挑戰驅動創新:創新模式的重大變化與全球重大問題的應對

趙剛，博士，清華大學博士后，科技部中國科學技術發展戰略研究院研究員。主要研究領域為地緣戰略與國家安全、能源戰略、科技外交、科技與創新政策等。他提出的地緣科技學理論在國內外學術界產生了廣泛的影響。曾主持多項國家級和省部級科研課題。發表文章百余篇，著有《地緣科技學》、《地緣科技學與國家安全》和《科技外交的理論與實踐》等多部著作，譯著有《石油戰爭》、《糧食危機》。

當今時代，創新已成為提高人們生活水平、推動民族進步和國家強盛的不竭動力。它不僅能夠為人們的生活帶來各種便利，能夠帶來巨大的物質財富，還能夠有效地解決發展中產生的各類問題。如今，全球重大問題越來越多，給人類的生存和發展帶來極大的挑戰。創新作為應對挑戰的一把利器，在國家科研戰略和政策措施中的重要性不斷凸顯，正受到日益廣泛的關注。

創新模式的變遷

人類社會已進入創新不斷涌現的重要時期。創新不僅是個人實現自我價值的有效途徑，也是企業獲得競爭優勢的核心因素，更是國家保持興旺發達的根本保證。隨著時代的變化與社會的進步，創新模式不斷發生轉變，超越了科學家的興趣驅動和企業的利益驅動，更多地表現為國家的挑戰驅動。

興趣驅動

自由探索是科學的本質特征，是科學研究的起點，因此科學家進行科學研究，大多是憑興趣自主選擇的創新活動，是對真理的一種追求，多集中在基礎研究領域，沒有明確的功利目的，不以社會安排為前提，不以社會認可為標準。歷史上很多創新成果都是在科學家探索自然的濃厚興趣驅動下產生的，例如達爾文的進化論、愛因斯坦的相對論等。這種創新模式具有持久而深入的特點，但由于缺乏明確的應用方向，創新成果比較分散，可能被束之高閣。

利益驅動

企業進行創新是為了適應市場需求，參與市場競爭以及進行自我發展，其根本目的是獲取豐厚的報酬，實現利益最大化，屬于典型的利益驅動型。只要創新成果能夠為企業帶來超額利潤，企業就有足夠的動力加大創新投入的熱情。例如，2009年度《商業周刊》評選出創新型企業50強，它們的一個共同特征是根據績效支付薪酬，依靠利益驅動員工進行創新，為企業帶來更多的利潤。在利益驅動模式下，個人的自由探索由定向集團的協作勞動取代，創新不再局限于基礎研究，而是更多地朝向應用研究和開發研究的方向轉移。

挑戰驅動

二戰以后，特別是20世紀90年代以來，科學研究進入國家目標化的大科學時代，科學家的自由和首創精神已成為實現國家目標的重要條件1。國家強調創新更多地是出于戰略目的，是為了解決發展過程中國內面臨的各種困難，或是為了在國際競爭中贏得比較優勢，或是為了解決需要共同面對的全球重大問題，因此屬于挑戰驅動型。例如，2006年，中國提出要“提高自主創新能力、建設創新型國家”，以改變粗放型的經濟增長方式;2009年，美國為擺脫經濟危機，主張要大力開發新能源，投入了大量資金進行技術創新，以此作為經濟振興的重要“武器”。

全球重大問題的挑戰

當今世界，人類社會面臨日趨嚴峻的全球重大問題，如氣候變暖、能源危機、重大疾病、糧食安全等。這些問題如果不能得到妥善解決，將嚴重影響各國的經濟和社會發展。

氣候變暖

全球氣候變暖已是不爭的事實。研究結果表明，1906-2005年間，全球地表平均溫度上升了0.74℃，預計到21世紀末仍將上升1.1℃-6.4℃。據英國政府最新發布的一份“全球氣溫升高4℃影響圖”，如果不采取有力的措施，全球變暖將帶來嚴重后果，可能出現“災難性”景象，北冰洋地區的氣溫可能上升15℃，環境將發生劇烈變化;非洲西部和南部地區氣溫可能上升10℃，造成大面積干旱;而印度的降雨量將增加20%以上，導致洪水肆虐。近年來，在全球氣候變暖的背景下，各類極端氣候在世界各地頻繁發生，如暴雪、颶風、洪水、干旱……氣候變暖將產生連鎖反應，引起冰川消融、海面上升、糧食減產、生態失衡、物種滅絕等一系列問題。

能源危機

過去30多年，全球已發生過1973年、1979年、1990年3次公認的世界性能源危機。根據國際權威機構估計，世界已探明的可開采石油，大約只可供應人類41年的需要，天然氣為60年-70年，煤炭約為200年。人類正直面能源危機對能源安全造成的重大威脅。2009年8月3日，國際能源署首席經濟學家比羅爾表示，全球石油枯竭速度已超出預期，在800多處主要油田中，多數大油田已過產油高峰期，目前石油生產的下滑速度幾近兩年前評估的兩倍，未來10年左右全球石油生產就可能達到高峰，這較此前大部分國家的預期提前了至少10年。

重大疾病

目前，重大疾病仍是導致人類死亡的重要因素。近年來，惡性傳染病來勢洶洶，在全球范圍內引起極大的恐慌，不少人因此而喪生。例如2003年的SARS病毒和禽流感病毒、2009年的甲型H1N1流感病毒等。世界衛生組織發布的《2007年世界衛生報告——構建安全未來:21世紀全球公共衛生安全》指出，目前傳染病從地理學角度上講比任何歷史時期傳播的速度都要快，而且新病種出現的速度似乎也超過了過去任何時期，過去5年里，全球范圍內有超過1100起疾病流行事件2。另外，世界衛生組織發布的《2008年世界衛生統計年鑒》指出，全球疾病負擔正越來越多地由非傳染病引起，心臟病和中風等疾病正成為威脅人類健康的頭號殺手，今后20年中，腹瀉癥、艾滋病、結核病、新生兒感染、瘧疾等傳染病在引發死亡方面將成為較為次要的原因3。

糧食安全

糧食供應影響人類存續。2008年，世界性糧食危機席卷全球，其中受影響最大的是眾多的非洲國家，因糧價高企，海地、布基納法索、喀麥隆、埃及、印度尼西亞、象牙海岸、毛里塔尼亞、莫桑比克和塞內加爾都先后發生騷動或暴亂。2008年3月，聯合國糧食計劃署警告說，全球糧食儲量達到三十年來最低點，一旦出現緊急情況，這些糧食只夠人類維持53天;4月底，聯合國秘書長潘基文在糧食峰會上表示，糧食危機是一場全人類共同面臨的“輸不起的戰爭”，當前全世界的食品價格上漲了約40%，這種發展態勢正使得全球約1億人陷入危機，其中貧困國家和地區的貧困人口受到的沖擊更大;6月，《國際農業科技發展評估》警告說，雖然現在全世界的糧食產量理論上足夠養活世界上所有的人，但是全球仍有8億人面臨饑餓威脅4。

創新應對全球重大問題

在全球重大問題的壓力驅動下，各國政府把目光投向了創新，投入大量資金進行科學研究，試圖通過科技創新從根本上解決這些問題?？茖W家和企業受到國家總體戰略的影響，也投身到這一洪流中，通過集合整個社會的力量，共同應對各種挑戰。

低碳創新

低碳創新已在世界范圍內成為一個熱門的話題，包括技術創新和制度創新。低碳技術包括可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發、二氧化碳捕獲與埋存等領域開發的有效控制溫室氣體排放的新技術。低碳制度包括能效、產品標準、碳排放貿易機制等。如今，發達國家大力推動低碳創新。英國致力于節約能源和供應清潔能源，設立“碳基金”以促進低碳技術研發、商業化和投資孵化器，并注重成本效率;日本也投入巨資開發利用太陽能、風能、光能、氫能、燃料電池等替代能源和可再生能源，并積極開展潮汐能、水能、地熱能等研究;歐盟在風能、太陽能、生物能、電網、核裂變、CO2的捕集、運送和貯存等領域設立了若干啟動計劃;美國也制定了低碳技術開發計劃，投入巨資，研發從生物燃料、太陽能設備到二氧化碳零排放發電廠的環保技術等。

新能源創新

由于煤炭、石油等傳統的化石能源趨于枯竭，很多國家開始研究開發新能源和可再生能源，包括了太陽能、風能、生物質能、地熱能、核聚變能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫能等。從2003年開始，歐盟及其成員國就在新能源的開發與利用領域進行了大量投入，其相關產業化技術已位居世界前列。歐盟提出要增加能源領域的科研投入，大力開發可再生能源，到2020年使可再生能源在能源消費總量中的比重達到20%。2009年，在經濟衰退的背景下，美國奧巴馬政府將新能源計劃作為執政的重要一環，以降低美國對進口石油的依賴。盡管目前石油儲量居世界第15位，巴西仍大力發展替代能源，在新能源創新方面獨具特色，借助于豐富的土地資源、風能資源，巴西政府因地制宜，大力推進生物燃料、風能、核能等新能源產業的發展。

醫藥創新

醫藥產業是國民經濟的重要組成部分，與人民群眾的生命健康和生活質量密切相關，是全社會關注的熱點。近年來，國際上醫藥創新研究進展很快，尤其伴隨著重大生物技術的突破，醫藥產業被譽為“永不衰落的朝陽產業”。2008年，盡管美國經濟放緩，但是生物藥品研究公司在新藥和疫苗上的研發投入卻創造了新紀錄，達到652億美元，與2007年相比新增投入20億美元。雖然創新生物醫藥產品的研究進程長，且價格昂貴、費時、風險高，但美國對創新生物醫藥產品研發的推動卻依然比較強勁。在歐盟的研發投入中，生物技術和醫藥行業依然占有最多，約占總研發投入的19.2%。一些醫藥公司的研發投入也顯著增加，如先靈葆雅增加了33.7%，阿斯特捷利康增加了29.8%，羅氏增加了25.9%，諾華增加了21.1%5 。

農業創新

面對世界性糧食危機，各國很快做出創新反應。世界銀行通過制定新的全球糧食政策來應對饑荒和貧困;英國首相布朗向八國集團提出要協調行動，呼吁當前不僅要關注應急措施，更要注意中長期的解決辦法，重點提出科學技術、科學研究問題。聯合國秘書長潘基文在可持續發展委員會部長級會議開幕式上提出了“第二次綠色革命”，其促成“綠色革命”的要素包括高產種子、化肥和農藥等農用化學品、灌溉和道路等基礎設施等。發展農業技術，不僅要培育優良的種子，加強產后各環節技術的投入也很重要，包括儲藏、加工、倉儲中各種損失的預防與應對，每年這種產后的損失都在15%～20%6。

關于創新的政策建議

總的來看，目前世界各國著力加強的創新活動，大多是為了應對各種類型的危機，特別是全球重大問題帶來的挑戰。單純的科學家的興趣驅動在總體創新活動中只占相當小的比例，而完全由利益驅動的企業也難以獲得長遠的發展，企業通常也是從國家的創新動向中發現商機，成為應對危機和挑戰的一個重要力量。鑒于全球重大問題的特殊性，未來的創新需要采取積極有效的應對策略。

增加創新投入

要解決全球重大問題不是一件容易的事，需要大量的創新投入。例如，美國、日本政府等十分重視推動創新在應對危機上的作用，兩國政府在兩次石油危機期間的研發投入均占到國內研發總投入的一半以上，其中美國政府研發投入占財政支出比例達5%以上，日本在4%左右7。由于應對全球重大問題的創新具有較大的風險性，企業通常傾向于規避風險，因此需要政府加大財政支持。需要注意的是，發展中國家在應對全球重大問題上，面臨的資金缺口更大。

加強合作創新

全球重大問題具有相當的普遍性和復雜性，涉及全人類的利益并需要在全球范圍內加以解決，超越了一個國家或地區的能力。為應對全球重大問題，各國必須加強國際科技合作。合作創新需要被“放大擴散”到世界各個地區，讓各個國家、各個機構、各個社會群體真正形成一種合力。例如，在應對全球氣候變化問題上，每個國家都擺脫不了自己的責任，各國應該在低碳技術上互通有無，相互合作。發達國家需要將適用性的低碳技術與發展中國家共享，國際社會要增加資金投入，擴大信息交流，加強節能、環保、低碳能源等技術的研發和創新合作，特別是強調技術的推廣和利用。

進行全過程創新

應對全球重大問題，要求創新活動涵蓋基礎研究、應用研究和開發研究的全過程，不僅要弄清問題發生的內在機理、預測問題未來的走向，還要提出解決問題的應用技術。只有相關的科技成果實現轉化、促進成熟適用技術的推廣與擴散，才能真正解決問題。例如，在應對全球氣候變化問題上，科研人員不僅需要尋找并驗證氣候變暖的成因，需要通過模型預測氣溫升高對全球造成的破壞性影響，還需要開發和應用減排溫室氣體的各類技術，將低碳創新融入到人們生活的各個方面。再如，在應對SARS病毒、禽流感病毒、甲型H1N1病毒等惡性傳染病問題上，科研人員不僅要研究病毒的形成機理，還需要預見病毒變異可能造成的危害，并研發、生產出疫苗，減少人員的傷亡等。

重視綜合創新

全球重大問題的影響是廣泛而深遠的，具有很強的連鎖反應。例如，全球氣候變暖是由人類社會進行工業化中大量使用化石能源造成的，能源危機愈演愈烈，使能源與氣候已成為一個密不可分的整體;全球氣候變暖還能導致水資源狀況惡化，洪澇、酷熱、苦寒、颶風等天災和異常氣候對農業生產造成破壞性影響，糧食大幅度減產。2007年，澳大利亞、歐洲國家、孟加拉國等世界重要糧食生產國家和地區都因氣候問題造成糧食減產，可見全球重大問題之間相互影響，已不再是一個獨立的問題。科研人員進行創新，需要盡可能地對所有相關的問題進行系統考慮。

1. 馬佰蓮，國家目標下的科學家個人自由[M]，北京:中國社會科學出版社，2008年6月版

2. 2007年世界衛生報告–構建安全未來:21世紀全球公共衛生安全，http://www.who.int/whr/2007/zh/index.html

3.世衛組織發布《2008年世界衛生統計年鑒》，http://www.un.org/chinese/News/fullstorynews.asp?NewsID=9824

4.馮衛東，用生態耕作對抗糧食危機——解讀《國際農業科技發展評估》，科技日報，http://www.stdaily.com/gb/stdaily/2008-06/09/content_823659.htm

5. 黃健、梁慧剛、劉清編譯，2008年歐洲產業研發投入記分牌，科學新聞，2008年 12月，第1期

6. 糧食危機源于忽視農業 中國應加大農業科技投入，中國農業網，2008年5月6日，http://www.zgny.com.cn/ConsHtml/6/1/2/126903.html

7. 張國華，全球經濟危機蘊涵重大創新機會，經濟參考報，2009年6月17日，http://jjckb.xinhuanet.com/gdpd/2009-06/17/content_163976.htm