基于智庫研究雙螺旋法的中國頁巖油科技創(chuàng)新治理體系構(gòu)建

■ 孫德強 許金華 潘教峰 王坤 張國生 李超

1 中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院 北京 100190

2 中國石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083

1 引言

2020 年，我國石油對外依存度高達73%，大多數(shù)常規(guī)油田已進入開發(fā)中后期，增產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)難度較大。尋找新的石油接替資源，降低石油對外依存度，成為保障能源安全的迫切需求。全球頁巖油氣進入發(fā)現(xiàn)活躍期，美國頁巖油氣產(chǎn)量持續(xù)保持世界第一[1-2]，我國頁巖油資源勘探潛力巨大，據(jù)估計，我國中低成熟度頁巖油技術(shù)可采資源量為（700～900）×108t，頁巖油是未來石油工業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性接替資源[3]。受到北美成功勘探開發(fā)頁巖油資源的巨大影響，近年來，我國逐步加快頁巖油勘探開發(fā)步伐，以2010—2012 年四川盆地發(fā)現(xiàn)的長寧-威遠和涪陵頁巖大氣田為代表，我國油氣勘探開始從常規(guī)油氣向非常規(guī)油氣勘探轉(zhuǎn)變[4-5]。雖然我國在非常規(guī)油氣勘探開采方面取得了顯著進步，但是由于起步晚、技術(shù)儲備不足、體制機制不適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和科技創(chuàng)新需求，各項關(guān)鍵生產(chǎn)指標同國外同行相比仍存在一定的差距[6-7]，頁巖油勘探開發(fā)面臨理論基礎(chǔ)不牢和技術(shù)發(fā)展瓶頸，需要持續(xù)推動勘探開發(fā)理論創(chuàng)新和技術(shù)突破。如何構(gòu)建適合我國頁巖油發(fā)展的科技創(chuàng)新治理體系，進一步激發(fā)科技創(chuàng)新活力、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)組織方式，是推動我國頁巖油革命取得實質(zhì)性突破的關(guān)鍵。

智庫研究的雙螺旋法是基于問題導向、證據(jù)導向和科學導向，始于研究問題，終于解決方案，形成外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)的整體體系。其中，外循環(huán)中的“解析-融合-還原”過程是從整體角度解析智庫研究問題，而內(nèi)循環(huán)是從研究環(huán)節(jié)和研究邏輯角度分析智庫研究問題[8-10]。中國頁巖油科技發(fā)展戰(zhàn)略是典型的智庫研究問題。美國頁巖油氣革命使美國成功實現(xiàn)了能源獨立，確保了美國的能源安全，使美國在控制全球油氣供應(yīng)格局占據(jù)了很大的主動性。我國亟須完善頁巖油科技創(chuàng)新體制機制，提出支撐頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系及發(fā)展措施。本文調(diào)查我國頁巖油科技創(chuàng)新發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題，分析完善頁巖油科技創(chuàng)新體系的發(fā)展方向，逐步解析研究問題各環(huán)節(jié)間時空域和內(nèi)部耦合關(guān)系，遵循問題導向、證據(jù)導向和科學導向，系統(tǒng)分析推動頁巖油革命的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合定量研究和專家智慧，多個環(huán)節(jié)不斷迭代深化，著重關(guān)注綜合研判和形成方案環(huán)節(jié)，最終構(gòu)建適合支撐中國頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系發(fā)展措施和建議方案，為穩(wěn)定我國的油氣供應(yīng)，確保國家能源安全打下堅實基礎(chǔ)。

2 我國陸相頁巖油科技創(chuàng)新治理體系存在的問題及原因

我國現(xiàn)有的科技計劃為我國增強科技實力、提高綜合競爭力和支撐國民經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重大作用。隨著時代的發(fā)展，我國科技創(chuàng)新治理體系也存在缺乏頂層設(shè)計、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不夠、重復(fù)交叉嚴重、資源配置效率偏低的問題，這些問題在頁巖油勘探開發(fā)科技創(chuàng)新中同樣存在。一直以來，我國致力于常規(guī)油氣的勘探開發(fā)，忽略了非常規(guī)油氣田的開發(fā)，相關(guān)的科技資源投入不足，普遍認為非常規(guī)油氣中的頁巖油不具備開采價值：其一，頁巖油是源內(nèi)成藏，而常規(guī)油藏和致密砂巖油等都是源外成藏，按照經(jīng)驗，一般不會考慮在生油巖中尋找石油；其二，頁巖的儲集性能也比常規(guī)油藏差很多，滲透率也極低，普遍認為頁巖油不具備自然產(chǎn)能。我國頁巖油和北美頁巖油有很大差別。北美頁巖油產(chǎn)業(yè)從2000 年左右就持續(xù)投資，在產(chǎn)業(yè)化路徑、市場化程度和技術(shù)裝備上都較為成熟；我國頁巖油產(chǎn)業(yè)起步較晚，存在多方面的落后。此外，北美頁巖油大多以海相為主，內(nèi)部的油氣豐度高，有機質(zhì)含量較高，有著較強的可壓裂性；國內(nèi)頁巖油主要以陸相為主，面積相對較小，分布較分散，同時內(nèi)部的有機質(zhì)含量偏低，成熟度與油氣豐度處于中等的水平。

我國頁巖油科技創(chuàng)新面臨的問題主要有以下幾點。

2.1 頁巖油科技創(chuàng)新資源配置方式存在重復(fù)、分散、封閉、低效等現(xiàn)象

我國頁巖油勘探開發(fā)歷史較短，科技投入仍處于初始階段，在基礎(chǔ)理論、產(chǎn)業(yè)組織方式和技術(shù)裝備方面仍處于探索階段，科技資源投入不足以及組織方式分散、重復(fù)、低效等弊端非常明顯。2006 年以來，我國在油氣領(lǐng)域設(shè)立了多個國家重點實驗室，如2007 年建立“油氣資源與探測國家重點實驗室”，2007 年建立“提高石油采收率國家重點實驗室”，2009 年建立“海洋石油高效開發(fā)國家重點實驗室”，2010 年建立“國家能源頁巖氣研發(fā)中心”等。不同實驗室之間條塊分割嚴重，缺乏統(tǒng)籌和協(xié)同創(chuàng)新。

2.2 頁巖油資源勘探不清楚

自2010 年以來，我國陸續(xù)開展頁巖油探勘工作，中國石油和中國石化均開展了頁巖油資源量評價和鉆井勘探，初步預(yù)測可開采頁巖油資源量為（30～60）×108t，擁有大量的頁巖油儲量。然而，我國缺少頁巖油資源量的分級評價，對中高成熟度和中低成熟度頁巖油的分類勘探仍然非常有限，相關(guān)的理論和應(yīng)用研究仍然不足。

2.3 頁巖油技術(shù)創(chuàng)新基礎(chǔ)薄弱，關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化程度較低

我國在頁巖油勘探和開采過程中缺乏科學先進的技術(shù)材料以及相關(guān)設(shè)備，大都處于模仿和引進階段，關(guān)鍵技術(shù)有待突破，開采成本高、商業(yè)化程度較低，這成為制約頁巖油開采的主要障礙之一。

2.4 缺乏頁巖油勘探開發(fā)中長期發(fā)展規(guī)劃和清晰的路線圖

我國頁巖油資源儲量巨大，一旦實現(xiàn)技術(shù)突破和商業(yè)化，很可能改變我國石油對外依存度高的能源安全格局。盡管如此重要，我國仍缺少頁巖油勘探開發(fā)的中長期發(fā)展規(guī)劃，技術(shù)路線圖和發(fā)展目標不明確，將勢必影響頁巖油產(chǎn)業(yè)化進程。

3 頁巖油科技創(chuàng)新治理體系構(gòu)建

3.1 基本理論依據(jù)

近年來，我國科技改革加快推進，國家出臺了一系列改革舉措。2012 年，中共中央、國務(wù)院出臺了《關(guān)于深化科技體制改革加快國家創(chuàng)新體系建設(shè)的意見》，提出加快推進創(chuàng)新型國家建設(shè)，進一步深化科技體制改革，加快國家創(chuàng)新體系建設(shè)。2014 年，科技部和財政部聯(lián)合制定了《關(guān)于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革的方案》，將中央財政的各個科技計劃近40 多個管理部門進一步整合，避免分散和碎片化，提高科技資金的使用效率。2019 年10 月31 日，國家進一步出臺《中共中央關(guān)于堅持和完善中國特色社會主義制度、推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化若干重大問題的決定》（以下簡稱《決定》），為構(gòu)建我國科技創(chuàng)新治理新體制提供了理論依據(jù)和根本遵循。《決定》提出完善科技創(chuàng)新體制機制的4 個方面的內(nèi)容。一是構(gòu)建社會主義市場經(jīng)濟條件下關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)新型舉國體制。二是支持健全完善基礎(chǔ)研究、原始創(chuàng)新的體制機制，加快提升自主創(chuàng)新能力。三是建立以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研深度融合的技術(shù)創(chuàng)新體系。關(guān)于科技與市場經(jīng)濟的關(guān)系上，要求加強知識產(chǎn)權(quán)保護，健全以公平為原則的產(chǎn)權(quán)保護制度，加大侵權(quán)懲罰力度。四是完善科技人才發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)、激勵機制，健全科技管理體制、評價體制和科技倫理治理體制。考慮到加強知識產(chǎn)權(quán)保護的重要性，將其單獨列出來，即前瞻布局知識產(chǎn)權(quán)申請和運用策略，其與上述4 個方面一起，共計5 個方面，構(gòu)成了推進我國科技創(chuàng)新治理體系和治理能力現(xiàn)代化的主要方向，見圖1。

圖1 《決定》中關(guān)于完善科技創(chuàng)新治理體系的要點Figure 1 The main points of perfecting the governance system of science and technology innovation in the decision

3.2 基于智庫雙螺旋法的頁巖油科技創(chuàng)新治理體系建設(shè)

3.2.1 基于DIIS 理論方法的頁巖油科技創(chuàng)新治理體系建設(shè) 智庫研究DIIS 理論是指對智庫決策問題的一般性研究思路進行系統(tǒng)歸納，遵循問題導向、證據(jù)導向和科學導向下的智庫研究的一般規(guī)律，提出4 個環(huán)節(jié)的內(nèi)在聯(lián)系，分別是收集數(shù)據(jù)（data,D）-揭示信息（information,I）-綜合研判（intelligence,I）-形成方案（solution,S）。結(jié)合支撐我國陸相頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系發(fā)展目標，本文制定了以DIIS 方法為指導的研究方案。系統(tǒng)分析推動頁巖油革命的各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，結(jié)合定量研究和專家智慧，多個環(huán)節(jié)不斷迭代深化，著重關(guān)注綜合研判和形成方案環(huán)節(jié)[10]。

前期調(diào)研表明，關(guān)于頁巖油勘探開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新方面的國家實驗室仍屬空白領(lǐng)域，現(xiàn)有的科研力量主要依托于常規(guī)油氣科研機構(gòu)，在產(chǎn)學研創(chuàng)新體系、人才培養(yǎng)等方面仍存在科技投入不持續(xù)、組織方式單一、力量分散、重復(fù)建設(shè)等問題。這主要體現(xiàn)在以下4 個方面。首先，缺少頂層設(shè)計，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)缺乏，重復(fù)交叉嚴重，資源配置效率不高。頁巖油科技創(chuàng)新資源較少，前期投入巨大，主要分散在中石油集團、高校和科研院所，缺少強有力的國家規(guī)劃和長期投入。其次，基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究不足，缺少重大理論突破和原始創(chuàng)新。我國頁巖油成藏條件和地質(zhì)結(jié)構(gòu)完全不同于北美地區(qū)，適用于我國頁巖油勘探開發(fā)的基本理論和應(yīng)用較少，缺乏相關(guān)研究和實踐經(jīng)驗。再次，尚未形成現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新體系。我國頁巖油勘探開發(fā)的歷史較短，技術(shù)創(chuàng)新體系沿用傳統(tǒng)模式，企業(yè)參與勘探開發(fā)的積極性與創(chuàng)新投入不足。最后，頁巖油領(lǐng)域科技人才匱乏，人才引進和培養(yǎng)機制不健全。我國頁巖油領(lǐng)域的專業(yè)人才非常少，在人才引進、培養(yǎng)和人才激勵方面均與國際先進國家水平有較大差距。

依據(jù)上述頁巖油科技創(chuàng)新治理體系建設(shè)存在的問題，本文提出基于智庫研究DIIS 理論的頁巖油科技創(chuàng)新治理體系構(gòu)建過程，如圖2 所示。

圖2 基于DIIS 理論方法支撐頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系構(gòu)建Figure 2 The construction of a technological innovation governance system based on the DIIS theory and methods to support the shale oil revolution

3.2.2 基于MIPS 理論方法的頁巖油科技創(chuàng)新治理體系建設(shè) 智庫研究是對研究問題進行系統(tǒng)認知和預(yù)見、預(yù)判的分析過程。從研究內(nèi)容和邏輯角度來看，既需要認知現(xiàn)象及其規(guī)律，又需要對具體現(xiàn)象的影響進行分析和測度；既需要對已有政策進行研究，又需要提出未來可使用的政策工具和解決方案。這樣多層次、多維度的系統(tǒng)性研究需要包含機理分析、影響分析、政策分析和形成方案4 個必要的邏輯層次和研究內(nèi)容。首先，是機理（mechanism,M）分析，認識事物本體及其自身規(guī)律；其次，是影響（impact,I）分析，理清事物本體和外部的相互關(guān)系，分析事物對其他方面產(chǎn)生的影響；再次，是政策（policy,P）分析，探討對事物進行人為干預(yù)或政策調(diào)節(jié)后產(chǎn)生的政策效果；最后，在上述分析的基礎(chǔ)上，形成智庫問題的解決方案或政策建議（solution）。這就是智庫研究的MIPS 邏輯層次法。MIPS 將智庫研究基本邏輯體系中智庫研究“怎樣做”的問題進一步深化和結(jié)構(gòu)化，為智庫研究提供更富實踐性和操作性的思路[10-13]。

在我國頁巖油科技創(chuàng)新治理體系構(gòu)建中，機理分析主要是對頁巖油資源及技術(shù)創(chuàng)新瓶頸進行分析，調(diào)研國際頁巖油發(fā)展形勢及趨勢，得到未來發(fā)展方向的啟示；影響分析主要是分析頁巖油技術(shù)突破對保障能源安全的貢獻；政策分析是指梳理當前頁巖油科技創(chuàng)新政策、頁巖油領(lǐng)域科技政策文件，分析政策上的不足，確定頁巖油科技創(chuàng)新治理發(fā)展方向。結(jié)合上述三個方面的內(nèi)容，本文提出了頁巖油科技創(chuàng)新治理的措施及方案（見圖3）。

圖3 基于DIIS 和MIPS 雙螺旋結(jié)構(gòu)理論的頁巖油科技創(chuàng)新治理體系Figure 3 The science technology innovation governance system of shale oil and based on DIIS and MIPS double helix structure theory

4 頁巖油科技創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈耦合機理及創(chuàng)新機制

本文基于智庫雙螺旋法的內(nèi)外循環(huán)研究，結(jié)合國家科技創(chuàng)新治理整體要求和布局，將創(chuàng)新鏈中的知識創(chuàng)造、孵化技術(shù)、中試技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化融合到頁巖油產(chǎn)業(yè)鏈中的資源勘查、瓶頸技術(shù)、戰(zhàn)略目標、產(chǎn)業(yè)激勵措施中，在兩鏈融合過程中，提出配套的基礎(chǔ)研究激勵政策、技術(shù)研發(fā)激勵政策、技術(shù)轉(zhuǎn)化政策及產(chǎn)業(yè)化政策，使得產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈及政策鏈三者有機耦合，并建議設(shè)立頁巖油國家重點實驗室、分類前導實驗基地、創(chuàng)新示范區(qū)等產(chǎn)學研一體化國家科技創(chuàng)新力量，持續(xù)推動我國的頁巖油革命（見圖4）。

圖4 支撐頁巖油革命科技創(chuàng)新體系的耦合機理及創(chuàng)新驅(qū)動機制Figure 4 The coupling mechanism and innovation driving mechanism of the scientific and technological innovation system supporting the shale oil revolution

5 結(jié)論與展望

對上述研究內(nèi)容進行歸納，本文研究結(jié)論具體如下。

（1）中國頁巖油發(fā)展戰(zhàn)略是典型的智庫研究問題，智庫研究的雙螺旋法是智庫問題研究基礎(chǔ)理論方法，它依據(jù)“問題、證據(jù)及科學”三個導向，形成內(nèi)外循環(huán)整體體系，其中，外循環(huán)深層次解析智庫研究問題，內(nèi)循環(huán)從研究環(huán)節(jié)和邏輯環(huán)節(jié)分析研究問題。將其應(yīng)用于中國頁巖油發(fā)展戰(zhàn)略研究，理論和實踐結(jié)合，提出適合中國頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系措施和建議，具有非常重要的科學指導作用。

（2）本研究結(jié)合支撐我國陸相頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系發(fā)展戰(zhàn)略研究的目標，注重研究制約中國頁巖油發(fā)展的資源潛力、頁巖油領(lǐng)域顛覆性技術(shù)、頁巖油發(fā)展技術(shù)路線圖及支撐中國頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系及措施等根本問題，從數(shù)據(jù)收集、揭示信息、綜合研判及形成方案四個方面入手構(gòu)建支撐中國頁巖油革命的科技創(chuàng)新治理體系。

（3）本次構(gòu)建的中國頁巖油科技創(chuàng)新治理體系，是把創(chuàng)新鏈發(fā)展深入融合到頁巖油的發(fā)展過程中，結(jié)合國家科技創(chuàng)新治理整體要求和布局，將創(chuàng)新鏈中的知識創(chuàng)造、孵化技術(shù)、中試技術(shù)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)化融合到頁巖油產(chǎn)業(yè)鏈中的資源勘查、瓶頸技術(shù)、戰(zhàn)略目標、產(chǎn)業(yè)激勵措施中，然后形成產(chǎn)學研結(jié)合、以企業(yè)為主體的科技創(chuàng)新聯(lián)合體。這種創(chuàng)新體系需國家相關(guān)政策和制度的配套支持，而且要在實施過程中根據(jù)現(xiàn)實的客觀條件不斷調(diào)整，這樣才能支撐實現(xiàn)中國的頁巖油革命。