國內石墨烯技術轉化平臺介入階段和方式探析
——以上海石墨烯產業技術功能型平臺為例

程 曦

（中國科學技術大學公共事務學院/科學傳播研究與發展中心，安徽合肥 230026）

1 研究背景

發明（invention）和創新（innovation）不同，發明是指發現一種新的存在，主要誕生于實驗室或工作室；而創新是指第一次使用發明，主要發生于市場中，因此只有經歷并完成商業化階段的發明才可以稱之為創新［1-2］，同時這也是技術和產品之間的區別。技術不具備產品的商業價值，因此需要通過技術轉化而成產品，應用于市場中。技術轉化被看作是許多國家創新戰略的核心，也是經濟增長的驅動力和創造創新的方式［3-4］。技術轉化平臺形式較多，如技術轉化局（technology transfer offices）、大學孵化器（university incubators）和合作研究中心（collaborative research centres)等，多由大學操控［5］。政府引導的技術轉化中心也占據重要位置，尤其在我國，扮演學術機構與產業市場中間的協調者。

政府引導的技術轉化中心傾向于對未來經濟社會全局和長遠發展具有重大引領作用的關鍵技術和重要需求上的培育，尤其是新興技術，在我國稱之為戰略性新興產業。石墨烯在2016年11月我國國務院印發的《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》中被列入戰略性新興產業。我國在石墨烯研究領域正與發達國家同處于起跑階段，擁有在全球石墨烯及其應用領域占領產業發展高地的難得機遇，也正處在產業化瓶頸期和關鍵期，因此積極嘗試不同方法來突破這個關口，包括技術轉化和產業培育平臺，目前各地正形成石墨烯技術轉化平臺建設之潮，而上海石墨烯產業技術功能型平臺便是早期代表。上海市作為國內第一個綜合性國家科學中心，于2016年4月對外正式公布《上海系統推進全面創新改革試驗加快建設具有全球影響力的科技創新中心方案》，提到要建設關鍵共性技術研發和轉化平臺，支撐戰略性新興產業實現跨越式發展，成為上海科創中心“四梁八柱”的重要組成部分，而上海石墨烯產業技術功能型平臺（以下簡稱上海石墨烯產業技術平臺或產業技術平臺）便是其中之一。上海市石墨烯科技資源豐富，同時新材料產業又是標桿產業，下游產業市場需求迫切，但是從科研品到商品需要經歷的中試階段培育較為薄弱［6］，并且也尚未有專業的石墨烯中試平臺，于是為突破石墨烯技術產業化的“最后一公里”，上海石墨烯產業技術平臺應運而生。上海石墨烯產業技術平臺籌建于2014年，正式成立于2015年年底，采取政府引導和市場化運作的運營模式。2018年9月至10月期間，本研究項目組對上海石墨烯產業技術平臺進行文獻和實地調研，截至調研時該平臺已分批與7家科研機構或高校進行項目合作，還與30家以上企業進行技術對接和技術服務，促進了上海市石墨烯產業化進程。

目前國內外尚無對石墨烯領域內技術轉化平臺的專門案例研究。國外有關技術轉化平臺研究較多聚焦于大學內，例如Baglieri等［7］通過對美國60所大學的技術轉化平臺調研，總結出4種大學技術轉化商業模式；O‘kane等［8］對愛爾蘭、新西蘭和美國的22所大學技術轉化局進行分析后發現，其通過身份一致性和操控性形成了雙重身份——科學和商業。還有一些學者對具體的技術轉化活動或項目進行分析，如Han等［4］對韓國技術轉化推動行動（Technology Transfer Promotion Act）進行案例分析；Ho等［9］分析了新加坡技術轉化項目“醒來”計劃（GET UP：the growing enterprises through technology upgrading initiative）在對公共部門研究結果進行產業化放大上的作用。國內對于技術轉化中心的刻畫注重于國（境）內外機構對比，如，陳俐等［10］概括了英國推進科技成果產業化的兩大措施和促進科技成果轉移轉化的三大路徑；吳金希等［11］剖析我國臺灣工業技術研究院(ITRI)科技成果轉化中技術選擇、技術開發、技術應用；王明等［12］對美國加州納米技術研究院的分析認為，其成功的原因是“官產學研”相結合，而創新的基礎在于各個主體可以合理分工、各就其位。同時也有案例方面的研究，如，李士等［13］對國家納米科學中心蘇州工業園區和北京懷柔產業園區在納米產業培育上的人才培養、機構合作和協同發展方面進行調研；何繼江等［14］對深圳清華大學研究院作為典型案例進行研究，認為技術能力的商業開發是科技與經濟結合的新模式。

本研究以上海石墨烯產業技術平臺為案例，分析其在科研機構或高校科技成果轉化過程中的介入階段和促進方式，討論其在當前國內石墨烯產業化較為突出的問題上發揮的作用以及對轉化技術所包含價值帶來的影響，以對石墨烯產業化瓶頸期問題的討論提供一定的參考，并根據當前產業技術平臺的服務介入階段，思考其未來服務的前移性和延申性。上海石墨烯產業技術平臺案例的選擇可以作為窗口了解國內石墨烯技術轉化和產業培育方式，并對當前國內石墨烯領域及其他前沿領域建設技術轉化和孵化平臺的風潮提供一定的參考借鑒。

2 上海石墨烯產業技術平臺的技術轉化過程

上海石墨烯產業技術平臺主要服務于兩類機構——科研機構或高校、企業。大部分企業與產業技術平臺合作出于問題導向，尋求其對于某些特定問題的解決，與科研機構或高校與產業技術平臺合作尋求技術轉化的出發點不同；同時，企業并不像科研機構或高校具有進入標準，不需要技術成熟且完成實驗室制備，因此與平臺的合作流程較為不固定，而且內容更加多樣性，例如技術問題解決、產品樣品檢測等。為了更清晰地理解產業技術平臺在技術轉化上功能的發揮，本研究主要聚焦于科研機構或高校與平臺之間的合作。

關于產業技術平臺介入階段的探討，需先了解技術轉化流程。Audretsch等［15］認為技術轉化是一個“知識→技術→創新”的過程。Roberts［1］則將創新看作是一個過程，需要經歷“知識→概念→樣品→制作→擴散→使用”階段，其中知識被視作創新線性順序中的前沿階段，主要指基礎理論，但多誕生于科研機構，距離技術轉化較遠，所以知識階段不納入技術轉化流程中。本文研究技術轉化流程從概念開始討論，因為Roberts［1］認為概念是基于最終的應用而對已有的知識進行加工而成，也是發明階段的重要產物，因此其已融入應用，距離技術轉化較近，并且是技術形成的來源。概念之后的創新流程為技術→產品→下游產品應用。根據上海石墨烯產業技術平臺相關負責人介紹，進入平臺的科研機構項目多數是以技術的形式。產品區分于技術在于是否可以商業化。Chandy等［16］認為技術轉化是將一個既定概念（given idea）轉化成新出商品（launched product）的能力，因此產品成為被賦予商業價值的技術。石墨烯被我國工信部列為關鍵基礎材料和零部件1），其產品中的更多價值需在下游產品應用中體現，例如石墨烯柔性透明導電膜已是產品，但是其導電性能和透光性能需安裝至觸摸屏中才可體現并給消費者帶來功用，因此將技術轉化的最后一個階段設為下游產品應用。如圖1所示，雖然創新過程不是線性，但是為了更加清晰地展現產業技術平臺在技術轉化過程中的作用，則以線性流程展示。

圖1 上海石墨烯產業技術功能型平臺的技術轉化過程

3 上海石墨烯產業技術平臺服務的介入階段和方式

由于產業技術平臺對科研機構或高校進駐具有技術成熟性要求，絕大部分的平臺都要求完成實驗室制備，所以平臺主要從“技術→產品”階段開始介入。而前期的“概念→技術”階段屬于實驗室階段2），主要是石墨烯制備，包括關鍵性技術的突破、產品樣品的形成、實驗室制備等，主要在申請機構內進行，這也是國內當前許多企業的主營業務，且以中小企業占多數，依創新而立。

“技術→產品”階段，產業技術平臺主要幫助項目完成中試，為項目方提供所需的設備、廠房、人力等資源要素，同時注意參考項目方的具體需求，尤其是否需要外界技術專家的協助，保證其開展項目的自由性。產業技術平臺提供的設備為實驗室不具備且領先的上百千克級生產設備和測試設備；技術人員在項目合作期間借調至項目組，進駐前由項目方進行針對性培訓，注意保護轉化項目的技術保密性，合作結束與項目組簽訂保密協議。產業技術平臺充分保障項目方的自由性和隱私性，服務時間視不同項目而定，也是其功能靈活性的展現。

而“產品→應用”則為石墨烯應用階段，主要以國營企業和大型民營企業為主，尤其是終端產品應用，但由于石墨烯具有前沿新材料的不成熟性和不穩定性，作為中間產品應用至下游產品后可能會帶來“1+1＞2”的損失，風險較大，因此僅有少數國有企業或者大型民營企業愿意嘗試將其應用至自身產品中，這便形成制備和應用企業數量的較大反差。這也是當前石墨烯產業化進程中所遇到的突出問題之一，即供大于求，會造成許多從事石墨烯制備的企業虧損和資源浪費，而且多數是抗壓能力較弱的中小型企業，因此會扼殺許多石墨烯企業的積極性，造成產業發展的惡性循環。科研機構或高校由于自身關系網和公信力的限制，絕大多數愿意通過產業技術平臺尋求下游產品市場，還因為平臺具有以下幾方面的優勢：首先，平臺由政府引導，而政府的公信力相較于其他類型機構較高［17］，因此大型企業更愿意與政府合作；其次，項目通過平臺相比重新聯系其他服務機構尋找下游市場的效率更高，同時在熟悉度上也占據優勢；最后，平臺與應用類企業合作渠道較多，其中與許多應用企業隸屬于中國石墨烯產業技術創新聯盟，聯盟為其提供較多合作資源。此外，產業技術平臺的產業技術委員會（以下簡稱平臺產業技術委員會）評審的項目中有來自應用企業的項目，部分項目在遴選階段便可以與平臺建立合作關系；還有部分項目是高校或科研機構與其已建立合作的企業共同申請。這也證明了與學術和產業活動者接近是技術轉化成功的前提條件［5］。產業技術平臺與部分大型企業合作項目入選政府主導的石墨烯示范應用工程，主要針對的便是石墨烯產品在部分下游產品中的應用；平臺自身也愿意幫助項目尋找下游市場，因為其作為政府引導建設的平臺，具有公益性和非營利性，投入的回報主要體現在技術轉為產品并進入市場后的銷售比例提成或孵化公司入股。產業技術平臺先將中試完成的產品送至部分下游應用企業進行產品應用試驗，然后與項目方共同針對應用環境中出現的問題進行技術改進；同時下游應用企業也會向平臺提出需求，平臺依此招募項目組并請企業人員參與評估遴選，監督技術轉化過程，實現無縫對接。產業技術平臺雖有政府背景，但是有時也需借助政府的力量調動市場資源，并且利用國家出臺的《關于開展重點新材料首批次應用保險補償機制試點工作的通知》以及推廣示范應用等相關優惠政策，建立與大型企業之間的合作關系。

進入下游產品應用的石墨烯才能實現真正意義的量產，進而達到產業化，所以打通石墨烯制備與石墨烯應用的通途，對于國內石墨烯產業發展具有重要意義，也是產業技術平臺在其中所發揮的作用。目前小部分項目組不通過產業技術平臺渠道聯系下游市場，完成產品階段后與平臺終止合作，或者先通過平臺孵化公司，再選擇是否與其繼續合作尋找下游產品市場，因此技術轉化完成后項目方具有多種選擇，也形成了平臺內技術轉化的4種模式（如圖2）。

圖2 上海石墨烯產業技術功能型平臺技術轉化的4種模式

以在產業技術平臺中進行技術轉化并致力于制造的石墨烯電池為例，其產品發展流程如圖3所示。因為當前還未形成真正的石墨烯電池，只能完成組成材料——石墨烯導電劑或電極材料的制備，但是科研機構或高校申報平臺項目需要具有一定的技術成熟度，所以平臺在石墨烯粉體制備成石墨烯導電劑或石墨烯電極材料完成實驗室制備技術時開始介入，幫助其完成石墨烯電池組成材料的中試。出于性能不穩定、批量生產條件未達標、應用環境未融入等因素，石墨烯導電劑或電極材料還無法作為實際產品應用于下游市場，因此需要在產業技術平臺中完善性能，但石墨烯電池依舊是努力的方向。通過中試后，石墨烯導電劑或電極材料成為可以應用于下游市場的產品，產業技術平臺推進其進入下游電池制備企業，有時部分企業也會直接聯系平臺尋求部分產品試用，如果效果滿意則會根據自身電池配方體系進行導電劑或電池材料的定制化制備，進而進入下游應用。截至調研時，產業技術平臺在“石墨烯粉體→石墨烯導電劑或石墨烯電極材料”后期開始介入，即完成實驗室制備，并為其與下游石墨烯電池制備廠商建立聯系開發石墨烯電池提供技術和產業培育平臺，促進石墨烯電池的形成。

圖3 石墨烯電池技術轉化流程

4 產業技術平臺服務的介入階段和方式對技術雙重價值的影響

產業技術平臺在科技成果轉化服務過程中的介入階段和方式，對技術的技術價值和商業價值產生了影響。Lichtenthaler［18］認為一個機構吸收外部知識時需要從技術和市場上分別考慮，因此技術價值和商業價值成為衡量知識價值的表征。科研機構或高校的科研成果以尚未商業化的技術形式進入產業技術平臺，其源自于知識，因此其技術價值和商業價值成為平臺產業技術委員會遴選時注重的標準。對照技術的雙重價值標準，平臺產業技術委員會的30多位專家分成3類（截至2018年10月調研數據）：首先是來自高校或科研院所的技術類專家，把握技術價值以及潛在的技術問題，在項目遴選時必須具有技術能力去選擇合適技術用以吸收和應用至制備中［19］；其次是企業的工程師，評估項目技術商業化的可能性；最后是金融領域的投資類專家，評估項目技術的商業價值量級和投資風險，即技術成果轉變成商品的合理性［20］。平臺產業技術委員會吸收不同領域專家，讓其處于組織上的接近性，大大提高了不同領域之間合作的效率，例如企業專家在項目遴選同時解決了其所需技術問題［21］。

科研成果的技術價值和商業價值的比重在進行技術轉化時發生了變化，這也是產業技術平臺所發揮的作用。在“技術→產品”流程中，首先產業技術平臺在項目遴選時提供解決潛在技術問題的建議，以供項目組做技術改進，后期也會根據項目組需求派駐平臺技術人員或者外界專家提供技術協助，以穩定原有的技術價值；同時進入平臺后原本的實驗室成果需要中試放大，一些技術可能需依據應用環境的不同進一步調整。值得注意的是，上述這些過程不涉及關鍵技術的重組，因為進入產業技術平臺之前關鍵技術已成熟，平臺只是實現中試工藝的穩定并固化，而且部分項目組選擇獨立解決關鍵技術方面的問題，因此平臺并沒有放大原有的技術價值，只是起穩固作用。剛進入產業技術平臺的技術成果由于距離商業化較遠，所以其商業價值較為隱藏（圖4中用虛線表示），通過平臺轉化后成為可以進入市場流通和市場應用的產品，并計劃供應給看重其商業價值的下游客戶使用，此時技術成果的商業價值被放大并突顯，超越了技術價值而成為主要賣點。在“產品→下游產品應用”階段，產業技術平臺為項目組介紹下游市場以及提供孵化等相關服務，促進產品引入下游產品。不同技術可以應用至不同下游產品中，需依據應用產品的情況對原有技術進行調試，使其與下游產品中其他零部件更契合，但是依舊不觸及關鍵技術，因此在這一過程中，技術成果的技術價值依舊被穩固而無放大，但是其商業價值進入下游產品后可能在某系列產品中的作用能夠被發揮到極致。石墨烯產品可以與其他中間產品發揮出“1+1＞2”的效果，被眾多用戶感知，同時下游產品的應用促使其進入實際意義的量產，趨近于產業化，其商業價值得到前所未有的提升。因此在“產品→下游產品應用”階段，產業技術平臺所發揮的作用主要體現在技術成果的商業價值提升和突顯，使其進入產品階段后技術的商業價值比重超過技術價值，并不斷擴大領先優勢，但對技術價值影響作用有限。可以設想，如果產業技術平臺在“概念→技術”階段介入，或許對技術價值產生較大影響。

圖4 上海石墨烯產業技術功能型平臺服務的技術成果不同階段的價值變化

5 結論與思考：產業技術平臺服務介入階段能否前移？

5．1 結論

作為政府引導的技術轉化中心，上海石墨烯產業技術功能型平臺在上游機構技術具有一定成熟度時，即完成實驗室制備或中試后介入技術轉化過程，助推產品形成，并在下游市場推廣和應用，促進石墨烯產業化上下游連貫發展，打通從石墨烯制備到石墨烯應用的路徑。產業技術平臺不僅通過自身技術力量穩定和提升上游機構技術，也通過自身資源或聯系為其打開下游市場，以做到上游機構按市場所需生產，提高石墨烯產品的技術價值和商業價值。

5．2 思考

產業技術平臺對于科研機構或高校的科技成果轉化項目從技術已經成熟的技術階段后介入，截至調研時3項第一批項目的技術轉化已經全部完成，并對接下游企業和市場。產業技術平臺主要服務于上海市本地的石墨烯科研成果技術轉化，因為地理位置的接近性，可以實現面對面的交流并提升產業與研究機構合作的成功性［22］，但是該平臺現已將服務范圍拓展至長三角地區，未來可能也會拓展至其他地域。

產業技術平臺服務的價值不僅在緩解石墨烯制備與應用之間的巨大反差上，同時也提升和突顯了科技成果的技術商業價值，這與其遴選項目時所依據的標準有關。根據Bozeman等［23］提出的技術轉化有效性評估標準，產業技術平臺對項目遴選標準屬于市場影響（market impact）和經濟發展（economic development）相結合。市場影響指基于對需轉化的技術在企業銷售或利益影響上的考量；經濟發展指在技術轉化是否會帶來地區經濟發展上的考量。這種衡量標準可以讓技術轉化聚焦于技術的某項關鍵特征并且具有較高的利益回報，在較大程度上這種標準被認為是技術轉化效率評估的黃金標準［23］，但是也具有缺點，即忽視重要的公共研究部門以及非利益性技術的轉化，同時也要接受市場失敗規則，因為其評估幾乎建立在非現實性的假設基礎之上。產業技術平臺主要服務于具有市場前景的應用類技術，這與目前國內多數平臺相同，而研究類技術尤其是自由探索類基礎研究技術的生成缺乏此類合作的平臺，同時前沿的“知識→概念→技術”的技術生成階段平臺也并未涉及，這可以通過2017年12月我國工信部公布的《新材料技術成熟度等級劃分及定義》（如表1）來闡釋。表1共設3個階段和9個等級，而產業技術平臺所承接的工作主要屬于工程化階段，即4～6級技術成熟度對應的階段。根據產業技術平臺相關負責人介紹，其任務與上海市科技和產業領域主管部門在產業化培育中的目標形成區別并可銜接，貫穿整個技術產業化過程。表1中，1～3級屬于較為前沿的實驗室階段，以科學研究為其主要任務，并與圖1中“概念→技術”階段接近，其促進工作主要由上海市或各區科技領域主管部門主持；7～9級產業化階段接近于前文總結的“產品→下游產品應用”階段，以市場化為主要任務，其推進工作由上海市或各區產業領域主管部門主持；而中間的4～6級工程化階段在產業技術平臺接管前處于服務空白期，主要任務是通過技術轉化和技術應用將技術轉化為產品，從而與上海市科委和經信委實現上海市石墨烯領域技術成熟表中各等級服務全覆蓋，加快產業化進程。

表1 新材料技術成熟度等級劃分及定義

由于現在服務項目逐漸增多，產業技術平臺在部分項目例如高端應用領域所提供的服務開始在《新材料技術成熟度等級劃分及定義》表的階段內后移，涉及產業化階段中的等級7，即從“產品→下游產品應用”階段，雖然需在大型企業或者市場中進行，但是平臺為技術進入后續等級提供了合作渠道，服務范圍開始向后擴展。產業技術平臺負責人表示，未來可能針對部分項目考慮將服務范圍前移至“實驗室階段”，主要布局高端應用的技術研究，覆蓋技術成熟度更多級別和階段。目前國內有關石墨烯技術成果轉化，更多的做法是通過多種機構和產業技術服務平臺提供不同階段的服務，實現多渠道全覆蓋，較為前沿的實驗室階段主要通過各種項目資金來支持，而工程化階段通過近年來成立的石墨烯技術轉化平臺、創新中心、孵化基地等來推進，產業化階段則通過石墨烯國際創新大會、政府推介會、產業園或集聚等渠道來進入下游市場和企業。多種形式的推進加快了國內石墨烯產業化進程，但是這種“分割而治”的局面在一定程度上也降低了科技成果轉化效率。首先，如果能在同一產業技術服務平臺中獲得表1中所有等級的服務，申請方無需因為平臺的調整而重新準備申請材料，合作方也無需因為新的申請方重新組織評估工作；其次，同一產業技術服務平臺積累的熟悉度可以推進進程，因為合作雙方的組織背景相似，其互相理解也會加快［5］；最后，產業技術服務平臺可以依據最終目標——產業化，從最初成熟等級開始協調和提供不同階段所需的服務工作，避免在不同平臺依據不同階段目標接受冗余和脫軌的服務。產業技術服務平臺僅為了實現實驗化階段的服務工作布局區別于為實現產業化階段的服務，但是技術的最終目的是產業化，所以在同一平臺中依據實現9級成熟度而統一布局的效率高于不同平臺針對不同階段目標提供的服務，也節約了時間，這對于需要搶占時間先機的前沿技術來說最具有優勢。

要實現上述目標，目前尚存難度，而且產業技術服務全覆蓋平臺在國內石墨烯領域尚未出現。首先是風險較高。產業技術服務平臺在服務任何項目之前都需依據其現有狀態進行評估，如果從具有1級成熟度的技術開始接納，在評估時預知后期產業化的難度較大、可靠性也較低，尤其是前沿技術，各種因素的不確定性加劇了平臺服務的風險程度，但是愈往后技術成熟度越高，可預見性便越高。針對這一點，產業技術服務平臺可以對項目進行階段性考核，依據技術成熟度決定是否提供下一階段的服務或改變服務內容和量級；同時也需做好問題預警和解決方案規劃，設立保險機制以彌補損失；還需做好忍受失敗的心理轉化，因為前沿技術在早期失敗的概率更大。其次是目前不同產業化階段的執行功能普遍分屬于不同機構，協調時具有一定的難度。例如大學和研究機構是知識的主要來源，執行前沿實驗室階段的人員多屬于科研機構或高校，其與產業在技術轉化中最主要的挑戰便是兩者不同的制度邏輯［24］，因此在協調合作時與產業技術服務平臺存在專利分配、產權劃分等問題。對此，產業技術服務平臺可以與研究機構合作或獨立建設研究團隊，同時研究機構也可在其內部成立相關平臺，技術轉化機構應該如同邊界組織那樣管理學術和商業邏輯之間的混合區域［25］。例如英國的曼徹斯特大學成立了石墨烯啟用系統（Graphene Enabled System）以彌補學校科研成果與進入市場之間的空白，既為校內研究成果尋找買家，也讓市場需求前來尋找研究力量在此進行科學研究。最后是與當前石墨烯的發展進程有關。石墨烯雖說是前沿材料，但也經歷過了一段時間的積淀，其關鍵技術和基礎技術的實驗室階段研究已趨于飽和，較為明顯的反映便是近幾年該領域的論文增長趨于停止，這對于其他正在興起且實驗室階段尚未成熟的新興技術產業化促進平臺的成立具有一定的提示作用，但是不斷涌現的市場需求也會促使原有的關鍵技術不斷改進，實驗室階段的操作還存在空間。由于時間對于新興技術的重要性，各機構或企業為了搶占市場先機，盡力壓縮產業化所需時間，不再等待實驗室階段的完全成熟后再開啟后階段的工作，所以不同產業化階段可能在未成熟的情況下共同發展，形成同步發展局面，尤其是石墨烯領域［26］，這為實現技術所有成熟等級提供“一站式”服務的產業技術服務平臺提供了更加適用的語境。

注釋：

1）依據《工業“四基”發展目錄》（2016年版）。

2）依據《新材料技術成熟度等級劃分及定義》(2017年12月，工信部)。