创新不止于发明:德国产学研体系四大金刚详解
2020-11-19 07:09:31
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来源:迈向2030

作者:热爱创新的老廖

题记:2020年度的诺贝尔奖再度有来自德国马普所的两位大神得奖,于是又一次引起学界对德国创新体系的兴趣:为什么德国在工业体系的创新成就不断,学术与工业的产学研结合的非常好?为了回答这个老是有人问的问题,我们把2年前写就的文章翻出来再版补充信息以略懂德国复杂的科研体系。

在世界经济论坛公布的《2018年度全球竞争力报告》中,德国在创新能力方面位居世界第一,超过美国及其他发达国家。人的创造力和周围环境影响对创新非常重要,德国对于新的想法秉承开放态度,对知识产权也有良好的保护制度。2018年德国研发投入达到创纪录的1050亿欧元,占国内生产总值比例为3.13%。其中,经济界研发投入为720亿欧元,同比增长近5%,政府和高校投入320亿欧元,增长近2%。从行业看,汽车业研发投入依然最多,达270亿欧元,制药、航空航天、电子和信息通讯等行业研发投入增长迅速。

自2006年来,德国通过跨部门的高科技战略在高科技战略的研究项目中诞生了许多新的研发成果,从节能的LED灯到可与人体共同生长的心脏瓣膜。高科技战略最初优先面向具有市场潜力的具体技术领域,2010年起则聚焦社会需求去支持未来解决方案及其实现。作为研究与创新战略的高科技战略聚焦大的挑战,包括数字化、健康、气候与能源、交通、安全、社会创新和劳动的未来。六大重点课题领域作为导向:数字经济与社会、可持续经济与能源、创新工作世界、健康生活、智能交通和民事安全。

德国拥有一套结构完整、分工明确、协调一致的科技创新体系:由德国政府部门承担立法、规划、管理监督等职能,由高等院校、国立和非营利性科研组织、企业研究机构共同承担科技研究和开发,由中介组织提供技术转移和与研究、创新相关的服务。德国创新是系统工程,涵盖未来5年、10年、甚至30年的技术研究, 技术上主要依赖3个主体:高校、研究所、企业;高校定位在科学技术研究,更多是面向未来,探知未知科学领域;研究所定位在应用技术研究,一方面将高校的科学研究成果嫁接到具体某个应用领域,从而形象展现技术可能的应用价值;同时面向企业承接具体的技术研究任务,一般采用“合同科研”模式,针对企业产品研发遇到的具体技术点,提供专业的技术研究服务;企业,主要是面向市场产品的创新,更强调技术风险可控、成本可接受、时间可预期,更多是各个应用技术的组装。

政府机构

德国基本法规定:“科技和经济以主观能动为主,国家干预为辅。”因此,德国政策决策与管理层由联邦与各州的议会及政府构成,负责制定、执行与教育、技术和创新相关的政策及实施细则,并负责创新外部环境的建设。其中,与科技创新密切相关的部门主要是联邦教育与研究部、联邦经济技术部。德国的工业基础没像美国那样遭到严重破坏,政府在保持就业率增长和提升生产能力的同时,还必需提高公民的实际收入水平。2016年,德国的制造业雇佣了22%的劳动者,对GDP的贡献是21%,而且工人的工资和福利待遇高出美国66%。底线是:德国的制造者对提高就业率和实际收入水平贡献巨大。德国深知创新必然引起生产力提高,这种提高应该是一种普遍的提高,而不是集中在高科技产业。因此,德国政府并不仅仅寻求形成新的产业,还致力于进行现有产业与新思想、新技术的融合,并且尽量在更大的范围进行协同和合作。

从这一点出发,几乎所有国家的创新都与政府推动直接相关,因此政府及其官员的产生方式就与科研推动的效率关联甚大。在很多直接任命官员的政府组成体系下,以关键绩效指标作为官员考核体系则是必然,与直接面对选民的多元衡量体系相比,科研要想超过经济发展与民生安全成为KPI中的一项或一部分都会非常艰难。反过来,一旦科研创新成为官员升迁考核体系的一部分,所谓民主国家再想翻盘超越的可能性也会被降低。

高等院校

德国高校在国家科研与创新体系中的地位举足轻重,是德国基础研究活动的大本营。根据德国联邦统计局2012-2013年度的最新数据显示,德国境内共有各类高校428家,其中综合性大学108家,高等师范学院6家,神学院17家,艺术类高校52家,高等专科学校(不含管理类)216家,管理类高等专科学校29家。德国大学科研约占国家研发投入的18%。大学科研的21%为技术工程,29%为自然科学,24%为医学,4%为农业科学,其余为人文科学和社会科学。400多所大学和高等专科学院形成了密集的发散状网络,为研发环境构筑起坚实的基础。它们能向德国各地源源不断地输送高素质的高校毕业生。宝贵的合作机会和高校基础研究与应用研究的潜力也能为私有经济所用,高校取得的研究成果得以快速转入工业界。科学家们能够顺利融入企业自有的研发团队中。此外,各研究机构还有更多实验设备可以使用。

如果只能用一点来总结德国大学对产学研结合最大的优势的话,就只能是:几乎所有最高等级的教授都有大企业研发部门任职甚至高管的经历,这对工业和学术的结合几乎是不能再好的正面影响。这个优点最大的好处是与钱无关,要知道在涉及如此艰难的科技创新中找到一条可以凑效但是与钱关系不大的措施是多么的鼓舞人心。

科研组织

在德国,非营利性科研组织属于官办性质的独立科研机构,是德国最重要的基础和前沿领域研究的科研力量,是国家长期战略性重点基础研究项目的主要承担者。德国总共有800多所由公共资金资助的研究机构。在高校之外,德国科研格局的中流砥柱主要由四大高校外科研组织组成。科学界和经济界的紧密结合,是德国研发环境的一大特点:其中最重要的是马克斯•普朗克学会(MPG,简称马普学会)、亥姆霍兹国家研究中心联合会(HGF)、弗劳恩霍夫应用研究促进协会(FhG)和莱布尼茨科学联合会(WGL)四大骨干国家科研机构。由于德国坚持“科学研究自由”的原则,提倡个人首创精神,因此,尽管这类研究机构的经费大部分来自德国联邦和州政府财政拨款,但法律上这类机构都独立于政府,以“责任有限公司”、“基金会”或“注册社会团体”形式出现,实行自主管理。据统计,在这些由国家资助的科研组织中的工作人员大约占联邦、州政府共同资助及联邦政府单独资助的科研人员总数的70%。

中国的企业家们当中有不少热爱创新的,他们在问及德国的很多优势时都会问一句这个是不是国有的。但是国有和国家出钱资助其实是完全不同的两个逻辑,出钱但是并不拥有,但又能不降低话语权和决策力,这对崇尚权力集中的管理者来讲是不可思议的。但事实上,德国的很多研究院们连公司都不是,一个连股东都没有的协会又怎么去谈论国有私有呢?

允许有法人如同公司一样运作的没有股东的协会在工业经济中扮演重要角色,而不是仅仅作为政治花瓶和企业背书存在,确实是德国在工业创新时很重要也与众不同的存在。而这四家全部以享有盛名的科学家命名的四大协会,自然就是本文要重点论述的对象。

仔细看德国4个著名研究机构的经费来源比例,其中弗劳恩霍夫(Fraunhofer-Gesellschaft)更多定位应用技术创新,面向未来0~5年的技术研发,所以科研经费1/3来自企业委托项目、1/3来自公共科研委托项目、1/3来自联邦和各州政府资金;而另一个极端,马普协会(Max-Planck-Gesellschaft)主要从事基础研究,主要定位在未来20~30年的技术研究,所以80%的科研经费都来自联邦和各州政府资金。通过控制各个研究机构的经费来源,就能确保业务与机构的定位保持一致,这其实是典型的目标引导优先的管理模式。

在国际比较中,受公共财政资助的非高校研究联合会显示了德国独有的特征。以应用技术为目标的研究机构,如:弗劳恩霍夫应用研究促进协会和莱布尼茨科学联合会,尤其使中小企业有机会分享高端科学研究成果。弗劳恩霍夫协会拥有80个研究所和2.45万名员工,每年投入科研的资金达21亿欧元,其中大部分资金来自与工业企业签订的研究合同,这是研究机构筹措资金的基础,也是获得世界羡慕和关注的主要原因。

创建于1948年的马克斯-普朗克学会(MPG)是高校外自然、生物和人文社科基础研究的最重要的中心。超过14 000名科研人员--其中国际学者占47%--在84家马克斯-普朗克研究所和研究机构工作,这些机构中还有一些设在荷兰、卢森堡、意大利、美国和巴西五国的六个地点。马普学会自创建以来已有18位研究人员获诺贝尔奖,自1970年来已将4000多项发明推向市场,每年有75项被登记为专利。马普协会,是一个主要从事基础研究的机构,它的经费绝大部分,95%都是来自于联邦政府和州政府的拨款,双方各承担50%。它在基础科学研究方面取得了许多重大成果。马普协会成立于1948年,最早可以追溯到1911年成立的Kaiser Wilhelm协会。自成立以来,出了33个诺贝尔奖;其中二战以后1948年恢复以来,出了18位诺贝尔奖。对于马普所而言,基础类创新和拿诺贝尔奖似乎是最主要的目标。

亥姆霍兹联合会在能源、地球与环境、健康、航空航天和交通、关键技术和材料六大研究领域进行尖端研究。亥姆霍兹的研究人员专注高度复杂系统的研究。该联合会有40000名雇员在18家独立的亥姆霍兹研究中心工作,其中仅德国航空航天中心(DLR)在德国就有20个研究分中心,是德国最大的研究组织。亥姆霍兹联合会主要利用大科学装置设施来进行战略性的研究,亥姆霍兹联合会的主要研究方向集中在:能源、地球与环境、生命科学、关键技术、物质结构以及交通与航天6个领域。

亥姆霍兹联合会,过去是一个非常松散的联合体;到2001年的时候,变成了一个具有法人地位的协会,后来出了三个诺贝尔奖。它的最大的特点是以项目为导向的拨款方式(POF)。改变了过去由政府对各个科研中心直接拨款的方式,改变为政府向亥姆霍兹联合会一家机构拨款。现在是,各研究中心要提出来5年科研计划,由亥姆霍兹联合会组织国内外专家进行评审。所以,亥姆霍兹联合会相当于科技部原下属的国家科技计划管理机构,又相当于亥姆霍兹联合会内部的科学基金委员会。亥姆霍兹总部主要是以五年科研计划评审的方式(POF - program oriented funding)管理的方式,由科研机构自身通过学术共同体的自我管理职能,以体现全系统的总体战略,通过内部机制和外评审专门的机制,以科学性、战略相关性、产出效益的优化等原则论证和平衡政府科研资金在体系内的分配。这对传统的固定编制、固定经费的体制形成了冲击,带来各科研中心的竞争与合作。

在亥姆霍兹当下第三轮(2014-2019)的项目计划中,共资助了六大研究领域的30个重点专题,或独立,或多中心联合承担。每个专题项目都是五年的经费周期。大型专题:涉及众多大型设备的“从物质到材料再到生活”(24亿欧元)和“癌症研究”(9.84亿欧元);中型专题项目:“可再生能源”(32.4亿欧元)和“海洋:从深海到大气”(2.54亿欧元);小型专题专题项目:“生物经济关键技术研究”(9900万欧元)和“科技、创新与社会”(6700万欧元)。总资金中的20%,可由各科研中心自主调配,用来开辟新的研究方向,或聘用科学家,建立新的科研单元。

四大骨干国家科研组织概览

德国的大型企业(雇员数> 500人)普遍设有研究部和开发部,分层次展开科研活动。作为资助方积极资助科学研究,建立研究所进行研究开发,和其他企业、科研机构或高校合作,立足于探索具有战略意义的科技;开发部负责利用现有知识与技术实现自主创新和新产品开发。

与之相比,德国中小企业的研发投入相对较少,每年约为80亿欧元,但德国各级政府和资助机构为它们提供了多种资助或联合研发项目,如德国联邦工业合作研究会(AiF)。中小企业与高校、科研机构的合作普遍且深入,有许多联合研究项目都涉及企业、研究机构和资助机构。

针对企业合作进行科研最多的,就是后面这两个科研单位了。

莱布尼茨科学联合会旗下有93个独立研究机构,涵盖的学科从自然科学、工程和环境科学到经济、空间和社会科学,直到人文科学。9900名研究人员所关注的重中之重是向政界、经济界和公众传播知识。莱布尼兹科学联合会主要从事自然科学、生命科学、人文社会学科领域的。主要从事以问题为导向基础研究和应用研究。总预算的70%由联邦政府和各州政府按1:1比例提供。

弗劳恩霍夫应用研究促进协会(Fraunhofer-Gesellschaft,以下简称弗劳恩霍夫协会)是联邦德国二战后,为加快经济重建和提高应用研究水平,帮助德国中小企业走出战后阴影、实现经济复苏,而支持创建的大型应用科研机构。协会最初是由103名德国产业界、科技界、政府界的人士于1949年在慕尼黑发起成立的公益协会,以德国历史上著名的科学家、发明家和企业家约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫(Joseph von Fraunhofer,1787-1826)命名,约瑟夫·弗劳恩霍夫是近代德国产学研的代表,他将研究成果转化成产品并开办了光学仪器工厂,生产发展又对继续研究提出新的要求,推动科学研究和实际应用紧密结合从而取得了巨大成功,成为现代应用研究的缔造者。以这位科学家的名字命名实际上是对协会定位的象征。

目前,弗劳恩霍夫协会在全球有80多个研究机构,在德国本土拥有67家研究所及其它独立研究机构,拥有2.3万余名科研人员和工程师,年度研究总经费超过20亿欧元,聚焦于微电子、生产制造、信息通信技术(ICT)、材料与零部件、生命科学、表面与光电子、国防安全等七大领域,是德国乃至欧洲地区最大的应用科研机构。2016汤森路透最新发布了全球最具创新力政府研究机构25强榜单。法国原子能与可替代能源委员会、德国弗劳恩霍夫协会和日本科学技术振兴机构在该榜单上名列三甲。中国科学院作为中国大陆入榜的政府研究机构,名列该榜单第16位;中国台湾地区的中央研究院位居该榜单第22位。

总的来看,弗劳恩霍夫协会的历史使命可以归结为以下三点:进行出色的研究、科研成果产业化应用和培养高水平的研究人员。同时,作为接受政府资助的研究机构,弗劳恩霍夫协会也承担了其所处的社会政治框架大背景中的许多社会责任。此外,制造业全球化趋势还要求弗劳恩霍夫协会在三方面不断实现突破:一是提高组织运行效率,以适应技术的快速发展和越来越短的创新周期;二是提升创新研发能力,以适应研究和创新日益增长的复杂性和多学科特性;承担全球网络化的需求,保证合同研究面向客户的透明性。

很多人都会对弗劳恩霍夫协会充满学习的兴趣,但实际上很少有人能真正理解弗劳恩霍夫协会最重要的使命:培养高水平的研究人员。很少有人意识到,其实人或者说人的培养,才是科研创新是否成败的关键。

从法律地位和机构性质上来看,协会是“民办、公助”的非营利科研机构。“民办”是指协会不隶属于任何一个政府部门,突出了其在法律地位上的独立性及非营利,独立性有效保证了协会在许多条件下拥有较大的决策自主权,而非营利性则帮助其有效找准了自身在国家创新链中的位置,既不会满足于为学术而学术,也不会因为过度介入市场而迷失方向;“公助”是指政府部门提供其基本的运行经费以及学会下属的各个研究所通过竞争取得政府的科研项目。

在具体管理模式上,弗劳恩霍夫协会具有非常浓厚的现代企业化管理色彩,实行非中心化的管理模式。在德国本土的各研究所均设立于全国各地高校之中,研究所在业务开展、科研经费使用、人员雇佣等方面享有较大自主权。协会科研人员主要来源于大学教授和在校学生。科研人员实行固定岗和流动岗相结合的人员管理方式,只有在研究所连续工作10年以上的专业人员才可能得到固定岗的职位,其余大多数科研人员都是合同制员工,一般签订3~5年定期合同。

在绩效考核评估体系上,协会拥有一套独特的绩效评估体系,基本方法是同行专家评议,协会每五年会组织专门力量对各研究所进行一次综合评估,考核工作主要由位于外部独立的委员会负责,且一半比例以上的专家是国外专家,在绩效考核评估中可以很好地体现公正性,协会绩效考核体系中将发表科技论文的数量及质量只作为参考,其主要评价的是项目承担情况、经费利用效率,特别是科技成果的商业化应用,考核结果作为日后制定战略规划、分配有限资源、考核院长和成员激励的重要根据。

弗劳恩霍夫协会经常获得国内很多领导的亲睐,其主要被关注的成功模式是:

(一)多元化的研发经费来源及配置机制

协会研发经费由“竞争性资金”和“非竞争性资金”两类构成,其中“竞争性资金”主要来自公共部门的招标课题(约占30%~40%)以及与企业签订的研发合同收入(约占30%~40%)等,用于开展面向市场的研究,约占总经费投入的70%~75%;“非竞争性资金”主要包括德国联邦及各州政府以机构资金的形式赞助,用于支持前瞻性研究,约占总经费投入的30%。为了提高“非竞争性资金”使用效率,弗劳恩霍夫协会在财务制度上进行了大胆的改革,并形成了广为认可的“弗劳恩霍夫财务模式”。按照这一模式,协会将政府下拨事业基金的一少部分无条件分配给各研究所,用于保证研究所进行前瞻性、基础性的研究,而其余大部分则与研究所上年的合同科研收入挂钩,按比例分配。

(二)高度聚焦的应用导向型研究

弗劳恩霍夫协会在创立之初就将自身定位于技术商业化应用,这一战略始终贯穿于协会发展的始终。弗劳恩霍夫协会聚焦于支撑产业发展的共性技术研发,在国家创新链条中处于基础研究、与产品直接相关的技术开发工作两者之间,努力成为连接两者的关键环节,使政府、企业双方都愿意为其提供支持,协会的工作团队、管理层、各资助机构、客户群体都十分清楚弗劳恩霍夫协会的目标。在理想情况下,弗劳恩霍夫学协会与德国另外三大科研机构(马普协会、亥姆霍兹联合会、莱布尼茨协会)肩负不同使命,通过协调互补相互配合,形成德国研究开发的整体力量。

(三)高效便捷的“合同科研”模式

协会各研究所主要采取“合同科研”的方式向企业及相关机构提供科研服务。企业就具体的技术改进、产品开发或者生产管理的需求委托研究所开展有针对性的研究开发,并支付研发费用,研发完成后成果转交给委托方。实践证明,“合同科研”模式是帮助知识转化成为生产力的捷径,通过“合同科研”的方式,客户享有弗劳恩霍夫协会各研究所雄厚的研发科技积累和高水平的科研服务,通过各研究所之间的跨学科交叉合作,各企业可较快地得到为其“量身定做”的解决方案和科研成果。客户享有弗劳恩霍夫协会各研究所的研发科技积累和高水平的科研队伍的服务,通过研究所的多学科合作,可直接、迅速的得到为其“量身订做”的解决方案和科研成果。

(四)持续发展的技术转移机制

弗劳恩霍夫协会技术转移主要有以下五个途径:合同科研、衍生孵化公司、许可证、掌握技术的人才流动、“创新集群”。其中,由技术人才流动所带来的技术转移机制影响较为广泛,协会每年有15~25%的人员会携带技术进入企业开展工作交流。通过上述方式,弗劳恩霍夫协会成功将技术诀窍转移到了企业手中,提交的不再是简单的一份研究报告、一张设计图纸,而是将充分培训、锻炼过的研究人员融入企业的创新团队中去。“创新集群”作为弗劳恩霍夫协会技术转移的另一种特色鲜明的方式,可将代表价值链集群所有环节的不同公司组合在一起,开发共同标准和系统解决方案。其他地方的各协会提出预算和时间线,各个集群之间更多的是信息交流和共享,而非竞争关系。

弗劳恩霍夫学会的研究所之间通常是分工合作的方式,为企业提供更强健和全面的解决方案,各学科和领域之间的互相依存要求研究所之间协同合作。同时,为适应当今经济和社会飞速发展对工艺技术的需求,弗劳恩霍夫协会将其研究所组成了若干科研联合组,通过联合组内相关研究所、学科、题目的密切合作。此外,弗劳恩霍夫还经常以自身的号召力主导创新聚集区,整合局部地区关键企业、技术、高校等机构,针对某个核心技术进行研发和推广,这是一种行之有效的协同机构创新实例。

(五)健全的知识产权保护力度

弗劳恩霍夫协会认为“知识就是未来”,保护发展过程中所形成的知识产权、发明和专利就是保护协会未来的核心竞争力。在机械制造、信息与通信技术(ICT)、新能源新材料等诸多制造业领域,德国弗劳恩霍夫协会均积累了相当丰富的专利,并成功地应用和推广这些专利技术,在“德国制造”的品牌塑造中发挥了不可磨灭的重要作用。不仅如此,为了保障德国“工业4.0”战略的实施,保持德国制造业创新在全球的领先地位,弗劳恩霍夫协会承担了“工业4.0”体系中难度系数高、研发任务重的数据保护和网络安全工作。此外,弗劳恩霍夫协会不遗余力地推动中小企业制造业创新,致力于通过“合同科研”等形式,使中小企业客户能够充分享受其包括知识产权在内的各类科技创新资源,从而获得高水平科研队伍提供的服务。

(六)开放包容的发展理念

为保持弗劳恩霍夫协会在全球范围内的竞争力和影响力,弗劳恩霍夫协会高度重视国际交流与合作。许多年以前,弗劳恩霍夫协会已经在全球主要经济体内设立了交流合作窗口。截至目前,弗劳恩霍夫协会已经设立了欧洲联络办公室,在美国有6个弗劳恩霍夫协会研究中心,此外,协会还在日本、中国、印尼、韩国、俄罗斯和阿联酋等多个国家和地区分别设立了代表处。通过开展国际交流与合作,弗劳恩霍夫协会帮助当地研究中心的科技和工程知识水平实现了有效提升,并发掘了新的创新潜力,为在德国的弗劳恩霍夫协会和它的合作伙伴提供了新的机遇和市场,同时,通过全球化布局,为科研人员拓展科学技术知识、体验不同的管理风格、运营文化提供了更多的发展机遇。

但同时又重视学会及各研究所的战略计划制定与评价工作。弗朗霍夫协会对研究所的评价每年一次,评价由研究所从外部聘请的学术委员会承担。来自学术界与产业界的专家各占一半,每个研究所学术委员会专家人数约10人,50%的专家来自国外;专家由研究所聘请,并且一般为终生聘任。评价的程序包括阅读研究所状态报告与到研究所实地考察两个部分,实地考察的评价时间也是2-3天。弗朗霍夫学会对研究所的评价主要考察研究所的科技竞争力以及完成战略计划的情况,特别关注的评价指标包括研究所获得的年度总经费中外争经费是否达到70%的比例、在外争经费中从企业获得项目经费的数量以及从欧盟获得经费的数量、专利数量、客户满意度、提供的技术与成果情况以及人员状况等。出版物一般不作为考察指标。专家撰写的评价报告主要用于指导研究所的发展,同时提供给学会主席,但总部一般不将评价结果用于研究所的资源配置等方面,这与其经费来源主要为外争项目有关。弗朗霍夫学会对研究所的评价每年一次。弗劳恩霍夫还经常以自身的号召力主导创新聚集区,整合局部地区关键企业、技术、高校等机构,针对某个核心技术进行研发和推广,这是一种行之有效的协同机构创新实例。

(七)全面系统的人才培养机制

弗劳恩霍夫协会在研究人员的管理和使用上有着较为灵活高效的机制,协会科研人才队伍呈现出“多元化”和“年轻化”的特点。协会旗下的研究机构多设在大学内部,与大学的合作密切,研究机构领导中50%以上为教授,既熟悉学术动态,又能理解并满足产业界的研究需求,工作人员中约40%为大学高年级学生。同时,协会科研人才队伍还呈现出“流动性”和“项目化”的特点,大学的技术实力和基础研究优势通过协会独特的人才创新模式而转换到了协会的研究机构中。协会实行的流动岗和固定岗相结合的用人制度,为科研队伍保持高效竞争力、新人辈出,有序流动提供了制度基础。

在弗劳恩霍夫研究所的科研团队中,既有核心的资深科研人员,也有具有一定流动性的合同制研发人员,这部分人员占到了约60%的比例。正是因为弗劳恩霍夫面向企业合作的特性,常常会要求人员常驻企业内部开发项目,这种人才共享机制本质上保障了创新人才的培养和转移,而产学研的本质上就是创新科研人才的培养和转化。此外,担任弗劳恩霍夫研究所所长以及主要负责人通常都是合作高校中的全职教席教授(Lehrstuhl),这一方面保障了研究所的人才供给,另一方面也为大学的基础科研提供了一个直接面向客户的实践平台。

培养人才注重通过实践实习提升学生的综合素质,全方位提高学生的社会竞争力,竭尽全力营造一个最有利于学生思索、实践和创新的学术氛围。90%左右的理工科研究生都是在企业界实习时完成学位论文的。这使学生得以大量接触一线,从实践中挖掘选题展开研究。事实上,很多学生的课题都会带动企业创新,有的还会申请到专利。硕博士生成为企业与大学开展协同创新的联系纽带,以此带动大学和企业间的沟通与交流,实现产学研的相结合。另一方面,在职业教育领域,德国实行“双轨制”,即由教育机构和企业联合展开职业教育。学校负责传授理论知识,企业为学生安排一线实习和培训,时长为3年或3年半。政府对数百个职业制定毕业考核标准,以确保教学和人才质量的评判水平。利用学校和企业的各自条件和优势,强化理论与实践相结合,培养既具有专业理论知识又具有专业技术和技能的高素质技术人才。

这使得大规模的研究所、大学、企业之间交叉协作成为可能,2016年由协会发起的面向工业大数据的旗舰项目:工业数据空间,即是由十二个协会旗下研究所共同来承担研发任务,目的在于凝聚各方的研发力量解决工业4.0的数据共享的重大难题,比如位于慕尼黑的弗劳恩霍夫应用集成信息安全研究所(AISEC)负责提供工业4.0跨领域数据可信任共享和信息安全、北莱因圣奥古斯汀郡的智能分析和信息系统研究所(IAIS)则负责智能大数据分析的课题研究等。科研创新的核心在于培养有竞争力的人才,弗劳恩霍夫协会在这方面也有其特殊的模式。为培养应用研究领域后备军,弗劳恩霍夫在MINT(数学、信息技术、自然科学和技术,类似于美国的STEM)教育链层面设立了诸多核心项目,从最初幼儿园年龄的“创新儿童竞赛”开始,经历小学、少年直至大学阶段,大学生可以在“加入”、“转速”和“联网”三个模块中选择,逐步进入更高学期。自2006年以来已经有2400个青少年参加了“弗劳恩霍夫人才学校”,“人才起飞”项目也迎来了第800名大学生。此外,弗劳恩霍夫智能分析和信息系统研究所还通过Roberta计划培养人才,2016年与谷歌展开合作,在全德国范围内启动“MINT编码计划”,将免费编程平台“Open Roberta”设置在德国学校和提供数字能力的学习地点。

(八)重视与中小企业合作

弗劳恩霍夫协会和中小企业的合作表现在以下几个层面:

提供技术信息和咨询服务,特别是设立咨询处、信息中心和示范工程;

技术和趋势分析;

签订研发合同前的可行性报告;

落实相关政策标准;

开发和改进新技术、新工艺,直至市场成熟。

德国政府还专门制定政策,鼓励弗劳恩霍夫协会走向企业运营的创新行为。一是弗劳恩霍夫协会的技术发明人,可以无偿使用发明创办企业,将科研成果商业化。二是弗劳恩霍夫协会所用资金对创新型企业入股,一般占总股份的25%,扶持2-5年,如果企业开发创新产品获得成果则转股退出。三是弗劳恩霍夫协会给聘为研究员的技术发明人发一年的工资,第二年技术发明人不再具有研究员身份而在公司领工资。

中小企业的深度加入会使得科研创新更容易落地,资金和人才流动也更为充盈。但是对于很多号称要玩生态的大企业来讲,要容许并且推动这一点并不容易,甚至于很多人更是情愿站到这一点的对立面。

弗劳恩霍夫协会的经验学习

毫无疑问,弗劳恩霍夫是很多国内研究机构和企业最梦想成为的应用型研发的典范。

德国工业在国际市场上一直以来保持着较高的创新能力,这得益于德国推崇的机构创新原则,其中“弗劳恩霍夫模式”是一种特殊的、面向具体的应用和成果的企业创新模式,它的科研使命在于为市场提供具有相当产品成熟度的科研创新服务,使得科技成果能够迅速的转化为市场成熟产品,在德国有着“科技搬运工”之称。这一模式获得很多国家尤其是中国的青睐,希望能够以非常迅捷有效的方式学习甚至超越,对此我们需要做如下深度解析和揭秘。

  • 弗劳恩霍夫模式 其实只是冰山上露出的一角,要学习的都在水下

很多企业和领导来德国参观以后都会觉得德国的很多公司和机构平淡无奇,并没有感觉到很厉害。其实这不是一种错觉,这是事实。让人产生谬误的原因是:越是复杂的事物,越无法使用建立在事实基础上的直觉去判断,而应该是用常识和逻辑凭借经验去获得最接近正确的结果。

弗劳恩霍夫模式其实并不存在,真正存在的是我们在前面连篇累牍不厌其烦的介绍的整个德国从职业教育到顶尖科研的完善体系,政府、教授、学生、企业家、学徒甚至手工业者每一个人都牵涉其中,以有机分层的方式妥善协同运转,这才是不断迭代从基础科研走向技术创新的根本。

因此,如果只学其中一环,就像人去学习非洲大草原上的狮子捕猎一样,第一步就会受困于无法拥有尖利的牙齿。

但是如果一定要列举弗劳恩霍夫这样的研究所值得借鉴的地方,排在第一条的,必须是它准确的找到了自己和大学、企业、其他研究机构的合理位置,也就是非常精准的定位,充分承当了一个机器里那关键的一个齿轮的作用,并且能够确保高效。在多数时候,这样的定位甚至还包括地理位置。

2015年,弗劳恩霍夫开始推行能力中心,并成立三家示范能力中心,分别是可持续发展能力中心、电子系统能力中心和微纳电子功能集成能力中心。而在2016年,则启动了另外12家能力中心的建设,包括光子学中心、移动性系统中心、模拟与软件创新中心、智能生产中心等。与美国科技创新集中在硅谷和各大高校类似,能力中心的选择也倾向于具有产业优势的地区。例如,卡尔蔡司所在地的耶拿被誉为“光之城”,光子学中心选址于此就是利用其区域产业优势,在光子学领域实现信息通讯技术、生产、汽车、航空航天、安全与防御的跨行业合作,加强耶拿大学、应用光学和精密机械研究所和产业界的合作,聚焦光纤激光器、高精度动态光学传感技术以及未来的投影与成像系统。

通过这些能力中心,弗劳恩霍夫将实现其研究优势的可持续发展,将高校与高校外研究工作有效结合,为参与研究、教学、培训、职业规划和后继人才培养、基础设施、创新和技术转让的各类合作伙伴提供可行的路线图。能力中心可以在经济各个层面对研究成果进行优化分析,创业企业和中小企业可以从研发中受益。

从具体功能来看,弗劳恩霍夫的能力中心类似美国一些政府部门的技术转让中心,但并不限于转让,还支持中小企业创新,帮助其建立学徒、培训联系,与科学、经济和政界相关参与者制定共同的路线图。例如在柏林的数字化联网能力中心,就是为跨行业的系统研究和跨区域企业提供泛学科平台,加快企业数字化生产,实现工业4.0。

不急于跟着政府和大企业的方向去做科研,应该是弗劳恩霍夫最不同于其他研究机构的地方,而这本来不一定会成为优势,直到中小企业更能以自己并不出众的动手型人才帮助教授博士们对理论算法修正为真实运转的产品才可以被确定下来。从理论推导到技术开发,再到产品落地,直至最后解决方案的实施,实际上人类的科研不过是不断重演这一过程而已。对于真正的创新而言,资本、人才甚至于模式和耐心都不一定是最重要的,最重要的是这样一个完善的系统水滴石穿,所有人和环节的行动已经从刻意控制走向默契。德国能更好地将发明成果转化到产业中,并将其推广至所有企业部门。许多德国创新性技术将新的思想或功能加入到老产品或旧工艺中,或者把陈旧落后产业与生机勃勃的新产业重新组合。且看一款新型宝马汽车承载了多少信息和通信技术创新,又有多少德国最佳的软件程序应用于奔驰汽车。相反,美国中国没有通过新技术和创新使老工业复苏,而是任其消亡。一名计算机科学专业的美国博士生从未想过要进入汽车行业工作,因此也不可能涉及与制造业相关的领域。而在德国,这样的选择几乎不用思考。德国的劳动者经常接受培训,使他们能以最多样化和创新的方式利用技术革新的成果,从而能提供消费者甘愿以更高价格购买的产品和服务。如果你要对厨房或车库进行装修,要在预算范围内购买最好的产品,那么,这些德国产品诸如米勒、博世、宝马和奥迪会占据多大的空间呢?

把更多的人involve卷入到创新的过程中,本身就是对创新最大的支持,因为他们一旦作为贡献者具备了这样的意识,在作为消费者的时候会更加的卖力。德国积极地协调这些因素,形成了良性循环。德国创新的目的是增强工人的技能和提高他们的生产力;而美国所关注的则是那些能减少甚至能摆脱掉工人的技术。德国的创新在工人的教育程度范围内持续提供良好的就业机会;而美国的创新最多也只不过是在亚马逊的配送中心或是苹果专卖店增加几个就业岗位。美国人需要认识到创新的目的不是提供广受追捧的网络服务,而是保持生产力和就业增长,从而保证实际收入提高。我们需要新的政策,允许创新发展壮大,通过美国工人在美国的土壤里生根发芽。先进的发明如何从实验室进入市场,在这方面我们需要有转变。这一转变需要通过公共-私人研究所协助完成,类似弗劳恩霍夫中心在德国所发挥的作用。我们需要认清技能培训是终身的事业,教育程度不同的工人都应该学习如何使用新技术提高生产力。

换句话说,创新并不止于发明。

  • 比如何获取研究经费更重要的,是管好经费并且给所有人信任

相较于中国,德国企业普遍的创新能力较强,接受新技术的能力以及后续开发的能力也比较强。但尽管如此,从大学、基础研究成果到实际最终的应用之间还是有空档,弗劳恩霍夫所提供的应用研究恰好起到了桥梁作用,显著缩减了基础研究与应用之间的距离。“弗劳恩霍夫的独特定位就是做应用研究。这个研究并不没有好坏之分。它所强调的是,弗劳恩霍夫的科研成果要迅速转化成应用或产品。”

这种桥梁作用的定位,从其研究经费的来源就可见一斑。弗劳恩霍夫年经费超过20亿欧元,主要来自于三个方面:大约三分之一依靠政府拨款,三分之一依靠政府(竞争性)科研项目,另外三分之一为企业委托项目。其中,由企业等客户直接出资委托,进行先进的、量身定制的应用研发,这是弗劳恩霍夫存在和发展的核心和决定性任务。这三分之二的经费能否获得,取决于弗劳恩霍夫的科研能力。“德国政府只有在认可弗劳恩霍夫的贡献度的前提下,才会无偿提供其三分之一的基本经费支持,另外三分之一经费则需要弗劳恩霍夫各研究所通过公开竞争性的方法获得。”

具体到每个研究所,弗劳恩霍夫总部会通过一定的机制向它们分配研究经费。这些经费由四部分组成:第一部分是政府每年拨付的基础经费,每一个研究所都会分配到同样数目。第二部分是与上一年该所的营收情况挂钩,主要目的是奖勤罚懒,上一年做得越好,下一年的经费额越高。第三部分是和上一年企业委托收入部分挂钩。但这并非毫无限制,各研究所要保持一个合理的比例。维持在这一比例,该所的经费才会更高,一旦少于或超过这个比例,分配的资金则会相应减少。第四部分是和上一年承担的欧盟项目收入挂钩。通过这种分配机制,总部引导着各研究所健康稳妥地发展,确保公助、公益、非盈利性质。

与单纯的经费管理相对应,管好钱的另一个重要的标准是是否物有所值。对研究成果的考核几乎会断送很多创新者的前途,但对于弗劳恩霍夫来说,由于明确的应用研究定位,弗劳恩霍夫非常注重对客户需求的满足。因此,绩效评价的硬指标只有一条,就是从企业获得的横向委托项目收入。太少了不行,比例太高也不行。比例合适,数量足够这才是最好的。

MP3技术就是最好的例子。MP3技术由弗劳恩霍夫集成电路研究所(IIS)发明及标准化的音频技术,起源于一个联合国远程教育的项目,用于实现通过电话线传输教学声音。该技术成果正好赶上了互联网应用浪潮,在广泛的市场应用和不断开发完善过程中,它成为了家喻户晓的技术。作为自有专利,IIS的这一技术得到了有效保护,使其后续技术研发成为可能。目前,该所技术能力已经发展至音频对白增强(Dialogue Enhancement)、自适应流媒体标准MPEG DASH等众多业内领先水平。

弗劳恩霍夫的创新想法,主要来自于三个渠道:一是各个研究所内部的创新流程,这会筛选出一批优秀的项目;二是通过与客户合作,了解客户对行业未来趋势的看法,同时客户有什么好的想法,会为我所用,进而帮助客户把这些想法变为现实;第三则是与高校等学术研究机构合作挖掘创新项目。

“在创新性项目当中,我们旨在拓展科学的疆界,在已有的技术能力之上更进一步。但是在这个过程中,技术风险自然是比较高的,有的时候项目的扩展也并不一定能切合市场需求。一方面我们希望创新项目的数量不搞得太大,第二个是会密切追踪项目的进展,如果进展不尽如人意,我们会及时调整项目的工作。”创新项目的风险管控以及项目管理,不同于成熟技术的研究和商业性技术的开发。因此,有30%的预算是来自于政府拨款,这些资金可以用来支持那些前沿性、风险较大,甚至风险大到企业不愿意承担的项目之上。这也是研究机构接受政府拨款的原因之一。创新风险是整个创新系统当中的一部分,在失败成本并不是太大的时候,他们也会选择冒险。”

在项目支持中,弗劳恩霍夫还有一种独特的方式,那就是支持自己研究团队的年轻人创立衍生公司,对所开发的技术进行市场化。比如,太阳能所研究的聚光太阳能电池就成功设立了公司。建立衍生公司需要遵循两大原则:1、首要前提是研究所对于该技术还没有找到专利伙伴,也就是说,有企业买单的技术研究是不会单独成立公司的;2、成立公司后该项研究即与弗劳恩霍夫脱钩。通常,弗劳恩霍夫会以技术入股的方式在公司成立初期给予支持,但这只体现在衍生企业的早期发展中,他们可以免费使用弗劳恩霍夫的某项技术,到了一定期限后,弗劳恩霍夫的研究所就要全部退出,不再允许继续在公司内持股。这种创新支持方式,可谓多赢。第一,项目可以灵活成长为成熟的技术公司和市场应用;第二,科研人员可以进一步在研究所与实际市场中得到锻炼和培养;第三,弗劳恩霍夫赢得了更多的技术转移需求和专利许可需求,这些资金将反哺各项研究。

此外,弗劳恩霍夫还会建立主导创新集群,促进研究机构所在地区针对特定、关键技术的研发和推广。创新集群参与者包括当地高校、研究机构及知名企业。这种科研和应用推广活动,是德国意义上的产学研结合。

  • 人是创新的关键,弗劳恩霍夫不培养人,但拥有锻炼人的体系

在弗劳恩霍夫研究团队当中,有一些人属于核心团队,会长期就职。另外60%的人员是拥有具体期限的合同制人员,比如五年期限。‘灵活搭配’是弗劳恩霍夫基本的人力资源政策。” 阿尔贝特·霍伊贝格尔说,弗劳恩霍夫希望不同的研究人员之间能够相互交流,相互借鉴,因此,团队中既有经验丰富的资深研究人员,也有刚刚走出校门的青年才俊。

长期固定的资深核心研究人员,能够把弗劳恩霍夫的优秀技术、研发能力和专业诀窍传承下来。而另外60%的人员,则是相对可流动的新鲜血液。他们在合同期内并不依附于某一个具体项目,即使没有项目,他们还是全职为弗劳恩霍夫工作。这样,雇佣双方都能对对方有很大的把握和约束,既保证了应用研究工作的质量和持续性,也保证了人才素质的培养。

对于弗劳恩霍夫来讲,这既是坏事,又是好事。因为真正的技术转移就是人才的转移,弗劳恩霍夫为德国输出了高水平的技术人才。这些人带着在弗劳恩霍夫学到的知识,积累的经验,锻炼出的技能,在今后的工作岗位上为科技进步和经济发展作出贡献,这是弗劳恩霍夫的骄傲。

人才流动带来的品牌效应,将为弗劳恩霍夫形成一个良性循环。它能够促使弗劳恩霍夫获取到更多、更新、更有挑战性的科研项目,培养出更多优秀的人才,以便为企业提供更为高水平的研究服务。此外,在与高校合作方面,弗劳恩霍夫更具有主动权。弗劳恩霍夫各研究所的所长以及所内主要负责人,通常都同时担任着合作大学的全职教授,有的资深核心人员甚至同时兼管大学教学、基础科研和弗劳恩霍夫某个研究所。

这种机制的最大好处在于资源共享。大学等高校多的是人力资源、基础科研和教学活动;弗劳恩霍夫各研究所则具有大量的企业项目和实验设备。所长一人掌握、调动所有的资源,同样是技术转移的好方式。基础研究成果转化可以两种方式实现,专利许可协议转让是一种,另一种是研究机构自己成立创新企业,创新企业的研发人员不仅应该熟悉专业领域的知识,也应接受专利法、专利和许可管理方面的培训。另外至关重要的是必须会推销自己,能够和那些大公司的开发部门负责人坐在一张桌子上,说服他们给项目投资。一个初创企业要说服投资者,除了拥有一流的研究人员之外,还要有一支精干的管理团队共同参与经营。这也是为什么需要有弗劳恩霍夫这样的机构,来帮助组建合适的创新团队。

具备足够战略眼光的领导层,淡定睿智务实的中层专家,活力认真全面的年轻人才,具备服务精神的财务法务知识产权和人力资源管理的总部团队,弗劳恩霍夫日常积累的并不是简单的利润,而是雄厚的科研能力和优秀的创新人才。对此,弗劳恩霍夫的两个重要方式是:核心人才的培养,以及互利互惠的人才共享。

弗劳恩霍夫模式提供了培养创新人才的一种有效途径:国家进行职业教育引导,高校开展基础教育培训,应用技术研究机构提供实践指导。这种模式类似于硅谷模式,所不同的是学生可以申请博士学位,职业教育和学历教育有机结合。这一人才培养模式应该是整个德国自然科学届200年发展的结晶。

不要太注重边际效率的提升,而应当刻意的保持对系统性效率提升的关注,应当是在面对比如科技创新这样的复杂事物时应当具备的工作习惯。

最后,我们再重申一下本文开篇就一直在传递的观点:人的创造力和周围环境影响对创新非常重要!这种重要性显然已经渗透到了如何看待其他国家的创新并且如何进行借鉴。

创新理论上来讲比人类的进化要求还有高,因此希望能够简单的学习和找到一个模式,不加分析并调整变量就能实施的幻想很难被现实安慰。中国有无数资质优秀资本聚集的研究院和青年才俊,但是在创新方面如果还需要更多突破,还是需要花更多的精力仔细琢磨和不断迭代探索,试图单一从美国日本德国获取简单模式经验就可照猫画虎的时代已经结束了。

以弗劳恩霍夫所流传的一句话来结束此文:相信我,其中必有原因!

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