DARPA资助一项造型奇特的特超音速飞行器,其速度是声音速度的5倍美国加州科技大学怎么样,美国国防先进研究计划局,如何成为美国科技的核心引擎?,图片来自darpa.mil
编者按
在太平洋的彼岸,美国一面遭受严重的社会动乱,一面饱受新冠疫情重创,新冠肺炎患者人数世界第一,然而即使在这种局面下,美国太空探索技术公司 创造了人类航天史上的一个奇迹。近年来,我们一直听到有关埃隆·马斯克“天方夜谭”的计划,从星链太空互联网到脑机交互。事实上,马斯克只是美国众多科技巨擘中间的一位。美国科技之所以如此强大,与美国国防先进研究计划局(DARPA)的推动作用密不可分。本文作者刘少山,为 创始人、加州大学欧文分校计算机博士,总结出了DARPA成功的原因,以及它是如何推动美国顶尖科学技术的发展。
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在美国崛起的过程中,国防先进研究计划局(DARPA)在推动美国科技与经济发展中发挥了决定性作用,这是美国保持其全球竞争力的关键因素。在本文中,笔者将研究DARPA是如何孵化与交付突破性技术,以及这些突破性技术对美国经济的深远影响。笔者还将DARPA的孵化成果与一些世界领先的技术风险投资公司进行了比较,并总结出DARPA成功的原因及其运作机制。
01
美国国防先进研究计划局的时代背景
2018年,在中国科学院第十九次院士大会、中国工程院第十四次院士大会的讲话中,习总书记强调“瞄准世界科技前沿引领科技发展方向抢占先机迎难而上建设世界科技强国”。
在中国建设世界科技强国的新时代背景下,美国国防先进研究计划局是如何通过长期孵化先进技术推动美国科技与经济发展的,这对中国科技业的发展策略有可借鉴之处。
第二次世界大战之后,美国趁机强势崛起,成为世界格局中主要的经济、文化、政治和科技力量。在美国崛起的过程中,DARPA在推动科技与经济发展中发挥了决定性作用,这是美国保持其全球竞争力的关键因素 [1]。在过去60年中,DARPA为突破性技术的孵化建立了完善的创新、开发以及商业化应用渠道,从而不断推动美国经济的增长。
我们将探讨DARPA在突破性技术孵化方面取得持续成功的原因,而这些突破性技术正是美国持续保持技术创新领先地位的源动力。为此,笔者研究了DARPA的运营模式,特别是DARPA的项目管理和人才管理的工作方式。此外,还研究了DARPA孵化出的科技项目对美国以及世界经济产生的深远影响。由于DARPA是美国核心科技的孵化引擎,笔者对DARPA与世界领先的科技风险投资公司进行了比较。最后,根据对DARPA的成功经验的总结,笔者为我国高速发展中的科技企业提供了一些管理和组织建议。
02
DARPA:突破性技术发展的引擎
DARPA的起源可以追溯到1957年美国的人造卫星发射项目,从那时起美国就致力于成为全球战略技术进步的领导者。DARPA的研究成果不仅包括改变大国游戏规则的军事能力,如精密武器和隐身技术等,还包括许多现代商业和民用技术,如互联网、自动语音识别和语言翻译以及全球定位系统(GPS)等 [3]。接下来,我们将探讨DARPA在突破性技术方面取得持续成功的原因,这些突破性技术正是美国持续保持技术创新领先地位的源动力。
项目选择:DARPA始终追求变革性技术创新,DARPA的许多项目经历了数十年的孵化期,产生了包括互联网和GPS在内的革新性高科技技术,这些技术改变了整个社会的大多数日常生活。
协作机制:DARPA设计了良好的协作机制,建立了包括学术组织、科技公司和政府合作伙伴在内的创新生态系统。DARPA的开放性吸引了大批顶尖人才为转型技术的发挥在那和创新持续贡献力量。
JASON:国防咨询小组(简称JASON),这是一个独立且相对秘密的委员会,于1960年正式成立,旨在促成国防部(尤其是DARPA)对精英科学家的直接资助与合作 [4]。从1960年至今的大约100个JASON委员中,有43位选入了美国国家科学院;8位获得了麦克阿瑟天才奖;11位曾获得诺贝尔奖。JASON是与DARPA合作,并为DARPA提供专业领域知识指导的一个例子。在过去的50年里,JASON许多的秘密创新项目为DARPA和国防部项目做出了许多贡献:比如早在1979年,JASON就发布了一份题为 “大气二氧化碳对气候的长期影响” 的报告,引发了全球变暖担忧的世界性关注 [5]。
组织:DARPA由六个技术办公室,总计共约220名政府雇员组成,其中包括近100名项目经理,负责监督约250个研发(R&D)项目。DARPA竭尽全力招募资深的项目经理,他们是各自领域的佼佼者;DARPA全方位支持项目经理,以提高各学科的发展水平。项目及管理的领导力作用是DARPA成功的核心之一。DARPA的项目经理们来自学术界、工业界和政府机构,平均任期三到五年。每个DARPA项目都预设了一个确定的截止日期,有限的项目完成时间增加了DARPA项目的紧迫性,相比传统的项目模式能够在更短的时间内获得成功。
DARPA研发资金与美国前五名技术公司研发资金的比较
效率:在过去60年中,DARPA在开发突破性技术方面非常成功。从预算的角度来看,DARPA的年度预算仅为30亿美元,与美国前五名科技集团的R&D支出相比,DARPA的资金资助程度还是相对较薄弱(见上图)。DARPA的年度预算仅是亚马逊R&D预算的七分之一。但DARPA孵化出的技术为上图列出的每个公司奠定了技术发展的基础国外在职学位班,也为行业的发展奠定了技术基础。
03
DARPA的运作机制:如何管理项目和人才
在本节中,笔者将仔细研究DARPA的运营。具体来说,笔者专注于DARPA中项目管理和人才管理的工作方式。
从项目管理来看。为了开发突破性的技术,每个DARPA项目都需要经历内部竞争、选择和孵化的过程,具体步骤如下 [2]:
计划制定:为了启动一个新计划,项目经理需列举该计划的优点,并且说服高级项目经理支持项目的发展。过于天马行空或缺乏技术基础的项目很难获得高级管理人员的通过。
提案征集:计划批准后,项目经理将通过广泛的技术渠道公开征集提案。最常见的是,通过邀请专家以研讨会和程序审查的形式进行。通过举办研讨会,与会的科学家能够尽早了解未来的DARPA计划,并就计划的发展提供有效意见与建议。
项目团队整合:在研讨会之后,DARPA通常会为潜在的申请人创建一个项目网站,以描述对项目合作者的需求并确定潜在的合作者。DARPA项目专注于开发可以增强军事能力的技术系统和多种技术的组合,所需专业知识的范围通常超出单个科学家的研究范围。因此,DARPA资助的研究必须以研究者团队的方式进行,研究者之间必须具有领域互补的能力。
项目选择:与国家科学基金会(NSF)不同,DARPA的项目申请不接受普通科学家的评估,也不基于一般技术优点进行评估。取而代之的是,DARPA通常在国防部研究实验室选择具有相关技术知识的政府雇员,将他们组织为一个项目申请选择小组,该小组根据计划目标的可实现角度对项目申请进行评估。在申请小组评估提案之后,项目经理和高级经理将决定项目申请的结果。DARPA的研究奖通常以合同而非研究经费的形式进行,签订的合同文件列出了工作说明,并制定特定的计划目标。
项目审核:研究计划启动后,需进行进行计划审核。DARPA通常期望每季度或每月发布书面的进度报告,并定期要求面对面的程序审查。如果进展不令人满意,DARPA可以立即终止合同。
技术转让:预计研究计划将在技术规划中极度前瞻,反映出对当前最新科学技术的理解,并完成针对具体领域的技术突破,如 “最大机动性和操纵性” 项目开发了一种四足 “猎豹” 机器人,其运动模仿了以速度闻名的动物猎豹;修复假肢革命项目则是通过将微电极阵列直接植入患者大脑的运动皮层来控制动作,辅助瘫痪病患的运动功能恢复。
从人才管理方面看来。为吸引来自不同学科、不同组织、具有不同背景的项目经理,DARPA针对每个项目设置一个有限的任期。在该任期内,DARPA全力支持项目经理的工作,全力调动他们的积极性,为整体目标的实施做出贡献12。
固定期限和任期:每个DARPA的项目都设定了期限,在项目结束时项目团队即刻解散。这种项目团队的组织方式其可扩展性,多样性和敏捷性都优于传统的研究组织,可以使得高素质的团队成员招聘范围更加广泛,团队的组织也更加迅速。当团队克服技术障碍以及出现其他技术障碍时,可以快速调整团队组成。有限的任期,再加上明确表达的需求和科学挑战,这种情况产生了紧迫感,迫使团队采取整体行动,对进度进行基准测试。
动态团队:DARPA并不运营自己的实验室。它更像一个风险投资机构,资助在各自组织工作的研究人员,并且每年至少组织两次审查以检查项目进展程度,促进了跨学科领域的互动。这种动态的团队形式产生了快速组织,可反复执行的项目执行周期,并能在很短的时间内取得项目的突破。
项目经理:项目负责人负责整个项目的执行工作。他们根据项目的特定需要确定项目的工作元素,负责进行提案竞争并组织签订合同。项目负责人需要具备出色的领导能力和创业技能。一些项目负责人甚至可能有担任过政府实验室,公司和非营利组织首席执行官(CEO)的经历。他们需要具有深厚的技术经验与科学积累,具有承担风险的勇气,并能够成为启发整个行业的思想领袖。项目负责人一方面需要监督子课题执行者,管理技术细节并做出重大决策;另一反面,他们需要处理预算,管理合同执行问题,进行演讲活动和维持客户关系。
独立性:DARPA项目团队的运作与组织保持很高的独立性,在完成立项之后,委员会将不干涉项目的具体执行,因为突破性创新通常会引起许多争议,过多的干预只会造成项目技术方向的偏差。另外,DARPA建立了一个规模化的多年度预算机制,在确保高级研究小组的领导者具有行业洞悉力并具有影响企业目标的能力后,给予他们选择项目的自由。随着各个项目的推进,DARPA还能够在小组内部和项目之间进行支出的重新分配并重新安排支出的优先级。这种相对非常规的管理方法已产出了很好的科技孵化成果。
04
DARPA对美国经济的影响
DARPA孵化的技术对美国经济的有深远的影响,笔者甚至认为DARPA就是美国核心的创新引擎。在本节中,笔者将提供两个示例说明DARPA如何孵化出最终对美国和世界经济产生深远影响的项目。但在研究示例之前,笔者先介绍社会回报的概念。私人回报是针对原始投资者的回报,而社会回报则代表整个社会的利益。如在1992年发表的一项研究中,经济学家埃德温·曼斯菲尔德(Edwin )估计,每年用于学术研究的投资其社会回报率为40%6。
4.和全球定位系统(GPS)
上世纪60年代,世界上第一个全球卫星导航系统:
1963年,DARPA发射了第一颗卫星,这是世界上第一个全球卫星导航系统。该系统被称为,可为包括美国海军弹道导弹潜艇部队在内的军用船和商船提供准确的全天候导航。到1968年,一个由36颗卫星组成的全面运作的卫星星座已经到位,这就是现代GPS系统的前身 [7]。到1996年为止,计划已经运作了28年。在过去的二十年中,该GPS计划已经产生了约1.4万亿美元的经济效益。DARPA对GPS技术进行的30年种子投资为美国经济的增长提供了1.4万亿美元的利润。GPS对美国经济的影响从2007年的200亿美元增长到2017年的3000亿美元;此种经济增长趋势将长期持续 [8]。
4.2 DARPA和互联网
DARPA 的研究在信息革命中发挥了核心作用。DARPA 提出并扩展了(一种原型通信网络)的大部分概念基础,并催生了互联网数字协议的发明。互联网的诞生在1968年迈出了重要的一步,当时 ARPA与 BBN 签订了合同,建造了第一批互联网路由器。一年之后,这些路由器的使用使得顺利运行 [9]。今天互联网已经给人们的工作与社交带来了革命性的影响,完全改变了创建和共享信息的方式。它还影响了全球的人才、思想和财富的流动。麦肯锡全球研究所的一份报告显示,从2005年到2010年,互联网已占成熟经济体GDP增长的21% [10]。互联网协会数据显示,到2018年互联网行业已为美国经济贡献了2.1万亿美元产值,约占美国GDP的10%。互联网行业现已经成为了美国的第四大经济部门,仅次于房地产、政府和制造业 [11]。该研究还发现,互联网行业提供了近600万个直接工作岗位,占美国工作岗位的4%。
4.3 小结
DARPA现行的管理模式源自这两个示例的经验。这两个项目都是由DARPA发起,然后花了将近30年的时间在美国军方内进行孵化,随后进入20年的商业化阶段,在此期间,笔者观察到了这两项技术对美国经济增加的爆炸性辅助作用。在 和 启动后的大约50年后,GPS技术为美国GDP每年贡献了3000亿美元,互联网则贡献了高达2.1万亿美元,分别占美国年GDP的1.5%和10%。预计在不久的将来,这两个行业都将持续享有较高的增长率。DARPA已成功建立了极其强大的突破性创新机制,预计DARPA在1970年代,80年代和90年代进行的技术投资将在2020年及以后为美国GDP贡献12%或以上的份额。假设DARPA在未来几年内仍能保持高效产出,在美国政府对DARPA的投资仅占美国GDP0.015%的情况下,美国也已经取得了巨大的回报,现有的回报率超过美国GDP的10%。即使使用保守的估计,DARPA的社会回报率也高达66000%。
05
DARPA与技术风险投资公司进行比较
在本节中,我们将对DARPA与全球领先的技术风险投资(VC)和私募股权(PE)公司进行绩效比较。图2显示了美国最佳风险投资基金之一的红杉基金 [13],美国风险投资公司的平均值 [14],美国私募股权公司15的平均值以及标准普尔500指数的10年内部收益率(IRR)数据。之所以选择10年内部收益率,是因为大多数风险投资和私募股权基金的存续期都少于10年。
美国风险投资和私募股权内部收益率
在过去的10年中,美国的风险投资和私募股权基金以及标准普尔500指数产生了约9%至11%的内部收益率;作为对比,在前面的部分中,笔者已经证明了DARPA产生了66000%的社会收益率。虽然直接比较内部收益率和社会收益率可能并不公平,但该比较确实表明了DARPA的技术孵化效率以及DARPA对美国经济的影响,笔者可以得出结论DARPA的表现远远优于美国最顶尖的风险投资机构和私募股权公司。那么,为什么DARPA在某些方面比世界顶级的技术风险投资公司表现要出色?笔者总结了如下三个原因:
技术趋势:DARPA是技术趋势的设计师和驱动力,而VC和PE公司则通过技术趋势寻求利润。除了互联网和GPS外,DARPA还促进了多种技术的发展,这些技术已经紧密地融入了日常生活。仅举几例美国加州科技大学怎么样,在1960年代,DARPA赞助了oN-Line系统(NLS)的开发,其中包括首次通过鼠标使用屏幕窗口,这项技术引发了 和Apple 。1979年,DARPA资助了Aspen电影地图项目,为之后 View提供了技术基础。
正如笔者在此前面提到的,每当DARPA发起一项突破性技术,该技术会转让给军方以完成数十年的孵化期。在该技术成为GDP的主要贡献者之前,将需要再花上一二十年的时间完成商业化。风险投资公司和私募股权公司是专注在商业化过程的早期或中期,而DARPA的项目立项则有几十年,因此其内部收益率自然比DARPA的社会收益率远低得多。
人才:DARPA始终能够吸引到最佳的技术人才,如JASON科学家和项目经理。大多数科学家出于对技术的热爱和爱国主义的内在热情为DARPA工作相比之下,尽管风险投资和私募股权公司也能够吸引顶尖人才,但其动机主要是财务方面的。VC和PE的雇员人才不一定是有能力推进最新技术的技术人员。两相比较,风投和私募是在聘请人才来进行投资决策;DARPA则是聘请科学家来指导国家的技术发展方向。
期限:与DARPA相比,VC和PE基金是相对短视的,因为利益所限VC或PE基金的期限通常在10年范围内。DARPA愿意发起一个项目,用数十年在军方内进行孵化,直到技术发展到足以成熟商用产生更广泛的社会受益。于技术孵化而言,时间是必不可少的要素。高耐心才有可能得到高回报。
06
结 论
长期以来,经济学家一直认为,科学技术为一个国家的经济增长做出了主要贡献。1957年,诺贝尔奖获得者罗伯特·索洛( Solow)调研了1909年至1949年的经济数据,通过检查GDP的变化,索洛计算得出,1909年至1949年之间,美国经济增长中约有87%产出是得益于科学技术的进步 [16]。笔者也认为DARPA是美国的经济腾飞中主要的、具有区别作用的因素。根据对DARPA的成功经验的总结,笔者为我国高速发展中的科技企业提供了一些管理和组织建议:
因此,我们可以总结到,DARPA通过孵化突破性技术以持续推动经济的发展,是美国生产率增长的核心引擎。此外,在孵化突破性技术方面,与许多其他组织相比,DARPA仍领先数十年。DARPA是美国宝贵的资源,它的持续发展将继续促进更广泛的社会、国家和国际发展。
参考文献
1.Liu, S., 2020. DARPA: A . IEEE .
2. , Phech. “An to : at DARPA.” 44, no. 4 (2015): 874-887
3. DARPA 60 Years(1958-2018), . ( Dec 1, 2019)
4. , Ann. The : the of ‘s elite. , 2006.
5. , . The long term of on . Vol. 136, no. 2. SRI , 1979.
6. , Edwin. ” and : A note.” 21, no. 3 (1992): 295-296.
7. , . “The story of GPS.” (DARPA)(ed.) DARPA 50 (2008).
8. O’, Alan C., P. , Kyle Clark-, , Zack T. , Troy J. Scott, W. Wood, A. , G. Brown, and . ” OF THE (GPS).” (2019).
9. , . , ( Dec 1, 2019)
10. , James, and . “The great : The of the on and .” 1 (2011).
11. The U.S. : 2019, the . , ( Dec 1, 2019)
12. Dugan, E., and J. . “‘ ’ : How DARPA .” 91, no. 10 (2013): 74-84.
13. + , Fund, , ( Dec 1, 2019)
14. US Index® and , , , ( Dec 1, 2019)
15. US Index and , , , ( Dec 1, 2019)
16. Solow, M. ” and the .” The of and (1957): 312-320.
美国加州科技大学怎么样,加州理工≠加州州立理工!州立大学是什么?
加州州立理工大学VS加州理工大学
密歇根州立大学VS密歇根大学
伊利诺伊州立大学VS伊利诺伊大学
加州州立大学洛杉矶分校VS加州大学洛杉矶分校
相信很多预备留学美国的同学和家长,已经被这些相似的大学名字绕晕了。仅仅相差两个字,大学的师资力量、学校资源、排名可能一个天上一个地下。
那么什么是州立大学?州立大学学费便宜吗?哪些州立大学比较好?
本期,品优带您走近美国的州立大学!
什么是州立大学?
州立大学系统是指由美国各州提供经费或资源补助的大学或学院,属于公立大学的一种。美国的大学并不是由国家统一管理的,而是由各州政府管理,不同州对大学的管理政策相差很大。大学系统主要负责协调各个校区的关系和大学系统层面的战略布局。
每个州至少有一个公立大学系统。以加州为例,加州的大学体系有加州州立大学系统(CSU系统,23所分校)和加州大学系统(UC系统,10所分校)。加州大学系统属科研型大学,代表性学校有加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校等。加州州立大学系统属教学型大学,代表性学校有加州州立大学长滩分校、圣地亚哥州立大学、加州州立理工大学、波莫纳加州理工大学等。
有些州立大学是一所大学,例如俄亥俄州立大学、华盛顿州立大学等;也有一些州立大学是一个教育系统,包含多所学校,如加州州立大学、纽约州立大学。
州立大学大多数是州政府提供金费,也有像宾夕法尼亚州立大学的公立大学,属于State-,即私营为主,政府也有关联资助。
州立大学学费比较便宜吗?
州立大学的学费远低于私立大学,也低于其他公立大学。州内学生的学费也远低于州外的学生。不过州政府资助的多少,州与州美国加州科技大学怎么样,大学与大学各有不同。
州立大学VS其他公立大学(单位:美元)
州内VS州外(单位:美元)
哪些好的州立大学?
俄亥俄州立大学
俄亥俄州立大学(Ohio State ),简称OSU,创建于1870年,坐落于美国俄亥俄州首府哥伦布市,是世界著名研究型大学,北美学术联盟美国大学协会(AAU)最早加入(1916)的成员之一, 及十大联盟成员。是美国最顶尖的公立大学之一,被誉为公立常春藤。
U.S. News 2021美国综合性大学No.53。州外学生学费约3.4万美元,州内学生约1.2万美元。大学主校区占地面积65㎞²,是全美面积最大的校园之一。开设的专业几乎涵盖所有学术领域,尤其以社会学、政治学、经济学、物理学、天文学、新闻传播学等学科于世界名列前茅。
佛罗里达州立大学
佛罗里达州立大学( State ),简称FSU,创校于1851年,它是一所公立研究型大学,位于美国佛州首府塔拉哈希,在佛州大学体系中处于领导地位,是美国最具活力和创新力的高等教育机构之一,因拥有国际一流的教学师资和尖端的科学研究而享有崇高的学术声誉。
U.S. News 2021美国综合性大学No.58。州外学生学费约2.2万美元,州内学生约0.7万美元。佛罗里达州立大学是一所授予博士学位并设有医学院的研究型大学,该大学被卡内基教学促进基金会列为“特高”的第一级研究型大学。大学由16个独立学院和110多个系所、研究中心和实验室所组成,提供超过360个学位和专业学位课程。校内设有全州唯一的国家实验室——美国国家超高磁场实验室国外在职学位班,它也是商业上著名的抗癌药物紫杉醇的发源地。
宾夕法尼亚州立大学
宾夕法尼亚州立大学( State – Park),简称PSU,创建于1855年,是一所美国的公立研究型大学。该校是美国国家一级大学,十大联盟和美国大学协会成员,被誉为公立常春藤,与加州大学伯克利分校、密歇根大学安娜堡分校等代表了美国公立大学的研究水平。
U.S. News 2021美国综合性大学No.63。州外学生学费约3.6万美元,州内学生约1.8万美元。PSU在美国宾夕法尼亚州全境有24个校区,主校区为帕克,另有23个分布在宾夕法尼亚州全境的校区录取本科生。超过60%的新生是在帕克主校区之外的校区开始他们的大学生涯。这些规模较小的校区仅提供数目有限的学位课程,成绩优异的学生都可以调到帕克主校区完成他们的学位课程。24个校区本科生的毕业证和学位证也都是由宾夕法尼亚州立大学统一颁布的。
密歇根州立大学
密歇根州立大学( State ),简称MSU,成立于1855年,为美国第一所赠地大学,并成为后来因1862年土地拨赠法案而成立的其他赠地大学的典范。MSU坐落在美国密歇根州东兰辛市,是一所世界一流的公立研究型大学,美国大学协会成员,被誉为公立常青藤。
U.S. News 2021美国综合性大学No.80。州外学生学费约4万美元,州内学生约1.4万美元。MSU拥有超过30位美国国家科学院,工程院,教育学院院士,多名诺贝尔奖得主。众多专业位居全美前茅,包括教育,农业,传媒理论,包装,音乐治疗,园林建筑,管理学,环境学等。像供应链管理,核物理,初等教育等专业,常年蝉联全美第一。
北卡罗莱纳州立大学
北卡罗莱纳州立大学(North State ),简称NCSU美国加州科技大学怎么样,加州理工≠加州州立理工!州立大学是什么?,是一所世界顶尖的公立研究型大学,21世纪学术联盟成员。该校成立于1887年,现有学生约三万人,师资力量雄厚,有23位教授被选为美国科学院院士或美国工程院院士。
U.S. News 2021美国综合性大学No.80。州外学生学费约2.9万美元,州内学生约0.9万美元。NCSU位于美国北卡罗来纳州首府罗利市内,与北卡罗莱纳大学教堂山分校以及杜克大学相邻,在三校之间又有全美著名的研究三角园区,区内有生物技术中心、育成中心、研发中心及服务中心。不仅吸引了许多大型企业来此设立研发单位,附近设厂生产,给三所高校提供大量就业机会。同时也吸引了大量高科技人才到园区及大学服务,成为全美博士人口密度最高的地区。
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美国加州科技大学,美国最具代表性四大科研机构科技成果转化模式分析
前言
在本期报告中,我们选取了蜚声全球的知名科研机构,这些科研机构以高精尖的前沿科技创新著称,有一批举世瞩目的科技成果。这些原创的科技科技成果并没有止步于实验室,而是更进一步走入工业界,最终变为实实在在的科技产品影响着人们的日常生活。科技成果从实验室到市场的转移和转化过程,离不开这些知名机构背后强大而成熟的技术转移体系的支撑。在本期介绍中,我们将展示四家美国知名科研机构的技术转移服务模式,了解其运作体系,为我国科研机构的技术转移提供经验借鉴。
一、美国联邦科研机构类别
美国联邦科研机构与高等院校、企业研发机构、非盈利私人研究机构共同构成了美国科研活动的四大支柱。美国现有联邦科研机构700多家,使用了约1/3的政府科研经费,是美国重要的科研力量,同时也是美国政府推动联邦科研成果转化的生力军。
美国联邦科研机构由联邦政府各部门管理,根据运行主体的性质,可大致分为两类:
一是“政府所有、政府运行”(-Owned,-,GOGO)的科研机构,指资产隶属于联邦政府,并且由联邦政府相关部门直接运营管理。这一类科研机构比例占绝大多数,如美国卫生部下属国立卫生研究院(NIH)、美国标准与技术局下属的美国标准与技术研究院(NIST)。GOGO实验室的全职科研人员身份属于联邦雇员,即联邦公务员。
二是“政府所有、合同商运行”(-Owned,-,GOCO)的科研机构,指资产隶属于联邦政府,而具体运营委托给合作机构。合作机构可以是非营利性公司和大学,或者商业性公司。美国能源部下属的国家实验室多属于这一类,如劳伦斯-伯克利国家实验室由加州大学负责管理,橡树岭国家实验室由田那西大学和纪念研究所共同管理。GOCO实验室人员不是公务员身份。
二、美国联邦科研机构与大学的区别
美国联邦科研机构是“国有”或“准国有”属性,体现了以国家意志为国家目标服务的功能,研究集中在对国家和社会发展产生重要影响的战略性领域。而美国高校是高度自治机构,一般享有较大的自主决策权。
美国联邦科研机构作为多样化、跨学科的研究组织,早先技术开发与转移并非主要任务,直到1980年出台的《史蒂文森——怀德勒技术创新法》(- Act)作为美国第一部定义和促进技术转移的法律,要求联邦科研机构将技术转移作为其重要职责,推动联邦科研机构的角色扩充至技术转移。
《史蒂文森——怀德勒技术创新法》与1986年《联邦技术转移法》确立了联邦科研机构技术转移的基本制度,包括:(1)明确联邦实验室技术转移的任务,并创建体制机制来促进该任务的完成;(2)增设部门与搭建平台,在商务部内设立技术管理部门,在联邦实验室增设研究与技术应用办公室;(3)合作研究暨开发合约(),允许国家实验室与企业、大学、州政府共同合作与研发;(4)绩效考核制度,将技术转移作为联邦实验室、科学家、工程师工作的考核指标;(5)奖励制度与分配制度,奖励联邦机构科学、技术与工程人员,并明确了联邦机构所得权利金(技术转移收益)的分配制度。
而1980年出台的《拜杜法案》(Bayh-Dole Act)则统一了联邦专利政策,将政府资助形成的知识产权下放给项目承担者,包括大学、小企业、非营利性机构,通过“放权政策”推动科研成果商业化,技术转移提供了产权保障,它的实施使得大学科技成果转化率逐年提高。
1980年通过的《史蒂文森——怀德勒技术创新法》与《拜杜法案》,分别确立了联邦实验室与大学技术转移政策的基本内容,体现了政策上的主要差异:对大学准用自由市场规律,放权政策,即将研发成果的所有权、处置权与收益权彻底下放给大学,利用专利制度促进联邦政府资助所完成发明的运用;联邦科研机构的发展与政府相关,GOGO被视为政府机构的一部分,对“国家队”的联邦实验室准用政府管理规律,是政府主导下的工作任务制,是对政府资源的重新配置与利用。通过明确联邦实验室技术转移的任务,并通过具有行政色彩的机构设置、绩效考核等措施促进技术转移。
三、劳伦斯·伯克利国家实验室
(一)机构简介
美国能源部下属 17 个国家实验室,其中劳伦斯·伯克利国家实 验室( ,LBNL)成立于 1931年,是美国能源部的重点实验室之一,由加州伯克利大学代为管理, 属于 GOCO 类型,其技术转移活动受到能源部和大学的双重约束。
LBNL 的六大核心科研能力包括:可持续能源科学与技术、软性X 射线和超速科学、纳米科学、跨学科生物与环境科学、计算科学与 天体物理先进探测系统,是国家技术创新的重要组成部分。LBNL 在80 多年的运营中取得一大批举世瞩目的科研成果,并通过技术转移 机制,促进了实验室技术成果转移,产生了大量具有经济和社会效益的新产业。
2004 年到 2008 年间,LBNL 获得了 140 项美国专利和 120 项外国专利,涉及生物技术、能源、纳米技术、IT 技术、半导体制造和 健康等领域。此外,LBNL 还进行了多达 80 项的技术转让许可,执行了 130 多个商业软件许可证和 27 万多个免费软件许可证。截至 2013年底,依托 LBNL 科技成果,形成了 41 家创业公司。
(二)技术转移工作组织架构
LBNL 技术转移服务起步较早,建立了技术转移与知识产权管理部门( ,TTIPM), 形成了较为完善的服务体系。该部门直接隶属于国家实验室的管理 者,直接管理实验室 7 大科研部门的技术从实验室到市场化的过程。 同时实验室的运营部门为 TTIPM 部门提供设备、信息、人力资源、 公共事务等服务。LBNL 产生的发明,首先向 TTIPM 提交发明记录, 工作人员对技术的商业化潜力进行评估,对经评估认为具有商业价值 的技术申请专利。TTIPM 通过网站宣传等方式促进技术的市场化和 许可,同时负责许可收入的分配。
(三)技术转移特色
在实验室内部,LBNL 搭建了创新启动平台,提供创业公司商业化服务、创新资助资金服务等,同时对外设立了用户设备协议制度、转让许可制度等,以开展与其他研究机构和企业的合作。
创新启动平台( Pad)是帮助企业创业的服务支持平台,是以实验室技术为基础的系列商业化服务组合。TTIPM 利用和伯克 利大学天然的联系,举办各种商业计划大赛,利用湾区丰富的孵化器 和创业中介机构资源,邀请风险投资人提供创业建议,定期参与新技 术成果推广对接大会,让实验室发明者充分置身创新商业圈当中。
能源部所属的国家实验室在技术转移中可以接受股权、期权等作为技术转移的收益。但因股权、期权等具有一定风险,现金收益是首选。
四、美国国防先进研究计划局
(一)机构简介
美国国防先进研究计划局( ,DARPA)是美国国防科技创新的楷模,自1958 年成立以来,先后产生出互联网、GPS 卫星、隐身战斗机等重大成果,对世界军事、 科技与经济发展产生重要影响。
DARPA 作为科研管理机构,本身并没有科研设施和固定的科研团,其技术转移体系的组成主要包括局长、技术办公室主任以及各技 术办公室的项目经理。DARPA 除局长需经国防部长任命外,其余人 员的任命和聘用均可自主决定并面向社会公开选拔,不分军民身份, 择优录用。DARPA 强调雇员体系的核心,是在最高行政领导和具体 研究人员间起协调作用的项目经理。
DARPA 的项目经理面向精英群体遴选,要求项目经理具有突出的想象力和灵敏的科学嗅觉,并具备一定的研究背景和技术深度,还 特别需要卓越的组织能力。项目经理除少数来自现役部队外(所占比 例不到 10%),其余均面向社会精英团体招募。选拔方式有两种:一 是根据新的概念或思想,在全国范围遴选,二是直接将新概念或思想 的提出人任命为项目经理。
由于 DARPA 自身不设实验室,没有任何实验设备,项目经理会 选择项目所涉领域内最优秀的专家组建研发团队。在研发中,DARPA还资助或广泛利用外部科研设施和实验室。除资助研究项目外,项目 经理积极寻求全社会对研究方向的认可,并鼓励有能力的机构资助后 续研究。DARPA 的资助领域具有前沿性,某些研究在 DARPA 提供 资助后,美国科学基金会(NSF)等研究机构才陆续跟进。推进军民 深度融合,集聚社会创新活力,是 DARPA 不断获得成功的要诀之一。
(二)技术转移路径
DARPA主要通过广泛的科学调查国外在职学位班,评估筛选出具有技术投资价值的项目。其科学调查活动范围广泛,囊括计算机科学、物理学、工程学、数学、材料科学、生物学、医学、化学、社会科学等领域;在研发项目确立后,DARPA将对该项目的技术可行性进行分析验证,以降低项目的技术风险。DARPA认为技术的成功转移体现为整个或部分科研项目能够影响或引导新技术的开发。由于DARPA重点关注满足未来作战需求的突破性技术,DARPA通常不会将技术开发到完全成熟阶段。反之,DARPA的工作重心在于对新技术可行性的验证,包括验证技术是否拥有现实应用前景等,因此DARPA大多数技术在转移转化或投入商业使用之前,都需要针对具体产品进行二次开发工作。总体来看,DARPA的技术转移路径主要包括:
DARPA技术转移存在四4个不同但彼此联系的关键因素,美国联邦审计局对选定的DARPA项目技术转移成功因素及转化结果的分析如下表所示:
五、美国国家航空航天局
(一)机构简介
为“美国提供科技与工程资源最有效使用方式”是美国国家航空航天局( on,NASA)的重要使命之一,自1958年NASA成立以来,在探索外太空任务之外,造福于民用生活一直都是NASA的目标。作为美国技术转移工作中最具代表性的机构之一,NASA已成为工业创新能力提升的重要驱动器,在军民两用技术转移转化方面所取得重要成就。
每年,数千件消费品都得益于NASA的衍生品技术。例如隐形牙套,防刮擦镜片,配方奶粉等等,这些产品或工艺最初因NASA需求而产生美国加州科技大学,最终造福于普通消费者。自1976年以来,NASA每年以《衍生产品报告》的形式向公众推广其在医学、交通、公共安全、环境资源、计算机技术等方面的最新技术转移成果。
NASA发布的《衍生品报告2016》显示,2015年,NASA共发布新的商业和评估标准64项,拥有专利的应用领域达111个,新发布专利113项,召开新技术报告会130场,在其技术期刊上发布新技术442条,发布软件目录744项,新专利授权804项,在其技术转移计划中活跃的专利达1499项,与商业界、工业界合作伙伴签订软件使用协议1984项。特别是作为美国科技成果源泉的兰利研究中心,是NASA每年出版和发行科技成果报告最多的研究中心,其科技成果广泛应用于工业、农业、商业和军事领域。
按照1958年《太空法》以及1962年颁布的《技术利用法案》,NASA长期与私营部门保持密切联系,以方便将技术转移给公众。NASA不仅建立了发挥支撑作用的内部骨干技术网路,而且与国防部、商务部、能源部等17个联邦政府合作,形成了遍布全美的技术转移网络。
(二)技术转移工作组织架构
NASA的技术转移工作采用分层管理的组织方式,上层总部管理由首席技术专家办公室、监察长办公室和咨询团队等职能办公室负责,底层运营管理由下属10个研发中心的技术转移办公室(OTT)负责,分别以各自所在区域为主美国加州科技大学,美国最具代表性四大科研机构科技成果转化模式分析,开展技术转移的具体工作。
2010年成立的首席技术专家办公室负责将NASA的技术转移到民营部门和其他技术商业化工作,监察长办公室负责技术转移工作计划和年度总结的审查与建议工作,咨询团队中的技术创新委员会提供与技术转移相关的专家咨询建议;总法律顾问办公室负责技术转移中相关的知识产权法律事务,各分支机构的技术转移工作人员参与整个科研项目全过程的知识产权管理工作;小企业计划办公室负责小企业创新研究(SBIR)和小企业技术转移(STTR)计划。10个航天中心的技术转移办公室负责各自的技术转移工作,并由各中心的首席技术专家负责协调。
NASA的技术转移团队由技术转移办公室和专利代理事务所组成,首席工程师办公室以年度总结和计划的方式提出技术转移政策建议;首席技术专家办公室、项目管理人员、技术转移办公室工作人员对相关政策进行落实。NASA的策略规划办公室建立了一个由多中心组成的工作小组,向总部领导层提供技术开发、转移和互惠互利的费用与风险共担合作关系的政策建议,包括总结和评定NASA当前的费用与风险共担合作关系的方法,提交促进技术转移的最佳方法、障碍和建议的研究报告;确定最具潜在商业化应用前景、可通过建立合作关系实现利益最大化的技术需求。
(三)技术转移工作特点
NASA的技术转移工作侧重于明确每一位工作人员在技术转移工作中的职责,根据现实需求调整现有技术的商业计划,加强分支机构技术转移能力的教育培训。NASA注重制定知识产权战略,成立了由总法律顾问办公室、首席技术专家办公室、首席总工程师办公室、知识产权管理部门组成的质量控制小组,并在每年的第四季度梳理出知识产权获取计划的技术清单。
为了促进已有智力成果的有效运用,NASA建立了科技创新成果集成信息资源平台及新技术登记数据库,实现了创新资源的整合与共享,避免了重复研发,大幅度降低了技术开发成本。特别值得注意的是,技术创新成果信息登记是进入技术转移流程的入口。NASA为确保总部完全掌控技术创新成果,要求各分支机构随时要向员工强调技术创新成果登记的重要性,对技术创新成果登记有重大贡献的员工给予奖励,各中心技术转移办公室还会将登记的最佳程序与办法上报总部。
NASA通过SBIR/STTR计划支持区域内小企业创新。小企业创新研究计划( ,SBIR)和小企业技术转移计划(Small ,STTR)是美国政府赞助的合作研究项目,联邦机构通过这类项目支持并促进小企业的技术创新与发展。政府规定小企业创新研究计划必须与美国的非盈利机构(比如大学或者国家实验室)合作申报。
六、美国国立卫生研究院
(一)机构简介
美国国立卫生研究院( ,NIH)隶属于美国卫生与公共服务部(HHS),是美国促进公共健康和生物医学发展的政府研究机构。NIH是全球最大的生物医学研究资助机构,由27个不同的机构和研究院组成,每年研发预算约300亿美元,占美国联邦科技预算的20%。NIH的研发资助分成院内研究和院外研究两部分,其中,约10%资助院内下属研究所和中心的约8000名科学家工作,这部分经费不需要申请,每年以预算形式直接下拨。作为GOGO类型的科研机构,NIH科学家的身份为政府雇员,受联邦雇员法律规定约束。NIH另外大约83%的研发资金以同行评议方式,资助院外科研机构、大学、非营利组织和企业,每年约有2800多家高校和研究机构的20余万名研究人员受益于NIH的资助。
(二)技术转移工作特点
尽管NIH资助的大多数科研项目属于基础研究领域,但NIH对研究成果的技术转移工作仍非常重视。在NIH的机构设置中,技术转移办公室( ,OTT)占有重要地位。OTT直接负责 NIH相关发现和发明等知识产权的评估、保护、市场化、许可授权和监管。OTT在开展技术转移时不进行专利所有权的转让,而是通过将发明许可给私立机构使用、商业化和上市销售的方式来实施。接受NIH资助的外部科研机构,有权获得技术的专利权并将专利许可给私立机构进行上市销售。OTT技术转移的主要形式是签订技术许可协议、合作研究和开发协议以及科研材料转移协议。
NIH不接受任何股权或期权形式的特许费支付,对其技术发明许可对象收取特许费,必须以现金形式支付特许费。根据美国法律和NIH的规定,特许费将被分配给NIH内部技术发明院所、发明人以及参与发明的院外机构。作为政府机构,为避免工作职务与从事商业活动的利益冲突,NIH明确规定其雇员科学家不可从事任何形式的兼职和商业化活动,不得参与院外成果转化活动,不能自行建立或参与建立初创企业,也不允许担任企业的顾问或董事会成员。在经NIH内部相关机构审查通过后,其雇员被允许担任企业的义务科技顾问,但不能领取任何报酬或接受股权期权。
总体上看,NIH的技术转移有如下特点:一是技术转移的范围较广,OTT定位为将美国最先进的医疗技术从公立部门向美国和海外私立公司转移。迄今经OTT完成的所有医疗卫生技术转移中,有300多项技术授权给外国公司,约200项医药产品通过国内和国际公私伙伴关系成功上市推广。二是技术转移的合作对象主要为私人企业,OTT注重与世界范围内私立企业合作交流。合作领域不仅限于向私立企业转移技术,还涉及科研领域的研发资金资助。三是技术涉及治疗被忽视的疾病和地方病,通过对投资组合和与区域、国际合作对话的全面分析,结合世界范围内特殊性疾病研发难题和新兴经济体科研生产能力,OTT已将用于治疗艾滋病、百日咳、疟疾、登革热等多发性、死亡率高、医疗成本高的疾病的技术成果作为主要的技术转移目标,并与印度、墨西哥、巴西、阿根廷等主要爆发国就上述疾病的技术转移进行技术转移谈判。