美国共性技术研发机构的发展经验与启示——NIST的发展经验及其在美国技术创新体系中的角色与作用，本文主要内容关键词为：经验论文,共性论文,美国论文,技术创新论文,技术研发论文，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。
共性技术是存在潜在的机会，可以在多个产业中广泛应用的竞争前产品或工艺的概念、构成、过程，或者有待进一步研究的科学现象的统称。共性技术是将基础科学推向市场应用的第一步，共性技术与其他技术组合能够导致在诸多产业领域的广泛应用，对一个或多个产业的技术进步产生深远影响。世界各发达国家和地区高度重视共性技术研发，根据各自产业发展进程及工业化需要建立各具特色的共性技术研发机构，以推进技术创新扩散和高新技术产业化，支撑本国（或地区）经济的快速发展。美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，简称NIST）是世界著名的产业共性技术研发机构，在美国技术创新体系中居于核心位置。
1 NIST的发展历程与功能转型
美国国家标准与技术研究院(NIST)是隶属于美国商务部的技术服务与研发部门，致力于基础技术和共性技术的研究开发及服务支撑，是美国惟一专职负责帮助产业界发展技术和方法，推进技术创新，提升产品质量，实现工艺过程现代化，促进新技术新产品加速产业化的联邦研究机构。NIST前身是成立于1901年的美国国家标准局(NBS)，随着使命的不断扩大，1988年更名为国家标准技术研究院(NIST)。NIST总部设在美国马里兰州盖塞斯堡(Gaitliersburg Md.)，在科罗拉多州的布尔德(Boulder Colo.)设有分部，现有科学家、工程师、技术支撑及管理人员等各类员工2900多人（其中有3名诺贝尔奖获得者），2009年度经费为16亿美元，其中有14.29亿直接由联邦政府拨款。[1]
NIST的使命是通过推动计量科学、标准和技术发展，促进美国技术创新、提升产业竞争力，以加强经济安全，提高生活质量。NIST主要通过四个方面的合作计划，来承担和实现其使命与愿景[2]：一是NIST实验室(NIST Laboratories)：主要从事国家技术基础设施的研究开发，以利于美国产业界持续改善产品和服务。二是Baldrige国家质量计划(Baldrige National Quality Program，NQP)：促进美国的制造业、服务公司、教育机构、医疗保健供应者以及非营利组织的卓越生产性能。同时，负责管理每年的Baldrige国家质量奖。三是Hollings制造业扩展合作计划(Hollings Manufacturing Extension Partnership，MEP)：向中小厂商提供技术和商业协助的地区中心的全国性网络。四是技术创新计划(Technology Innovation Program，TIP)：为产业、大学、研究机构从事国家急需的潜在的革命性技术提供帮助。在1990-2007年间，NIST还负责组织以促进高风险技术开发为目的的先进技术计划(Advanced Technology Program，ATP)。
NIST的产生和发展历程是与美国的经济发展和技术进步密切相关的。19世纪末期，美国经济迅速发展，但是由于标准化的发展相对滞后，没有权威性的国家标准，一些由地方和地区性机构制定的缺少科学依据的应用性标准，从而造成商业市场上的混乱。如，工业产品和建筑材料的质量参差不齐，家用产品缺少安全性，甚至消防水龙带接头也不匹配等等。从而大大影响了美国工业的健康发展。在科学界和产业界的强烈要求下，为满足工业发展对统一标准的需求，美国国会同意建立国家标准实验室，并于1901年初成立了国家标准局(NBS)，最初是财政部的一个部门，后来划归到商务部。经过半个多世纪的发展，国家标准局在建筑工程、电气工程、电子器件、汽车工业、能源与环境等领域的标准化、精细化方面做出了重要贡献。
20世纪40年代以后，出于战争的需要，美国政府高度重视基础科学研究和国防技术发展，产生了一大批基础研究成果和国防科学技术。冷战结束后，经济安全逐步成为美国政府的工作重心，推动基础研究的市场化应用、推动国防技术向民用技术转化，成为政府的一项重要任务。1988年，美国政府通过《综合贸易和竞争力法案》(Omnibus Trade and Competitiveness Act)，加强了联邦政府与产业界的科技合作。其中一项重要举措是：推进美国国家标准局(NBS)的现代化，以提升美国工业竞争力，从根本上支持美国技术进步，产品高度可靠和制造过程先进及公共安全等职能。为适应这一新的使命，NBS更名为国家标准技术研究院(NIST)，并增加了先进技术合作计划(ATP)①和制造业扩展合作计划(MEP)两项新计划。NIST除了保留NBS原有的发展标准和测量技术，提供试验数据、方法和标准服务等工作内容外，增加了面向国家重要战略领域组织开展前瞻性和基础性的共性技术研发、面向中小型企业开发新技术和新产品、帮助企业接受和应用先进科学技术、提高企业在国内外市场上的竞争能力、进行技术服务和技术转让等新的功能。经过20多年的发展，NIST的新功能不断强化和拓展，成功实现了功能转型，由原来的计量测试及标准化研究机构，转变为集科技研发、计量与标准化、技术创新为一体的共性技术研发机构，成为美国技术创新体系不可或缺的中坚力量。
2 NIST的典型做法与成功经验
NIST不仅在计量标准领域成为了全球的领导者，而且在推进共性技术研发、支撑美国科技产业发展、建设国家技术创新体系等方面也发挥着重要作用，其在发展过程积累了很多有益做法和成功经验。
2.1 国立研发机构的性质保证了NIST的权威性
美国政府非常重视国家标准与技术研究院的建设，由商务部直接管理，NIST经费的90%左右来自于联邦政府，同时又承担着政府的固定职责和任务，从而保证了政府的意图在NIST得到充分体现。从某种程度上来说，NIST不是一个单纯的独立研发机构，而是一个集管理、组织、研发于一身的公共服务机构。这种特殊的机构属性，确保了NIST在标准领域和共性技术研发领域的绝对权威，便于有效地推进产业共性技术研发力量的有效整合，以及对于国家发展意图的快速响应。
2.2 明确的定位确保了NIST运作的高效益
NIST的定位非常明确，不管是其自身实验室的研究开发，还是通过技术创新计划(TIP)资助的企业技术开发，都紧紧围绕国家急需发展的具有挑战性的领域，并将这些领域明确界定为能源、环境、先进制造、卫生保健、物理基础设施和信息技术等六个方面，体现了关键共性技术的两大特征，即基础性和前瞻性。不仅如此，TIP进一步把资助的方向聚焦到“高风险”、“高收益”技术研发上，从而确保了NIST所资助项目的“高杠杆”作用，起到我们常说的“四两拨千斤”的功效。正因为如此，NIST研发投入产出的回报率奇高，根据NIST的经济评估数据，其基础技术研究的平均社会回报率高达144%，远远高于美国R&D的50%的平均社会回报率[3]。NIST对于科技创新和技术研发投入的回报率非常高，从而也增强了政府持久投资的信心和决心，保证了其良性循环与高效运行。
2.3 双重评估机制有利于推动科技成果及时向市场转化
NIST不仅像其他研究机构一样进行学术评估，同时也非常重视经济评估，从学术和经济两个层面对其研发实验室、资助项目等进行评价[4]。学术评估主要关注实验室项目与当前有关的技术价值、项目实施的有效性以及项目满足客户需求程度，以及实验室满足客户需求技术项目的质量和有效性的影响等。技术评估主要采用同行评议的办法，一般每两年开展一次。评估委员会和专家组由国家科学理事会任命，专家包括工业研究和发展实验室的管理和研究人员，顶尖的学术研究者以及来自国家政府实验室的人员。经济评估主要对其内部项目或者是技术开展的经济影响进行评估。NIST经济评估的主要目的是向政府相关管理部门提供NIST研发实验室及资助项目的特性、重要性、经济效益等信息，重点从R&D的发展趋势、NIST的经济以及政府的科技政策等方面着手，促进科技与经济增长政策的发展。双重评估一方面有利于保持NIST在学术和技术创新上的领先性；另一方面则更加注重这些学术和创新成果的市场应用价值，从项目资助或实验室研发的一开始，就对未来的市场前景及经济价值有了很好的判断和定位，因此在培育和产生科技成果的同时，也就创造了新市场和新需求，在1996-2002年7年间，NIST对19个研究项目开展了经济影响评估，发现其平均的效益成本比率为44∶1[5]。这也是NIST与其他研究机构的主要不同之处。
2.4 计量标准与技术研发的有机结合利于科技产业的快速发展
NIST实现转型后，在保留原有计量和标准服务的基础上，增加了从事共性技术研发和促进科技成果产业化等功能，实现了计量标准与技术研发的有机结合，起到了相互促进、相互推动的作用。计量和标准服务能够使NIST更加了解技术市场的需求，使研发更有针对性；而其在计量与标准上的权威性，使NIST实验室的技术研发或所资助的企业研发，能够迅速在市场上实现产业化，并在全国进行推广。从这个意义上来讲，NIST不仅是一个共性技术研发平台，而且也是一个承担某些政府职能的机构，或者说是政府职能有效延伸的研发平台。这一经验对于我国建设产业共性技术研发平台具有借鉴意义。
2.5 以中小企业为资助和服务对象利于激发产业界的创新活力
大企业由于其市场占有上的优势，常常使其在技术创新和使用方面没有太大的积极性，而其本身的体量和层级式的组织结构又在一定程度上使技术创新受阻重重。而中小企业一般是市场的弱者，具有强烈的创新冲动，但是苦于缺乏资金和技术来源，往往有很多好的思路和想法难以落到实处。NIST的技术创新计划(TIP)和生产扩展合作计划(MEP)都明确把资助和服务对象定位在中小企业，这对于研发资金匮乏、技术竞争力较弱的中小企业来说无疑是一杯甘泉，在很大程度上弥补了他们自身创新活力不足的缺陷。这样，不仅刺激了中小企业的技术创新活动，同时也给大企业造成压力，为了保持其技术上的领先者地位，迫于压力的大企业也必须拿出部分资金用于研发。从而起到了一石双鸟的效果，激活了整个产业的研究开发与技术创新活动。
2.6 重视与大学的联合创新利于持久保持创新活力
NIST主要面向产业，以前与大学直接合作较少，但是随着NIST研究方向越来越聚焦于存在大量共性技术难题而又是国家急需发展的领域，单靠中小企业的积极性很难有大的成效。为此，NIST逐步把眼光投向拥有强大人才和技术优势的大学和专门研究机构，合作规模和层次不断扩大和提高。比如，2008年开始实施的TIP计划一改ATP计划不直接让大学牵头的规定，有意识地借助大学的力量，从资助情况来看，2009年TIP资助的9个项目中，4个项目是由大学牵头的，占项目总数的近一半[6]。NIST在合作对象上的转向，实际也反映了共性技术和关键技术研发的一个世界性的发展趋势，即官产学研的渗透和结合。
3 NIST在美国经济发展和技术创新中的地位与作用
NIST作为美国联邦研究机构和产业共性技术研发机构，拥有强大的科研能力，对于推进美国技术创新，促进产业竞争力的提升起到了重要作用，在美国经济发展和技术创新中居于重要的战略地位，主要体现在以下三个方面：
3.1 NIST是联接基础研究与产业化的重要纽带和桥梁
美国技术创新体系的主要格局是“大学和联邦国家实验室——NIST及研发实验室——企业研发机构”，大致可分为三个层面：第一个层面是大学与国家实验室，主要从事基础研究；第二个层面NIST和研发实验室(R&D Laboratories)，主要从事应用基础研究和新技术开发；第三个层面是高新技术企业的研发机构，主要从事新产品、新工艺的研发及科技产业化。三者之间没有截然的界限，但大致分工是明确的。从资助的主体来看，靠近基础研究，主要是以政府资助为主；靠近产品的研发和制造，主要由企业研究机构来承担（见图1）。当然随着大学和国家实验室逐步向应用研究领域拓展以及一些大型科技型企业开始把目光投向基础和应用基础研究，这三个层面也有相互交叉之处，但是这并不改变各自的核心功能。
图1 美国技术创新体系的基本框架
在美国技术创新体系中，大学和国家实验室的研究成果基本上处于技术的前端，与企业技术之间存在着天然的鸿沟，难以直接转化为适应市场需要的新产品。并且从大学的基础研究到市场化的技术，需要二次研发，其中存在着极大的不确定性，企业无力也不愿在这方面投入更大的精力和更多的财力。而NIST研发实验室由于其国立的性质，有义务、有责任同时也有实力接过技术研究的接力棒，对大学和国家实验室产生的基础性技术成果进行二次开发，使这些经过改造的技术能够为企业所接受、为市场所认可。可见，在美国科技创新体系中，NIST具有独特的位置，是对大学和国家实验室研究成果的二次开发，是连接基础研究与科技产业化的重要纽带和桥梁，对于美国的技术创新和进步起到了巨大的支撑作用。NIST提供的研究和服务支持着科技发展的各个方面，特别是在纳米技术、信息技术和先进制造技术等高新技术领域发展中发挥了重要作用，是美国创造新技术、实现科技创新的重要依托，也大大促进了美国高新技术产业的快速发展。
3.2 NIST实验室承担着国家技术基础设施和产业关键技术的研究与开发，对科技产业发展和社会生活进步具有重要的支撑作用
NIST实验室的基本定位是从事国家技术基础设施的研究开发，以利于美国产业界持续改善产品和服务。NIST主要功能体现两个方面：一是基础技术和共性技术的开发，这是形成企业专有技术，推进科技成果产业化的重要前提和基础，一些新技术、新工艺往往始于基础技术和共性技术的突破和创新。二是技术标准的制定和发展，能够尽可能减少新技术为企业生产带来的不确定性和潜在的市场风险，最大程度节俭企业生产成本，提高企业利益（见图2）[7]。
图2 基于科技型产业发展的经济模型与NIST实验
NIST的7个实验室和2个研究中心，都在自己的专长技术领域里肩负了相关标准制定和技术研发的职责，并用其研究的成果推进了新技术的应用及科技产业的快速发展。比如，MST实验室发明的激光雷达系统，能够跟踪多个目标，在100公里以内可以精确到纳米精度，这个激光雷达系统可以用于精密制造和卫星网络控制，具有广阔的产业化前景[8]。NIST实验室的技术研发成果对于推进美国科技产业发展，改善人民生活水平也发挥了重要作用。如，NIST开发的信息技术密码标准为私有企业节省了10多亿美元，并且确保了消费者与商家每天数十亿电子交易的安全性；NIST制定的烟雾探测性能标准和安装建议已得到广泛采用，目前美国有94%的家庭安装了烟雾警报装置，从而挽救了数千条生命等等[9]。
3.3 支持企业从事高风险的技术研发，提供技术服务和技术支撑，为提升企业的核心竞争力起到重要的促进作用
NIST着眼于美国未来科技竞争力和经济持续增长，把支持企业从事高新技术研发作为一项重要内容。自1990年开始实施的ATP计划，通过竞争的方式向企业提供配套资金，用以开发具有巨大经济潜力，特别是那些或因开发成本和风险高，或因回报过慢而一时无人问津的关键技术。ATP计划之后推出的TIP计划更强调这一点，把资助重点定位在国家急需发展的高风险、高收益的技术研发领域，力求在传统的政府和市场无法企及的空白地带，起到不可替代的作用（见图4）[10]。
图3 ATP和TIP计划在技术创新中的地位与作用
NIST还致力于推动提升中小企业的生产率和竞争力。随着NIST国家质量计划的推进、评价标准的广泛应用和国家质量奖等活动的开展，极大地促进了企业质量意识、产品质量和服务质量水平的提高，增强了企业的竞争实力，创造了极大的经济效益。比如，国家质量计划中制定的“卓越绩效标准”和评价方法已被成1000多万家企业和其他组织广泛采用，产生了数百亿美元的经济效益，被誉为美国现代商业历史上最具影响力的单一文献。[11]NIST的制造业扩展合作计划通过技术推广和技术服务等，因为服务对象明确，为美国小企业提高生产率、增强竞争力发挥了巨大作用。
4 主要启示与政策建议
4.1 加强政府主导的产业共性技术研发平台建设
以NIST为平台组织和推进产业共性技术研发，是美国推进技术创新扩散，促进高新技术产业化和经济社会发展的重要经验。我国共性技术的研发以前主要由一些应用型的研究机构来承担，然而从上世纪90年代末开始，我国科研院所实行企业化改制，一些从事应用开发的院所相继走入市场，成为科技型企业。这一改革对于调动院所的积极性、激发其创新活力起到一定的积极作用。但是，这些科研院所转变为市场竞争主体后，由于面临生存和盈利的压力，往往更倾向于一些市场急需的、容易产生效益的短平快项目的研发，对于周期长、风险大的共性技术、关键技术研发缺乏足够的动力，从而导致技术创新体系中缺少了最重要的一环。为解决这一问题，一些省市积极推动产业（工业）技术研究院建设，重新承担起共性技术和关键技术研发的功能。但是，这种实践更多是高校或研究机构的个体行为，政府在其中作用不大或积极性不高，其作用和成效也就大打折扣。考虑到这一平台对于产业发展具有重要的支撑作用，应当在国家层面或者省市级政府层面，重点建设几个（不易太多）由政府主导的产业技术研究院，担负起组织和推进产业共性技术和关键技术研发的职能。
4.2 推进政府的部分科技组织功能向共性技术研发平台延伸
就性质和定位而言，共性技术研发平台是代表国家意志、履行政府职能的公共服务机构，是面向战略性新兴产业从事行业前端的共性技术、关键技术研发的科研机构。共性技术平台实际上行使的是政府的部分管理职能，做的是企业不愿做或做不了的事情，解决的是单靠市场机制无法解决的问题，提供的是公共产品。而要完成这一使命，除了政府在研发经费上给予充分支持外，更重要的是要在政策上有所倾斜，政府一些科研组织与管理功能向共性技术研发平台延伸。NIST实际上就是兼有科技研发和科研组织管理双重功能，在作用和功效上往往是事半功倍，在技术创新领域和经济发展领域都很好地发挥了作用。因此，我国政府的一些科技创新项目完全可以定向委托这些研发平台来承担，一些面向企业的科研基金可以委托这些研发平台来组织，这样既解决了“政企不分”的弊病，也使共性技术平台获得了持久的活力，更好地发挥其作为公共技术服务平台的作用。
4.3 改进政府对科研机构的考核评估办法
考核评估是一个重要的指挥棒，考核什么就得到什么，有什么样的考核就会有什么结果。目前，我国科研机构的考核评估多是以学术考核为主，科技主管部门对科研机构的评价及资源的投入主要依据其在学术上的贡献和科研创新的成果，很少考核其经济成效。不仅考核指标体系少有经济指标，并且评估组成员也基本上都是学术领域的专家学者，产业界的技术专家和管理专家很少进入到评估组。坚持学术考核对于科研机构的发展固然重要，但是只讲学术指标肯定不利于科研机构的健康发展，特别是对于以应用型研究为主的科研机构而言，像国家工程实验室、国家工程中心、具有很强行业背景的国家重点实验室、以及各地正在建设的产业技术研究院等，其技术创新成果能否为市场所接受、能否转化为现实生产力比成果本身更重要。就这方面来说，NIST所采用的双重评估机制对我们有很好的借鉴价值。
4.4 培育和提升中小企业的科技创新能力
从技术创新的发展规律来看，中小企业是最富创新活力、最具创造激情的单元，也是最倾向于采用新技术、新工艺的企业。然而在实践中，一些政府主管部门更多相信或依赖于大型甚至特大型企业，在政策导向上、经费支持上更多倾向这些企业。当然，大企业的确具有资金优势和技术优势，有能力也有实力推动自主创新。但是另一方面，大企业又是现有技术的采用者和维持者，不论从利益角度，还是从创新路径角度来看，常常缺乏自主性、原始性创新的冲动和潜能，有时甚至会成为新技术的阻碍者。因此，政府在推动自主创新时，除了依靠一些具有技术领先优势的大型企业，更要重点支持一批具有创新活力和创新激情的中小企业，科技主导部门或直接推进，或委托专门的科研机构（类似NIST），组织推进一些针对中小企业技术创新和技术服务的计划与专项。
4.5 大力推进大学的技术创新扩散
从世界范围来看，大学在推进技术创新和高新技术产业发展中的作用越来越明显。据统计，从1975-1985年间，美国高技术企业中有10%的新产品和新工艺直接来自于大学的研究成果[12]。20世纪80年代以来，大学与企业建立研发联盟、共建研发中心已经成为一种潮流，大学越来越重视面向产业的应用性技术研究，并在技术创新中扮演着重要角色。NIST近年来与大学的关系越来越密切、项目合作和联合创新越来越多，实质上也是顺应这一趋势的明智选择。目前，我国正加快推进以企业为主体的技术创新体系建设，但是中国的企业研发实力较弱、整体缺乏创新能力，技术主要以引进为主，多数企业在一些核心技术上没有自主知识产权。这正是困扰技术创新体系建设的一大瓶颈。而高校聚集了大批优秀的科技创新人才和大批科研成果，完全可以在技术创新体系中发挥更大的作用。所以，在技术创新体系建设中，既要强调企业的主体地位，也要明确大学作为企业的战略合作者或战略盟友的地位，把推进大学的技术创新扩散作为一项重要战略举措，在产业振兴、技术支撑等各类计划和研发政策中减少对大学的限制，加强大学主导的份额，并通过更加灵活的机制把大学与企业的研发力量很好地结合起来，这样必然能够产生更加持久的创新活力，实现政府、企业、大学的多方共赢。
注释：
①ATP计划1990年开始实施，2007年9月结束。共计资助824个项目，其中独立项目597项，合作项目227项；政府资助金额159亿美元，企业配套148亿美元。2008年被技术创新计划(TIP)所取代，资助的重点进一步集中在国家急需发展的高风险、高收益的技术研发领域。
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