從歷史維度和磁浮交通技術(shù)創(chuàng)新視角思考新型舉國體制

◎ 王則靈 洪少枝

提 要:黨的二十大報告在談到完善科技創(chuàng)新體系時，明確提出“健全新型舉國體制”。本文從歷史思維的角度，以磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)歷程為實例，對新型舉國體制進行分析，提出建議。

黨的二十大報告在談到完善科技創(chuàng)新體系時，明確提出“健全新型舉國體制”。2022年10月7日，美國宣布了對《出口管理條例》的一系列修訂，這是美國繼8月9日《2022年芯片和科技法案》及美國政府多次出臺芯片領(lǐng)域相關(guān)禁令法案之后，一個更為標志性的節(jié)點，它既是中美合作中美國對中國高技術(shù)領(lǐng)域系統(tǒng)性打壓與遏制、乃至科技全面脫鉤的宣示，也是美國在國際范圍內(nèi)逆全球化最具顯著性的行動。當今世界百年未有之大變局加速演進，我國要加快實現(xiàn)高水平科技自立自強，亟須更好發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢。

本文試圖從歷史思維的角度，以磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)歷程為實例，對新型舉國體制做出一些思考和探討。

我國的磁浮技術(shù)研究始于20世紀80年代。其后，結(jié)合高速磁浮上海示范運營線建設(shè)，常導(dǎo)高速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)研究經(jīng)歷了從“十五”863國家重大科技專項、國家科技支撐計劃、國家重點研發(fā)計劃項目等不同階段的國家級科技計劃的20余年連續(xù)支持，從零起步到現(xiàn)在居于世界領(lǐng)先地位，經(jīng)歷了我國科技管理體制逐步發(fā)展完善的各個階段。習(xí)近平總書記2021年5月在中國科學(xué)院第二十次院士大會、中國工程院第十五次院士大會、中國科協(xié)第十次全國代表大會上發(fā)表講話時，將“時速600公里高速磁浮試驗樣車成功試跑”作為我國高端產(chǎn)業(yè)新突破的代表之一。

磁浮交通是多學(xué)科高技術(shù)的集成，屬于技術(shù)密集型、資金密集型產(chǎn)業(yè)

一、磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)概述

磁浮是繼汽車、輪船、火車、飛機和管道運輸之后，填補火車和飛機之間速度空白的第6種交通運輸系統(tǒng)。

（一）技術(shù)原理與分類

磁浮交通是靠磁力使磁浮列車浮起來運行的交通方式。其從懸浮機理上可分為電磁懸浮和電動懸?。粡碾姍C形式上可分為長定子直線同步電機和短定子直線異步電機，前者適合于較高速度磁浮列車，后者適合于低速磁浮列車；根據(jù)運行速度，可分為超高速（超過1000km/h）、高速（400-500km/h）、中速（160-200km/h）和低速（80-100km/h）磁浮交通；按照磁體類型可分為超導(dǎo)、常導(dǎo)磁浮交通；按照列車運行的空氣環(huán)境，可分為常壓和低真空兩種。目前已經(jīng)運行的磁浮交通線路中，磁浮上海線是采用德國TR技術(shù)的長定子常導(dǎo)高速磁浮，日本山梨試驗線是長定子超導(dǎo)高速磁?。缓祥L沙線和鳳凰線、北京S1線、韓國仁川機場磁浮和日本愛知線是短定子常導(dǎo)低速磁??；除超高速磁浮技術(shù)擬采用低真空運行環(huán)境，其余均為常壓狀態(tài)下運行。

（二）系統(tǒng)特性與適用性

磁浮交通是一個高度集成的自動控制系統(tǒng)，其主要特性是安全、環(huán)保、節(jié)能、全生命周期成本低、可靠。

高速磁浮的旅行速度（即出行距離除以出行時間）可達300-450km/h，在中長距離實現(xiàn)3小時舒適旅行，與高速鐵路和民用航空互為補充、合理分工，在中長距離大城市之間實現(xiàn)快速聯(lián)系；或在城市群內(nèi)部作為主要節(jié)點城市之間的通勤交通，打造0.5-1h的商務(wù)和通勤旅行圈。中速磁浮適合作為城市群或大都市圈的城際或市域鐵路線路，以及城市群內(nèi)的城際通勤；低速磁浮的速度與城市軌道交通相當，但由于在噪聲、振動等方面幾乎不增加環(huán)境負擔，使得其可以采用地上線路形式替代輪軌式軌道交通，比地鐵建設(shè)成本大幅度降低且較少占用土地，在城市中等運量通道上可完全替代地鐵，也可作為中心城與衛(wèi)星城之間的主要交通方式，或用于衛(wèi)星城內(nèi)部通勤、旅游景區(qū)內(nèi)部交通等。

（三）戰(zhàn)略意義和價值

磁浮交通是多學(xué)科高技術(shù)的集成，屬于技術(shù)密集型、資金密集型產(chǎn)業(yè)，長產(chǎn)業(yè)鏈的特點使得其能夠緊密帶動電磁技術(shù)、信息通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)與控制、計算機軟件與硬件、電子、機電一體化、制造、材料科學(xué)、機車車輛、運輸工程、土木工程等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。與高速輪軌技術(shù)類似，通過回饋效應(yīng)，可引導(dǎo)上述行業(yè)形成高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群；通過旁側(cè)效應(yīng)大大促進區(qū)域一體化，帶動沿線區(qū)域經(jīng)濟布局優(yōu)化調(diào)整。

因此，這一新型交通技術(shù)發(fā)展，一是優(yōu)化了綜合運輸體系技術(shù)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，適應(yīng)不同層次、多樣化的運輸服務(wù)需求，提高綜合運輸體系的配置效率和能力；二是有助于建立先進軌道交通產(chǎn)業(yè)，并快速擴散到傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，引領(lǐng)國民經(jīng)濟發(fā)展。德國在比較研究后指出，“（高速磁浮交通）會提高國家的創(chuàng)新能力，并對國內(nèi)外企業(yè)投資決策產(chǎn)生積極影響”。根據(jù)建設(shè)經(jīng)驗，高速軌道交通的投資與拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的比例約為1∶10①來源：《鐵路建設(shè)成拉動內(nèi)需絕對主力，投資與產(chǎn)業(yè)比1∶10》，中國發(fā)展門戶網(wǎng)，2009年1月24日。，磁浮交通亦將如此。因此，在期待較高的滬杭磁浮線項目建設(shè)中止實施之后，國家將磁浮技術(shù)納入戰(zhàn)略儲備技術(shù)范疇，持續(xù)支持研發(fā)，保障和促進其繼續(xù)積累和提升。

（四）國外磁浮交通技術(shù)及應(yīng)用的發(fā)展

德國政府于1991年宣布常導(dǎo)高速磁浮系統(tǒng)技術(shù)成熟。但由于各方面原因，其規(guī)劃的柏林-漢堡線、慕尼黑機場線項目均未實施。目前，其全長30km的高速磁浮試驗線拆除，企業(yè)界核心技術(shù)及隊伍有逐步消散之勢。

日本歷屆政府均全面支持磁浮交通技術(shù)研發(fā)。其超導(dǎo)高速磁浮技術(shù)2009年通過實用性評審，確定技術(shù)已經(jīng)成熟。2014年12月，高速磁浮中央新干線正式開工，全線長436km，最高行車速度505km/h，總投資約人民幣4800億元；其中東京-名古屋段擬于2027年開通，名古屋-大阪段擬于2045年完工。日本政府積極希望向世界各國推介，甚至準備向美國無償提供磁浮技術(shù)和建設(shè)貸款。同時，建成世界首條中低速磁浮線——愛知線，雙線全長9.2km，最高速度約100km/h，自2005年運營至今。

美國具有極大的高速軌道交通潛在需求，1998年制定《21世紀交通運輸衡平法》，決定建設(shè)386 km/h以上速度的商業(yè)運營線，已完成4個線路項目可行性研究和環(huán)境評價（相當于我國的初步設(shè)計）。由于其國內(nèi)外形勢變化，未能進一步推進實施。埃隆·馬斯克2013年提出超級高鐵“Hyperloop”，近幾年廣受關(guān)注。其設(shè)想是利用磁浮技術(shù)，將管道抽至低真空，實現(xiàn)1200 km/h速度，目前最高達到310km/h。

韓國于20世紀90年代初開始研發(fā)中低速磁浮列車技術(shù)。2016年2月，仁川機場中低速磁浮列車正式投入運行，韓國成為世界上第二個實現(xiàn)中低速磁浮交通商業(yè)化的國家。英國、瑞士、巴西、加拿大等國也曾或正在開展磁浮交通技術(shù)應(yīng)用探索。

進入21世紀后，國外（尤其是美國和日本）在磁浮交通技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)進行研發(fā)和應(yīng)用推進，與中國自2006年滬杭磁浮項目中止后沉寂10多年形成鮮明對比。

二、我國磁浮交通技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展

（一）按照時間軸的發(fā)展歷程

在我國磁浮交通技術(shù)30余年發(fā)展史上，近20年來的歷程可謂波瀾壯闊、周折起伏?？珊喴譃橐韵滤膫€階段。

1.第一階段：以中低速磁浮技術(shù)為主的前期探索，20世紀80年代-2000年

鐵道部科學(xué)研究院、國防科技大學(xué)、西南交通大學(xué)分別牽頭研制成功設(shè)計最高時速為100km/h的低速常導(dǎo)磁浮試驗車；西南交大研制成功世界上第一輛可載人的高溫超導(dǎo)磁浮試驗車；國防科技大學(xué)建成一段試驗線路。

2.第二階段：磁浮上海線建成投運與后續(xù)曲折發(fā)展，2000年-2008年

高速磁浮交通技術(shù)的發(fā)展，始于2000年磁浮上海線項目啟動，其正線全長約31公里，雙線上下行折返循環(huán)運行，最高運行速度430km/h，單向運行時間約7分20秒。自2002年12月31日單線試運行，保持安全、穩(wěn)定運行至今。建設(shè)調(diào)試期間，曾安全可控實現(xiàn)最高501km/h的試驗時速。國家組織的項目后評估認為，項目總體上基本達到預(yù)期示范運營目的。

磁浮上海線建設(shè)過程中，取得一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的科研與產(chǎn)業(yè)化成果，如掌握四個核心子系統(tǒng)之一的線路軌道子系統(tǒng)技術(shù)、建立工程施工成套技術(shù)及相關(guān)規(guī)范、研制開發(fā)部分關(guān)鍵材料與設(shè)備等。后基于高速磁浮重大科技專項，初步掌握系統(tǒng)集成與各子系統(tǒng)核心技術(shù)，研制成功部分關(guān)鍵設(shè)備或裝備，建成“三個一”高速磁浮交通技術(shù)研發(fā)平臺和集成試驗環(huán)境（包括一條1.5km試驗線、一列高速磁浮國產(chǎn)化樣車、一套牽引供電和運行控制系統(tǒng)）。

磁浮上海線成功建成運營及“十五”期間對高速磁浮交通系統(tǒng)適用性研究認為：高速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成熟；適宜在我國發(fā)展，且有較強的必要性和可能性；從長遠角度看，中國應(yīng)該發(fā)展高速磁浮交通系統(tǒng)；建議盡快規(guī)劃建設(shè)一條中等距離商業(yè)運營線（推薦無錫-上海-杭州線），借此推動發(fā)展建立我國的磁浮工業(yè)體系，以后再建設(shè)磁浮長大干線客運專線網(wǎng)。2006年2月，國務(wù)院常務(wù)會議同時批準京滬高速鐵路項目和滬杭磁浮項目立項。

滬杭磁浮項目至今未能正式開工建設(shè)；滬杭鐵路客運專線（即滬杭高鐵）于2009年2月開工并很快建成投入運營。滬杭高鐵最直接的影響是，占用了磁浮滬杭線原規(guī)劃預(yù)留工程線路的絕大部分通道，如重啟建設(shè)需重新論證與規(guī)劃。

3.第三階段：磁浮滬杭線的中止與中低速磁浮技術(shù)應(yīng)用的快速推進，2006年-2016年

高速磁浮滬杭線未能開工建設(shè)，原磁浮滬杭線項目工作重點轉(zhuǎn)入推進磁浮上海線的龍陽路站至虹橋樞紐段，即原磁浮滬杭線中聯(lián)結(jié)虹橋機場與浦東機場的線路段。由于各方面原因，該項目亦未能實施完成。

考慮作為先進交通戰(zhàn)略技術(shù)儲備，以及當時日本、馬來西亞-新加坡、巴西、美國等國家仍在積極推動高速磁浮應(yīng)用工程等外部環(huán)境，且德國工業(yè)界已基本放棄高速磁浮技術(shù)繼續(xù)研發(fā)，我國在“十一五”“十二五”國家科技支撐計劃中繼續(xù)支持開展面向工程化的系統(tǒng)和核心技術(shù)研究，特別是支持實現(xiàn)磁浮上海線核心系統(tǒng)整體備份、保障磁浮上海線持續(xù)運行和新工程項目技術(shù)準備。在國際上首次編制頒布了《高速磁浮交通建設(shè)標準》《高速磁浮交通車輛通用技術(shù)條件》等多項國家標準和行業(yè)標準，進一步鞏固了我國的領(lǐng)先地位。

在中低速磁浮交通技術(shù)方面，我國數(shù)十年來一直在開展研究與應(yīng)用推廣工作。2006年底，由國家磁浮中心與上海電氣集團聯(lián)合建設(shè)的上海中低速磁浮試驗線建成，組織研制的中低速磁浮列車完成超過10萬km試驗運行和全系統(tǒng)測試驗證。上海原考慮建設(shè)一條連接市中心到臨港地區(qū)的中低速磁浮線，但未能實施；2008年5月，北京控股集團與國防科技大學(xué)在唐山軌道客車有限責任公司內(nèi)建成中低速磁浮唐山試驗基地。中車大連公司和中鐵磁浮發(fā)展有限公司（徐州）研制的中低速磁浮列車運抵上海臨港試驗線成功完成系統(tǒng)測試和調(diào)試，基本達到工程運行技術(shù)要求。

2011年，國內(nèi)第一個中低速磁浮商業(yè)運營線項目北京磁浮線（S1線）開工建設(shè)，其后延宕，于2021年12月31日全線開通。該項目西段線路全長10.2km，設(shè)8座高架車站，設(shè)計最高速度100km/h。長沙磁浮工程2014年開工、2016年5月通車試運營，成為我國第一條投入商業(yè)運營的中低速磁浮線路，也是目前國際上最長的一條中低速磁浮運營線。該項目自長沙火車南站至黃花機場，全線18.55公里，雙線高架，設(shè)車站3座，磁浮列車采用3輛編組，設(shè)計最高速度100km/h。隨后國內(nèi)多個城市啟動了中低速磁浮項目可行性研究或探討。

4.第四階段：自2016年開始的“后磁浮滬杭線”階段

高速磁浮技術(shù)研發(fā)迎來新的發(fā)展時機，全速度譜系磁浮交通技術(shù)研究井噴式發(fā)展?！笆濉逼陂g，國家重點研發(fā)計劃“現(xiàn)代軌道交通專項”同時設(shè)立了時速600km/h高速磁浮技術(shù)與200km/h中速磁浮技術(shù)研發(fā)項目。

（1）低速磁浮交通

我國首條旅游觀光的磁浮線路鳳凰磁浮觀光快線于2022年5月1日在湖南省鳳凰縣開通運營，其線路全長9.121公里，設(shè)車站4座；由長沙黃花機場延伸至瀏陽的磁浮長瀏快線，已啟動建設(shè)前期工作。各地有多條新的應(yīng)用工程線開展了前期研究。

成都市新筑路橋機械股份有限公司選用另一種技術(shù)路線，引進德國內(nèi)嵌式磁浮技術(shù)，在成都建設(shè)了全長3.6km內(nèi)嵌式磁浮綜合試驗線，并于2022年6月30日實現(xiàn)120km/h速度穩(wěn)定運行。在大連，世界首輛“倒掛式”輕型吊軌磁浮列車——永磁暗軌磁懸浮技術(shù)驗證車于2005年5月下線。2022年8月9日，國內(nèi)首條永磁磁浮軌道交通工程試驗線——“紅軌”在江西贛州興國縣順利竣工。該試驗線由江西理工大學(xué)牽頭，與江西省興國縣人民政府聯(lián)合中鐵六院、中鐵工業(yè)等單位共同研制完成。該試驗線正線長約800米，均為鋼構(gòu)高架線；磁浮列車采用2輛編組，最高設(shè)計運行速度80km/h。

（2）中速磁浮交通

中速磁浮技術(shù)研發(fā)，有兩條技術(shù)路線齊頭并進。一條技術(shù)路線是提升基于短定子直線電機的低速磁浮系統(tǒng)的運行速度到中速。2017年6月，中車大連公司牽頭研制的試驗車在上海臨港試驗線試驗速度達121km/h，打破當時中低速磁浮列車運行速度世界紀錄。

另一條技術(shù)路線是調(diào)整基于長定子直線電機的高速磁浮系統(tǒng)配置，使之按照中速運行。中車株機廠在同時開展長定子和短定子磁浮技術(shù)研發(fā)。2020年4月，其低速磁浮列車在長沙磁浮線試驗速度突破160 km/h，創(chuàng)造了新的速度紀錄；2022年3月，其中速磁浮列車在上海同濟大學(xué)高速磁浮試驗線上完成相關(guān)動態(tài)試驗和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試。

（3）高速磁浮交通

相比輪軌技術(shù)，高速磁浮交通涉及的軟件和相關(guān)控制、機械、電子、材料等核心技術(shù)在高速軌道交通產(chǎn)業(yè)體系中更有挑戰(zhàn)性和代表性，其長產(chǎn)業(yè)鏈對國民經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)拉動作用較大，屬于戰(zhàn)略性技術(shù)。

600km/h高速磁浮工程化研究項目于2016年啟動，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的成套工程化系統(tǒng)2021年正式下線。該項目由中國中車股份有限公司、中車青島四方公司牽頭組建聯(lián)合體，集合參與“十五”以來研究的30多家高校、科研院所和企業(yè)組成“產(chǎn)學(xué)研用”核心研發(fā)團隊聯(lián)合攻關(guān)產(chǎn)業(yè)化與工程化研究。在獲得德國企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)移后，高效地集合與優(yōu)化配置技術(shù)、資金、人員和工業(yè)設(shè)計、制造各類資源，快速實現(xiàn)磁浮技術(shù)成果的消化吸收，完成全系統(tǒng)、全速度級、全工況綜合性能評估，標志著我國已基本掌握高速磁浮工程化能力，搭建了自主化產(chǎn)業(yè)鏈，具備開展高速線路試驗驗證的基礎(chǔ)。基于此，國內(nèi)部分省市開展了省級、城際高速磁浮交通線的預(yù)可行性分析。

（4）超高速磁浮交通技術(shù)

2022年4月，中國航天科工集團聯(lián)合中北大學(xué)在山西大同正式開工建設(shè)超高速低真空管道磁浮交通系統(tǒng)項目山西省實驗室暨大同（陽高）試驗線，已完成試驗基地和首期試驗線基礎(chǔ)建設(shè)、首段設(shè)備集成調(diào)試及全流程集成試驗。該試驗線瞄準4000km/h磁浮技術(shù)研發(fā)。同期，西南交通大學(xué)聯(lián)合中車公司等單位協(xié)同攻關(guān)，自主研發(fā)設(shè)計、制造，共同開展高溫超導(dǎo)磁浮交通工程化樣車和試驗線的工程化研究，2021年1月13日在成都正式啟用世界首條高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車及試驗線，其驗證段全長165米，預(yù)期運行速度目標值大于600km/h。

綜上所述，本階段磁浮技術(shù)創(chuàng)新研究的特點是高速穩(wěn)扎穩(wěn)打、低速繼續(xù)突破、超高速新探索、中速機遇凸顯，且同一個速度梯級有多種技術(shù)路徑和制式同步研究，呈現(xiàn)了“百花齊放”的盛況。各種速度的技術(shù)都有其應(yīng)用范圍，最終生命力留待市場選擇。

（二）基于知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略的裝備系統(tǒng)創(chuàng)新研發(fā)

以專利為代表的知識產(chǎn)權(quán)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的生命線。在我國進一步擴大和深化改革開放的新時期，更需要基于并善于運用國際知識產(chǎn)權(quán)規(guī)則開展科學(xué)技術(shù)研究和推進產(chǎn)業(yè)化。作為從零開始的整系統(tǒng)高端裝備創(chuàng)新研發(fā)，上海磁浮公司從磁浮上海線建設(shè)和“十五”期間的國產(chǎn)化研究，以及后續(xù)的關(guān)鍵技術(shù)和裝備研究開發(fā)，都以知識產(chǎn)權(quán)作為指引和保障，開展系統(tǒng)的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略管理，以此為重大工程建設(shè)、國產(chǎn)化創(chuàng)新和工程化研究導(dǎo)航和護航。國家磁浮中心與上海磁浮公司在“十五”研究中優(yōu)先啟動了知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略研究，全過程指導(dǎo)和支持技術(shù)創(chuàng)新工作。高速磁浮的發(fā)展歷程，是技術(shù)研發(fā)與知識產(chǎn)權(quán)管理融合的全過程。

創(chuàng)新研發(fā)需要多方面力量協(xié)同配合，特別是涉及高精尖技術(shù)的重大裝備系統(tǒng)更是如此。圖/中新社

國家磁浮中心組織的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略管理，大致經(jīng)歷了三個階段。第一階段是磁浮上海線建設(shè)初期，從一次被動的磁浮軌道專用材料的合作談判及專利訴訟中開啟知識產(chǎn)權(quán)工作。歷時近三年，最終在對方提出的訴訟中勝訴，提高了國內(nèi)研發(fā)人員的知識產(chǎn)權(quán)意識，并啟動知識產(chǎn)權(quán)工作規(guī)劃。

第二階段是結(jié)合“十五”高速磁浮重大科技專項，逐步開展系統(tǒng)的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略管理。建立較為完善的知識產(chǎn)權(quán)制度；跟蹤和了解國內(nèi)外有關(guān)常導(dǎo)高速磁浮技術(shù)的相關(guān)專利，及時掌握國際上相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，掌握競爭對手情況；建立磁浮系統(tǒng)技術(shù)標準；建立專業(yè)系統(tǒng)的專利數(shù)據(jù)和信息分析系統(tǒng)平臺，以最大程度地利用先進技術(shù)支持研發(fā)工作。

第三階段是主動布局，逐步掌握知識產(chǎn)權(quán)主動權(quán)。既開展知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略研究，也基于專利信息研究分析平臺開展專利技術(shù)分析，逐步在系統(tǒng)技術(shù)、部分關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備領(lǐng)域積累了有價值的研究成果，逐步攻克“卡脖子”的核心技術(shù)，并未雨綢繆，在國內(nèi)外同時開展專利布局，努力搶占知識產(chǎn)權(quán)高地。對前述經(jīng)歷過專利訴訟的材料技術(shù)繼續(xù)組織研究攻關(guān)，支持國內(nèi)企業(yè)成為當前國際上最大規(guī)模和最高技術(shù)水平的該種材料生產(chǎn)企業(yè)。這只是其中一個實例。通過積極主動的策略運用，逐步構(gòu)建了涵蓋整個高速磁浮系統(tǒng)技術(shù)的專利布局體系，可為后期磁浮工程和產(chǎn)業(yè)化提供保障。

（三）磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新績效

對高速磁浮而言，“十五”和“十一五”階段的研究實現(xiàn)了“從無到有”和“從有到優(yōu)”；隨后，“十二五”期間穩(wěn)固了磁浮上海線零部件國產(chǎn)化的技術(shù)能力，均為推進“十三五”600km/h高速磁浮工程化研發(fā)奠定了堅實基礎(chǔ)。其中，磁浮上海線和同濟大學(xué)高速磁浮試驗線建成，提供了從全系統(tǒng)測試到核心裝備工程化試驗的重要平臺，也是600km/h高速磁浮開展達速試驗及工程化驗證的最佳試驗設(shè)施。整體來說，自2000年以來的磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新，在國家給予的持續(xù)支持和引導(dǎo)下，全體參研單位齊心協(xié)力、開放融合、自立自強，實現(xiàn)了系列性創(chuàng)新突破，可以說是高端技術(shù)裝備系統(tǒng)創(chuàng)新的較好范例。

磁浮交通技術(shù)的研發(fā)，一開始就較好地考慮了體系性研發(fā)的總體思路和框架頂層設(shè)計。一是基于磁浮上海線示范運營，驗證常導(dǎo)高速磁浮交通系統(tǒng)的成熟度、可靠性、經(jīng)濟性、可施工性；二是同步籌建國家磁浮交通工程技術(shù)研究中心，定位為研發(fā)基地、試驗基地、產(chǎn)業(yè)化推廣基地和人才培養(yǎng)基地、對外合作和技術(shù)咨詢服務(wù)的窗口、國家磁浮交通技術(shù)標準化與設(shè)備檢測檢驗的國家委托執(zhí)行機構(gòu)，推廣其應(yīng)用并形成相應(yīng)規(guī)范標準，推進未來運用和發(fā)展；三是圍繞系統(tǒng)技術(shù)、經(jīng)濟、工程、產(chǎn)業(yè)、環(huán)境、安全、國土空間等組織開展高速磁浮交通在我國的適用性研究，為決策參考提供科學(xué)依據(jù)；四是結(jié)合磁浮上海線工程建設(shè)與研究，從甄選出的核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)和裝備入手，構(gòu)建磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)譜系，形成系統(tǒng)技術(shù)國產(chǎn)化研發(fā)的指導(dǎo)性框架；五是建設(shè)1：1足尺工程化系統(tǒng)實驗平臺，選址于同濟大學(xué)建設(shè)“三個一”綜合試驗基地，為將來開展系統(tǒng)測試與調(diào)試提供基礎(chǔ)環(huán)境條件。

做好這些整體性規(guī)劃的時間是2000年到2002年，新型舉國體制的提出是近十年之后，但彼時圍繞來自全國的企業(yè)集團、高校和科研院所參與的高速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)與工程化協(xié)同創(chuàng)新，以及多個承擔宏觀到具體職能的管理部門的統(tǒng)籌、支持和協(xié)調(diào)，已經(jīng)初步顯現(xiàn)了新型舉國體制整體框架和范式的雛形。

（四）發(fā)展和前瞻

當前我國已全面建成小康社會，正向全面建成社會主義現(xiàn)代強國的第二個百年奮斗目標邁進，人民群眾將會有更快、更安全、更舒適的多樣化出行需求。2002年在討論京滬高速磁浮通道時，國內(nèi)有專家提出，我國的綜合交通體系可以構(gòu)建由“飛機+高速磁浮+高鐵/鐵路+汽車”等組成的多層次、立體化、復(fù)合型交通模式。時隔近20年，2021年印發(fā)的《國家綜合立體交通網(wǎng)規(guī)劃綱要》提到：“研究推進超大城市間高速磁懸浮通道布局和試驗線路建設(shè)”，從技術(shù)上驗證和確立了之前專家們的思考：在民航和高鐵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，在主要城市間再復(fù)合一個高速磁浮骨干交通系統(tǒng)，是對客運綜合交通網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化與完善。這也是改善交通系統(tǒng)碳結(jié)構(gòu)、支持實現(xiàn)碳中和目標的一項積極措施。

磁浮上海線項目一開始就定位為“示范運營線”，在規(guī)劃設(shè)計時已經(jīng)考慮到遠期進一步推廣應(yīng)用的需求，其線路技術(shù)、牽引和運行控制技術(shù)等完全具備演示并拓展成為多站、多區(qū)間長大干線系統(tǒng)的全部功能，能夠演示長大線必須的分區(qū)交接和網(wǎng)絡(luò)化運營技術(shù)，有意識地設(shè)置了小半徑、大傾角、高爬坡、跨越并跟隨高速公路走線等考驗車輛功能的多種復(fù)雜場景；國內(nèi)20余年在高速磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)的積累，已經(jīng)為建設(shè)高速磁浮交通網(wǎng)絡(luò)奠定了較為扎實的技術(shù)標準、知識產(chǎn)權(quán)、系統(tǒng)設(shè)計、工程建設(shè)、裝備制造、運營組織與運行維護的系統(tǒng)化、規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化能力基礎(chǔ)。

三、新型舉國體制下關(guān)于技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)的思考

我國開展磁浮交通技術(shù)研究已經(jīng)30余年，但最主要的系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新、工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)成果集中在最近的20年。如同其他的重大裝備研究項目，磁浮交通技術(shù)研發(fā)及發(fā)展也經(jīng)歷了跌宕起伏的過程，呈現(xiàn)螺旋式上升的特征，整體上逐步走向成功。這個過程中有很多值得思考、總結(jié)和討論的經(jīng)驗，也是新型舉國體制在具體創(chuàng)新研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進程中不可避免的實際場景和可借鑒的典型案例。

（一）重大科技和工程研究需要厘清三組關(guān)系

毫無疑問，磁浮交通系統(tǒng)的創(chuàng)新研究主要屬于重大科技和工程問題，而不是基礎(chǔ)科學(xué)研究，需要厘清以下三組關(guān)系。

一是針對全系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新與關(guān)鍵技術(shù)突破的緩急問題。“卡脖子”的技術(shù)都是核心技術(shù)或關(guān)鍵技術(shù)，對高端裝備系統(tǒng)而言，關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)非常重要也非常緊迫，首先要做好體系性研發(fā)的頂層設(shè)計和全方位準備，理順整體規(guī)劃和技術(shù)路線，然后進行重點攻關(guān)、逐個突破。高速磁浮重大科技專項的成功組織，得益于一開始就較為完善的頂層設(shè)計和系統(tǒng)規(guī)劃；而同樣是在上海，作為國內(nèi)較早規(guī)劃的由龍陽路到臨港的中低速磁浮工程，因由上海市支持的重大科研項目未能實現(xiàn)全部攻關(guān)目標，工程項目實施最后無果而終，較為可惜。

二是系統(tǒng)集成與科研管理的區(qū)分與融合。針對裝備系統(tǒng)的創(chuàng)新研發(fā)本身就是一項系統(tǒng)工程，盡快掌握和具備全系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計能力即系統(tǒng)集成能力是關(guān)鍵，也代表整體能力和水平。重大專項需要按照系統(tǒng)工程的思維組織科研管理，但系統(tǒng)管理不是系統(tǒng)集成，二者在整個重大專項實施過程中既有區(qū)分，又需要緊密結(jié)合、共同作用。磁浮上海線建設(shè)時，外方完成全部可行性研究；在磁浮滬杭線建設(shè)前期，已轉(zhuǎn)變?yōu)橛芍蟹綘款^組織全部工程可行性研究，外方由系統(tǒng)集成商與總體設(shè)計單位，轉(zhuǎn)變成為零部件供貨商。這一上一下的變化，體現(xiàn)的是中方團隊在國家重大專項研究支持下技術(shù)能力和水平的全方位提升，特別是系統(tǒng)集成、系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計能力的提升。

三是創(chuàng)新研發(fā)、工程應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)培育應(yīng)聯(lián)動發(fā)展。三者實際上是不可硬性分割的閉環(huán)，在市場需求導(dǎo)向下，三者相輔相成，成為推動重大裝備研發(fā)與市場化的共同力量。即使在新型舉國體制下，市場需求也是需要考慮的首要前提條件，無論該需求是關(guān)于經(jīng)濟發(fā)展，還是針對國家安全等特殊領(lǐng)域。產(chǎn)業(yè)培育和發(fā)展是目標，創(chuàng)新研發(fā)是實現(xiàn)路徑，工程應(yīng)用是催化劑與檢驗尺。長沙磁浮工程較好地實現(xiàn)了這一點，基于湖南省較為雄厚的鐵路與軌道交通產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，以及既有的磁浮研究團隊的長期積累，通過以一條線拉動產(chǎn)業(yè)培育，進而提升和完善整個系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與制造水平，并進一步拓展至新項目和新線路的應(yīng)用。在此過程中，實現(xiàn)技術(shù)水平提升、產(chǎn)業(yè)培育發(fā)展以及創(chuàng)新研發(fā)的良性循環(huán)。

很重要的一點是，支持創(chuàng)新研發(fā)和工程化、產(chǎn)業(yè)化的綜合測試基地及試驗環(huán)境極其重要，其甚至不僅僅是加速器，而是起著孵化器的作用，對科技創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化的成功起到?jīng)Q定性作用。無論日本花費高代價建設(shè)作為高速磁浮中央新干線工程線路之一部分的山梨試驗線，還是美國Hyperloop在內(nèi)華達州建設(shè)的試驗線，以及國內(nèi)各高校、企業(yè)建設(shè)的幾條磁浮試驗線，包括大同的超高速磁浮試驗線、同濟大學(xué)的常導(dǎo)高速磁浮試驗基地和磁浮上海線、國防科大和中車唐山公司內(nèi)的低速磁浮試驗線、中車株機廠和中車青島四方公司內(nèi)的組裝線等，都是研發(fā)和設(shè)計、制造、集成調(diào)試、產(chǎn)品型式試驗和檢測，以及工程化系統(tǒng)綜合測試與試驗等必不可少的科研基礎(chǔ)設(shè)施。德國Emsland常導(dǎo)高速磁浮試驗場的拆除，標志著德國磁浮系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)先時代的終結(jié)。從這一點上看，由于各方面原因未能圓滿解決涉及科研資產(chǎn)、創(chuàng)新研發(fā)等需要的“部地協(xié)同”“校企協(xié)同”機制問題，導(dǎo)致上海臨港中低速磁浮綜合試驗基地被拆除。這是非常遺憾的。

（二）舉國體制與協(xié)同創(chuàng)新

舉國體制在國內(nèi)外都曾發(fā)揮重要作用。例如，我國“兩彈一星”時期的中央專委會、美國的國防先進研究計劃署（DARPA）等，在特定的歷史時期和階段都承擔過特定的任務(wù)和使命。

新型舉國體制的客觀環(huán)境和條件與過去實施舉國體制時有較大差異。例如，目標或宏觀激發(fā)閾值由保證國家安全為主轉(zhuǎn)向保障國家發(fā)展和安全；組織形式和模式從行政指令調(diào)度為主轉(zhuǎn)向以市場機制和行政組織相結(jié)合；宏觀科研創(chuàng)新背景已轉(zhuǎn)變成正處于“全球化”和“逆全球化”等百年未有之大變局的進程中，全球技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)協(xié)作格局亦正在重新斷裂、分割、并合與重組，并不斷演進；數(shù)字化時代的到來，提供了新的路徑選擇和新挑戰(zhàn)，等等。但舉國體制在特定條件下無疑是“集約式創(chuàng)新”，在當下和將來無疑仍然有實施的必要，只是需因事制宜、因地制宜、因時制宜。因此，最需要的是進一步取長補短，汲取舉國體制的優(yōu)點、優(yōu)勢和經(jīng)驗，在新時期進一步完善和發(fā)揚光大。

創(chuàng)新研發(fā)需要多方面力量協(xié)同配合，特別是涉及高精尖技術(shù)的重大裝備系統(tǒng)更是如此。但是在完全市場機制作用下，市場和資本的逐利本性和研發(fā)過程中所需要的奉獻性投入以及產(chǎn)出的不確定性和長期性，往往是有沖突的，并直接影響創(chuàng)新結(jié)果與績效。實施新型舉國體制的目標和最大貢獻，一是統(tǒng)一和集中決策，避免決策分散；二是強化協(xié)同、提升組織效率，避免各自為政、力量分散；三是統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)資源調(diào)配，確保目標實現(xiàn)，避免資源瓶頸或浪費。總體上說，就是集中力量辦大事。

協(xié)同創(chuàng)新或創(chuàng)新過程中的協(xié)同合作，不是靠行政指令能夠完成的，在創(chuàng)新研發(fā)的專業(yè)組織管理和行政指令調(diào)度之間，應(yīng)該有明確的界限，確保專業(yè)的人做專業(yè)的事。實施新型舉國體制，必然有特定的重大目標和特別的緊迫性，否則無需從舉國層面動員人力物力財力。更多的時候，需要重大科技專項能夠在各參研單位之間得到協(xié)調(diào)與平衡，形成外部的協(xié)同效應(yīng)、內(nèi)生的協(xié)同能力才是最重要的。磁浮重大專項研究過程中曾出現(xiàn)在沒有牽頭組織單位情況下，由科研主管部門直接組織整個創(chuàng)新研究工作的情況。最后，事實證明由一家較為權(quán)威的單位牽頭組織整個項目研究更好。這也體現(xiàn)了重大科研項目協(xié)同創(chuàng)新的必要性和牽頭單位的重要性。

（三）開放式創(chuàng)新與共享機制

當今是開放式創(chuàng)新的時代。經(jīng)過幾十年的全球化發(fā)展，經(jīng)濟、科技、人文、教育和人才的深度交流與合作，逐漸形成了一個世界性的開放式創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)平臺?？鐕髽I(yè)基于產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化所構(gòu)建的、在全球布局的從規(guī)劃、研發(fā)、設(shè)計到生產(chǎn)制造和售后服務(wù)的體系網(wǎng)絡(luò)，進一步強化了開放式創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)在各國之間的快速構(gòu)建，并逐步磨合形成較為完善的開放式創(chuàng)新體制機制與共同認可的規(guī)則。

重大科技項目需要開放式創(chuàng)新，更需要共享。開放式創(chuàng)新最終也必須面臨科研成果特別是知識產(chǎn)權(quán)成果如何共享與分擔的分配機制問題。這一點在重大科技項目或者創(chuàng)新研發(fā)中同樣存在。良好的成果共享與分配機制能夠進一步促進科研團隊與科研人員之間的合作與融合，提升創(chuàng)新的效率和效果，但如果激勵不善，則適得其反。在整個磁浮系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)的過程中，開放式研究創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)成果分配一直是各參研單位關(guān)注的熱點和焦點，也一直在不斷優(yōu)化完善。

（四）組織體系與創(chuàng)新活力

組織是項目管理成敗的決定性因素，科研創(chuàng)新也不例外。我國的核潛艇項目在初期啟動時，也是由于組織與決策管理問題，長期沒有實質(zhì)性進展，后來納入舉國體制內(nèi)實施才得以成功。重大科技項目的創(chuàng)新研究，由于存在不同技術(shù)路徑的結(jié)果不確定性和需要開展科技攻關(guān)的實質(zhì)性投入，開放、開明、靈活的項目組織與管理體系尤為重要，否則難以激發(fā)各項目團隊和參研人員的創(chuàng)新活力。在磁浮系統(tǒng)研發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，央企、地方國企、集體企業(yè)、民企、高校、科研院所等不同所有制和不同運行體制的創(chuàng)新研發(fā)主體在不同的組織體系中，創(chuàng)新活力存在一定的差異。這也可為其他重大科技項目提供參考和借鑒。

（五）自主創(chuàng)新與自主知識產(chǎn)權(quán)

知識產(chǎn)權(quán)已經(jīng)成為全球各國公認的規(guī)則。即使在百年未有之大變局的進程中，或面臨部分國家謀求技術(shù)脫鉤的情況下，知識產(chǎn)權(quán)也同樣重要和必不可少。知識產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)造、管理、保護和運用等各個環(huán)節(jié)，應(yīng)該完全融入自主創(chuàng)新研發(fā)的全過程。同時，也要從全系統(tǒng)研發(fā)的整體績效出發(fā)，做好知識產(chǎn)權(quán)的權(quán)益分配機制設(shè)計。磁浮系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)的成功，包括高速磁浮技術(shù)和中低速磁浮技術(shù)，都深深得益于研發(fā)前期知識產(chǎn)權(quán)工作前瞻性的整體工作規(guī)劃。

實際上，目前國內(nèi)企業(yè)，甚至部分大型企業(yè)集團的知識產(chǎn)權(quán)管理水平，還有待提升。不同所有制和規(guī)模的企業(yè)，知識產(chǎn)權(quán)管理水平和能力差異也較大。自主知識產(chǎn)權(quán)既是自主創(chuàng)新的目標，也是其保證。一方面，在緊密跟蹤全球最新專利技術(shù)的過程中，學(xué)習(xí)、吸收既有的技術(shù)思想和方案，可為創(chuàng)新研發(fā)提供非常好的借鑒和指導(dǎo)。另一方面，有效地規(guī)避研發(fā)和后期產(chǎn)業(yè)化過程中不必要的知識產(chǎn)權(quán)風(fēng)險，以及閉門造車所導(dǎo)致的無效研發(fā)投入，并有助于集中優(yōu)勢資源投入研發(fā)工作；同時，以構(gòu)建覆蓋全系統(tǒng)的專利技術(shù)體系為目標，也能夠有效指導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)的重點攻關(guān)。

在創(chuàng)新研發(fā)中，要處理好自主創(chuàng)新和自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)系。近年來，國家知識產(chǎn)權(quán)局取消了對專利在申請階段的費用資助，究其原因，是此前的專利資助政策直接降低了發(fā)明人的創(chuàng)新成本，同時與無價值專利申請量暴增有直接相關(guān)性，甚至有滋長惡意申請專利的部分效用。據(jù)2005年的一項測算，某市在知識產(chǎn)權(quán)的資助政策方面，一項發(fā)明專利所獲得的國家級、市級和區(qū)級資助費用，可以基本覆蓋近20年的專利申請成本，甚至還略有結(jié)余。而自主創(chuàng)新更重要的是取得能夠自我掌握、不受別人知識產(chǎn)權(quán)限制或控制的新技術(shù)、新裝備系統(tǒng)，在全球化的今天，應(yīng)該是基于擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的自主創(chuàng)新。因此，自主創(chuàng)新應(yīng)該是目的，自主知識產(chǎn)權(quán)是自主創(chuàng)新的前提和保證，自主創(chuàng)新不能閉門造車。但是，自主知識產(chǎn)權(quán)不能作為創(chuàng)新的目標，否則是舍本逐末。對自主創(chuàng)新來說，過程和結(jié)果都很重要，甚至同樣重要；對自主知識產(chǎn)權(quán)來說，需要的是結(jié)果，可以有過程，但如果沒有自主創(chuàng)新的基底支撐，則缺少實際的法律和市場價值。

本研究得到上海市多網(wǎng)多模式軌道交通協(xié)同創(chuàng)新中心支持，并得到吳祥明教授、陳小鴻教授指導(dǎo)和國內(nèi)部分磁浮專家、同事支持，一并致謝。