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创新前沿企业的可选竞争战略:基础研究

张文魁

国务院发展研究中心研究员

科技创新在企业竞争战略中占有重要地位,一些企业,特别是创新前沿企业,还从应用研发延伸到基础研究。这样的企业,在外国和我国,都越来越多。这些企业为什么要从事基础研究?更多企业是否有必要这样做?基础研究对企业长期发展是否会产生足够强劲的助益?这些问题值得阐述。

一、诺奖得主越来越多出自企业

诺贝尔化学奖、物理学奖、生理学或医学奖这三大奖项,被公认颁给了那些在科技基础研究方面作出重大贡献,或者至少在应用研究方面实现了基本技术路线等重大突破的科学家。一个应当引起注意的事实是,在过去三四十年余里,企业研发人员获得这三大奖项的人数呈现上升趋势。特别是本世纪以来的二十余年里,已有十几位出自企业的科学家获奖。尤其是2023和2024年,连续两年都有供职于企业的科学家获奖。2023年的诺贝尔化学奖获得者阿列克谢·叶基莫夫是美国纳米晶体技术公司首席科学家,共同获得该奖项的路易斯·布鲁斯虽为哥伦比亚大学教授,但其获奖成就主要是在上世纪八九十年代于贝尔实验室工作时取得。2024年的诺贝尔化学奖获得者有三人,其中戴米斯·哈萨比斯和约翰·江珀尔两人来自于一个人工智能领域的高科技企业——深度思维公司。此外,被誉为人工智能领域的诺贝尔奖——图灵奖,似乎也有越来越多的获奖者或获奖成就出自于企业。这些情况表明,一些企业,主要是创新前沿企业,正在从事难度大、投入多、周期长、不确定性高的基础研究。

从事基础研究的企业,如果能够长期坚持,不但可能收获重要的科学奖项,而且可以获得重大声誉并对企业发展有所助益。在全球享有很大声誉的美国贝尔实验室,就是一个隶属于企业的研究机构,因其卓越的基础研究成果,有9次荣膺诺贝尔奖,并产生了数位图灵奖获得者。全球知名的跨国企业——国际商用机器公司(IBM),则出了5个诺贝尔奖获得者和6个图灵奖获得者,在数据理论领域非常重要的数据关系模型就由该公司的研究员创立,他因此于上世纪八十年代获得了图灵奖。而另一家跨国企业西门子公司,因其基础研究而催生了4位诺贝尔奖获得者,譬如雅克·杜博歇,就因在西门子工作时对冷冻电子显微镜基础技术所作出的突破性贡献,而获得2017年诺贝尔化学奖。全球著名制药企业罗氏,则出了3个诺贝奖获得者。某些名气或规模稍小的企业,也有可能长期从事某个专门领域的基础研究而取得突破性成就,譬如日本企业岛津制作所,就在生物大分子质谱分析领域取得斐然成就,其研发人员田中耕一获得了2002年诺贝尔化学奖。日本另一家企业旭化成,因在锂电池领域的基础性研发工作,其研发人员吉野彰获得了2019年诺贝尔化学奖。这两个企业都是百年企业。可以看出,适度和得当的基础研究,与企业的创新产品迭出、竞争实力占优、经营发展持续,可以相得益彰。

二、基础研究与应用研发的界线在创新前沿企业中较模糊

商业性企业需要追求营业收入与利润,而基础研究不但面临很大的不确定性,即使获得突破并实现商业化,一般而言也有较长周期,企业必须长期承担资金“垫付”的负担。但为什么有些企业愿意进行基础研究,甚至把基础研究纳入企业的竞争战略从而长期坚持呢?这当然与企业家,特别是创始企业家,以及在重要关头掌舵较长一段时间的企业家的理念、愿景有关,或者与这些企业的独特发展历史、独特缘起经历有关。例如创立贝尔实验室的企业,即美国贝尔电话公司的前身——19世纪的美国西部电器公司,其创始人之一埃利沙·格雷就是一位发明家,他对创新和研究有着强烈兴趣,使得该企业从开始就注入了研究基因。日本企业旭化成的创始人野口遵,一百年前创立该企业的时候,就秉持着强烈的科技创新意识。我国企业华为公司的创始人任正非,也将其坚持科技创新、涉足基础研究的理念注入了企业战略之中。我国从事人工智能(AI)大模型研发的新创企业深度求索公司(DeepSeek)的创始人梁文锋,曾公开表示,如果要在AI领域避免一直搭便车,就必须从事一些基础研究,而且认为创新不应全由商业利益驱动,还需要好奇心和创造欲,当然他也认为基础研究的成功会给企业带来额外荣誉,而这有利于企业获得更多资源和支持。

不过,企业从事基础研究的更重要因素,很可能是对于创新前沿企业而言,基础研究与应用研发之间的界限比较模糊。基础研究与应用研发的分别,在一定程度上出自人为划分,这种划分往往建立在各个研究机构的属性、经费来源、考核目标等因素的基础之上。随着组织演化和各种组织之间合作深化的推进,这种划分越来越不符合现实情形。特别是对于创新前沿企业而言,不但以新产品推出及其商业使用为直接导向的应用研发处于无人区,而且很可能并无来自于大学、科研院所提供确切的基本技术路线作支撑,甚至并无受到广泛认可的、成熟的基本理论作引导,因此它们如果要实现前沿创新,就不时需要由自己,而不是等待大学等机构,去开展所谓的基础研究。而且,它们的这些基础研究比大学等机构的基础研究更加能够与应用研发交织、融合在一起,更有利于创新效率的提高,并可以通过巨大商业回报的获得而在基础研究和应用研发之间形成良性循环。全球著名的罗氏制药公司,就是一个这样的企业,目前每年投入超过百亿美元的资金用于研发,相当部分是基础研究,这不仅导致其诞生了几位诺奖获得者,也促进了其创新产品不断推出,并在市场竞争中占据优势地位,销售收入名列全球制药行业前茅,这样骄人的经营业绩又反过来支撑其础研究工作。我国的华为也正在走向这样的发展轨道。

还需指出的是,许多在大学等组织机构从事基础研究的科学家,并不长期停留在“象牙塔”中,而是与企业开展广泛的交流,甚至实质性的合作;此外,还有研究人员的流动,譬如一些大学教授流动到创新前沿企业去从事研发工作,而一些长期在创新型企业从事研发工作的科学家、工程师,也会进入到大学担任教授。这就使得不同属性的组织机构之间和人员之间有大量交流,并促进不同的研发交织在一起,从而也模糊了基础研发与应用研发之间的界线。法裔科学家杨立昆(Yann LeCun)是深度学习领域的三位奠基人之一,被誉为卷积神经网络之父,他与杰弗里·辛顿约书亚·本吉奥共同获得了2018年图灵奖。杨立昆在法国获得博士学位之后,曾于1988年开始在贝尔实验室从事了十余年的研究工作,但2003年加入纽约大学并成为该校教授,后来又兼任元宇宙公司(Meta)的首席人工智能科学家。人工智能领域杰出科学家吴恩达,曾在斯坦福大学当教授, 但2010年加入谷歌从事研发工作,2024年还成为亚马逊的董事。2023年诺贝尔化学奖获得者路易斯·布鲁斯,曾长期在贝尔实验室工作,后来则到哥伦比亚大学担任教授。2012年诺贝尔生物学或医学奖获得者山中伸弥,曾长期在日本的大学担任教授,后来又担任的美国企业Altos Labs公司的科学顾问;该公司是细胞疗法领域的创新前沿企业,其董事会成员竟有其他3位诺奖获得者。美国生物医药企业Cocrystal Pharma,董事会主席和首席科学家,由2006年诺贝尔化学奖得主罗杰·科恩伯格担任,他致力于将其长期基础研究与该公司的产品技术路线融合在一起。

现在,基础研究转化为应用研发的节奏不断加快、时间不断缩短,也使得这两者之间的界线变得更模糊。在一些重要领域,特别是IT和AI等领域,基础研究转化为应用研发的时间正在变得越来越短。在信息时代,知识传播非常迅速,使知识得到应用的途径和方法也变得非常便捷,这就有利于基础研究迅速转化为应用研发。譬如2024年获得诺奖的戴米斯·哈萨比斯约翰·江珀尔,大约于2020年前后在深度思维公司创建了一个称为阿尔法折叠(AlphaFold)的人工智能模型,以分析蛋白质结构。该模型推出之后,很快就被全球一百多个国家的数百万人使用,并成功地地预测数以亿计的蛋白质的结构。华为创始人任正非就曾公开表示,现在科学和技术的边界越来越接近,科学转化为技术的时间越来越短,如果等到大学把理论完全研究明白,企业再去进行技术开发,企业就不能建立先发优势,就没有竞争力。他的这种看法,代表了相当一批创新前沿企业的认识。还需要提示的是,得当的资本加持,可以助推基础研究快速转化为应用研发,并快速实施商业化。一些创新前沿企业,正处于这样的发展轨道。

三、企业在研发激励机制和研发费用支出等方面的优势

尽管至今为止,大学、科研院所等机构比企业汇集了更多的科学家,并从事了更多的基础研究,但一些企业,包括大型跨国公司、互联网平台企业,以及某些得到巨额资本加持的新兴科技企业,却有更强的资金优势,从而可以对科技创新,包括对基础研究,进行连续的高强度投入。这样的投入,也意味着对研发人员的高强度激励,譬如高额的薪酬、丰厚的福利、先进的实验条件,等等。这些都有助于吸引大量的优秀科学家加盟。诺奖获得者戴米斯·哈萨比斯就说过,许多新兴科学、新兴领域的研究,都需投入巨量资金,利用私营部门资金来支持这些研究岂不是很好。

曾隶属于美国贝尔电话公司等大公司的贝尔实验室,其在基础研究方面的辉煌成就,在很大程度上就与连续的高强度投入和大量优秀科学家加盟有关。美国至今仍有不少这样的企业。实际上,目前美国的基础研究投入,政府资金占比在50%左右,而企业资金占比也达到30%左右。可以说,美国在基础研究方面的全球领先地位,在较大程度上与企业部门的高强度投入有关,特别是一些大型企业和创新前沿企业,通过连续的高强度投入而贡献了不少很有意义的前沿研究成果。在欧洲,也有不少这样的企业,譬如诞生了三位诺奖得主的罗氏制药,每年将销售收入的15%投入研发,目前每年的研发投入额超过100亿美元。不过总体而言,欧洲这样的企业与美国相比要少一些。在日本,一些创新前沿企业的研发投入,包括对基础研究的投入,也非常高;譬如长期供职于旭化成的诺奖获得者吉吉野彰,曾公开表示,在旭化成从事科研工作不但享有充足的研发经费,也享有优厚的个人待遇。

我国一些创新前沿企业也在投入大量资金进行研发,包括基础研究。华为创始人任正非曾公开表示,华为现在每年的研发投入占销售额比重达到15%左右,其中有30亿到50亿美元用于基础理论研究。华为这个投入量,就是国际上许多著名大学,也难以望其项背,尽管任所称的30-50亿美元,可能有相当比例是与大学进行合作研究或者对大学研究项目进行赞助。任正非还表示,华为有七百多个数学家,八百多个物理学家。虽然外界有些评论认为,这些数学家恐怕多数只能算是数学工程师,但华为后来的确延揽了几位顶级数学家到该企业从事研究工作,譬如在2021年,菲尔兹奖获得者、法国数学家洛朗・拉福格就加入华为从事拓扑理论研究。我国互联网企业阿里巴巴,也正在加大基础研究投入,包括与浙江省政府共同成立之江实验室,以开展未来网络计算和人工智能等领域的前沿基础研究。可以相信,我国的基础研究投入,企业资金将会占优越来越高的比重,而且企业在基础研究领域的重大成果也将陆续出现。

企业在研发激励机制和研发费用支出等方面具有较大灵活性。这会促进一些长期从事基础研究的大学教授直接创办企业、投资于企业或者担任企业职务。图灵奖和诺奖获得者杰弗里·辛顿,长期担任多伦多大学计算机科学系教授,他于2013年创办的一家公司被谷歌收购,其本人也随之加入谷歌并担任过副总裁。诺奖获得者戴米斯·哈萨比斯,早在1998年就创立了一个游戏公司,2011年又创立了著名的深度思维公司,后者在2014年被谷歌收购。2020年诺贝尔化学奖获得者珍妮弗·道德纳,也长期担任大学教授,她于2017年和2018年各创办了一家公司,这两家公司都致力于基因技术研发,是典型的创新前沿企业。2014年诺贝尔化学奖获得者埃里克·本特兹格,也长期担任大学教授,其于2019年与他人联合创立了一家公司,该公司是药物研发方法研究领域的前沿企业。这种现象,无疑有利于基础研究和应用研发的相互融合和相互促进,也有利于国家的创新实力的增强。

四、企业的商业愿景和非商业愿景

毫无疑问,绝大多数企业,包括创新前沿企业,都是商业性企业,它们首先要致力于实现商业上的成功,从业绩指标上来看就是要在市场竞争中致力于实现营业收入和利润的增长。不过,有越来越多的商业性企业,也适当追求一些非商业目标,包括增加慈善和扶贫等方面的资金投入、加强对环境和自然的保护、提高人类健康水平,甚至热衷于对太空宇宙、对未知世界的探索,等等。还有一些创新前沿企业及其企业家,将某些非商业目标,嵌入到企业愿景之中。

这样的非商业目标和愿景,当然会与某些领域的基础研究牵连在一起。譬如减贫和增进人类健康,在很大程度上依赖于生物技术的突破,有着强烈愿景意识并有着强大资金实力的企业和企业家,就不会等待大学等机构推出基础研究成果之后再去搞相应的应用研发,甚至不会刻意区分基础研究和应用研发,而是积极投入资金、组织力量进行有关科学探索。实际上,对于这样的企业和企业家而言,在基础研究领域的投入,也相当于慈善捐款,因为它们之间并无实质性区别,都未必能带来可预期的商业利益。在一些企业,这样的愿景,已经纳入公司战略。譬如在罗氏制药的愿景和战略中,基础性科学研究已深深嵌入,该企业的使命,便是是追求科学上的卓越(excellence in science),通过推进科学、促进创新,而挽救生命并改善人类生活质量‌‌。另一家全球著名的制药企业——辉瑞公司,愿景和宗旨就是成为一家以科学为基础的(science-based)的创新型制药公司,该公司资助的一些科研项目也催生了诺贝尔奖。

某些创新前沿企业,在公司宪章和组织结构方面,以及税法定位方面,就不是标准的商业性企业,而是融入甚至突出了非商业愿景和理念。美国的开放人工智能企业(Open AI),到底是商业性机构还是非商业性机构,目前还在探寻中;不过在其创立和发展过程中,不但引入了带有捐助性质、没有分红要求和权利的初始资本,也引入了普通的风险资本,其最上层的母体的确是一个美国税法规定的公共慈善机构,其宪章(Charter)也在宗旨和使命的阐述中,强调要发展科技、造福人类。美国还有某些人工智能企业,也有类似宪章,并在董事会层面建立了宪章审查机制。将科学研究、探索未知世界、创新应服务于人类福祉等内容,载入企业的愿景、使命、宗旨,尽管并非铁定可以做到,但的确可以在一定程度上发挥引导性作用,促使有实力、有能力、有前沿意识的企业,在基础性科学研究、在开拓前沿技术方面,并以此促进社会发展方面,继续前行。

尽管很少有哪个国家的政府,强制要求所有企业都在其愿景、使命、宗旨中,必须阐明关键的非商业性要素,包括科学研究方面的要素;同时,大多数企业,特别是广大的普通中小企业,也不可能兼顾这些方面的事务。但是,只要有一小部分创新型企业进行这样的自我引导和自我砥砺,并不断践行和坚守,就很有意义,并促进科学技术的不断进步和经济社会的良性发展

五、企业的基础研究和创新之外

需要指出的是,企业竞争、企业发展涉及许多方面,成功经营和持续增长的企业并不单单由科技创新所决定,更不仅仅由基础研究所奠定。在基础研究和科技创新之外,产品设计、生产工艺、营销策略、成本控制方法、财务管控能力、基础管理要求,以及对行业发展趋势的判断,等等,任何一个方面的问题和失误,都可能导致企业在市场竞争中落败甚至倒闭。此外,科技进步也是一把双刃剑,重大的创新突破有可能使某些企业投入巨资长期研发的技术突然被迭代,从而导致企业衰亡。曾在基础研究方面有着崇高地位和卓越表现的典型企业——贝尔电话公司及其后继企业AT&T电话公司,尽管其旗下的贝尔实验室出了若干位诺奖获得者,尽管贝尔实验室的研究成果在很长时间里为公司发展提供了坚实基础,但在上世纪末,随着企业被政府的反垄断部门所分拆,随着新一轮信息技术革命浪潮的席卷,不但贝尔实验室无复以前的辉煌,其上级企业也在竞争中落伍。在当前的科技革命浪潮中,即使目前勇立创新潮头、取得商业成功的企业,也难言不会被颠覆,譬如人工智能领域的重要科学家杨立昆就公开表示,目前炙手可热、风头无比的大型语言模型,是通往AGI的一条歧路,“世界模型”将会取而代之,而抱着大语言模型不放的企业将会成为历史。科学家的个人判断未必一定正确,但说明一个道理,就是科技创新,包括基础研究,技术路线和演变前景具有不确定性。因此本文强调,基础研究,是一些企业,特别是创新前沿企业的可选竞争战略,而非必选竞争战略,尽管应该鼓励更多企业量力而行地开展适合自己的基础研究。

我国的一些企业,过去二三十年里,一直在探索不同的创新道路,譬如联想走的是“贸工技”道路,即在战略上先后以贸易、制造、技术研发为重点,至今为止已经取得不错的发展成就;而华为,似乎走的是“工技科”道路,即从制造向技术研发、科学研究延伸。至今为止,华为的市场表现非常亮眼,即使它受到一些外国政府的限制和打压,但2024年的营业收入比上年增长20%左右,达到了8400亿元。在令人关注的人工智能领域,全国大模型企业深度求索公司,似乎也流露出对基础研究的兴趣,因为它无疑知道,其依赖的Transformer基础模型,是由谷歌所创建,而非它自己所研发。我国企业的这些探索和努力,都是好迹象。我相信,随着从应用研发向基础研究延伸的良好实践不断增多,我国企业在全球市场竞争和全球科技竞争中的地位将会更强,而中外学者的研究素材也会变得更丰富。

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