現(xiàn)今世界無比神奇，產(chǎn)品和服務品類繁多，健康護理和醫(yī)療手段日新月異，各種小玩意物件更是層出不窮，新品產(chǎn)生速度之快，讓人應接不暇。我們驚異于這些創(chuàng)新的神奇，同時也越來越離不開它們。很難想象沒有全球定位系統(tǒng)、數(shù)碼相機、大腦掃描和激光眼科手術(shù)的那些年，我們都是怎么“熬”過來的。

這些為我們的生活帶來舒適和便利、讓我們活得更健康安全的物質(zhì)和技術(shù)，都是幾十年前，在材料、軟件、計算機、生物學、化學、信息技術(shù)等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究結(jié)出的碩果。而且，科研機構(gòu)和政府實驗室推出新發(fā)現(xiàn)的速度有增無減。若按科技論文和專利申請量來算，當今的科技產(chǎn)出速度比歷史上任何時期都要快。而且，隨著中國、印度等國對科研投入的加大，我們完全有理由相信，未來的科技發(fā)展必定更加不可限量。

然而，好的科研成果并不必然會影響世界，將科學技術(shù)轉(zhuǎn)化為實際運用，需要時間、金錢和耐心，而這些正是目前稀缺的資源。近年來，將新成果從實驗室移植到實際應用的傳統(tǒng)方式，已經(jīng)不堪重負。如果不正視這個問題，再光明的前景也無法如期而至。可以說，我們已經(jīng)開始在“吃老本”。

科技從實驗室走向市場的過程中，有兩個關(guān)鍵而且“燒錢”的步驟：一是早期階段，根據(jù)新的科技概念，開發(fā)有前景的產(chǎn)品（但不保證能成功）；二是末期階段，對實際產(chǎn)品進行測試和優(yōu)化，使之最終能走向市場。目前，給予這兩步的資金和支持，越來越少。過去，這兩步一般是在大企業(yè)的實驗室里完成的，但現(xiàn)在，這些部門已經(jīng)基本不再扮演這一角色。而風險投資（簡稱“風投”）公司并沒有接過這一重擔，他們一般傾向于投資給“去風險”的產(chǎn)品，即已離基礎(chǔ)研究很遠，位于產(chǎn)業(yè)鏈很下游的成品。

這一趨勢對于全世界范圍內(nèi)的科技創(chuàng)新非常不利。從原始科技到面向市場，需要大量的支持，而產(chǎn)出往往又不是很確定。由于當前知識產(chǎn)權(quán)保護的不完善，兩個關(guān)鍵領(lǐng)域——通訊科技和環(huán)?？萍?，特別容易受到快速復制的侵害。因此，投資下游產(chǎn)業(yè)比投資研究更具吸引力，因為主要技術(shù)難關(guān)已經(jīng)攻克，下游產(chǎn)業(yè)風險較小。遺憾的是，科研并沒有捷徑，要產(chǎn)生重大科技突破，投入必不可少。

也許目前我們可以做的，就是為實驗室到市場這條慢慢長路，構(gòu)建一個更開放、自由和全面的支撐體系，也可以說是更強大、更適應我們當今世界科技需求的體系。從前創(chuàng)新要靠企業(yè)的“施舍”，今后要逐漸變?yōu)檎?、大學和企業(yè)之間的合作。為此，我們需要一種新的創(chuàng)新氛圍，要讓創(chuàng)新鏈上的每個成員通力協(xié)作，讓新的想法暢流相繼。

從Siri說起

目前，美國的科學水平和研發(fā)實力世界領(lǐng)先。從1996年到2011年，美國研究人員發(fā)表的可供引用的科學文獻數(shù)量——包括科技論文、綜述和會議記錄——從每年310000篇增加到470000篇，在絕對數(shù)量上，比任何一個國家都多，而且增長速度也高于除了中國外的任何國家。同時，和其他國家合作發(fā)表的文章數(shù)量也從22%增加到30%，顯示出國際合作在加強的趨勢——這得益于通信技術(shù)的進步和數(shù)據(jù)分享的發(fā)展。數(shù)據(jù)好看，可是背后也有隱憂。

怎么理解呢？我們以Siri為例。Siri是蘋果手機2011年發(fā)布的語音助手技術(shù)。Siri最早可以追溯一個耗資1.5億美元、由美國國防高等研究計劃局開展的5年研究計劃。該項目由SRI國際公司牽頭，麻省理工學院、卡內(nèi)基·梅隆大學和斯坦福大學等22個研究機構(gòu)共同參與。之后，在風投資本的幫助下，SRI國際公司獨立繼續(xù)該項研究，直到技術(shù)成熟。到2010年喬布斯買下這家公司的時候，Siri已經(jīng)耗費了1.75億美元和7年的研究時間。

Siri絕不僅僅是智能手機的一個小噱頭。也許，現(xiàn)在你還只能問問它最近的咖啡店在哪，可是這背后用到的理解、處理和響應語音問題的技術(shù)，也許很快就能回答復雜得多的問題了。想象一下，今后如果你被查出乳房有個腫塊，也許問問Siri就能找到最佳解決方案。這些有潛力的方案，往往是在將研究成果注入新產(chǎn)品的過程中，逐漸浮現(xiàn)出來的。

由Siri的例子，我們可以看出很多看似簡單的創(chuàng)新，需要多漫長曲折的過程。清潔能源和制藥科技的大規(guī)模創(chuàng)新，往往需要幾十年的努力和大量資金的投入。很多屬于明天的革命性科技都在等人投資，雖有光明前景，卻得不到足夠支持。比如，針對個人和個體特征開發(fā)的個性化藥物，將來也許能極大減輕患者的痛苦。但在目前的監(jiān)管制度下，研發(fā)和測試這么專業(yè)的藥物，將需要的巨大金錢和時間成本，無法吸引到投資。再比如，有人正在研究可以注入人體，清除動脈栓塞的微型機器人，還有的實驗室正在研發(fā)能更準確預測天氣和監(jiān)測空氣質(zhì)量的小型無人駕駛飛行設(shè)備，如果政府的研究經(jīng)費緊縮，大企業(yè)的實驗室專注于短期產(chǎn)品開發(fā)，誰來資助這些項目呢？

大企業(yè)的退出

20世紀中后期，大企業(yè)擔當了從科研到市場的橋梁。其中最后一批重要范例是應變硅技術(shù)——正是由于這項技術(shù)，在過去一二十年間，微處理器的性能才有了長足進步。應變硅技術(shù)，是用于提高硅基電子設(shè)備的運行效率：它的核心技術(shù)包括將鍺沉積到硅上，使硅原子間距加大，減小電子通行所受到的阻礙，提高電路性能。20世紀80年代末，應變硅技術(shù)始發(fā)于康奈爾大學的一間實驗室，然后引起AT＆T貝爾實驗室研究人員的注意，當時他們正在為電話交換機尋找更好的半導體。盡管在當時，該技術(shù)的前景并不明朗，但AT&T公司為該技術(shù)提供了大量支持。1996年，該項目的首席研究員基因·菲茨杰拉德成立了AmberWave技術(shù)公司，將該技術(shù)商業(yè)化。又過了7年，再加上數(shù)百萬美元的資金投入，英特爾公司才推出基于應變硅技術(shù)的奔騰4處理器“Prescott”。

如果沒有大公司實驗室的支持，很多和日常生活息息相關(guān)的技術(shù)都無法得見天日。比如，“水力壓裂法”的歷史可以追溯到19世紀，但直到上世紀40年代，印第安納州美孚石油公司的子公司史丹林諾石油掌握該技術(shù)后，才廣泛用于商業(yè)應用。又經(jīng)過幾十年開發(fā)研究，該技術(shù)才用于開采之前無法采集的天然氣資源。3D打印技術(shù)的經(jīng)歷就更曲折了，該技術(shù)最早源自上世紀50年代西門子公司的噴墨打印研究，期間輾轉(zhuǎn)經(jīng)過斯坦福大學醫(yī)學院、IBM、米德造紙公司，最終成型于惠普和其他打印機制造商。

從實驗室里的科研突破，切實落實到商業(yè)市場上的成功，其間道路漫長，前景難測，充滿變數(shù)。不能指望今天那些著眼最終產(chǎn)品的公司來為這個過程買單。大企業(yè)逐漸退出研究資助領(lǐng)域已成大勢，無論是美國還是其他地方都是這樣，但是，我們必須找到新方式來資助這一過程。

短期壓力

目前，短期市場壓力已經(jīng)影響到太陽能技術(shù)和電氣化運輸技術(shù)的投資。美國國家科學院已經(jīng)發(fā)出警告說，在信息和通信技術(shù)方面，“全美范圍內(nèi)，旨在做出根本性突破的長期基礎(chǔ)研究，逐漸讓位于短期型、增量型和升級型產(chǎn)品，而這類產(chǎn)品主要是對現(xiàn)有產(chǎn)品和服務進行改進”。電信行業(yè)協(xié)會也指出，“美國的科研力度已經(jīng)不再處于世界領(lǐng)先地位”，在經(jīng)濟合作與發(fā)展組織的國家中，僅列第8位。而且，“在過去的35年里，美國政府已經(jīng)成為基礎(chǔ)研究的主要出資者……除了少數(shù)企業(yè)，大部分研發(fā)實驗室已經(jīng)不再能夠負擔基礎(chǔ)研究的高昂成本和風險。大部分企業(yè)需要短期研究來更快獲得投資回報。”

歐洲和亞洲的情況也大致類似。大型企業(yè)的研究資金減少或者持平，主要也是因為短期需求和開支緊縮。至少美國還有一些風投資金，歐洲和日本就沒那么幸運了。

另一方面，中國和印度的崛起為科研帶來新的變數(shù)。也許他們能重振科研，也極有可能威脅到現(xiàn)有科技國家。中國可能會花費數(shù)億美元，將歐美和日本的基礎(chǔ)科研成果轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，從而創(chuàng)造大量就業(yè)機會，促進經(jīng)濟繁榮。由于研究成果最終到達市場時，專利往往已經(jīng)到期，所以中國不會侵犯任何知識產(chǎn)權(quán)。而實際上，將基礎(chǔ)研究商業(yè)化的過程往往會產(chǎn)生新的專利，中國可能反而會從其他國家的研究發(fā)明中獲得巨額“版稅”。

印度的策略更保險一點。他們已經(jīng)將一些重要專利國有化，以便促進制藥業(yè)的發(fā)展。但這一政策能否延伸到保健領(lǐng)域外，還有待觀察。

中國和印度的崛起還有一些好處。由于這些國家科研人員比例的增加，產(chǎn)生重大科技突破的可能性理應增加。這樣，全世界的消費者終將受益。即使美國的研究成果最終由中國完成轉(zhuǎn)化，總要好過這些成果被埋沒。

填補空缺

由于大公司的缺位，美國必須想辦法找到資助科研的新辦法。為此，美國不得不做出一點犧牲。美國人鐘愛自由市場競爭已久，如今也要面對現(xiàn)實，那些艱難、花錢、不確定的創(chuàng)新過程需要國家和地方政府的鼎力支持。

最近，太陽能公司Solyndra和混合動力電池制造商A123系統(tǒng)公司的失敗，讓公眾感到憤怒，也讓美國政府在科技成果轉(zhuǎn)化上的投資遭到詬病，但此類投資絕對不能停止。美國要拓寬資助范圍，不僅要資助政府研究機構(gòu)，也要照顧有潛力將成果轉(zhuǎn)化產(chǎn)品和服務的私人機構(gòu)。畢竟，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生于美國國防部，全球定位系統(tǒng)來自于軍方研究，消防員的防火服則由美國航空航天局開發(fā)。2010年，美國國家科學基金會成立60周年的慶祝會上，曾列出經(jīng)其資助的60項重大成就，其中包括磁共振成像、光纖技術(shù)、超級計算機和加密技術(shù)等。

僅有政府資助還遠遠不夠。我們還要鼓勵政府公共資源、大學研究機構(gòu)以及私營企業(yè)之間相互合作。

公私合作并不新鮮，但目前大多僅限于一些邊緣項目，而且很多都資金吃緊。那些精英大學的科技轉(zhuǎn)化部門，其實并沒有真正融入學術(shù)界。由政府牽線，促成研究人員與私企共同成立的新公司，也往往因為規(guī)模不夠大，吸引不到足夠的投資來撐過早期研究階段。

不過，也有一些成功的案例。賓夕法尼亞州先進制造研究機構(gòu)（RAMP）把卡內(nèi)基·梅隆大學、里海大學以及賓夕法尼亞州的一些公司聯(lián)合起來，致力于發(fā)現(xiàn)新技術(shù)、加快高校科研機構(gòu)和私營企業(yè)之間的知識流動。RAMP投資的項目包括下一代3D打印技術(shù)的工業(yè)應用、血漿生物制品的生產(chǎn)工藝等。

美國其他各州也有類似的鼓勵合作的舉措。2012財年，俄亥俄州撥款2500萬美元，用于資助世界一流的公私合作研究機構(gòu)，開發(fā)先進材料、再生醫(yī)學、燃料電池與能源儲備，以及替代能源等領(lǐng)域的新產(chǎn)品和新技術(shù)。2005年，得克薩斯州成立新興科技基金，為一些私營企業(yè)提供資助，將得克薩斯大學和美國航空航天局約翰遜航天中心的研究成果商業(yè)化。

放長線

這樣的合作多多益善。如何鼓勵政府和私營企業(yè)都積極參與其中呢？為了解決這個問題，美國商務部的國家創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)咨詢委員會將產(chǎn)業(yè)界、風險投資機構(gòu)和大學的領(lǐng)袖人物召集起來一同商討，最終得到一系列意見和建議：政府機構(gòu)可以增加高風險創(chuàng)新研究的機會；公司和大學可以加強與技術(shù)進步相關(guān)的戰(zhàn)略投資，實現(xiàn)共同利益；也可以開展一些研究項目，將學校師生與潛在產(chǎn)業(yè)合作伙伴、創(chuàng)業(yè)導師和“概念驗證”基金源聯(lián)系起來。

政府機構(gòu)還可以幫助大學將創(chuàng)新概念納入基金申請。在與企業(yè)的合作中，如果開發(fā)或使用的技術(shù)用到學校自己的知識產(chǎn)權(quán)，可以獲得稅收上的優(yōu)惠。同時，學校的科技轉(zhuǎn)化辦公室應該追求社會利益最大化，而不是僅僅實現(xiàn)學校收入的最大化。

我們的監(jiān)管過程也可以精簡。對于受到高度管制，卻又發(fā)展迅速的行業(yè)，比如綠色能源，從前制定的規(guī)定（從前數(shù)據(jù)稀少，數(shù)據(jù)分析耗時耗力）會給創(chuàng)新帶來不必要的阻礙。消除瓶頸可以加速進步，降低成本。

歐洲和亞洲已采取措施，建立鼓勵創(chuàng)新的機制。法國、中國和日本已經(jīng)采取基于研究總量的稅收政策，可以根據(jù)公司整體的研發(fā)情況給予優(yōu)惠。與此相反，美國的減免政策則顯得零散而繁瑣，所以許多美國公司并不買賬。歐洲曾在2000年推出歐洲研究區(qū)計劃，致力于科技信息共享，希望到2020年能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標。如今，該計劃的不斷發(fā)展已經(jīng)帶來了歐洲國家間科研投資與合作的增長。也許，美國也可以建立美洲聯(lián)合研究機構(gòu)。

這些概念背后，是想讓人們認識到長期投資的價值，建立合理的激勵機制。如果走對路，我們將能建立新的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，把偉大的科學發(fā)現(xiàn)不斷應用于技術(shù)變革，一直持續(xù)到下一個世紀。（（撰文 戴維·J·卡波斯（David J Kappos） 翻譯 馮澤君））

（本文由《環(huán)球科學》雜志社供稿）