基于区块链技术的产学研信息共享模式研究

□ 罗 化 郭丽芳

(太原理工大学 经济管理学院,山西 晋中 030600)

一、引 言

在十九次全国代表大会上,中国共产党提议,加速建设创新型国家,建立产学研深度融合的创新体系。在我国经济进入新常态、实施创新驱动发展战略以来,产学研协同发展更是得到了学术界的广泛关注[1]。随着信息时代的到来，以及专利、论文等成果的不断增加,产学研合作如何减少信息壁垒、增强主体间的信任，从而推动产学研深度融合显得尤为重要,目前相关研究较少,尚未形成以市场为导向的产学研协同发展模式,因而造成科技成果转化率低、资源配置低效等问题。产学研合作往往需要多个行业、部门、主体之间进行协调,构建产学研合作信息共享平台,可以很好的降低产学研合作过程中出现供需不畅通等问题[2]。推进新一轮的产学研合作中需要“建桥梁”,构建高科技产业发展的政产学研金协作平台[3]。区块链技术的去中心化等特性可以实现各主体共建、共治、共享。能有效解决目前产学研合作模式中科技成果转化率低、缺乏深度融合、人才供需不匹等问题,因此文章旨在区块链技术的基础上建立产学研信息共享模式,为产学研高效协同发展以及区块链应用提供参考。

二、研究综述

产学研合作是提升创新能力的重要途径,目前已有众多学者对产学研合作方面进行了研究。李文娟和朱春奎[1]认为，产学研研究主要包括参与行为及其影响因素、合作过程及合作关系、合作绩效评价和合作影响等;李银平[2]将现有研究分为合作模式、合作影响因素、科技成果转化绩效的构成维度、科技成果转化绩效的影响因素等方面;戚盠和朱姝[3]将金融机构纳入产学研合作模型中,结果表明金融机构的参与能提高中小企业协同创新的积极性;蔡启明和赵建[4]在基于流程的产学研协同创新机制研究中将产学研协同创新流程化。目前产学研合作方面的研究主要涉及模式[5]、影响因素、政策影响等。

区块链最早源于比特币(Bitcoin),继比特币之后,越来越多的人关注比特币背后的技术——区块链,从区块链1.0到区块链3.0,比特币已经不仅仅运用于加密货币,运用领域拓展到金融、供应链、物联网等,如贺超和刘一锋[6]将区块链应用于供应链系统;内容从加密货币的交易到文字、图片等形式。结构从单链到双链、多链之间的交易,如有学者在基于区块链的应用系统开发方法研究中提出了账户区块链(account block chain ，ABC)和交易区块链(trading block chain ，TBC)双链设计模型[7-8];形式从单纯的区块链到将区块链与平台结合,如杜兰等[9]在基于区块链的云制造平台系统架构模型中，提出了基于双链架构的云制造平台系统架构模型的构想,设计了一种基于区块链交易的信息记录与查询验真机制,提出了一种云制造平台上利用区块链交易的新思路。区块链凭借其去中心化、可追溯、不可篡改等特点成为了研究热点。

三、产学研合作过程中的问题及契合性分析

(一)产学研合作中的问题

1. 科技成果转化率低

据《2019年国家专利报告》显示,大学和研究机构的专利使用率较低。其中高校专利实施率为13.8%、产业化率为3.7%；科研单位专利实施率38.0%、产业化率是为18.3%,明显低于企业的 63.7%和45.2%。据调查,只有0.7%的企业专利持有人将专利转让或授予过海外,1.5%的企业使用过外国专利。这意味着我国企业对专利的需求量大,但另一方面,并非所有学研机构的专利技术都投入使用,实际供应不足。报告中也明确提出阻碍专利权有效利用的主要因素是信息不对称,占比44.6%。除此之外,缺乏资金支持、中介服务机构不足以及知识产权保护不足等也是造成科技成果转化率低的原因。

2. 产学研缺乏深度融合

目前产学研合作由于缺乏完全信任导致大部分合作缺乏深度融合,大多是“点对点”式的,有的甚至半途而废。陈柳[10]得出,信任、声誉等因素对产学研深度融合具有明显影响。宋丽梅[11]的研究结论是,高层次融合的产学研合作比低层次融合的合作更能提高企业的创新绩效;高层次产学研合作的政府资助比低层次资助更有利于企业创新绩效。因此,加强产学研合作主体间的信任,对提高产学研融合深度有重要意义。

3. 人才供求不匹配

高校的主要职能之一是为社会培养优秀人才,但现如今由于信息不对称造成高校的专业设置、技能培训等满足不了市场需求的迅速变化。造成一方面企业找不到需要的优秀人才,另一方面高校毕业生难以将学到的知识应用于实际。这不仅影响了企业的发展,同时也造成学生职业生涯发展受阻,失业率上升。

(二)契合性分析

1. 区块链“去中心化”分布式存储

区块链靠共识机制以及P2P技术，实现链上各主体都可以查看和记录信息。相对于传统模式下各部门、主体协调困难,信息不透明等问题有极大优势。区块链运用链中各节点根据自身利益行事的心理,出于“自私”的目的,最终造就了庞大算力基础,提升了系统的可靠性,任何在系统容忍出错的范围内的节点出现被攻击或网络出错等问题,系统都能正常运行,避免了单点故障,切实达到了共商、共建、共享。区块链的去中心化共享账本，完美的解决了产学研合作中信息孤岛，以及中心机构不足的问题。

2. 区块链“去信任”合作特性

区块链技术的去信任实际上是“源于代码的信任”。这种基于代码的信任是100%的,一旦代码经过一次验证之后,面向的交互对象就不再有人的因素,只有代码。这种信任模型是开创性质的。区块链中各主体将责任义务以及利益分配编入智能合约,达到条件自动触发,并且无法篡改。高校、金融机构、以及企业间的利益分配有天然的监督方。各主体间达到无中心化的信任,从而促进产学研深度融合。

3. 区块链“可溯源,不可篡改”特性

区块链依靠哈希函数、时间戳等达到可溯源和不可篡改等特性,对整个业务流程可追溯。区块链溯源的一大特性是具有唯一性,每一个记录都有时间戳,且不可篡改。它可以阻止个人作恶,也能阻止第三方机构和商家勾结后对数据进行造假,当高校进行知识产权登记时,依据时间戳便可知道先后顺序,维护了知识产权,从而让科技成果更好转化,另一方面,可溯源性对整个业务过程可追踪,可查找主体做的工作,深化各主之间的信任,监督也更为有力可行。其契合性如图1所示。

图1 契合性分析

四、区块链技术在产学研合作中的创新应用

基于上文的分析可知,区块链技术可以很好的解决产学研合作过程中的信息不对称等问题。在合作主体方面,将金融机构与政府纳入产学研合作模型中。本文将区块链架构作为基础,构建产学研信息共享平台,如图2所示。区块链基础构架包括数据、网络、共识、激励、合约以及应用等各层,在产学研合作中需要对进入系统的主体进行身份验证,采用联盟链,因此文章不对激励层进行讨论。

图2 产学研合作平台技术构架

(一)数据层

数据层可以简单的理解为数据库,但对于区块链来说,数据库里的信息是不可篡改的、各主体可以平等的查看数据,也就是“分布式账本”。数据层主要对数据进行封装存储,将需求、科研成果,人才知识技能、政府政策、金融政策等信息发布到区块链上,数据基础设施为数据的运作提供基础,各主体信息通过区块链技术实现有效集成发布。其中哈希函数主要用于加密信息、连接区块以及保证信息完整性等,Merkle Tree是与树相似的结构,每条信息或业务的哈希值相对于叶子,不断相结合再次计算哈希值,最终形成根哈希值,可以有效的防止恶意篡改,对于利益分配、权责追究、产权保护提供技术支持;时间戳是根据时间线为链条,可以方便溯源先后顺序,在产学研合作中可用于追究权责、风险控制、产权保护等;公钥密码技术就是非对称加密技术,可 以实现信息安全共享,区块链可选择不同的加密方法,如RSA、中国的加密算法、 Ed25519等的签名算法,因为区块链本身具有安全、极难篡改的特性,在金融外的很多应用场景中,使用签名、解签等能够达到足够高的安全级别[7],文章采用SM2(国密算法)加密。

(二)网络层

网络层中包括组网方式、信息验证、信息传播机制等。其中,传播机制和信息验证机制都是可以根据实际需求设计的,通过设计可以让各主体参与到信息的验证和发布过程中,网络中没有中心化的节点,当形成一个区块后对区块进行验证,当且仅当区块中的信息全部有效时,该区块才会被写入区块链。

(三)共识层

在分布式系统中实现安全、快速，同时满足扩展性的达成共识，一直是一个重要的研究方向。这就好比社会管理中的民主与集权的关系,想要民主就要牺牲效率,想要效率就要牺牲一定的满意度。而区块链能够实现在权力分散的情况下较为高效的达成共识。目前区块链主要运用的共识算法包括拜占庭容错(PBFT),权益证明(POS),工作量证明(POW)等共识协议,各共识算法比较如表1所示。对区块链技术中的共识机制分析可以从安全性、一致性、扩展性、资源消耗以及性能效率综合考量[12]。不同的共识算法各有特点,有的将算法结合起来综合运用,形成新共识机制。例如Algorand系统将POS和PBFT结合,通过权益证明限制参与拜占庭一致性协议数量,以提高其拓展性[13]。对于产学研合作联盟链来说,本身具有一定的安全性,因此拜占庭容错的33%容错已经足够,一致性和性能效率也比较好,资源消耗少,但扩展性较差,因此这里选择将POS和PBFT结合[12]。

表1 常见共识性能比较

(四)合约层

合约层就是根据算法、脚本代码而生成的智能合约。合约层是主体间合作的逻辑,可以由某一事件、状态等驱动触发自动执行的代码。各主体链下控制,协商利益分配、权责分配、合作路径以及风险控制等对智能合约进行部署和调用,随着交易发起,经过网络传播和验证之后存入特定的区块中,合约根据预言机和世界状态判断是否需要执行合约以及更新世界状态[14]。

图3 创新合作平台合作流程

(五)应用层

在应用层高校、科研院所、政府部门、金融机构等主体在区块链技术平台上面实现充分的信息共享,实现信息的畅通。参考蔡启明和赵建[4]将产学研协同创新流程化,并融入区块链特点。其运行过程如图3所示。

第一步:企业根据政府政策、金融政策以及高校资源等,利用SWOT、PEST进行分析，形成以市场为导向的合理需求,并将需求发布于区块链上。第二步:学研方根据企业需求和企业达成合作,进行共同科研、合办企业,此时接第五步;或选择深入洞察企业需求,从而进行贴合市场的科学研究以及人才培养。第三步:在学研方完成科研和学生即将毕业时，将科学成果以及人才的知识技能等发布在区块链上。第四步:企业根据人才的知识技能进行招聘，以及根据科技成果通过购买专利、合办企业、技术入股等合作方式，将科技成果产品化和产业化。第五步:金融机构根据项目信息、信用机制等进行投资风险评估,对合适项目进行投资;政府根据相关信息对项目进行评估,通过制定政策引导和合理监督。第六步:在各主体确定合作之后,进行协同创新谈判,明确合作路径、利益分配、权责明晰、风险承担等,并根据以上内容确定评价指标,将以上内容以智能合约的方式嵌入区块链系统。第七步:在合作过程中根据业务内容触发智能合约,项目完成后根据协议进行利益分配,最后对合作伙伴进行评价,形成信用机制。

在基于区块链技术的产学研合作平台上,各主体进行了充分的信息共享,形成了以企业为主体,市场为导向,产学研深度融合的合作模式。主要解决了学研方科研成果因为不贴合市场和缺乏资金而难以产品化、产业化;高校培养的人才不能满足社会需求，以及企业难以找到适合岗位的人才等学研和社会脱节;产学研缺乏深度融合等问题。

五、结 语

产学研之间良好合作对于创新发展有着不可替代的作用。本文通过分析目前产学研合作模式中存在的问题，并根据区块链特征进行契合性分析,建立基于区块链技术的产学研信息共享模式,将政府和金融机构纳入产学研信息共享模式中。在产学研信息共享模式中，政府可以充分了解各主体需求以及资源,更好的做到参与、服务、引导和监督;金融机构可以减少信息收集成本,通过对好的项目融资实现获利,同时也做到了风险分摊、解决企业和高校融资问题;高校可以根据市场需求进行人才培养和科学研究;企业根据各方资源和信息找到合适的科研成果和人才。最终形成从市场出发到应用于市场的闭环,转化为切实的生产力。

目前区块链技术依然处于快速发展的阶段,要真正落实还需求各主体积极合作推进。因此提出以下建议。第一,政府做好引导提高学研方积极性,据2019年国家专利调查局数据显示,在没有实施的专利中,46.8%的科研单位表示被用以完成专利评审或考核指标;42.1%的科研单位用以获得奖励等。高校中这两项比例也别为56.3%和 41.6%。各高校人才不能适应市场需求,诸多高校毕业生就业率虚高。由此可见,政府应积极发挥引导作用,将科研成果应用率以及高校毕业生市场适应情况与高校评估挂钩,并将政策发布于区块链上,以提高学研方产学研合作的积极性;第二,平台构建需要各主体共同努力,在政府支持下共同推进,同时,为了加强各主体信息共享的积极性,减免平台使用费等;第三,区块链技术还在快速发展阶段,应积极推进区块链技术研究,进一步加强区块链的安全性、扩展性,从而建立安全、高效的合作平台,推动产学研协同发展。□