美國NSF I/UCRC項目:產(chǎn)學合作協(xié)同創(chuàng)新制度的實踐典范
美國作為全球科技最為發(fā)達的國家,一直引領世界的科技發(fā)展潮流。其中美國企業(yè)的貢獻功不可沒,無論是像GE、Google、Apple這樣的巨無霸企業(yè),還是大量的中小企業(yè),都保持著強大的研發(fā)能力和創(chuàng)新精神。美國在鼓勵科技創(chuàng)新的制度方面也有許多獨到之處,從最初的軍民融合產(chǎn)生了因特網(wǎng)(前身是美國國防部的ARPAnet),到源于DARPA的全球定位系統(tǒng)(GPS),再到硅谷創(chuàng)業(yè)潮以及席卷全球的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),這些技術成果的迅速轉換背后都得益于制度的促進作用。在整個創(chuàng)新體系中,美國的高校、NSF和企業(yè)之間的分工與配合也非常明確,根據(jù)NASA提出的9個技術成熟度級別(TRL)來劃分,NSF主導分布在各個大學中的研究中心從事3級以下的基礎科研,而美國的企業(yè)側重于4級以上的技術開發(fā)和系統(tǒng)集成工作。那么如何保持高校與企業(yè)之間的互動,加速新技術的研發(fā)與應用速度?又是什么樣的機制使美國在產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新中充滿活力?這篇文章將詳細介紹一下美國NSF設立的企業(yè)/高校合作研究中心項目(Industry/UniversityCollaborative Research Center Program, I/UCRC),希望能夠為我國的產(chǎn)學研合作制度更加完善和高效提供借鑒。
跨越技術創(chuàng)新的“死亡之谷”
一項技術從概念的誕生到變?yōu)槌墒斓漠a(chǎn)品走向市場,需要經(jīng)歷以下幾個階段:基礎理論研究、技術研發(fā)、樣機開發(fā)、驗證性應用、與已有系統(tǒng)或體系集成、商業(yè)性推廣。在這個過程中,“樣機開發(fā)”和“示范性應用”這兩個過程中失敗的技術最多,也被工業(yè)界稱為技術創(chuàng)新的“死亡之谷”。這背后最主要的原因是投入的陡增和產(chǎn)出的不確定性之間的矛盾。而在學術界,最多的科研經(jīng)費和精力被投入到了基礎科學領域的研究,因為只有這些領域才有可能在頂級期刊發(fā)表論文,甚至是摘取諾貝爾獎這顆桂冠上的明珠。
NSF在意識到這個“死亡之谷”的存在后,認為高校和科研機構可以幫助工業(yè)界跨越這個挑戰(zhàn),去承擔更多的TRL3-4級的技術研發(fā),以降低企業(yè)的試錯成本。
I/UCRU項目的制度創(chuàng)新
I/UCRC項目始于1970年的一個實驗項目,最終發(fā)布于1979-1980年間。這個項目是國家科學基金Industrial Innovationand Partner(IIP)所支持的基于合作機制的項目之一。在過去近40年的時間里,I/UCRC項目共支持了來自160多個大學的140個中心,每年獲得超過2千萬美元的研究經(jīng)費。I/UCRC是基于大學的工業(yè)聯(lián)盟,同時又與企業(yè)以會員制的方式進行深度合作,會員企業(yè)提供資金支持,幫助制定研究計劃同時共享研究結果。到目前為止的40年時間里,IUCRC很好的完成了使命,同時現(xiàn)在也是自然科學基金所支持的時間最長的合作機制項目。
I/UCRC項目的實施目標包括:
推進對學校和工業(yè)都有益的研究項目
為國家研究基礎設施做出貢獻
通過研究和教學的結合增強工程和科學研究人員能力
在適當條件下,NSF鼓勵國際合作推進上述目標的國際推廣
為了確保這些目標被有效地執(zhí)行,I/UCRC在制度方面的創(chuàng)新可以總結為以下幾個方面:
1)以共享的精神促進校企之間和企業(yè)之間的協(xié)同創(chuàng)新:
I/UCRC項目下的研究中心與企業(yè)以會員制的形式進行合作,每個企業(yè)按照規(guī)模的大小每年支付1.2萬美元或4萬美元的費用,這些費用被用于所有會員企業(yè)所關心的共性基礎問題研究,產(chǎn)生的科研成果也在會員之間共享。這個形式的最大好處是確保對行業(yè)共性挑戰(zhàn)的精確定義,并共同承擔科研的成本。會員企業(yè)通過“工業(yè)咨詢委員會”(Industrial AdvisoryBoard)的形式參與中心的研究方向的制定,并每6個月召開會議探討工業(yè)界的最新動態(tài)和總結過去一段時間的研究成果。
2)“源于工業(yè)界,為了工業(yè)界”:
那么如何保證中心的研究內(nèi)容確實能夠為工業(yè)界創(chuàng)造價值呢?這就要提到I/UCRC項目獨特的經(jīng)費制度和評價制度。在經(jīng)費制度方面,每一個中心在初始階段會從NSF得到一個5年的經(jīng)費,到期之后可以再延續(xù)5年。但是NSF并不是這些中心的主要經(jīng)費來源,事實上I/UCRC中心每年平均從NSF僅得到大約$22,000的經(jīng)費支持,其余超過80%的經(jīng)費來自于企業(yè)的贊助,這就從動機上確保了中心的研究必須與企業(yè)的需求相吻合。在評價制度方面,NSF對I/UCRC中心的考核指標絕不是要求他們獲得諾貝爾獎,而是評價每一個中心的科研產(chǎn)出對會員企業(yè)的投入比(Return on Investment),這樣就從結果管理方面確保了I/UCRC中心的價值導向。
3)有計劃性和針對性地對技術進行產(chǎn)業(yè)化轉移:
對于企業(yè)明確的技術研發(fā)需求,或是已經(jīng)通過可行性驗證的技術,I/UCRC中心也可以與會員企業(yè)合作完成與該技術相關的樣機研發(fā)和系統(tǒng)驗證工作,并探討技術的商業(yè)化與知識產(chǎn)權合作方式。這類研究經(jīng)費來自于某一個企業(yè),產(chǎn)生的成果也不需要共享和發(fā)表。除此之外,NSF對I/UCRC中心的資助一般只有10年,隨后這些中心就要“畢業(yè)”了,而“畢業(yè)”的條件就是將一系列前沿技術孵化并引領一個新的產(chǎn)業(yè)。過去畢業(yè)的I/UCRC中成功孵化了包括增材制造、生物復合材料、壓敏電阻傳感器、生物成像技術等。
I/UCRC項目資助的全部研究中心列表可以從以下網(wǎng)址獲得: http://www.nsf.gov/eng/iip/iucrc/directory/index.jsp
I/UCRC項目的影響度評估
除了傳統(tǒng)的評價人員和經(jīng)費,項目進度和產(chǎn)出物之外,還有通過每年的直接觀察以及工業(yè)和教職人員調查問卷總結評估的項目影響力。通過多年的實踐,評估項目證明了其在很多方面的價值,包括為基礎研究,技術以及相關人員帶來的可量化收益等。
2012年,NSF在I/UCRC項目實施30年之際,對資助過的研究中心為會員企業(yè)帶來的直接經(jīng)濟收益進行了評估,并對外發(fā)布了成果報告?;趯ΜF(xiàn)有影響力相關數(shù)據(jù)的研究,所采集的數(shù)據(jù)包括I/UCRC財務報告,有價值的合作關系介紹,R&D直接經(jīng)濟價值以及突破性技術描述等。在這份報告中,詳細分析了三個成熟的I/UCRC以及與其合作且愿意提供與經(jīng)濟性影響力相關數(shù)據(jù)的企業(yè)。
上圖詳細描述了被調研企業(yè)所提供的經(jīng)濟影響度結果,這些影響力評估包括:
研發(fā)效率提升:主要發(fā)生在產(chǎn)品預研制截斷,主要體現(xiàn)在節(jié)省開支,運行效率提高。
改進或者提出新的流程:主要發(fā)生在中心研究完成后的幾年后。比如IMS中心在全球機構所應用的理念和技術,在對某公司的調研報告中,體現(xiàn)了每年$500,000,000的回報,主要包括提升產(chǎn)量和避免維修費用。
改進或者自造新的產(chǎn)品: 與改進流程的價值創(chuàng)造模式類似。例如,某創(chuàng)業(yè)公司使用BASC的技術在2009年產(chǎn)生了大約$90M的價值。
為技術的使用者帶來益處:經(jīng)濟價值不僅僅局限在直接客戶身上,價值的產(chǎn)生還有對于中心的研究和商業(yè)化。例如一個食品流程化公司授權了Center for Advanced Processing and Packaging Studies的技術,在2010年收獲了$7M的收益。
I/UCRC經(jīng)濟影響力最大的三個中心評價:
在所有的項目中,IMS(智能維護系統(tǒng))中心無疑是I/UCRC項目中最閃耀的明珠,對合作企業(yè)的收益投入比達到238.3:1,會員企業(yè)包括來自15個國家和地區(qū)的超過90家企業(yè),覆蓋了航空、軌道交通、裝備制造、能源、半導體等多個工業(yè)領域。
2014年,IMS中心的兩位創(chuàng)始主任李杰、倪軍教授被NSF授予Alexander Schwarzkopf 技術創(chuàng)新成就獎。在頒獎詞中,對IMS中心在工業(yè)領域技術創(chuàng)新的引領作用給予高度評價:“IMS中心的研究成果,對當今工業(yè)界最前沿的技術創(chuàng)新起到了催化作用,其中包括智能信息服務和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等”。
2013年開始,IMS中心也開始著手為“畢業(yè)”做準備,在NSF的ICorps項目資助下在美國成立了Predictronics 公司,為遍布全球的企業(yè)提供工業(yè)數(shù)據(jù)預測性分析和智能產(chǎn)品研發(fā)咨詢服務。2016年,IMS的另外兩家技術孵化企業(yè)北京天澤智云科技有限公司(CyberInsight Ltd.)和杭州安脈盛智能技術有限公司成立,致力于服務中國企業(yè)的智能制造和智能服務轉型。
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