新時期顛覆性技術的判定與培育機制

文/劉凌旗

近幾年來，世界經濟態勢持續趨穩，科技變革的驅動力逐漸從對原有技術弊端的升級換代，發展為注重綜合的社會需求。主流產業的比較優勢在智能時代高度競爭的環境中會受到削減，市場對技術更新速度和治理質量的期待不斷增強。物聯網、移動通信、人工智能、區塊鏈等電子信息科技被推至產業化突破的浪潮巔峰。在垂直應用層面，顛覆性技術（Disruptive Technologies）能夠帶來新時期經濟效益的飛速擴大，涌入工業、醫療、金融、教育、公共安全等領域；在國家發展層面，顛覆性技術的內核機理成熟后，可以上升到政府治理和國家政策的戰略高度，在支持本土產業能力的同時，有助于維護國家唉在世界格局中的外交地位和國防安全。

1 顛覆性技術的核心思想

1.1 概念與理解

顛覆性技術的概念最早出現在20世紀90年代，由美國哈佛商學院教授克萊頓?克里斯滕森（Clayton Christensen）基于二十年管理實踐與理論研究的經驗，提出高科技產業的發展規律和創新原則。面對快速變革的電子技術趨勢，高科技企業亦步亦趨的節奏難以獲得競爭優勢，需要全方位關注價值網的整體布局，統籌兼顧用戶、組織、產品和市場等多元化要素，一是真正理解顛覆性創新的本質，二是防范競爭企業利用顛覆性技術對自身的顛覆。與延續性技術立足于市場現存技術、在性能上增量改進有所不同，顛覆性技術是指不同于傳統的原創技術且對相關產業格局產生重大影響，甚至推動社會出現重大進步和飛躍的技術與應用（圖1）。它獨創蹊徑且風險較高，從整體上和根本上替代傳統固有模式，或者探索其跨學科、跨領域的應用。

圖1：顛覆性技術與社會進步的關系

克萊頓在幾年后的著作《創新者的解答》中提出“顛覆性創新”概念以代替“顛覆性技術”。創新包括多種類型，既有以降低成本為目的的效率型創新，不斷改進得到優質產品的持續型創新，也有降低產品價格且提高獲取性的“開辟型創新”（market-creating innovations），帶來真正的經濟增長。顛覆性創新不僅強調新技術本身的出現，更強調技術在全新研究范式和廣泛實際應用下產生的顛覆效應。它有兩個重要的源頭，一是差異化路線，二是足夠宏大的思考模式。高科技初創企業希望通過顛覆路徑成長為巨頭，成熟企業力爭在內部啟動變革以使自身免于被顛覆，都在用戶目標達成理論的框架下搶占競爭優勢。延續性創新是常態的，而顛覆性創新具有突發性、前瞻性和不確定性，需要建立允許試錯的寬容文化，掌握系統創新的思維方法。

1.2 顛覆性創新模式

在成熟的科技管理體系下，漸進式的進步和延續性的改良只是常態化的更新，真正做到創新需要突破慣例，以組織愿景為方向探索實現改變和顛覆的空間。總體而言，顛覆性創新模式包括結構性顛覆、合作引導性顛覆和持續驅動性顛覆三大類。

（1）結構性顛覆，要求突破原有組織的職能劃分，將不同天賦的人才聚集起來形成合力。在技術研發方面，物理學、數學、密碼學等基礎學科前沿的交叉，可以達成跨學科之間的協作和新想法的誕生。在公司治理方面，生產層、銷售層、行政層等管理團隊的交叉任職，能夠實現跨職能團隊的多元融合和組織經營的改善。

（2）合作引導性顛覆，在兩家關聯性不強的組織機構之間開展合作，帶來創新共贏。在市場開拓過程中，分屬兩種不同行業的企業通過挖掘具體場景，可以找到產品應用與合作的交集。這類顛覆方法源自大膽的假設，以客戶的實際應用體驗和感受作為起點，往往催生出突破預期的良好效果，如家電供應商與日化公司、社交網站與電商平臺等。

（3）持續驅動性顛覆，核心在于通過社會責任機制引領企業開展全面創新。當今愈來愈多的企業開始重視環境問題，關心公共利益，注意塑造良好的形象宣傳。大多數成功的高科技企業較為看重輿論的作用，通過開展活動來顯示對公民責任的承諾。這些行動機制容易在公司內部形成累積效應，使員工們接受并踐行這種創新文化，逐步對借助新方法提高客戶體驗產生認同。

2 潛在顛覆性技術的識別判定

2.1 判斷依據

就市場層面而言，顛覆性技術常常從邊緣市場發端，起步階段識別難度較大，風險較高，利潤較少。當其技術性能持續優化，對固有技術系統造成破壞性作用，才受到行業內外的正視，以顛覆性技術迭代傳統的價值體系。科研界與產業界在識別和判定顛覆性技術的過程中，致力于鎖定若干個核心性能指標，通過新興技術與固有技術的顯著差異程度來判斷其潛在的顛覆性強弱。它也會突破固有技術的生長周期，開拓出一條新的技術軌道。

我國現階段鼓勵顛覆性技術的培育，一方面基于全球視野關注前沿科技的先期探索，另一方面兼顧國情目標和問題導向的驅動，加快形成以科技進步和國防創新為基礎的新競爭優勢。國家安全發展與科技前沿跟蹤的使命，要求我們在實踐中將國家安全和產業發展需求作為牽引，建立一套識別和判定潛在顛覆性技術的方法準則，通過關鍵性能指標的突破挖掘那些發展前景明朗的顛覆性技術，率先瞄準軍事和產業發展的切入點。基于對顛覆性技術內涵與創新模式的分析，以及技術評估、技術預見和技術預警等遴選方法的歸納總結，通過采用“收集（collecting）-篩選（screening）-評價（evluating）-決策（deciding）”的綜合分析思路，得出識別顛覆性技術價值的四個判斷依據：

（1）需求貼合度，顛覆性技術的應用需求遍及社會公共消費的全局，符合未來軍事和產業發展需求，適應國防安全和經濟改革形態且不斷滲透出顛覆性作用；

（2）潛在效益性，指新興技術在影響深度和廣度上能達到某種層面的共識，廣泛引起直接或間接的顛覆性效果；

（3）技術關注度，處于發展初期尚未獲得社會的普遍關注，技術原理已成熟但應用子技術的成熟度相對較低；

（4）前沿引領性，顛覆性技術孕育的核心力量源于基礎科學領域的前沿性探索和引領性突破。

2.2 技術識別

電子信息（機器人、人工智能、量子計算機與量子通信）、生命（基因組學、神經系統科學、認知生物學與大健康產業）、材料（新材料、工程材料）等基礎研究的交叉融合有望持續催生新技術的出現。對這些基礎科學進行超前的資源布局，有助于下一階段顛覆性技術的培育和產出。2019年7月，美國防部發布《國防部數字現代化戰略》，再次為聯合信息環境（JIE）轉型提供了頂層指導。基于潛在顛覆性技術的判斷方法，從戰略安全、國家政策和產業發展的角度甄別出電子信息領域應瞄準的潛在顛覆性技術。

2.2.1 第五代移動通信（5G）

美國防部國防創新委員會的《5G生態系統：對美國國防部的風險與機遇》報告將中國、韓國、美國和日本劃為5G技術領域的第一梯隊，英國、德國、法國則為第二梯隊。國際電信聯盟（ITU）為5G定位了增強移動寬帶（eMBB）、海量機器類通信（mMTC）、超可靠低時延通信（uRLLC）三大應用場景。該技術數據傳輸速率高且時延低，平均傳輸速度可達1Gbps；同時大幅降低通信能耗，幫助低功率電池續航時間提高10倍以上，極大推動智能化武器裝備的廣泛運用；同時，5G通信技術支持廣域大容量的高速移動終端，實現每平方公里600萬個設備的接入。近期，我國工信部正式向中國電信、中國移動、中國聯通和中國廣電發放5G商用牌照，致力于提高網絡質量與服務水平。

2.2.2 量子信息

2018年6月，美國眾議院科學委員會高票通過《國家量子倡議法案》，全力推動量子科學發展；三個月后，谷歌、微軟、洛馬、IBM、AT&T、高盛等硅谷高科技企業參加了政府舉辦的量子峰會，并發布國家量子戰略。量子信息技術是量子物理與信息技術相結合的戰略性前沿科技，建構于顛覆性的量子物理基礎理論之上，主要包括量子通信、量子計算、量子探測等領域。量子信息技術在確保信息安全、提高運算速度和探測精度等方面具有較大影響。國內浙江大學、中科院物理所等機構聯合開發出具有20個超導量子比特的芯片，還實現了全局糾纏，刷新固態量子器件中生成糾纏態中量子比特數目的世界紀錄。

2.2.3 人工智能（AI）

2019年2月，美國《國防部人工智能戰略》提出積累機器學習必備的海量數據，夯實數據分析和先進計算等基礎技術優勢，作為焦點的聯合人工智能中心（JAIC）將提高在智能技術交付方面的緊迫性與敏捷性。人工智能主要分為基礎設施層、技術研發層和應用層。基礎層面主要包括計算硬件（AI芯片）和數據（數據采集、標注和分析）；技術層面包括算法理論（機器學習算法、類腦算法）、開發平臺（基礎開源框架、技術開放平臺）和應用技術（計算機視覺、自然語言理解和人機交互）；應用層面包括系統（智能交通、智能物流、智能制造等）和裝備（無人機、無人車、穿戴式設備等）。2018年底，工信部印發《新一代人工智能產業創新重點任務揭榜工作方案》，各省紛紛出臺專項政策，重點部署人工智能產業。

2.2.4 云計算

21世紀初期，云計算就被視為美國聯合信息環境（JIE）的關鍵技術。2019年2月公開發布的新《國防部云戰略》，總結了當前信息系統所面臨的諸多挑戰，推動國防部采辦商業云服務，充分利用“通用云”、“專用云”及多個商業云提供商所帶來的優勢，實現快速決策和實施打擊的能力。云計算模式的重點是將各類資源作為服務提供給用戶，主要包括基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和應用即服務（SaaS）。作為國內現有最大規模的智能公共系統，阿里云ET城市大腦承載著對城市全局分析的任務；百度智能云已發布超過130款產品和近40個解決方案，助力各行業實現信息化轉型。

3 顛覆性技術的培育機制

當前，世界新一輪顛覆性技術發展十分活躍，主要國家紛紛瞄準時代的契機，從政府、智庫到企業層面，相繼發布推動技術創新和促進產業發展的政策措施與研究規劃，搶占科技制高點和市場先機。一些預研機構已經形成了突破常規的創新管理機制，有力保障了顛覆性技術研發的順利運行。在基礎研究和應用研究之間架起一座橋梁，能夠有力推動基礎科學向應用實踐的高效轉化，為我國培育出多方需求對接、優質資源共享、軍地協同合作的顛覆性技術體系提供了十分重要的實踐機制。

3.1 注重問題頂層設計

借鑒美國、俄羅斯有關預研究機構的管理經驗，越是涉及顛覆性技術的任務目標、進行大范圍的資源整合，就越需要在頂層設計方面采取靈活的、具有競爭力的管理方式，建立允許失敗、寬容試錯的文化氛圍。在進行組織頂層設計時應注重突破繁瑣體制的障礙，可以采用扁平化的項目經理負責模式。在項目實施過程中統籌協調人力、財力、物力等科技資源，建立全面、科學、規范的技術分析遴選制度，將可能的目標需求與固有技術基礎納入評價指標體系內，促進科研機構、工業界、高等院校及國家非營利機構的共同合作。

3.2 甄選頂尖技術人才

發展顛覆性技術需要專門機構捕獲人才資源，借助專家團隊把握發展機遇。顛覆性技術項目一般具有前瞻性和超前性，高度依賴個人水平和綜合素質，極少數具有天賦者才有希望順利攻克。在技術突破的同時，頂尖技術人才就市場對科技的需求也有敏銳嗅覺。應賦予技術人才更為充分的自主權，最大限度地激發科學家的探索精神，發揮創新人才的預見性和聰明才智。同時，配套知識產權、合同管理、金融風控等人員共同組成支撐團隊，為技術研發和產品開發全流程提供一攬子解決方案，進一步在多輪切磋與會談中識別更多技術人才，有效達成共識。

3.3 加強成果轉化應用

識別顛覆性技術的最終目的不是停留在科研成果層面，而力爭尋求轉化為具備經濟價值的創新產品。在向軍地企業技術轉移的過程中，政府應給予一丁的政策扶持，施加財政補貼、貸款及稅收優惠。“科學—技術—市場”在今天的演進周期大為縮短，基礎研究、應用研究和技術開發的邊界模糊，成果轉化也應更加迅捷。市場轉化對接平臺能夠將最廣泛的科技資源和資本力量結合起來，通過集群優勢大幅提高顛覆性效應，使科研技術數據得到最廣泛的分享與傳播。