文章刊登于《中国科技产业》杂志

202402期“院士专论”

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二十世纪初发生了以相对论与量子力学为核心的科学革命。直到现在并没有产生量级上与之相提并论的新的科学革命。后来发生的主要是以这次科学革命为基础的技术革命,包括:20世纪40年代:原子能技术、火箭技术、晶体管技术及固态电子学、计算机技术;20世纪50年代:双螺旋结构DNA与分子生物学及生物技术、人工智能、光伏电池技术;20世纪60年代:集成电路技术、集成电路通用计算机、互联网技术;20世纪70年代:手机;20世纪80年代:个人电脑、扫描隧道显微镜、冷冻电镜、纳米技术;20世纪90年代:智能手机、锂离子电池;本世纪10年代:商用人工智能、商用火箭技术、商用移动互联网、各类电池大规模商用等。一百多年来,人类社会由科学化到技术化方向发展。科技代表人物从科学家,到发明家,逐步向科技企业家或者技术革命家方向发展。甚至很多诺贝尔奖成果也是技术原创成果,一些工程师也成为诺奖获得者。技术革命的关键是人类的工具发生了质的飞跃,主要包括三大工具:面向设计的计算平台,如AI大模型;面向观测的科学装置,如同步辐射光源和球差电镜;面向制造的精密装备,如光刻机等。科技的总体趋势是由通过大脑想象微观世界到利用工具改造微观世界。基于技术革命成果,正在引发人类社会经济转型与社会变革,宏观社会组织技术化,技术迭代快速化,技术竞争激烈化,面向市场的科技企业逐步取代大学和科研机构成为科技创新的主体。

具体到我所从事的新能源动力系统领域,新能源汽车正在引领“三大革命”。其作为出行工具属性的动力电动化正在引发电动汽车革命,作为储能装置属性的能源低碳化正在引发新能源革命,作为智能终端属性的系统智能化正在引发智能化革命。三大技术革命集成在一个战略产品和产业,将爆发出巨大力量,不仅支撑汽车强国梦的实现,而且具有全方位带动引领作用。这将创造出主体产业规模超十万亿、相关产业规模几十万亿的大产业集群。新能源汽车规模化将带动新能源全方位革命,今后二三十年交通装备与能源化工相关产业将发生翻天覆地的变化,真正实现汽车代替马车以来新的百年未有之大变局。总之,绿色化和智能化技术革命将带来绿色经济与数字经济的大爆发,真正实现高质量发展与高品质生活。

面对新的时代背景,我们可以归纳出一条逻辑链,“国家竞争→经济实力竞争→产业竞争→企业竞争→领军企业家竞争→少数技术革命家的竞争”,即国家间的竞争归根到底是技术和人才的竞争。工科应当适应时代变化,建立新工科教育人才观,以培养新时代技术革命家为己任。面向新型学科建设,“课程-论文-专利-报奖-转化-孵化企业”应当成为研究型大学工科专业高水平研究的不同侧面。创新创业不会影响科研水平,相反会极大提高创新效率和质量,将成为新工科的发展趋势与标志之一。面向新一代人才培养,应当形成“创意-创新-创业-创优-回馈学校与社会”完整链条,建立全生命周期人才培养模式,力争涌现出乔布斯、马斯克式的颠覆性创新创业的“技术革命家”,为中华民族的伟大复兴注入技术革命力量。

我的科研团队多年来致力于探索师生共创、产学研协同、研究与开发互动、知识产权转移的创新创业模式。为此团队布局了三大创新研究板块:1.绿色氢能(包括燃料电池、电解制氢、氢能系统);2.电池储能(包括安全电池、智能电池、固态电池);3.智慧能源(包括智能动力、光-储-充-换、车网互动),建立了四大创新创业基地,包括张家口氢能与可再生能源研究院(河北氢能技术工程中心)、四川新能源汽车创新中心(国家市场监管总局电池安全重点实验室)、南京新能源产业创新中心(长三角国家技术创新中心新能源动力研究所)以及深圳智慧能源创新中心(住建部低碳建筑工程中心)。截至2023年底,已经孵化创业企业超过25家,包括燃料电池与氢能领域的亿华通(中国氢能第一股)、海德氢能,元泰能材;动力电池系统领域的科易动力、清安储能,易来科德;智慧能源领域的链宇科技、昇科能源、智锂物联;智能动力领域的常州易控、哪吒汽车、清研易为等。师生共创模式的生动实践,也使得不少有创业想法的学生慕名而来,新能源科技型企业生态圈不断扩大。

在多年实践的经验教训中,我体会到创新创业的三个“三位一体”:

第一,关于创新创业的价值观要提倡“战略高度-学术深度-应用广度”三位一体。只有高度没有深度是空的,只有深度没有广度是虚的,只有广度没有高度是俗的,高度、深度和广度三位一体方能凝聚成爱国奉献的“温度”。具体而言,战略高度应当聚到“点”:从全球热点、行业痛点、技术难点,聚集成前沿焦点和战略支点,点上突破、以点带面。学术深度应当沿着“线”:顶层着眼、底层着手,由表及里,层层深入,成为纵向深入的钻头而不做空中飘散的云。应用广度应当强调“面”:发挥学术影响力,培育创新生产力,把学术和战略高度的“势能”变成驱动行业和技术创新发展的“动能”。在这三个维度上,我们努力从“高度”出发做到“开创”——引领新能源汽车产业发展;从“深度”出发做到“原创”——建立新能源交叉科学;从“广度”出发做到“科创”——培育新能源技术创业企业群。

第二,关于创新创业的方法论要做到“学术方法论—技术方法论—产业方法论”三位一体。学术的逻辑是创造(Creation),强调理想主义的追求真理,形象来说“都是需要花钱支撑的”。学术注重发现与创造,更加强调标新立异和百花齐放,在证伪过程中求真,通过发表获得国际同行认同是硬道理。技术的逻辑是发明(Invention),强调务实理想主义的技术突破与技术颠覆,形象来说“一切需要有应用价值”。技术更加强调需求牵引和问题导向,更加强调技术路线与宏观判断,更加强调形成主流技术。产业的逻辑是创新(Innovation),强调现实主义的商业价值,形象来说“必须要赚钱”。核心技术是第一位的,但还必须把技术融入产品,而仅仅把产品做出来远远不够,卖出去才是硬道理,最后以产值、利润、现金流论高低。总之,学术、技术和产业各有各自的逻辑,不能按学术的逻辑搞技术,更不能按学术的逻辑搞产业。

第三,关于创新创业的竞争力要追求“工科-工程-工业”三位一体。工科强调时空变换的认知能力,即信息变换、物质交换、能量转换;工程关键在于把模糊变得清晰,把散光聚集成焦点的统筹能力;工业则需要锻炼技术构建平台、场景定义产品、模式创造价值的实践能力。 在这三者中,工业实践能力往往是创新创业的瓶颈。为此,必须打通技术链、产业链和价值链。尤其要重视价值链,应当实现从创新商业模式到实现商业价值再到跨越时空的价值交换,从而超越单一商业价值,实现战术价值和战略价值的统一。总体来说,成功的科技创新企业应当能够系统地做到“技术瓶颈的突破+全技术链整合+产业链中的合理定位+价值链中合适的商业模式”。

总之,在技术大革命时代,创新创业常常是认知拓展格局、选择决定成败、探索成就未来。我们要更新理念:“不从过去推论未来,而以未来定位现在;因为相信而看见,而不是看见才相信”。要拥抱变化、把握变革,努力融合多种求新求变基因:(1)雄鹰翱翔时的视野:俯视大地、纵观全局、搜寻目标、降维打击;(2)骏马奔跑时的姿态:天马行空、身姿矫健、充满想象、美轮美奂;(3)美猴玩耍时的敏捷:先抓一根树枝,用摇晃的惯性再跳到另一根树枝;(4)狡兔打洞时的机智:先打一个洞,再打第二三个洞,还把几个联起来形成闭环;(5)刺猬活动时的超然:特立独行、耐住寂寞、低调坚守、宁拙勿巧。

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