基于區塊鏈的國家實驗室技術轉移管理研究

馮偉波，徐作圣，周 源，周 羽

（1.清華大學公共管理學院，北京 100084；2.臺灣交通大學科技管理研究所，臺灣新竹 30010；3.清華大學中國工程科技發展戰略研究院，北京 100084）

國家實驗室對于提升一個國家的創新能力與科技發展水平有著重要的意義。在當前形勢下，我國正大力推進國家實驗室的建設，而國家實驗室的技術轉移活動正是國家實驗室發揮其核心科技創新作用的關鍵渠道。根據美歐等國家（地區）的國家實驗室建設經驗，國家實驗室的技術一般或借助專門的技術轉移部門，或借助商業孵化和科研基礎設施的開放共享得到轉移，然而在實踐過程中，這種特定主體的技術轉移活動依然存在著傳統中心化技術轉移模式下存在的各種難題，例如信任問題和信息不對稱等，這些問題都有待通過新興技術的識別與應用來輔助解決［1］，同時也亟待新型管理模式的嘗試構建。近年來，區塊鏈技術開始在全球盛行，被廣泛應用于各個領域，其去中心化特性使得新的管理范式成為潛在的可能，特別是在國家實驗室的管理上，區塊鏈技術的安全性、運行可靠性都能夠有效應對國家實驗室技術轉移過程中的痛點。本文將從國家實驗室技術轉移管理領域著手，探討區塊鏈技術可能帶來的優勢，同時分析引入區塊鏈后的技術轉移管理架構，以期彌補現有的空白并作為國家實驗室理論創新的一部分，為今后國家實驗室的建設和區塊鏈技術的實際應用提供一種新的思路和模式。

1 國家實驗室技術轉移管理所面臨的問題及現實需求

國家實驗室自從誕生以來，一直被看作是公有領域科研機構的典型代表，同時也是國家創新體系中的主要創新源泉。國家實驗室的技術轉移活動一直以來對國家的科技發展與相關產業建設有著重大的影響。對此，我們有必要對國家實驗室進行技術轉移活動的現狀進行詳細地介紹和探討。

作為參照，在大學中，承擔技術轉移活動的機構一般以技術轉移辦公室（TTO）的形式出現［2］，而對于國家實驗室而言，其科研導向性質和跨領域多學科交叉的特性使得其技術轉移管理體系架構上應該區別于大學和其他科研機構［3］。美國1980 年頒布的《史蒂文森-懷勒技術創新法》（Stevenson-Wydler Technology Innovation Act）同樣規定了受聯邦政府資助的國家實驗室在最大化商業利用其技術成果上的義務，對此，美國的國家實驗室也相繼仿照大學成立了對應的技術轉移部門和平臺，例如阿貢國家實驗室的技術商業化與合作部門，以及勞倫斯伯克利國家實驗室的技術轉移與知識產權管理部門等等［4］。這些機構的成立，標志著國家實驗室在技術轉移活動上的主觀驅動開始顯現。

除此之外，國家實驗室中大型科研基礎設施的對外開放共享活動（在美國的眾多國家實驗室中以用戶設施的形式存在），亦可以被視為實驗室進行技術催化、產生與轉移的渠道和平臺，外部機構與個人通過申請使用國家實驗室的科研基礎設施，與實驗室內部資源（包含人才、技術和設備）進行充分接觸，因此伴隨著大量的技術和知識的交換。科研基礎設施的開放共享平臺作為技術轉移的重要場所，在此發揮的功能不僅僅是幫助技術轉移與擴散，同時也伴隨著對科研成果的評估、對科研資源配置優化乃至最后的對技術成果進行實際應用轉化的行為［5］。

國家實驗室技術轉移的另外一種形式表現為實驗室科技園區的設立。新興技術型公司（new technology-based firms, NTBFs）通常依賴于科技園區為其提供公司初創所需的人員、資金、技術、場地、設備等［6］；更多的，科技園區在產業孵化過程中還為新興技術型公司提供法律法規支持、潛在合作伙伴搜尋、技術評估、市場推廣等服務。科技園區在科研和產業界間起著重要的聯絡作用，是國家實驗室進行技術轉移的典型手段之一。

盡管國家實驗室的技術轉移活動表現形式多樣，但其整體上依然體現了國家實驗室的大體量、研發集中等特點。以此為前提，國內外都相當重視對國家實驗室或類似機構技術轉移活動的管理。但是在目前，我國國家實驗室的技術轉移管理依然面臨著諸多待解決的問題，這對我國未來國家實驗室的建設形成了一定的挑戰。這些問題主要體現在：

（1）技術轉移活動天然存在信息不對稱的弊病。國家實驗室的技術轉移活動有著其自身的獨特性。相對于其他科技創新主體例如高校和企業來說，國家實驗室更加遠離市場，難以受到市場競爭的影響［7］。因此，國家實驗室的技術在面向外部機構和市場轉移的時候缺少有效、穩健的渠道，這使得國家實驗室在結構上更加封閉，同時外界也難以找到有效的途徑去了解國家實驗室的技術儲備，從而難以形成對應的需求。作為參考，美國國家實驗室有著長時期的技術轉移經歷，使得在當前其技術轉移活動呈現多渠道的趨勢，例如其技術轉移包含了專利轉讓、產業孵化與合作研發等多種形式。

（2）技術轉移與成果轉化缺乏有效的激勵機制和利益分配制度。和國外一樣，我國未來國家實驗室的主要任務依然是基礎科學研究與應用，但在我國科研環境下，國家實驗室的技術轉移任務缺少一定的外部規制（由于戰略使命定位以及公有領域科研的政府資助的特性，國家實驗室的技術轉移活動或其他公共治理行為對國家科技政策規制上的波動和法律法規的變更較為敏感［8-9］），國家實驗室的科研成果以及其他資源的市場化、產業化壓力相對較少，實驗室人員也缺乏足夠的動力，技術轉移不活躍。

（3）技術轉移鏈條的公開透明和可溯源需求得不到保障，且難以兼顧信息記錄的安全性問題。我國現有的科研機構在進行技術轉移與成果轉化時，多以碎片化、分散的形式進行，轉移與轉化流程被繁冗的服務鏈條所掩蓋，無法精確地追蹤每一條被轉移的技術的狀態（包括所有權等內容）；同時，在對外開放上，實驗室技術轉移的管理也有待建立有效的公示和查詢機制。

（4）技術轉移平臺發展不完善，對技術轉移的支撐服務作用不明顯［10］。目前我國國家級實驗室或類似科研機構的技術轉移活動，通常需要轉移主體與其轉移對象直接接觸、溝通和洽談，以一事一議的形式進行，欠缺專門的、功能齊全的技術轉移部門和中介平臺，同時以科研設施平臺進行的隱性的技術轉移也暫未形成健全的機制。

（5）技術轉移的參與者來源單一。目前我國公有領域科研機構的技術轉移依然多數發生于某一個特定的單位，還沒有形成多個轉移主體共同合作的情形，同時技術轉移的對象也以單一的機構為主。相比之下，美國國家實驗室的技術轉移活動近年來開始出現多方參與的形式，從以往簡單的一對一單線轉移發展成多個創新主體同時參與的形式，并有形成技術轉移網絡的趨勢［11-12］。

（6）技術轉移的共享機制存在一定的缺失。國家實驗室的研發實驗數據也是技術轉移的重要載體之一，然而現階段我國國家實驗室數據的管理缺乏一個高效的共享機制，這意味著相當一部分科研產出沒有得到很好地利用。

2 區塊鏈技術帶來的優勢與應用潛力

自從Nakamoto［13］于2008 年借助比特幣提出“區塊鏈”的概念以后，區塊鏈技術作為一種新興技術已經在金融服務、智能制造、社會公益、醫療健康、供應鏈管理等多個領域得到了應用［14］。本質上，區塊鏈是一種使用鏈式存儲結構的分布式數據庫。在區塊鏈中，數據（例如交易信息）被寫入一個個區塊，各區塊內除了包含大量業務數據的區塊體（body）以外，還專門劃分了區塊頭（head），用于存儲時間戳、上一個區塊信息（地址、Hash 值）以及當前區塊的Hash 值與Merkle 樹等關鍵值。這種基于Hash 算法的鏈式結構保證了任何存入的數據都能夠被追溯到任意歷史狀態。此外，區塊鏈在數據的寫入方式上運用非對稱加密算法，即用戶需使用“公鑰”（公開用戶賬號）和“私鑰”（保密，與公鑰匹配）來對所需傳遞的信息進行加密和解密，從而確保了信息難以被偽造。在數據的傳播上，區塊鏈由于采用了去中心化的點對點網絡，需要通過特定的共識機制，例如工作量證明（PoW）、權益證明（PoS）和委任權益證明（DPoS）等，來同步所有節點上的區塊和數據，這種機制使得得數據一經寫入區塊鏈則無法被篡改（或需花費極大的資源作為代價）。

區塊鏈依照去中心化的程度不同又可以分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈等。其中，公有鏈擁有最低的準入門檻和最高的去中心化程度，適用于數字貨幣以及其他公開場景；而聯盟鏈和私有鏈則對應于多中心化或中心化的情形，擁有一定的準入門檻，適用于某個行業乃至某個組織內部的區塊鏈應用，是本文所討論的基礎。

從宏觀角度看，區塊鏈的發展經歷了一個從最初的比特幣和加密數字貨幣的應用到后來的以智能合約、可編程環境為主的區塊鏈2.0，再到未來的更多應用場景、以多中心化（distributed multiplecentered, MCD）區塊鏈為主的區塊鏈3.0 時代的過程，區塊鏈技術勢必將會在產業滲透、技術融合和標準規范的制定上扮演越來越重要的角色，并受到更多的重視［15］。在國家實驗室技術轉移這個特定的場景下，區塊鏈技術的優勢能夠很好地針對上文提到的需求和難點，因而有著廣闊的潛在適用前景。這體現在：

（1）技術轉移活動的成功運行必須依托于精確及可靠的技術與市場信息，對此，國家實驗室可以通過建立完善的技術轉移管理體系和技術轉移平臺來彌補技術轉移活動中“橋接功能”的缺失，而在引入區塊鏈技術的條件下，技術轉移平臺能充分利用區塊鏈中的數據存儲、檢索、分類功能，順利地為參與技術轉移的雙方識別潛在的合作對象，為雙方提供盡可能多的合作信息，從而消除市場上的信息不對稱性。

（2）區塊鏈2.0 中的智能合約將使得技術轉移活動中的交易屬性得到進一步增強，同時減少了交易成本。智能合約的應用，將使得技術轉移活動附帶有良好的獎勵機制，這將促進國家實驗室人員自發形成技術轉移乃至技術商業化的個體積極性，在一定程度上使得國家實驗室能夠避免外部環境變化的直接影響。

（3）區塊鏈技術的可溯源性使得國家實驗室技術轉移的運作得以更加透明、安全地進行。區塊鏈的鏈式存儲結構以及時間戳屬性，保證了每一項技術轉移記錄都能被追蹤到具體的流轉細節、權責歸屬等，同時，其特有的共識機制也使得這些信息難以被篡改和偽造，因此最大程度地保障了技術轉移管理體系的信息記錄安全；此外，區塊鏈技術中的非對稱加密技術可以實現用戶匿名，從而避免不必要的信息泄露。

（4）區 塊 鏈 服 務（blockchain as a service,BaaS）是區塊鏈技術下成熟的平臺解決方案，能夠滿足快速、經濟地搭建國家實驗室技術轉移平臺的要求。特別是對于國家實驗室來說，未來更有可能采用服務于特定群體的聯盟鏈來作為技術轉移平臺的實現方式，這與BaaS 的服務對象是吻合的。

（5）從開放共享和多方參與的角度看，區塊鏈技術的引入將會使得國家實驗室的公有資源得到進一步地開放化。國家實驗室技術和科研數據通過區塊鏈的數據庫的存儲后，利用聯盟鏈的方式，可以更加順暢地吸引其他創新主體如高校、企業、研究所等參與到以國家實驗室為核心的開放式創新系統中來，形成創新網絡，從而達到更加高效的創新效率。

（6）區塊鏈數據庫天生作為一個分布式系統，其共識機制也保證了每一個參與使用技術轉移平臺的成員都能夠擁有數據庫中所許可的數字化信息；另一方面，區塊鏈中的跨鏈技術帶來了信息的可擴展性，是技術轉移平臺更進一步實現其開放共享機制的先行條件。

綜上所述，將區塊鏈技術運用于國家實驗室的技術轉移管理體系的架構中，將是我們在解決當前所面臨問題時的天然選擇和必然趨勢。

3 討論與建議：未來的管理架構

區塊鏈技術的各項優勢很好地匹配了國家實驗室在技術轉移與成果轉化方面所面臨的問題，從而可能作為一項解決方案嵌入到國家實驗室技術轉移的管理中去。而從開放式創新的角度看，網絡化模式的創新（network-centric open innovation）是國家實驗室技術轉移未來發展的重要方向，是以國家實驗室為主要創新主體的國家創新生態系統的主要特性。國家實驗室作為創新網絡中的創新協同主體機構，將更注重于使用技術開放共享的方式進行技術轉移和擴散［16］，而區塊鏈的去中心化特性和分布式結構能夠正好滿足這一需求，自然成為國家實驗室建設的軟件基礎設施。因此，我們提出基于區塊鏈技術的國家實驗室技術轉移管理體系的可能架構（見圖1），以期為未來的實施方案提供參考價值。

圖1 基于區塊鏈技術的國家實驗室技術轉移管理體系架構

基于區塊鏈技術的國家實驗室技術轉移管理體系的主要功能在于，面向國家實驗室技術系統，對國家實驗室基礎科研知識和前沿技術進行搜索、整理、詳細清單歸類，并最終投遞給客戶。國家實驗室技術系統包含了科技人才、專利、科研成果產出、用戶設施、科研數據等一系列可能參與技術轉移的資源。利用區塊鏈技術去中心化或多中心化的特性，構建不依賴于某一特定實驗室的、普適的技術轉移管理架構成為可能。在這種管理架構的服務下，國家實驗室技術系統通過區塊鏈可以實現技術的智能化歸類整理。具體的，基于區塊鏈技術，國家實驗室技術轉移管理架構主要從如下3 個方面實現對國家實驗室技術轉移活動的服務：

（1）技術中介與策展（technology intermediation and curation）為核心作用，目的在于對國家實驗室的技術研發、商業衍生、資金流轉與知識產權管理等活動進行編碼、存儲、管理。具體而言，在國家實驗室的技術研發過程中，技術轉移管理體系以類似技術交易的機制，通過對技術載體、研發產出、技術演變過程和市場外部需求的跟蹤與分類，實現對技術研發的全方位管理。同樣的，基于區塊鏈技術的技術轉移管理體系在對國家實驗室財務支持、知識產權交易以及商業衍生的管理過程中，也會需要構建相應的交易系統或智能合約機制，在體現技術轉移管理體系的公開性的同時，保證平臺數據庫中信息的不可篡改以及可追蹤性。

（2）規劃與設計。基于區塊鏈技術的技術轉移管理體系同時提供國家實驗室技術轉移過程中的技術流轉規劃與產品設計服務，這種輔助性的功能使得技術轉移管理體系能夠系統集成技術轉移中包括技術策展與科技成果轉化的整個流程；技術轉移規劃與設計的產出同樣借助Hash 函數和Merkle 樹結構，在寫入關鍵信息與時間戳之后，以分布式的形式存儲于系統的區塊鏈數據庫中，并提供可溯源的查詢接口。

（3）信息支撐平臺與數據庫。作為區塊鏈架構的數據層，數據庫是整個技術轉移管理體系的核心組成部分，負責處理國家實驗室在科研活動中所需存儲的大量底層數據，包括知識產權、財務信息、人力資源與技能、技術分類以及科研實驗數據等，因此可以分為核心技術數據庫、技術外圍數據庫、科研實驗數據庫、技術合作伙伴數據庫，以及知識產權數據庫等。這些數據以數據區塊的形式通過鏈式結構寫入區塊鏈中，并被加入時間戳，形成區塊鏈架構的基礎數據層，最終為國家實驗室的技術轉移活動提供了信息支撐作用。從整體上看，信息支撐平臺以數據交互、網絡傳播與驗證、軟件應用3個不同層次進行架構，是國家實驗室技術轉移管理體系的重要基礎之一。需要注意到的是，區塊鏈技術的去中心化特點，保證了數據庫的易維護性和透明度，從而在技術層面免除了技術轉移活動中“黑箱”操作的可能性。

最后，從宏觀層面上看，國家實驗室構建基于區塊鏈技術的技術轉移管理體系離不開特定的支撐人員的維護與管理，同時依賴于支撐人員對實驗室發展戰略目標與遠景的實施，支撐人員通過軟件應用層（交互式用戶界面），依照具體規劃和需求對平臺所提供的服務和功能進行調整。

4 總結與展望

區塊鏈技術作為新興的底層技術，其在管理模式上有別于傳統的技術創新，同時多樣的區塊鏈應用形式也為創新實踐活動帶來了新的機遇。對于國家實驗室或類似的國家級科研機構的技術轉移活動而言，區塊鏈技術有可能成為解決當前所面臨的難題、彌補現有缺陷的一種選擇。構建基于區塊鏈技術的國家實驗室技術轉移管理體系，將有助于技術轉移過程中的各個環節得到充分整合，形成一個安全、透明、可溯源、網絡化的國家實驗室技術轉移平臺。在未來，隨著技術的完善和適用場景的成熟，區塊鏈技術的應用將有望助力我國國家實驗室的技術轉移，為將來國家實驗室更好地發揮其科技創新樞紐作用提供支持。