基于德爾菲法和層次分析法的“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)甄選研究*
——以生物醫(yī)藥領(lǐng)域為例

鄭國雄 李 偉 劉 溉 練冠華

（廣州生產(chǎn)力促進(jìn)中心（廣州創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院），廣州510091）

“卡脖子”技術(shù)的概念業(yè)界尚未形成統(tǒng)一定義，白春禮院士認(rèn)為除了已經(jīng)受到限制，需要及時攻克的核心技術(shù)外，“卡脖子”技術(shù)還應(yīng)考慮未來發(fā)展長遠(yuǎn)布局的影響[1]。中科院院士高福教授認(rèn)為“卡脖子”問題是我們跟世界科技強(qiáng)國相比，遇到的關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸。清華大學(xué)教授肖廣嶺認(rèn)為，“卡脖子”技術(shù)具有壟斷性、復(fù)雜性、重要性等特點[2，3]。蘇州大學(xué)邢冬梅教授認(rèn)為“卡脖子”技術(shù)是在關(guān)鍵共性技術(shù)范圍內(nèi)的一種成熟的、經(jīng)過市場檢驗的系統(tǒng)性高新技術(shù)，具有先發(fā)優(yōu)勢、強(qiáng)積累性及壟斷集群效應(yīng)等特點[4]。電子科技大學(xué)教授湯志偉認(rèn)為，“卡脖子”技術(shù)除了在技術(shù)領(lǐng)域上有極高的價值外，在國際上的可獲得途徑也非常少?！翱ú弊印奔夹g(shù)是屬于某個領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)，具有關(guān)鍵核心的戰(zhàn)略性、無法替代的壟斷性及難以突破的復(fù)雜性等[5]?！翱ú弊印奔夹g(shù)不同于諸如高精尖技術(shù)和突破性技術(shù)之類的概念，它更多是一項戰(zhàn)略技術(shù)，對資源限制、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會發(fā)展、甚至國家安全等方面的因素都要全面考慮，這與技術(shù)預(yù)見的概念基本一致。技術(shù)預(yù)見最早追溯到1983年，英國薩塞克斯大學(xué)科學(xué)技術(shù)政策研究中心的一項研究中使用“前瞻性”（遠(yuǎn)見）術(shù)語，該詞當(dāng)時的意思是“找到并確認(rèn)可以帶來最大效益的研究領(lǐng)域”[6，7]。到了 1984年，“技術(shù)預(yù)見”才正式被提議作為一個學(xué)術(shù)術(shù)語[8]，該詞的定義是“在研究領(lǐng)域嘗試建立起具有戰(zhàn)略潛力的技術(shù)，機(jī)制和程序”。隨著對技術(shù)預(yù)見的研究熱潮的興起，不同組織已經(jīng)詳細(xì)闡述了技術(shù)預(yù)見的定義。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）將其定義為：系統(tǒng)地探索科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的長期的過程，目的是尋找可能產(chǎn)生最大經(jīng)濟(jì)和社會效益的新技術(shù)[9]。亞太經(jīng)合組織（Asia-Pacific Economic Cooperation，APEC）對技術(shù)預(yù)見的定義與經(jīng)合組織的定義基本相同，不同之處在于它強(qiáng)調(diào)技術(shù)的環(huán)境效益[10]。技術(shù)預(yù)見在很多發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已經(jīng)成為進(jìn)行科學(xué)技術(shù)政策研究的重要工具。

結(jié)合上述分析，本文認(rèn)為“卡脖子”技術(shù)有以下幾個特點：

1）是某個產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)，對產(chǎn)業(yè)鏈起關(guān)鍵性作用。該技術(shù)與企業(yè)的生存發(fā)展、國家的安全穩(wěn)定、社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著密切關(guān)系，是產(chǎn)業(yè)鏈高速運(yùn)行的關(guān)鍵核心技術(shù)，同時也是國家發(fā)展戰(zhàn)略的重要戰(zhàn)略技術(shù)。

2）為某個團(tuán)體（聯(lián)盟、國家、企業(yè)）所掌握，具有相對唯一性?！翱ú弊印奔夹g(shù)內(nèi)容以及技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品在全球存在唯一的，難以替代的，存在個別企業(yè)或國家、地區(qū)對技術(shù)壟斷的現(xiàn)象。

3）技術(shù)的復(fù)雜性決定其在短時間內(nèi)難以突破，往往會成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸，首先攻克“卡脖子”技術(shù)的一方將擁有巨大的競爭優(yōu)勢。

基于以上分析，可以得到“卡脖子”技術(shù)的內(nèi)涵：“卡脖子”技術(shù)是某個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的關(guān)鍵核心技術(shù)，不僅對產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展起關(guān)鍵性作用，而且在國際上可以獲得的途徑很少，從而形成技術(shù)壟斷的局面。由于技術(shù)的復(fù)雜性難以突破，技術(shù)的壟斷帶來巨大的競爭優(yōu)勢，將直接威脅到技術(shù)需求方企業(yè)的生存和國家經(jīng)濟(jì)的安全。

生物醫(yī)藥領(lǐng)域一直屬于世界各國科研不斷取得突破的研究熱點，是各國爭相搶占的科技創(chuàng)新制高點，是關(guān)系國計民生的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，是繼汽車、機(jī)械制造業(yè)之后的第三大產(chǎn)業(yè)，是最具成長性的產(chǎn)業(yè)之一，世界主要國家都將生物醫(yī)藥領(lǐng)域作為新的經(jīng)濟(jì)增長點。國際上生物醫(yī)藥技術(shù)不斷取得新突破：考拉、金槍魚、小龍蝦、海蟾蜍、烏龜和鸚鵡等的基因組已得到全面解析[11]；來自美國研究團(tuán)隊采用規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)推出一種新的病毒感染檢測系統(tǒng)[12，13]，美國的霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所和其他機(jī)構(gòu)完成的果蠅完整腦成像技術(shù)，清晰度已達(dá)到納米級[14]；哈佛大學(xué)基于可折疊脫氧核糖核酸（Deoxyribo Nucleic Acid，DNA）轉(zhuǎn)子的成像和跟蹤（Origami-Rotor-Based Imaging and Tracking，ORBIT）技術(shù)，開發(fā)了新的單分子成像跟蹤技術(shù)可用于高通量以及高時空分辨率條件下跟蹤DNA分子的旋轉(zhuǎn)[15]，為DNA提供了新的旋轉(zhuǎn)測量和酶動力學(xué)研究工具；美國生物科技公司的研究人員將生命的“字母表”數(shù)量增加到原來的兩倍，并率先合成了8堿基脫氧核糖核酸[16]，因此系統(tǒng)地證明了天然堿基可以和合成堿基互相識別并結(jié)合，繼而形成穩(wěn)定的雙螺旋結(jié)構(gòu)；英國醫(yī)學(xué)研究理事會分子生物學(xué)實驗室完成了在完整的基因組水平重新對大腸桿菌進(jìn)行編碼，并用一套人工合成的新遺傳密碼對其天然基因組進(jìn)行替代[17]，此舉奠定了各種非標(biāo)準(zhǔn)氨基酸重新編碼的基礎(chǔ)，未來將可用于生產(chǎn)依賴細(xì)菌合成的藥物。

雖然中國科學(xué)家在生物醫(yī)藥技術(shù)上在不斷探索，在生物制造方面也取得一些突破[18-20]，但是我國生物醫(yī)藥自主創(chuàng)新能力與歐美等發(fā)達(dá)國家差距仍較為明顯，基礎(chǔ)研究投入薄弱、突破性進(jìn)展不多等問題仍然突出。《2019年全國科技經(jīng)費投入統(tǒng)計公報》指出，我國研發(fā)人員人均研發(fā)經(jīng)費以15萬美元／人年在國際上處于第三層級，與美國39.6萬美元／人年的人均研發(fā)經(jīng)費差距極大；另一方面美國政府醫(yī)學(xué)科研經(jīng)費支出占國內(nèi)生產(chǎn)總值（Gross Domestic Product，GDP）的比例超過我國13倍，英、澳的比例約為我們的4倍，我國在財政醫(yī)學(xué)研究經(jīng)費投入相對較少[21]。隨著世界發(fā)達(dá)國家及主要經(jīng)濟(jì)體把科技創(chuàng)新作為未來競爭的焦點，美國等國家憑借其在生物醫(yī)藥等領(lǐng)域擁有的多項關(guān)鍵核心技術(shù)壟斷權(quán)，對我國進(jìn)行技術(shù)封鎖，使我國面臨“卡脖子”技術(shù)困境[22]。

因此，本文選取生物醫(yī)藥領(lǐng)域作為研究對象，參照技術(shù)預(yù)見方法，設(shè)計以德爾菲法為基礎(chǔ)、融合社會經(jīng)濟(jì)需求調(diào)查分析法、層次分析模型、專利分析法等多種定量與定性方法的組合方法，對生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行甄選，從而清楚呈現(xiàn)我國生物醫(yī)藥領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新現(xiàn)狀，對突破該領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)起到指引作用。

1 生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)梳理

1.1 建立技術(shù)數(shù)據(jù)庫

“卡脖子”技術(shù)一般來說是某個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)。為了確定某個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)的范圍，并同時獲得各項技術(shù)相應(yīng)的技術(shù)內(nèi)涵等信息，保證后續(xù)識別過程的順利進(jìn)行，本文通過搜集國家、各地科學(xué)發(fā)展計劃、相關(guān)調(diào)查及研究成果、科技白皮書、政府報告、企業(yè)調(diào)研報告、重點研發(fā)計劃項目及企業(yè)技術(shù)需求等信息，建立起生物醫(yī)藥領(lǐng)域重點項目技術(shù)數(shù)據(jù)庫。

1.2 識別過程

1.2.1 識別方法

對關(guān)鍵技術(shù)梳理方法采用德爾菲法。德爾菲法是一種反饋匿名函詢法，在獲得專家對要預(yù)測的問題的意見后，對其進(jìn)行整理，匯總和分析，得到的初步結(jié)論再匿名反饋給專家。接著展開下一輪意見征求，然后再集中、反饋，直到達(dá)成共識。德爾菲法具有匿名性、多次反饋性、小組的統(tǒng)計回答等特征[23，24]。

1.2.2 識別標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)目前學(xué)術(shù)界對“卡脖子”技術(shù)定義的主流觀點，“卡脖子”技術(shù)具有戰(zhàn)略布局重要性，技術(shù)水平高、不容易突破，以及目前對國外依賴程度高、容易被壟斷等特點。本文梳理識別關(guān)鍵技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)時參考了“卡脖子”技術(shù)的特點，包括技術(shù)重要性，技術(shù)水平高低，技術(shù)獲得的難易程度。生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)梳理識別過程如圖1所示。

圖1 生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)識別過程Fig．1 Identification Process of Key Technologies in Biomedical Field

技術(shù)的重要性，判斷是否屬于產(chǎn)業(yè)價值鏈核心技術(shù)。部分技術(shù)雖然國內(nèi)外的技術(shù)水平差距明顯，而且對技術(shù)來源的依賴度較高，但是如果這些技術(shù)在產(chǎn)業(yè)鏈的價值不高，或者不處于關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)，那么即使技術(shù)被壟斷，對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的影響也很小。

技術(shù)水平高低，判斷技術(shù)與國際上的差距，攻克難度是否很大。如果一項技術(shù)是我國可以通過加強(qiáng)獨立研發(fā)以在短期內(nèi)滿足技術(shù)需求的，那么即便現(xiàn)階段不完全掌握該技術(shù)，也不存在被壟斷的風(fēng)險，這也不屬于“卡脖子”技術(shù)的范疇。

技術(shù)獲得的難易程度，判斷是否存在技術(shù)壟斷，是根據(jù)特定技術(shù)在特定時空范圍內(nèi)對某個國家或地區(qū)的依賴程度來判斷的。根據(jù)依賴程度的不同，判斷是否存在技術(shù)壟斷問題或者技術(shù)壟斷的嚴(yán)重性。

1.3 關(guān)鍵技術(shù)識別梳理結(jié)果

識別工作邀請了兩位從事創(chuàng)新戰(zhàn)略研究工作的專家來完成。專家對前期建立的生物醫(yī)藥領(lǐng)域重點項目技術(shù)數(shù)據(jù)庫識別梳理。根據(jù)技術(shù)的重要性、技術(shù)水平高低、技術(shù)獲得的難度等進(jìn)行兩輪識別，識別梳理出25項技術(shù)作為生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)備選清單（表1）。

表1 生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)備選清單Tab．1 Alternative List of“Neck-jamming”Technologies in Biomedical Field

2 生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)甄選

2.1 生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)評價指標(biāo)體系構(gòu)建

經(jīng)過生物醫(yī)藥領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)梳理、識別后，為了進(jìn)一步實現(xiàn)對技術(shù)的甄選，本文通過邀請專家，采用德爾菲法對上述技術(shù)進(jìn)行評價，構(gòu)建了技術(shù)重要性、技術(shù)壟斷性、技術(shù)先進(jìn)性、技術(shù)獲得難度、社會經(jīng)濟(jì)價值5個指標(biāo)生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)評價指標(biāo)體系（表2、3）。

表2 德爾菲法專家信息Tab．2 Information Sheet of Experts

表3 生物醫(yī)藥領(lǐng)域卡脖子關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)Tab．3 Key Technical Indicators of“Neck-jamming”Technologies in Biomedical Field

根據(jù)生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)體系及指標(biāo)內(nèi)涵，專家匿名對全部5個指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，判斷指標(biāo)對于甄選卡脖子技術(shù)的重要性。然后根據(jù)技術(shù)評價指標(biāo)體系，對關(guān)鍵技術(shù)備選清單中的技術(shù)進(jìn)行評價。德爾菲法主要是強(qiáng)調(diào)依靠專家的專業(yè)知識進(jìn)行判斷，以定性分析為主。因為層次分析模型能夠為難以完全量化的復(fù)雜系統(tǒng)提供結(jié)合定量與定性的分析，使甄選機(jī)制更加科學(xué)合理[22，23]。因此，本文下一步利用層次分析模型對調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2.2 基于層次分析法的“卡脖子”技術(shù)甄選模型構(gòu)建

本文利用層次分析的原理，構(gòu)建一個基于層次分析法的生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”技術(shù)甄選模型，把特定問題拆解成多個獨立的構(gòu)成因素，并根據(jù)每一個因素的相互關(guān)系和從屬關(guān)系在不同的層面上進(jìn)行有序組合，重新得到一個擁有不同層次的模型以進(jìn)行分析。使問題演化為最底層（具體的關(guān)鍵技術(shù)項目）相對于最高層（甄選卡脖子關(guān)鍵技術(shù)）的權(quán)值比較[24-26]?！翱ú弊印敝笖?shù)的分析分為4個步驟，具體如下。

第一步是根據(jù)“卡脖子”技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)創(chuàng)新的需求，建立一個識別篩選“卡脖子”技術(shù)的層次分析模型。該模型分為3個層次，分別為目標(biāo)層O，指標(biāo)層C和技術(shù)層T。模型層次結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。最高層（目標(biāo)層）O：“卡脖子技術(shù)”的甄選；中間層（指標(biāo)層）C：判斷一項技術(shù)是否是卡脖子技術(shù)的指標(biāo)；最底層（技術(shù)層）T：甄選卡脖子技術(shù)的備選技術(shù)（圖2）。

圖2 基于層次分析法的“卡脖子”技術(shù)甄選模型Fig．2 Selection Model of＂Jammed Neck＂Technology based on Analytic Hierarchy Process

第二步是構(gòu)造指標(biāo)重要性判斷矩陣。在確定各個層次上各個因素的權(quán)重時，采用一致矩陣法，即：1）把5大因素進(jìn)行兩兩比較；2）為了減少比較具有不同屬性的因素的難度并提高準(zhǔn)確性，使用了相對尺度。指標(biāo)重要性判斷矩陣是表示指標(biāo)層所有因素針對目標(biāo)層的總目標(biāo)“甄選卡脖子技術(shù)”的相對重要性的比較。指標(biāo)重要性判斷矩陣的元素cij表示第i個因素于第j個因素的比較結(jié)果，該值由1～9標(biāo)度方法給出（表4）。

表4 指標(biāo)重要性判斷矩陣標(biāo)度方法[27]Tab．4 Index Importance Judgment Matrix Scaling Method

通過根據(jù)德爾菲法，邀請專家對指標(biāo)層各指標(biāo)兩兩比較，獲得各個指標(biāo)的相對重要性判斷，構(gòu)造指標(biāo)判斷矩陣cij（表5）。

表5 指標(biāo)判斷矩陣[28]Tab．5 Index Matrix

第三步檢查指標(biāo)判斷矩陣的一致性。如果指標(biāo)重要性判斷矩陣屬于可接受的一致性或者是一致性矩陣，則可以計算指標(biāo)層單排序權(quán)重，即指標(biāo)層的每個指標(biāo)對于目標(biāo)層“甄選卡脖子技術(shù)”相對重要性的排序權(quán)值。如果一致性得不到滿足，需要重新構(gòu)造判斷矩陣C，對cij加以必要的調(diào)整。

關(guān)于矩陣的一致性，用以下例子說明。

矩陣A中，a21＝2，a13＝4，如果是一致性矩陣，應(yīng)該有a23＝a21·a13＝8。但例子中a23＝7，成對比較出現(xiàn)不一致的情況，也就是說這個矩陣不是一致陣，在構(gòu)造成對矩陣的時候很容易出現(xiàn)這種情況。在實際情況中，成對比較矩陣允許不一致，但要確定不一致的允許范圍。

指標(biāo)重要性判斷矩陣有兩種可能，一種是一致陣，另一種則不是一致陣。如果它是一個一致矩陣，則自然回取對應(yīng)于最大特征根n的歸一化特征向量｛w1，w2，…，wn｝，且，wi表示第i個指標(biāo)對總目標(biāo)“甄選卡脖子技術(shù)”影響程度的權(quán)值。

如果不是一致陣，那么就使用其最大特征根對應(yīng)的歸一化特征向量作為權(quán)向量W，有AW＝λW，W＝｛w1，w2，…，wn｝，A的最大特征根為 λ。由于λ連續(xù)地依賴于aij，因此λ比n大的越多，A的不一致性越嚴(yán)重。把與最大特征值對應(yīng)的特征向量用作比較因子對上層中某個因子的影響程度的權(quán)重向量。特征根的不一致程度越大，則引起的判斷誤差也越大。因此，采用λ-n的值對矩陣A的不一致性進(jìn)行測量。定義一致性指標(biāo)，CI越接近于0，一致性越令人滿意。為了衡量CI的大小，引入了隨機(jī)一致性指數(shù)RI。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)值，當(dāng)n＝5時，RI＝1.12。定義一致性比率：。通常，當(dāng)一致性比率CR＜0.1時，認(rèn)為不一致程度在允許的范圍內(nèi)，其一致性令人滿意，可以通過一致性檢驗，可以將歸一化特征向量用作權(quán)向量。

第四步，對專家評分進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理以消除不同專家的評估差異，實現(xiàn)分?jǐn)?shù)的等值化，以更好、更科學(xué)地解釋每一項技術(shù)在備選技術(shù)中的相對位置。標(biāo)準(zhǔn)化處理后的“卡脖子”指數(shù)，由正負(fù)號和絕對數(shù)值兩部分組成。正負(fù)號說明該項技術(shù)在備選技術(shù)中高于還是低于平均值，絕對數(shù)值的大小說明其距離平均說明的遠(yuǎn)近程度。標(biāo)準(zhǔn)化公式為：

由第三步得到指標(biāo)層C層5項因素C1，C2，…，C5，對總目標(biāo)層O的單排序權(quán)重為w1，w2，…，w5。技術(shù)層T層有N項技術(shù)，每項技術(shù)對指標(biāo)層層 C中因素為 Cj的標(biāo)準(zhǔn)分為 t1j，t2j，…，tnj（j＝1，2，3，4，5）。T層第 i項技術(shù)對總目標(biāo)“甄選卡脖子”的得分計算公式為：

最后對各專家給出的得分做數(shù)值平均得到對應(yīng)技術(shù)的卡脖子指數(shù)。

2.3 甄選結(jié)果與分析

邀請的專家對該領(lǐng)域甄選“卡脖子”技術(shù)的5個指標(biāo)的重要性進(jìn)行判斷，并對生物醫(yī)藥領(lǐng)域備選技術(shù)清單上的各項技術(shù)的每個指標(biāo)進(jìn)行打分。通過處理計算及分析，甄選出3項“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)。同時，專家根據(jù)對產(chǎn)業(yè)的理解，對以下5項甄選“卡脖子”技術(shù)指標(biāo)的重要性作出判斷。每位專家通過對指標(biāo)兩兩的比較，形成初步的判斷矩陣。然后對專家的判斷矩陣進(jìn)行綜合處理，并檢驗其一致性得出最終的生物醫(yī)藥“卡脖子”指標(biāo)重要性判斷矩陣（表6）。

表6 生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”指標(biāo)重要性判斷矩陣Tab．6 The Importance Judgment Matrix of＂Neckjamming＂Index in Biomedical Field

計算得到歸一化特征向量 W＝｛w1，w2，w3，w4，w5｝＝｛0.134，0.068，0.260，0.035，0.503｝。即各個指標(biāo)的歸一化權(quán)重如表7所示。

表7 生物醫(yī)藥領(lǐng)域各指標(biāo)權(quán)重歸一化處理Tab．7 Normalized Weight of Each Index in Biomedical Field

這說明在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，甄選一項技術(shù)是否是卡脖子關(guān)鍵技術(shù)時，技術(shù)經(jīng)濟(jì)價值以及技術(shù)先進(jìn)性這2個指標(biāo)起主導(dǎo)作用（圖3）。

圖3 生物醫(yī)藥領(lǐng)域指標(biāo)權(quán)重Fig．3 Indicator Weights of＂Neck-jamming＂Technologies in Biomedical Field

為消除不同專家的評估差異，實現(xiàn)分?jǐn)?shù)的等值化，以更好、更科學(xué)地解釋每一項技術(shù)、指標(biāo)的相對位置，對專家評分結(jié)果進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。通過對指標(biāo)重要性判斷矩陣的計算，得到各個指標(biāo)的歸一化權(quán)重，結(jié)合每項技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)分以及各個指標(biāo)的歸一化權(quán)重，根據(jù)公式（1）得出各項技術(shù)的“卡脖子”得分。最后對專家給出的“卡脖子”得分取算數(shù)平均值，從而得到對應(yīng)技術(shù)的“卡脖子”指數(shù)（表8）。

表8 生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”指數(shù)Tab．8 Key Technology＂Neck-jamming＂Index in Biomedical Field

基于關(guān)鍵核心技術(shù)的“重要—壟斷—先進(jìn)—難度—價值”建立甄選指標(biāo)，結(jié)合德爾菲法以及層次分析模型，經(jīng)過通過評價分析以及相應(yīng)的計算得出的結(jié)果，最終識別出生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”程度最高的3項技術(shù)如表9所示。

表9 生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”程度最高的3項技術(shù)Tab．9 Technologies with the Highest Degree of＂Neck-jamming＂in Biomedical Field

2.4 生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)的專利分析

專利是技術(shù)信息最有效的載體，專利比一般比技術(shù)刊物提供的信息早5～6年，專利涉及的信息有80%～94%無法通過其它渠道獲得，涵蓋了全球90%以上的最新技術(shù)信息[29]。通過文獻(xiàn)計量和分析的方法，可以通過各領(lǐng)域?qū)＠卸葋砼袛辔磥砑夹g(shù)的發(fā)展趨勢[30，31]。

根據(jù)生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)甄選結(jié)果，對3項生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)提煉相應(yīng)的中英文專利關(guān)鍵詞，檢索其近10年公開（公開日為2010年9月—2020年9月）的專利數(shù)量，對中國專利及外國專利的數(shù)量、專利數(shù)排名第一的國家等情況進(jìn)行對比分析，評估生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)的甄選效果，為對“卡脖子”技術(shù)甄選結(jié)果進(jìn)行評估提供參考（表10、圖4）。

表10 生物醫(yī)藥領(lǐng)域卡脖子關(guān)鍵技術(shù)國內(nèi)外專利數(shù)量情況Tab．10 The Number of Patents of＂Neck-jamming＂in Biomedical Field

圖4 生物醫(yī)藥領(lǐng)域“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)國內(nèi)外專利對比Fig．4 Comparison of Chinese and Foreign Patents of ＂Neck-jamming＂ Technologies in Biomedical Field

從專利數(shù)量角度看，3項“卡脖子”技術(shù)其相應(yīng)的國內(nèi)專利數(shù)量都比國外專利數(shù)量少，而且各項技術(shù)國內(nèi)專利的數(shù)量在全球都不是第一。一方面，說明在這些方面的技術(shù)，中國處于相對落后的位置。如果出現(xiàn)國外技術(shù)斷供的情況，需要通過加強(qiáng)自主研發(fā)、攻克技術(shù)難關(guān)、突破技術(shù)壟斷，才能實現(xiàn)自主的技術(shù)供給。另一方面，對于這些技術(shù)，國外比國內(nèi)更早地開始研究，研究成果也比國內(nèi)更多，說明甄選得出的3項技術(shù)處于價值鏈核心位置，產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，如果被國外管制，可能會對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大沖擊。

從技術(shù)占有率的角度看，我們發(fā)現(xiàn)再生修復(fù)材料技術(shù)中國專利的占有率特別低，中國／外國專利數(shù)的比例，以及中國／排名第一國家專利數(shù)的比例都非常低，而相對專利排名最高的國家占外國專利的比例相當(dāng)高。我國在這些方面的技術(shù)落后程度更明顯，技術(shù)攻克的難度更大，更容易出現(xiàn)技術(shù)壟斷的現(xiàn)象。

3 結(jié)論與建議

本文通過德爾菲專家調(diào)查法結(jié)合層次分析模型，甄選出3項卡脖子程度最高的生物醫(yī)藥領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)。通過專利分析結(jié)果顯示，甄選得出的3項“卡脖子”技術(shù)都屬于全球研究熱點，但其國內(nèi)專利數(shù)量都比國外專利數(shù)量少，且專利占有率不高。說明甄選出的“卡脖子”技術(shù)處于價值鏈核心位置和產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié)，而中國在這些方面處于相對落后的位置，特別是再生修復(fù)材料方面更容易出現(xiàn)技術(shù)壟斷的現(xiàn)象。針對甄選結(jié)果及專利分析結(jié)果，本文提出以下建議：

1）充分發(fā)揮制度的優(yōu)勢，突出科研院所、重點高校、企業(yè)的帶頭作用，通過產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展來提升整個產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新能力。建立科研平臺協(xié)同新機(jī)制，發(fā)揮協(xié)同創(chuàng)新和科技金融的“雙引擎”作用；實施有針對性的人才政策以及技術(shù)和財務(wù)計劃，為科技創(chuàng)新提供強(qiáng)有力的要素。

2）通過政策引導(dǎo)，推動社會資本投入生物醫(yī)藥領(lǐng)域，引導(dǎo)更多人關(guān)注生物醫(yī)藥領(lǐng)域科研發(fā)展。加大政府經(jīng)費對生物醫(yī)藥領(lǐng)域科研的投入，逐步縮小與發(fā)達(dá)國家的差距。建議分別在國家重大科技計劃、基礎(chǔ)和前沿技術(shù)研究、生物醫(yī)藥領(lǐng)域科技人才培養(yǎng)和團(tuán)隊建設(shè)等領(lǐng)域加大投入，著力補(bǔ)齊學(xué)科發(fā)展短板。

3）不斷強(qiáng)化生物材料等領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，特別是組織器官替代與再生修復(fù)材料和醫(yī)用原材料等薄弱領(lǐng)域。健全和優(yōu)化基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究支持體系，堅持引導(dǎo)多元投入機(jī)制，積極拓展與地方政府、行業(yè)管理部門、產(chǎn)業(yè)界的戰(zhàn)略合作，引導(dǎo)社會資本對基礎(chǔ)研發(fā)的投入，提高對基礎(chǔ)研究投入的積極性和主動性。針對國際領(lǐng)先的前沿技術(shù)或可能存在“卡脖子”困境的技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行重點布局，在高端生物材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)一批從“0”到“1”的原始技術(shù)創(chuàng)新突破，排除對我國科技創(chuàng)新及經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生影響的外部隱患[32]。

4）探索專利分析與產(chǎn)業(yè)決策的深度融合，培育并形成專利導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展模型和知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略，以支持創(chuàng)新驅(qū)動的發(fā)展。利用專利導(dǎo)航識別與分析技術(shù)，實時跟蹤國際前沿技術(shù)動向，完善技術(shù)預(yù)警機(jī)制。根據(jù)自身的基礎(chǔ)和優(yōu)勢提出技術(shù)發(fā)展方向，繪制產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖，強(qiáng)優(yōu)勢、補(bǔ)短板，避免陷入“卡脖子”困境。