顛覆性技術解讀

李國強

摘 要：世界知識產權組織對技術的定義：“技術是制造一種產品的系統知識，所采用的一種工藝或提供的一項服務……”工藝是形成成品的方法和過程，服務是一種活動，可見技術是非物質的，是人們對事物的認知，可以傳遞，卻不產生實效。本文采用基礎理論推導、典型案例剖析和文獻研究相結合的方法挖掘顛覆性技術內涵，總結其概念、作用機理及判別標準，對顛覆性技術產生領域進行了解讀，并指出了顛覆性技術在實現顛覆各階段的實施主體。

關鍵詞：顛覆性技術 基礎科學研究 解讀

中圖分類號：E91 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（c）-0253-02

1 商業發現與概念提出

美國哈佛商學院教授克萊頓·克里斯滕森在對商業領域成功與失敗的案例分析中發現一些新人企業的成功在于面向低端非主流市場提供的產品通過不斷完善，逐步侵蝕甚至取代主流市場產品，打破了慣有的對技術創新引導市場行為規律的認知，感覺出人意料，將此創新方式定義為“顛覆性技術”，并于2003年將“顛覆性技術”換成“顛覆性創新”，強調不僅是新技術本身，而是技術的全新、廣泛應用帶來的“顛覆性效應”[1]。由此看出，顛覆包括出人意料和市場替代雙重內涵，且關注的不再是技術本身的新穎性，而是由技術的創新應用帶來的“顛覆性效應”。

2 多角度認識顛覆性技術

2.1 基于基礎理論推導的認識

世界知識產權組織對技術的定義：“技術是制造一種產品的系統知識，所采用的一種工藝或提供的一項服務……”工藝是形成成品的方法和過程，服務是一種活動，可見技術是非物質的，是人們對事物的認知，可以傳遞，卻不產生實效。技術物化之前，只能帶來顛覆性認識構想，也即顛覆性技術的判斷不在技術本身，而在應用是否產生顛覆認知市場的效果，即以效果對技術進行界定。

2.2 基于案例分析的認識

選取典型顛覆性技術應用案例——數碼技術取代傳統相機進行分析。長期以來，科學家和發明家們都在嘗試機械重現圖像的技術。愛因斯坦成功地解釋了光電效應并獲得了1921年的諾貝爾物理學獎，給光電轉換提供了理論上的鋪墊。貝爾實驗室的2名科學家從影像電話和半導體氣泡式記憶體得到啟發，得到了CCD的雛形，收集到了電荷，并于1969年10月獲得重大突破，成功概括了CCD的基本結構，定義了運行原理，給出了包括電路在內的完整設計。1973年，第一枚商用CCD由仙童半導體公司發布，像素為100×100。之后一年，這枚CCD用于天文望遠鏡，獲得第一張由CCD生成的天文照片。1974年，柯達旗下應用電子研究中心的工程師賽尚通過對CCD的測試，AD轉換器的研發，以及回放裝量身定做[2]，于1975年發明了世界上第一臺數碼相機。像素100×100，需23s存儲一張黑白照片，可在盒式磁帶上永久保存。1991年，柯達推出了Nikon F3，是第一種能夠改變鏡頭的數碼相機，售價達3萬美元。它曾被攜帶上美國宇航局的太空飛船，并在太空中使用。隨著市場競爭，各公司加大研發投入，彩色傳感器等相關技術不斷完善和成熟被市場認可，數碼相機得到量產和普及。基于案例梳理分析，我們得出以下結論：基于科學研究的認知預測推動了基礎科學研究，由基礎科學研究中新發現產生應用構想和預判，確定研究方向，通過研究相關技術或技術組合，最終實現顛覆性產品，不斷成熟實現顛覆，是一個“基礎科學研究→發現→構想與預判→研究開發→產品→不斷成熟中顛覆”的過程。可見，基礎科學研究是基礎和發端，構想是導向，預判和需求是推手和動力。CCD技術發布之初僅作為重大發現被人們認知，之所以能成為顛覆性技術，是因為它在合理運用后產生了顛覆性效應，若沒產生顛覆效應，不會認為其是顛覆性技術。

2.3 基于認知矛盾誤區剖析的認識

2.3.1 發端于低端與高端之爭

因顛覆性技術概念有出其不意和產品替代的內含，具有一定的普遍意義，所以廣為引用。滕森提出的概念是基于商業背景的分析，以市場需求為導向，以價值為核心訴求；而軍事領域以及國家倡導的在人工智能等科技前沿領域發展的顛覆性技術是以國家安全和發展戰略為導向，以出其不意的方式在技術對抗中取勝為核心訴求，需求導向和核心訴求不同，故其特征和發展路徑必不相同。

2.3.2 產生時間的認知誤區

認為顛覆性技術與普通技術有明顯區別，是隨科技發展日新月異出現的新技術方式。究其原因是研究缺乏對技術生命周期的認識。技術創新是一個具有生命周期的鏈條，現在認為是普通的技術，在它產生之初有可能就是顛覆性的，如冶金技術堪稱奇跡！ 沒有金屬材料便沒有人類今天的物質文明，然而此技術早已在不斷的應用完善中淪為一般技術。

2.4 顛覆性技術定義與判別

據以上認知，給顛覆性技術下的定義是：通常源自科技前沿領域基礎研究的認知推斷，產生于基礎科學研究中的發現，以特殊需求和價值預判為推手，能激發顛覆性構想作導向，在合理運用后能產生顛覆效應的技術和技術組合。

它的機理是由基礎科學研究的發現激發顛覆性思維，構想顛覆性產品，伴隨基礎科學研究和應用科學研究等相關研究完善，實現顛覆性產品使用價值后得到顛覆性效應。發現及構想是顛覆的核心要素。

依據其運行機理，給出以下判斷依據：

（1）是否基于科學原理的新發現；

（2）由該技術引發的構想和潛在優勢預判是否有顛覆性，即顛覆認知、市場、生產生活方式等。

3 顛覆性技術發生領域預判與解讀

中國科學創新戰略研究院于2015年底開展專項調查，認為目前我國需要在先進計算技術與人工智能、納米技術與材料科學、基因與精準醫療等七大領域進行優先布局。基于對顛覆性技術的認知，我們對顛覆性技術發生領域進行解讀，認為應具備以下一個或多個特征：（1）人類已有探索，且不斷有顛覆性技術發現的領域，隨著研究深入，認為有未知待開發且擁有巨大潛在挖掘價值的領域。（2）預判會帶來重大社會變革，能影響國計民生，能帶來生產和生活方式重大變革的領域。（3）我國重點需要解決的領域，如環保。如人工智能領域兼具以上（1）、（2）特征；新材料和儲能技術兼具以上三個特征。

4 創新需求與主導

創新需求與主導決定了創新資源投入的力度（人、財、物）和持續性，也決定了創新方式。顛覆性技術創新由其發生機理和特征決定了主要會由國家和地方政府主導實施。顛覆性技術創新各階段的特征和實施主體：新科學理論和顛覆性技術屬于科學發現，為第一階段，是長期部署，大多科技前沿，由國家主導，基于國家安全需求和國家發展戰略需求，需要學術思想解放探索，主體通常是學科性的國家重點實驗室、國家科研院校[3]；由顛覆性技術到顛覆性產品雛形涉及應用科學研究、系統集成，常發生在高技術交叉學科領域，屬探索產品形式的技術應用階段，是第二階段，基于國家發展戰略、國家競爭力和國計民生重要問題解決考慮，主要由國家和各級政府主導，主體通常不是學科性科研部門，而是多學科多領域交叉聯合攻關；顛覆性產品由雛形走向完善通常需要共性技術公關，屬于產品完善階段，是第三階段，基于社會發展、國計民生重要問題解決和區域經濟發展需求，通常由各級政府和企業主導，主體是科研院校和重點企業。如2017年11月15日，科技部公布首批國家人工智能開放創新平臺名單，百度、阿里云、騰訊、科大訊飛等4家公司入圍，以重點企業為依托，官方給予支持和投入；顛覆性產品產業化，還需要生產技術的完備，屬應用生產階段，是第四階段，基于企業發展和消費市場考慮，由企業主導。而發生于中小企業的顛覆性創新一般不會是由顛覆性技術引發，通常是通過現有技術的跨學科、跨領域創新應用實現顛覆性產品、服務和商業模式實現市場顛覆，這些基于市場消費需求的顛覆性創新方式對“雙創”的開展和地方經濟發展更具借鑒意義和參考價值。

參考文獻

[1] 王志勇，黨曉玲，劉長利，等.顛覆性技術的基本特征與國外研究的主要做法[J].國防科技，2015，36（3）：14-17，22.

[2] 趙欣，張亮.開啟數字影像時代 數碼相機及CCD發明的故事[J].數字通信，2006（18）：46-51.

[3] 張樞盛，陳繼祥.顛覆性創新演進、機理及路徑選擇研究[J].商業經濟與管理，2013（5）：39-48.