基礎(chǔ)研究投入的創(chuàng)新轉(zhuǎn)化：基于國家自然科學(xué)基金資助的證據(jù)

文/葉菁菁 周驍遙 陳實(shí)

引言

基礎(chǔ)研究是國家創(chuàng)新體系的源頭，是推動(dòng)應(yīng)用轉(zhuǎn)化的總機(jī)關(guān)。世界主要強(qiáng)國與地區(qū)都十分重視基礎(chǔ)研究在知識(shí)傳播鏈中所發(fā)揮的引擎作用，并將其提升至國家戰(zhàn)略需求層面。在過去的十余年間，我國基礎(chǔ)研究投入已由2002年的8.8億美元增長(zhǎng)到2017年的145.7億美元，年均增長(zhǎng)率達(dá)到17.6%，但其投入強(qiáng)度仍低于發(fā)達(dá)國家，并呈現(xiàn)出對(duì)下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展支撐薄弱的問題。在這一背景下，本文重點(diǎn)關(guān)注了以國家自然科學(xué)基金（以下簡(jiǎn)稱“自科”）為代表的基礎(chǔ)研究投入從激發(fā)上游高校主體基礎(chǔ)知識(shí)創(chuàng)新，到促進(jìn)下游企業(yè)主體應(yīng)用成果轉(zhuǎn)化過程中的效率，并對(duì)其轉(zhuǎn)化渠道做出具體刻畫。

為實(shí)現(xiàn)上述研究目標(biāo)，本文構(gòu)建了涵蓋中國168個(gè)城市7大類學(xué)科在1997—2009年間自科資助與專利情況的城市—學(xué)科—年份三維面板數(shù)據(jù)。其中專利數(shù)據(jù)分別根據(jù)其所有人信息劃歸至“高校/科研機(jī)構(gòu)持有專利”（以下統(tǒng)稱為“高校專利”）、“校企共同持有專利”（以下統(tǒng)稱為“校企專利”）和“企業(yè)持有專利”（以下統(tǒng)稱為“企業(yè)專利”）。這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不僅可以直接刻畫各創(chuàng)新主體的專利產(chǎn)出和后續(xù)引用情況，還有利于通過控制城市、學(xué)科和年份固定效應(yīng)，消除城市科研基礎(chǔ)、學(xué)科差異和其他年份政策沖擊等不可觀測(cè)變量給實(shí)證結(jié)果帶來的影響。

本文研究發(fā)現(xiàn)：第一，自科資助不僅提升了上游高校主體的知識(shí)創(chuàng)新，還會(huì)持續(xù)傳播至下游企業(yè)主體。隨著知識(shí)向下游傳播，基礎(chǔ)研究投入對(duì)創(chuàng)新的影響有所減弱。這一方面是由于不同創(chuàng)新主體的研究職能和目標(biāo)差異較大，如偏重于在短期內(nèi)產(chǎn)生高效益的企業(yè)，只會(huì)將其中符合市場(chǎng)需求的部分知識(shí)進(jìn)行開發(fā)利用；另一方面，上游基礎(chǔ)研究投入也可能降低企業(yè)自身的研發(fā)成本和研發(fā)投資回報(bào)，使企業(yè)自主研發(fā)的動(dòng)力下降。

第二，產(chǎn)學(xué)研合作是促進(jìn)知識(shí)傳播與轉(zhuǎn)化的重要機(jī)制。實(shí)證結(jié)果表明，自科資助每增加1%，校企專利對(duì)應(yīng)的申請(qǐng)數(shù)和被引用數(shù)分別增加0.065%和0.069%。這意味著通過產(chǎn)學(xué)研合作，上游的基礎(chǔ)研究投入也在知識(shí)傳播鏈的中游進(jìn)行了轉(zhuǎn)化，企業(yè)通過校企合作的方式從中獲益。因此，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新體系有效跨越了上游基礎(chǔ)研究和下游應(yīng)用研發(fā)之間的需求鴻溝，進(jìn)而增強(qiáng)上游科技成果對(duì)下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用，這對(duì)實(shí)現(xiàn)我國核心技術(shù)的自主可控十分重要。

第三，在自科基金的分類資助體系中，為我國未來科技創(chuàng)新奠定人才基礎(chǔ)的人才項(xiàng)目系列，特別是其中的青年科學(xué)基金項(xiàng)目，在知識(shí)傳播鏈中的傳播路徑最長(zhǎng)，向?qū)＠霓D(zhuǎn)化效率最高。人才項(xiàng)目系列與探索項(xiàng)目系列相比，對(duì)高校專利和校企專利的促進(jìn)作用類似，但對(duì)企業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)和被引用數(shù)的提升效果均增加了0.018%。根據(jù)自科基金的設(shè)置目標(biāo)，探索項(xiàng)目系列旨在激發(fā)原創(chuàng)，基礎(chǔ)型研究成果的價(jià)值主要在于理論的創(chuàng)新和重大技術(shù)的突破，而并非追求向?qū)嵱卯a(chǎn)品的高轉(zhuǎn)化率，因此向企業(yè)的外溢效果有限。而人才項(xiàng)目系列中的青年科學(xué)基金項(xiàng)目，旨在給予事業(yè)起步階段的青年科研人員及時(shí)、有力的支持。由于青年科學(xué)工作者處于事業(yè)起步期，缺乏科研資金和設(shè)備的支持，而獲取研究經(jīng)費(fèi)與相關(guān)資源是驅(qū)動(dòng)科研人員參與企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目的關(guān)鍵因素，因此他們更有動(dòng)力參與到下游的創(chuàng)新活動(dòng)中。

與現(xiàn)有研究相比，本文主要做出了三方面的推進(jìn)：第一，將完整的知識(shí)傳播鏈納入研究范圍，既評(píng)估了自科資助對(duì)上游高校創(chuàng)新的直接影響，又考察了其向下游企業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的途徑和效果。而已有研究多考慮基礎(chǔ)研究投入對(duì)生物醫(yī)學(xué)等單個(gè)學(xué)科、制造業(yè)等單個(gè)產(chǎn)業(yè)以及高?；蚱髽I(yè)等單個(gè)創(chuàng)新主體的影響。第二，為隱性知識(shí)在創(chuàng)新主體間的傳播和轉(zhuǎn)化提供了實(shí)證證據(jù)。對(duì)于難以進(jìn)行編碼或記錄的隱性知識(shí)，產(chǎn)學(xué)研合作一直被認(rèn)為是其從上游傳播至下游最有效的渠道。然而囿于數(shù)據(jù)限制，相關(guān)研究止步于定性分析，鮮有文獻(xiàn)對(duì)其展開定量分析。第三，本文的研究成果對(duì)我國基礎(chǔ)研究資助體系的優(yōu)化，具有重要參考價(jià)值。首先，研究結(jié)果表明，基礎(chǔ)研究投入有助于提高國家創(chuàng)新系統(tǒng)的源頭動(dòng)力和活力，各創(chuàng)新主體均可從中大幅獲益。這一發(fā)現(xiàn)為穩(wěn)定增加我國基礎(chǔ)研究投入提供了實(shí)證依據(jù)。其次，本文直接論證了產(chǎn)學(xué)研合作在高?；A(chǔ)研究和企業(yè)應(yīng)用研發(fā)間的橋梁作用，這有助于打通銜接基礎(chǔ)研究、應(yīng)用開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展之間的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而提高基礎(chǔ)研究投入向新產(chǎn)品和新技術(shù)的轉(zhuǎn)化效率。最后，對(duì)不同類型自科資助的異質(zhì)性分析表明，在自由探索和需求導(dǎo)向并存的自科分類資助體系中，各類資金做到了“各司其職”，極具針對(duì)性。同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)青年科研人員在不同創(chuàng)新主體間的橋梁作用，這對(duì)提高上游科技成果對(duì)下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用具有重要啟示。

我國基礎(chǔ)研究概述

自2006年以來，我國基礎(chǔ)研究投入增長(zhǎng)迅速，于2015年達(dá)到206億美元，首次超過日本，躍居世界第二。然而，在資金規(guī)模高速增長(zhǎng)的背后，基礎(chǔ)研究投入仍存在資助強(qiáng)度低、對(duì)下游產(chǎn)業(yè)支撐弱、科研管理體系尚不完善等問題。以2015年數(shù)據(jù)為例，我國基礎(chǔ)研究投入在科研總投入中占比僅為5%，遠(yuǎn)低于法國、日本和美國等創(chuàng)新型國家15%～25%的水平，在GDP中占比僅為0.1%左右，不及法國、日本和美國的四分之一。此外，由于科研管理體系在頂層設(shè)計(jì)、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)和分類資助等方面不夠完善，公共科研資金中廣泛存在著重復(fù)、分散、封閉和低效等問題。最后，多數(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域尚未形成產(chǎn)學(xué)研緊密融合的鏈?zhǔn)絼?chuàng)新體系，新興技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)成品難以融入市場(chǎng)。因此，充分發(fā)揮基礎(chǔ)研究的引擎作用，促進(jìn)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究與產(chǎn)業(yè)化對(duì)接融通，以及全面實(shí)施預(yù)算績(jī)效管理是我國現(xiàn)階段科技改革的重要方向。

在我國科技發(fā)展歷程中，自科基金無論是扶持力度還是管理體系都走在了我國科研體系發(fā)展前列。到2017年，自科基金在基礎(chǔ)研究投入中的占比已達(dá)到27%，而美國同期的自科基金也只占聯(lián)邦政府對(duì)基礎(chǔ)研究總投入的24%左右。為進(jìn)一步順應(yīng)我國基礎(chǔ)研究發(fā)展需求，“十三五”期間自科基金委根據(jù)《國家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》等相關(guān)部署，將科學(xué)基金資助格局調(diào)整為探索、人才、工具和融合四大系列。

模型和數(shù)據(jù)

圖1所示的國家創(chuàng)新系統(tǒng)理論為人們理解基礎(chǔ)研究投入向應(yīng)用創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的過程提供了經(jīng)典分析框架，其中實(shí)線部分為本文的研究?jī)?nèi)容，虛線部分尚未囊括在本文的研究范疇內(nèi)。具體而言，國家創(chuàng)新系統(tǒng)主要包括政府、高校、科研機(jī)構(gòu)以及企業(yè)這四大主體，各主體分工合作以實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)造、傳播和轉(zhuǎn)化為主線的知識(shí)資本化過程。在這一過程中，高校和科研機(jī)構(gòu)位于知識(shí)傳播鏈的上游，主要開展基礎(chǔ)研究；企業(yè)位于知識(shí)傳播鏈的下游，對(duì)上游產(chǎn)生的研究成果進(jìn)行開發(fā)和利用，最終轉(zhuǎn)化為符合市場(chǎng)需求的新產(chǎn)品和新技術(shù)。此外，各創(chuàng)新主體間以正式和非正式的方式發(fā)生頻繁地互動(dòng)，可以促進(jìn)知識(shí)的傳播與轉(zhuǎn)化。以文字或?qū)＠刃问酱嬖诘娘@性知識(shí)，可以通過學(xué)習(xí)（引用論文、著作和專利等）或轉(zhuǎn)讓（技術(shù)授權(quán)轉(zhuǎn)讓等）的方式轉(zhuǎn)移至企業(yè)；除此之外的大量隱性知識(shí)極大程度上依賴于校企之間的合作、面對(duì)面的交流以及科研人員的流動(dòng)等形式進(jìn)行傳播與轉(zhuǎn)化。在實(shí)際經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，基于研究投入所產(chǎn)生的科研成果會(huì)降低企業(yè)自身的研發(fā)成本和研發(fā)投資回報(bào)，企業(yè)自主研發(fā)的動(dòng)力下降。同時(shí)由于市場(chǎng)準(zhǔn)入成本降低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)增加，企業(yè)應(yīng)用研發(fā)投入的盈利空間縮減。因此基礎(chǔ)研究投入對(duì)企業(yè)創(chuàng)新的最終影響，尚待實(shí)證的研究和檢驗(yàn)。

圖1 基礎(chǔ)研究投入的傳播與轉(zhuǎn)化

為實(shí)證檢驗(yàn)基礎(chǔ)研究投入對(duì)各創(chuàng)新主體產(chǎn)生的影響以及知識(shí)傳播渠道，本文構(gòu)建了涵蓋1997—2009年168個(gè)城市7類學(xué)科的自科資助金額和與之對(duì)應(yīng)的高校專利、校企專利以及企業(yè)專利的申請(qǐng)數(shù)和被引用數(shù)。其中，自科資助數(shù)據(jù)來自該基金項(xiàng)目綜合查詢網(wǎng)站，并按照其所屬城市、資助學(xué)科和立項(xiàng)年份匯總；專利數(shù)據(jù)源于國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利檢索及分析網(wǎng)站，也按照“城市—學(xué)科—年份”這一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加總，我們參考文獻(xiàn)中通行的處理方法和筆者對(duì)中國專利分類情況的了解，提供了專利國際分類碼和自科8類學(xué)科的對(duì)應(yīng)關(guān)系（可郵件向作者獲取）；最后通過“城市—學(xué)科—年份”這一相同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將上述匯總的自科資助數(shù)據(jù)和專利數(shù)據(jù)匹配在一起。其中數(shù)理科學(xué)屬于基礎(chǔ)學(xué)科，沒有專利國際分類碼與之對(duì)應(yīng)。為了克服專利引用數(shù)據(jù)中的截?cái)嗥`，樣本年份被設(shè)定為1997—2009年。城市控制變量來自全球統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)/分析平臺(tái)（EPS）。

實(shí)證結(jié)果

本文主要有以下三點(diǎn)發(fā)現(xiàn)：第一，自科資助對(duì)各創(chuàng)新主體專利申請(qǐng)數(shù)、被引用數(shù)均具有顯著促進(jìn)作用，且該效果從上游高校主體向中下游企業(yè)主體逐步遞減。具體來說，當(dāng)期立項(xiàng)金額增加1%，高校專利、校企專利和企業(yè)專利相應(yīng)的申請(qǐng)數(shù)分別增加0.135%、0.065%和0.055%，相應(yīng)的被引用數(shù)分別增加0.147%、0.069%和0.077%。隨著知識(shí)向中下游傳播，基礎(chǔ)研究投入對(duì)創(chuàng)新的影響有所減弱，其原因在于：自科基金的首要任務(wù)是支持高校/科研機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)性研究，因此自科基金對(duì)高校專利具有最直接最顯著的促進(jìn)作用。相比之下，各創(chuàng)新主體的研究職能和目標(biāo)差異較大，如下游企業(yè)以盈利為主要目的，偏重于在短期內(nèi)產(chǎn)生高效益的應(yīng)用研發(fā)，這意味著當(dāng)知識(shí)傳播至下游時(shí)，企業(yè)只會(huì)將其中符合市場(chǎng)需求的部分知識(shí)進(jìn)行開發(fā)利用，再加之上游基礎(chǔ)研究投入可能擠出下游應(yīng)用研發(fā)投入，自科基金在各創(chuàng)新主體間的轉(zhuǎn)化效率自然降低了。

值得指出的是，對(duì)校企專利回歸的結(jié)果表明，通過產(chǎn)學(xué)研合作，上游基礎(chǔ)研究知識(shí)可以向中游校企共同研發(fā)專利轉(zhuǎn)化，同時(shí)也使企業(yè)在此過程中獲益。由此證明了產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新有效搭建起了上游基礎(chǔ)研究和下游應(yīng)用研發(fā)間的橋梁，以協(xié)調(diào)各創(chuàng)新主體創(chuàng)新需求的方式，促進(jìn)了基礎(chǔ)研究投入的資本化過程。

第二，自科資助向各創(chuàng)新主體專利的轉(zhuǎn)化主要發(fā)生在立項(xiàng)當(dāng)期。相比之下，前期自科資助雖然對(duì)上游高校專利數(shù)量具有一定促進(jìn)作用，但卻難以向知識(shí)鏈的中下游繼續(xù)傳播。造成這一結(jié)果的原因可能有三點(diǎn)。首先，多數(shù)研究者在立項(xiàng)前一年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間里，已經(jīng)開展了部分相關(guān)研究。其次，由于技術(shù)進(jìn)步等原因，科研投入會(huì)以較快的速率貶值。最后，我國約80%專利的研發(fā)周期在兩年以下，因此當(dāng)期自科資助已經(jīng)囊括了大部分的專利促進(jìn)效果。

第三，異質(zhì)性分析表明，人才項(xiàng)目對(duì)高校專利和校企專利的促進(jìn)作用與探索項(xiàng)目相比無差異，但可進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)專利產(chǎn)出，其當(dāng)期資助金額每增加1%，企業(yè)專利申請(qǐng)數(shù)和被引用數(shù)均增加0.018%。上述結(jié)論與不同類型自科資助的劃分目的相契合。其中，探索項(xiàng)目系列旨在激發(fā)原創(chuàng)，基礎(chǔ)型研究成果的價(jià)值主要在于理論的創(chuàng)新和重大技術(shù)的突破，而并非追求向?qū)嵱卯a(chǎn)品的高轉(zhuǎn)化率，因此其向下游企業(yè)的傳播和轉(zhuǎn)化效率有限。而人才項(xiàng)目系列的優(yōu)異表現(xiàn)，與其中資助青年科研人員（男性未滿35周歲，女性未滿40周歲）的青年自然科學(xué)基金項(xiàng)目密不可分。一方面，創(chuàng)新需要旺盛的精力、開放的思維以及包容的態(tài)度，年輕的年齡結(jié)構(gòu)是影響創(chuàng)新的重要人口條件之一。另一方面，青年科學(xué)工作者處于事業(yè)起步期，缺乏科研資金及設(shè)備的支持，而獲取研究經(jīng)費(fèi)與相關(guān)資源是驅(qū)動(dòng)科研人員參與企業(yè)研究項(xiàng)目的關(guān)鍵因素。

結(jié)論

本文以自科基金為切入點(diǎn)，考察了公共部門基礎(chǔ)研究投入在完整知識(shí)傳播鏈中的轉(zhuǎn)化效率及途徑。實(shí)證結(jié)果表明，自科資助最直接最顯著地促進(jìn)了上游高校專利產(chǎn)出，隨后知識(shí)進(jìn)一步向中下游傳播，在此過程中，由于各創(chuàng)新主體研究職能和目標(biāo)存在一定差異，以及上游基礎(chǔ)研究投入對(duì)中下游研發(fā)投入的擠出作用，自科資助對(duì)校企專利和企業(yè)專利的促進(jìn)作用有所減弱。綜合來看，各創(chuàng)新主體均可從自科資助中大幅獲益。值得指出的是，產(chǎn)學(xué)研合作可以有效協(xié)調(diào)各創(chuàng)新主體間的創(chuàng)新需求，進(jìn)而顯著提高基礎(chǔ)研究投入向中下游企業(yè)主體創(chuàng)新的轉(zhuǎn)化效率。此外，不同類型自科資助的異質(zhì)性分析表明，用以支持自由探索和激發(fā)原始創(chuàng)新的探索項(xiàng)目系列自科資助，對(duì)高校專利和校企專利具有顯著促進(jìn)作用，而用于培養(yǎng)創(chuàng)新人才和團(tuán)隊(duì)的人才項(xiàng)目系列自科資助還可以進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)專利產(chǎn)出。