國立科研機構如何牽引核心技術攻堅體系：國際經驗與啟示

陳 鳳 余 江* 甘 泉 張 越

1 中國科學院科技戰(zhàn)略咨詢研究院 北京 100190 2 中國科學院 發(fā)展規(guī)劃局 北京 100864 3 中國科學院大學 公共政策與管理學院 北京 100049

當前，我國科技發(fā)展正面臨著復雜嚴峻的國際外部環(huán)境，特別是在核心芯片、基礎軟件、發(fā)動機、數(shù)控機床、基礎材料及核心裝備等戰(zhàn)略性科技領域，依然存在著眾多“卡脖子”短板的嚴重制約，并且在近期的國際經貿摩擦中愈演愈烈?？梢哉f關鍵核心技術受制于人已經成為嚴重困擾我國經濟社會高質量發(fā)展的“老大難”問題，并對我國的國家產業(yè)安全形成了重大威脅。

黨和國家領導對此高度重視，習近平總書記在2018 年 5 月召開的兩院院士大會上強調，“實踐反復告訴我們，關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的。只有把關鍵核心技術掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全”[1]。同年 7 月，習近平總書記主持的中央財經委員會第二次會議聚焦如何突破作為國之重器的關鍵核心技術，強調其對推動我國經濟高質量發(fā)展、保障國家安全都具有十分重要的意義，要求有關各方必須切實提高我國關鍵核心技術創(chuàng)新能力，把科技發(fā)展主動權牢牢掌握在自己手里。

顯然，能否突破和掌握這些“卡脖子”的關鍵核心技術，對于我國向世界科技強國邁進具有決定性標志意義。但是當前我國在解決關鍵核心技術“卡脖子”問題過程中仍存在一系列突出問題。例如：科研機構、高校、企業(yè)等創(chuàng)新主體間仍存在各類有形無形圍墻和柵欄，彼此分割，缺乏基于深度信任的協(xié)同與合作；科研工作存在重復投入、簡單拼湊和碎片化成果堆砌等。國家核心技術創(chuàng)新攻堅體系的效力和活力仍顯不足，高端科技供給能力尚未有效形成。

國立科研機構是一個國家的戰(zhàn)略性科研力量，也是知識創(chuàng)造和國家創(chuàng)新體系的主要力量[2,3]。中國科學院等國立科研機構在解決事關國家全局和長遠發(fā)展的重大問題上，發(fā)揮著不可替代的重要作用。在新的形勢下，黨和國家對中國科學院等國立科研機構提出了新任務、新要求和新期待。面對戰(zhàn)略性產業(yè)創(chuàng)新鏈條構建、關鍵核心技術攻關等國家重大戰(zhàn)略需求，以及新一輪科技革命和產業(yè)變革帶來的機遇，如何優(yōu)化制度設計，進一步明確國立科研機構戰(zhàn)略定位，充分發(fā)揮國立科研機構在攻堅體系中的戰(zhàn)略引領作用，全面提升核心技術攻堅體系的整體效能，亟須我們認真加強相關的戰(zhàn)略研究和政策思考。

關鍵核心技術具有高研發(fā)投入、長研發(fā)周期、知識緘默性以及對生態(tài)高依賴性[4]，因此決定了各個創(chuàng)新單元必須形成明確的實質性整合協(xié)同機制，以分擔風險、推動核心技術的成功突破和階段飛躍[5,6]。我們知道，以美國的國家實驗室、德國的弗朗霍夫協(xié)會等為代表的歐美科技發(fā)達國家的國立科研機構，在突破關鍵核心技術的體制機制方面擁有成功的經驗和做法。本文選取在微電子與納米領域全球著名的比利時國立科研機構——比利時微電子研究中心（Interuniversity Microelectronics Centre，IMEC）進行深入分析，歸納和總結其在戰(zhàn)略定位、頂層設計以及攻關體制機制等方面成功的經驗及啟示；進一步思考在核心技術攻堅體系中，中國科學院如何牽引產學研深度協(xié)同，在實現(xiàn)重大原創(chuàng)性科技突破中發(fā)揮戰(zhàn)略性引領作用。

1 IMEC簡況

作為比利時聯(lián)邦政府與弗拉芒大區(qū)政府共同支持的國立科研機構，IMEC 成立于 1984 年。IMEC 戰(zhàn)略定位為納米電子和數(shù)字技術領域全球領先的前瞻性重大創(chuàng)新中心，目前擁有 4 000 多名員工。在過去短短的 30 多年的時間里，IMEC 一直走在全球高技術產業(yè)技術創(chuàng)新前沿，形成了一系列從“0 到 1”的原始創(chuàng)新，取得了引人注目的全球影響力，與 IBM 和英特爾（Intel）并稱國際高科技界的“3I”①IMEC官網（https://www.imec-int.com）和IMEC進展年報，以及課題組實地調研。。

目前，IMEC 的核心科研合作伙伴囊括了全球幾乎所有頂尖信息技術公司，如英特爾、IBM、德州儀器、應用材料、AMD、索尼、臺積電、西門子、三星、愛立信和諾基亞等[7]。IMEC 從 2004 年起，分別和伙伴一起成功研發(fā) 45 nm 到 7 nm 的芯片前沿相關技術，同時開發(fā)了一系列的創(chuàng)新性器件和系統(tǒng)。特別是，近年來在 IMEC 等研發(fā)平臺和產業(yè)伙伴的支持下，以 ASML 公司為代表的歐洲光刻機產業(yè)巨頭崛起，并引領全球集成電路工藝技術不斷進入新的創(chuàng)新“里程碑”。

我國政府十分重視與 IMEC 科研機構的合作，國家高層領導多次到 IMEC 魯汶總部參觀，積極推動我國企業(yè)與其展開深度的國際合作。2015 年我國華為公司、中芯國際和美國高通公司與 IMEC 在人民大會堂正式啟動研發(fā)戰(zhàn)略聯(lián)盟，合作研發(fā)下一代集成電路工藝。

2 IMEC的體制機制分析

集成電路前沿工藝技術研發(fā)耗資巨大而且風險較高，即使是巨型跨國公司有時候也是力不從心。作為國立科研機構，IMEC 在集成電路領域創(chuàng)新的崛起與成功，與其獨樹一幟的制度安排和研發(fā)體制設計是分不開的。正是通過成功的制度創(chuàng)新，IMEC 與全球合作伙伴形成了在科技前沿攻關的強大內在動力，基于共同目標實現(xiàn)了實質性的緊密協(xié)同。

2.1 優(yōu)化體制設計

IMEC 最高決策管理機構——“產學研”結合的董事會。為了保證 IMEC 的中立性和獨立性，并協(xié)調政府、大學和產業(yè)界公司之間的合作關系，IMEC 的董事會采用類似的“產官學”體制：約 1/3 是產業(yè)界代表，1/3 是高校教授，還有 1/3 是政府官員。這保證其研發(fā)目標能夠基于真實的產業(yè)前沿需求，構建面向未來商用的生態(tài)，從而持續(xù)引導集成電路技術發(fā)展。

IMEC 明確的戰(zhàn)略定位。IMEC 將其使命（Mission）定位為：“在微電子技術、納米技術以及信息系統(tǒng)設計的前沿領域對未來產業(yè)需求進行超前 3—10 年的研發(fā)?！盜MEC 聚焦全球微電子及相關領域的關鍵共性技術研發(fā)，形成以關鍵前沿技術項目集（program）而不是以單元產品開發(fā)為導向的項目（project）的驅動戰(zhàn)略。這些項目集可以成為產業(yè)技術研發(fā)突破核心平臺的強大載體。

政府資助和經費分配權。IMEC 的誕生、成長和發(fā)展離不開比利時聯(lián)邦及弗拉芒大區(qū)政府的共同支持；同時，政府還賦予 IMEC 一定的經費分配權。例如，將信息領域的年度部分研發(fā)經費先撥給 IMEC，同時規(guī)定這筆經費中的一定比例（約 10% 以上）必須以合作研發(fā)方式轉給本地的大學機構。在機制設計上，通過公共資源投入的內在耦合提升不同創(chuàng)新單元之間的協(xié)作動力。

2.2 機制創(chuàng)新

IMEC 于 1991 年啟動的“產業(yè)聯(lián)盟項目”（Industrial Affiliation Program，IAP）多邊合作體系被公認為是在國際微電子界研發(fā)合作模式中最成功的一種，已被全球高技術產業(yè)界廣泛認可。目前，每年IAP 項目收入已經占到 IMEC 總收入的 50% 以上。這類項目集通常由幾十家存在競爭關系的企業(yè)參與，形成多學科大團隊的協(xié)作攻關。IMEC 對于每個 IAP 項目集的建立都傾注大量資源并實施前瞻戰(zhàn)略規(guī)劃：在一個集中聚焦的關鍵領域建立足夠多的可復用和共享的背景知識（background information）產權，包括緘默（tacit）知識，內部研究成果和大量核心專利。每個參加 IAP 的合作伙伴要向 IMEC 繳納入門許可費用（license fee），而且合作研發(fā)期原則上不低于 3 年。通過共同打造可再用的“競爭前戰(zhàn)略技術”平臺，使得各個合作伙伴通過參與項目集，可以在共性技術平臺上持續(xù)形成自己的技術產品和競爭力差異化。

IMEC 極其重視研發(fā)項目集的選定。由 IMEC 基于對產業(yè)前沿的戰(zhàn)略愿景研判，廣泛征求全球合作伙伴意見，以“領先全球產業(yè)技術兩代”的標準進行戰(zhàn)略布局。以 IMEC 著名的 193 nm 深紫外線（DUV）芯片工藝項目集為例，全世界共有 30 多家單位參加此項目集，其中包括頂尖芯片生產商（如英特爾、AMD、Micron、德州儀器、飛利浦、意法半導體、英飛凌和三星等）、設備供應商（如 ASML、TEL、Zeiss 等）、基礎材料供應商（如Olin、Shipley、JSR、Clariant 等）、芯片設計軟件供應商（如 Mentor Graphics 等）以及 4 個來自美、歐、日的集成電路產業(yè)聯(lián)盟（SEMATECH、IST、MEDEA、 SELETE）。這些領先產學研機構參與項目集前，都會向IMEC 支付入會費和年費；各類參與的合作伙伴在IMEC的戰(zhàn)略研發(fā)平臺上，可以形成緊密協(xié)同和接力研發(fā)，很快在芯片核心工藝上取得了重大突破。

2.3 權責清晰的合作規(guī)則

有效的攻堅體系必須充分考慮創(chuàng)新參與方的利益訴求，知識產權（IP）是基礎研究和技術創(chuàng)新活動的主要產出，也是相關企業(yè)鞏固其產業(yè)地位和獲取競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略資源。因此必須構建尊重 IP 歸屬和保護機制，才能夠激發(fā)創(chuàng)新參與方持續(xù)的協(xié)同創(chuàng)新動力和投入。

為了更好地貫徹 IAP 各項目集，對于芯片制造商、制造設備商、基礎材料供應商、芯片設計公司等不同的研發(fā)合作伙伴，IMEC 設計了有針對性的知識產權商業(yè)合作模式（圖 1），IMEC 對研究成果預期產生的 IP 進行嚴格分類管理：

圖 1 IMEC基于知識產權的商業(yè)模式分析

Label R0：IMEC 排他性 IP，合作伙伴加入 IAP 后可通過專利許可獲得使用權；

Label R1：合作伙伴與 IMEC 共享無償使用；

Label R1*：合作伙伴與 IMEC 共享，但只能有限使用；

Label R2：合作伙伴的排他性 IP。

例如，對于芯片代工制造伙伴，IMEC 往往要求擁有相關項目集產生的相關 IP 完全共享權利。而對于相關專業(yè)材料供應商，由于業(yè)務的特殊敏感性，研發(fā)伙伴將擁有相關的化學結構（chemical structure）的排他性擁有，而且 IMEC 將無權單獨披露相關信息。

IAP partnership（合作伙伴關系）已經成為 IMEC 引領全球微電子產業(yè)技術突破創(chuàng)新，攻堅克難的重要合作模式。這種面向“競爭前共性技術研究”合作設計了透明、健全的知識產權規(guī)則，其指導思想是成本和風險共擔，知識和成果共享，試圖避免資源重復、分散投入，確保相關產業(yè)伙伴能在產業(yè)市場啟動或復蘇前就做好有競爭性的新技術與新產品的準備工作。而合作伙伴高質量創(chuàng)新貢獻的持續(xù)投入和核心創(chuàng)新成果的快速獲取，一方面促進了參與者創(chuàng)新能力的快速成長，另一方面也進一步提升了 IMEC 對整個產業(yè)優(yōu)勢資源的整合能力。

3 結語與啟示

一個持續(xù)有效的技術創(chuàng)新體系，需要上下聯(lián)動的頂層制度設計和合作機制。從 IMEC 案例提供的國際經驗中可以看出，國立科研機構需將戰(zhàn)略性核心平臺作為一個核心角色，深度聯(lián)結產學各方協(xié)同攻關重大源頭技術，分享前沿突破帶來的利益，構建面向產業(yè)前沿突破的高效創(chuàng)新生態(tài)。

在體制頂層設計方面，國立科研機構必須進一步明確其核心的戰(zhàn)略定位和戰(zhàn)略任務。堅定其在核心技術攻堅體系中的戰(zhàn)略平臺定位，實現(xiàn)分散資源的高效整合與優(yōu)化配置，促進松耦合參與者間的開放式聚合與深度對接。在技術選擇上，國立科研機構應重點承擔突破關鍵共性技術的主要戰(zhàn)略任務，而不應和產業(yè)合作伙伴在商用市場上爭利，在突破關鍵核心技術的“主航道”中，形成有效的戰(zhàn)略領位和卡位。

在機制設計方面，國立科研機構要建立對知識產權等成果的現(xiàn)代化、科學化管理機制。在重大項目實施前，對可能的利益沖突進行研判，并通過透明制度設計進行預先規(guī)范；根據產出來源和貢獻程度對關鍵知識成果的歸屬進行明確劃分，充分考慮各個創(chuàng)新參與方的核心利益關切。國立科研機構要以雄厚知識積累、高水平研發(fā)設施和權責清晰的合作規(guī)則，對產業(yè)研發(fā)伙伴形成強大的平臺吸引力和凝聚力，激發(fā)伙伴的貢獻熱情和創(chuàng)新潛能，彼此信任而能“并肩前行”，從而有力地推動前沿技術面向商用化持續(xù)改進和創(chuàng)新突破，這才使得“風險共擔，成果共享”不再成為一句空話。

總之，在錯綜復雜的外部新形勢下，關鍵核心技術的攻堅需要我們把握大勢，堅定攻堅信心，認真思考在科技攻關組織機制創(chuàng)新的經驗以及面臨的各種新的挑戰(zhàn)。中國科學院等國立科研機構應該進一步探索重大技術突破的組織模式創(chuàng)新，樹立核心平臺思維，戰(zhàn)略性牽引各類創(chuàng)新主體形成深度的創(chuàng)新協(xié)同和資源整合，從而有效發(fā)揮建制化優(yōu)勢，為建設世界科技強國，提升我國核心技術創(chuàng)新體系的整體效能，突破“卡脖子”短板，作出國家戰(zhàn)略科技力量應有的貢獻。