基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研信息共享模式研究

□ 羅 化 郭麗芳

(太原理工大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院,山西 晉中 030600)

一、引 言

在十九次全國代表大會上,中國共產(chǎn)黨提議,加速建設(shè)創(chuàng)新型國家,建立產(chǎn)學(xué)研深度融合的創(chuàng)新體系。在我國經(jīng)濟進入新常態(tài)、實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略以來,產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展更是得到了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注[1]。隨著信息時代的到來，以及專利、論文等成果的不斷增加,產(chǎn)學(xué)研合作如何減少信息壁壘、增強主體間的信任，從而推動產(chǎn)學(xué)研深度融合顯得尤為重要,目前相關(guān)研究較少,尚未形成以市場為導(dǎo)向的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展模式,因而造成科技成果轉(zhuǎn)化率低、資源配置低效等問題。產(chǎn)學(xué)研合作往往需要多個行業(yè)、部門、主體之間進行協(xié)調(diào),構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作信息共享平臺,可以很好的降低產(chǎn)學(xué)研合作過程中出現(xiàn)供需不暢通等問題[2]。推進新一輪的產(chǎn)學(xué)研合作中需要“建橋梁”,構(gòu)建高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政產(chǎn)學(xué)研金協(xié)作平臺[3]。區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化等特性可以實現(xiàn)各主體共建、共治、共享。能有效解決目前產(chǎn)學(xué)研合作模式中科技成果轉(zhuǎn)化率低、缺乏深度融合、人才供需不匹等問題,因此文章旨在區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)上建立產(chǎn)學(xué)研信息共享模式,為產(chǎn)學(xué)研高效協(xié)同發(fā)展以及區(qū)塊鏈應(yīng)用提供參考。

二、研究綜述

產(chǎn)學(xué)研合作是提升創(chuàng)新能力的重要途徑,目前已有眾多學(xué)者對產(chǎn)學(xué)研合作方面進行了研究。李文娟和朱春奎[1]認(rèn)為，產(chǎn)學(xué)研研究主要包括參與行為及其影響因素、合作過程及合作關(guān)系、合作績效評價和合作影響等;李銀平[2]將現(xiàn)有研究分為合作模式、合作影響因素、科技成果轉(zhuǎn)化績效的構(gòu)成維度、科技成果轉(zhuǎn)化績效的影響因素等方面;戚盠和朱姝[3]將金融機構(gòu)納入產(chǎn)學(xué)研合作模型中,結(jié)果表明金融機構(gòu)的參與能提高中小企業(yè)協(xié)同創(chuàng)新的積極性;蔡啟明和趙建[4]在基于流程的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新機制研究中將產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新流程化。目前產(chǎn)學(xué)研合作方面的研究主要涉及模式[5]、影響因素、政策影響等。

區(qū)塊鏈最早源于比特幣(Bitcoin),繼比特幣之后,越來越多的人關(guān)注比特幣背后的技術(shù)——區(qū)塊鏈,從區(qū)塊鏈1.0到區(qū)塊鏈3.0,比特幣已經(jīng)不僅僅運用于加密貨幣,運用領(lǐng)域拓展到金融、供應(yīng)鏈、物聯(lián)網(wǎng)等,如賀超和劉一鋒[6]將區(qū)塊鏈應(yīng)用于供應(yīng)鏈系統(tǒng);內(nèi)容從加密貨幣的交易到文字、圖片等形式。結(jié)構(gòu)從單鏈到雙鏈、多鏈之間的交易,如有學(xué)者在基于區(qū)塊鏈的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)方法研究中提出了賬戶區(qū)塊鏈(account block chain ，ABC)和交易區(qū)塊鏈(trading block chain ，TBC)雙鏈設(shè)計模型[7-8];形式從單純的區(qū)塊鏈到將區(qū)塊鏈與平臺結(jié)合,如杜蘭等[9]在基于區(qū)塊鏈的云制造平臺系統(tǒng)架構(gòu)模型中，提出了基于雙鏈架構(gòu)的云制造平臺系統(tǒng)架構(gòu)模型的構(gòu)想,設(shè)計了一種基于區(qū)塊鏈交易的信息記錄與查詢驗真機制,提出了一種云制造平臺上利用區(qū)塊鏈交易的新思路。區(qū)塊鏈憑借其去中心化、可追溯、不可篡改等特點成為了研究熱點。

三、產(chǎn)學(xué)研合作過程中的問題及契合性分析

(一)產(chǎn)學(xué)研合作中的問題

1. 科技成果轉(zhuǎn)化率低

據(jù)《2019年國家專利報告》顯示,大學(xué)和研究機構(gòu)的專利使用率較低。其中高校專利實施率為13.8%、產(chǎn)業(yè)化率為3.7%；科研單位專利實施率38.0%、產(chǎn)業(yè)化率是為18.3%,明顯低于企業(yè)的 63.7%和45.2%。據(jù)調(diào)查,只有0.7%的企業(yè)專利持有人將專利轉(zhuǎn)讓或授予過海外,1.5%的企業(yè)使用過外國專利。這意味著我國企業(yè)對專利的需求量大,但另一方面,并非所有學(xué)研機構(gòu)的專利技術(shù)都投入使用,實際供應(yīng)不足。報告中也明確提出阻礙專利權(quán)有效利用的主要因素是信息不對稱,占比44.6%。除此之外,缺乏資金支持、中介服務(wù)機構(gòu)不足以及知識產(chǎn)權(quán)保護不足等也是造成科技成果轉(zhuǎn)化率低的原因。

2. 產(chǎn)學(xué)研缺乏深度融合

目前產(chǎn)學(xué)研合作由于缺乏完全信任導(dǎo)致大部分合作缺乏深度融合,大多是“點對點”式的,有的甚至半途而廢。陳柳[10]得出,信任、聲譽等因素對產(chǎn)學(xué)研深度融合具有明顯影響。宋麗梅[11]的研究結(jié)論是,高層次融合的產(chǎn)學(xué)研合作比低層次融合的合作更能提高企業(yè)的創(chuàng)新績效;高層次產(chǎn)學(xué)研合作的政府資助比低層次資助更有利于企業(yè)創(chuàng)新績效。因此,加強產(chǎn)學(xué)研合作主體間的信任,對提高產(chǎn)學(xué)研融合深度有重要意義。

3. 人才供求不匹配

高校的主要職能之一是為社會培養(yǎng)優(yōu)秀人才,但現(xiàn)如今由于信息不對稱造成高校的專業(yè)設(shè)置、技能培訓(xùn)等滿足不了市場需求的迅速變化。造成一方面企業(yè)找不到需要的優(yōu)秀人才,另一方面高校畢業(yè)生難以將學(xué)到的知識應(yīng)用于實際。這不僅影響了企業(yè)的發(fā)展,同時也造成學(xué)生職業(yè)生涯發(fā)展受阻,失業(yè)率上升。

(二)契合性分析

1. 區(qū)塊鏈“去中心化”分布式存儲

區(qū)塊鏈靠共識機制以及P2P技術(shù)，實現(xiàn)鏈上各主體都可以查看和記錄信息。相對于傳統(tǒng)模式下各部門、主體協(xié)調(diào)困難,信息不透明等問題有極大優(yōu)勢。區(qū)塊鏈運用鏈中各節(jié)點根據(jù)自身利益行事的心理,出于“自私”的目的,最終造就了龐大算力基礎(chǔ),提升了系統(tǒng)的可靠性,任何在系統(tǒng)容忍出錯的范圍內(nèi)的節(jié)點出現(xiàn)被攻擊或網(wǎng)絡(luò)出錯等問題,系統(tǒng)都能正常運行,避免了單點故障,切實達到了共商、共建、共享。區(qū)塊鏈的去中心化共享賬本，完美的解決了產(chǎn)學(xué)研合作中信息孤島，以及中心機構(gòu)不足的問題。

2. 區(qū)塊鏈“去信任”合作特性

區(qū)塊鏈技術(shù)的去信任實際上是“源于代碼的信任”。這種基于代碼的信任是100%的,一旦代碼經(jīng)過一次驗證之后,面向的交互對象就不再有人的因素,只有代碼。這種信任模型是開創(chuàng)性質(zhì)的。區(qū)塊鏈中各主體將責(zé)任義務(wù)以及利益分配編入智能合約,達到條件自動觸發(fā),并且無法篡改。高校、金融機構(gòu)、以及企業(yè)間的利益分配有天然的監(jiān)督方。各主體間達到無中心化的信任,從而促進產(chǎn)學(xué)研深度融合。

3. 區(qū)塊鏈“可溯源,不可篡改”特性

區(qū)塊鏈依靠哈希函數(shù)、時間戳等達到可溯源和不可篡改等特性,對整個業(yè)務(wù)流程可追溯。區(qū)塊鏈溯源的一大特性是具有唯一性,每一個記錄都有時間戳,且不可篡改。它可以阻止個人作惡,也能阻止第三方機構(gòu)和商家勾結(jié)后對數(shù)據(jù)進行造假,當(dāng)高校進行知識產(chǎn)權(quán)登記時,依據(jù)時間戳便可知道先后順序,維護了知識產(chǎn)權(quán),從而讓科技成果更好轉(zhuǎn)化,另一方面,可溯源性對整個業(yè)務(wù)過程可追蹤,可查找主體做的工作,深化各主之間的信任,監(jiān)督也更為有力可行。其契合性如圖1所示。

圖1 契合性分析

四、區(qū)塊鏈技術(shù)在產(chǎn)學(xué)研合作中的創(chuàng)新應(yīng)用

基于上文的分析可知,區(qū)塊鏈技術(shù)可以很好的解決產(chǎn)學(xué)研合作過程中的信息不對稱等問題。在合作主體方面,將金融機構(gòu)與政府納入產(chǎn)學(xué)研合作模型中。本文將區(qū)塊鏈架構(gòu)作為基礎(chǔ),構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研信息共享平臺,如圖2所示。區(qū)塊鏈基礎(chǔ)構(gòu)架包括數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)、共識、激勵、合約以及應(yīng)用等各層,在產(chǎn)學(xué)研合作中需要對進入系統(tǒng)的主體進行身份驗證,采用聯(lián)盟鏈,因此文章不對激勵層進行討論。

圖2 產(chǎn)學(xué)研合作平臺技術(shù)構(gòu)架

(一)數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層可以簡單的理解為數(shù)據(jù)庫,但對于區(qū)塊鏈來說,數(shù)據(jù)庫里的信息是不可篡改的、各主體可以平等的查看數(shù)據(jù),也就是“分布式賬本”。數(shù)據(jù)層主要對數(shù)據(jù)進行封裝存儲,將需求、科研成果,人才知識技能、政府政策、金融政策等信息發(fā)布到區(qū)塊鏈上,數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施為數(shù)據(jù)的運作提供基礎(chǔ),各主體信息通過區(qū)塊鏈技術(shù)實現(xiàn)有效集成發(fā)布。其中哈希函數(shù)主要用于加密信息、連接區(qū)塊以及保證信息完整性等,Merkle Tree是與樹相似的結(jié)構(gòu),每條信息或業(yè)務(wù)的哈希值相對于葉子,不斷相結(jié)合再次計算哈希值,最終形成根哈希值,可以有效的防止惡意篡改,對于利益分配、權(quán)責(zé)追究、產(chǎn)權(quán)保護提供技術(shù)支持;時間戳是根據(jù)時間線為鏈條,可以方便溯源先后順序,在產(chǎn)學(xué)研合作中可用于追究權(quán)責(zé)、風(fēng)險控制、產(chǎn)權(quán)保護等;公鑰密碼技術(shù)就是非對稱加密技術(shù),可 以實現(xiàn)信息安全共享,區(qū)塊鏈可選擇不同的加密方法,如RSA、中國的加密算法、 Ed25519等的簽名算法,因為區(qū)塊鏈本身具有安全、極難篡改的特性,在金融外的很多應(yīng)用場景中,使用簽名、解簽等能夠達到足夠高的安全級別[7],文章采用SM2(國密算法)加密。

(二)網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層中包括組網(wǎng)方式、信息驗證、信息傳播機制等。其中,傳播機制和信息驗證機制都是可以根據(jù)實際需求設(shè)計的,通過設(shè)計可以讓各主體參與到信息的驗證和發(fā)布過程中,網(wǎng)絡(luò)中沒有中心化的節(jié)點,當(dāng)形成一個區(qū)塊后對區(qū)塊進行驗證,當(dāng)且僅當(dāng)區(qū)塊中的信息全部有效時,該區(qū)塊才會被寫入?yún)^(qū)塊鏈。

(三)共識層

在分布式系統(tǒng)中實現(xiàn)安全、快速，同時滿足擴展性的達成共識，一直是一個重要的研究方向。這就好比社會管理中的民主與集權(quán)的關(guān)系,想要民主就要犧牲效率,想要效率就要犧牲一定的滿意度。而區(qū)塊鏈能夠?qū)崿F(xiàn)在權(quán)力分散的情況下較為高效的達成共識。目前區(qū)塊鏈主要運用的共識算法包括拜占庭容錯(PBFT),權(quán)益證明(POS),工作量證明(POW)等共識協(xié)議,各共識算法比較如表1所示。對區(qū)塊鏈技術(shù)中的共識機制分析可以從安全性、一致性、擴展性、資源消耗以及性能效率綜合考量[12]。不同的共識算法各有特點,有的將算法結(jié)合起來綜合運用,形成新共識機制。例如Algorand系統(tǒng)將POS和PBFT結(jié)合,通過權(quán)益證明限制參與拜占庭一致性協(xié)議數(shù)量,以提高其拓展性[13]。對于產(chǎn)學(xué)研合作聯(lián)盟鏈來說,本身具有一定的安全性,因此拜占庭容錯的33%容錯已經(jīng)足夠,一致性和性能效率也比較好,資源消耗少,但擴展性較差,因此這里選擇將POS和PBFT結(jié)合[12]。

表1 常見共識性能比較

(四)合約層

合約層就是根據(jù)算法、腳本代碼而生成的智能合約。合約層是主體間合作的邏輯,可以由某一事件、狀態(tài)等驅(qū)動觸發(fā)自動執(zhí)行的代碼。各主體鏈下控制,協(xié)商利益分配、權(quán)責(zé)分配、合作路徑以及風(fēng)險控制等對智能合約進行部署和調(diào)用,隨著交易發(fā)起,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳播和驗證之后存入特定的區(qū)塊中,合約根據(jù)預(yù)言機和世界狀態(tài)判斷是否需要執(zhí)行合約以及更新世界狀態(tài)[14]。

圖3 創(chuàng)新合作平臺合作流程

(五)應(yīng)用層

在應(yīng)用層高校、科研院所、政府部門、金融機構(gòu)等主體在區(qū)塊鏈技術(shù)平臺上面實現(xiàn)充分的信息共享,實現(xiàn)信息的暢通。參考蔡啟明和趙建[4]將產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新流程化,并融入?yún)^(qū)塊鏈特點。其運行過程如圖3所示。

第一步:企業(yè)根據(jù)政府政策、金融政策以及高校資源等,利用SWOT、PEST進行分析，形成以市場為導(dǎo)向的合理需求,并將需求發(fā)布于區(qū)塊鏈上。第二步:學(xué)研方根據(jù)企業(yè)需求和企業(yè)達成合作,進行共同科研、合辦企業(yè),此時接第五步;或選擇深入洞察企業(yè)需求,從而進行貼合市場的科學(xué)研究以及人才培養(yǎng)。第三步:在學(xué)研方完成科研和學(xué)生即將畢業(yè)時，將科學(xué)成果以及人才的知識技能等發(fā)布在區(qū)塊鏈上。第四步:企業(yè)根據(jù)人才的知識技能進行招聘，以及根據(jù)科技成果通過購買專利、合辦企業(yè)、技術(shù)入股等合作方式，將科技成果產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化。第五步:金融機構(gòu)根據(jù)項目信息、信用機制等進行投資風(fēng)險評估,對合適項目進行投資;政府根據(jù)相關(guān)信息對項目進行評估,通過制定政策引導(dǎo)和合理監(jiān)督。第六步:在各主體確定合作之后,進行協(xié)同創(chuàng)新談判,明確合作路徑、利益分配、權(quán)責(zé)明晰、風(fēng)險承擔(dān)等,并根據(jù)以上內(nèi)容確定評價指標(biāo),將以上內(nèi)容以智能合約的方式嵌入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)。第七步:在合作過程中根據(jù)業(yè)務(wù)內(nèi)容觸發(fā)智能合約,項目完成后根據(jù)協(xié)議進行利益分配,最后對合作伙伴進行評價,形成信用機制。

在基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研合作平臺上,各主體進行了充分的信息共享,形成了以企業(yè)為主體,市場為導(dǎo)向,產(chǎn)學(xué)研深度融合的合作模式。主要解決了學(xué)研方科研成果因為不貼合市場和缺乏資金而難以產(chǎn)品化、產(chǎn)業(yè)化;高校培養(yǎng)的人才不能滿足社會需求，以及企業(yè)難以找到適合崗位的人才等學(xué)研和社會脫節(jié);產(chǎn)學(xué)研缺乏深度融合等問題。

五、結(jié) 語

產(chǎn)學(xué)研之間良好合作對于創(chuàng)新發(fā)展有著不可替代的作用。本文通過分析目前產(chǎn)學(xué)研合作模式中存在的問題，并根據(jù)區(qū)塊鏈特征進行契合性分析,建立基于區(qū)塊鏈技術(shù)的產(chǎn)學(xué)研信息共享模式,將政府和金融機構(gòu)納入產(chǎn)學(xué)研信息共享模式中。在產(chǎn)學(xué)研信息共享模式中，政府可以充分了解各主體需求以及資源,更好的做到參與、服務(wù)、引導(dǎo)和監(jiān)督;金融機構(gòu)可以減少信息收集成本,通過對好的項目融資實現(xiàn)獲利,同時也做到了風(fēng)險分?jǐn)?、解決企業(yè)和高校融資問題;高?？梢愿鶕?jù)市場需求進行人才培養(yǎng)和科學(xué)研究;企業(yè)根據(jù)各方資源和信息找到合適的科研成果和人才。最終形成從市場出發(fā)到應(yīng)用于市場的閉環(huán),轉(zhuǎn)化為切實的生產(chǎn)力。

目前區(qū)塊鏈技術(shù)依然處于快速發(fā)展的階段,要真正落實還需求各主體積極合作推進。因此提出以下建議。第一,政府做好引導(dǎo)提高學(xué)研方積極性,據(jù)2019年國家專利調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,在沒有實施的專利中,46.8%的科研單位表示被用以完成專利評審或考核指標(biāo);42.1%的科研單位用以獲得獎勵等。高校中這兩項比例也別為56.3%和 41.6%。各高校人才不能適應(yīng)市場需求,諸多高校畢業(yè)生就業(yè)率虛高。由此可見,政府應(yīng)積極發(fā)揮引導(dǎo)作用,將科研成果應(yīng)用率以及高校畢業(yè)生市場適應(yīng)情況與高校評估掛鉤,并將政策發(fā)布于區(qū)塊鏈上,以提高學(xué)研方產(chǎn)學(xué)研合作的積極性;第二,平臺構(gòu)建需要各主體共同努力,在政府支持下共同推進,同時,為了加強各主體信息共享的積極性,減免平臺使用費等;第三,區(qū)塊鏈技術(shù)還在快速發(fā)展階段,應(yīng)積極推進區(qū)塊鏈技術(shù)研究,進一步加強區(qū)塊鏈的安全性、擴展性,從而建立安全、高效的合作平臺,推動產(chǎn)學(xué)研協(xié)同發(fā)展。□