科技创新集群化：现代科学技术研究趋势，本文主要内容关键词为：集群论文,科技创新论文,趋势论文,科学技术研究论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F124.3
文献标识码：A
文章编号：1002-0241(2002)03-0005-04
现代科学研究中，许多综合性课题必须借助于多门学科的理论和方法来协同解决，随着学科门类的增长、科研难度的增大以及实验设备的复杂化，现代科学技术已经从个体研究向群体研究发展。又会出现这种现象：一个学科中出现的重大理论问题，在该学科内长期得不到解决，而冲破该学科的局限采取多学科联合研究的方式，常常能产生重大突破，从而推动科学技术创新活动从个体行为转向集体规模，呈现出集群化的特点。
一、科学技术创新的集群化趋势
1.科学技术创新的集群化的网络基础：现代科学发展分化、交叉和融合
现代科学发展一方面在高度分化，另一方面又在高度综合。学科的研究对象越分越细，从而形成了众多具有研究对象、研究理论、研究方法的相对独立的分支学科。如生物学就分为动物学、植物学、微生物学、遗传学、生态学等，地质学则分化土地学、海洋学等，而海洋学又繁衍出130多个分支学科。另一方面，在学科分化的基础上，为了揭示自然界各个领域和各种不同运动形式之间的相互转化的必然联系及其共同特征，许多学科相互交叉，彼此渗透，从而形成了一批具有新的研究对象的综合性学科。科学的分化，填补了原有学科之间的空白，加强了它们之间的相互联系，而学科的综合提示了客观世界的规律，为新的学科分化创造了条件。这种科学的发展趋势导致了一大批新学科群的出现，这种学科群将一群学科有机地联系起来，通过研究这些学科共同的运动规律，形成学科网络，如物理学科群、生理科学群、心理科学群、数理科学群等。这种学科网络使多学科的联合与综合研究之类的学科交叉现象日益普遍。如1993年在世界上最有影响的科技刊物入选论文中，约有一半是由两名或两名以上作者共同署名，其中约有1/4的论文来自国际性合著。
我们对诺贝尔奖获奖项目研究之后，发现作为基础科学研究原创性成果的诺贝尔奖获奖成果，若以严格的一级学科交叉为标准，普遍存在着学科交叉现象，获奖项目属于此类的占1/3以上，并且呈逐年上升趋势，它意味着科学研究大量分化、高度综合纵横交叉、相互渗透的集群特点已初步形成。而正是这种集群化特点推动着原创性科研成果的不断涌现。如被人称为“诺贝尔奖的摇篮”的英国卡文迪许实验室，正是在科研活动选择方向上凭借这一特点，使其以产生过数次科学革命和25位诺贝尔奖获得者而自傲。
2.科技创新体群化过程中基础研究与技术创新的新型关系：“巴斯德象限”
长期以来，传统观念认为，基础研究远离实际应用，基础研究是技术进步的先驱，是“一般认识以及自然界及其规律的认识”这种观点强调应用研究与开发能把基础科学的发现转化为技术创新的观点，构成了一种典型的—维图像“线性模式”，即基础研究引起应用研究与开发，再依据创新是一种产品还是一种工艺，转到生产或经营：
基础研究→应用研究→开发→生产经营。
从科技发展的历程来看，这种性质的科学研究往往与人们的生产相分离，而随着近代科学的深入发展所出现的科学分化加剧的趋势，使各门学科越来越专业化，其结果是不同领域形成了各自不同的术语和规范，游离于该领域的人很难进入其中，形成所谓“隔行如隔山”的现象。这种思想有其局限性：首先，这一范式对科学工作的动机的解释过于狭隘，而在说明技术创新的实际源泉方面也过于狭隘。其次，用单一的线性模式描述科学向技术的流动过于简单。当我们将认识的视野转向动态的、活生生的科学技术史时会发现，其中不乏与静态范式相抵触的例子，表明研究过程中不断进行的选择活动往往同时受两个目标（认识目标和应用目标）的影响，如19世纪微生物的崛起极好地说明了这种可能。被称誉为“工业微生物之父”的巴斯德，曾使人们彻底认清了疾病的机理及其他一些生物过程，并将这些认识应用于食醋、啤酒、白酒和牛奶的防腐，以及蚕蛹霉斑、家鸡霍乱和人畜狂犬病的控制当中。
巴斯德在最初所做的研究是典型的应用研究，但同时也是一个杰出的基础研究。实际上巴斯德后来的研究生涯都是以这种混合研究为特征的，他承接了一个又一个实际应用问题，使他的微生物研究不断地深入，在此，已无法将基础研究和应用研究完全清晰地区分开，也很难符合传统的将基础研究与应用研究只能两者择一的观点。这种模式被司托克斯称为“巴斯德象限”。因此科学与技术的关系、基础与应用的关系应该是一种动态的关系：
这种动态模型很好地说明了自19世纪后期以来，应用的考虑已成为基础科学的动力之一。事实上，科学已日益被技术进步探索的问题加以丰富，而不是仅仅由科学内部的发展推进的。这种新型的关系说明，仅仅囿于传统的学科范围内进行技术创新几乎是不可能的，它和科学技术发展的客观规律不相符合。某种技术的发展对基础科学的需求绝不是建立在人为的学科分类之上的，这种需求来自于社会，其中蕴含着一系列的技术而不是单个的技术，因此这种研究就需要系统的、各学科的协同作战。
3.科技创新集群化的体系：科学技术实体（工业实验室与技术联合体）
①工业实验室。美国的贝尔实验室是科技创新集群化的最好体现。它将科技与产业有机地结合在一起，它的研发工作从基础科学研究入手，注重建树新知识，并且把探索的领域扩大到各门基础学科，从中探求与通信科技有关的一切前沿科技知识，然后再为通信科技所用。因此，贝尔实验室在固体、半导体、凝聚态、超导、高分子材料、射电天文学等学科上均处于世界领先地位，迄今为止，已获得11个诺贝尔奖，所获得的专利数超过了26500个，显示出超强的创新能力。这不能不说是重视学科间交叉和集群化研究的结果。
科研人员来往频繁，学术争论气氛热烈，通过各种学术观点的激烈交锋，不同学科交叉融合，形成了良好的科学生态环境，实现了科学系统的协同进化，科学家个人也在这个环境中激发创造力和新思维，使得无论是基础研究还是技术创新都取得了惊人的成就。
②技术联合体。技术是由一系列机械、物理、化学等一般性知识控制的技术群体。因此技术的发展是成系统进行的，其发展方向受其存在于其中的技术体系的影响，而当代技术体系朝着复杂化和各部分之间愈加紧密联系的方向发展。这一过程在某种程度上有点类似于生物进化过程中新物种的出现和物种变异。统计表明，过去20年出现的技术创新，真正全新的技术很少，但技术与技术之间大量交叉、融合的创新却很多。因此技术创新多产生于技术间的匹配，即技术系统自身匹配，与其它技术系统之间匹配，与产业主体原有技术系统匹配等三重关系。现实中几乎没有孤零零的“元技术”能够在产业中发挥作用。这种交叉、融合的趋势决定了单独从传统学科分类出发进行研究或只具备单一的学科背景很难产生重大的技术创新。这就是技术领域中的“种子型”技术的减少，“需求型”技术的增加的原因。所谓“种子型”技术，是指直接来源于科学原创成果的技术，如原子能、半导体、激光等。20世纪70年代以来，这种领先的、源于科学发展原创性成果的技术突破日益减少，代之以从社会市场需要出发，将已知识科学原理与已有技术系统综合，形成与原有技术完全不同的新技术。技术的成体系的产生和匹配，决定了具备不同学科知识和交叉学科背景的人员研究开发合作的兴起和必要性。
二、科技创新集群化趋势对科研管理提出的新要求
我国缺少世界一流的科学家，如诺贝尔奖获得者，这已引起社会广泛而深切的关注。然而，我们不能忽视这样一个事实，即我国缺少世界一流的科技中心，缺少一流的实验室和一流的科研集体，缺少科研集体以及相应的科研管理体制。
1.构筑科技中心，强化创新机构的名牌效应
科学社会学家曾提出波敦克效应这一概念，它通常被用来解释科学家所处机构的不同造成成果的产出与承认的差异。该效应表明，那些在声望较低的机构任职的科学家，很难获得社会恰当的承认，因此进入一所有声望的名牌科研机构对科技创新人才的成长来说具有举足轻重的作用。这种名牌科研中心，由于能够面向世界招揽优秀的创新人才，而成为科技硕果的苗圃。如卡文迪许实验室，从它成立至今的130年漫长历史长河中，在放射性、原子物理、核物理、分子生物学、射电天文学和凝聚态物理等方面取得大量举世关注的重大成就。它始终处于当代物理学发展的前沿，获得创造性的突破，赢得了崇高的声誉，正是其名牌效应的表现。因此，在我国科研管理中，应注意强化科学研究中心的名牌效应，在一系列已有的技术平台基础上构筑具有国际先进水平的科技高峰，以适应科学技术创新的集群化趋势。
2.重视科学学派建设，创建一流的科研集体
科学技术创新集群化使科研主体发生了结构性的变革，也就是说，科学发展不仅需要杰出的科学家个体，而且需要具有强大集团研究能力的科研集体。而科学学派正是适应科技创新集群化现实的一种理想的科研集体。所以从科研管理的角度出发，我们应该增强学派意识，大力倡导创建和培育我国科学学派，科学学派是科研集体上档次的目标和理想。科学学派是一种创造性的联合，一种独特而又富有成效的科学共同体，具有强大的科学社会功能。
一个科学学派模型应具有清晰可辨的“核”，相当数量可见度高的成员以及崇高的科学集体威望。没有独特的“核”，导师带领下的一批学生最多也只是一个著名的研究小组，称不上学派。这个“核”指的是学派精神，它是一个学派与其他学派区别开来的特征所在。它是研究对象、方法和风格、认识事物的角度、学术观点、科学理论体系以及创造气氛的结晶物，是由学派核心人物缔造、扩展到集体，并且被集体强化的结果。同时一个学派一定要有数量可观的“将才”，如哥本哈根学派就拥有海森堡、泡利、伽莫夫等一大批杰出的科学家，拥有这样“将才”的科研集体才能拥有崇高的科学集体威望，这体现了学派的整体性，表明学派实际上是一股强大的学术势力。
因此，在我国科技创新过程中，必须重视中国的科学学派的建设。在科研管理中，也应把科研资助对象从个体转向群体，培育适合学派形成并生长的良好的生态环境。
3.放宽管理和控制体系，保证研究选择的自由
贝尔电话实验室总裁——詹姆斯B菲斯克曾说过：“我们的基本信念是，在好的科学和与我们的业务相关的好科学两者之间没有区别。在一千个科学问题中，大约会有一百个左右令人感兴趣，但却只有一两个是确实对科学界和我们自己有回报的。我们试图提供一种环境，它使从一千个之中筛选出一两个科学问题的工作变成个人的责任和基本自发的选择。”可见，贝尔电话实验室关于研究工作的政策有两个方面：一是科学价值被认为与技术价值有高度的关联性；二是科学家们可以自由选择那些他认为最有兴趣的项目进行研究。
一般来说，科学家个人对其将要研究的项目常会有一种直觉，而无法将这一直觉直接用语言表达出来，优秀科学家尤其如此。但在其确立之初，他会认为研究工作将会具有潜在价值，并用自己独有的方式开展研究。也就是说，科学家拥有科研项目管理者不可能获得的信息，因此，应该给予研究者广泛的选择自由。对于研究组织者和管理者来说，在制度安排和激励机制上应该能使个人和团体的目标相一致。在科技创新集群化趋势下，在制度安排和激励机制上应该能使个人和团体的目标相一致。在科技创新集群化趋势下，一个项目涉及的人数很多，所以只有在保证研究人员的充分选择自由的前提下，才能使真正拥有共同兴趣的人走到一起来。在这样的团队中，组成人员互相作用、模仿和帮助，大家的广泛交流以及不同科学家观点和经历差异的密切沟通，这样的研究才更有成效。
该论文在完成过程中得到复旦大学陈其荣、袁闯和殷南根老师的悉心指导，特在此表示感谢！
（收稿日期 2001-11-29）