基于技術(shù)軌道躍遷的突破性技術(shù)預(yù)測方法及應(yīng)用研究*

劉玉梅 溫 馨 孟翔飛

(1.沈陽工業(yè)大學(xué) 沈陽 110087；2. 遼寧公安司法管理干部學(xué)院 沈陽 110161；3. 遼寧警察學(xué)院 大連 116036)

0 引 言

突破性技術(shù)創(chuàng)新(Breakthrough technology innovation)被認為是脫離原有技術(shù)軌道的一種不連續(xù)創(chuàng)新，是發(fā)展中國家實現(xiàn)“跨越式追趕”的絕佳“機會窗口”[1-2]。而縱觀突破性技術(shù)創(chuàng)新及發(fā)展歷程，多是由不同技術(shù)間的互補和累積效應(yīng)增強而產(chǎn)生并發(fā)展的，即突破性技術(shù)很多都是不同領(lǐng)域技術(shù)的交融而產(chǎn)生的[3-4]。人類社會發(fā)展實踐也充分證明：處于不同技術(shù)軌道上的技術(shù)進行交叉融合實現(xiàn)了技術(shù)軌道的躍遷，逐漸成為突破性技術(shù)的重要源頭。因此，通過技術(shù)軌道躍遷，探索突破性技術(shù)產(chǎn)生的機理及預(yù)測方法，是突破性技術(shù)創(chuàng)新的理論與實踐研究中的重要命題。

現(xiàn)有文獻集中于從專利分析視角、技術(shù)演化視角、主題突變視角、網(wǎng)絡(luò)動態(tài)發(fā)展視角等對突破性技術(shù)的識別和預(yù)測開展研究[5-10]。其中，從技術(shù)演化視角預(yù)測突破性技術(shù)是采用技術(shù)軌道轉(zhuǎn)換論的觀點，主要是在新技術(shù)軌道還沒形成時，通過判斷新舊技術(shù)軌道的轉(zhuǎn)換期來找到突破性技術(shù)。換而言之，突破性技術(shù)通常出現(xiàn)在技術(shù)軌道長期穩(wěn)定之后的跳躍，即新舊技術(shù)軌道的更迭期并改變原有技術(shù)軌道。現(xiàn)有文獻在一定程度上探討了技術(shù)軌道與突破性技術(shù)形成的關(guān)聯(lián)，但并沒有從突破性技術(shù)軌道躍遷的動力來源角度分析突破性技術(shù)預(yù)測的機理。而通過技術(shù)軌道躍遷提前預(yù)測出突破性技術(shù)，不僅能夠加快產(chǎn)生突破性技術(shù)的進程，還能有效降低形成突破性技術(shù)失敗概率?；诖?，本文基于技術(shù)軌道躍遷視角，分析突破性技術(shù)產(chǎn)生的軌道躍遷機理和動力來源，提出基于技術(shù)軌道躍遷的突破性技術(shù)預(yù)測方法，并通過石墨烯產(chǎn)業(yè)技術(shù)的專利數(shù)據(jù)庫進行測算，驗證本文提出方法的有效性。

1 基于技術(shù)軌道躍遷的突破性技術(shù)產(chǎn)生機理

1.1突破性技術(shù)與技術(shù)軌道躍遷的關(guān)系作為基于突破性技術(shù)之上的創(chuàng)新，突破性技術(shù)創(chuàng)新更強調(diào)知識的創(chuàng)造性，其不僅僅是伴隨科學(xué)知識的突變或是科學(xué)原理的變化而產(chǎn)生的，而更多是來源于跨領(lǐng)域的技術(shù)融合[11-13]。特別是在多學(xué)科交叉融合發(fā)展的背景下，之前相互關(guān)聯(lián)程度較低的技術(shù)開始逐漸相互交叉與融合，打破了以往知識結(jié)構(gòu)對技術(shù)發(fā)展軌道的束縛[14-16]。這使得既定的技術(shù)軌道得以突破，相互交叉融合形成新的技術(shù)軌道，進而產(chǎn)生了突破性技術(shù)。

一般地，描述技術(shù)軌道會采用S形曲線，如圖1中的兩條曲線。本文假設(shè)有兩條技術(shù)軌道，代表兩種技術(shù)發(fā)展的軌跡。本文認為，突破性技術(shù)創(chuàng)新的形成，是突破了原有技術(shù)軌道，跨越到一個全新的技術(shù)軌道，也就是從一條連續(xù)的S曲線躍遷到另一條連續(xù)的S曲線，發(fā)展軌道出現(xiàn)不連續(xù)性，引發(fā)了新的技術(shù)發(fā)展方向。新的技術(shù)發(fā)展路徑并不是在原有的技術(shù)路徑上進行優(yōu)化、延續(xù)、改進，而是發(fā)展出一條全新的技術(shù)路徑，破壞了企業(yè)原有能力，要求在新的技術(shù)方向上發(fā)展新的能力，形成全新的技術(shù)、產(chǎn)品或服務(wù)，這時新技術(shù)軌道的技術(shù)水平要高于舊技術(shù)軌道的技術(shù)水平，在t時刻新技術(shù)軌道與舊技術(shù)軌道間的距離AB可以視為技術(shù)軌道的躍遷程度，如圖1所示。

圖1 技術(shù)軌道躍遷簡化模型

1.2突破性技術(shù)創(chuàng)新的軌道躍遷動力來源由上述可知，突破性技術(shù)軌道是由舊的范式向新的范式發(fā)展引起不連續(xù)變化的躍遷。綜合現(xiàn)有研究成果可知，突破性技術(shù)創(chuàng)新的軌道躍遷動力來源有兩種：

a.外部環(huán)境的干擾和影響，如市場需求、技術(shù)體制、經(jīng)濟制度和能源狀況等非技術(shù)自身因素的變化導(dǎo)致的技術(shù)軌道發(fā)生躍遷。

b.技術(shù)的新穎度、差異度和融合度。新穎性程度高的技術(shù)并不一定會引發(fā)技術(shù)軌道的躍遷，很可能依然沿著原有軌道發(fā)展，但如果新穎性技術(shù)與原有技術(shù)軌道技術(shù)進行交叉融合，或是代表了不同領(lǐng)域技術(shù)軌道上的異質(zhì)化技術(shù)間進行融合，更可能實現(xiàn)技術(shù)軌道的躍遷，也更可能形成新的突破性技術(shù)。

1.3突破性技術(shù)軌道躍遷的機理模型由上述可知，技術(shù)軌道能否躍遷，形成突破性技術(shù)，主要取決于技術(shù)的新穎度、差異度和融合度。技術(shù)融合是技術(shù)軌道躍遷、產(chǎn)生突破性技術(shù)的必要條件，因而本文主要從其他兩方面分析突破性技術(shù)軌道躍遷的機理，并給出概念模型。

1.3.1 技術(shù)新穎度與軌道躍遷 基于上述，本文認為，將新穎程度高的技術(shù)間進行組合、融合更可能產(chǎn)生技術(shù)軌道躍遷，并形成突破性技術(shù)。原因是突破性技術(shù)的形成往往需要組合新穎的知識元素或者以前所未有的方式組合已有知識元素[17]。而這種新穎知識元素及新的組合方式?jīng)Q定著技術(shù)是否發(fā)生本質(zhì)改變。但需要注意的是，僅僅關(guān)注新穎度高的技術(shù)組合、融合，并不總能發(fā)生軌道躍遷，原因是相似程度高的技術(shù)間融合往往只是對原有技術(shù)軌道發(fā)生優(yōu)化，帶來產(chǎn)品性能的改進，并不會對技術(shù)軌道產(chǎn)生根本性轉(zhuǎn)變。

1.3.2 技術(shù)差異度與軌道躍遷 跨領(lǐng)域技術(shù)或差異度高且處于不同技術(shù)軌道的技術(shù)進行交叉滲透更容易發(fā)生技術(shù)軌道躍遷，產(chǎn)生突破性技術(shù)。主要原因是源于大量不相關(guān)領(lǐng)域或跨越不同認知結(jié)構(gòu)的技術(shù)不斷發(fā)生交叉、嵌入、融合，產(chǎn)生了全新的功能及應(yīng)用[18-19]，也是企業(yè)躍遷至新的技術(shù)軌道的方式。仍要注意的是，差異度大的技術(shù)組合也未必一定會實現(xiàn)技術(shù)軌道的躍遷，原因是如果技術(shù)融合度低，無法實現(xiàn)技術(shù)融合，技術(shù)水平仍然無法實現(xiàn)重大突破，突破性技術(shù)同樣無法形成。

綜上所述，只有將不同技術(shù)軌道、差異性大的并具有高新穎性的技術(shù)進行技術(shù)融合并反復(fù)迭代試驗，通過累積性的變革推動技術(shù)迭代以實現(xiàn)技術(shù)的累積與突破，實現(xiàn)技術(shù)軌道的躍遷，最終產(chǎn)生突破性技術(shù)，如圖2所示。

圖2 技術(shù)軌道躍遷模型

2 基于軌道躍遷的突破性技術(shù)預(yù)測方法

2.1突破性技術(shù)預(yù)測方法的理論框架影響技術(shù)軌道躍遷的因素有很多，以位于不同技術(shù)軌道的新穎性技術(shù)間或新穎性技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)間的交叉融合為技術(shù)軌道躍遷的直接影響因素，市場、經(jīng)濟和環(huán)境等因素為間接影響因素。本文主要依據(jù)技術(shù)軌道是否實現(xiàn)躍遷及躍遷程度預(yù)測突破性技術(shù)，從知識或技術(shù)跨領(lǐng)域融合是突破性技術(shù)形成的主要來源進行分析，提煉出基于技術(shù)軌道躍遷預(yù)測突破性技術(shù)的主要指標：技術(shù)新穎度、技術(shù)差異度及技術(shù)融合度?；诖?，本文提出了基于軌道躍遷的突破性技術(shù)預(yù)測方法的理論架構(gòu)，如圖3所示。

圖3 基于技術(shù)軌道躍遷突破性技術(shù)預(yù)測方法的理論框架

2.2突破性技術(shù)預(yù)測指標體系建構(gòu)根據(jù)上述分析，處于不同技術(shù)軌道的新穎性技術(shù)通過交叉融合形成了一個錯綜復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的新穎度、差異度及融合度是決定技術(shù)軌道能否實現(xiàn)躍遷及躍遷程度的關(guān)鍵，也是形成突破性技術(shù)的重要指標。

2.2.1 技術(shù)新穎度 目前對于技術(shù)新穎性程度的測量同樣沒有公認的指標，本文借鑒陳超美博士提出的Sigma指數(shù)[20]，具體計算方法如公式(1)所示。

Sigma=(centrality+1)burstness

(1)

其中，Burstness是指某技術(shù)軌道上在某時間段內(nèi)突然發(fā)生增長的變化率，突發(fā)性的節(jié)點增多，表明出現(xiàn)的新穎性技術(shù)及融入的新領(lǐng)域增多[20]。中介中心性用來衡量節(jié)點對網(wǎng)絡(luò)中資源的控制能力，高中介中心度的節(jié)點被視為多領(lǐng)域交匯融合的中樞。這兩個指標復(fù)合構(gòu)成了Sigma指數(shù)用來識別技術(shù)的新穎性不僅能判斷出節(jié)點的突增程度和突發(fā)性，也能判斷出節(jié)點是否屬于影響網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，可以用來表征潛在的突破性技術(shù)。

2.2.2 技術(shù)差異度 現(xiàn)有研究主要從技術(shù)相關(guān)性、語義相似度、專利分類、專利引文等角度研究了技術(shù)的差異度。本文以德溫特創(chuàng)新專利引文索引數(shù)據(jù)庫(Derwent Innovation Index，DII)中的德溫特手工代碼(DMC)為測量工具，通過計算德溫特手工代碼間概念語義相似度測量技術(shù)間的差異度。

2.2.3 技術(shù)融合度 現(xiàn)有研究大多以專利數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析方法主要有專利引文分析法、專利共現(xiàn)分析法以及文本挖掘方法，也有研究將多種方法相結(jié)合分析技術(shù)融合，其中以專利引文分析和專利共現(xiàn)分析方法最為常用。本文以德溫特手工代碼(DMC)為測量工具，根據(jù)DMC在專利中的共現(xiàn)關(guān)系衡量技術(shù)間共現(xiàn)關(guān)系。分別統(tǒng)計各DMC間共現(xiàn)頻次，由于兩個DMC共現(xiàn)頻次的多少直接受到它們各自出現(xiàn)的頻次的影響，為真正揭示DMC間共現(xiàn)關(guān)系，本研究采用Salton指數(shù)，將共現(xiàn)頻次這一絕對值轉(zhuǎn)換為共現(xiàn)強度這一相對值，計算出各個DMC之間共現(xiàn)強度值后，構(gòu)建DMC共現(xiàn)矩陣。由于不同技術(shù)軌道技術(shù)的異質(zhì)性使得這些技術(shù)實現(xiàn)深度融合是件非常不容易的事情，需要突破已有技術(shù)領(lǐng)域的局限進行創(chuàng)造性的反復(fù)迭代試驗。本文要通過專利共現(xiàn)分析找出那些建立在不同技術(shù)軌道上并真正能夠?qū)崿F(xiàn)融合的技術(shù)組合。

2.2.4 技術(shù)軌道躍遷程度的表征 本文利用技術(shù)軌道躍遷程度，即技術(shù)的新穎度、差異度、融合度綜合判定突破性技術(shù)形成可能性的大小，進而預(yù)測突破性技術(shù)產(chǎn)生的方向。

一般地，本文提出技術(shù)軌道躍遷程度的計算公式如公式(2)所示。

Xij=A1(Ni+Nj)+A2Dij+A3Rij

(2)

其中，Xij為技術(shù)軌道躍遷程度，表示第i個技術(shù)主題(i=1，2，3…，n)與第j個技術(shù)主題(j=1，2，3…，m)融合后的軌道躍遷程度，Ni表示第i個技術(shù)主題的新穎度，Nj表示第j個技術(shù)主題的新穎度，Dij表示第i個技術(shù)主題與第j個技術(shù)主題間的差異程度，Rij表示第i個技術(shù)主題與第j個技術(shù)主題間的融合程度，A1表示第i個技術(shù)主題和第j個技術(shù)主題新穎度的權(quán)重，A2表示第i個技術(shù)主題與第j個技術(shù)主題間差異度的權(quán)重，A3表示第i個技術(shù)主題與第j個技術(shù)主題間融合度的權(quán)重。采用熵權(quán)法計算技術(shù)的新穎度、差異度以及融合度對技術(shù)軌道躍遷程度的影響權(quán)重。如公式(3)所示。

(3)

其中，pij表示每項占總數(shù)的比例，i為指標，n為記錄數(shù)，H介于0～1之間。求出熵值后，再轉(zhuǎn)化為權(quán)重，如公式(4)所示。

(4)

其中，0≤wj≤1,∑Wi=1。

a.新穎度。在處于不同技術(shù)軌道技術(shù)進行交叉融合的網(wǎng)絡(luò)中利用節(jié)點的中介中心性以及突變性度量節(jié)點新穎度指標Sigma指數(shù)，如公式(5)所示。

Ni=Sigma=(centrality+1)burstness

(5)

其中，Ni表示第i個技術(shù)主題的新穎度，centrality為中介中心性值、burstness為Burst指數(shù)的值。

b.差異度。技術(shù)差異度的計算方法有很多，本文利用語義相似度來間接表示技術(shù)的差異度。德溫特手工代碼(DMC)共7個層級，是以字符串的形式呈現(xiàn)出來的，并按照分層結(jié)構(gòu)排列的。利用字符串比較算法計算不同的DMC之間的差異度，取值范圍為[0,1]，差異度計算如公式(6)所示。

Dij=1-sij

(6)

其中，sij的計算如公式(7)所示：

(7)

Ci與Cj是同一領(lǐng)域本體中的兩個概念，若Cj?Ci，則稱概念Ci是概念Cj的上位概念；若Ci?Cj，則稱概念Ci是概念Cj的下位概念；概念Ci和它的所有上位概念共同組成的集合CiS是Ci的上位概念集合。CiS中至少包含概念Ci，所以集合CiS不為空。sij為Ci與Cj各自上位概念集合的交集與并集的比值。

c.融合度。技術(shù)融合的緊密程度可以通過技術(shù)之間的共現(xiàn)現(xiàn)象反映，技術(shù)間共現(xiàn)關(guān)系可以通過DMC在專利文獻中的共現(xiàn)來衡量。本文將共現(xiàn)頻次這一絕對值轉(zhuǎn)換為共現(xiàn)強度這一相對值，以揭示DMC即技術(shù)間共現(xiàn)關(guān)系，其中共現(xiàn)強度的計算采用Salton指數(shù)，其計算如公式(8)所示。

(8)

其中，ni為特征項DMCi在專利文本集合中的頻次，nj為特征項DMCj在專利文本集合中的頻次，nij為第DMCi與DMCj在文本集合中的共現(xiàn)頻次，Rij為轉(zhuǎn)換后的共現(xiàn)強度值。

2.3預(yù)測突破性技術(shù)的方法與流程本文以石墨烯技術(shù)為例，通過技術(shù)軌道躍遷預(yù)測石墨烯突破性技術(shù)。首先，識別出新穎性程度高的技術(shù)。通過德溫特創(chuàng)新專利引文索引數(shù)據(jù)庫(Derwent Innovation Index，DII), 以“Graphene”為主題詞進行檢索，檢索出86 749條德溫特手工代碼，利用CiteSpace信息可視化工具，找到Sigma指數(shù)高的手工代碼，即新穎程度高的技術(shù)；利用語義相似度來間接表示技術(shù)的差異度，通常不同技術(shù)軌道的跨領(lǐng)域技術(shù)差異性較高；在找出的新穎性程度高、差異性程度大的技術(shù)中，找出存在共現(xiàn)關(guān)系的技術(shù)組合，并采用Salton指數(shù)計算技術(shù)組合間的共現(xiàn)強度，揭示出DMC即技術(shù)間共現(xiàn)關(guān)系；利用技術(shù)軌道躍遷程度的計算公式預(yù)測出更有可能發(fā)展成為突破性技術(shù)的組合，具體流程如圖4所示。

圖4 預(yù)測突破性技術(shù)的方法與流程圖

3 應(yīng)用實例：石墨烯領(lǐng)域突破性技術(shù)創(chuàng)新的預(yù)測與分析

石墨烯作為一種新型材料，已經(jīng)成為“中國制造2025”新材料領(lǐng)域的戰(zhàn)略重點，被列為“十三五”新材料領(lǐng)域重點發(fā)展方向。近年來，石墨烯越來越受到各國政府的重視，導(dǎo)致新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)觸及到健康醫(yī)療、電子信息、節(jié)能環(huán)保、儲能、化工、航空航天等，并預(yù)計將為新一代顯示器、半導(dǎo)體等行業(yè)帶來革命性突破。通過對石墨烯專利技術(shù)德溫特手工代碼(DMC)的分析，能夠把握石墨烯專利涉及的技術(shù)研究領(lǐng)域、技術(shù)發(fā)展重點以及技術(shù)關(guān)聯(lián)等問題。本文研究數(shù)據(jù)選擇德溫特創(chuàng)新專利引文索引數(shù)據(jù)庫，將數(shù)據(jù)檢索時間跨度定為石墨烯被發(fā)現(xiàn)的2004年至今，檢索日期為2020年7月20日。

3.1技術(shù)新穎度的識別與測算根據(jù)CiteSpace軟件得出Sigma指數(shù)排名靠前的石墨烯技術(shù)德溫特手工代碼，如表1所示，表明新穎性程度高的石墨烯技術(shù)在表1的第1列中，技術(shù)的Sigma指數(shù)特別高，說明具有很高的新穎度。

表1 Sigma指數(shù)高的石墨烯專利

3.2技術(shù)差異度的測算利用差異度計算公式得出Sigma指數(shù)排名靠前的13個石墨烯技術(shù)間的差異度，德溫特手工代碼中分布在不同部類的技術(shù)屬于不同的技術(shù)方向，分布在不同的技術(shù)軌道上，如A08、L04、E11、E05、L03、A11、B12、U11、X16分別屬于不同的技術(shù)部類，技術(shù)的差異度很大；A11-A04與 A08-M10技術(shù)之間、L03-E05B與 L04-C11C技術(shù)之間、E05-U05C與E11-A01技術(shù)之間、E05-U03與E11-A01技術(shù)之間、E05-U05C與E11-A02技術(shù)之間、A08-S01與A11-A04技術(shù)之間、E11-A02與E05-U03技術(shù)之間雖然屬于同一技術(shù)部，但類別不同，仍然存在較大的差異度；而有些技術(shù)是以子代碼的形式出現(xiàn)，例如A08-S01(表面活性劑[一般])與A08-M10(兼容性改良劑)都是以 A08(添加劑)為基礎(chǔ)，在同一條技術(shù)軌道上發(fā)展，屬于漸進性創(chuàng)新，因此，A08-S01與A08-M10技術(shù)之間、U11-A14與U11-C05C技術(shù)之間存在差異，但差異度不大；E11-A02與E11-A01技術(shù)之間、E05-U03與E05-U05C技術(shù)之間的差異度更小，如表2所示。

表2 新穎性高的13個石墨烯德溫特手工代碼間的差異度

3.3技術(shù)融合度的測算利用技術(shù)共現(xiàn)強度公式表示技術(shù)間的共現(xiàn)關(guān)系，統(tǒng)計出各DMC對的共現(xiàn)強度值，構(gòu)建DMC共現(xiàn)矩陣，如表3所示。

表3 DMC共現(xiàn)矩陣

DMC共現(xiàn)矩陣表明A08-S01(表面活性劑[一般])、E05-U03(碳納米管)、L03-E05B(太陽能電池)、U11-A14(納米結(jié)構(gòu)材料)四個德溫特手工代碼出現(xiàn)了共現(xiàn)的情況，其中L03-E05B 和U11-A14的技術(shù)共現(xiàn)強度最大，A08-S01和U11-A14的技術(shù)共現(xiàn)強度次之，A08-S01和 E05-U03的技術(shù)共現(xiàn)強度最弱，這四項技術(shù)分別處于不同的技術(shù)軌道。

利用熵權(quán)法計算出技術(shù)軌道躍遷程度公式(2)中技術(shù)的新穎度、差異度以及融合度的權(quán)重分別為：0.598614367、0、0.401385633，由于A08-S01、U11-A14、L03-E05B、E05-U03四項技術(shù)均屬于不同的技術(shù)領(lǐng)域，認為這四項技術(shù)的差異度相同，因此差異度的權(quán)重為0。利用min-max標準化公式對A08-S01和U11-A14、L03-E05B和U11-A14、A08-S01和L03-E05B、E05-U03和U11-A14、 A08-S01和E05-U03、L03-E05B和E05-U03六組技術(shù)的新穎度、差異度及融合度進行標準化處理后代入技術(shù)軌道躍遷程度公式后進行計算，得到技術(shù)組合的躍遷程度由大到小依次為：0.74889、0.70649、0.40783、0.40139、0.18833、0.02329，即實現(xiàn)突破性技術(shù)的可能性由大到小依次為：A08-S01和U11-A14、A08-S01和L03-E05B、A08-S01和E05-U03、L03-E05B和U11-A14、E05-U03和U11-A14、L03-E05B和E05-U03，其中A08-S01和U11-A14技術(shù)組合的技術(shù)軌道躍遷程度最高，表明形成突破性技術(shù)的可能性最大；A08-S01和L03-E05B技術(shù)組合的技術(shù)軌道躍遷程度次之，A08-S01和E05-U03、L03-E05B和U11-A14的技術(shù)軌道躍遷程度接近，形成突破性技術(shù)的可能性仍然很大；技術(shù)組合E05-U03和U11-A14中，由于E05-U03技術(shù)的新穎度不高導(dǎo)致技術(shù)躍遷程度不高，但仍然有形成突破性技術(shù)的可能性；技術(shù)組合L03-E05B和E05-U03中，由于E05-U03技術(shù)的新穎度不高以及技術(shù)間的融合度也是最低的，導(dǎo)致技術(shù)組合的躍遷程度最小，形成突破性技術(shù)的可能性也最低，如圖5所示。

圖5 技術(shù)軌道躍遷程度圖

3.4結(jié)果分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)存在共現(xiàn)關(guān)系的四項技術(shù)均屬于不同的技術(shù)領(lǐng)域，本文分別對其進行分析。

3.4.1 A08-S01和U11-A14技術(shù)組合 這兩項技術(shù)組合的技術(shù)軌道躍遷程度最大，說明表面活性劑應(yīng)用技術(shù)與納米結(jié)構(gòu)材料的融合形成突破性技術(shù)的可能性最大。當前隨著納米科技的發(fā)展，高質(zhì)量、性能優(yōu)異的納米結(jié)構(gòu)材料成為多學(xué)科交叉研究的熱點，同時表面活性劑應(yīng)用技術(shù)在石墨烯專利中新穎性程度非常高，與納米結(jié)構(gòu)材料進行融合，形成突破性技術(shù)的可能性也會非常高。有文獻表明，將兩種技術(shù)進行融合的研究已經(jīng)存在，利用表面活性劑輔助的水溶液方法，成功合成了多種形態(tài)的納米結(jié)構(gòu)材料[21]、在表面活性劑的參與下，利用水熱反應(yīng)，合成了具有增強的光致發(fā)光性能的銀-聚咔唑核殼型復(fù)合物納米結(jié)構(gòu)材料[22]，表明兩項技術(shù)進行融合形成新技術(shù)是可行的。從未來看，表面活性劑應(yīng)用技術(shù)與納米結(jié)構(gòu)材料融合創(chuàng)新仍然會是石墨烯技術(shù)實現(xiàn)突破的重要研究方向。

3.4.2 A08-S01和L03-E05B技術(shù)組合與L03-E05B和U11-A14技術(shù)組合 這兩對技術(shù)組合的技術(shù)軌道躍遷程度也很高，主要是由于太陽能電池技術(shù)的新穎度高。L03-E05B和U11-A14技術(shù)間的融合性在這六組技術(shù)組合中是最高的，因此，太陽能電池技術(shù)與納米結(jié)構(gòu)材料技術(shù)融合形成突破性技術(shù)的可能性很高，目前有研究將納米結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于研發(fā)新型太陽能電池，納米結(jié)構(gòu)材料及技術(shù)能夠更好地提高太陽能電池的性能[23]。A08-S01和L03-E05B技術(shù)組合中兩項技術(shù)的新穎性都非常高，太陽能電池技術(shù)與表面活性劑技術(shù)融合形成突破性技術(shù)的可能性也很高，當前有研究利用表面活性劑包覆多金屬氧簇復(fù)合物作為陰極界面層、三維表面活性劑-石墨烯復(fù)合陰極界面材料等應(yīng)用于太陽能電池中[24-25]。將太陽能電池技術(shù)與納米結(jié)構(gòu)材料、表面活性劑等技術(shù)進行有效融合形成突破性技術(shù)是光伏產(chǎn)業(yè)在我國具有重要戰(zhàn)略地位的迫切需要。

3.4.3 A08-S01和E05-U03技術(shù)組合 這項技術(shù)組合的技術(shù)軌道躍遷程度偏高，目前有研究利用環(huán)境友好性的表面活性劑對單壁碳納米管進行分散和組裝[26]。E05-U03和U11-A14技術(shù)組合的技術(shù)軌道躍遷程度并不高，但仍然有形成突破性技術(shù)的可能?，F(xiàn)有研究將一維的碳納米管與二維的片層材料組合形成多級有序的三維納米結(jié)構(gòu)材料，獲得一些新性能，并從理論上進行了分子動力學(xué)預(yù)測，為新技術(shù)形成提供了啟示和方向。雖然目前存在于理論層面，但也驗證了該技術(shù)組合形成新技術(shù)突破的可能性是存在的[27]。

3.4.4 L03-E05B和E05-U03技術(shù)組合 這項技術(shù)組合的技術(shù)軌道躍遷程度最低。近些年，雖然利用碳納米管薄膜等新型透明導(dǎo)電薄膜的開發(fā)大幅度降低了Si基雜化太陽能電池的成本，但這兩種技術(shù)融合形成突破性的技術(shù)的可能性在這六組技術(shù)組合中是最低的[28]。

4 結(jié)論與啟示

技術(shù)軌道躍遷取決于企業(yè)研發(fā)活動中的技術(shù)新穎程度、技術(shù)差異度和技術(shù)融合度。本文提出了技術(shù)軌道躍遷程度的概念和計量指標，構(gòu)建了基于技術(shù)軌道躍遷理論預(yù)測突破性技術(shù)的方法模型，通過技術(shù)軌道躍遷程度預(yù)測出更有可能發(fā)展成為突破性技術(shù)的組合。與已有研究大多關(guān)注由科學(xué)原理變化或技術(shù)重組預(yù)測突破性技術(shù)的研究不同，本文從技術(shù)軌道躍遷視角豐富了預(yù)測突破性技術(shù)形成機理：處于不同技術(shù)軌道上的跨領(lǐng)域或是跨越不同知識結(jié)構(gòu)的技術(shù)進行嵌入融合，更容易生產(chǎn)新的功能或者應(yīng)用，實現(xiàn)技術(shù)軌道的躍遷，因此可以通過技術(shù)軌道躍遷程度預(yù)測突破性技術(shù)形成的可能性大小。技術(shù)的新穎度、差異度以及融合度作為突破性技術(shù)形成的決定性因素，也是判斷技術(shù)軌道躍遷程度的重要指標，研究通過對技術(shù)的新穎度、差異度及融合度對技術(shù)軌道躍遷的影響程度預(yù)測出形成突破性技術(shù)的可能性情況。