荷兰科技创新对我国的启示

2020-07-02 09:442019年赴荷兰提升科技信息素养能力研修班
安徽科技 2020年6期
关键词:荷兰科技研究

文/2019 年赴荷兰提升科技信息素养能力研修班

荷兰ASML 公司,是全球唯一一家顶级芯片制造设备——极紫外光(EUV)光刻机的供应商,要想制造出7nm 以及更先进制程的芯片,没有晶圆厂能离开ASML。ASML 对我国EUV 光刻机暂停供应,意味着我国制造出更先进的芯片难度加大,与三星等国际一流芯片制造商间的技术差距也会进一步拉大。

光刻机引发了我们对荷兰这个国土面积不足5 万平方公里、人口仅有1729 万人的小国的关注。随着对荷兰研究的深入,我们发现:荷兰虽然国土面积小、人口少,但却是国内生产总值约为7700 亿美元的经济高度发达国家;研发投入占GDP的比重仅在2.2%左右却可以成为2019 年《全球竞争力报告》排名第四、欧洲排名第一的国家;全国仅有13 所重点大学却有5 所大学进入2019 年泰晤士高等教育世界大学排行榜前100 名。

一、荷兰科技创新的主要做法

通过综合调研科技信息研究与服务机构在荷兰科学技术创新链的各个环节发挥的效用,全面理解科技创新中政府、产业、大学、研究所等主体的分工、职责与合作情况,总结出荷兰科技创新的几点主要做法。

1.科技创新以整个社会发展的需求为导向

荷兰所有的科技创新全部围绕如何改善社会发展这一需求展开,将解决现实问题、突出成果应用作为主要的创新方向。根据这一原则,荷兰政府在2011 年确定了九大优先发展产业,分别是农业食品、园艺与动物饲养、高技术材料与系统、能源、物流、创意产业、生命科学、化学化工、水利。荷兰政府资助的科研计划和项目也都围绕着这九大优先发展产业布局。荷兰科技政策研究所(Rathenau Institute,以下简称Rathenau)作为独立的科技信息研究与服务机构,主要为议会提供相关政策支撑,平衡议会、政府与民众三个主体之间的知识力量。Rathenau 主要工作方向之一就是评估目前最需要用科技来解决的问题,充分结合荷兰整体社会的利益,向议会提交相关研究建议,每两年由研究所自身的理事会对研究方向进行评估,根据社会民生主要需要解决的问题调整工作计划。2019—2020 年,Rathenau 的主要研究方向是“数字社会:塑造我们自己的数字未来”“创造完美的生活:研究新的健康方案”“民主知识:专家和公众同时参与决策”“知识生态系统:未来的知识社会”等。

荷兰科学研究组织(NWO)作为政府主要的科研项目管理机构,归属于荷兰教育、文化与科学部,但由于其完备的评审机制,其他政府部门的科研项目也多委托NWO 进行评审,节约了项目评审的成本。同时,NWO 根据荷兰的九大优先发展产业布局,设立了9 个研究所,分别建在全国不同大学的科学园里,这样做的目的不仅是加强研究机构与大学里专家学者的交流合作,也能让大学共享由国家投资的基础研究设施,减轻大学的基础科研条件投入成本。

2.科技创新注重产学研合作

荷兰的科技发展与创新并不追求全产业链,但是在关键技术或全产业链上的部分环节却力求做到极致,让整个世界都离不开荷兰。荷兰的产学研模式是自下而上的企业自发、自觉、自主行为,科学研究主体是各个研究型大学。国家通过税收优惠鼓励企业开展研发,推动全产业链条从基础研究到市场应用的全方位合作。荷兰政府鼓励企业申请政府资助的科研项目,条件是企业自行组成联盟并且申请的项目属于国家确定的九大优先发展产业范畴。

3.以科学计量学支撑决策

荷兰的科技信息研究与服务机构主要依靠科学计量得到的各类排名提供科技政策建议与信息评价产品。Rathenau 从2008 年开展ICI 数据库建设,并利用科学计量学方法,对荷兰创新指数排名、创新科研成果对社会的影响、科研系统等方面进行统计与分析,形成分析报告,具有一定的权威性。荷兰莱顿大学科学技术研究中心(CWTS),依托各类论文数据库和专利数据库,运用CWTS 开发的专业分析软件,专门对科学技术研究的绩效以及科学技术的组织结构绩效进行定量分析,并在此基础上为欧盟、各国政府、研究机构、大学、企业等组织做一些长期和短期的研究项目,并提供咨询服务。该机构所设计的绩效评估技术在国际上被广泛接受和应用,其研究成果也通过大众传媒向科学家群体、政策制定者和普通群众中传播。

科研活动的评估越来越重视科研项目对社会的实际影响效果,而这是定量评价指标难以做到的。因此荷兰目前的科研项目评估专家不仅仅局限于本领域的专业,也邀请相关领域和产业的专家。

4.关注开放科学和科研诚信

目前,荷兰更加关注开放科学(Open Science)和科研诚信。荷兰对开放科学非常重视,所强调的开放科学主要从资源利用的角度进行并制定了相关的开放科学准则,荷兰政府的目标是2019 年资源开放率达到75%,到2020 年达到100%。荷兰推动开放科学是为了对社会产生积极的影响。以精准农业为例,荷兰政府每年花费数百万购买有关区域土壤、天气等数据,再将数据公开,帮助农民获取更高的收成,从而增加税收。此外,开放科学有助于政府更好地决策、企业更快地创新,同时在一定程度上避免学术不端。

在科研诚信方面,荷兰在2018年发布了科研诚信行为准则,相比之前的准则,更强调对研究人员所属的研究机构和出版商进行约束,认为研究机构和出版商具有更高的社会责任。准则是由大学和研究机构共同提出制定的,国家仅是同意、认可、颁布这一准则。此外,荷兰设有全国科研诚信委员会,接受关于科研不端行为的举报,并根据举报做独立的调查,之后将认定的结果反馈给科研人员所在的大学诚信办公室。

5.科技研究机构的管理体制和运行机制

荷兰科技研究机构的管理制度具有一定的借鉴意义。Rathenau 作为独立的科研院所,拥有自己的理事会,理事会成员由各领域的专家组成,负责制定研究所科研策略,定期跟研究所所长开会讨论评估在研项目的阶段成果和质量,但不负责决定机构具体运行方式,该理事会的选举受到荷兰教育、文化与科学部的监督;荷兰科学研究组织(NWO)作为政府研究机构,根据荷兰九大优先发展产业布局下设了9个研究所,均建立了理事会制度,理事成员为学术领头人,为研究所发展提供方向性、策略性建议。在项目运行方面,科研机构的理事会不会影响科研项目的实施过程,由科研人员自己负责项目的过程管理和科研成果管理。

二、经验与启示

1.聚焦国家目标,倡导开放理念,汇聚全球创新人才“为我所用”

荷兰政府提出的九大优先发展产业已经深入到荷兰科学技术、社会生活的各个层面。不管是政府部门、大学研究机构,还是企业都自觉地以国家目标为导向进行管理体制机制和科学技术的创新活动。

创新驱动实质上是人才驱动。荷兰坚持开放理念,集聚全球的优秀科学家、创新科技人员、创新型企业家,激发他们的创新激情,同时招人聚才并举,择天下英才而用之,广泛吸引各类创新人才以“为我所用”。

荷兰科学研究组织(NWO)面向全球开放项目申请,任何国家的科研人员都可以申请,NWO 的项目资金包括软硬件购置使用费和人员工资,唯一要求是项目需要在荷兰开展研究。荷兰为成功申请到NWO 项目的科研人员开设“快速通道”,高效解决签证问题,由科研人员提出想要依托开展研究的荷兰的大学,NWO 协助联系该大学为其提供科研实验条件。同时,荷兰也以国际化的鼓励政策和以知识为导向的社会文化,鼓励荷兰的科研人员参与全球竞争,服务于荷兰科技经济发展。

2.强调科技创新和科研评价服务于社会

荷兰政府高度重视创新对国家发展和社会进步的驱动作用,主要体现在三个方面。一是应对全球社会挑战。荷兰自身资源比较匮乏,必须持续创新,提高资源的利用率,实现资源的价值最大化,方能保障群众生活水平,实现可持续发展。二是应对全球科技竞争。良好的创新氛围是提升全球竞争力的基本条件,若要在日益激烈的全球竞争中“占有一席之地”,就需要不断地、持续地开展创新。三是应对全球市场需要。国家可以通过创新获得先发优势,或者借助市场垄断地位实现创新产品的大规模商业化过程,获得后发优势,以实现利益最大化。

3.倡导团队合作、追求共赢,形成独特的“圩田模式”

经济全球化是世界发展潮流,科技合作共赢是应对经济全球化的必然选择。荷兰“圩田模式”的形成首先与荷兰的地理环境有关。荷兰地势低洼,近四分之一的国土面积低于海平面,水患是社会生活的首要威胁,于是荷兰人在低于海平面的土地上筑起堤坝, 淘干里面的水,这样建起的土地就叫做“圩田”。由于生活在“圩田”上需要时刻注意堤坝安全,关注海水涨落,荷兰人形成了同甘共苦、相互宽容,遇事协商、妥协以达成共识的习惯。这塑造了荷兰注重团队、追求共赢、合作解决问题的文化传统。

4.打造专业的数据分析方法和模型辅助科研决策

大数据时代,需要打造专业的数据分析方法和分析模型,实现科研决策科学化、高效化和专业化。荷兰的定量分析方法和实践达到世界领先水平。以荷兰莱顿大学科学技术研究中心(CWTS)为例,CWTS 一方面建设了自己独具特色专业数据库,如论文、专利、项目、人才等,另一方面设计了专业的分析模型,如人才学术画像、机构特色画像等。此外,还建设了新颖的分析工具,如VosViewer、CitNetExplorer 等等,并广为学术界和社会公众认可。

5.鼓励开放获取,以解决学术不端问题

学术不端是一个世界性难题,根据荷兰莱顿大学的统计分析:全球撤稿论文数量最多的国家是美国,而相对于发文量在全球所占比率,撤稿论文所占比率远高于发文所占比率的国家,分别是日本、韩国、印度、荷兰、伊朗等。

荷兰在这方面采取的措施,就是开放获取。通过数据分享,实现同行业科研人员对科研成果进行验证,并在此基础上进行进一步研究,提高科研效率。基于研究成果,可以启发更多研究人员后续的研发。在开放中要确保数据质量。数据质量包括3 个要素:一是数据的科学质量。荷兰数据存储及网络服务机构DANS 存储数据涉及不同领域,科研人员、科研机构需遵守科研领域中相关准则,确保高质量的科研成果。二是数据的技术质量。整理记录数据,有助于其他科研人员了解研究过程的诚信度。三是研究的适用性。研究人员会选择与其研究相关度较高的研究成果作为参考,即使它的记录完整性较低。

6.基于技术成熟度的分工孵化模式

荷兰的科研项目根据项目成果的技术成熟度,以不同主体为主进行成果的孵化与转化。以材料领域为例,当研究技术成熟度处于“等级1:材料设计和制备的基本概念、原理形成”“等级2:将概念、原理实施于材料制备和工艺控制中,并初步得到验证”“等级3:实验室制备工艺贯通,获得样品,且主要性能通过实验室测试验证”“等级4:试制工艺流程贯通,获得试制品,性能通过实验室测试验证”时,以大学为研究主体,开展研究实验;当研究技术成熟度处于“等级5:试制品通过模拟环境验证”“等级6:试验品通过使用环境验证”“等级7:产品通过用户测试和认定,生产线完整,形成技术规范”时,以企业为研究主体,在企业实验室开展工程化实验;当研究技术成熟度处于“等级8:产品能够稳定生产,满足质量一致性要求”“等级9:产品生产要素得到优化,成为货架产品”时,则推广至智慧港这一类创新园区进行孵化。

三、主要思考及建议

总结荷兰在科技创新方面的先进经验,提出如下建议:

1.建设技术科学导向的创新驱动发展战略, 作为国家创新驱动发展战略的重要一环

荷兰的“官- 产- 学- 研”有一个共同点,即围绕“改造自然、人造自然的一般规律”角度制定政策、创造市场价值和开展科学研究。这样的角度,体现的就是“技术科学”导向的技术创新驱动发展战略。

钱学森的技术科学思想提出:技术科学是基础科学和工程技术之间的桥梁,基础科学并不能直接产生原始创新,而工程技术则很难实现自主创新,只有技术科学具有引领前沿技术的自主创新功能。十九大报告中提出“加强应用基础研究,拓展实施国家重大科技项目,突出关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新,为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑”,对技术创新驱动发展已经提出了明确要求。

2.营造“政府-产业-高校-研究所” 既分工明确又高度合作的制度创新模式

现代科技发展,已经不是一方能够解决所有问题,同时具备所有知识的时代。荷兰科技工作注重团队合作,追求互利共赢,政府、大学、科研机构、企业之间能够充分合作,协同创新,共同应对挑战,通过目标导向的跨部门跨学科研究,提升创新效果和效率。

随着创新驱动发展战略的深入实施,我国科技创新能力显著提升,创新治理中的社会参与也越来越受到重视,在追求经济利益的同时,还应该关注和引导各类创新主体培养创新责任意识,在此基础上,营造“政府- 产业- 高校- 研究所”既分工明确又高度合作的科技创新发展模式。

结合荷兰的产业孵化经验,我国的科研项目组织与成果转化也有必要根据研究的不同阶段和成果成熟度引入不同的孵化模式。可以由信息研究机构根据科学研究的生命周期,通过大数据分析和指标评测将科研活动和科研成果进行成熟度分级,并确定大学、研究机构和企业在科研活动和创新环节不同阶段的主体定位。

3.发挥情报研究机构在创新过程中的独特作用

创新是一个系统工程,创新链、产业链、资金链、政策链相互交织、相互支撑。企业位于产业链下游,有创新需求,但是企业制度和企业文化扼制了向下的基础研究、理论研究的想象力和执行力;高校或研究所位于产业链中游,有科学理论和前沿技术支撑,但是高校/研究所运行模式和管理制度限制了向下的技术转化、产品应用的时间和空间;政府位于产业链上游,有创新驱动发展理念,但是少技术方法和前沿实践,遏制了向下的技术创新政策和制度。

相对于政府、企业或者高校而言,只有情报类研究机构才具备联系创新链、产业链、资金链和政策链的功能,是企业、高校/研究所和政府间的桥梁,应该积极发挥情报类研究机构的独特作用,推进“政府-产业- 高校- 研究所”科技创新合作模式的发展。

(1)打造新型“创新服务平台”

情报类研究机构能有效联系创新链、产业链、资金链和政策链,应该成为创新服务的主力军,可参照荷兰人工智能创新中心(ICAI)的工作模式,打造新型“创新服务平台”。由政府部门、企业、研究机构提出关于决策咨询、技术创新的相关需求,情报类研究机构通过对“科研单位(大学或研究机构)”的学术论文、技术专利、科技报告、科研项目信息的深度挖掘,对科研单位进行精准画像,定位能够实现需求科研单位和科研人员,向需求方推荐匹配的机构和人员名单,帮助供需双方挖掘满足创新需求所需的技术突破点,最终促成合作。通过“创新服务平台”的服务,能够进一步支撑政府科学决策,帮助企业解决技术创新的难题,引导研究机构以满足经济和社会需求为目标开展相关的应用基础类科研活动,从而推动科技创新活动的机制与模式创新,实现整个社会科技创新活动的良性循环。

(2)以“人工智能创新服务中心”实践新型“创新服务平台”

人工智能正有力提高经济社会发展的智能化水平,有效增强公共服务和城市治理能力;展望未来,人工智能必将为经济社会发展持续注入新动能。这一点,欧洲科技发达国家荷兰和我国有类似的看法。

目前,人工智能还主要依靠机器学习算法,通过计算机强大的运算能力对大量数据进行抽象和总结,转化为一类特定的计算模型,最终实施在特定的应用中。传统人工智能运行模式也带来一些问题和挑战,如:知识引导方法长于推理,但是难以拓展;数据驱动模型擅于预测识别,但其过程难以理解;策略学习手段能对未知空间进行探索,但其依赖于搜索策略。

为此,如何有效发挥数据驱动人工智能与知识引导人工智能的各自优势,并服务社会,这是产业界和学术界共同需要面对的难题。结合荷兰ICAI 的实验室模式,中国科学技术信息研究所人工智能创新服务中心可以基于海量多源数据的分析,引导和支持针对不同目标的“地方政府- 企业- 大学/研究所”人工智能实验室,研究、应用和实践新型人工智能技术,为我国形成中国特色人工智能发展技术路线奠定基础。

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