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纳米技术的起源精选(九篇)

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纳米技术的起源

第1篇:纳米技术的起源范文

[中图分类号] R445.9[文献标识码]A [文章编号] 1005-0515(2010)-9-220-01

纳米( nanometer, nm)是一个长度单位, 即十亿分之一米( 1× 10- 9m)。纳米技术(Nanotechnology) 是指在 0.1~ 100 nm空间尺度上操纵原子和分子对材料进行加工, 制造具有特定功能的产品或对物质及其结构进行研究的一门综合性的高新技术学科[1-2]。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,在 20 世纪 90 年代获得了开创性的进展,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米技术的发展正越来越成为世界各国科技界所关注的焦点, 谁能在这一领域取得领先, 谁就能占据 21 世纪科学的制高点。随着纳米技术的发展, 纳米电子学、 纳米生物学、 纳米材料学、 纳米医学等分支学科也相继建立和发展起来。尤其重要的是这些学科正在发生相互融合、 相互渗透[3- 4]。

纳米技术与医学的结合形成了新兴边缘学科--纳米医学, 纳米生物医学是纳米科技和生物医学结合的产物, 是纳米科技的一个核心领域, 即在分子水平上利用分子工具和人体相关的知识, 从事疾病的检测、诊断、 治疗、预防和保健等。生物医学起源于诊断, 没有很好的诊断就不可能有很好的预防和治疗。目前随着科技的发展, 生物医学诊断得到了前所未有的发展, 各种检验诊断手段、仪器已是各式各样, 在其迅猛发展的过程中纳米材料起到了关键作用。正是纳米技术在医学检测和诊断中的应用使人们在分子水平上对疾病有了更深的认识,更好的维护和提高了人类的健康水平 。

1纳米探测技术在医学检测和诊断的应用

纳米探针是一种探测单个活细胞的纳米传感器,探头尺寸仅为纳米量级,当它插入活细胞时,可探知会导致肿瘤的早期DNA损伤,而且纳米探针据不同的诊断和检测目的, 将其植入并定位于体内不同部位, 或随血液在体内运行, 随时将体内各种生物信息反馈于体外的记录装置。该技术有着很高的灵敏性,可在含有 10 个原子/分子的1 cm3气态物质中, 在单个原子或分子层次上准确获取其中1个。医生可通过检测人的唾液、血液、 粪便和呼出气体等, 发现人体中只有亿万分之一的各种疾病或带病游离分子, 用于肿瘤细胞的诊断与治疗。

扫描探针显微镜目前已经用于人体多种正常组织和细胞的超微形态学观察 ,而且可以在纳米水平上揭示肿瘤细胞的形态特点。通过寻找特异性的异常结构改变 ,以解决肿瘤诊断的难题。另一种新型的纳米影像学诊断工具 - - 光学相干层析术(OTC)已研制成功。OTC的分辨率可达纳米级 ,较 CT 和核磁共振的精密度高出上千倍 ,并且它不会像 X线、 CT、 磁共振那样杀死活细胞。

2纳米生物芯片在医学检测和诊断的应用

纳米生物芯片与传统的生物芯片相比, 纳米生物芯片具有以下几个特点:(1)采用微电子,高产而成本低;(2)高度敏感性;(3)减少了样品的数量;(4)使用纳米尺度上的固定方法, 可以自主组装。这类型的生物芯片可以在血流中探测病毒、 细菌和异常细胞。 能即时发现病毒和细菌的入侵, 并予以歼灭。也可以沿血液流动并跟踪镰状细胞贫血患者的红细胞和感染了病毒的细胞。目前, 电场作用下自动寻址的细胞芯片已研究成功, 既可用于基因功能研究与蛋白质亚细胞定位, 又可用于监测基因与蛋白质的瞬间表达[5]。

3纳米细胞检疫器 ( 纳米秤) 在医学检测和诊断的应用

纳米秤又称纳米细胞检疫器,能称量10-9g的物体,即相当于1个病毒的质量。利用它可发现新病毒, 可定点用于口腔、 咽喉、食管、 气管等开放部位的检疫。

4纳米传感器在医学检测和诊断的应用

纳米材料用于生物传感器是由 Alarie 和 Vo- Dinh 等人[6]于 1996年提出的。纳米生物传感器利用其细小的尖端(仅为纳米量级)插入活细胞内, 而又不干扰细胞的正常生理过程, 以获取活细胞内多种反应的动态化学信息、 电化学信息及反映整体的功能状态, 以便深化对机体生理及病理过程的理解, 例如利用纳米生物传感器可以探知会导致肿瘤的早期 DNA损伤等; 此外, 纳米生物传感器和新的成像技术还能对疾病进行早期的检测和治疗[7]。

5纳米金属在医学检测和诊断的应用

PCR 技术发展至今, 不仅仅是实验室的“宠儿” ,而是已经成为了诊断、治疗、科研开发等等各个生命科学领域的“必杀锏”。但是经过近二十年的发展, PCR 技术依然存在这样或那样的问题, 比如准确性, 利用 PCR 技术来诊断疾病, 假阴性、假阳性等现象屡见不鲜。造成这一问题的原因一般认为是由于在体外复制过程中缺少在 DNA复制过程中担任“检测师”的 SSB蛋白[8]。

解思深院士及来自中科院上海应用物理研究所以及上海交大的研究人员应用纳米技术升级了 PCR 技术, 完成了“点金术”: 他们将几千个直径为 0.3 纳米的金原子堆积在一起, 做成一个个直径约几或十几纳米的纳米金球, 加入 PCR反应, 结果发现纳米金减少了 PCR 复制过程中的出错率, 并且提高了复制的速度和效率, 这一研究获得了国际同行的认可。通过应用纳米技术 ,在DNA 检测时 ,可免去传统的 PCR扩增步骤 ,快速、 准确 ,易实现检测自动化。这是一项新颖且重要的方法, 它为分子生物学中最为重要的标准方法 PCR 开拓了进一步改进的途径, 具有较大应用价值[8]。

6磁性纳米材料在医学检测和诊断的应用

纳米磁性颗粒在生物检测上的应用是仅次与荧光材料。各种磁性生物探针, 磁性跟踪材料都已发展到了实用阶段。洪霞等选用葡聚糖包覆超顺磁性的 Fe3O4 纳米粒子, 通过葡聚糖表面的醛基化实现与抗体的偶联, 制得了 Fe3O4 /葡聚糖/抗体磁性纳米生物探针, 在组装有第二抗体和抗抗体的全层析试纸上进行的层析实验表明该探针完全适用于快速免疫检测的需要, 达到了层析免疫检测的目的[9]。

7纳米吸附材料在医学检测和诊断的应用

实验表明,做细胞分离的试剂聚乙烯吡咯烷酮可将表面包覆单分子层的直径 30 纳米粒子均匀分散到含有多种细胞的聚乙烯吡咯烷酮胶体溶液中, 通过离心可以使所需要的细胞分离。杨箐等撰文对聚合物纳米粒子在基因治疗中的应用作了探讨, 证明了纳米聚合物粒子具有很好的吸附包覆作用, 并已应用到动物型基因治疗的实验研究[10]。美国科学家把某种纳米颗粒 “粘”在生物分子上, 然后利用纳米颗粒的发光特性研究生物分子的活动情况。比人体细胞小得多的纳米颗粒可以被送进人的组织、 器官内, 用光线从人体外部向内进行照射, 体内的纳米颗粒也会发光, 这样就可以达到追踪病毒的效果。另外, 纳米材料其他很多特性在生物医学检验中越来越多的被应用, 如比利时的德梅博士等制备出多种对各种细胞器敏感程度和亲和力差异很大的金纳米粒子-- 抗体复合体纳米材料, 与细胞器结合后在光镜和电镜下很容易分辨各种细胞内结构。

随着人们对疾病防治及保健概念的转变 ,医学实验诊断技术也必然向着相应的方向发展。纳米技术与生物医学的结合, 为医学界提供了全新的思路, 纳米材料在医学领域的应用取得了显著效果。但纳米材料应用还很有限, 尤其是在生物医学方面还需大量临床试验予以证实,使得纳米材料在生物安全性方面的应用有待进一步提高。同时由于相关技术的不断突破 ,必然促使纳米医学实验诊断技术加速发展。随着纳米材料在生物医学领域更广泛的应用, 医学检验和诊断将变得节奏更快、 效率更高、更准确。

参考文献

[1] Keahler T. Nanotechnology: basic concepts and definitions [J]. Clin. Chem, 1994, 40(9):1797- 1799.

[2] 白春礼. 纳米科技-全面理解内涵, 促进健康发展[J]. 学会月刊,2001( 11) : 10- 12.

[3] ZhongguoYi Xue. Application of nanobiological technology in medicine and its advances in China. Ke Xue Yuan Xue Bao, 2006, 28 (4): 579- 582.

[4] 张立德, 牟季美.纳米材料和纳米结构[M] . 北京:科学出版社, 2001.

[5] Bouchie A. Microarrays come alive[J]. Nature, 2001, 411:107- 110.

[6] Alarie JP, Vo Dinh T. Antibody based submicrion biosensor forbenzo[a]pyrene DNA aduct[J]. Polycydic Aromat comp, 1996, 8:45-52.

[7] 郭梦金 ,张欣杰.纳米技术在医学中的应用现状及展望[J].河北化工, 2007 , 30 (3):16-17.

[8] 言民, 唐雪云,冼燕娥,等. “金”对人体是否具有医学和美容价值 [J].医疗保健器具,2006,7:42-45.

第2篇:纳米技术的起源范文

    一、21世纪物理学的几个活跃领域

    蒸蒸日上的凝聚态物理学

    自从80年代中期发现了所谓高临界温度超导体以来,世界上对这种应用潜力很大的新材料的研究热情和乐观情绪此起彼伏,时断时续。这种新材料能在液氮温区下传导电流而没有阻抗。高临界温度超导材料的研究仍是今后凝聚态物理学中活跃的领域之一。目前,许多国家的科学工作者仍在争分夺秒,继续进行竞争,向更高温区,甚至室温温区超导材料的研究和应用努力。可以预计,这个势头今后也不会减弱,此外,高临界温度的超导材料的机械性能、韧性强度和加工成材工艺也需进一步提高和解决。科学家们预测,21世纪初,这些技术问题可以得到解决并将有广泛的应用前景,有可能会引起一场新的工业革命。超导电机、超导磁悬浮列车、超导船、超导计算机等将会面向市场,届时,世界超导材料市场可望达到2000亿美元。

    由不同材料的薄膜交替组成的超晶格材料可望成为新一代的微电子、光电子材料。超晶格材料诞生于20世纪70年代末,在短短不到30年的时间内,已逐步揭示出其微观机制和物理图像。目前已利用半导体超晶格材料研制成许多新器件,它可以在原子尺度上对半导体的组分掺杂进行人工“设计”,从而可以研究一般半导体中根本不存在的物理现象,并将固态电子器件的应用推向一个新阶段。但目前对于其他类型的超晶格材料的制备尚需做进一步的努力。一些科学家预测,下一代的电子器件可能会被微结构器件替代,从而可能会带来一场电子工业的革命。微结构物理的研究还有许多新的物理现象有待于揭示。21世纪可能会硕果累累,它的前景不可低估。

    近年来,两种与磁阻有关的引起人们强烈兴趣的现象就是所谓的巨磁阻和超巨磁阻现象。一般磁阻是物质的电阻率在磁场中会发生轻微的变化,而巨磁和超巨磁可以是几倍或数千倍的变化。超巨磁现象中令人吃惊的是,在很强的磁场中某些绝缘体会突变为导体,这种原因尚不清楚,就像高临界温度超导材料超导性的原因难以捉摸一样。目前,巨磁和超巨磁实现应用的主要障碍是强磁场和低温的要求,预计下世纪初在这方面会有很大的进展,并会有诱人的应用前景。

    可以预计,新材料的发展是21世纪凝聚态物理学研究重要的发展方向之一。新材料的发展趋势是:复合化、功能特殊化、性能极限化和结构微观化。如,成分密度和功能不均匀的梯度材料;可随空间时间条件而变化的智能材料;变形速度快的压电材料以及精细陶瓷材料等都将成为下世纪重要的新材料。材料专家预计,21世纪新材料品种可能突破100万种。

    等离子体物理与核聚变

    海水中含有大量的氢和它的同位素氘和氚。氘既重氢,氧化氘就是重水,每一吨海水中含有140克重水。如果我们将地球海水中所有的氘核能都释放出来,那么它所产生的能量足以提供人类使用数百亿年。但氘和氚的原子核在高温下才能聚合起来释放能量,这个过程称为热核反应,也叫核聚变。

    核聚变反应的温度大约需要几亿度,在这样高的温度上,氘氚混合燃料形成高温等离子体态,所以等离子体物理是核聚变反应的理论基矗1986年美国普林斯顿的核聚变研究取得了令人鼓舞的成绩,他们在TFTR实验装置上进行的超起动放电达到20千电子伏,远远超过了“点火”要求。1991年11月在英国卡拉姆的JET实验装置上首次成功地进行了氘氚等离子体聚变试验。在圆形圈内,2亿度的温度下,氘氚气体相遇爆炸成功,产生了200千瓦的能量,虽然只维持了1.3秒,但这为人类探索新能源——核聚变能的实现迈进了一大步。这是90年代核能研究最有突破性的工作。但目前核聚变反应距实际应用还有相当大的距离,技术上尚有许多难题需要解决,如怎样将等离子加热到如此高的温度?高温等离子体不能与盛装它的容器壁相接触,否则等离子体要降温,容器也会被烧环,这就是如何约束问题。21世纪初有可能在该领域的研究工作中有所突破。

    纳米技术向我们走来

    所谓纳米技术就是在10[-9]米(即十亿分之一米)水平上,研究应用原子和分子现象及其结构信息的技术。纳米技术的发展使人们有可能在原子分子量级上对物质进行加工,制造出各种东西,使人类开始进入一个可以在纳米尺度范围,人为设计、加工和制造新材料、新器件的时代。粗略的分,纳米技术可分为纳米物理、纳米化学、纳米生物、纳米电子、纳米材料、纳米机械和加工等几方面。

    纳米材料具有常规材料所不具备的反常特性,如它的硬度、强度,韧性和导电性等都非常高,被誉为“21世纪最有前途的材料”。美国一研究机构认为:任何经营材料的企业,如果现在还不采取措施研究纳米材料的开发,今后势必会处于竞争的劣势。

    纳米电子是纳米技术与电子学的交叉形成的一门新技术。它是以研究纳米级芯片、器件、超高密度信息存储为主要内容的一门新技术。例如,目前超高密度信息存储的最高存储密度为10[12]毕特/平方厘米,其信息储存量为常规光盘的10[6]倍。

    纳米机械和加工,也称为分子机器,它可以不用部件制造几乎无任何缝隙的物体,它每秒能完成几十亿次操作,可以做人类想做的任何事情,可以制造出人类想得到的任何产品。目前采用分子机器加工已研制出世界上最小的(米粒大小)蒸汽机、微型汽车、微型发电机、微型马达、微型机器人和微型手术刀。微型机器人可进入血管清理血管壁上的沉积脂肪,杀死癌细胞,修复损坏的组织和基因。微型手术刀只有一根头发丝的百分之一大小,可以不用开胸破腹就能完成手术。21世纪的生物分子机器将会出现可放在人脑中的纳米计算机,实现人机对话,并且有自身复制的能力。人类还有可能制造出新的智能生命和实现物种再构。

    “无限大”和“无限斜系统物理学

    “无限大”和“无限斜系统物理学是当今物理学发展的一个非常活跃的领域。天体物理和宇宙物理学就属于“无限大”系统物理学的范畴,它从早期对太阳系的研究,逐步发展到银河系,直到对整个宇宙的研究。热大爆炸宇宙模型作为本世纪后半叶自然科学中四大成就之一是当之无愧的。利用该模型已经成功地解释宇宙观测的最新结果。如宇宙膨胀,宇宙年龄下限,宇宙物质的层次结构,宇宙在大尺度范围是各向同性等重要结果。可以说具有暴胀机制的热大爆炸宇宙模型已为现代宇宙学奠定了一定的基矗但是到目前为止,关于宇宙的起源问题仍没有得到解决,暴胀宇宙论也并非十全十美,事实上想一次就能得到一个十分完善的宇宙理论是很困难的,这还有待于进一步的努力和探索。

    “无限大”系统物理学还有两个比较重要的问题是“类星体”和“暗物质”。“类星体”是1961年发现的,一个类星体发出的光相当于几千个星云,而每个星云相当于1万亿个太阳所发出的光,所以对类星体的研究具有十分重大的意义。60年代末,科学家们发现一个编号为3C271的类星体,一天之内它的能量增加了一倍,到底是什么原因使它的能量增加如此迅速?有待于21世纪去解决。“暗物质”是一种具有引力,看不见,什么光也不发射的物质。宇宙中百分之九十以上的物质是所谓的“暗物质”,这种“暗物质”到底是什么?我们至今仍不清楚,也有待于下世纪去解决。

    原子核物理和粒子物理学则属于“无限斜系统物理学的范畴,它从早期对原子和原子核的研究,逐步发展到对粒子的研究。粒子主要包括强子(中子、质子、超子、л介子、K介子等)、轻子(电子、μ子、τ轻子等)和媒介子(光子、胶子等)。强子是对参与强相互作用粒子的总称,其数量几乎占粒子种类的绝大部分;轻子是参与弱相互作用和电磁相互作用的,它们不参与强相互作用;而媒介子是传递相互作用的。目前,人们已经知道参与强相互作用的粒子都是由更小的粒子“夸克”组成的,但是至今不能把单个“夸克”分离出来,也没有观察到它们可以自由地存在。为什么“夸克”独立不出来呢?还有一个不能解释的问题是“非对称性”,目前我们已有的定理都是对称的,可是世界是非对称的,这是一个有待于解决的矛盾。寻找独立的夸克和电弱统一理论预言的、导致对称性自发破缺的H粒子、解释“对称”与“非对性”的矛盾,是21世纪粒子物理学研究的前沿课题之一。

    从表面上看“无限大”系统物理学与“无限斜系统物理学似无必然的联系。其实不然,宇宙和天体物理学家利用广义相对论来描述引力和宇宙的“无限大”结构,即可观察的宇宙范围;而粒子物理学家则利用量子力学来处理一些“无限斜微观区域的现象。其实宇宙系统与原子系统在某些方面有着惊人的相似性。预计21世纪“无限大”系统物理学将会与“无限斜系统物理学结合得更加紧密,即宏观宇宙物理学和微观粒子物理学整体联系起来。热大爆炸宇宙模型就是这种结合的典范,实际上该模型是在粒子物理学中弱电统一理论的基础上建立起来的。可以预计,这种结合对科技发展和应用都会产生巨大的影响。

    二、跨世纪科学技术的发展趋势

    科学技术能否取得重大突破的关键取决于基础科学的发展。所以,首先必须重视基础科学的研究,不能忽视更不能简单地以当时基础科学成果是否有用来衡量其价值。相对论和量子力学建立时好像与其他学科和日常生活无关,直到20世纪中期相对论和量子力学在许多科学领域中引起深刻的变革才引起人们的足够重视。可以说,20世纪几乎所有的重大科技突破,像原子能、半导体、激光、计算机等,都是因为有了相对论和量子力学才得以实现。可以说,没有基础科学就没有科学技术、社会和人类的发展。

    20世纪重大科技成果的成功经验证明,不同学科间的互相交叉、配合和渗透是产生新的发明与发现,解释新现象,取得科学突破的关键条件之一。例如,核物理与军事技术的交叉产生了原子弹;半导体物理与计算技术的交叉产生了计算机。可以预计,21世纪待人类掌握核聚变能的那一天,一定是核物理、等离子体物理、凝聚态物理和激光技术等学科的交叉和配合的结果。这也是21世纪科学技术的发展趋势之一。

第3篇:纳米技术的起源范文

1物理技术在农业新科技中的应用

1.1磁场效应在农业新科技中的应用

在地球上,所有的生物都在磁场的环境中生长,在生物体内,存在着磁性物质,如金属矿物质。不管是动物还是植物,其体内都存在着磁性物质,如外界磁场发生变化时,生物体内的磁物质会出现磁化现象,从而出现磁性势能与极性变化。在磁场影响下所产生的变化,会直接或间接的对生物造成影响,并形成磁生物效应。通过实践研究发现,磁场效应对生物的影响存在着多个方面,如增强植物矿质代谢,对植物酶系统造成较大影响,提高植物ATP能量等。一般情况下,对植物施工磁场效应,可以提高植物光合作用,推动其生长代谢,提高叶绿素,植物综合生物效率获得较大提升,最终提高作业产量及质量。

1.2电场效应在农业新科技中的应用

在地球空间环境中不仅仅含有磁场,还包含着电场。电场存在着不稳定性,受天气变化影响较大。电场对植物生长的状态存在着很大影响,在农作物产量长期的进化过程中,其对电场产生了适应性。如选择植物,并应用电场屏蔽技术后发现植物的光合速率明显降低,其生长状态远远不如雷区植物好,究其原因,电场对植物的生长存在着较大影响。随着研究的深入,人们发现电场存在着能量效应,并对植物物质交换的速率存在着较大影响。在电场效应下,植物蛋白构象出现变化,能够提高酶活性,并激活钙素,提高气孔开度,促进植物碳同化。在电场作用下的水分解,可以提高水的电解过程,从而促进植物光合作用。此外,在农业应用中,电场还存在着杀菌效应,可以有效应用于农业生产中各种病虫害的防治。应用电场效应,可以在大棚蔬菜种植中,于植物蔬菜等上方,架设电场网,形成电场效应。在病虫害防治中,应用电功能水,可以有效杀灭各种细菌及病毒。电功能水在病虫害防治领域属于当前国际上先进技术,应用前景十分广阔。

1.3纳米能量效应在农业新科技中的应用

纳米属于一种物质尺度衡量单位,1g纳米材料所具备的表面积相当于一个普通足球场面积。在物质达到纳米级尺寸之后,其表面积十分大,且存在着较多的不稳定电子。纳米能量效应的存在,为物质反应发挥着很大催化作用。纳米材料所具备的活性,让纳米材料能够与其他物质进行较大能量的反应。纳米技术的应用较多,如进行盐碱地改良等。

1.4声波效应在农业新科技中的应用

按照波粒两象性原理,声波存在着粒子与能量属性,声波可以如磁场或电场一样发挥作用,提高植物代谢及活性。声波作用的研究较早,如美国科学家为正在生长中的西红柿播放音乐,最终获得超大番茄。通过实践,提出声波应用的声波谐共振理论。利用仪器,可以获得植物自发声的存在,这种自发声具备特殊的声波,应用声波共振技术,模拟出与植物自发生场共振,可以提高生物光合效率,提高植物产量。声波效应理论的研究发展较晚,但未来应用的空间较大。

1.5等离子处理技术在农业新科技中的应用

等离子体属于物质存在状态的一个种类,是物理学独立分支。物质状态主要分为固体、液体、气体,随着研究的深入,提出等离子状态。将等离子处理技术应用于农业领域,其起源来自于航天应用领域。在航天领域,通过卫星搭载种子并返回地面进行种植,发现其生长活力较强,并存在着一些变异现象。这种变化,主要是因太空中存在着较强的等离子。种子在磁场、射线及等离子体的综合作用下,打开了植物中存在的潜在基因,从而提高植物产量,提高作物产量。当前,航天育种技术发展十分迅速,但太空作物生产成本较高,在普及上存在着较大困难,为此,需要研究出地面空间站模拟技术,将等离子体等应用于农业领域。

2物理技术在农业新科技应用中的前景

物理技术,如磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等,在作物中发挥着不同效用。通过物理技术的应用,可以提高作业光合作用的速度,从而推动作物生长,抑制病虫害,减少化学产品的应用,从而在提高作物产量及质量的同时,提高作物生长的生态性,实现农业的可持续发展。当前,物理技术在农业领域的应用前景十分广阔,但仍存在着研究速度较为缓慢,缺乏实际应用的研究,为此,需要加大研究力度,推动物理技术在农业领域中的应用。

3结语

随着人们生活水平的不断提高,人们对食品的安全性重视程度越来越高,在选择农产品时,更加倾向于选择无公害及绿色产品。物理技术在农业领域的应用,可以推动传统化学农业逐渐向现代生态农业发展,在提高农作物生产产量及质量的同时,减少化肥及农药等的应用,实现农业生态化。当前,磁场效应、电场效应、纳米能量效应、声波效应、等离子处理技术等物理技术在农业领域中的应用研究发展十分迅速,其应用前景十分广阔。相信随着物理技术的进一步发展,将会引起农业技术的变革,实现农业生产的巨大效益。

参考文献:

[1]杨兆民,孔彦.物理技术在我国农业生产中应用的研究[J].广东农业科学,2010,37(8):356-358.

[2]葉剑.浅淡物理技术在农业新科技中的应用[J].安徽农学通报,2010,16(22):146-147.

[3]井玉梅.发展物理农业,推进生态农业[J].北方园艺,2011(19):194-195.

[4]肖心明.物理农业技术对我国现代化农业的重要性及应用[J].安徽农业科学,2010,38(32):17992-17993,18013.

第4篇:纳米技术的起源范文

1923年,日本首次举办全国软式网球锦标赛。1975年第一届世界软式网球锦标赛在美国的夏威夷举行。1994年在日本广岛举行的第12届亚运会上,软式网球被正式列为比赛项目。经过近百年的发展,软式网球作为非奥运项目已经在全世界普及,并在二十多个国家及地区建立了软网联合会。2010年,青岛小学教师赵蕾为中国队赢得了该届亚运会软式网球的金牌,实现了中国队软式网球在亚运会历史上的首金梦想。软式网球也因此进入了更多人的视线,成为日常运动健身的热门项目之一。软式网球的大部分装备与网球类似,但又不尽相同。软式网球、球拍等已经随该运动的流行普及受到愈来愈多的关注。

软式网球的诞生就是因为日本在普及网球运动时受当时自身条件环境限制,因利乘便派生出来的一种运动。制作复杂的网球被游戏用的小橡皮球代替,三田橡胶公司开始制作软式网球专用的橡胶球标志了软式网球的诞生。尽管软绵绵没有毛的软式网球与网球十分接近,但软式网球更加柔软和轻便。标准软式网球的球体以橡胶材料制作,重量在30-31克。球体内部充气,充气后球的直径为6.6厘米。按国际规则规定,球应在比赛场上从1.5米高处落下后达到55-80厘米的弹跳高度。由于球体中空,球的弹性、弹跳高度基本由充气的气压决定。这使得软式网球更容易形成对打的局面,对攻比网球更多。对于力量很大的人来说想在软式网球比赛中边线出色并不容易。这也使得在男女混合双打比赛中选手的实力变得更加均衡,非常受普通民众的欢迎。软式网球的充气与篮球相似,将气针插入气孔,打气到适合的压力,拔出气针就可以使用了。软式网球采用纯橡胶质地,球体本身较普通网球更加耐用。由于使用寿命长,软式网球无论在娱乐或是训练中都十分受欢迎。KENKO、AKAEMU等都是目前活跃在各类赛场上的软式网球品牌。

软式网球拍

无论在形状、尺寸和材料方面,软式网球拍与网球拍都几乎没有区别。按世界软网联合会的规定,球拍应是木制、金属或其它复合材料制成,拍框上要穿织网弦。球拍长69厘米,拍框长度为32厘米,宽为22厘米,拍柄长为37厘米。球拍拍框一般成椭圆形。与普通网球拍相比,软式网球拍更加轻便。由于软网球拍与网球拍结构相同,网球拍的知名制造商大多也是软网球拍的著名品牌。尤尼克斯、威尔森、王子等均有自己的软网产品系列。在刚刚结束的广州亚运会上,无论是历史悠久的日本队、实力雄厚的韩国队或是备受关注的中国队,都有尤尼克斯的球拍亮相。而为中国队在亚运会上夺得软式网球项目首枚金牌的赵蕾使用的便是尤尼克斯的产品。

现代网拍制造业中已使用了接近宇航工业和军事工业产品的材质。近二十年来,金属材料和化学材料的高水平提升为网拍制造奠定了坚实基础。这些新材料和新技术的应用,不仅是商业产品激烈竞争所制致,更是运动本身飞速进步所需。目前,碳纤维、玻璃纤维、克维拉纤维、高张力碳纤维、钛、超刚性碳纤维等材质已大量使用到网拍制造材质之中。网拍制造技术的革命至今仍然在继续。为了提高球拍强度,传统技术采用自由增厚石墨和碳素纤维层结构,从而增加了球拍的重量,导致球拍的挥动灵活度下降。纳米技术的应用令复合材料在质轻之外可以兼具高强度和高弹性的特点。纳米级钛纤维具备有力的回缩特性,性能超越传统的拍框材料。当拍面击打来球瞬间,拍框受到冲击而弯沉。这时,纳米级钛纤维的瞬态反应可以将拍框从弯沉状态下回弹至拍框原形,使球能以高度精确的角度并充满威力地从线床反弹回对场。新研发的强韧树脂拥有更好的柔韧性和耐久性,将强韧树脂运用于整把球拍,能使球拍的弹性和韧性都得到提升。伴随线床驻留时间的延长,球员能打出更强烈的上旋球,击球更有威力。

软式网球拍线

一只未拉线的球拍就像一支无弦小提琴。软式网球拍球线的材料与网球拍球线相同,分羊肠线和聚酯尼龙合成线。软式网球的球线与网球线相比更加柔韧,在与较软的软式网球接触时拍压则更低。据专业穿线师介绍,软式网球的穿线与网球相比,要求更高。因为软式网球的球拍拍框比一般的网球拍拍框更柔软,更容易变形。软网的拍线也较网球拍线柔软很多,所以进行穿线的时候对穿线力度的要求更细腻,更精准。

球鞋

软式网球场地的地面与网球相同,根据实际情况红土或是硬地都可以。因此在球鞋的选择上也与网球类似。如果是在红土场地上使用,则应选择底纹凹凸有致,具有良好刹车功能的鞋底。如果是在硬地场打球,则最好选择相反的底纹类型,方便滑步。除了抓地之外,减震、透气、耐磨等都是极其重要的挑选指标。

第5篇:纳米技术的起源范文

关键词:无机化学;科研潜质;培养;能力

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0068-02

化学是一门重要的自然科学学科,其在人类社会发展和科技进步中发挥着举足轻重的作用。对于我国而言,传统的化学教育仅仅重视知识的传授,而忽视知识创新,在实际教学中缺乏对学生科学研究能力的培养,造成培养的毕业生素质下降。无机化学作为化学学科中的基础学科,对于培养化学专业的高级专门人才具有重要作用。本文中,笔者将结合自身的教学经验与体会,浅谈高校无机化学教学中如何加强对大学生科研潜质的培养。

一、重视绪论教学

无机化学课程的绪论部分旨在对课程的研究背景、研究对象、研究方法和研究意义等进行总体上的概括。然而,传统的教学模式却忽视了绪论部分的讲授,造成学生学习兴趣难以激发,学习主观能动性和创造性受到了抑制,教学效果不理想。考虑到绪论对于整个课程无机化学教学的重要性,笔者认为讲授该内容要注重以下两个方面。

1.借助现代自然科学知识,从宏观到微观让学生感受化学的魅力,了解化学的重要性。如可以从宇宙元素的起源到形成现在生命体的DNA过程,从大到天体物质演变到微观的原子运动等具体实例向学生展示化学的奇妙之处,以便激发学生好奇心,培养其学习兴趣。

2.明确无机化学是化学学科和其他自然科学的基石,借助具体的实例说明无机化学的重要性。教师要把握教材,但不能局限于教材的内容。当今社会处于知识爆炸的阶段,知识更新非常迅速,而教材通常承载着经典但已经过时的知识信息。教师需要在备课时查阅大量最新前沿的研究成果,将其图文并茂地融入到绪论介绍中,如既要讲到“门捷列夫发现世界是由一系列周期性递变的元素组成”这些经典知识,又要讲到“现在的纳米技术已经合成出机械强度超过钢铁几百倍的碳纳米管材料”等先进前沿的化学研究成果。这样,学生就能直观地感受无机化学的魅力和发展前景,激发其学习的动力和热情。

二、运用动画模型教学

虽然多媒体教学已经深入到课堂,但是大多教师的课件仍然缺少直观形象的动画模型,影响了教学效果。为了解决此问题,笔者认为多媒体动画模型教学将会极为直观地呈现基本原理和过程,帮助学生建立化学空间思维,显著加强对基本知识和原理的理解,激发其思考和创造力。如在讲述元素和元素周期律的章节时,概念繁多,知识抽象,教师若仅仅语言阐述“元素的种类是由原子核内质子数决定的,而元素周期律是原子核外电子周期性排布造成的”,此时,初学者常常因概念不清而不能理解。教师若能运用三维动画模型,逐一呈现核内质子数递增对应元素种类的变化,进而展现核外电子如何进行周期性的排布,学生理解掌握就容易多了。实践证明,运用动画模型教学,学生将会迅速接受并理解崭新概念和原理,容易形成独立思考解决问题的能力。

三、改革实验课程的设置和实验模式

传统的无机化学课程均有配套的实验课程,然而实验课程的模式和设置存在不合理之处,主要体现在:(1)理论课和实验相互脱节。传统的理论课和实验课在不同的时间段进行,授课教师往往也不同,造成学生的理论学习难以得到及时针对性的实践,从而削弱理论和实践之间相互促进的关系。(2)针对本科生的开放实验室缺乏。传统实验课程常实行集中时间集中地点实验,不允许学生依据自己学习需要随时实验,对本科生的开放实验室很少,从而缺乏对学生创新研究能力的锻炼。为了解决该问题,笔者认为可以从以下两个方面进行实验课程的改革。

1.将实验演示融入到理论课教学中。课堂实验,能够实现理论和实践之间的相互促进,提高学生发现问题,解决问题的能力。如,在讲授沉淀溶解平衡溶度积规则这一章节时,教师若仅仅进行理论讲授,往往显得简单,学生们也认为沉淀过程很简单,似乎都不存在问题。然而,实际情况并非如此,沉淀实验的操作,通常会涉及到很多问题,如过饱和效应,配位效应,离子效应等。事实上,当今的研究热点――纳米材料的合成就是建立在沉淀形成的形貌控制上。如果没有实验和理论的结合,人们是不会发现诸多的自然科学规律,更难以有科学技术的进步。因此将实验演示融入到理论课教学中将显著锻炼学生发现问题、思考问题、解决问题的能力。

2.设立固定的开放实验室,以供不同学生依据自身有针对性地进行实验。笔者在教学中发现,不少学生对实验有较大的兴趣,仅仅教学计划安排的实验内容很难满足其需要。结果造成很多具有较好创新能力的学生得不到充足的科学研究训练,阻碍其科学素质的提高。如果能够设立开放的实验室,那么每一个学生都可以依据自己感兴趣的方面进行针对性的实验,一方面能够很好地巩固理论课知识,同时还能锻炼其科学研究的能力,这对于培养21世纪新型创新性人才是非常有利的。

四、改变评价机制

传统的无机化学评价机制多侧重于用考题对学生掌握情况进行考核,通过考试分数的高低对学生学习效果进行评估。事实上,这种评价机制往往诱使学生走向题海,而非综合能力的锻炼。事实证明,高分的考生在步入研究生阶段往往表现平庸,其主要原因是科学研究需要活跃的思维,强烈的好奇心和探索精神,而非考试分数。良好的科学潜质需要在大学基础课程学习中得到培养,让学生乐于学习,乐于钻研。因此,笔者认为,可以考虑在传统考题模式外附加大学生科研立项考核。教师引导大学生,依据自身的兴趣,去发现问题,通过查阅各种资料,建立适合大学生自身的科学研究项目。最后,通过项目完成过程对学生综合能力进行全方位评估。实际上,国内已有不少高校正在尝试这样的评价机制,已经获得良好的效果。

总之,为了满足新世纪国家对新型创新型人才的需要,笔者作为一名高校化学专业一线教师,结合自身的教学经验与体会,就高校无机化学教学中如何加强对大学生科研潜质的培养做了一些有益的探索,相信在这些措施的积极作用下,无机化学专业的大学生将会显著提高学习兴趣,提升自身的科研能力,为后续继续深造奠定良好的基础。

参考文献:

[1]朱妙琴,王祖浩.高师无机化学实验教学的改革与学生综合能力的培养[J].化学教育,2002,(11):21-25.

[2]杨毅敏.高等实验教学改革与创新人才培养[J].海南大学学报:自然科学版,2003,20(1):87-90.

第6篇:纳米技术的起源范文

[关键词]专利地图 自主研发 自主创新 应用

[分类号]G306 F426.471

随着国际竞争的日益加剧,自主研发与创新已成为各国提升核心竞争力的必由之路。在自主研发中,通常需要研发人员自行选择研发方向、研发目标,设计技术方案。对于研发方向与目标,在适应企业自身条件的基础上,不仅要符合国际发展趋势,而且要符合市场需求;对于技术方案,不仅要规避侵权,而且要具有自主知识产权,或者能达到交叉许可的目的;对于研发成果,则要及时进行知识产权保护。在自主研发中,研发人员若充分利用专利地图,将对立项、研究开发及其研发成果保护具有重要作用。虽然专利地图在国外已有大量应用,但在研究开发中的具体应用仍未见报道。

1 国内外专利地图在技术研发中的应用现状

专利地图作为专利管理手段之一,起源于日本。随着在日本广泛和有效的运用,专利地图技术也传人韩国、新加坡、美国以及我国台湾等地。

专利地图的应用,让日本、韩国等国企业深得其益。1967年,日本特许厅绘制了全球第一份专利地图。至2009年4月,日本特许厅对日本129个重点技术领域制作了专利地图。日本企业从不讳言,他们是专利地图的最大受益者,研发成果层出不穷。韩国在专利地图的指引下,经过十几年的努力,在多个领域取得长足进展,拥有了一系列核心技术。近十几年来,专利地图在台湾地区得到了充分研究和应用,这从台湾制作纳米专利地图中可见一斑。由于认识到纳米科技在科技与产业发展中的重要地位,台湾科资中心协助“行政院国家科学委员会”与“经济部”进行纳米技术的研发方向规划,针对关键纳米技术如碳纳米管、纳米二氧化钛、量子点光学应用等多个技术领域进行了专利地图研究,以协助企业研发人员对准技术发展与创新的切入点开展研发工作,并抢占市场。

目前我国大陆对专利地图的研究与应用仍处于起步阶段。一些学者开始涉足专利地图领域的研究,但内容大多属介绍性或宏观性,以及基于小规模专利信息的专利地图制作示范研究;在研发中的应用有待于深入研究与推广。

2 专利地图的特性及其与技术研发的关联

专利地图可大量应用于技术研发,是由于专利地图在分析对象、解决目标等方面,与技术研发紧密关联。

2.1专利地图的研究对象

专利地图是由各种与专利相关的资料讯息,以统计分析方法,加以缜密及精细剖析整理制成各种可分析解读的图表讯息,使其具有类似地图指向功能。而技术研发中重点考察的文献正是专利文献,因此,专利地图基于专利资讯的分析结果必然可以成为技术研发的考察对象。

2.2专利地图的本质

专利地图是一种专利情报研究方法和表现形式。它将包括科技、经济、法律在内的各类专利情报进行加工整理,制成各种直观的图表。透过对专利技术信息指标及其组合的可视化表现,反映蕴涵在大量专利数据内的错综复杂的信息,指明技术发展方向,分析技术分布态势等技术信息,因此其结果可用于将专利情报作为文献重点考察对象的技术研发。

2.3专利地图的蕴涵要素

专利地图根据不同的制作目标,可以分为专利管理地图、专利技术地图、专利权利地图,不同类型的专利地图具有不同的信息分析重点,三者结合起来,正是对专利文献经济、技术、法律信息的全面挖掘。而一项技术研发,除了了解技术信息外,还需要考虑市场前景等经济信息以及研发侵权等法律信息,因此,专利地图的蕴涵要素符合技术研发的基本要求。

2.4专利地图解决的目标问题

从专利地图的制作目标看,专利管理地图主要解决技术发展趋势、主要研发阵地、重要发明人、研发重点或热点领域、技术进退等宏观问题;专利技术地图主要解决技术开发空间、技术竞争点、技术雷区、核心专利、关键专利、技术领先者、技术发展进程、技术未来发展趋势等中宏观问题;专利权利地图主要明确权利范围,针对竞争对手埋伏的技术地雷如何回避等微观问题。从解决的问题看,研发人员可以利用专利地图辅助确定研发方向、预测研发前景、启迪研发思路、规避研发侵权,也有助于研发伙伴、研发人才的选取。

3 专利地图在自主研发中的应用

专利地图在企业中的应用,贯穿在整个研发过程中。不仅在立项阶段、研究开发阶段,而且在研发成果保护阶段等都具有重要的应用价值。

3.1专利地图在立项阶段的应用

在立项阶段,研发人员一般需要了解行业发展趋势,选择研发方向;收集同行的研发创意,获取研发目标;并需进一步了解市场前景,如认为前景良好的,才会进一步设计方案,投入研发。以上关键问题均可利用专利地图得以解决。

3.1.1利用宏观趋势地图,选择研发方向 立项中的首要问题是选择研发方向。正确的研发方向,是研发的重中之重。如何选择符合国情、适合实际情况的研发方向,对于企业发展相当重要。为了了解行业总体研发趋势与方向,首先,可制作专利申请趋势图,了解该领域的研发投入趋势及当前的投入状况、研发热度等;其次,可制作专利景观图,获取不同时期行业的发展重点、热点,特别是当前热点;再次,可制作技术进退图,从总体上了解近年该行业的新增技术及退出技术。对已退出的旧技术需慎重考虑,避免将行业即将淘汰的技术作为研发目标。另外,还可考察技术生命周期图,了解某行业或领域当前处于何种发展阶段、发展势头如何等。研发人员可利用上述一种或多种专利地图,选择确认研发方向。

3.1.2剖析竞争对手专利地图,获取研发创意 当研发人员确定研发方向后,即要着手为新产品开发收集创意线索。为此,我们可以通过分析技术领先者的专利地图及其相关专利,获取研发目标及创意。

剖析技术领先国家/竞争对手专利地图。对于某一类技术、产品来说,总会存在技术较为领先的国家或竞争机构。对领先者专利地图的剖析,是获取研发线索的最直接有效的方法之一。在应用中,研发人员可以利用相关专利地图筛选合适专利,分析专利全文,获取研发目标,即具体的技术、产品类别或创意。具体可应用以下专利地图,即可从IPC分布/趋势图体现的研发重点领域、技术演进图展现的技术/产品的总体发展历程及当前发展趋势与热点领域中,筛选合适专利;可以剖析技术进退图提示的新增技术,启迪研发创意,尽量避免将进退图提示的退出技术作为研发目标。在专利引证图应用中,特别要关注近年来高度被引的专利。引证率高的专利通常是行业中的重要专利,虽然不一定能产生直接的经济效益,但必然有某种代表性,

这些专利可以成为获取研发创意的重要线索之一。技术功效图应用是研发人员获取创意的重要途径。其中,技术密集区属竞争热点区,该区域中的专利是获取研发创意的重要对象,但要注意规避侵权。对于技术稀疏区或空白区,不能误认为他人涉足较少或无人涉足,就心中窃喜,以为大有机会;或走另一极端,悲观地认为他人不进我也不能进。对于这些区域,要充分考虑以下等问题:①技术本身是属于先进技术,还是属于已淘汰技术;②相关功效的实用性、实际价值、用户接受度如何;③利用相关技术能否实现相关功效;④实际操作性如何;⑤是否有技术瓶颈;⑥市场前景如何等。

剖析重要发明人专利地图。重要发明人的专利对于研发人员在选择研发目标、获取创意中具重要意义。当发明人专利数量很多时,如何快速有效地获取其中有参考价值的专利,对研发人员来说,显得特别重要。而发明人专利地图的应用对此具有一定指导意义。重点可以利用发明人专利引证图、专利技术功效图。

在应用引证图前,首先要确定拟考察的发明人,如核心发明人、关键发明人、重要产业发明人等,再制作其专利引证图。一般来说,专利申请量大且引证率又高的发明人,一定是该领域的关键或者核心发明人;对于专利申请虽然不多,但引证率很高的发明人,很有可能属于核心发明人;而对于引证率虽然较低,但专利申请量大的发明人,则很有可能为产业化技术发明人,其技术重要性也相当高。对上述发明人引证图的应用,不仅要关注高度被引专利,同时也要关注一些引用专利,从中都可获取启迪创意的有用信息。另外,不同类型发明人专利引证图的应用,可以获取不同的信息。例如,从核心发明人引证图中,可以获取新产品更新换代信息;对关键发明人专利引证图中相关专利的剖析,可以启发解决技术瓶颈;产业化发明人专利引证图中相关专利的剖析,可以为开拓不同性能、不同应用的新产品提供参考;而一般发明人的专利技术革新,有时也可以为新产品开发提供灵感或思路。

在专利技术功效图应用中,可重点选取一些发明人制作功效图,也可选择某一重要发明人制作功效图。在功效图中,可以了解到重点研发领域,近年来其技术研发特点及其功效发展趋势,剖析相关区域专利,可以获取有借鉴价值的创意信息。

3.1.3利用专利地图,预测研发前景 明确了研发目标和创意之后,研发人员还应对研发前景做到心中有数。研发前景如何,很大程度上反映于其市场前景。对市场前景的准确预测,可在某种程度上保证研发投入的未来产出。市场前景预测,一般可以利用趋势图、技术生命周期图和主要国家/地区同族专利布局图等。首先,可制作技术领域各类趋势图,如历年专利申请量趋势图,申请人趋势图、IPC趋势图等,了解近年来该领域的研发趋势或投入力度呈何种态势,是上扬、平稳或下降。若总体呈上扬趋势,则至少预示行业不处于衰退期,研发前景基本良好。其次,应制作技术生命周期图,了解技术领域当前处于起步、发展、成熟、衰退、再发展等阶段中的何种阶段,若处于衰退期或再发展期,则要谨慎介入。再次,可制作该技术领域主要国家、地区或主要研发机构同族专利布局态势图。某一领域或专利的同族专利越多,意味着其受重视程度越高,预示研发前景良好。

在知识经济时代,技术更新换代速度快,市场也同样变幻莫测,研发前、研发中,均要做好市场现状及前景考察,关注领域专利申请态势变化,知己知彼,百战不殆。

3.1.4利用专利地图,确定研发侧重 一般来讲,任何技术随着生命周期阶段的变化,研发重点也应随之变化。当企业经过上述一系列的调研,确认要投入研发后,还应制作技术生命周期图进行对照分析,以明确阶段研发侧重,把握研发投入力度,这对企业发展至关作用。技术生命周期各阶段的研发重点,如表1所示:

如果某项技术刚进入萌芽期,即起步阶段,由于市场上对其未来发展趋势仍不明朗,此时专利技术大多仍处于实验室开发阶段,尚未商品化,此阶段企业在研发方面拟投入基础研究、关键技术研究为主,一般不考虑产业化投入。发展阶段主要形成产品专利,同时第一代商品问市,此时技术、产品研发空间较大,拟加大研发投入力度。如果技术发展进入成熟阶段,意味着技术发展的空间比较小,企业在技术上取得突破存在较大难度,此阶段的专利以产品改良型为主,此时的研发投入应着重考虑产品改良设计。技术衰退阶段,虽然专利数量维持不变,但经市场淘汰,仅少数优势厂商生存,商品型态固定,应慎重考虑研发投入,此时的研发以小幅改良为主。最后,技术是否能进入再发展阶段,主要取决于是否有突破性创新技术为市场注入活力,此时研发投入的关键是看企业是否有能力进行技术的突破性研发,研发投入具有较大风险性。

3.2专利地图在研发阶段的应用

立项后,项目即进入研发阶段。在该阶段中,研发人员通常需要设计或调整研发方案、解决技术难题,改进技术等。专利地图的应用,可成为解决以上问题的有效途径。

3.2.1 指导方案设计 在技术方案设计中,研发人员可充分利用专利技术功效图、专利引证图、专利权利地图等予以一定指导。

剖析专利技术功效图。制作专利技术功效图,是一种对专利技术内容进行深层次分析的有效方法。由于功效图通过对该领域主要专利按照技术手段、技术功效两个纬度进行聚类,从而一目了然地区分技术密集区、稀疏区、空白区。在方案设计指导中,应考虑不同区域的特点。密集区虽然技术相对比较成熟,但技术地雷多,因此对该区域的专利借鉴中应采取回避设计,寻找研究空间;此外,若该区域的专利未进入中国,或已经过了进入中国国家阶段的时间,则该专利在中国不受保护,在中国境内可以利用,但不可轻易出口,以免侵权。技术稀疏区的专利比较少,研发人员一方面可以考虑改进已有专利,寻求研发空间;另一方面,要积极创新,从实现该区域目标功效出发,设计新的技术方案,尽早圈地。空白区的应用空间较大,研发人员可以大胆尝试利用或改进该区域的相关技术,以实现相关功效。但研发前要仔细分析其实现可能性、技术瓶颈及市场前景等实际问题。

分析专利引证图。可以对整个领域的专利制作引证图,也可以对事先已确定好的范围,如重点国家、机构、发明人的专利制作引证图。通过引证图,根据引证率及其引证关系,可以发现该领域的核心、关键及其专利。在应用中,可对目标专利制作权利地图,以帮助分析。例如,改造或避开已有核心专利、关键专利,尝试研发新一代核心、关键专利;回避专利的保护范围,找出新的研发空间,以期形成自主知识产权技术或获得交叉许可专利。

解析专利权利地图。相比其他专利地图,专利权利地图属于微观专利地图,在指导方案设计中,通常会对重要专利制作专利权利地图。其中,权利要求要件图以图形化形式清楚地表达了一件专利的各独立权利要求与从属权利要求之间的关系,使得复杂的技术方案展示更直观,能启发创新思路。在方案设计中,可

以修改独立权项,形成有望获得自主知识产权的新方案。若修改从属权项,则可形成交叉专利,但无自主知识产权。专利权利地图中的另一重要地图为权利范围矩阵分析图,清晰地展示了每一技术目标下的权利要求范围,研发人员可以很方便地利用此图进行研发方案的回避设计,即绕开目标专利权利保护范围,设计新的方案。

3.2.2解决研发难题在研发过程中,研发人员会遇到各种难题,解决方法之一是查阅文献。但对于检索能力不太强的研发人员来说,专利地图的利用可为其解决难题助一臂之力。例如,专利技术功效图能呈现某技术发展过程中克服过的主要技术难题、技术瓶颈。若充分利用、剖析其中相同或类似技术专利,可启发思路。又如,利用景观图在相关区域筛选同类技术专利,通过改进或部分利用,获取解决方法。再如,利用专利引证图,从引证关系的技术源头中寻找帮助,从核心专利、关键专利的技术方案中寻求创新思路,从引用专利的技术改进中寻找启迪。另外,也可以利用重要专利的权利,要求地图为解决研发难题提供思路启迪。

3.2.3指导技术改进技术改进也是研发中的常见问题。企业在实施中,一方面可以以功能改进为目标,如增加功能或改善功能。为此,研发人员可以利用专利技术功效图,查看现有产品的主要功能、采用的技术手段,以判断在现有功能基础上,还可以增加何种功能;为达到这种功能,目前主要采用何种技术手段,研发人员可以此为基础进行改造。另一方面,可以以现有技术手段为基础,通过改进现有技术,改善功能。同时要结合相关专利的权利要求图,主要为专利权利要求要件图和专利要求范围图,使改进后的技术方案不落在相关专利的权利要求范围之内。

3.2.4规避研发侵权在研发阶段,技术方案、研发成果的侵权规避十分重要。目前,我国的技术创新以模仿创新、集成创新为主,因而研发人员尤其要注意规避研发侵权。首先,在技术方案设计中,若是参考他人专利方案的,要注意回避设计;若是自行设计的技术方案,最好进行主动侵权检索,以规避侵权。

一般来说,企业在研发前、研发中或产品制造过程中都要重视回避设计。在实际应用中,要充分利用专利权利要求地图,如专利权利要求要件图、专利权利要求范围图等,使设计的技术方案避开在先专利的保护范围。方法如:设法删除竞争者权利要求中的组成部分及其功能,进行回避设计;选择权利要求中较不重要的组成部分,并用一个实体上不同于该组成部分的新组成来替代,但又不是一种简单替代;选择竞争者权利要求中较不重要的组成部分并对其进行实体上的改变,从而达到采用不同技术手段等。

规避专利侵权是研发人员实时都要重视的问题,不仅要注意技术方案的回避设计,规避侵权,而且在研发中要及时研究竞争对手最新申请专利的专利权利要求地图,特别当研发周期比较长时,更要经常关注竞争对手的专利申请动态,以避免研发成果将来实施侵权。

3.3专利地图在研发成果保护中的应用

研究开发中,经常会创造出新技术,企业应及时采取合适途径进行保护。即使是自身暂无产业化计划,或者市场前景虽好但当前市场未显现的技术方案,也应及时申请专利保护或者以论文等方式公开相关技术。否则,一旦竞争对手抢先就相关技术申请专利后,很可能使企业陷入被动局面。在专利申请中,研发人员应充分利用专利地图,发挥指导作用。

利用技术生命周期图,指导专利申请。申请专利前,研发人员应事先了解该技术处于技术生命周期的何种阶段。若处于萌芽期,则以申请基础专利为宜,尽量扩大保护范围。若处于成长期,以申请产品专利或关键技术专利为主。若处于成熟期,此时该领域专利已比较多,专利申请要利用回避技巧,使技术方案具有专利性;在技术成熟阶段,核心专利、关键专利的申请难度较大,但也可以申请专利,以期获得交叉许可。当迈入衰退期时,已有产品与技术即将被淘汰,不宜再申请简单改进的产品或技术专利。当进入再发展阶段,申请的专利应当在技术上具有突破性。

利用专利权利要求图,修正申请方案。专利权利要求图对于完善专利申请方案,提高授权前景具有重要作用。当发现有与申请方案有一定相关度的专利,则应将申请方案与该专利的权利要求图进行对比分析。若两者相似度高,则应修改申请方案,以提高授权前景。若两者属一般相关性,则要进一步分析该专利与其他专利、论文或著作等结合,是否会影响该申请方案的创造性。若影响,则应修改方案。

利用专利技术功效图,判断授权前景。在申请专利保护时,可事先利用技术功效图,初判授权前景。若拟申请方案落在空白区或稀疏区,一般来讲授权前景比较良好;若拟申请方案落在密集区,则需要将申请方案与密集区中相关专利的权利要求图进行对比,分析技术相关度,判断授权前景。

第7篇:纳米技术的起源范文

日本战略性技术路线图的兴起背景与发展脉络

战略性技术路线图是日本经产省借鉴美英等国技术路线图有关经验,从2000年开始研制的一种用于政府实施产业科技创新管理的战略工具,并于2005年开始逐年,迄今已历经6期,受到了广泛关注。

1.日本战略性技术路线图的兴起背景

日本经产省实施战略性技术路线图有其深刻的历史和现实缘由,涉及进入21世纪后的日本经济、政治、科技、社会等多方面因素。

(1)以科技创新促进产业转型发展是战略性技术路线图兴起的根本动因

20世纪90年代初,日本制定了新的国家发展战略,重视和加大技术创新力度,包括扩大教育投资和加强技术开发两个方面。90年代后期起,日本经济好转,创新活动越来越活跃。为了使技术创新可持续地良性发展,及促进研究开发的市场化、事业化,需要从国家层面上明确创新成果的应用前景和技术重点,这就使得实施战略性技术路线图成为必然。

(2)从通产省到经产省的转变是战略性技术路线图兴起的体制性因素

2001年,经产省取代通产省成为日本内阁的新省厅。为了在市场经济环境下推进产业科技创新,经产省亟须新的创新战略管理工具来辅助,战略性技术路线图就应运而生了。因此,实施战略性技术路线图是经产省促进日本产业科技创新的重要政策工具。

(3)良好的预见文化氛围是战略性技术路线图得以顺利实施的重要环境因素

从1970年代至今,日本已拥有30多年的技术预见经验,建立了从国家到企业的技术预见完整体系,这是世界上其他国家难以比及的重要因素。长期的技术预见活动,在全社会营造了浓郁的预见文化氛围,这为战略性技术路线图的顺利实施奠定了良好基础。

(4)美欧等发达国家和地区的技术路线图成功经验是关键性的外部诱因

技术路线图起源于美国汽车行业,20世纪七、八十年代,摩托罗拉和康宁公司先后采用了绘制技术路线图的管理方法。1987年,论文《摩托罗拉技术路线图过程》(Motorola’s technology roadmap process)中第一次使用了技术路线图(Technology Roadmap)这种说法。英国剑桥大学在总结发达国家技术路线图经验的基础上,形成了一套快速编制技术路线图的方法体系,这就是著名的T-PLAN。技术路线图的成功案例层出不穷,这使得经产省认识到应用技术路线图来实现对产业科技创新的战略管理成为可能,经过借鉴和改良,战略性技术路线图被创造出来并应用于产业科技创新管理中。

2.日本战略性技术路线图的发展脉络

2000年,经产省开始编制战略性技术路线图,但并没有立即对外公布,直到2005年才首次公布,并受到国内外的高度关注。随后每年更新,6年来其内容在不断地扩展和丰富。

2010年,经产省公布了最新版本的《战略性技术路线图2010》,包括类,三十一个领域,其中不仅有对各领域技术开发的描述,还明确了与学术界各团体编制的研究路线图的关系,含有专利、论文及市场份额等参照数据,并有名为“Kamome”的检索系统,可进行领域间的相关分析、综合分类等作业。电子版全文可以在经产省的网页上阅览。

日本战略性技术路线图的体系架构与作用发挥

1.组成部分与体系架构

经产省的战略性技术路线图是包括主体报告、产业应用指南、科研路线图以及提高公众认知的情景描绘在内的一整套产业技术创新战略管理解决方案,并不只是单纯的一份年度的路线图研究报告。

(1)年度的主体报告

年度的主体报告主要由综述、分领域研究成果及研究人员等部分组成。其中,综述部分说明了基本情况、应用案例以及技术俯瞰图等;分领域研究成果则按照设定的领域、子领域展开,每个子领域都按照情景导入、技术地图、技术路线图来展开论述。

(2)产业和企业应用指南

为了帮助产学研有关机构更好地使用路线图的主体成果,经产省以T-Plan为基础,编写了《活用技术路线图、促进不同领域融合的讨论方法手册》(C-Plan Ver. 1,2006年)。在积累了一些案例后,2007年又编制了C-Plan Ver.2。

对于要申请国家补助的单位,经产省编制了《新事业计划讨论手册》(2007),指导如何使用战略性技术路线图。这就形成了《活用战略性技术路线图的新实业(business)创出筹划的讨论指南》(IS-PLAN)。

经产省对《战略性技术路线图2009》的使用者进行了抽样调查,结果显示其作为参考工具的利用是最多的。

(3)科研路线图

经产省还致力于支持日本机械学会、应用物理学会、日本化学会等团体的学术路线图的编制,形成了科研路线图。

(4)旨在提高公众认知的情景描绘

经产省编印了2025年系列情景描绘读本,用于帮助公众更好地理解和认知战略性技术路线图的有关成果内容和产业技术创新,进而提高公众支持产业技术创新有关决策的程度。

2.作用发挥的主要方面

6年来,因有逐步完备的体系架构和持续优化的运作机制,作为经产省向全社会提供的公共产品,战略性技术路线图作用发挥良好,主要体现在:

(1)支撑了产业科技创新预算编制

经产省担负着产业技术的研发管理工作,其中重要的一环是编制预算方案,这需要得到国会认可。预算是由各个支出项目构成的,其中最主要的就是技术创新计划(IPG)。战略性技术路线图为这些项目和计划作了描述,因此编年度预算时路线图就成为了重要根据。

(2)支撑了产业研发项目的立项决策

例如,当考虑“半导体集成电路未消化材料”项目时,从战略性技术路线图的“信息通信领域”和“纳米技术领域”中,可以找到该技术的路线图,可清楚知晓该技术现在的开发程度,明确与文部科学省实施的“新一代电子装置基础材料”研究的关系、与产业界等实施的“纳米电子半导体材料”研究的关系,有利于准确地确定该项目的研究方向,避免重复和偏离目标。

(3)支撑了企业的技术创新活动

经产省通过编制C-PLAN和IS-PLAN,鼓励产业界积极应用战略性技术路线图,来促进产学研各方围绕路线图实现知识融合、实施新事业计划等。此外,战略性技术路线图的检索系统可供各企业、学会等外部相关者使用,这促进了国家技术战略信息的全社会利用。

(4)支撑了基于创新链的知识创造、扩散与应用

战略性技术路线图显示的是国家技术战略,实施基础研究的学术界、实施应用研究的企业也分别有自己的学术研究路线图、企业内技术路线图。通过三者之间的交流,形成了从基础研究到开发、实用研究之间的双向知识流动,加快新知识产出的速度和广度。

(5)支撑了公众认知产业科技创新未来前景程度的提升

依据战略性技术路线图描述的技术发展趋势,日本政府2006年编制了5本描述未来日本社会面貌的宣传册――“2025年”系列情景描绘读本,让国民了解国家科研投资的用途和未来更加安心、便捷、舒适的生活。

对我国的启示与建议

从2000年编制战略性技术路线图到2005年首次公开,以及随后每年的修订来看,在日本,不仅是国家层面对战略性技术路线图非常重视,产业界与企业界层面也都在研究与应用技术路线图,这对我国技术创新和技术预见具有多方面的启示意义。

1.在理念上,更深层次地去把握技术创新规律

从日本的实践经验来看,政府对战略性技术路线图面对未来产业共性关键技术研发提供主要的支持。但是,对于政府管理者来说,由于条件的限制,通常得到的信息是不充分不全面的,而路线图为解决这一问题提供了很好的思路,能够帮助管理者摆脱由于信息的不对称带来的困扰。产业界可以利用战略性技术路线图作为申请政府支持的依据,而政府可以利用它作为检查被支持者工作进度的主要手段。

另外,战略性技术路线图可以给学术界传递未来产业研发的需求信息,使科研行为和市场需求紧密结合起来。同时,也使得政府对科研的支持更加有针对性,在很大程度上避免不同政府部门配置资源的重复性。

因此,在理念上,必须更深层次地把握技术创新规律,对创新链全过程进行整体、系统化思维,有效整合各方资源,构建创新实施战略全景图。

2.在方法上,要结合我国国情加以改进和创新

战略性技术路线图涉及范围广泛,在方法应用上,要结合国情,加以改进和创新。

首先,充分运用文献分析、专家座谈、实地调研等方法开展研究,特别是应首先理清各地科技创新资源分布情况,并最大程度搜集与目标领域有关的规划、情景与战略研究等资料。其次,对涉及的各类预见方法进行深入研究,并跟踪其在面向产业技术创新需求的技术预见活动中应用的调整与优化。另外,可以充分应用软件和网络技术,建立可视化的编制流程与预见方法综合应用的演示系统,为将来开发战略性技术路线图应用软件系统奠定基础。

3.在应用上,要面向政府科技创新管理需求

战略性技术路线图是经产省开发出的一套用于支撑政府产业科技创新管理的重要工具。在应用上,要积极面向政府科技创新管理的重大和关键需求,围绕科技规划提出的任务布局,建构基于路线图的一整套解决方案,使路线图成为促进规划向计划转化、落实的重要手段,成为年度计划安排的重要依据,成为年度布局任务、项目清单的一个重要来源;要持续跟踪规划的实施与推进,切实肩负起调整、充实和优化规划任务的重要职责,并结合战略评估,建立规划运作与实施的反馈机制。

4.在组织实施上,要重视相关工作的提升和支撑

战略性技术路线图编制工作,得到了经产省所属的新能源产业技术综合开发机构(NEDO)和产业技术综合研究所(AIST)等的大力协助,众多专家参与到编制工作中来,确保了研究结果的科学性和民主化。《战略性技术路线图2010》比《战略性技术路线图2009》的835名专家又增加了39名。

随着我国近年来科研投资大幅增加和各地区技术预见工作的开展,科技创新活动取得了较大的成果。但同时管理体制中的一些问题也更为突显,一方面,对技术发展的前景缺乏战略性指引,有些研发成果没有获得更高层次的经济社会效果;另一方面,产业界和学术界存在较大程度的脱节。为提高技术创新的战略性和有效性,并进一步提升预见工作,就需要重视相关工作的提升,积极应用技术预见和技术路线图指导科技创新活动。

第8篇:纳米技术的起源范文

关键词:产学研联盟;知识转移;研究综述

中图分类号: F204 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn1003-8256.2013.02.005

随着经济的发展,单纯依靠企业的创新不再能够满足企业的知识需求,必须借助外部资源,实现知识的转移满足企业对知识的需求。建立产学研联盟,实现高等学校、科研机构中的知识转移到企业,为新知识的创造提供机会,扩展企业的知识存量,提高企业的自主创新能力。

产学研合作能够给双方带来利益。Michael D. Santoro(1999)提出企业把产学合作的关系看成是实现和维持竞争优势的手段。Rick Welsha等人(2008)认为大学与企业的接触可以通过获得资金和有用的数据、设备和设施使大学的科技受益。Lindsay Ryan(2009)认为建立校企教育伙伴关系,能够补充企业内部的教育项目,通过与大学结盟,企业能够增加企业内部教育项目的实力和信誉[1]。Teruhisa Ichikawa等(2011)证实大学中的新员工教育项目能够实现在大学教育和企业之间教育的无缝过渡[2]。Drew Gertner等(2011)认为合作伙伴关系不仅提供转移知识的机会,而且为新知识的创造提供机会;在产学合作中,有可能包含商务的咨询活动或者研究计划。Henry Etzkowitz(1998)创业型的大学将经济的发展整合到大学中,与教学和研究一起作为学术的功能。知识资本是大学新的使命的核心,将大学与知识的使用者相联系,使大学以它自身的权利在经济发展中发挥作用[3]。

1、产学研知识转移

(1)知识转移

知识转移的研究起源于国外,其概念最早是由Teece于1977年提出的,他认为企业通过国际间的技术转移,能够积累大量跨国界应用的知识。进入21世纪以来,知识对经济增长的作用越来越明显,对知识转移的研究更加深入。

Myrna Gilbert,Martyn Cordey-Hayes(1996)[4],Robert Parent,Mario Roy and Denis St-Jacques(2007)[5]认为知识转移的过程不是静态的而是动态的,是持续学习过程中的一部分。Gabriel Szulanski(1999)提出知识转移是组织在新的环境中再造一个复杂、模糊的一系列程序,并保持其运作的过程,强调知识转移不是一次的行动,而是一个过程[6]。Linda Argote,Paul Ingram(2000)将知识转移定义为一方(如小组,车间或者部门)接受另外一方经验影响的过程,认为知识转移是企业竞争优势的来源[7]。Eric D. Darr, Terri R. Kurtzberg(2000)提出知识转移是一个组织从另外一个组织学习经验的活动,知识从一个位置移到另外一个位置能够增强组织学习,新知识能够通过新的方法和新的业务促进创新[8]。Champika Liyanage, Taha Elhag, Tabarak Ballal, Qiuping Li(2009)认为知识转移是知识管理的一个领域,与专门知识领域的知识跨边界的运动相关,并提出知识转移是知识从一个地方、一个人或者所有权传送到另一个。可见大部分学者认为知识转移是一个动态的过程,在此过程中合作一方获得知识,并获得创新能力的提升。

目前国内尚没有形成关于知识转移统一的定义。谭大鹏,霍国庆,王能元(2005)认为知识转移指的是受控环境中进行的知识由拥有者到接受者的传播,是一个特殊的知识传播的过程[9]。唐炎华,石金涛(2006)认为知识转移是跨组织或者个体边界进行的有目的、有计划的知识共享[10]。邹艳,王晓新,叶金福(2009)认为共建模式下企业合作创新知识转移是指发生在合作创新过程中的从合作一方到另一方进行的有目的、有计划的知识转移,是合作各方基于共建实体不断沟通的过程[11]。原长弘,周林海(2011)将知识转移定义为:在一定的情景、目的下,知识(包括技术)被发送方传递,并被接收方吸收应用的过程 [12]。

(2)产学研知识转移

国外的学者提出了产学研知识转移相关的阐释。Ajay Agrawal(2001)提出大学到产业的知识转移渠道包括出版物、专利、咨询、非正式会议、雇佣、许可证、合资企业、研究合同和个人交流等,且不同渠道的重要性不同[13]。Donald S. Siegel,David A. Waldman,Leanne E. Atwater,Albert N. Link(2003)提出产学合作中的知识转移是科学知识从大学商业化的转移到企业的过程,大学与企业之间的知识转移能够使得大学和企业获得资金上的增加,并且可以作为经济增长的引擎[14]。Spyros Arvanitis,Nora Sydow和Martin Woerter(2008)认为从研发强度和新产品的销售角度来看,与研究机构或者高等教育机构之间的知识转移能够提高企业的创新绩效[15]。

我国的学者也给出了相关的定义。,吴贵生(2001)提出通过产学研合作把企业外部知识转移到内部并创造价值是企业赢得竞争优势的重要途径。[16]吴想,杨洪涛(2009)认为产学研合作创新知识转移是指知识从高等院校和科研机构转移到企业的过程[17]。曾德明,何银芳,彭盾(2009)对于产学研来说,知识转移是使企业的知识运用与科研院所和高校的知识创造成为良性循环的关键[18]。

2、产学研知识转移影响因素

(1)知识转移影响因素

国内外学者针对转移双方之间的关系对知识转移的影响进行了研究。Wen Bao Lin(2007)发现战略联盟的互动机制与技术知识转移绩效之间存在显著正向的关系[19]。张志勇,刘益,卢兵(2007)将联盟正式控制和社会控制两种方式对知识转移不同维度的影响进行对比研究,发现联盟的社会控制比正式控制能更有效地促进其知识转移[20]。张首魁,党兴华(2009)认为,在合作创新过程中,企业的知识转移受企业间的关系结构和关系质量影响,弱联结的关系结构和好的关系质量对于企业间的知识转移更加有利[21]。

关于文化对知识转移影响的研究,Mian M. Ajmal,Kaj U. Koskinen(2008)将文化分为控制核心文化、竞争核心文化、合作核心文化和培育核心文化等四个核心部分,研究组织文化对知识转移的影响[22]。Uwe Wilkesmann,Heike Fischer and Maximiliane Wilkesmann(2009)发现知识转移依赖于国家的文化特征,即权力距离,绩效导向,组内集体主义,不确定性规避等[23]。

大多数的学者认为影响知识转移的因素是多方面的,如表2-1。

学者 观点

Jo Rhodes,Richard Hung,Peter Lok等(2008) 信息系统、结构性学习战略、创新组织文化、灵活的结构和设计[24]

Yanqing Duan,Wanyan Nie,Elayne Coakes(2010) 关系、文化意识、动机、知识距离、合作伙伴的选择、目标、专注、转移渠道、信任和开放性等[25]

卢兵,岳亮,廖貅武(2006) 联盟企业的特性、企业家关系的特性、知识的特性和联盟情景特性[26]

程铁信,陈美(2007) 知识的特性、知识源的特性、知识受体的特性、知识的传递方式及其知识转移双方之间的关系和差异等方面[27]

刘旸,张玲玲,黄安强等(2009) 知识的系统性、知识可表达性、硬件条件、激励机制、学习文化、相关制度、知识接收者的吸收能力、传授意愿、信任等[28]

申小莉(2011) 知识提供者的知识距离、知识转移机制、转移意愿、转移能力、吸收能力对知识转移绩效具有直接的影响作用,信任机制通过知识距离对知识转移具有间接的影响作用[29]

曹兴,宋娟(2011) 知识隐性、联盟伙伴间的知识差距、关系距离对联盟伙伴间的知识转移效率起到显著的负向作用,而知识接收方学习动机对知识转移效率起到积极的影响,相对于契约式联盟,股权式联盟更有利于知识转移效率的提高。[30]

(2)产学研知识转移影响因素

产学研合作中的知识转移受企业、高校和研究机构共同作用的影响。

①合作双方的关系

Eliezer Geisler, Antonio Furino, Thomas J. Kiresuk(1990)认为影响产学研合作研究中心后期成功的因素是与企业的关系以及内部的管理。Yong S. Lee(1996)发现,紧密的产学合作会使得学校教职员工感觉到恐惧,认为紧密的校企合作可能干涉学术追求长期的、公平的、基础研究的自由[31]。Conceica?O Vedovello(1998)指出大学和企业是不同的社会实体,呈现出不同的性质和目标,这不可避免的影响和限制着他们之间的互动,没有研发活动的企业比有研发活动的企业在与其他大学建立正式的联系时有更高的倾向[32]。Michael D. Santoro(2000)认为高强度的校企合作关系比低强度的校企合作关系能产生更高水平的有形成果,而且过去产生的高水平的有形成果,能够促进将来产生更高强度的校企合作关系。在高度竞争的市场环境中,企业不愿意为那些不能满足企业迫切需求或者利益的校企合作提供支持[33]。Michael D. Santoro(2002)发现,企业通常不会利用校企合作关系帮助加强和构建企业的核心竞争力。文化和价值观的差异可能是一个关键的原因,所以企业不会在构建竞争优势的关键领域依靠校企合作[34]。

Carolin Plewa, Pascale Quester(2007)发现信任、承诺和整合积极地影响满意度,而且被认为是产学伙伴关系的关键驱动。组织相容性作为积极地影响所有关系特征而出现,表明了它与产学合作关系的相关性,并通过本质上不同的组织环境建议它对于其他关系的潜在重要性[35]。Rick Welsha, Leland Glennab, William Lacyc, Dina Biscotti(2008)发现,大学的科学家认为增加与科学家的交流和接触是非常重要的,但是也存在问题,认为与企业的合作会限制科学家之间的交流。通过与企业接触,大学可以获得资金、数据、设备和设施,但同时校企合作伙伴关系的数量和强度的增加以及学术资本主义的出现,给大学带来了机会和问题的矛盾[36]。Christian R. ?stergaard(2009)研究工程师与大学研究人员之间进行的非正式联系,以及通过这样的联系获得对他们工作有用知识的程度,并将这些结果与不同企业工程师之间的非正式接触相比较。研究结果发现,知识通过非正式的联系进行扩散传播,但是大部分的非正式联系并没有用来获得知识;但是,产学合作的联系没有那么经常,只有很少一部分企业工程师从与大学的联系中获得知识[37]。

②关键人物

国外研究关键的人物在产学研合作中的作用成果有:Eliezer Geisler, Antonio Furino, Thomas J. Kiresuk(1990)认为创始人或者管理者在产学研合作中心发挥着关键作用,产学研合作研究中心建立早期受创始人和管理者的个人属性影响[38]。David D. Dill(1995)发现管理人员多年的经验,技术方向和管理沟通的频率与察觉到的产学研合作的绩效显著相关。Michael D. Santoro, Alok K. Chakrabarti(1999)认为某些关键的个人在建立大学研究中心时起到关键的作用,产业和大学研究中心都得培养更紧密的产学合作关系,这需要考虑这些关键的个人的角色和能力。Michael D. Santoro, Alok K. Chakrabarti(1999)产学合作可以具有更加紧密的关系,可以通过校企合作研究中心的关键的人物,考虑战略目标,培养更加紧密的产学合作关系。

③其他因素

Michael D. Santoro, Alok K. Chakrabarti(1999)认为企业和大学研究中心的合适的文化是必要的,文化被认为是最有助于建立大学研究中心的因素。他们研究了企业的规模对产学研知识转移的影响,发现大公司拥有较高强度的知识转移和研究支持关系,小公司拥有较高强度的技术转移和合作研究关系[39] 。 Roberto Fontana Roberto, Aldo Geuna, Mireille Matt(2006)发现中小企业与研究机构的合作研发项目受企业的绝对规模、自身的研发活动和企业的开放性程度的影响,但不受创新类型的影响,具有较高吸收能力的大企业更加趋向于与学术界的合作[40]。Robert Parent,Mario Roy, Denis St-Jacques(2007)研究了系统性思维和社会结构对知识转移的影响,确定社会系统产生、传播和使用新知识以满足需求的各个部分,在知识转移中使用整体、系统性思维,可以领会到知识转移联结需求、目标和进程等各系统之间的关系。Rudi Bekkers,Isabel Maria Bodas Freitas(2008)探索了大学和企业之间各种相对重要的知识转移渠道的影响因素,包括出版物、会议、合作、专利等,分析了不同知识转移渠道之间差异的部门效应,同时考虑一些其他的因素,比如占主导地位的科学学科、知识的基本特征以及研究人员的个人和组织特点对知识转移的影响[41]。

国内的学者针对知识的特性、转移的意愿、转移的能力等方面进行了研究。吴想,杨洪涛(2009)从知识的复杂性、可表达性、内嵌性,知识源转移知识的意愿和能力,知识接收方的吸收意愿和能力及知识转移情境的信任和沟通四个影响因素进行分析,并将产学研合作创新的知识转移过程分为初始、匹配、实施、调整和整合五个阶段,分析各个阶段中影响因素的差异性。董尹,金龙(2009)认为知识转移的影响因素分为四个方面,分别为知识本身的因素,高等院校及科研院所知识转移的能力,企业的学习能力和知识距离[42]。林莉,郑旭,葛继平(2009)认为知识本身、知识供方的转移意愿及能力、知识受方的学习意愿和吸收能力、文化、信任和转移渠道对产学研联盟中的知识转移存在影响作用[43]。

3、产学研知识转移模式

(1)国际间知识转移模式

国外的学者研究成果有:Pien Wanga,Tony W. Tong,Chun Peng Koh(2004)提出了一个两阶段模型,描述跨国企业到中国分公司的知识转移,第一阶段跨国企业向中国分公司传递知识;第二阶段中国分公司从跨国企业母公司获得知识。6Tina C. Ambos,Bj?rn Ambos(2009)对跨国企业内部知识转移机制和距离之间的相互作用进行了研究,研究了不同的距离维度,以检验在分散和分化的情况下个人协调机制和基于技术的协调机制的适用性,发现基于技术的协调机制受背景文化的影响不大,而个人协调机制受地理、文化和语言上的距离的调节 [44]。Gentile-Lu Decke Simona, Giroud Axele(2011)对跨国公司的外国子公司到国内供应商的垂直知识转移的影响进行了研究,研究发现外商有助于国内企业知识库的建立,而且有助于当地供应商绩效的提高,同时发现研发强度对于供应商的新知识创造是非常关键的,企业间的关系在外国企业和国内供应商之间的知识转移和获取的过程中发挥着重要的作用 [45]。

国内学者也对跨国企业相关的知识转移进行了研究。陈菲琼,徐金发(2000)分析了中国企业与跨国公司知识联盟中知识转移的层次,第一个层次是简单的设备购买,装配能力的转移仅限于物理系统,第二个层次是零部件的调整和本地化,与当地条件结合,第三个层次是产品的再设计,使中国企业接近具备独立创新能力的组织[46]。薛求知,关涛(2006)对跨国企业的知识转移进行了探究,探究了知识特性、转移工具及其知识跨国界转移,发现知识的默会性、简单嵌入性及初级转移工具对母公司向国内子公司的知识跨国界转移有直接的显著作用,高级转移工具对知识默会性有部分中介作用[47]。张天桥,崔新健(2008)研究中国企业跨国经营知识转移,发现海外子公司从国外获取的知识,经过整理通过一定的渠道传递给国内的母公司,母公司在此基础上进行整合、吸收、应用和创新[48]。

(2)企业间知识转移模式

Gabriel Szulanski(1999)构建了组织知识转移的过程模型,以此确定每个阶段转移的不同以及预计可能出现的困难,通过粘性测量以探究过程各阶段中不同知识转移影响因素的特点[6]。Champika Liyanage,Taha Elhag,Tabarak Ballal and Qiuping Li(2009)认为知识转移本身不单纯是知识的转移,涉及知识转化的不同阶段。提出知识转移包括六个主要的步骤,依次为识别合适且有价值的知识、获得知识、知识转型为数据或信息、与实际相结合、知识应用和知识反馈。在现实中如果知识的来源方和接收方在背景、技术或结构上存在相似性,知识转移的步骤就可能少[49]。Sajjad M Jasimuddin,Nigel Connell,Jonathan H Klein(2012)提出了一个知识转移框架,该框架在有效的知识转移模型中整合了知识储存和知识管理。该框架包含五个部分:知识转移的参与者;参与者之间进行知识转移所编制的知识类型;知识转移实施的机制;存放显性知识的仓库;管理和维护知识的知识管理员[50]。Gray M,Schubert L(2012)利用知识生产相关文献,在社会网络中提出一个知识生产和转移模型,该模型突出了社会工作中知识生产的特点,例如知识开发和应用的不同背景。他们认为知识生产本身是不够的,知识转移和使用同等重要,现实中的知识生产和转移是一个复杂的过程,从知识生产到利用过程中包含了各种各样的关系和互动[51]。

我国的学者也对企业间的知识转移进行了研究。王兆祥(2006)在分层研究知识转移过程的基础上,建立了知识转移过程的层次模型,该模型将知识转移的过程分为六个层次,从下到上依次为物理、数据、语言、知识、能力和应用,只有知识转移在六个层次间全部实现,知识转移才能成功[52]。赵建瑜,王文平(2008)对不同产业知识转移的模式进行了研究,将制造业、软服务业、母子公司之间的模式进行对比,从初始阶段、实施阶段和反向转移阶段三个阶段中知识转移的情况进行具体分析,弥补了不同产业间知识转移模式有所区别的不足[53]。蒋天颖,程聪(2012)首先分析了企业知识的生态学特征——散落分布、嵌入依附、动态基层和增量积累,在此基础上提出了企业知识转移的生态学模型,该模型指出知识个体、种群与群落间知识相互联系构成企业的知识链与知识网[54]。

(3)产学研知识转移模式

Paul Coates,Yusuf Arayici,Lauri Koskela(2010)构建了学术界和产业界之间知识转移合作关系中知识转移的模型,模型体现了知识转移合作关系的三个目标:(1)促进技术的转移及其技术和业务技能的传播;(2)通过知识库刺激和加强业务相关的研究和培训;(3)给企业提供基于知识转移合作关系相关的培训以增强业务和专业技能[55]。Drew Gertner,Joanne Roberts and David Charles(2011)发现知识转移合作伙伴关系能够通过在三个合作伙伴之间,KTP合作伙伴之间,或者两个不同的共同体成员之间建立频繁的人际互动促进知识转移。在商业界,人际互动主要有临时外调和实习等方式,能够用于检验知识转移的能力[56]。Corine Genet,Khalid Errabi,Caroline Gauthier(2012)通过与最近出现的两个技术模式——生物技术和微电子技术进行比较,深入研究了纳米技术领域的知识转移模式。研究结果显示纳米技术转移模式与生物技术进化的模式有很大的不同:中小企业扮演技术响应的角色,而大企业承担公共研究和产业之间新知识的转化的核心功能,这与微电子领域早期阶段的模式相同。研究说明促进生物技术转移的政策对于纳米技术的扩散是不适合的[57]。

国内的学者王艳,曾刚,王灏(2009)提出了产学研合作中知识转移的过程模型,显隐知识通过四种方式进行转移和扩散,分别为显性知识间的转移、隐性知识间的转移、隐性知识到显性知识的转移和显性知识到隐性知识的转移。[58]牛盼强,谢富纪,董意凤(2010)提出了产学研合作中技术转移的知识双螺旋结构模型,把物理学中“场”的理论引入到知识转移方面,利用该模型分析产学研合作技术转移的机制[59]。刘岩芳,张庆普,韩晓琳(2010)对研究型大学和企业之间的知识转移的过程进行了阐述,构建了研究型大学-企业知识转移的过程模型,模型中主要涉及三个方面:大学研究者、大学技术管理者和大学管理人员、公司和企业[60]。

4、产学研知识转移绩效

国外的学者针对产学研合作中知识转移绩效进行了深入的研究。Eliezer Geisler, Antonio Furino, Thomas J. Kiresuk(1990)认为产学研合作中心的绩效最主要取决于主要研究者的知识、技能和领导能力。Syed Omar Sharifuddin Syed-Ikhsan, Fytton Rowland(2004)研究了组织的组成部分与知识转移绩效之间的关系,确定了五个自变量:组织文化、组织结构、技术、人力资源和制度方针,并使用斯皮尔曼秩检验方法检验与知识资产的创造性和知识转移的绩效的关系,发现组织文化、技术、制度方针对知识转移绩效产生正向影响,组织结构对知识转移绩效不产生影响[61]。Spyros Arvanitis,Ursina Kubli,MartinWoerter(2008)分析了瑞士科学机构中的单个机构或部门,在参与和私有企业之间大范围的知识和技术转移活动时起决定作用的因素,主要有包括获得知识、资源等的动机,企业遇到的各种障碍,大学资金的分配,大学的规模,科研领域的类型,知识转移办公室的设立,外部资金的范围等,研究还发现,应用研究导向的研究机构或者是教学不占主导地位的机构参与知识和技术转移时表现出较强的倾向[62]。Simon Philbin(2008)认为产学研合作绩效的测量需要关注技术、项目、企业和社会的需要,以及知识和过程输出的可持续性[63]。Jill Ann Tarzian Sorensen and Donald A. Chambers(2008)在评价学术知识转移绩效的时候,不仅将专利和资金计算在内,也考虑非货币的指标,例如思想、知识共享和知识存取的自由,全球市场的健康发展,共享、合作和专门的网络的建立,以及能力构建和知识存取等[64]。

我国的相关研究成果也比较丰富。有的学者针对产学研知识转移绩效的多个影响因素进行分析,庄亚明,李金生(2004)分析了影响高技术企业知识联盟知识转移的影响因素,主要有模糊性、隐性、特殊性、复杂性、合作者的经验、合作者的自我保护、合作者的文化差异等,提出了知识转移的两种基本模式,即知识引进模式和中心企业向企业扩散模式,并提出了知识转移的形成机理和收益分配[65]。卢兵,廖貅武,岳亮(2006)将联盟中知识转移的效率分为两类,即知识主体数效率和所获得知识丰富度的效率,在分析联盟中知识转移效率影响因素的基础上,从主题数效率、知识丰富度效率和知识转移效率综合三个方面,对知识转移的效率进行了定量分析[66]。叶飞,周蓉,张红(2009)发现双向的沟通、企业的学习意愿对知识转移绩效不存在显著的影响;大学科研院所的转移能力、企业吸收能力、企业的学习能力对知识转移绩效存在显著的正向影响;企业冲突性对知识转移绩效存在显著的负向影响[67]。

还有的学者针对产学研合作知识转移绩效的某一个影响因素进行专门的研究。周蓉(2009)通过实证的方法,研究技术转让、联合开发和共建实体三种产学研合作模式对知识转移绩效的影响,发现共建实体的模式对知识转移绩效不存在显著的影响,而技术转让比联合开放的模式对知识转移的影响作用更明显[68]。刘芳(2012)借鉴前人关于社会资本的维度划分,从社会资本的结构、关系和认知维度,研究在产学研合作组织中社会资本对产学研知识转移绩效的影响,并引进界面管理作为中介变量,构建了结构方程模型进行实证分析,发现社会资本的结构、关系和认知三个维度都对知识转移绩效具有显著的正向影响作用,并且发现界面调节起到显著的中介作用[69]。

5、研究评述

知识转移是一个动态的过程,是创新的重要途径,是企业获得和保持竞争力的有效手段。产学研合作中的知识转移对于企业的创新能力的提升具有十分关键的作用。高校和企业是不同的社会实体,产学研合作中的知识转移,不仅能够使得高校和研究院所产生的知识转移到企业,而且能够促进校企之间人才的流动。但是目前产学研合作中转移的知识大都是研发活动产生的科学知识,对商业知识的转移尚存不足,而商业知识的学习和接受涉及到研发成果的市场化和产业化,对于产学研合作的非常重要。产学研合作中的知识转移目前大都研究的是高等学校和研究机构的知识向企业的转移,而对企业的知识向高校和研究机构转移的研究却很少,而企业的知识向高校和研究机构的转移对于高校和研究机构人才的培养非常重要,能够有效的减少员工进入企业之后工作中的壁垒。

通过对国内相关研究的总结,发现围绕产学研合作知识转移的影响因素相关的研究目前主要集中在以下集中观点:企业的学习文化、合作双方的转移意愿、合作双方的关系、知识特性、企业规模、企业中的关键个人等方面,这些因素对于知识转移的影响或是正向或者是负向,但是同样不容忽视。知识转移具有多种模式,包括国际间的知识转移、企业间的知识转移、产学研合作知识转移以及企业内部的知识转移。

高等学校和科研机构的知识转移到企业能够有效的提高企业的创新能力,在产学研合作知识转移的过程中,企业家发挥着关键的作用,但是目前针对这一问题的研究较少,尤其是在国内,专门针对企业家对知识转移的影响作用少有学者进行研究。企业家把握着企业发展的方向,在产学研合作中,项目及团队的选择对于产学研合作的成功具有非常重要的意义,而在这个过程中,企业家的作用非常关键,企业从产学研合作中获得的知识如何成功的转化成产品,并获得在市场上的推广,实现产业化的成功,这些都需要企业家的能力作为支撑,因此研究具有非常重要的意义。

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第9篇:纳米技术的起源范文

[关键词]分布式创新;合作社区;合作创新网络;新组织模式

[中图分类号] F270 [文献标识码] A [文章编号] 1673-0461(2011)12-0037-07

一、引 言

经济学家约瑟夫熊彼特(1934)曾假设,创新是经济发展的主要动力。公司长期竞争力取决于其创新能力的理念已经得到广泛认可。[1] 尽管创新对企业成长和成功非常重要,但对于普通的公司来说,创新并不是一件容易完成的任务。在一项调查中,首席执行官认为他们的公司只利用本身创新能力的15%至25%。[2] 所以,改进企业创新能力的各种方法不断得到发展,其中包括跨部门业务团队,内部风险投资程序,建立或收购新业务单位,剥离新的风险投资企业,形成联盟或在合伙公司投资。但是,所有这些做法往往受限于企业大多数现有业务的周期性,从而生产出渐进性创新,而不是当今全球经济日益需要的连续和突破创新。

由于新产品、服务和技术对企业成长的重要性,许多企业的创新传统上是严格地受到保护过程。依靠内部研发能力,公司自己发明和商业化其产品和服务对。[3] 虽然人们可以收集、分析和分发市场和其他外部信息,但外部人员在创新过程中经常发挥了被动和有限的作用。很显然,全球化背景下,分布式创新模式已经兴起,并受到几个因素的推动。首先,由于技术进步,许多产业的创新竞争压力快速增加。第二,由于产品更加复杂性和品种扩大,开发新技术和产品的成本不断上升。第三,在许多行业,产品生命周期缩短,公司用于分期偿还新产品开发投资的时间减少。为了解决在更快节奏下开发新的和更复杂的技术和产品中的问题,企业需要广泛地利用本身的和其他公司的资源。这可以通过利用在企业边界之外开发的创意和技术,以及允许本企业不应用的创意和技流向外部。[4] 第四,全球化背景下,企业的独特核心技术是参与合作及分享租金的基础。因此,探讨分布式创新的组织模式具有一定的理论和实践意义。

二、分布式创新组织

1. 相关概念

(1)分布式创新。如今,创新进入了全球化时代,对处理创新关系的新思维提出了迫切要求。近年来,分布式创新的新思想体系已经出现。David O'Sullivan(2003)[5] 则指出,分布式创新是遍及或贯穿属于组织供应链内、甚至特定联盟内的一个特殊内部互联网络上的创新。Coombs & Metcalfe(2002)[6] 则认为分布式创新是指创新所需要的技术以及相关能力在多个公司和其他知识生产机构之间分布实现的情形。我国学者高小芹和刘国新(2009)[7] 认为,分布式创新是指企业内和具有合作关系(上下游)的企业之间在资源共享的基础上,在不同地域,依据共同的网络平台进行的创新活动,这种分布式创新与集中式创新活动相比,分布式创新的组织构架、运行机制和模式、动力源泉以及产生的效应具有明显的差异性;具有不同地域性、同时性、协同性、合作性和资源共享的特征,它既是企业内部创新活动的分布式组织,又是企业外部(企业之间)创新活动的分布式合作。

从上述分布式创新概念中看出,分布式创新依赖于:①单个创新企业独自地完成自己的创新活动,这部分创新活动具有“封闭性质”,以形成企业独特的知识或技术;此外,单个创新行动者不可能完成所有创新任务,从而需要来自外部创新资源支持,以及吸纳外部创新思想。单个企业的这部分创新活动具有“开放性质”。因此,分布式创新是封闭性与开放性的平衡;②不同企业参与创新过程必须具备协同能力,从而使得“封闭性创新”与“开放性创新”互为基础,共同发展。同时,对分散创新成果进行整合;③信息和通讯技术(ICT)广泛应用所形成技术网络,并支持上述“封闭性”创新和“开放性质”创新,以及创新过程的协同及其成果整合。

(2)合作与协作。近些年来,我们看到各企业在处理创新关系的时候,都突出强调“合作的理念”,这是人们寻求新思维的一个重要迹象。为了真确理解合作,特简要地辨析一下合作与协助之间异同。从字面上看,合作是“二人或多人共同完成某一任务”[8],“互相配合做某事或共同完成某项任务”[9]。而协作则是“若干人或若干单位互相配合来完成任务”[10]。从这个解释中,可能看不到它们之间的差别。

从经济学家们所强调理性“经济人”角度分析,协作是不同于合作的,当理性经济人仅仅按照契约要求开展协调与配合活动时,此仅是协作。协作伙伴处于相互防范对方阴影下。但是,如果协作伙伴通过契约而逐步建立了信任关系,或者说他们之间的协作实现了升华,即从协作升华到合作。这时,配合过程中淡化“经济人”的一面,而突出了非经济人的一面。的确,在社会交往中,契约与承诺二者都是协调人们的媒介,但是,契约导向人们的协作,而承诺则会带来合作。总之,合作与协作的根本区别:合作属于一种社会生活形态,而协作从属于利益追求目标。在产出方面,合作导致各方的利益互惠以及社会整体利益的增加,尽管合作不以此作为目标。协作虽然在产出上并不能够保证协作各方获益,但通常参与协作的人会估计“合作”是否有利,能否获益。

(3)企业合作社区。分布式创新的最新形式称为“合作社区”。合作社区的组织模式主要体现在三个方面:首先,从社区成员分,企业组成企业社区,个人组成个人社区。第二,企业社区有经济和技术的目的,为创造及商业化新的产品和服务。第三,大多数创新社区都集中于改善特定学科或领域,如Linux操作系统。相比之下,企业社区被组织成为一个竞技场,企业在其中可以彼此合作,以创造它们能保留所有权的独特解决方案。

最初,个人社区推动了学习和开放式创新,借助ICT的广泛应用等物质基础,又推动了分布式创新。个人社区是一种社交创新,是一个重大的文化现象。[11] 个人社区是社会性的网络,其中专业人员和/或业余爱好者,就特定主题或感兴趣领域,自愿地交换新观念、知识和经验的,从而创造一个知识“百科全书”。

以下从个人社区和企业社区角度,对分布式创新社区进行分析。个人社区的分析企业社区基础。

2. 个人社区的范围和类型

个人社区已经出现在各种广泛领域,并具有许多不同形式。一个众所周知形式是实践社区。它是指一种社会学习的过程,当对特定主题或领域有共同兴趣的不同个体,在较长一段时间内协作、流思想、寻找解决方案,并建立原型。实践社区可以出现在企业内部和企业之间。[12] 在分布式创新中,正式形成的多功能团队,以及基于个人偏好等形成的非正式的群体,都具有个人社区性质。

一种受到研究者和业内人士关注的卓越实践社区是开放源码软件。例如,那些与Apache Web服务器和Linux操作系统联合的社区,不仅开发卓越市场价值的软件解决方案,而且开发新业务模型和成功新企业。此外,在高新技术产业(如医疗设备,生物技术,纳米技术)和低技术产业(如体育器材)中,产品是越来越多地通过专业人士社区独立开发,或与在任企业合作开发。实践社区的不同形式可以按照组织范围和创造性程度划分。

依据组织成员来源范围,个人社区分为三个原型。第一,社区主要是公司内部员工集合。这种类型社区提升学习过程,以实现组织“知道所知道的内容”,因而是有效和有价值的组织。[13] 例如,西门子已经建立了20多个企业内部的实践社区,跨越不同组织单位,作为知识管理系统的支撑。[14] 这种个人社区类型的范围仅限于在单一企业内部的那些员工的知识生产潜力。 第二,社区可以完全地在既定企业的边界之外。[15] 第三,混合形式社区,指个人社区与一个或多个其他企业进行合作。[16] 例如,AO基金会(省略)是最重要的整形外科网络,其在研究、开发、许可和教育的领域与工业公司进行合作。当个人社区围绕生产企业的品牌组建时,混合形式社区也会发生。例如,品牌社区是LEGO用户社区[17],或成熟统计软件用户的Stata社区[18]。混合社区是一个“中介”。如(省略)创建一个在线基础设施,为此公司可以将它们无法自己解决的研发难题,粘贴到科学家的全球社区。[19]

依据社区展示的创造性过程,个人社区类型可划分为创意构思、技术问题解决和原型开发三种。很多社区具有开发新的解决方案或技术的明确目,同时也存许多以交流经验和信息(论坛)为重点的社区。本节的其余部分,侧重介绍个人社区,其中这些个人的明确目的是在他们各自领域开发新概念和创新方案。

3. 个人社区的关键特征

从社区的主题/领域角度来看,个人社区共享几个特征。①社区是一个论坛,是最重要的特征。在特定主题或领域有共同利益、但不同背景的个人,自愿地分享他们的经验和交流各种信息和知识,既有技术的又有市场的。这样的知识共享使得一组个体成员,为现有或新技术开发与新应用,共同开发新的知识、公布并解决问题和追求创新的理念[20] 。②新颖性,也是个人社区的关键特征。社区产生专有知识和新颖的想法,以及解决方案是成员中间自由传播;③知识产权特征。任何产生于社区的知识产权属于整个社区。[21]

从经济角度来看,个人在社区内的行为似乎是不合理的。例如,为什么个人将自己才华、创造力和时间奉献给一项公益事业的发展?从经济方面分析,初步回答是,共同开发公共物品的过程也可以产生私人物品。[22] 私人物品是一种内在的和外在奖励的混合物。内在奖励包括创造新事物的享受、智力挑战的激励、认同和互惠的情感,以及与团体或社区的团结。外在奖励包括提升的信誉,还有针对潜在雇员和风险资本释放技术卓越的信号,以及各种源自更好解决方案与方案更快扩散的利益。[23]

内在和外在的动机,至少部分地解释为什么社区通常自发地出现,采用方式是通过非正式接触,且超出了正式组织的正常规划、激励和所使用的控制系统。社区自动地得到管理和持续,而不采用是等级机构方式。通过对社区做贡献的过程,个人形成共同身份、信任、良好的社区公民的合作价值和规范。[24]

4. 个体社区创新的机制

个体社区扩大多样性知识来源。作为创造创新的手段,个人社区是不断扩大、用于开发新的产品和服务的多样性技术知识的来源。而社区成员在社会议题上有共同利益,每个社区成员基于他或她的专业背景和经验,提供独特知识集。因此,个人的社区能够产生有价值的知识,往往超过了企业内生产者在R&D实验室或在一组个人的发现。

例如,LEGO(乐高)的头脑风暴用户社区(mindstorms.省略/community/default.省略行业组织的起源和目的、成员、治理结构和协同创新过程(见表1)。

三、企业社区构建

本部分以Blade.省略是一个企业合作社区,重点是开放式刀片服务器平台的开发和推选,是由IBM开发的创新性计算机服务器技术。Blade.省略已经成长为超过100家成员的企业社区,包括领先的刀片硬件和软件的供应商、开发商、分销合作伙伴和来自几个国家(尽管的大多数成员企业是在美国)的最终用户。

1.省略的起源可以追溯到2004年8月,当时IBM宣布,它将公开BladeCenter服务器机箱的规格。[29] IBM公司说,它的目标是建立一个开发者社区,重点扩大为有前景的刀片架构提供解决方案。IBM还注意到,它自身没有能力推动刀片应用程序的所有创新;IBM希望其合作伙伴在创造未来刀片解决方案中发挥重要作用。在2006年2月,IBM公司宣布成立一个独立组织(Blade.省略的所有经济的目的是,鼓励和加速基于刀片处理器技术的解决方案增长。采取各种各样的活动以达到这些目的,包括为设计它们的解决方案向成员企业提供指南,开发成员企业可以使用的独立兼容测试程序,主办全行业方案集会和其他营销活动,教育刀片平台解决方案市场,并将会员所关注的和喜好纳入扩大和改善社区的战略举措。

2.省略成员有三个类别:理事成员、发起成员和普通成员。理事成员企业各自有一代表可以参加Blade.省略会员资格的核心权利,是与其他成员企业进行合作的机会,以及参加委员会或小组委员会的资格。

发起会员公司有三种类型:①他们正在分销或开发硬件、软件或为刀片平台提供的服务;

② 为基于刀片解决方案或产品,它们提供咨询或分销支持; ③他们目前使用刀片平台解决方案。除了有权委任董事会代表之外,发起会员拥有与理事会员一样的权力。最后,企业可以成为Blade.省略及其使命。普通会员须经由董事会多数表决通过。

2008年初,Blade.省略的委员会或小组委员会,利用论坛向Blade.省略作为项目运转。ISTO,始建于1999年,其母组织是建立完善的电气与电子工程师学会研究所(IEEE),作为不以营利为目的公司,为业界团体(如财团,特殊利益集团,联盟,论坛,工作组)提供技术和标准开发的支持。IEEE-ISTO作为具有大量附属企业的组织,为工业群体提供合法的论坛,以便在它们不成立一体化公司的情况下运行。在一体化、完全保险、非营利组织中,IEEE-ISTO方案享有法律保障和运营保险利益。IEEE-ISTO提供了管理和业务支持的完整菜单,让Blade.省略有一个办事处。这个办事处主管着Blade.省略具有来自成员公司的志愿者组成的九个委员会。这些委员会按照功能进行组织,包括由技术委员会、电源和冷却委员会,兼容和互操作委员会和营销委员会。目前,为企业社区运行,志愿者委员会执行双重功能:从整体上讲,他们从事对社区有用的工作;同时,他们是成员企业的知识智囊团,且成员企业可轻松地利用这个资源。因此,各委员会是社区的智力“百科全书”的持有者和开发者。

3.省略后不到两个月时间,成员企业开发了60个解决方案,是社区创造创新的产品和服务的整体成功标志。探索解决方案涉及大量知识共享过程,包括网站张贴和9个专门委员会的工作,以及参与全员会议和其他社区活动。企业间的合作发生在Blade.省略成员企业为新的解决方案与它的客户合作时,或采用刀片技术发明人IBM所提出的咨询建议);②直接合作(二至四个成员企业为新解决方案开发而共同工作);③汇集协作,也称为库协作(Blade.省略,让其他会员企业在追求创新项目中使用);④外部协作(Blade.省略公司在“一次性”的创新项目上合作)。

四、Blade.省略代表一种新组织形式。

首先,根据Palmer and Dunford观点,从时间标准(第一次出现这种形式)或背景关系(这种形式第一次出现在特定背景)分析,企业社区模式是一种新的组织形式。虽然一些企业社区已经存在,但它们中的没有几个社区是有目的地设计或达到了Blade.省略体现了人为规划的企业社区可持续性。此外,毫不奇怪,企业社区模型首次出现在计算机行业公司,因为计算机行业,以及如生物技术等其他知识密集产业,近年来已经成为发展新的组织形式的孵化器。

其次,根据组织目标导向标准。一般地,大多数新成立的组织是“复制”组织,因为它们的目的、能力和活动,如果与现有组织的活动相比真的变化不大。[32] 相反,“创新”的组织,是那些与现有的组织形式显著地不同的组织。Blade.省略本身不具有牟利的目的,虽然所有的成员企业都肯定寻求营利。因此,Blade.省略也是一个新的组织形式。社区基本的构建块是企业,所以社区的边界比通常的组织边界大得多。 Blade.省略迅速达到了相当程度的连贯性和完整性,如同一个组织一样。

最后,Blade.省略运行一系列合作创新过程,同时地进行着合作甚至竞争的过程。无论个人和组织之间的协作过程将更加易地开发,如果它们保持与其他关系模式相隔离。可以说,协作能力也更容易开发,如果它确实不涉及商业目标。因此,Blade.省略的主要组织特征列在表2中。正如所述,组织的宗旨是创建一个活动舞台,以便成员企业为开发新的产品和服务而相互合作。如Blade.省略行业组织具有商业和技术目标;而社区则聚集于产品创新,不仅仅是特定主题或情趣领域的改进或扩展。

Blade.省略这个特定组织。相反,Blade.省略避免了在成员企业身上出现任何重大功能失调或剥削、搭便车的行为。

五、对组织设计理论和实践的影响

目前,经验对组织设计理论和实践产生了几个影响。其主要影响是,组织设计理论的重点需要继续拓展,超越单个企业和多企业网络的界限(Gulati 2007),以涵盖以社区为基础的组织设计(Demil and Lecocq 2006; Miles et al.省略设计反映了组织间优势的所有四个来源,但特别对知识共享的程序(社区支持四种不同类型合作),以及有效的治理结构(Blade.省略的总部,并没有经营组织核心业务系统本身,而是创建和维护组织得以生存和发展的条件。例如,,Blade.省略主要作用是推动整个社区的利益(它作为一个非盈利性组织,但帮助其成员企业追求自己的技术和商业利益)。它的治理方式也是推动性质的,涉及平衡方向、参与和意志的融合。例如,通过Blade.省略已经产生了60个独特解决方案。而社区成员公司都乐观地认为,许多其他的解决方案将随之而来。但是,这可能是真实的,市场和技术互补性使得Blade.省略或其他企业社区已发展到同一阶段,将开始考虑替代方案,即那种似乎在新的产品和市场开发方面有较少制约的组织方法。研究社区在那个阶段的适应性反应,对确定未来组织形式具有指导意义。