高質量發展背景下多主體螺旋驅動農業科技企業創新機制研究

摘要："在國家鄉村振興和共同富裕戰略規劃和要求下，農業產業化是農業強國建設的重要支撐，農業科技企業則是推動農業產業化進程的“先鋒隊”。本文構建“政用產學研”多主體協同驅動跨界創新機制模型和農業創新生態系統模型，對S企業在農業發展新路徑方面的實踐經驗進行分析。研究發現，S企業技術創新經歷了“開發積累期→升級期→成長期→成熟期”4個發展階段，“政用產學研”不同合作主體發揮著重要的驅動作用，以螺旋上升的態勢跨領域、跨專業、跨時空、跨文化、跨產業創新。

關鍵詞："智慧農業；技術創新；跨界創新

中圖分類號："F2"文獻標識碼："Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.22.001

0引言

黨的二十大報告指出，全面推進鄉村振興，鞏固拓展脫貧攻堅成果，加快建設農業強國?！丁笆奈濉比珖r業農村科技規劃》明確了關鍵核心技術是農業高質量發展的重要引擎，然而現實情況是，我國目前農業產業發展依然存在高端種源技術攻關難、農機核心零部件依賴進口、農業智能化程度較低、缺少新農科人才等問題。隨著國家鄉村振興戰略的提出，農業作為支撐國民經濟發展的基礎產業，正在被互聯網、大數據、人工智能等新科技進行重構和升級，互聯網已經成為農業發展的重要設施，農業也正在煥發出嶄新的力量，智慧農業是未來農業發展的根本出路，也是國家鄉村振興戰略和數字化農業戰略多因素推動下的必然選擇。

1文獻回顧

1.1關于農業高質量發展的研究

《“十四五”全國農業農村科技規劃》等多個文件從不同角度對農業高質量發展的目標和任務作了明確部署。學術領域對農業高質量發展的關注也日益增加，如胡勇（2022）、徐光平等（2021）從宏觀層面提出了農業高質量發展的目標、路徑和思路；封立濤等（2022）、王興國等（2021）重點關注了支持農業產業高質量發展的關鍵因素與核心力量；張建偉等（2022）、黃修杰等（2020）側重于研究農業高質量發展的評價指標、考核體系。

1.2關于螺旋創新和跨界創新的研究

螺旋理論來自生物生命科學領域，是用于揭示DNA的結構及其與組織、環境之間的關系的理論。Henry"Etzkowitz（2009）最早引進三螺旋模式來分析政府—產業—大學間的關系，從而構建了三螺旋創新模型。近年來學者對螺旋創新研究日益增多，如王成軍等（2023）研究了基于四重螺旋的關鍵核心技術攻關途徑；鄧曉輝等（2022）構建五螺旋綠色創新生態系統分析框架；武玉青（2022）總結了政府、企業、高校、金融機構等創新創業共同體的管理模式和運行機制。另一方面，“界”是一種多維的概念，具有很強的交叉性和交叉性?？傮w上分為跨地域、跨領域、跨文化、跨產業、跨學科等。近幾年管理領域的跨界創新研究也成了熱點問題，如曹勇等（2023）分析了跨界商業模式、蔣煦涵等（2024）分析了跨界人才培養，趙富強等（2024）探討了跨界治理。

綜上所述，現有研究已經深入探索了關于企業創新模式的一系列基本問題，但對數字技術如何助力農業科技企業創新、“政用產學研”多主體在農業科技企業創新階段發揮的協同作用及如何通過農業創新生態系統將創新成果推廣應用等問題仍缺乏足夠的探索。

2案例研究

S企業是杭州一家集研發、生產、銷售及技術服務于一體，面向全球推廣系統化、智能化、標準化的智慧農業人才培養整體解決方案的國家高新技術企業。S企業瞄準傳統農業發展勞動密集和效率低下的痛點與難點，創新運用光生物LED植物照明、垂直立體種植、環境控制與機械設計等技術，打造全數字化管控的數智植物工廠，為未來農業數智化發展提供了樣板，其在智慧農業領域的創新模式值得廣泛推廣與借鑒。因此，本文綜合運用文獻分析法、案例研究法、模型分析法，在深度訪談、實地調研的基礎上，構建了“政用產學研”多主體協同驅動跨界創新機制模型，對S企業在農業發展新路徑方面的實踐經驗進行研究。

2.1多主體螺旋驅動農業科技企業技術創新

農業科技企業技術創生命周期經歷了技術“開發期→成長期→升級期→集成期→生態化”的演變路徑，同時使得其市場策略沿著“從需求出發，基礎技術積累→找準定位，產品研發升級→聯合攻關，產品系列化→學科融合，人才培養→發現新商機，開拓新領域”的路徑進行相應變化，其對應的產品也呈現出“初創產品→產品升級→系列產品→集成產品→生態圈產品”的變化（如圖1所示）。由于企業在發展過程中面臨技術、市場等方面的差異，使得企業需要通過多種協作方式來實現跨邊界協作。S企業基于二次創業的新思維，為實現跨界創新突破，經歷了零的突破、產品升級、場景開拓到規模量產等4個階段的轉變，這4個階段分別解決四大關鍵難題：從工業照明跨界到植物照明的“跨領域”創新，解決農作物理想光源問題的“跨專業”創新，解決極端環境植物生產困難問題的“跨時空”創新，解決未來智慧農業人才稀缺問題的“跨文化”創新。未來的第五階段，將在跨產業向全智能農業工廠發展的路上，“政府”作為頂層設計與政策制定者，把握重要形勢政策，發現新商機、開拓新領域，整合產業鏈上下游資源，實現農業產品全智能化生態圈。

2.1.1第一階段（零的突破）：“跨領域”創新戰略

第一階段，在技術創新開發期，以“用”為核心進行跨領域挖掘市場需求。S企業的創立初衷是將公司在工業照明領域的成熟技術和LED產品應用到智慧農業領域，通過為植物照明補光促進和保障植物正常生產提供產品和服務。這是公司“二次創業”的第一步，跳出原有的市場圈子，找到新的商機從第二產業跨界到第一產業，也是新產品研發的技術創新與積累階段。在這個階段公司最關鍵的跨界創新策略是工業到農業的“跨領域”創新。從總體看，這一階段主要解決了我國目前傳統農業在種植中遇到的普遍性“看天吃飯”問題，傳統農業主要依賴自然光照明，受天氣影響大，這些可以直接影響作物生長和收成。

2.1.2第二階段（產品升級）：“跨專業”創新戰略

第二階段，企業的基礎技術支撐、跨專業研發技術攻關實現了突破，市場化規模推動科技成果產品轉化，以“產”為核心進行市場化運作，有效助力“卡脖子”技術攻關。S企業研發創新第二階段從原來只需生產單一產品“LED燈”到開發一套完整的智能種植系統，這對公司的技術研發能力來說是一個巨大挑戰。S企業從傳統農業的痛點問題出發，首先解決了傳統育苗發芽率低、秧苗病害多質量差、極端天氣下容易大面積死苗的問題，使用智能種植系統使發芽率、壯苗率超過95%，秧苗無病蟲害不受極端天氣影響其次解決了高端種子“卡脖子”問題，我國高端蔬菜、水果、糧食的種子嚴重依賴進口，國內種子論斤賣，進口種子按粒賣，智能種植系統利用垂直農業技術繼續育種，能大幅降低研發時間及成本。

2.1.3第三階段（場景開拓）：“跨時空”創新戰略

第三階段，企業和高校科研院所等主體進行跨時空聯合研發打造系列化產品，多樣化適用情景，“研”成為校研企三方聯合技術攻關的關鍵，S企業通過實施“跨時空”戰略，解決了高品質蔬菜農作物規?；a問題。首先，保證產量和品質穩定性，擺脫了傳統農業“靠天吃飯”困境，實現按計劃穩定生產和供給，果蔬無農藥殘留，安全質量高；其次，節約了土地和水資源，水的使用量較傳統農業減少90%以上，解決了傳統農業發展受區域性、氣候性影響等問題，打破外界環境限制，同時避免植物受到惡劣環境或極端天氣的損害；最后，集裝箱種植方式便于移動，解決了傳統農業對占地空間敏感的場所限制問題，能夠因地制宜地采用平層水培、氣霧培等模式，在最大限度節約資源的同時，實現生產效率的最大化。

2.1.4第四階段（規模量產）：“跨文化”創新戰略

第四階段，產品集成創新，跨文化以“學”促產促研。高校利用教學資源，既能對產品進行工藝改進提出意見，又能為企業培育潛在的客戶。在這一階段S企業數智化育苗工廠通過計算機仿真、虛擬樣機等技術手段，建立規范準時的生產數據庫，有效管理生產的各個過程，讓農業擁有“大腦”進行數據“一鍵管理”，以育苗、加工、銷售、研學為全產業鏈，提供技術服務、指導、農資銷售等服務，有效解決種子多播和漏播、健康海綿苗分布等核心技術問題，為農民提供優質種苗。為了全面推廣應用產品和技術，S企業通過實施“跨文化”創新戰略向學校、科研院所大力推廣智能設備，同時以產教融合、聯合培養、以賽促學等創新手段，為社會培養更多優秀的智慧農業專業化人才。

2.2多主體螺旋驅動農業生態系統創新

通過聚焦政府、農業科技企業、高?？蒲性核?、用戶等創新主體在關鍵核心技術演進中的作用，探索突破路徑，各主體通過協作實現創新因子有效匯聚，跨專業、跨領域、跨時空、跨文化、跨技術與信息壁壘，進行創新要素深入整合，從而實現系統性非線性效用，助力農業科技企業創造前沿產品和技術，建立核心競爭優勢。以“智慧農業”為引擎構建農業創新生態系統（如圖2所示），以農業科技企業為核心創新主體，在國家政策的支持引導下，同多個創新主體進行互助融合，并通過科技成果轉化、產學研一體化建設等方式，助推農業技術攻關成果模式在更大范圍內推廣開展。

2.2.1政：打造優質制度環境，全局統籌開拓新領域

“政府”作為頂層設計與政策制定者，從政策等方面支持智慧農業產業發展。在政策激勵與引導下，農業數字化成為科技公司們的增量市場。近年來，國家部委出臺多項對智慧農業的扶持政策，如《“十四五”推進農業農村現代化規劃》《“十四五”農業農村信息化發展規劃》《關于落實黨中央國務院2023年全面推進鄉村振興重點工作部署的實施意見》均對智慧農業提出了新的要求，即構建和完善農業大數據系統，促進物聯網、大數據、人工智能等領域發展，以區塊鏈為代表的新一代信息技術與農業生產管理的深入結合，打造一批“數字田園”“數字灌區”“數字農漁”。

2.2.2產：打破農業傳統思維，探索智慧農業創新模式

農業高質量發展是實現我國鄉村振興的關鍵，也是建設農業強國的必由之路。要促進“三農”產業發展，就要發揮科技對農村經濟發展的引導作用，把高品質的農業發展與鄉村振興相融合，推進我國農業總體增量提質提效。S企業以“智慧農業”為引擎，重點研發垂直種植技術實現了技術突破，有效解決了傳統栽培的化肥、農藥污染水源問題，以市場化規模推動科技成果的產品轉化，以“產”為核心進行市場化運作。為了實現產業轉型，S企業逐步構建了創新生態系統框架，以企業為核心創新主體，在國家政策的支持引導下，同政府、研究機構、高校、用戶等多個創新主體進行互助融合，并通過科技成果轉化、產學研一體化建設等方式，助推智能“植物工廠”成果模式在更大范圍內推廣開展。

2.2.3學：產教融合協同育人，壯大現代農業新生力量

隨著S企業智能管理系統的開發，服務智慧農業的整體解決方案已經形成，在這個過程中，學校作為重要的合作伙伴，既承擔了用戶角色，也是培養新時代農創人才的主力，但是這些智能設備與系統的投入使用，也給學校教育帶來巨大挑戰。于是，S企業為了推廣產品的應用范圍，考慮到學校不僅是用戶角色，也是創新合作伙伴，既可以一起搞基礎研究，也可以通過“產教融合”聯合培養人才，一部分人才可以為公司所有，大部分人才是未來智慧農業的潛在用戶。因此，以“學”促產促研，校企共同擔負著將多學科進行融合培養現代農業人才的重任。S企業已經和國內近百所本科和高職院校開展了產教合作。高校通過教學比賽合作，一方面為產品技術的改進升級提供反饋建議，一方面也在培育其潛在的使用者市場。

2.2.4研：構建協同創新系統，解決“卡脖子”技術難題

S企業利用垂直農業技術育苗育種，有效助力我國種子“卡脖子”技術攻關。我國高端蔬菜、水果、糧食的種子嚴重依賴進口，國產種子論斤賣，進口種子按粒賣，利用垂直農業技術繼續育種能大幅降低研發時間及成本，且S企業擁有四大品類、70多種品種的種子可以選擇種植這種種植方式將成為節水型農業、旱區農業的首選。這些技術難題的突破，是企業通過合作創新將政府、企業和大學有機結合起來的，把科研機構、金融機構、創新平臺等各種要素都包含在內，形成了一個由多個主體組成的協作交互的創新網絡，形成了一個開放、合作、共享的創新生態，既要將各創新主體的要素進行融合，也要進行更多的交互。企業協作創新是一種“交流—協作—協作—共享”的過程，它作用于企業每一個發展階段。

2.2.5用：深度挖掘用戶需求，引領產業持續轉型升級

從長期看，“用”始終是技術創新的出發點和落腳點，企業發展的這4個階段不是單向的，而是一個循環往復螺旋上升的形態，將技術創新上、中、下游及創新環境與最終用戶進行對接與耦合，通過跨主體、跨專業、跨領域、跨時空、跨文化進行持續創新，構建一個創新生態系統引領產業持續轉型升級。S企業的技術經歷了“開發積累期→升級期→成長期→集成期”正在向“生態化”發展演變。在前期LED技術的基礎上二次創新研發，使得S企業形成了自己的技術特點，也決定了其市場定位。隨著基礎技術的升級，S企業開始推出種植類產品去接受市場的檢驗，并在市場驗證的過程中，產品技術不斷升級，朝向集成化的方向發展，產品也隨之系列化、集成化。

3研究總結和展望

隨著數字變革在我國各領域的大力推進，政府相關部門應繼續加大對智慧農業技術產品研究和應用主體的政策性扶持與補貼力度，加強農業技術標準建設與數據資源共享，尤其要著眼于數據標準、產品標準、市場準入標準等的制定，在一定范圍內開放農業數據，建立共享機制。本文深入研究了S企業的技術創新路徑和模式，豐富了“政用產學研”協同創新模式以及技術創新與跨界創新領域的學術成果，對指導我國農業“卡脖子”技術的攻關工作具有重要啟示。未來研究可以進一步關注企業的技術創新管理與績效提高的途徑，從而使數據資源的創新效果得到最大限度的利用。

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