基于動態能力演化的關鍵核心技術突破機制

摘 要：突破關鍵核心技術瓶頸是當前亟需解決的關鍵問題。從動態能力演化視角出發，通過探索性單案例研究構建四階段機理模型，指出關鍵核心技術突破是企業動態能力演化與生態化創新相互促進的正反饋過程，由前序、轉換、躍遷和擴散4個能力演化階段構成。其中，前序階段的重點是感知能力和捕捉能力，轉換階段的重點是感知能力、捕捉能力和重構能力，躍遷階段的重點是組織內重構能力，擴散階段的重點是跨組織層面生態化重構能力。在此基礎上，歸納出通過接力創新完成“應用—研發”逆向突破、采用不同技術路線構建“技術—產品”體系、構建自主可控的供應鏈體系以及培育平臺化創新生態系統4個關鍵核心技術突破機制。

關鍵詞：動態能力；關鍵核心技術；演化機理；突破機制；案例研究

中圖分類號：F114.3

文獻標識碼：A

文章編號：1001-7348（2024）18-0044-11

0 引言

突破關鍵核心技術瓶頸是我國經濟由高速增長階段轉向高質量發展階段的戰略性問題。雖然近年來我國科技創新能力大幅提升，在很多重大工程創新領域不斷取得標志性成果，部分已經處于全球領先地位，如高鐵、量子通信、載人航天等，但在支撐重大工程創新的關鍵核心技術領域仍明顯落后于發達國家，“卡脖子”問題凸顯，如高端數控機床、高端芯片、高端科學儀器等。尤其是自中美貿易摩擦爆發以來，美國對我國不斷采取技術封鎖和遏制戰略，使我國一些關鍵核心技術缺失問題顯露，嚴重阻礙我國創新驅動經濟高質量發展。為此，習近平總書記強調：“只有把關鍵核心技術掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。”《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》也明確要求“把科技自立自強作為國家發展的戰略支撐”，“健全社會主義市場經濟條件下新型舉國體制，打好關鍵核心技術攻堅戰”。

關鍵核心技術突破作為具有重大理論價值和緊迫現實意義的突出問題引起學術界廣泛關注，現有研究在脈絡上形成兩個分野：一是在微觀層面上對關鍵核心技術概念、特征、識別方法、模式路徑、突破因素等進行總結性歸納[1-3]；二是在宏觀層面上從關鍵核心技術創新體系結構、機制體制、支持政策等方面討論突破路徑[4-7]。前人研究為本文奠定了堅實基礎，但仍存在較大的理論缺口，主要表現為相關研究尚處于起步階段，很少深入到具體層面。同時，既有研究成果主要集中于理論思辨，缺乏針對具體案例的實證研究，實踐管理、政策指導價值有待提高。其中一個重要的理論發展方向是，從企業創新活動入手，揭示企業實現關鍵核心技術突破的具體機制，從而打開企業突破關鍵核心技術瓶頸的理論“黑箱”，既有助于挖掘和提煉中國情境下關鍵核心技術突破規律，從而豐富和發展相關理論體系，也有助于為企業面向關鍵核心技術突破提供理論指導，為政府制定相應激勵政策提供參考。本文從動態能力演化視角討論關鍵核心技術突破機制，作為企業能力理論的重要分支，動態能力理論拓展了資源基礎學派的靜態分析傾向，以演化視角克服核心剛性問題，通過資源整合和重構進行戰略革新，以獲取動態環境下的可持續競爭優勢[8]。動態能力理論強調企業感知環境中的新機遇或威脅，并通過調整、整合、重構關鍵資源和活動以抓住這些機遇[9-10]。現實案例表明，對于以突破關鍵核心技術壁壘為目標的企業而言，往往在技術供給、市場采納、行業規則、政策制度等方面受到國外企業的嚴格約束，國外企業動輒利用先發優勢對我國企業進行打壓，使我國企業發展面臨高度不確定性。企業需要敏銳感知外部環境中的機會或威脅，有針對性地調整、整合、重構相關資源和活動以抓住機遇，通過自主創新實現關鍵核心技術突破，推動企業從不掌控關鍵核心技術向掌控關鍵核心技術轉變?？梢?，從動態能力演化視角研究關鍵核心技術突破機制具有內部效度。

本文通過對突破關鍵核心技術的企業創新案例展開實證研究，主要面向由市場經濟驅動的技術領域，理論貢獻體現在以下幾個方面：①構建關鍵核心技術突破過程中企業動態能力演化“前序—轉換—躍遷—擴散”四階段機理模型，探討關鍵核心技術突破與企業動態能力演化的互動關系，可豐富企業突破關鍵核心技術瓶頸的理論基礎；②歸納關鍵核心技術主要突破機制，包括通過接力創新完成“應用—研發”逆向突破、采用不同技術路線完善“技術—產品”體系、構建自主可控的供應鏈體系，以及圍繞關鍵核心技術培育平臺化創新生態系統，可為企業實施關鍵核心技術創新戰略提供經驗借鑒；③厘清關鍵核心技術突破與一般意義上后發企業技術追趕之間的關系，既有助于加深對關鍵核心技術突破的理解，也有助于政府有針對性地制定和出臺相關激勵政策。

1 文獻回顧

1.1 關鍵核心技術突破

關鍵核心技術突破是一個“中國式”的問題，與技術差距和科技自立自強密切相關，其實質是“一個國家能夠實現對關鍵核心技術獨立的發明創造和自主可控”（張學文等，2021）。探究關鍵核心技術突破應該在正確理解關鍵核心技術內涵與外延的基礎上，對“識別”與“突破”概念進行界定。與關鍵核心技術相關的概念較為繁雜，胡旭博和原長弘（2022）、鄭思佳等[3]、陳勁和陽鎮[4]、韓鳳芹等[5]、楊思瑩[6]、張治河和苗欣苑[11]、曾憲奎[12]、余維新等[13]、余江等[7]、辜勝阻等[14]從不同視角和不同層次對關鍵核心技術概念、特征進行各有側重的論述。本文采用胡旭博和原長弘（2022）的定義，認為關鍵核心技術是指“短期內與別國存在技術差距遭受封鎖打壓，中長期內作為科技強國國之重器需要戰略部署，能夠持續維護軍事、經濟、科技、信息、生物以及社會等方面的安全并在技術鏈和產業鏈中起決定性作用的技術、方法與知識[1]”。該定義將技術差距、可持續發展觀和總體國家安全觀等相關理論統一在共同的理論框架下，有利于對關鍵核心技術“識別”和“突破”進行界定。

關鍵核心技術突破是“技術突破”理論的進一步發展，但其更強調我國所面臨的創新驅動發展、國際競爭關系、國家安全等情境。常規意義上的技術突破是指技術發展中的躍進性變革，通常是革命性、替代性的技術標準變化[15]，如移動通訊從4G到5G的發展、從化學制藥到生物制藥的躍遷等。從理論情境看，技術突破主要強調后發國家沿“U-A創新模型”和“二次創新模型”的技術追趕（胡登峰等，2022），以及從漸進式創新到顛覆式創新的循環交替[16]，但關鍵核心技術突破更具有自身突出特征和更為苛刻的標準。根據胡旭博和原長弘（2022）的定義，在我國目前的現實背景下，識別一項技術是否屬于關鍵核心技術主要依據兩個標準：首先，該技術在所屬領域產業鏈和技術鏈發揮牽一發而動全身的決定性作用，如果該技術受到限制，則整條產業鏈就有可能面臨無法運作或所產出的產品和服務處于停滯的風險；其次，該技術面臨別國限制、打壓和封鎖。隨著國際競爭的日益加劇以及我國深度嵌入全球價值鏈分工貿易體系對全球供應鏈的深度依賴，類似美國“實體清單”等具有明顯遏制性質的霸權行徑不僅暴露出我國科技安全的短板，也間接表明我國急需突破關鍵核心技術。相應地，如果我國能夠通過適當途徑實現對上述技術獨立的發明創造和自主可控，并在市場應用中得到較大范圍采納，利用國產替代保證產業鏈安全運行，則認為成功實現了關鍵核心技術“突破”。

1.2 動態能力

Teece等[10]最早將動態能力定義為企業整合、構建和重新配置內外部資源的能力，使用組織過程、資產位勢和演進路徑3個關鍵因素構建分析框架，認為以慣例、技能和資產專用性為基礎的組織能力嵌入無法通過市場復制默會知識，這些知識只能由企業通過長期組織學習和積累逐步建立起來。Eisenhardt amp; Martin[17]認為動態能力嵌套在一系列流程之中，企業通過與聯盟成員互動、知識轉移、知識吸收、組織合作等流程獲取適應復雜環境變化所需的知識、技術、信息和資本等要素；Winter[18]區分運營操作能力和動態能力，認為動態能力是一種更高階的能力，是修正運營操作能力以適應環境動態變化的能力。目前，關于動態能力的研究已經跨越組織邊界，學者在網絡化、生態化等情境下探討動態能力建構及其影響[19-21]，并將其延伸到數字經濟、大數據和企業數字化轉型等前沿領域[22-23]。學者普遍認為動態能力是指組織感知并抓住新機遇，重新配置、保護知識資產和互補資產，以實現可持續競爭優勢的能力[24-25]。

焦豪、楊季楓和應瑛[8]通過文獻計量分析發現，關于動態能力的研究主要從要素論、流程論和層次論視角展開。本文從要素論視角分析企業動態能力演化與關鍵核心技術突破之間的互動關系。在動態能力要素論相關研究中，Teece的觀點最具代表性，其將動態能力視為企業根據需要重新配置和更新現有資源的組織能力，其中包括企業塑造其所占據的生態系統、開發新產品和新流程、設計和實施可行商業模式的能力，并將動態能力劃分為3種類型，分別是感知新機會、抓住新機會、轉變或重新配置戰略[26]，后兩種動態能力表現為一個資源整合過程，涉及資源獲取、組合和協調部署[27]。Eisenhardt amp; Martin[17]雖然強調動態能力是一組流程或組織慣例，但也認為動態能力包括整合、重新配置、獲取和釋放資源；焦豪等（2008）從環境洞察、變革更新、技術柔性和組織柔性4個維度測量動態能力。還有學者將組織認知與動態能力相結合[28]，指出動態能力不僅包括資源整合、重構等行為維度，還包括環境感知等認知維度[29]?？傊嚓P研究雖然存在一定差異，但均是在Teece研究的基礎上所作的適應性拓展。本文采用Teece的研究框架，將動態能力劃分為感知能力、捕捉能力和重構能力3種類型。

1.3 構念測度

基于上述文獻回顧和理論分析，本文重點討論的理論構念及測度方法如表1所示。其中，關鍵核心技術識別與突破主要根據目標技術在所屬產業鏈、技術鏈中的地位以及我國是否實現自主研發、自主可控和市場采納進行判斷；對于動態能力各個構成維度及其時間變化，本文主要通過案例資料中所承載的信息進行判斷。

2 研究設計

2.1 研究方法與案例選取

根據本文研究問題的性質，采用探索性單案例研究方法。原因如下：首先，案例研究依托質性數據開展，善于洞察和捕獲涌現自案例本身的新現象和新問題[30]。通過案例研究剖析關鍵核心技術突破過程中的企業動態能力演化規律，是對“理論自然呈現”的深化。其次，在案例研究的驗證性、探索性和描述性3種策略中[31]，探索性單案例研究適合對復雜事件進行時間軸上的縱向解讀，回答“為什么”和“如何”之類的問題，進而可解析出創新性理論或普適性規律[32]。通過探索性單案例研究解讀關鍵核心技術突破過程中企業動態能力持續演化并發揮作用的規律，明確關鍵核心技術突破前因和后果，是從因果關系出發推導理論命題。在案例研究設計中，案例選擇應重點考慮理論構建的典型性及代表性、實踐意義導向和資料可獲取性等因素，對于本文而言這是兩階段過程：第一階段重在選擇所面對的目標技術領域；第二階段在第一階段確定的技術領域內選擇典型案例企業。

在技術領域選擇階段，本文以基因測序儀作為目標領域，這主要是由基因測序儀在所處產業價值鏈中地位決定的。基因測序是現代生命科學的前沿領域，在制藥、醫療、農業、生態、環境、司法等領域發揮基礎性作用，被認為是“下一個改變世界的技術”。基因測序在上游通過測序活動獲得基因組大數據，在中下游通過大數據分析得到所需信息并在不同產業領域應用（李天柱，2015）。基因測序儀是基因測序的源頭設備，也是基因檢測、基因編輯、基因合成中的關鍵設備，如果沒有高性能基因測序儀，高通量、低成本基因測序就無從談起，因此其是基因測序產業上游關鍵核心技術。同時，基因測序儀涉及生物化學、數學、物理學、計算機和工程學等多個學科交叉融合領域，包含光學、機械、電子、流體、軟件、算法、半導體等諸多復雜技術。長久以來，臨床級新一代基因測序儀主要被Illumina和Thermo Fisher兩家美國公司壟斷，并具有嚴密的專利網保護。其中，Illumina擁有全球最大的市場份額，我國研究機構只能采用國外的基因測序儀，長期面臨“卡脖子”風險。因此，基因測序儀符合本文對關鍵核心技術的嚴格界定。

在案例選取階段，本文以華大基因（簡稱“華大”）作為案例研究樣本。其一，華大是全球最大的基因測序服務商，占據全球50%以上的基因測序數據產出，業務覆蓋100多個國家和地區，被譽為“世界領先的遺傳學研究中心”，曾獲得“基因組學、蛋白質組學和生物信息分析領域的領頭羊”等高度評價，基因測序儀（配套試劑）對于華大而言是“生死攸關”、牽一發而動全身的關鍵技術裝備。其二，華大在早期使用國外企業提供的基因測序儀，在發展壯大過程中曾受到國外儀器供應商的嚴格限制和打壓。在這種情況下，華大通過技術并購美國CG公司展開后發追趕而實現局部超越，自主研發新一代高通量基因測序儀，打破了國外企業對我國基因測序儀的技術封鎖（李天柱等，2015、2018），進而在基因測序儀領域擁有屬于自己的關鍵核心技術體系和完善的產品系列。華大技術突破為自身經營安全、我國基因測序產業安全及抗擊新冠肺炎疫情的國家安全提供了有力支撐，符合本文對于關鍵核心技術突破的界定。以華大為研究對象能夠彌補現有研究理論缺口，破解關鍵核心技術的現實困局。其三，筆者所在團隊長期追蹤生物技術產業和華大，對基因測序儀的技術路線、發展沿革、國際競爭態勢、產業應用、華大發展歷程有較為深刻的理解，前期已經積累大量內部資料和詳實數據。在此基礎上，進一步收集數據資料，能夠提高案例的完整性，保證研究質量。

2.2 數據收集與案例描述

本文綜合運用一手數據和二手數據，按照時間序列構建案例，并利用多元交叉數據進行三角驗證以消除理論偏誤（彭新敏等，2011）。其中，一手數據主要來自于對基因測序領域技術人員、醫院和大學科研人員的訪談，獲取關于基因測序儀科研趨勢、市場需求、技術發展、應用場景、華大測序儀技術和產品線等方面的信息，共整理12份文檔（7萬余字）；二手數據主要通過華大（后期還包括華大智造）企業官網、行業網站（儀器信息網、測序中國等）、學術文獻、行業研報、媒體公眾號等渠道獲得，共收集整理30余份文檔（11萬余字）。上述數據資料既包括常規文本資料等結構化數據，也包括圖片、視頻、音頻等半結構化、非結構化數據。在數據收集的基礎上，通過反復研讀資料，結合研究團隊前期對基因測序產業及華大跟蹤研究的理解構建完整案例。華大基因測序儀技術突破歷程以及取得的標志性成果如表2所示。

3 案例分析

華大的創建與人類基因組計劃（Human Genome Project，HGP）密不可分。20世紀90年代當HGP蓬勃興起時，華大基因董事長汪建正在美國華盛頓大學進行訪問研究，因此接觸到基因組學國際前沿研究。1999年汪建歸國后，與楊煥明等人聯合創辦了北京華大基因研究中心（華大的前身），并代表中國宣布承接HGP中國區測序任務，開啟了華大的發展歷程。通過考察華大基因測序儀技術突破過程，本文將華大動態能力演化過程劃分為前序、轉換、躍遷和擴散4個階段。

3.1 能力前序階段

華大創建伊始，汪建就倡導利用國外儀器、試劑及國內充裕的科研人員打造完整高效的基因測序流程。1999年，華大在中國科學院和科技部支持下，從Molecular Dynamics公司購買了30臺MegaBACE1000測序儀，與中國科學院遺傳所等國有科研機構協作開展HGP測序任務，2000年又與袁隆平團隊協作進行雜交水稻基因組研究，在科學界嶄露頭角。在2003年SARS疫情中，華大在3天內應急研發并捐獻了30萬份檢測試劑。2007年華大轉型為獨立運作的非營利性科研機構“深圳華大基因研究院”，得到深圳市政府的大力扶持，先后完成大熊貓基因組、“炎黃計劃”等重要基因組測序項目。2008年，華大聯合英美兩國研究機構發起國際千人基因組計劃，在全球科學界嶄露頭角。2010年，華大利用國家開發銀行的政策性貸款從Illumina公司采購128臺HiSeq 2000測序儀，基因測序能力實現數量級增長，平均測序成本大幅降低。得益于強大測序能力和低廉測序成本的支撐，華大科研成果加速產出，大量高水平論文發表在《Cell》《Nature》《Science》等權威期刊上，同時面向國內外科研機構提供商業測序服務。從2010年開始，華大在美國波士頓、丹麥哥本哈根、日本神戶等地設立分支機構，目標直指全球基因測序科研服務市場，并將業務范圍延伸至臨床醫學服務領域。到2011年前后，華大已經成為“全球最大基因測序服務機構”，基因測序數據產出占全球總產出的比重超過50%，完成從HGP時代跟隨者到高通量測序時代領導者的角色轉變。

從關鍵核心技術突破視角出發，本文將1999—2011年這段時期定義為華大動態能力演化前序階段。如此界定的原因是，華大在該階段的主要業務是基因測序科學研究和商業服務，并未直接涉足基因測序儀技術，但為后來突破基因測序儀關鍵核心技術創造了市場采納的前提條件。華大在創建之初通過掃描環境感知到基因測序產業創新的機會窗口，通過承擔一系列重要的測序項目捕捉該機會，并通過持續拓展測序服務網絡形成強勁的商業化能力，因此在基因測序產業鏈中下游市場應用環節占據高生態位。同時，通過該階段積累，華大對基因測序儀關鍵核心地位形成明確認知，時任華大基因研究院副院長徐訊稱，“我們一直清楚工具（基因測序儀）在這個行業的重要性”，華大曾經申請資金自主研發基因測序儀，不過未能成功。因此，華大在該階段事實上已經在為突破基因測序儀關鍵核心技術積蓄資源和能力，屬于突破關鍵核心技術的前序階段，本文將其稱之為“能力前序階段”。

3.2 能力轉換階段

華大從基因測序服務進入基因測序儀領域，這一戰略性擴張與外部環境威脅有關。2011年11月，華大啟動“3M基因組計劃”戰略，希望借此積累海量數據資源，使每個人都可以在常規診療中應用基因信息。當時，華大在基因測序產業鏈中下游測序服務和數據分析環節能力出眾，但在產業鏈上游基因測序儀研發和制造方面卻面臨瓶頸。為實現這個龐大的基因測序計劃，華大需要得到Illumina等基因測序儀供應商的支持。然而，Illumina等上游企業不僅研發生產基因測序儀，同時也開展基因測序服務，與華大之間是典型的競合關系，并且這些企業只對外出售產品，對技術卻嚴密封鎖。受基因測序產業巨大發展潛力的吸引，Illumina等企業此時大舉向產業鏈中下游延伸，與華大在基因測序服務領域的關系從競合轉變為競爭。從2012年開始，Illumina公司對華大購買新的基因測序儀提出嚴苛的限制條件，并對華大已經部署的基因測序儀在維保方面設置諸多障礙，同時還宣布逐年提高配套檢測試劑價格。面對國外上游供應商“卡脖子”式打壓，突破基因測序儀技術限制迫在眉睫，由于在此之前嘗試自主研發未獲成功，因此華大將戰略轉向外部技術來源。

美國基因測序儀制造商Complete Genomics公司（簡稱“CG”）是全球領先的基因測序儀研發公司，曾連續3年入選Technology Review雜志世界創新技術公司50強。CG雖然以技術卓越著稱，卻不善經營，加之要面對Illumina等同類公司的激烈競爭，到2012年已經走到破產的邊緣。作為基因測序行業的從業者，華大十分了解CG技術的優劣勢所在。2012年6月，華大收到CG參與收購競價的邀請，汪建和時任CEO王俊立刻感到這是一個巨大的機遇。在克服Illumina公司的阻撓與破壞、美國媒體的惡意中傷等一系列不利因素后，華大于2013年完成對CG的收購，獲得全球領先的組合探針錨點結扎讀取技術，包括DNB（DNA 納米球）、Pattern Array（規則陣列芯片技術）等重要技術組合，這些正是新一代基因測序儀的關鍵技術。通過在研發、組織等方面的投入和調整，華大完成對CG技術的國產化，于2014年推出國產測序儀BGISEQ-1000和BGISEQ-100，使我國首次擁有第二代基因測序儀。2015年，華大基于CG新一代測序技術推出超級測序儀Revolocity和完全自主知識產權的桌面型高通量測序系統BGISEQ-500，以及精準醫療應用云平臺BGIOnline，這標志著華大正式打破國外企業對我國基因測序行業上游的技術壟斷，在突破基因測序儀關鍵核心技術道路上取得初步成功。

本文將2012-2015年這段時期定義為華大動態能力轉換階段。華大將其動態能力從適應基因測序服務需要轉變為基因測序儀開發，進入基因測序產業鏈上游儀器設備領域并嘗試占據有利生態位是這一階段的主要特點。具體來說，華大在動態能力3個維度上均表現出強能力特征。第一，感知能力。華大通過對基因測序行業競爭態勢的監控、掃描與研判，快速定義Illumina等國外企業基因測序儀技術壟斷給華大帶來的緊迫威脅。同時，華大快速識別出CG組合探針錨點結扎讀取技術在新一代基因測序儀研發中的關鍵作用，這主要得益于華大對基因測序儀技術的長期關注，并能夠正確判斷商業成敗與技術先進與否之間的區別。例如，時任華大CEO的王俊認為，商業失敗不代表技術落后，CG在基因測序儀上的持續研發能力正是華大所缺乏的。第二，捕捉能力。捕捉能力表現在為把握CG對外出售機會，華大有目的地實施技術并購以獲得新一代基因測序儀關鍵核心技術。尤其是當時華大決策層當機立斷，克服國外企業故意制造的一系列困難，堅定實施對CG的并購（李天柱等，2015），彰顯了華大對機會的捕捉能力。例如，汪建說：“做出收購決定只用了5分鐘?！盜llumina則表示，華大收購CG相當于買走了“可口可樂秘方”，均反映出華大收購CG對于突破新一代基因測序儀關鍵核心技術的重大意義。第三，重構能力。重構能力表現為華大在并購CG之后，根據需要對CG業務進行有目的拆分、保留CG基因測序儀研發團隊獨立運作、與華大原有團隊協同研發等組織層面策略，對資源進行優化配置，將CG基因測序儀技術順利國產化，并在此基礎上研發出擁有自主知識產權的新一代基因測序儀。這些重構措施以及取得的成效為華大在能力躍遷階段走上與國外企業不同技術路線創造了關鍵核心技術方面的基礎條件。

3.3 能力躍遷階段

2016年4月，基因測序儀研發部門從華大獨立出來，成立了深圳華大智造科技股份有限公司（簡稱“華大智造”）。華大智造定位于“生命科技核心工具締造者”，華大基因測序儀技術創新加速向縱深發展，在不同應用場景中實現技術突破，如小型化臺式基因測序儀BGISEQ-50、適合全基因組測序的高通量基因測序儀MGISEQ-2000和適合小型基因組測序的MGISEQ-200、生信分析加速器MageBOLT。最令業界矚目的技術突破發生在2018年，華大智造以CG的DNB、Pattern Array等技術為基礎，成功研發出DNBSEQ測序技術。DNBSEQ是支撐超高通量測序的底層技術，集成DNA納米球、陣列式芯片、聯合探針錨定聚合技術（cPAS）3項核心技術，具有快速、靈活、超高通量等優勢，與國外企業廣泛使用的454焦磷酸測序、Illumina Solexa合成測序等技術路線不同，從“高通量”走向“超高通量”，基本擺脫國外企業對新一代基因測序儀關鍵核心技術的壟斷。隨后，華大智造在DNBSEQ技術的基礎上開發出DNBSEQ-T7測序系統，其是“全球日生產能力最強”的基因測序儀，將每Gb（10億個堿基對）的測序成本降低至約5美元，性能已經達到國際領先水平，而價格卻遠低于Illumina等國外企業同類產品，國外多個著名科研機構頂尖專家均對DNBSEQ-T7給予了高度評價。例如，對基因測序儀技術發展作出杰出貢獻的“454技術”發明人Jonathan Rothberg認為：“到目前為止，我們對項目（使用DNBSEQ-T7）的數據質量非常滿意，這是我們見過的最好的數據質量。”在DNBSEQ技術的基礎上，華大智造緊跟全球基因測序儀“超高通量”“小型化”發展趨勢，迅速形成以“規則陣列芯片技術”“測序儀光機電系統技術”等為代表的多項源頭性核心技術，并構建了全系列、多型號產品矩陣。例如，2019年華大推出便攜式測序系統DNBSEQ E、模塊化數字生物實驗室DNBelab D、便攜式單細胞系統DNBelab C等產品。至此，華大智造已經在基因測序儀前沿技術領域形成自主可控關鍵核心技術體系，成為全球三家、中國唯一一家能夠自主研發并量產臨床級高通量基因測序儀的公司，另外兩家公司分別為全球科學儀器巨頭Illumina和Thermo Fisher。

本文將2016—2019年定義為華大動態能力躍遷階段，這一階段的主要特點表現為：一是華大將動態能力提升到創造與國外企業不同技術路線、在國際前沿水平形成源頭性底層技術層次，成功構建自主可控的關鍵核心技術體系；二是華大持續向基因測序產業鏈上游儀器設備領域進攻，不斷提高生態位，顯示出替代國外企業產品的強勁潛力。本階段的一個突出特點是，華大動態能力未在感知能力和捕捉能力兩個維度上有新的發展，主要集中在重構能力維度上，具體表現為采用組織分離和創業孵化戰略成立專注于基因測序儀研發、生產和銷售的華大智造。這一重大組織變革能夠保證華大將資源集中于基因測序儀關鍵核心技術研發，避免既開展基因測序服務又開展基因測序儀研發而面臨的資源配置窘境，促進華大實現關鍵核心技術“質”的突破。需要強調的是，對于基因測序儀關鍵核心技術突破而言，華大智造并非拋棄能力轉換階段的既有能力，而是通過有目的的組織重構，在繼承原有能力的基礎上實現跳躍式發展。因此，本文將華大在動態能力躍遷階段的重構能力命名為“組織內重構能力”。

3.4 能力擴散階段

在成功推出DNBSEQ測序技術和DNBSEQ-T7測序系統后，華大智造并沒有放緩在基因測序儀技術領域的突破步伐，在繼續發展源頭性核心技術的同時，更加重視技術擴散。自2019年開始（實際上是從2014年國產化CG技術開始，但2019年尤為明顯），華大智造重點圍繞關鍵核心技術打造自主可控供應鏈。由于基因測序儀涉及生化、光、電、流體、計算等復雜領域，即便已經形成關鍵核心技術體系，如果不能保證重要零部件與核心組件穩定供應，仍可能在生產制造環節被“卡脖子”。以不可或缺的光學組件為例，全世界只有少數幾家公司能夠生產最尖端光學產品，隨時可能面臨斷供風險。為此，華大智造與中國科學院長春光機所達成戰略合作協議，針對新一代基因測序儀開發光電方面的零部件和模塊。又如在流體領域，墾拓流體成為華大智造的戰略合作伙伴，為其提供電磁閥、精密加樣泵、隔膜氣液泵等特種加工件。目前，華大智造70%～80%的硬件已經實現國產化自主替代，如高性能物鏡、濾光片、激光器、快速對焦系統、高精度移動平臺及機械手等。通過一系列國產替代過程，不僅能夠保證華大智造自身供應鏈安全，也將與基因測序儀相關的核心技術擴散到整條供應鏈上，帶動形成屬于我國自主可控的技術鏈和產業鏈。

除構建安全可控的供應鏈外，華大智造還將自身基因測序儀核心技術視為“種子”，致力于讓這顆“種子”在整個產業內發芽、開花和結果，帶動我國基因測序產業跨越式發展。例如，以華大智造技術為基礎，2019年9月吉因加科技與華大智造合作研發的兩款基因測序儀Gene+Seq-200、Gene+Seq-2000獲準上市，表明更多企業加入華大智造核心技術體系。同時，華大智造重視關鍵核心技術在商業應用環節的擴散，如在國內基因組測序領域具有很大影響力的微基因是DNBSEQ-T7首批用戶之一，其積極促進華大智造拓展更多組學/表型檢測設備。納昂達科技則為DNBSEQ平臺提供全套建庫和靶向捕獲平臺，開發全外顯子捕獲、泛癌捕獲等創新性應用技術。安捷倫（Agilent）、羅氏（Roche）等跨國公司也積極接入DNBSEQ平臺并開發應用場景。目前，華大智造基因測序儀全球裝機量超過1 200臺，在國內市場占比超過1/3。在抗擊新冠肺炎疫情過程中，華大智造基因測序儀及配套設備、試劑發揮重要作用，確?？挂哧P鍵核心設備安全，并為多個國家提供設備支持。

本文將2019年至今這段時期定義為華大動態能力擴散階段。這一階段與動態能力躍遷存在一定程度的交叉并行，主要特點是以跨組織方式推進關鍵核心技術在不同領域擴散，通過重構與不同組織之間的聯系，形成以華大為核心的創新生態系統，從而將與關鍵核心技術相關的企業動態能力轉化為創新生態系統動態能力。也即，該階段通過創新生態系統協調聯動持續強化關鍵核心技術突破，這得益于華大原有的基因測序商業服務網絡和迅速提升的基因測序儀核心技術體系，在技術研發和市場采納兩個重要節點均占據高生態位，因此本文將華大動態能力躍遷階段歸納為“生態化重構能力”。具體而言：一是通過動態能力擴散構建自主可控的供應鏈，突破關鍵核心技術產品在生產制造環節可能遇到的“卡脖子”風險；二是通過動態能力擴散與其它互補企業形成協同研發關系，圍繞關鍵核心技術開發更大的產品系列，持續挖掘關鍵核心技術潛力；三是通過動態能力擴散吸引其它企業采納，圍繞關鍵核心技術發展更多創新性應用技術，在商業化環節造成“開枝散葉”的蓬勃態勢?？傊ㄟ^動態能力擴散，華大圍繞基因測序儀關鍵核心技術形成從研發到商業應用的創新生態系統，帶動我國基因測序產業整體提升，并形成企業關鍵核心技術突破與產業整體突破互相促進的良好態勢。正如華大智造COO蔣慧所言：“我們一直致力于整個生態的搭建。在整個產業鏈條里面，華大智造是其中一部分的工具提供者，需要鼓勵更多人一起去做，才能掌握更多話語權?！?/p>

4 模型與討論

4.1 理論模型

在上述案例分析的基礎上，本文進一步歸納得到基于企業動態能力演化的關鍵核心技術突破機理模型，如圖1所示。需要說明的是，該模型適用于由市場經濟驅動、企業主導的關鍵核心技術突破活動，在這些領域我國企業與國外企業存在明顯的技術差距，面臨國外企業嚴格限制和打壓。對于那些剛剛浮現、由國家主導的技術領域（量子通信等），其關鍵核心技術突破機理應該另行研究。

圖1模型反映關鍵核心技術突破的兩個主要特性：首先，企業主導的關鍵核心技術突破一般經由動態能力前序、轉換、躍遷和擴散4個演化階段完成。從技術發展過程看，這4個階段在曲線上表現出不同形態，在不同階段性質不同。其中，能力前序階段是企業常規成長階段，通過對國外技術產品的商業化應用為突破關鍵核心技術積蓄力量；能力轉換階段企業對國外技術從利用轉變為探索，該階段曲線斜率最小，反映動態能力轉換是關鍵核心技術突破的難點；能力躍遷階段企業在吸收利用國外先進技術的基礎上，通過大規模研發形成自主可控的關鍵核心技術體系，該階段是關鍵核心技術突破的臨界點，曲線斜率最大，反映關鍵核心技術突破由此進入高速通道；能力擴散階段企業利用所掌握的關鍵核心技術發展創新生態系統，帶動整個產業創新，該階段曲線斜率有所降低，但在技術研發和市場采納兩個環節均實現自主可控與國產替代，關鍵核心技術突破真正得以實現。其次，關鍵核心技術突破是動態能力演化與生態化創新相互促進的正反饋過程。前序階段動態能力的重點表現為感知能力和捕捉能力，結果是企業在產業鏈中下游商業化環節占據較高生態位，為轉換階段創造條件；在轉換階段，動態能力在感知能力、捕捉能力和重構能力3個維度上均得到發展，企業向產業鏈上游逆流而上，在技術研發環節擠占一個生態位，在技術層面初步形成關鍵核心技術突破態勢；躍遷階段是轉換階段的發展，依靠組織內重構能力加速推進關鍵核心技術突破，形成自主可控的關鍵核心技術體系和產品體系，在產業鏈上游技術研發環節占據較高生態位；進入擴散階段，主要依靠生態化重構能力在跨組織層面構建屬于自己的創新生態系統，將企業動態能力拓展為創新生態系統動態能力，帶動整個產業共同實現關鍵核心技術突破和商業應用。

4.2 進一步討論

華大基因測序儀案例反映出成功突破關鍵核心技術需要遵循的若干規律，總結如下：

（1）借助接力創新完成“應用—研發”逆向突破。由市場機制驅動的技術領域屬于胡旭博和原長弘（2022）劃分的“重要緊急”的關鍵核心技術領域，我國企業作為追趕者受到國外領先者嚴密的技術封鎖，通過自主研發正向突破關鍵核心技術面臨很大障礙。在這種情況下，使用國外企業技術產品從產業鏈中下游切入，在商業應用環節占據高生態位，并在此過程中開展技術學習、積累資源和能力，然后逆流而上進入產業鏈技術研發環節是一條重要的戰略路徑。在這條戰略路徑上，我國企業在技術研發和市場采納兩個環節均提高相應能力，突破關鍵核心技術成功率顯著提高。在“應用—研發”逆向突破過程中，對國外企業發起技術并購并獲得關鍵核心技術，通過吸收并購得到的技術完成國產化和自主研發，李天柱等（2015、2018）將這種現象描述為“接力創新”。從華大在能力轉換階段的經驗看，接力創新不僅能夠使我國企業突破國外企業設置的技術壁壘、專利壁壘，還能夠使我國企業迅速獲取國際前沿技術，保證關鍵核心技術突破在一個相對高的基礎上起步，對于加速突破進程具有顯著優勢。

（2）采用“不同技術路線”構建“技術—產品”體系。突破國外企業技術壁壘僅是關鍵核心技術突破的起點而非成功的標志。華大案例表明，我國企業要通過能力躍遷階段的努力，采用與國外企業不同的技術路線建立自主可控的關鍵核心技術產品體系，以此為基礎進行產品布局，這是在技術層面上完成關鍵核心技術突破的標志。其中，“與國外企業不同的技術路線”是關鍵核心技術自主可控的關鍵。若非如此，即便已經實現對國外技術的國產化改進，但本質上仍然處于能力“跟跑”或“并跑”階段，國外企業憑借領先者所建立的先發優勢，很容易重新拉開與我國企業的技術差距，我國將再次落入關鍵核心技術“陷阱”?！凹夹g—產品”體系是關鍵核心技術自主可控的條件，我國企業不僅要掌控關鍵核心技術，還要在此基礎上開發出滿足商業化應用的產品，才能將關鍵核心技術推向市場應用并形成對國外技術的國產替代。余江等[7]指出，我國關鍵核心技術突破經常是研發樣品和樣機技術性能達標，科技成果也宣傳“報喜”，但后續商用化應用卻杳無音訊，本文從企業動態能力演化視角對此問題給出了正面解答。

（3）構建自主可控的供應鏈體系是關鍵核心技術突破的保障。胡旭博和原長弘（2022）指出，突破關鍵核心技術需要技術鏈和產業鏈協同發展；蘇敬勤[33]認為雖然大型領先企業引領技術創新發展，但產業鏈上的中小企業卻是解決“卡脖子”問題的關鍵，間接說明供應鏈對關鍵核心技術突破具有重要作用。本文通過實際證據揭示，如果不能保障供應鏈自主可控，在大規模生產過程中容易遇到國外企業中斷重要零部件供應，關鍵核心技術突破和國產替代也就無從談起?，F實情況是，全球核心部件與核心材料市場往往呈寡頭壟斷格局[10]，而我國在很多重要的基礎原材料和尖端技術水平零部件生產方面不能滿足大規模配套要求，對關鍵核心技術突破造成嚴重的隱性制約。對此，華大案例提供了有價值的參考，我國企業應通過標準開放和技術共享積極主動地促進關鍵核心技術擴散，從而與上下游有潛力的企業建立深度戰略合作關系，支持和引導相關企業根據關鍵核心技術產品體系要求，加強產品技術研發和工藝技術創新，盡快形成自主可控的供應鏈體系，滿足關鍵核心技術產品生產對大規模配套的要求。

（4）培育平臺化創新生態系統是企業的戰略方向。余江等[7]提出關鍵核心技術突破的商用生態依賴性，陳勁和陽鎮[4]強調基于融通創新平臺價值共贏與共享突破關鍵核心技術“卡脖子”，本文則提供了具體案例支撐。突破關鍵核心技術要使技術在較大范圍內獲得市場采納，因此是“技術—產品—采納”的完整體系，這個體系要具有自我強化能力，通過持續演進在市場采納中逐步占據頻數優勢，才能判斷關鍵核心技術突破獲得事實上的成功。為實現這一目的，圍繞關鍵核心技術培育健康的平臺化創新生態系統是主要抓手。華大在能力擴散階段最顯著的特征是將DNBSEQ技術定位為“平臺”，吸納其它創新主體在這個平臺上開發新產品進而帶動整個產業創新。與一般平臺化創新生態系統不同，在基于關鍵核心技術培育創新生態系統過程中，廣泛吸收不同類型創新主體并建立形式多樣的協同研發關系是主要形式，其中針對供應鏈自主可控建立協同研發關系是基本要求，接下來圍繞關鍵核心技術與其它企業共同研發更加豐富的產品系列并擴大“技術—產品”體系，最后吸引其它企業基于關鍵核心技術產品開發更多創新性應用，擴大市場規模，提升整個產業在國際上的話語權。

（5）關鍵核心技術突破是一類特殊的后發追趕活動。關鍵核心技術突破屬于后發企業技術追趕范疇，但與一般性的后發追趕活動相比又存在自身的特殊性。將這些特殊性呈現出來，既有助于深刻理解關鍵核心技術突破性質，又能夠防止簡單運用技術追趕理論指導關鍵核心技術突破而帶來的偏差。與一般性后發企業技術追趕相比，關鍵核心突破特殊性表現為：第一，在時間上是“重要緊急”的技術追趕，需要盡可能短促劇烈地完成追趕過程；第二，后發追趕通常強調以技術范式轉換作為機會窗口[34]，但關鍵核心技術突破由于時間上的緊迫性，可能需要通過高強度投入在既定技術范式下完成趕超；第三，關鍵核心技術突破是在面臨國外領先者嚴密的技術封鎖甚至是對企業、產業威脅和打壓情況下完成技術追趕，雖然離不開廣泛的國際合作，但最根本的是創造自主可控的技術體系和供應鏈，以及通過構建創新生態系統與國外企業競爭，替代甚至驅逐國外產品；第四，從技術本身來說，關鍵核心技術突破一開始就要求從較高的技術水平切入實施，迅速打破被“卡脖子”的不利狀態。這意味著，選擇合適的路徑直接獲得國際前沿技術，在此基礎上通過自主研發實現技術水平趕超是重要的戰略設計，如技術并購和接力創新戰略。

5 總結與啟示

本文采用探索性單案例研究方法，從動態能力演化視角出發，對企業主導的關鍵核心技術突破過程展開實證分析。基于華大基因測序儀發展歷程的案例研究發現：第一，關鍵核心技術突破涉及企業動態能力前序、轉換、躍遷和擴散4個主要階段，前序階段重點表現為企業感知能力和捕捉能力，轉換階段需重視感知能力、捕捉能力和重構能力3個維度，躍遷階段重點表現為企業組織內重構能力，擴散階段主要表現為企業在跨組織層面上的生態化重構能力。第二，在企業突破關鍵核心技術過程中，前序階段的目標是在產業鏈商業化環節占據較高的生態位；從轉換階段到躍遷階段，企業需要在技術研發環節占據較高生態位，形成自主可控的關鍵核心技術體系和產品體系；擴散階段通過構建平臺化創新生態系統，將企業動態能力拓展為創新生態系統的動態能力。第三，企業主導的關鍵核心技術突破需要重點考慮4方面的機制方法，分別是借助接力創新完成“應用—研發”逆向突破、采用不同技術路線構建“技術—產品”體系、構建自主可控的供應鏈體系，以及圍繞關鍵核心技術培育平臺化創新生態系統。第四，關鍵核心技術突破是時間敏感型的后發追趕活動，往往需要在既定技術范式下完成趕超，通過建設自主可控的技術體系、供應鏈和創新生態系統與國外企業展開競爭，替代甚至驅逐國外企業產品，因此從一開始就要從較高的技術水平切入，選擇合適的路徑獲得國際前沿技術。

針對市場機制主導的技術領域，我國適合選擇在產業鏈商業應用環節已經具備較好基礎的企業進行重點扶持，引導其并購擁有國際領先技術水平的國外企業，進而實現關鍵核心技術初步突破。我國企業需要深刻認識到在對并購得到的國外技術完成國產化改進后，需要努力采用與國外企業不同的技術路線建立自主可控的關鍵核心技術體系，并在此基礎上形成商業化產品體系，進而在技術層面完成關鍵核心技術突破。但要實現真正意義上的關鍵核心技術突破，我國企業還需要加速關鍵核心技術擴散，帶動相關企業構建自主可控的供應鏈，圍繞關鍵核心技術形成自主可控的創新生態系統，廣泛吸收不同類型創新主體建立形式多樣的協同研發關系，不斷拓展技術被市場采納的時空邊界，加速商業化進程，提升整個產業在國際上的話語權。

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（責任編輯：王敬敏）

Breakthrough Mechanisms of Core Technologies in Key fields Based on Dynamic Capability Evolution

Li Tianzhu1，Ma Qing2

（1.School of Business Administration， Guizhou University of Finance and Economics， Guiyang 550025， China;2.Department of Business Administration， Moutai Institute， Renhuai 564507， China）

Abstract：It is of strategic significance to break through the bottlenecks of core technologies in key fields， and these breakthroughs are strongly related to the technological gap and self-reliance in science and technology， and existing research has roughly been divided into two divisions： at the micro level， the concept， characteristics， identification methods， mode paths， and breakthrough factors of core technologies in key fields are summarized; at the macro level， the breakthrough paths of core technology innovation are discussed from the perspectives of system structure， mechanism system， and supporting policies. The relevant research focuses primarily on theoretical speculation， with little empirical research on specific cases， and its guiding value in management and policy in practice needs to be improved. Thus， this paper uses the exploratory single case study method to analyze the specific innovation activities of enterprises and opens the \"theoretical black box\" for enterprises to break through core technology mechanisms from the perspective of dynamic capability evolution.

By analyzing the development process of BGI′s gene sequencer technology in China， this paper proposes a breakthrough mechanism model for core technologies in key fields based on dynamic capability evolution. The model demonstrates that enterprise-led breakthroughs in core technologies in key fields generally occur through four stages of dynamic capability evolution： preface， transformation， transition， and diffusion， and it is a positive feedback process in which dynamic capability evolution and ecological innovation promote each other. Among them， the pre-order of competence accumulates strength for breaking through core technologies in key fields through the commercial application of foreign technology products， focusing on perception and capture， so that enterprises can occupy a higher niche in the commercialization of the industrial chain′s middle and lower reaches. The breakthrough difficulty of core technologies is in the stage of capability transformation， and it develops in three dimensions： perception ability， capture ability， and reconstruction ability. In the transition period， the capability transition stage is critical for core technology breakthroughs. Chinese enterprises started by learning foreign technologies， and they have occupied a niche in technology research and development， and initially formed the trend of core technology breakthroughs on a technical level. Through large-scale Ramp;D， independent and controllable core technology systems and product systems are formed to occupy a high niche in the technological Ramp;D link in the upstream of the industrial chain. In the capability diffusion stage， enterprises use the core technologies in key fields they control to develop the innovation ecosystem， relying primarily on the ecological reconstruction ability to expand the dynamic capability of enterprises into the dynamic capability of the innovation ecosystem， and realize independent control and domestic substitution in the two main links of technology research and development and market adoption， driving the entire industry to achieve self-reliant development.

To successfully break through core technologies in key fields， businesses must follow a set of rules， including completing the reverse breakthrough of \"application-research and development\"， adopting a \"different technical route from foreign enterprises\" in order to construct a \"technology-product\" system， creating and maintaining an independent and controllable supply chain system， and setting up an ecosystem of platform-based innovation. It should be noted that the breakthroughs of core technologies led by enterprises are time-sensitive catch-up activities that frequently require catching up under the established technological paradigm and competing with foreign enterprises by building an independent and controllable technological system， supply chain， and innovation ecosystem to replace or even expel foreign enterprises′ products. As a result， it is necessary to begin at a higher technical level and select appropriate methods for directly obtaining international cutting-edge technology. More importantly， in order to truly complete the breakthroughs of core technologies in key fields， Chinese enterprises must accelerate the diffusion of core technologies， promote related enterprises to form an autonomous and controllable supply chain， and then build an autonomous and controllable innovation ecosystem around core technologies in key fields， widely absorb different types of innovation subjects， and establish various forms of collaborative research and development.

Key Words：Dynamic Capabilities; Core Technologies in Key Fields; Evolution Mechanism; Breakthrough Mechanism; Case Study

基金項目：國家自然科學基金項目（72362004）

作者簡介：李天柱（1975—），男，遼寧沈陽人，博士，貴州財經大學工商管理學院教授、博士生導師，研究方向為技術創新管理、新興技術管理、科技管理；馬青（1990—），女，貴州仁懷人，博士，茅臺學院工商管理系副教授，研究方向為技術創新管理。本文通訊作者：馬青。