王永杰，劉海波，張亞峰

（1.中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院，北京 100190；2.中國科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院，北京 100049）

科技成果轉(zhuǎn)化是一個世界性的難題，科技和經(jīng)濟“兩張皮”的問題始終困擾著我國科技成果產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。為了大力推動科技成果轉(zhuǎn)化，我國于2015修訂了《中華人民共和國促進科技成果轉(zhuǎn)化法》，隨后制定了一系列的相關(guān)政策和法律。隨著這些法律和政策的頒布實施，我國科技成果轉(zhuǎn)化的政策和法律環(huán)境大大優(yōu)化。在這種情況下，政策和法律方面的因素已經(jīng)不是阻礙我國科技成果轉(zhuǎn)化的主要因素。在政策環(huán)境不斷優(yōu)化、法律制度大力改革的情況下，如何進一步破解我國的科技成果轉(zhuǎn)化難題呢？本文認為，對科技成果轉(zhuǎn)化微觀過程的研究，尤其是對大學(xué)和科研院所中科研人員創(chuàng)新過程的研究，將會有助于深入研究和分析我國科技成果轉(zhuǎn)化難題的深層次原因。

以市場為導(dǎo)向、鼓勵和引導(dǎo)科研人員“把論文寫在祖國大地上”是我國科技政策改革的重要方向。同時，滿足市場的需求，是對科技成果的必然要求，也是以市場為導(dǎo)向的具體含義。但是，以市場為導(dǎo)向的技術(shù)開發(fā)和科研導(dǎo)向的科研活動這兩者之間在追求目標(biāo)、價值取向等方面均存在著巨大的差異［1］。在這兩種矛盾價值取向中，科研人員的研究與開發(fā)過程具體是怎樣的，有著怎樣的特點，將會是研究和解決大學(xué)和科研院所科技成果轉(zhuǎn)化難題的一個重要、獨特的角度。

為了研究和分析我國市場導(dǎo)向下的科研人員創(chuàng)新過程，本研究在回顧相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，針對“水下捕撈機器人”這一市場需求，以國內(nèi)五所高校和科研院所的科研人員從事捕撈海參的水下捕撈機器人的研究過程為研究對象，通過扎根研究，從中發(fā)掘我國高校、科研院所科研人員以市場為導(dǎo)向的研發(fā)特點和機制，為我國科技成果轉(zhuǎn)化的政策研究和實踐提供可資借鑒的研究成果。

1 文獻回顧

本文的研究對象是國家設(shè)立的高校、科研院所中的科研人員，研究內(nèi)容主要是科研人員市場導(dǎo)向下的創(chuàng)新過程及其特點。因此，本研究主要和技術(shù)路線、創(chuàng)新過程、路徑依賴方面的研究密切相關(guān)。

1.1 技術(shù)路線

技術(shù)路線，又稱技術(shù)路線圖（Technology Roadmap）。技術(shù)路線一般分為兩種：第一種是公司、項目層次的技術(shù)路線，主要體現(xiàn)出產(chǎn)品、技術(shù)研發(fā)中的技術(shù)組合，反映公司、項目將會如何響應(yīng)市場需求、技術(shù)趨勢，是一種來源于企業(yè)實踐的技術(shù)管理和規(guī)劃方法［2］；第二種是行業(yè)層次的技術(shù)路線，反映行業(yè)內(nèi)技術(shù)發(fā)展的需求和長期趨勢［3］。

對于公司、項目層次的技術(shù)路線研究，近年來的研究集中于技術(shù)路線的制定方法、工具、應(yīng)用，涌現(xiàn)了非常豐富的研究成果。對于產(chǎn)業(yè)層次的技術(shù)路線，近年來，國內(nèi)外的研究主要集中某些產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線制定方面，主要集中于如何制定出更好更合理的技術(shù)路線，或者運用技術(shù)路線圖來促進某些產(chǎn)業(yè)、技術(shù)的發(fā)展等。例如，Phaal 等［4］提出的技術(shù)路線圖的構(gòu)建方法，以訪談、德爾菲法為基礎(chǔ)，結(jié)合定量的方法，制定出技術(shù)路線。

在市場導(dǎo)向下的研發(fā)中，技術(shù)路線一方面反映了科研人員對市場需求的解析，一方面指明了科研人員后續(xù)的研發(fā)方向，在整個研發(fā)過程中起著重要作用。在水下捕撈機器人技術(shù)路線的具體內(nèi)容方面，本研究通過文獻檢索、網(wǎng)絡(luò)檢索、參加專業(yè)展會、咨詢專業(yè)人士等途徑了解國內(nèi)外水下捕撈機器人方面的研究。國外方面，雖有西方發(fā)達國家水下機器人技術(shù)先進，擁有多種多樣的水下機器人，但是因為飲食文化等方面的差異，這些國家并無食用海參的飲食文化，因此沒有研發(fā)捕撈海參水下機器人的需求。國內(nèi)方面，市場上曾經(jīng)有若干公司、個人設(shè)計制作水下捕撈機器人，但因存在效率低、安全性低等問題，目前均已停止生產(chǎn)銷售，未能大規(guī)模替代人工從事海鮮捕撈。在缺少成熟產(chǎn)品的情況下，科研人員缺少可以參考的成熟設(shè)計，需要自行探索適用于我國海域海鮮捕撈的水下機器人。因此，水下捕撈機器人技術(shù)路線的制定和研發(fā)，是一個從零到一的研發(fā)過程。這對我國科研人員提出了較高的要求，非常能夠反映出我國科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中的一些問題。

目前已經(jīng)檢索到一定量的水下捕撈機器人技術(shù)路線。在我國知網(wǎng)，檢索篇名中含有“捕撈”“機器人”兩個關(guān)鍵詞的專業(yè)文獻，能夠檢索到叢明等人［5］的研究；檢索名稱中含有“捕撈”“機器人”的專利，檢索時間為2019 年12 月18 日，能夠檢索到40 余項專利。這些文獻和專利包含水下捕撈機器人的技術(shù)路線。技術(shù)路線的主要內(nèi)容涉及到水下機器人的移動方式、抓取方式、控制方式等方面。這說明我國科研人員已經(jīng)對水下捕撈機器人進行了一定的研究。綜合專利和文獻的文本內(nèi)容，以及國內(nèi)2017—2019 年的“水下機器人目標(biāo)抓取大賽”中的參賽機器人，可以總結(jié)出目前我國水下捕撈機器人的技術(shù)路線有以下幾個重要部分：

⑴在水下機器人整機設(shè)計的角度看，有纜遙控機器人（Remote Operated Vehicle，ROV）是主流設(shè)計。ROV 具有經(jīng)濟性好、環(huán)境適應(yīng)性好、靈活性高、作業(yè)效率高、續(xù)航能力強等優(yōu)點［6］，目前已經(jīng)成為水下捕撈機器人領(lǐng)域的主流設(shè)計。雖然有張五一設(shè)計的載人潛水器（Human Operated Vehicle，HOV）用于捕撈，但存在體積大、重量大、成本高、風(fēng)險大的問題［7-8］，不是水下捕撈機器人的主流設(shè)計。沒有查詢到采用自治水下機器人(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)設(shè)計的水下捕撈機器人。

⑵在水下機器人移動方式的角度看，螺旋槳推進是主流的移動方式，同時也存在仿生魚推進、履帶式移動方式、螺旋槳與仿生鰭肢混合推進移動方式。從實際應(yīng)用的角度來看，螺旋槳雖然有著噪音較大、推進效率比仿生魚低等不足［5］，但技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)相對簡單、容易控制、運動范圍廣，目前能夠滿足水下捕撈機器人的應(yīng)用需要。相比之下，履帶式機器人難以適應(yīng)海底淤泥多的作業(yè)環(huán)境，同時難以適應(yīng)礁石多的海洋牧場作業(yè)環(huán)境，而仿生魚推進的方式，目前能夠?qū)崿F(xiàn)的推進功率較小，難以滿足實際應(yīng)用的需要，且設(shè)計和控制較為復(fù)雜。預(yù)計在未來，螺旋槳推進將成為水下捕撈機器人的主流移動方式。

⑶從機器人是否攜帶有海鮮存放裝置的角度看，現(xiàn)有的機器人可以分為分體式設(shè)計、一體式設(shè)計。分體式設(shè)計的水下捕撈機器人不帶有海鮮存放裝置，每次捕撈到海鮮后，都需要返回到固定的地點存放海鮮。一體式設(shè)計的水下機器人可以在捕撈后將海參暫時存放在自身的存放裝置（一般為筐或者網(wǎng)兜），工作效率較高，未來有望成為該領(lǐng)域的主流設(shè)計。

⑷從機器人體型和重量的角度看，現(xiàn)有的設(shè)計可以分為大型水下機器人和小型水下機器人。大型水下機器人（重量在20kg 以上，一些重量達到140kg）能夠搭載較多的作業(yè)裝置，抗風(fēng)浪能力強。小型機器人（重量在20kg 以內(nèi)）具有制作成本低、運輸和布放方便的優(yōu)點，但因體積較小，一般都是分體式的設(shè)計。而且，小型水下機器人因為自身的體積重量較小，難以使用大功率的螺旋槳推進器，因此抗海流的能力較弱，作業(yè)效率普遍較低。

⑸從機器人供電方式的角度看，現(xiàn)有捕撈機器人的供電方式可以分為電池供電、岸電供電。電池供電的機器人缺點是續(xù)航時間較短，優(yōu)點是設(shè)計難度較小，成本低。岸電供電的水下機器人可以直接使用船上的發(fā)電機進行供電，續(xù)航時間長，且不必像電池供電機器人樣對電池進行長時間充電，缺點是設(shè)計難度較大，成本高。

⑹從機器人抓取工具的角度看，現(xiàn)有水下捕撈機器人的抓取工具可以分為單功能機械爪、兩功能機械爪、多自由度機械爪、吸取式、柔性機械臂，各有優(yōu)缺點。水下機器人的技術(shù)路線還包括通訊、軟件算法等部分。局限于本文的篇幅和研究目標(biāo)，不再一一闡述。

1.2 創(chuàng)新過程

目前，對于科研人員在市場導(dǎo)向下的創(chuàng)新過程，這方面的研究很少。原因在于：一是國內(nèi)長期存在的科技與經(jīng)濟“兩張皮”的問題，高校和科研院所的科研和創(chuàng)新活動中缺少以市場為導(dǎo)向的傳統(tǒng)；二是這方面的研究資料難以收集，同時涉及到復(fù)雜的技術(shù)知識，甚至某些技項目的核心技術(shù)，非常難以獲取，因此難以開展研究。與這一研究主題相近的是創(chuàng)新過程的研究。

隨著對創(chuàng)新研究的不斷深入，創(chuàng)新過程的概念和內(nèi)涵不斷在發(fā)展、變化。早期對創(chuàng)新過程的研究主要集中于某項技術(shù)和產(chǎn)品的產(chǎn)生、發(fā)展過程。而后隨著對創(chuàng)新研究的深入，創(chuàng)新過程的研究深入到企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)層面［9-10］。目前對創(chuàng)新過程尚無統(tǒng)一的定義，但基本上可以定義為：創(chuàng)新過程包含對新的或改進的產(chǎn)品、工藝或服務(wù)機會的探索和利用；這種探索和利用要么建立在技術(shù)實踐進步的基礎(chǔ)上，要么建立在市場需求變化的基礎(chǔ)上，要么是兩者的結(jié)合。因此，創(chuàng)新本質(zhì)上是一個匹配的過程［11］。

關(guān)于創(chuàng)新過程的研究非常豐富。學(xué)者們從不同的角度，運用不同的方法對創(chuàng)新過程進行了研究。例如，Rothwell［12］對創(chuàng)新過程的研究進行了系統(tǒng)歸納，將20 世紀(jì)50 年代以來的創(chuàng)新過程模型總結(jié)為具有代表性的五代創(chuàng)新模型，分別是：⑴第一代技術(shù)推動型模型；⑵第二代線性的市場拉動創(chuàng)新過程；⑶第三代技術(shù)與市場的耦合互動創(chuàng)新過程模型；⑷第四代集成（并行）模型；⑸第五代系統(tǒng)集成與網(wǎng)絡(luò)化模型。這些創(chuàng)新過程模型越來越傾向于描述企業(yè)等大型組織和機構(gòu)的創(chuàng)新過程。余傳鵬［9］等人基于社會心理學(xué)的理性行為理論，借鑒兩棲模型，構(gòu)建一個整合模型，通過問卷調(diào)查，分析技術(shù)接受模型的兩個維度——感知有用性和感知易用性——對中小企業(yè)管理創(chuàng)新的影響。

高校和科研院所科研人員在市場導(dǎo)向下的創(chuàng)新，可以視為是一個更大的研究范疇——學(xué)者創(chuàng)業(yè)的一部分。目前，對于學(xué)者創(chuàng)業(yè)的研究處于剛起步的階段，研究成果主要集中在學(xué)術(shù)組織、學(xué)者、環(huán)境3個方面。而且，當(dāng)前關(guān)于學(xué)者創(chuàng)業(yè)的研究，在實證方面還缺乏一個比較綜合的模型以及數(shù)據(jù)資料，國內(nèi)學(xué)術(shù)研究的相關(guān)主題和研究程度還比較有限［13］。具體到過程方面，目前有少量關(guān)于學(xué)術(shù)創(chuàng)業(yè)過程方面的研究，例如段琪等人［14］基于扎根理論的高校學(xué)術(shù)創(chuàng)業(yè)過程研究。但是這些研究未能深入到科研人員創(chuàng)新過程中技術(shù)路線的決策過程，未能從更加微觀的層次反映科研人員創(chuàng)新過程的特點。不僅如此，研究案例選用的是已經(jīng)創(chuàng)業(yè)成功的案例，存在“幸存者偏差”的問題。

1.3 路徑依賴

Denzau 等［15］第一個提出制度的“路徑依賴”理論。該理論被用以解釋某些國家、地區(qū)發(fā)展的“路徑依賴”現(xiàn)象，闡釋了制度經(jīng)濟的演進規(guī)律。David［16］將路徑依賴?yán)碚搼?yīng)用于技術(shù)創(chuàng)新研究，認為在技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展過程中，首先得到推廣應(yīng)用的某種技術(shù)會獲得良好的先發(fā)優(yōu)勢，同時提高了轉(zhuǎn)換為另外一種技術(shù)的成本，從而形成對首先應(yīng)用技術(shù)的路徑依賴。目前，路徑依賴?yán)碚摫粡V泛地運用于經(jīng)濟學(xué)和社會學(xué)研究領(lǐng)域［17］，從相對宏觀的層次擴展到了消費者、企業(yè)等相對微觀的層次，并用來闡釋產(chǎn)業(yè)發(fā)展、區(qū)域發(fā)展等經(jīng)濟問題和現(xiàn)象［18-20］。

和路徑依賴?yán)碚撽P(guān)系密切是“技術(shù)范式”“技術(shù)軌道”這兩個概念。1977 年，Nelson 等［21］研究提出產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的某些特征，提出產(chǎn)業(yè)技術(shù)必然朝著某條軌道發(fā)展，即“自然軌道”。受Kuhn 在其經(jīng)典著作《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》（The Structure of Scientific Revolutions）所提出的“科學(xué)范式”的啟迪，1982 年，Dosi［22］首先提出了“技術(shù)范式”的概念，用以闡述技術(shù)發(fā)展變革中的發(fā)展方向和主要動力，并隨后發(fā)展成為“技術(shù)軌道”的概念?！凹夹g(shù)軌道”這一概念在產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革、市場發(fā)展這些領(lǐng)域得到應(yīng)用和發(fā)展。而對于科研人員創(chuàng)新這一微觀層次中是否存在路徑依賴，目前的研究還很缺乏。

1.4 文獻述評

總的來看，在技術(shù)路線的研究方面，對于如何制定更好的技術(shù)路線這方面的研究不斷涌現(xiàn)，已經(jīng)非常豐富。在水下捕撈機器人的技術(shù)路線方面，雖然有了一定的研究，但是目前尚無成熟的產(chǎn)品出現(xiàn)，因此現(xiàn)有技術(shù)路線的有效性有待實際應(yīng)用的驗證。

在創(chuàng)新過程方面，現(xiàn)有的研究多集中在產(chǎn)品、技術(shù)、行業(yè)和公司的層面，尚未深入到科研人員的個體層次。尤其是，企業(yè)和高校、科研院所的體制機制存在很大不同，高校、科研院所的科研人員的創(chuàng)新過程方面必然和企業(yè)有著很大的不同。另外，對于科研人員創(chuàng)新過程中是否會出現(xiàn)路徑依賴等問題，目前還猶如“黑洞”一樣未知，有待深入研究。

因此，本文通過研究水下捕撈機器人領(lǐng)域的相關(guān)案例，總結(jié)、分析市場導(dǎo)向下的科研人員創(chuàng)新過程，以及所存在的需求與技術(shù)解析、路徑依賴等問題，為我國科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化提供可資借鑒的研究。

2 研究設(shè)計

2.1 研究方法

本文采用扎根理論的研究方法。這主要是出于以下幾個方面的考慮：⑴市場導(dǎo)向下的科研人員創(chuàng)新過程屬于新的研究問題，而扎根理論在新的研究問題方面比較適用；⑵市場導(dǎo)向下科研人員創(chuàng)新過程屬于一個動態(tài)過程，而扎根理論對動態(tài)現(xiàn)象的捕捉和分析能夠為本研究提供指導(dǎo)［14］。借助扎根理論在理論建構(gòu)方面的優(yōu)勢，本文構(gòu)建一個科研人員以市場為制定技術(shù)路線的理論框架。

2.2 案例選擇

按照上述遴選原則，本文選擇從事水下捕撈機器人研發(fā)的5 所高校和科研院所的科研人員/團隊作為研究對象。這是因為：⑴經(jīng)過調(diào)研，本文發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)外均無成熟的水下捕撈機器人。雖然國內(nèi)有一些海參捕撈機器人的論文、專利，曾經(jīng)有極少量的產(chǎn)品銷售，但因效率低、售價高，不能滿足實際應(yīng)用的需要，因此未能大規(guī)模推廣應(yīng)用；⑵基金委資助了3 個重點項目，用于研發(fā)水下捕撈機器人，并主導(dǎo)了“水下機器人目標(biāo)抓取大賽”。這為研究提供了很好的研究資料。2015 年，為了滿足近海、淺海水下底播散養(yǎng)生物（海參、鮑魚、扇貝、海膽）機器捕撈的需求，基金委圍繞著機器人捕撈方向，將“水下移動機器人環(huán)境感知與目標(biāo)抓取”列入基金委信息科學(xué)部2016 年優(yōu)先資助重點領(lǐng)域。2017 至2019 年，基金委聯(lián)合大連理工大學(xué)等單位，在遼寧省大連市舉辦了3 屆“水下機器人目標(biāo)抓取大賽”（以下簡稱大賽），吸引了國內(nèi)眾多高校和科研院所參加比賽［23-24］。3 個重點項目和連續(xù)3 年的比賽為本文的研究提供了豐富的研究資料。

本文選取了其中的5支參賽隊伍作為研究對象。這5 支隊伍分屬5 所不同的高校、科研院所，且至少參加過兩屆比賽，具有較長的時間跨度，資料較為豐富。具體情況見表1。

表1 案例基本情況

2.3 資料收集

本文收集的研究資料分為一手數(shù)據(jù)和二手數(shù)據(jù)，以一手資料為主、二手資料為輔。其中一手資料主要是來自：⑴訪談，主要包括與部分參賽隊伍隊員的訪談，訪談后整理訪談資料，得到了約2 萬字的文字記錄；⑵2017—2019 年3 年比賽的大賽主辦方基金委、承辦單位大連理工大學(xué)所提供的比賽視頻和照片、獲獎隊伍的比賽成績等資料，其中包括時長約77 小時的視頻、22 張照片；⑶向基金委申請公開的3 個重點課題的相關(guān)資料；⑷參加水下機器人專業(yè)展會、會議所獲取的文字和圖片資料，以及對參展、參會人員的訪談，進行整理后，得到約1萬字的文字記錄。二手資料主要是從科研人員所在單位官網(wǎng)的介紹、科研人員在我國知網(wǎng)發(fā)表的主要文獻約269 篇，以及科研人員的演講、訪談等資料，整理成文字后，得到了約1.8 萬字的文字記錄。

3 資料分析

在收集資料的基礎(chǔ)上，借鑒多案例的研究思路，本研究首先選擇了案例追蹤時間最長、數(shù)據(jù)豐富、特點鮮明、業(yè)內(nèi)知名度較高的BJ 大學(xué)的X 教授團隊案例進行詳盡的分析，然后對其他個案開展有針對性的分析研究，從而建立并不斷完善理論模型，達到理論飽和。

3.1 BJ 大學(xué)X 教授團隊的案例分析

3.1.1 開放性編碼

本研究將BJ 大學(xué)X 教授團隊的資料進行深度分解和歸納。通過初步歸納、整理、命名，共得到了23 條標(biāo)簽、20 條概念、10 個范疇。表格2 中為節(jié)選的部分編碼。

表2 BJ 大學(xué)X 教授案例的開放性編碼示例（部分）

3.1.2 主軸編碼

在開放性編碼過程后，需要借助主軸編碼探索不同范疇之間的潛在邏輯關(guān)系。本研究運用“因果條件——現(xiàn)象——脈絡(luò)——中介條件——行動/互動策略——結(jié)果”這一典型范疇，將10 個范疇進行歸類、邏輯連接，然后得到一條證據(jù)鏈。結(jié)果如下圖1 所示。

圖1 以市場為導(dǎo)向的BJ 大學(xué)X 教授創(chuàng)新過程典型模型

3.1.3 選擇性編碼

上述開放性編碼和主軸編碼展現(xiàn)了市場導(dǎo)向下科研人員創(chuàng)新過程典型模型。在上述基本框架下，還需要通過選擇性編碼，進一步了解整個過程的內(nèi)在機理。

通過選擇性編碼，本文得到一個比較完整的故事線：國家自然科學(xué)基金委員會原領(lǐng)導(dǎo)G 院士了解到我國底播散養(yǎng)的海參目前嚴(yán)重依賴潛水員人工捕撈，存在著風(fēng)險大、效率低、潛水員勞動強度大等問題。G 院士發(fā)現(xiàn)機器捕撈海參這一市場需求。針對這一需求，G 院士結(jié)合自己的研究領(lǐng)域，同時結(jié)合其他專家的建議，對這一市場需求及其所需要的技術(shù)進行解析，制定水下捕撈機器人相關(guān)的研究內(nèi)容（尚未形成完整的技術(shù)路線）。BJ 大學(xué)X 教授在基金委項目指導(dǎo)的引導(dǎo)下，申請項目，并制定了技術(shù)路線。X 教授的技術(shù)路線內(nèi)容可以分為若干子內(nèi)容，其中包含X 教授的研究內(nèi)容仿生魚。經(jīng)過一段時間的研發(fā)，X 教授的研發(fā)成果在比賽中得到完整的試驗。試驗結(jié)束后，X 教授改變了技術(shù)路線的子內(nèi)容（如抓取方式），同時也研究其他領(lǐng)域（如水下機器人群體智能），或者是整合其他技術(shù)（如水下機械臂）。在水下捕撈機器人的研發(fā)中，X 教授堅持采用螺旋槳和仿生魚鰭混合驅(qū)動的方式，對這一技術(shù)路線子內(nèi)容產(chǎn)生了路徑依賴，在2017—2018年的研發(fā)中沒有改變這一技術(shù)路線子內(nèi)容。

圖2 BJ 大學(xué)X 教授以市場為導(dǎo)向的科研人員創(chuàng)新過程模型

3.2 多案例比較分析

在得到以市場為導(dǎo)向的科研人員創(chuàng)新過程模型的基礎(chǔ)上，繼續(xù)對其他案例進行比較分析，從而達到理論飽和。在本文的研究中，案例分析進行到第3 個案例時，沒有再出現(xiàn)新的維度，已經(jīng)達到理論飽和。對最后兩個案例進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)本研究得到的范疇編碼以及理論模型具有較好的理論飽和度。修正后的范疇及概念“標(biāo)簽”如表3 所示。

表3 范疇修正和整合結(jié)果

為了檢驗?zāi)Ｐ偷睦碚擄柡投龋狙芯繉⒓颖荣惖钠渌麅蓚€水下捕撈機器人案例進行了編碼分析。在完成開放性編碼時，本文建立的模型中的范疇類別發(fā)展得較為豐富，未產(chǎn)生新的重要范疇。因此，本研究認為圖3 所示的模型通過了飽和度檢驗。

圖3 以市場為導(dǎo)向的科研人員創(chuàng)新過程模型

根據(jù)對5 個案例的分析研究，結(jié)合創(chuàng)新過程理論，市場導(dǎo)向下的科研人員創(chuàng)新過程模型可以描述為：⑴在了解到市場需求后，由于技術(shù)研發(fā)的復(fù)雜性，科研人員需要結(jié)合自己的研究領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)，對市場需求進行解析，進而制定技術(shù)路線，并將自身的研究領(lǐng)域融入到技術(shù)路線中；⑵技術(shù)路線的內(nèi)容可以分為若干子內(nèi)容；⑶經(jīng)過研究與開發(fā)，科研人員可能改變技術(shù)路線子內(nèi)容（即部分改變技術(shù)路線）或者不改變，其中不改變的一個主要原因可能是科研人員對自己所研究的內(nèi)容產(chǎn)生了路徑依賴。如果改變，則需要科研人員進行技術(shù)整合，將其他領(lǐng)域的技術(shù)整合到技術(shù)路線當(dāng)中。

4 模型闡釋和創(chuàng)新過程特點分析

4.1 市場需求

在本研究的模型中，市場需求是科研人員創(chuàng)新過程的起點。滿足市場需求不僅是市場導(dǎo)向下科研人員創(chuàng)新活動的最終目的，同時也是檢驗科研人員創(chuàng)新過程和結(jié)果的最終標(biāo)準(zhǔn)。

在本文的研究中，本文發(fā)現(xiàn)市場需求并不能自主地形成研發(fā)的技術(shù)路線。以本文研究的水下捕撈機器人研發(fā)為例，水下捕撈機器人主要的用戶為以獐子島集團股份有限公司為代表的海參養(yǎng)殖企業(yè)、養(yǎng)殖戶。這些養(yǎng)殖企業(yè)、養(yǎng)殖的主要經(jīng)營業(yè)務(wù)為海鮮產(chǎn)品養(yǎng)殖、加工、銷售領(lǐng)域。而水下捕撈機器人，作為一種特殊用途的作業(yè)級水下機器人，其研發(fā)涉及機械設(shè)計和加工、電機控制、圖像識別、自動化控制、動密封和靜密封等多種技術(shù)于一體［5］。研發(fā)水下機器人所需要的知識，與水下機器人的用戶——海鮮養(yǎng)殖企業(yè)、養(yǎng)殖戶的主營業(yè)務(wù)存在著巨大的差異。這種巨大的差異，意味著海鮮養(yǎng)殖企業(yè)、養(yǎng)殖戶難以自行研發(fā)水下捕撈機器人，需要尋找高校、科研院所進行研發(fā)，同時也意味著用戶很難主導(dǎo)高校和科研院所的科研人員研發(fā)過程和創(chuàng)新過程。如果從最后的研發(fā)結(jié)果對研發(fā)結(jié)果進行判斷，則面臨著成本高、周期長的問題。正如本文研究的案例，在真實海域的比賽中檢驗水下機器人的捕撈能力，本文所研究的幾個水下機器人均未達到令人滿意的捕撈效率，意味著前期的很多研發(fā)成本均成為沉沒成本，難以產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

4.2 科研人員研究領(lǐng)域

科研人員研究領(lǐng)域是指科研人員主要研究的學(xué)術(shù)和技術(shù)領(lǐng)域，具體體現(xiàn)在科研人員科研活動的成果，如論文、專利、專著、樣機等。

在本文的研究中發(fā)現(xiàn)，科研人員在技術(shù)路線的制定和機器人的研發(fā)過程中，均傾向于采用其研究領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)。這是因為科研人員研究領(lǐng)域是科研人員能力的證明，是獲取縱向項目的重要條件，同時也是科研人員最容易實施的技術(shù)方案。但在某些情況下，科研人員堅持采用其研究領(lǐng)域的技術(shù)，可能對項目的研發(fā)產(chǎn)生消極的影響，使項目難以達到實用的水平。例如，在本文研究的案例中，BH 高校W 教授的研究領(lǐng)域主要為仿生機器人、軟體機器人，其水下捕撈機器人采用軟體機械臂進行捕撈。在2017 年的比賽中，軟體機械臂已經(jīng)暴露出抓取速度慢、活動范圍小、充氣管線多、抓取能力弱等多方面的問題，抓取效率遠不及電機驅(qū)動的機械爪。但在后續(xù)的兩年比賽中，W 教授依然采用軟體機械臂作為作業(yè)機械臂。

堅持采用軟體機械臂對該領(lǐng)域的研發(fā)產(chǎn)生了一定的消極影響。第一年的比賽已經(jīng)充分體現(xiàn)出抓取裝置的重要性。在水下機器人其他技術(shù)較為成熟的情況下，實現(xiàn)水下捕撈海鮮的主要難點在于合適的抓取工具，并用高效的控制方法對其進行控制。在隨后兩年的比賽中，多個隊伍采用電機驅(qū)動的水下機械臂這一方案，并取得了很好的成績。2017 年、2018 年的比賽中，除了因破壞海底環(huán)境被禁止采用的吸取式，抓取數(shù)量最多的水下機器人均采用的是電機驅(qū)動的機械臂、機械爪作為抓取工具。一方面，軟體機械臂在比賽中表現(xiàn)不佳；另一方面，電機驅(qū)動的機械臂、機械爪在比賽中證明了其實用價值。但是W 教授堅持采用軟體機械臂的方案，不在電機驅(qū)動的機械臂、機械爪方面進行研發(fā)，未能推動此領(lǐng)域的技術(shù)進步和應(yīng)用，表現(xiàn)出對其研究的軟體機械臂技術(shù)的依賴。

4.3 相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)

相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)是相對于從事某一項目的科研人員而言，是指和項目研發(fā)有關(guān)的技術(shù)，但不是項目負責(zé)人現(xiàn)已掌握的知識和技術(shù)，而是科研人員需要借助的“外腦”和“外力”，即外部技術(shù)支持。這些外部技術(shù)知識和技術(shù)的獲取，影響著科研人員技術(shù)路線的制定和后續(xù)的研發(fā)。

為了更好地完成技術(shù)的研發(fā)工作，科研人員不僅需要精通于本專業(yè)的技術(shù)，同時也需要對相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)有足夠的了解，以便整合相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)，完成研發(fā)的目標(biāo)。相比之下，科研更多需要科研人員專精于某一領(lǐng)域。如果科研人員缺少對相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的了解，就不會采用其他領(lǐng)域的技術(shù)。在某些情況下，這將對研發(fā)產(chǎn)生非常不利的影響，將會嚴(yán)重阻礙研發(fā)進度，或者是增加研發(fā)的成本和時間。

4.4 需求與技術(shù)解析

需求與技術(shù)解析，本研究將其定義為科研人員深入分析、解讀市場需求。在需求與技術(shù)解析的過程中，科研人員需要結(jié)合自身的研究領(lǐng)域、相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)，反映了科研人員對于需求、技術(shù)這兩方面的理解。該項工作是技術(shù)路線制訂的準(zhǔn)備階段，是一項富有創(chuàng)造性的工作。對于需求的深入調(diào)研和分析，將會有助于科研人員更好地完成該部分工作。

4.5 技術(shù)路線及其子內(nèi)容

在技術(shù)產(chǎn)品日趨復(fù)雜、社會分工不斷加深的現(xiàn)代，科研人員制定的技術(shù)路線可以分為相對獨立又協(xié)同作用的若干部分，這些部分被包含在技術(shù)路線之中。本研究將其稱為技術(shù)路線的子內(nèi)容。子內(nèi)容可以直接反映出研發(fā)所涉及的技術(shù)領(lǐng)域。

4.6 研發(fā)與試驗

研發(fā)，即研究與開發(fā)，是指科研人員為了實現(xiàn)研發(fā)目標(biāo)而進行的一系列的研究、試驗活動。研究，即通過技術(shù)開發(fā)和研究實現(xiàn)項目的研發(fā)目標(biāo)，是科研人員發(fā)揮科研能力的主要過程。試驗，是指科研人員為了解研發(fā)成果的性能或者結(jié)果而進行的試用操作。

4.7 技術(shù)整合、路徑依賴與技術(shù)路線的改變與否

在本研究中，因為5 所大學(xué)和科研院所所研發(fā)的水下捕撈機器人始終未能達到足夠高的捕撈效率，因此整個產(chǎn)品尚未進入到后續(xù)的生產(chǎn)、銷售階段。這體現(xiàn)了科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中的“死亡之谷”現(xiàn)象［25-26］。其中一個重要原因就是：科研人員在技術(shù)路線的決策中存在路徑依賴，即在面向市場需求的技術(shù)研發(fā)中科研人員傾向于將自己研究的領(lǐng)域納入技術(shù)路線制定、研發(fā)與試驗中，并堅持采用；甚至在試驗證明此項技術(shù)未達到實用的應(yīng)用水平，或者有更優(yōu)的解決方案的情況下，科研人員依然堅持其研究領(lǐng)域的技術(shù)路線。這體現(xiàn)了科研人員對其研究領(lǐng)域的路徑依賴。路徑依賴現(xiàn)象廣泛存在于消費者選擇、企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、行業(yè)技術(shù)路線發(fā)展和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、城市發(fā)展過程等經(jīng)濟現(xiàn)象當(dāng)中［18-20,27-28］。而本文通過研究發(fā)現(xiàn)，在科研人員創(chuàng)新過程這一微觀層次中，科研人員存在著路徑依賴這種“有限理性”的行為。

通過訪談，本文發(fā)現(xiàn)科研人員在研發(fā)過程中存在路徑依賴的主要原因有：⑴當(dāng)科研人員需要改變技術(shù)路線子內(nèi)容時，需要進行整合其他技術(shù)，難度較大。⑵學(xué)科細化在某種程度上導(dǎo)致了科研人員對其他相關(guān)領(lǐng)域不熟悉、不了解，因而難以想到整合哪些領(lǐng)域的技術(shù)。⑶某一研究領(lǐng)域是科研人員的主要研究領(lǐng)域。如果更改技術(shù)路線，將會降低科研人員自身研究技術(shù)的重要性，甚至將其從主要的研究內(nèi)容中移除。這是很多科研人員不希望看到的。⑷科研人員有充足的縱向課題經(jīng)費等經(jīng)費支持，偏重于基礎(chǔ)研究，對于實現(xiàn)水下捕撈機器人的愿望并不迫切。⑸科研人員過高地估計了某項技術(shù)路線子內(nèi)容的應(yīng)用價值，過低地估計了達到實用水平的實現(xiàn)難度。例如高估了水下仿生推進在水下捕撈這一應(yīng)用場景中的價值，以及高估了目標(biāo)識別在實際抓取中的實現(xiàn)難度。從2017—2019 年3 年的比賽情況來看，除了吸取式這種捕撈方式（吸取式對海底環(huán)境破壞大，已經(jīng)在比賽中被禁止采用），在3 年的自主抓取比賽中，只抓到了一個目標(biāo)海鮮。實際的情況已經(jīng)充分說明了在當(dāng)前的技術(shù)條件下，實現(xiàn)自主抓取的難度極大，而且人工操作機器人抓取海鮮能滿足實際應(yīng)用的需要。從科技成果轉(zhuǎn)化的角度來看，應(yīng)當(dāng)盡快將人工操作的水下捕撈機器人產(chǎn)業(yè)化。但在3 年的比賽中，自主抓取組比賽一直保留，且大賽主辦方增加了該項比賽的獎金。⑹在比賽中，其他高校、科研院所的水下捕撈機器人表現(xiàn)并不理想。在此領(lǐng)域的競爭壓力不大。

5 啟示與建議

本文選取多個案例，具備典型性，在一定程度上反映了我國科技成果轉(zhuǎn)化的現(xiàn)狀和問題。因此，研究結(jié)論具有一定普適性，將對完善科技成果轉(zhuǎn)化機制提供更多思路和有益啟發(fā)。具體如下：

第一，我國需要研究和建立市場導(dǎo)向的科技項目管理機制。首先，市場導(dǎo)向是對科技成果轉(zhuǎn)化的必然要求。一項科技成果被市場所接受，其前提必然是滿足了市場的需求。其次，市場導(dǎo)向并不能自發(fā)地形成研發(fā)的技術(shù)路線，只能為研發(fā)人員提出要解決的問題，不能為科研人員指明研發(fā)的方向。最后，局限于其自身的價值取向、研究領(lǐng)域等，科研人員并不能總是很好地完成研發(fā)工作，而這嚴(yán)重阻礙了科技成果轉(zhuǎn)化的順利進行。針對上述情況，我國需要建立起市場導(dǎo)向的科研項目管理機制，對于市場導(dǎo)向下的科研項目，采用與科研探索類的項目不同的管理模式。例如，采用項目分階段的管理模式，在項目研發(fā)的中期，采用試驗法等方法評估項目技術(shù)路線的合理性；研究技術(shù)的應(yīng)用場景，通過應(yīng)用場景分析，確定在某一應(yīng)用場景中應(yīng)當(dāng)采取的技術(shù)路線，降低研發(fā)的盲目性，提高研發(fā)的效率。

第二，市場導(dǎo)向型研發(fā)項目應(yīng)以中小企業(yè)為創(chuàng)新主體。通過本文的研究，發(fā)現(xiàn)大學(xué)、科研院所的科研人員并不擅長以市場為導(dǎo)向的科研項目的研發(fā)。這其中深層次的原因，是在于大學(xué)、科研院所的科技體制、評價標(biāo)準(zhǔn)與市場需求有著巨大的差異。針對這種情況，對于市場導(dǎo)向型的研發(fā)項目，應(yīng)當(dāng)以中小企業(yè)為創(chuàng)新主體，一方面中小企業(yè)往往面臨著迫切的生存和發(fā)展的問題，可以充分發(fā)揮中小企業(yè)的積極性，另一方面中小企業(yè)直面市場，降低了科技成果轉(zhuǎn)化的鏈條，有助于提高科技成果轉(zhuǎn)化的效率。

第三，市場導(dǎo)向型研發(fā)項目應(yīng)當(dāng)引入目標(biāo)用戶評價機制。市場導(dǎo)向型的項目，其研發(fā)的最終目的是滿足市場上用戶的需求。項目的成功與否，取決于市場上用戶的接受程度。因此，在項目的立項、評價、驗收階段，應(yīng)當(dāng)積極引入科技成果的目標(biāo)用戶，充分聽取目標(biāo)用戶的意見，避免研發(fā)目標(biāo)和用戶需求的偏離。

局限于研究條件和數(shù)據(jù)，本研究還存在以下不足：一是由于研究的條件所致，所選取的樣本比較少。未來可以對該領(lǐng)域的更多案例進行研究分析。二是所選取的案例中，均未實現(xiàn)水下捕撈機器人的產(chǎn)業(yè)化，因此對創(chuàng)新過程的研究目前尚未深入到后續(xù)的產(chǎn)業(yè)化階段。