技力量协同网络模型（见图5），以上基于科研活动将科研机构划分为八类，按照“专业主建-创新主战”的基本思路，将战略科技力量分为“主建”和“主战”两大类别，其中“主战力量”涉及战略契约下的四类科研机构，负责重大战略研发任务组织实施，类似军队中的战区概念，是统筹协调各方资源的核心；“主建力量”涉及非战略契约下的四类科研机构，负责专业领域研究，类似军队各兵种概念，起到支撑作用。通过构建“主战-主建”耦合的协同网络体系，最终实现专业领域研究与重大研发任务有机结合的国家战略科技力量协同网络体系。

 

 

图5 国家战略科技力量协同网络模型

 

“主战力量”属于国家战略科技力量协同网络的核心，由国家实验室、国家技术创新中心、创新联合体等构成。按照本文之前的分析，主战力量主要涉及第V、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ象限科研机构，聚焦重大战略创新任务需要，开展协同创新和学科交叉融合及产业链资源互动，动态调整链接各种主建力量，形成高强度的协同攻关体系，及时攻克重大创新任务。国家实验室围绕重大复杂创新命题持续开展基础性研究，国家技术创新中心根据重大产业化创新任务导向开展应用基础研究，创新联合体聚焦重大科技成果产业化端的难题，联合组织共同解决产业核心技术和“卡脖子”问题。颠覆性创新平台采取多学科联合的方式，以国家战略契约为导向，鼓励科学家、技术人员开展自由探索。

 

“主建力量”是国家战略科技力量协同网络的重要组成，由大学、专业科研院所、专业新型研发机构、创新型企业等构成，主建力量主要涉及第I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限的科研平台，聚焦各自专业学科领域和特定技术领域，持续开展各自专业领域的基础研究、技术研发、产业化推广，久久为功形成应对科技创新的专业和单点突破，对“主战”力量形成有力支撑，最终形成“主建-主战”的网络协同体系。

 

20世纪初期，我国科技创新事业初步探索了“主建-主战”模式，主建力量有大学、中科院、大企业等，同时委托行业院所开展“主战”力量布局，“两弹一星”工程就是“主建-主战”的成功运用，但由于市场化改革和完善过程，一些主建力量逐步减弱。例如，行业性转制院所注重市场营利性，专业研究能力普遍不足；一些主建力量的大学却承担行业的“主战”任务，陷入短期研发任务，缺乏长期行业积累，难以解决产业关键技术。

 

当前，我国战略创新平台体系中的“主建”数量多但专业实力不强，“主战”力量刚刚起步，数量和协同能力不足。因此，要发挥新型举国体制优势，加快构建“主建-主战”的矩阵耦合网络，将负责“主战”的战略科技创新平台和负责“主建”的科技创新平台统筹协调，形成完整一体化的协同网络，不断支撑从科学势能、技术势能向经济动能转换，从而形成科技支撑经济发展的创新循环。

 

4.2 网络协同耦合模式分析

 

根据以上分析，战略科技力量协同网络主要有以下三种协同耦合模式：

 

① 单个战略科技力量平台的内部协同模式（主战内部协同）。国家实验室、国家技术创新中心、创新联合体等主战平台，一般涉及多专业、多学科，必须坚持全产业链视角，需要建立强有力的内部组织协同机制。从国外成功经验来看，以资本为纽带形成利益共同体是主战平台内部协同的关键，如共同出资设立研发中心、研发基金、投资基金等。同时，根据国家实验室、创新联合体、国家技术创新中心等不同的运营模式和目标导向，建立相应的科学考核机制，不断强化平台内部协同效应。

 

② 战略科技核心平台之间的互相协同耦合模式（主战-主战协同）。国家实验室、国家技术创新中心、创新联合体等战略科技核心平台之间存在一定的协同耦合机制，国家实验室更偏向基础性研究突破，国家技术创新中心聚焦将基础研究成果向产业化转化，创新联合体则聚焦产业链整合和成果应用，建立战略科技核心平台之间的协同机制，有利于更好地推动国家战略科技力量的布局和提升协同网络整体效能。

 

③ 战略科技核心平台和一般创新体之间的协同耦合模式（主战-主建协同）。主战力量由国家战略科技力量核心构成，负责根据重大创新任务需要，动态调整链接各种主建力量，形成高强度的协同攻关体系，及时攻克重大创新任务。主建力量聚焦各自专业学科领域，单点突破，最终形成相互交织的、协同有效的国家战略科技平台协同网络模型。协同的主要任务包括：

 

• 策划全产业链创新目标任务，提出全产业链攻关问题；

   

• 组织主建等各类创新主体承担创新任务，协同各类资源；

   

• 整合各方力量实施科技研发成果产业化和应用推广。

 

5 结论与建议

 

本文通过对政策文件的梳理，分析国家战略科技力量的结构特征，开展体系化推动战略科技力量的理论逻辑研究，并在战略契约视角下，借鉴司托克斯象限模型将科研活动和机构重新划分为八种类别，在此基础上，借鉴国防建设体系中的“主战-主建”思想，构建一种矩阵耦合的国家战略科技力量网络模型，分析了模型中的三种协同耦合模式，结论如下：

 

① 根据大科学时代创新模式变革、产业升级、区域一体化的理论逻辑分析，协同网络模式是构建国家战略科技力量的最适合方式；

 

② 战略科技力量协同网络呈现“小核心、大网络”模式，具有跨学科、跨团队、成体系、动态化的特点；

 

③ 战略科技力量背景下，科研活动类型进一步丰富；

 

④ “主战-主建”耦合协同网络的关键是形成协同耦合机制，包括平台内协同、平台之间协同和平台与一般创新机构的三种协同耦合模式。

 

为了更好地推动国家战略科技力量建设和发展、发挥其在科技创新和经济高质量发展中的重要作用，本文从政策推动角度提出以下建议：

 

第一，加强对国家战略科技力量的顶层设计和布局。高度重视国家战略科技力量在科技自立自强和经济社会发展中的重要作用，战略科技力量协同网络加强了科技、产业、经济之间的耦合效应，有利于统筹解决战略性科技和一般科技研发。科技管理部门应加强顶层设计和布局，加快国家实验室、国家技术创新中心、创新联合体建设等主战力量建设，与现有的主建力量创新平台进行统筹布局，做到错位而不缺位、交叉而不重叠，构建高效协同的国家战略科技力量协同网络体系。

 

第二，加强人才交流与培养。一是鼓励科技创新人才流动，鼓励高校、科研院所、新型研发机构等主建力量平台给予人才更多的自有流动权，进一步释放专业人才创新创业的积极性和主动性。二是支持创新人才培养，建议将创新人才培养作为新型研究大学的核心考核指标之一，同时，加强高校院所和国家实验室、国家技术创新中心、创新联合体的联合人才培养力度，在重大创新任务中磨炼创新人才，政府在招收指标、学费等方面给予联合创新人才培养的支持。

 

第三，加快资源配置方式改革创新。一是加强项目分类、学科分类等的调整，重大原始创新成果往往萌发于深厚的基础研究，产生于学科交叉领域，瞄准科技前沿和关键领域，推动重大创新领域的大学科、大目录，面向主战力量推动重大科技创新研究。二是加强对国家实验室、国家技术创新中心、创新联合体等主战力量平台的部分稳定性经费支持，建立科学合理的绩效考核体系，更好地推动开展持续性基础研究、应用基础研究、关键共性技术研发等。三是加强对颠覆性创新平台的持续支持，吸引科学家、科研人员、高校毕业生集聚开展科技创新、自由探索。

 

第四，营造良好的国家战略科技力量发展环境。继续加强对国家战略科技力量的相关研究，采取中央和地方联动的方式共同支持，制定一揽子关于国家战略科技平台发展的措施，优化国家战略科技力量发展的政策环境。加大知识产权保护力度，特别是注重引入科技金融和社会资本要素，探索知识产权质押、成果转化基金等新方式，共同促进国家战略科技力量协同网络的发展，营造有利于国家科技战略力量服务经济社会高质量发展的良好环境。

 

 

 

*文章来源：创新研究、中国科技论坛

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