經過三十多年的發展,我國的環保產業已初具規模,環保裝備和產品供給能力顯著增強。特別是“十五”以來,國家加大了對重污染行業的治理力度,加強了對環境保護基礎設施的建設投資,拉動了環保產業的市場需求,使得環保產業總體規模迅速擴大,環保行業已掌握一批具有自主知識產權的實用技術,多數環保技術和裝備基本能夠滿足環保產業市場的供給需求。但總體而言,我國環保產業的技術創新能力仍然薄弱,產業及產品結構不合理,整體水平和質量仍然有待提高。環保企業數量眾多但整體規模偏小、企業抗風險能力低、技術產品的同質化現象非常嚴重,且低端傳統產品所占比較大,缺少具有國際競爭力的環保技術和裝備。
與此同時,我國近年來在環保科技領域的投入越來越大,相應的研究成果也日趨豐富,但是,環保科研成果的轉化產業化并不順暢,未能在環保行業中發揮應有的作用。本文試圖對造成這一困境的原因進行分析,并提出可能的對策。
創新之困:環保產業發展遇瓶頸
環保行業有其特殊性,通常需要給單個客戶提供個性化的服務,而無法像IT、汽車等產業依靠定型產品提供大眾化的服務,更不能像可口可樂公司那樣依靠單一配方服務于天下。在中國,盡管環保行業具有公益性強和發展空間較大的優勢,但存在著諸多不利于發展的因素,如:受政府和政策的影響大;區域性和行業性過強;技術門檻較低;壁壘多而利潤率低;低價競爭激烈;研發技術和產品極易被模仿。
環保行業的上述特點,導致環保企業對關鍵技術商品化的積極性都不高。大部分環保關鍵技術產業化存在技術不成熟、市場需求不確定、與科研機構合作不順暢等方面的問題。因此,企業沒有動力也無實力去進行基礎性的科學研究,對研發投入也明顯不足。目前,國內的環保行業既有江浙地區多年耕耘、不斷成長起來的“設備型企業”,又有從政府和高校走出來人員創辦的“工藝型企業”,還有一批依靠政府或資本優勢迅速攻城掠寨的“資本型企業”。一些成長型的企業無力研發或購買先進技術,而不得不長期利用成熟的環保工藝從事設施設計和設備安裝的工作,且報著“頭痛醫頭、腳痛醫腳”的態度應對實際中碰到的技術問題;而一些大型環保國有企業,其領導往往也因為任期限制,考慮到新技術研發的長期性和風險性而急功近利,不愿在任期內投資研發;與回報周期長的科研投入相比,資本型環保企業更熱衷于攻城圈地、資本運作、并購重組、產業鏈延伸、業務范圍拓展等能夠很快給企業帶來資金回報的行為。目前中國500 強企業的平均研發投入強度為不到世界500 強的平均水平的五分之一,而我國環保企業的研發投入與蘇伊士、美華等國際環保企業的投入相比差距則更加巨大。一些環保企業陷入“引進技術—生產產品—技術落后—再引進技術”的循環,造成了在全球環保產業鏈中的低端地位。
我國環保企業技術創新能力弱可以從國內環保企業的發明專利申請數和批準數遠遠少于國內的高校而得到驗證。而在技術競爭激烈的IT 行業,占據國際通訊設備領頭羊地位的華為公司每年的發明專利申請和批準數則遠遠高于國內的任何一所高校。
與此同時,由于歷史和多方面的原因,我國的環保行業還存在著一些頑疾,如:重技術輕理論、重工藝輕原理、重設備輕軟件、重實用輕中試。這些問題進一步弱化了環保企業的技術創新和成果轉化應用能力。
高校和科研院所理應成為國家環保技術創新的主體
上述分析表明,在今后的一段時間里,我國的環保企業無法真正成為國家環保技術創新的主體,而這一重擔理應由高校和科研院所承擔。高等院校是科技創新的源頭,也是科技進步的主力事實上,工業文明的基礎科技創新和發明大多誕生在高校和科研院所中,因而在技術創新方面,高校和科研院所也應該擔當起基礎科技創新的主要角色。環保行業也不例外,全球環保科技的發展歷史已充分證明了這一點。
目前全國高校擁有幾百個與環保相關聯的院系及研究所,聚集了一大批環保人才,但迄今為止較少有環保基礎性研究成果成功實現產業化應用,究其原因可能有如下幾點:
首先,我們的環境保護基礎研究跟不上,而沒有基礎創新,產生競爭力的成果產業化便沒有根基。由于基礎研究高度和深度的缺失,我們在環保方面未能做出突破性和原創性的研究工作,從而也就沒有創新性成果的產業化工作。
其次,高校功利評估價值觀的錯誤引導。目前國內大學普遍對教師使用的科學評價指標包括研究經費、國際SCI論文發表和SCI 雜志影響力,尤其是SCI 論文發表已成為教師職業發展、晉升的主要價值取向,這長期控制和影響著教師的學術活動,使教師熱衷于“申請課題、開展研究、發表SCI 論文(申請專利)、通過評審、再申請課題”的循環。一些年富力強的中年教師本應該將積累的科研成果產業化,而迫于評價指標的壓力,而不得不“武松拿起了繡花針”,舍棄對研究成果轉化的追求轉為追逐SCI 論文的發表。圖一是2003-2013 年國內環境保護領域發表學術論文變化統計數據,可以看出,環保領域近十年的國內學術論文增長迅速,已成為國際環保領域一支重要的研究隊伍。
圖一 2003-2013 年國內環境保護領域發表學術論文數變化趨勢
再次,高校的功利評估體制也產生了全民做科研的效應,如同上個世紀大躍進時代的全民煉鋼鐵一樣,中國所有的大學幾乎每年都在招納新的導師和學生開展科學研究,期望多發表SCI 文章提高學術界的地位,也為此制定了誘人的獎勵政策。這也導致高校科研大軍的數量非常驚人,但其科研工作多為低水平重復,對科研成果產業化的貢獻非常有限。
最后,高校環保成果產業化常被簡單地解讀為工程設計。高校一部分老師熱衷于承接環評項目或一些小型的污染治理工程項目,并依靠研究生的廉價勞動力進行工程設計。這種過分依賴環評或工程設計的產業化活動難以被學校行政部門所認同,也使得周邊的研究生等相關人員看低環保成果產業化水平;同時很多高校的教師缺少實戰經驗,使科研工作脫離了外部世界,而成了閉門造車,這導致很多研究課題無實際應用前景。
協同創新促進環保科研成果產業化
面對我國目前環保科研成果產業化的現狀,我們需要認真思考,借鑒國外的成功經驗,逐步走出一條適合于國情的環保科研成果產業化之路。要做到這一點,既要求科研成果產業化創新鏈中的各個單元各司其職,更需要各方面的協同創新。
1 政府的作用
首先,政府要運用市場機制和法律環境推動創新創業,營造公平競爭的環境。目前,科技部門正在改變原有的多頭資助模式,擬設立專門的產業化引導基金,這對于科研成果的產業化是有利的。但是,如果繼續沿用863、973 計劃等大項目模式推動技術創和成果轉化,其創新成果的產業化效果則成疑。多年的事實證明,經過市場考驗的產業化是具有競爭力的。如果科技部門采用事業經費和項目經費相結合的科技經費管理方式,將既有利于發揮科技部門的主動性,也有利于發揮項目對科研資源的合理引導作用。因此,必須建立市場導向的項目管理制度,加強應用技術研究項目的管理,建立多方參與的機制,充分聽取科技界和產業界兩方面的意見,并發動由行業協會(如環保產業協會)在征求成員企業意見的基礎上提出技術需求,按照行業的實際技術需求開展產學研合作。
其次,政府可考慮設立專門的中試基金,吸引風險投資和社會資本參與投資,促進技術中試環節的多元化投資,形成風險和收益的共擔機制,并充分發揮政策性風險資本的引導作用和風險分擔作用。一旦新技術和新產品進入到產業化階段,就可能吸引到大量民間資本的主動進入,形成科研成果產業化的新的動力。此外,可以借鑒德國的科研項目管理機制,在政府資助的科研項目設立一定份額的成果轉化基金,專門用于成果的產業化工作。
再次,政府除了可以資助高校和科研院所進行環保基礎科學研究之外,還需要為成果產業化提供公平的競爭環境,如有利于環保產業發展的優勝劣汰的市場環境和具有激勵與制約作用的經濟政策。例如從稅收制度方面,需要保護企業創新的動力,利用稅收杠桿推動企業將更多的資源投入到創新領域。
最后,政府需從知識產權保護的角度對成果產業化的行為進行規范,厘清政府、高校和創新者之間的產權歸屬。并通過建立法規制度,讓各方享有更好的創新環境。這在環保行業技術門檻較低、產品模仿泛濫的情形下,對環保專利的保護就顯得尤為重要。
2 企業的作用
在現階段,國內的環保企業并非是創新的主體,但的確是環保成果產業化的終端和主戰場,企業應該擔當成果產業化的主要角色。在技術演變成產品的過程,既包含了生產工藝方面的創新,也包含了對產品進行的外圍創新。相比工藝創新,外圍創新雖然容易,但卻易被模仿,這在環保行業尤甚。目前國內的環保企業在外圍創新領域進行了不少的嘗試,使環保工藝和設備產品更加符合國情和實際要求。之后,核心任務則是核心部件領域的技術創新。最后,則需要進入更加深層次的工藝創新,即通過改善或改變現有環保工藝,提升環保產品的質量、性能和效率,并降低使用成本。
環保企業作為成果產業化的的主體,應該擁有更長遠的眼光和更寬廣的視野,需要提高研發投入力度,并多方位地參與新技術的研發和產業化。企業除了加大投入到自身的研發中去,還應該在力所能及的情況下,參與國家和高校的基礎研發體系。這樣既可以實時掌握新技術的動向,又能夠發現和把握機遇,為企業的可持續發展不斷提供新的增長點。這里有一個Paques(帕克)公司的案例。帕克公司原本是荷蘭一家規模較小的水處理公司。該公司在上個世紀70 年代初資助Wageningen 大學的Lettinga 教授進行食品加工廢水的厭氧處理研究。在1982 年Lettinga 教授發明具有革命意義的UASB 厭氧高效反應器之后,公司長期資助Lettinga 教授課題組的科研工作,并與之合作相繼研發了IC、EGSB 等新一代的厭氧高效反應器,并逐步成長為國際性的環保公司,在工業廢水處理、廢氣脫硫、重金屬脫除和市政廢水等領域具有世界領先地位。尤其是該公司針對高濃度工業廢水的厭氧反應器技術享譽全世界,已廣泛應用在全球五百多個涉及啤酒、飲料行業;制漿、酒精、發酵、化工等行業廢水處理項目中,在中國就承接并建成了近兩百個以厭氧為主體的污水處理工程項目。該公司業務的穩步增長與其多年的科研投入及與高校的合作密不可分。
環保企業對于科研成果要有敏銳的嗅覺和辨識能力,需要擅于從高校和科研院所眾多的研究成果中發現和發掘有產業化潛力的技術。在此方面,荷蘭DHV 公司在好氧顆粒污泥廢水處理技術上的產業化就是一個范例。該公司成立于1917 年,總部位于荷蘭的阿姆斯特丹市。該公司在水處理領域由于在1967年發明了Carrousel 氧化溝而廣為人知。多年來Carrousel 氧化溝是該公司的拳頭技術,并在原有Carrousel 氧化溝的基礎上又發明了Carrousel 2000 系統,實現了更高要求的生物脫氮和除磷功能。至今世界上已有850 多座Carrousel 氧化溝和Carrousel 2000 系統正在運行。后來,公司又發展了第三代的Carrousel3000 型氧化溝。DHV 公司在2005 年左右了解到Deflt 理工大學van Loosdrecht 教授課題組在好氧顆粒污泥實驗室試驗工作的進展后,投入資金與該課題組合作,開始了好氧顆粒污泥廢水處理技術的中試和產業化工作,并利用自身擅長的水力學技術,成功打造了商品名為Nereda 的好氧顆粒污泥技術,并迅速在全球推廣應用,占據了好氧顆粒污泥廢水處理技術成果應用的制高點。此外,我國的環保企業應該學習日本企業的經驗,在企業內部逐步建立強大的技術研發團隊,不斷為企業自身的技術創新和進步提供源頭活水,也能夠為企業在競爭激烈的行業中立于不敗之地作出貢獻。
例如,在生產水處理膜材料和膜組件的日本東麗公司,其在日本東京的研究機構就有超過2千名的工程師,夜以繼日地進行新產品的研制和技術難題的破解,使之成為世界水處理膜材料和膜組件處于領先地位的公司。日本企業對自身研發能力和研發團隊的重視,也使之具有極強的基礎研究和原始創新能力,這也是生產分析儀器的島津公司等也能夠出現諾貝爾獎獲得者(田中耕一)的原因之一。
圖二 科研成果產業化的路線圖
最后,在科研成果產業化的“基礎研究-- 應用研發-- 產業化應用”的創新鏈中,實際上還存在一個反饋循環機制(圖二所示的虛線部分),即大量科研成果實際上是源自于工程實踐中出現或發現的技術難題的解決。在技術或產品的應用過程中,會不斷出現新的問題或技術難題,由于國內高校和科研機構的科研人員很少在生產第一線,無法了解工程技術中的新問題。如果企業及時準確地把這些問題反饋給高校和科研機構的研究人員,而后者又能將這種實際問題(或類似的幾個實際問題)概括成或上升到一個理論問題加以研究,開展針對性的研究工作,在理論上解決之后,再回到更加廣泛的實際問題中去,不僅能夠及時地解決技術難題,而且能夠為基礎研究提供新的動力,將顯著加快成果的產業化進程。這也是近年來國內環保界所倡導的“環境工程科學”的精髓所在。
3 高校的作用:盡管高校由于其教書育人和基礎研究的自然屬性,而不可能全身心投入科研成果的產業化工作,但其龐大的研究隊伍仍然使之能夠在這方面發揮非常重要的作用。
首先,高校需要改革單一化的科研成果評價標準,將成果轉化工作列入教師職稱評定、職業發展和學術成就的重要方面;調整資助和評價模式,減少對論文和基金的要求,增加學術表現和產業化應用的分量,引導教師逐步走出只以期刊論文發表數量作為評估標準的誤區,改變高校在人才引進、人才培養、教師晉升中唯SCI 論文是瞻的模式,提升高校在科研成果產業化方面的興趣和能力。
與此同時,高校教師需要破除SCI 文章發表與成果產業化完全對立的觀念,鼓勵基于基礎研究成果的產業化,并創造適合于科研、創新和創業一條龍的條件和環境,構建健康的人才生態系統。在這當中,創造條件組建既有強大基礎研究能力、又能將基礎研究成果產業化的團隊尤為重要。
此外,高校需要制定靈活的政策,鼓勵教師和學生的創新創業。高校應該設置各類創業組織和豐富的創業課程,培訓有志于創業的青年教師和學生,要搭建或鼓勵學生團體建立競爭平臺,既可以為投資者和創業者創造溝通的機會,又可以使創業項目在競爭和切磋中不斷成熟和完善,提高成果的轉化率。需要指出的一點是,高校在與企業的合作中需要認清自身的定位、保持相對獨立的地位,即高校不能因為與企業之間的合作而偏離了教書育人、傳授知識和基礎創新的主要使命。針對以往在科研成果產業化過程中出現的諸多問題,高校可以設立一個相對獨立的機構,一方面幫助教師申請專利,挖掘應用潛力,向社會公開,吸引企業的注意力;另一方面,管理和監督教師、學生與企業的合作,保證高校在合作中的主導作用。
圖三 斯坦福大學從基礎研究成果到技術授權走向產業化的路
在這方面,美國斯坦福大學的成功經驗非常值得借鑒。斯坦福大學地處硅谷,并在硅谷眾多高科技企業(如谷歌)的建立和成長中發揮了巨大作用。圖三是該校從基礎研究成果到技術授權走向產業化的路線圖。在這一基礎研究成果轉化的過程中,存在著一個值得學習和效仿的機構--Office ofTechnology Licensing (OTL,技術授權辦公室)。OTL 成立于1970 年,其核心工作就是轉讓在斯坦福大學基礎研究所產生的技術,但其功能與目前國內高校科技處或產業處有著很大差別。
從圖四(OTL 運行流程圖)可以看出,OTL 在斯坦福大學的科研成果轉化中扮演了一個非常重要的角色。2013 年,斯坦福大學特許使用費總收入超過8700 萬美元,技術披露數達526 個,技術授權簽約123 個,斯坦福大學獲取股權的公司數目19個,大學從發明者特許使用費的分成近6000萬美元。這些數字顯示了OTL 在斯坦福大學科研成果轉化中的重要作用,也是值得國內高校科技或產業部門學習的一個榜樣。
圖四 斯坦福大學OTL 運行流程圖
4 協同創新:我國在環保科技領域的投入越來越大,環保科研成果也越來越豐富,但是多年來的科研成果轉化成效有限。究其原因,可能主要是“基礎研究、應用開發、中試、商品化、產業化”的創新鏈條中間環節非常薄弱的緣故,必須采取有效措施加以解決。即不僅要依靠創新鏈中政府、企業、高校的各自努力,還需要各方面的協同創新,才能產生推進環保科研成果產業化的合力,解決環保關鍵技術創新鏈的中間瓶頸制約,形成基礎科研促進環保產業創新、環保產業支持科研發展的正反饋效應。
首先,需要建立一批市場導向的環保應用技術研發機構。這些機構應將環保技術轉化和技術研發作為同等重要的使命,并以此為基礎改革相應的組織結構、資金管理、人事管理。這些研發機構需設立專門機構和專項資金,全力從事環保技術轉化工作。這些機構的建立可借鑒發達國家的成熟經驗,按照非營利組織模式設立科學家、企業家、政府官員等多方利益相關者參加的管理機構,由其決定機構的重大方向,形成“市場化導向、企業化管理”的局面。
其次,需要設立一批環保中試平臺。中試平臺可以設在高新技術開發區或產業集群地區,其運行資金由中央、地方政府、企業、高校和科研院共同分擔,實行股份制運營。中試平臺需要建設和提供必要的設施和設備,著重于培養和使用一批懂工藝、裝備、技術標準的專業人才。環保中試平臺的建設和運行,將顯著降低環保成果轉化的中試成本,縮短產業化周期,為高校、科研機構與環保企業的合作創造良好的條件。
2003年由歐盟建立的Wetsus是一個值得借鑒的案例。Wetsus 是總部設在荷蘭的水處理研發和推廣機構,它兼有我們國內研究平臺和產業聯盟的特點,即把水處理的基礎研究、技術研發、技術轉化和產業化應用集于一身。它由包括荷蘭Deflt 理工大學、英國帝國理工學院等22 所大學,殼牌石油、聯合利華、Paques、DHV 等120 多家公司所組成的。在該平臺上培訓的博士生必須得到兩個以上公司項目的聯合資助,也需要來自兩所大學導師的共同指導。Wetsus 經過十多年的運行,已取得了一些成效。例如,2013 年Wetsus 獲發明專利授權40 項,且有20 項專利被成功轉讓和應用,逐漸成為歐洲有影響力的水處理研發和應用機構。
去年,中國宜興環保科技工業園建立了中宜環境醫院。環境醫院是一種機制和模式的創新,是通過把優秀企業、技術、資金、人才等整合到一個平臺上,把環保產業從單一制造轉變為系統解決方案、工程建設和運營服務的環境服務業模式。環境醫院實踐的核心內容,是從環保制造企業中分離出環保科技研發、環保工業設計、環保物流配送、環保售后服務、環保信息咨詢等生產性環保服務業,使其走向獨立化、社會化和產業化。中宜環境醫院的建立和運營,為我國的環保成果產業化探索了一條新路,展現了良好的發展前景。
結語:環保產業是以傳統產業為基礎的新興產業和朝陽產業,在我國由于面對環境污染日益嚴重、環保法律法規和標準不斷完善及執法力度加大的剛性需求,環保產業存在著巨大的發展空間,而環保科研成果的產業化可以發揮很大的作用,這就需要創新鏈中的政府、企業、高校的共同參與和推動,更需要各方面的協同創新,從而產生推進環保科研成果產業化的混合動力,提升環保行業的技術水平,加快環保科技成果的產業化應用。
俞漢青:協同創新 環保科研成果產業化的混合動力
時間:2015-11-10
來源:中宜環科環保產業研究
作者:俞漢青