国之重器如何实现复杂技术系统整体赶超

——中国核电堆芯的纵向案例研究

2025-12-21 来源:摘自《经济管理》2025年第1期

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  一、复杂技术系统技术突破路径 

  自主技术轨道势能积聚过程的实现路径。势能积聚过程中,自主技术轨道先后识别瞄准不同的外部先进技术轨道,依附于外部技术轨道吸收外部先进技术,进而逐渐完成外部技术自主化。在自主技术轨道势能积聚过程中持续循环上述过程以实现技术迭代。本过程内自主技术轨道与外部技术轨道之间互动关系演化如下:首先,自主技术轨道瞄准外部标杆技术轨道。在研发起步阶段,基于对自身技术轨道的技术空缺的认知,瞄准世界前沿主导技术轨道,主动融入外部技术轨道,实现技术的快速获取和规模的快速扩张。其次,自主技术轨道主动依存于外部技术轨道。基于前沿技术引进打开与世界前沿技术互动的机会窗口,通过与外部前沿技术交流合作,同时参照模仿世界前沿技术,依附于国外主导的技术轨道。在此基础上结合自身需求,对外部前沿技术做出适应性改造。最后,自主技术轨道消化吸收外部技术轨道。一方面通过对技术底层原理性知识的引进与消化吸收逐步完成原理性知识自主化掌握,另一方面基于前期引进学习与改造翻版所积累的技术能力率先自主攻关核心层技术,由此实现从改造翻版到自主化积累的转变。随着行业技术的升级,自主技术轨道再次瞄准外部新的技术轨道,通过技术机会识别技术外力依附自主化技术积累势能积聚过程的漫长循环实现自身技术轨道的迭代升级。 

  自主技术轨道动能释放过程的实现路径。由于外部环境变化与技术新趋势产生,原有依附的外部技术轨道已无法满足新技术需求。因此,在动能释放过程中自主技术轨道主动创造技术机会脱离外部技术轨道,创造自主可控的引领性技术体系。本过程内自主技术轨道与外部技术轨道之间互动关系演化如下:首先,自主技术轨道主动创造技术新机会。自主技术轨道聚焦技术需求变化窗口,明确未来攻关方向。同时进一步洞察外部技术条件,明确行业内技术竞争态势,营造技术条件、创造技术机会;其次,自主技术轨道脱离外部技术轨道。从底层原理性技术与上层应用性技术分离出对外部技术的依赖性,与此同时,重塑技术内核与技术特征,实现技术层面的完全独立自主;最后,自主技术轨道创造引领性技术体系,自主技术轨道超越外部技术轨道。基于基础学科层面的突破创造专有知识,通过对专有知识定位和体系化耦合建立知识竞争优势。在此基础上,基于专有知识的固化和聚合创造专有技术,由此建立起引领技术标杆、重塑技术特征的技术竞争优势。 

  二、复杂技术系统技术轨道跃迁内在机制 

  复杂技术系统技术突破路径历经从势能积聚到动能释放的技术轨道非连续性跃迁,从微观机制来看,由缓慢循环迭代到快速单向演进的转变,是通过创新驱动要素转换创新主导动力更替技术体系重置的内在机制实现的。这一内在机制推动自主技术轨道突破由势能到动能的能量转化门槛,激活技术轨道能级非连续性跃迁临界状态的过程,具体分析如下。 

  首先是由技术机会识别到技术机会创造的跃迁。通过技术轨道创新驱动要素转换,打破原有技术轨道的自组织平衡状态,使技术轨道由基态转换为不稳定态。技术机会识别旨在利用已有的客观存在的技术机会来驱动自身技术发展,属于被动的过程。而技术机会创造则是基于对外界技术需求趋势的认知前瞻性描绘未来技术特征、制定未来技术标准,是主动规划布局技术研发方向驱动技术发展的过程。从被动识别机会到主动创造机会的跃迁,反映的是复杂技术系统的创新驱动要素由被动追随的外力驱动模式到主动创造的自主驱动模式的转换。创新驱动要素指引着复杂技术系统技术轨道发展方向,引领并激发技术创新活动。因此,创新驱动要素由被动追随的外力驱动到主动创造的自主驱动的转换,打破了原有外力驱动下的技术轨道的平衡状态,是复杂技术系统技术轨道由追随者向引领者身份跃迁的前提。 

  其次是由技术外力依附到技术外力脱离的跃迁。通过技术轨道主导动力更替,为处于不稳定态的技术轨道持续注入克服轨道能级势差的能量,势能的不断积聚使技术轨道由不稳定态逐渐过渡至激发态,技术轨道触及能级跃迁的临界值。技术外力依附是复杂技术系统发展早期主动融入并借助外部技术力量的方式,其技术轨道创新主导动力源于外部技术轨道的拉动。技术外力脱离是复杂技术系统为了寻求新的技术突破创造而克服原有技术发展路径的过程,技术外力脱离标志着自主技术轨道创新主导动力更替为自主技术主导。从依附技术外力到脱离技术外力,反映的是复杂技术系统的创新主导动力由外部技术主导到自主技术主导的跃迁。创新主导动力为复杂技术系统技术轨道演化提供了最基础的内生动力,是复杂技术系统技术轨道跃迁过程得以持续的基础性支撑。 

  最后是由自主化技术积累到引领性技术创造的跃迁。通过技术体系重置,处于激发态的技术轨道突破能级跃迁的临界值门槛,通过能量的快速释放,将所积聚的技术轨道势能转化为动能。动能释放的同时,技术轨道实现由低能级向高能级的跃迁。自主化技术积累是自主创新能力形成与复杂技术系统技术体量快速扩张的过程,这一过程旨在逐步构筑完整的复杂技术系统技术体系。引领性技术创造通过创造颠覆现有技术性能与技术特征的引领性技术体系,形成技术标杆引领与技术特征与标准重塑,是形成引领性技术体系的过程。从自主技术积累到引领性技术创造,是复杂技术系统由量变到质变的跨越,反映的是复杂技术系统的技术体系由完整性到引领性的跃迁。颠覆原有技术体系进而创造新的引领性技术体系,实现自身技术体系的重置,是复杂技术系统技术轨道实现由追随者到引领者身份跃迁的标志。 

  三、实践启示 

  第一,要深刻认识到复杂技术系统技术突破过程的长期性,复杂技术系统的技术突破需要历经漫长能量积累与冲击涨落,积聚和释放是复杂技术系统技术突破的两个必要的过程。同时,自主技术突破并非闭门造车,要充分学习和吸收外部先进技术,借助外部先进技术的拉动作用,实现自身技术水平的提升。在依附技术外力的同时,避免形成外部技术依赖,需要保持自身技术创新的能动性。第二,时刻感知外部环境对技术需求的变化,技术需求变化是创造新技术机会的重要窗口,同时对于后发追赶的复杂技术系统来说,通过技术机会创造来重塑技术特征,进而形成知识专有和技术专有,是实现由跟跑到领跑身份转换的重要机会。其中,需要充分认识到知识的重要性,底层知识的创造是驱动创新、创造引领性技术的重要基础。第三,技术创新从跟随者领跑者的跃迁是一个持续性过程,需要实现底层的创新驱动要素、中坚的创新主导动力、顶层的技术体系的整体性、系统性新旧转换,任何一个环节的缺失都无法激发跃迁机制。 

  关于经济层面与管理层面的建议。首先,在研发体系与产业生态构建及产业链强链、补链、延链方面,要以复杂技术系统的研发为重要依托,扶持、带动、构建起紧密协作的产业集群,引领上下游全产业链共同发展。以复杂技术系统研发为牵引,强化产业链薄弱环节,填补产业链空白领域,延伸产业链纵向与横向协同程度,推动建立以链长企业为核心的创新平台。第二,在宏观政策支持方面,国家政府或有关部门要持续加大对我国以核电为代表的重大工程或复杂系统发展的支持,尊重复杂技术系统类技术突破长期性的客观规律,为技术创新主体提供长期稳定的环境,包括政策支持与方向性引导等。第三,在打破低端锁定与路径依赖方面,我国已走过用市场换技术的初级发展阶段,当前正处于转变发展方式、优化产业结构、转换增长动力的关键期。复杂技术系统事关国家地位和国家安全,要通过底层技术创造形成自主技术体系,摆脱外部技术依赖,打破全球价值链的低端锁定。第四,在军转民以及军民融合方面,以核电技术为代表的复杂技术系统是典型的军民两用技术,通过军民融合发展实现装备、技术、人才、产业链的共享共用和相互转化,充分发挥民用技术的快速迭代与高效研发优势,实现军民技术的滚动发展。 

  (作者单位:南开大学商学院中国核工业集团有限公司   

【编辑:张征】