德国应用学科的创新体系

戴晓虎

摘要：应用学科领域的创新催生了许多新技术。德国重视应用学科领域的创新和开发，在应用研究、技术创新和成果转化等方面位居世界前列。德国蓬勃的创新力，与其分工明确、统筹互补、高效运作的多层次科研体系密不可分。文章从德国研发体系与经费投入、企业界的研究中心、在应用研究领域的科研机构、多层次人才的培养、国家的创新战略等方面出发，论述了德国在应用学科领域的创新体系建设概况，并总结了其对我国建设应用学科领域科技创新体系的若干启示。

企业、高校和非营利科研机构是德国科研与开发的3大支柱，在德国的创新体系中发挥了关键作用。德国研发投入的2/3来自企业，企业是科研创新的主体。高校是基础研究和应用研究的重要力量，也是人才培养的土壤。非营利科研机构是德国从事科技创新的专业力量，包括亥姆霍兹联合会（HGF）、马普学会（MPG）、弗朗霍夫学会（FhG）和莱布尼茨科学联合会（WGL）四大骨干科研机构，其中弗朗霍夫学会是德国也是欧洲最大的应用型研究机构。另外，在德国的创新体系中，政府发挥了极其重要的作用。总之，德国建立完善的创新政策体系、促进创新活动的经验，是很值得我们学习和借鉴的。

① European Commission, Innovation Union Scoreboard 2014, http://ec.europa.eu/enterprise/policies/innovation/policy/innovation-scoreboard/index_en.htm.

 

作为科技最发达的国家之一，德国在应用研究、技术创新和成果转化等方面的水平位居世界前列。科技发展保持领先地位必须以强大的创新能力为支撑。在欧盟委员会最新公布的2014年欧盟创新能力排行榜（Innovation Union Scoreboard）中，德国位居第三位，第一、第二位分别为瑞典和丹麦，同时德国人均每年获得的国际专利为近400项/百万人。德国创新力的蓬勃，与其分工明确、统筹互补、高效运作的多层次科研体系关系密切。企业、高校和非营利科研机构在德国的创新体系中发挥了关键作用。

一 德国研发体系与经费投入

企业、高校和非营利科研机构是德国科研与开发的三大支柱。从研发投入来看（如图1所示），2012年，企业的研发投入经费约为537.9亿欧元，高校约为139.8亿欧元，非营利科研机构约为113.4亿欧元。2012年德国的研发投入占国内生产总值的2.98%，在欧洲国家中名列前茅。

德国研发投入的2/3来自企业。80%的大企业拥有独立研发机构，中小企业通过成立联合研究机构来实现资源共享并降低研发成本。企业研究机构主要从事产品技术研究、开发与服务方面的工作。

高校是基础研究和应用研究的重要力量，同时是为国家培养后备科研队伍、保障科研可持续发展的基地。高校与产业界联系紧密，其应用研发课题很多为企业委托。德国国家和州法规鼓励大学教师与产业界建立联系，允许大学推广教授拥有的发明专利。

非盈利科研机构是德国从事科技创新的专业力量，包括亥姆霍兹联合会、马普学会、弗朗霍夫学会和莱布尼茨科学联合会四大骨干科研机构。四个科研机构结合自身在基础研究与应用研究领域的特点，在德国的创新体系中有明确的定位（如图2所示）。

二 企业的研究中心

在德国，企业一直是科研创新的主体，在德国的创新体系中扮演了非常重要的角色。2012年，德国企业研发投入总额为537.9亿欧元，占全德国研发总投入的68%，人员投入为36.75万人。在欧盟公布的2014年全球企业研发投入排行榜中，德国共有5家企业排在前20位，除西门子外，其余4家全来自汽车行业，其中大众集团已连续两年蝉联排行榜榜首。汽车、电子及光学产品、机械制造和医药是研发投入最多的行业，对它们的投入分别占总投入的32%、13%、10%、8%。

德国的大型企业（雇员数> 500人）普遍设有研究部和开发部以分层次展开科研活动。作为资助方，大型企业积极资助科学研究，建立研究所进行研究开发活动，和其他企业、科研机构或高校开展合作，立足于探索具有战略意义的科技；开发部负责利用现有知识与技术实现自主创新和进行新产品开发。

与之相比，对德国中小企业的研发投入相对较少，每年约为80亿欧元，但德国各级政府和资助机构为它们提供了多种资助或联合研发项目，如德国联邦工业合作研究会（AiF）。中小企业与高校、科研机构的合作普遍且深入，有许多联合研究项目都涉及企业、研究机构和资助机构。

企业的研究基本上都集中在应用研究领域。亥姆霍兹联合会在2012年和企业界有2000个合作项目和1400个技术许可协议，涉及癌症的研究、电动马达研发和治疗眼疾的质子疗法。马普学会成立了马普创新有限公司（Max-Planck-Innovation），它是一个独立的技术转让公司，目前拥有超过1440个发明专利，在16家公司拥有股份。莱布尼茨科学联合会在2013年与1600多家国内和国际的公司有合作，这些公司也通过技术转让网站获得莱布尼茨科学联合会的多项技术服务。另外，德国科学基金会（DFG）支持研究机构在知识转化方面的工作，促进高校和企业在研究培训方面紧密合作。

三 德国的应用学科研究机构——弗朗霍夫学会

弗朗霍夫学会是德国和欧洲最大的应用型研究机构，研究领域涉及通信、生命科学、安全技术、能源环境等几乎全部工程科学领域。经过60多年的发展，目前协会共有67个研究所，为企业合作伙伴提供优质的研究服务，并特别为中小企业开发新技术和新产品，协助其解决在创新发展中遇到的问题。弗朗霍夫学会同样是国家科技发展的重要力量，它积极参与欧盟的科技发展项目，接受德国各州及联邦政府委托，在对社会发展具有重大意义的环保、能源、健康等领域开展一系列战略性研究。目前协会约有2.3万名员工，其中1.6万人为科学、技术和管理人员。2013年协会的科研投入为16.6亿欧元，其中超过2/3来自企业（5.8亿欧元）和政府（6.2亿欧元）。

弗朗霍夫学会主要以“合同科研”的方式承担来自企业及各方面的科研任务，并随着市场的演变设立和调整科研重点。这样做可以集中科研力量，使研究成果快速有效地转化为提高经济的手段和适应市场的产品。实践证明，这是知识转化为现实生产力的捷径。此外，弗朗霍夫学会还提供全面的服务咨询，如可行性研究、创新咨询及技术信息等。通过“合同科研”的方式，客户享有各研究所雄厚的研发科技积累和高水平科研队伍的服务；通过研究所的多学科合作，客户可直接、迅速地得到为其“量身定做”的解决方案和科研成果。弗朗霍夫学会下的研究所组成了若干科研联盟，联盟内相关研究所通过学科、项目牵引密切合作，以适应当今经济和社会的飞速发展对工艺技术的要求。

弗朗霍夫学会和中小企业的合作表现在以下几个层面：提供技术信息和咨询服务，特别是有关设立咨询处、信息中心和示范工程的信息和服务；进行技术和趋势分析；签订研发合同前的可行性报告；落实相关政策标准；开发和改进新技术、新工艺，直至市场成熟。

德国政府还专门制定政策，鼓励弗朗霍夫学会的创新行为。一是弗朗霍夫学会的技术发明人可以无偿利用发明创办企业，将科研成果商业化。二是弗朗霍夫学会所用资金会入股创新型企业，一般占总股份的25%，扶持2~5年，如果企业开发创新产品获得成果则转股退出。三是弗朗霍夫学会给被聘为研究员的技术发明人发一年的工资，第二年技术发明人不再具有研究员身份而开始在公司领工资。

四 德国多层次人才的培养

人才培养是科研创新的后备力量。德国教育体系的一大优势是后备人才在走出校门前已深入接触一线，与工业界和科学界建立了广泛联系。

严谨的学术和职业训练是德国大学人才培养的重要经验，这在培养人才的同时也促进了学生的个性发展。大学给低年级学生开设专业概论性课程，对专业领域的前沿发展进行梳理和介绍，这对于学生选择适合自己的专业方向、制订合理的课程学习计划、提早进行职业生涯规划都是非常有帮助的。

德国大学教育强调所学专业需要的跨学科知识基础、团队合作素养和资源整合能力，在课程设置和实习安排中也非常注重这些方面。大学在相应的基础课程配置中兼设跨学科的相关课程，以促进不同学科间的交叉和融合，使学生在基础课学习阶段就有一定的跨学科能力。德国大学没有固定的学习年限，学生们平时的学习和研究训练分散在学校的各研究所内。

学生群体本身也蕴含着巨大的科研创新潜力，大学的培养旨在挖掘年轻人的科研能力。德国高校的课程设置能够让学生在真实世界环境中运用和检验他们的学术知识。以解决实际问题为目的的教学是大学教育的重要内容，它包括讲座、练习课、研讨会（seminar）、实验课、实习等多种形式。这样的教学实现了教学、研究、实际操作的有效融合，有利于培养优秀青年。德国高校非常强调教学与科研的统一性，科研人员将最新科研成果直接融入教学，学校注重引导优秀学生在开始学位课程之后尽早参与研究工作。德国高校基本上都与一些知名企业有着紧密的科研、生产、教育和经济联系，这为科研成果被尽快应用于教学实践提供了外部保障。高校还和校外科研机构（亥姆霍兹联合会、马普学会、弗朗霍夫学会等）有着广泛而深入的合作。

德国高校还注重通过实践实习提升学生的综合素质，全方位提高学生的社会竞争力，竭尽全力营造一个最有利于学生思索、实践和创新的学术氛围。90%左右的理工科研究生都是在企业实习期间完成学位论文的。这使学生能大量接触一线工作，从实践中挖掘选题、展开研究。事实上，很多学生的课题都会带动企业创新，有的学生还能申请到专利。硕士生和博士生成为企业与大学开展协同创新的联系纽带，他们带动了大学和企业间的沟通与交流，促进了产学研的结合。

在职业教育领域，德国实行双元制，即由教育机构和企业联合展开职业教育。学校负责传授理论知识，企业为学生安排一线实习和培训，职业教育的时长为三年或三年半。政府对数百个职业制定毕业考核标准，以确保教学和人才的质量。学校和企业利用各自的条件和优势强化理论与实践的结合，培养既具有专业理论知识又具有专业技术技能的高素质技术型人才。

五 德国国家的创新战略

在德国的创新体系中，政府发挥了极其重要的作用。德国在2006年首次发布了德国高技术战略报告，提出到2009年，德国政府的高技术投资总额将达到146亿欧元，其中60亿欧元是政府为促进企业创新以研究与发展优先权为由专门追加的资金。报告确立了17个现代技术创新领域，包括安全研究、健康与医学、环境技术、光学技术、信息与通信、航空航天、车辆与交通技术、微系统技术、纳米技术、生物技术和材料技术等。根据该战略报告，国家和经济界在研发领域投入了前所未有的资金和精力。为保持这种良好的发展态势，德国政府决定将现有的高技术战略拓展为新高技术战略，目的是加速新产品和服务的研发、推动德国经济的增长与繁荣、使德国成为全球的创新领导者。它提出战略调整的五个核心要素：优先考虑提高未来产品价值和生活质量的任务、整合资源优势以促进技术转化、加强经济界的创新动力、为创新创造有利条件、加强对话和参与。

此外，这些年德国还主要推广了两个政策，一个是创新集群政策，另一个是中小企业创新政策。德国联邦政府评选出15个尖端集群，它们涉及电子通信、能源资源、健康、交通物流等领域，并将得到德国教研部4000万欧元的资助。集群可以产生很大的创新潜力。跨机构、跨学科的学术交流能产生巨大的协同效应，加快技术开发和转化进程。创新集群政策和中小企业创新政策是相辅相成的。由于创新的高成本和不确定性，许多中小企业对创新望而却步。因为一旦一个项目失败，整个企业就有可能破产，所以它们不能像一些大企业那样容忍失败。但同时中小企业又在许多领域，比如生物技术和纳米技术领域，是掌握先进技术的先锋。针对这一点，2007年德国制定了中小企业创新政策，把中小企业的创新计划也纳入主导市场，减少在政府审批方面的官僚主义，鼓励中小企业的创新行为，促进科研机构和企业的创新合作和发展。

六 德国应用学科创新体系的启示

在应用研究方面，德国在机械制造、车辆制造、工程学、纳米技术、光学技术、微系统技术、生物医学、医疗技术、神经科学、环保技术、生物技术和过程技术等领域位居全球之首。德国通过建立完善的创新政策体系促进创新活动的做法，是很值得我们学习和借鉴的。

在国家政策方面，中国应增加可以提高自主创新能力的战略性投资，出台方向一致的配套政策，建立和完善激励企业自主创新的财税制度，加大对引进技术、设备的消化吸收和再创新的支持力度，支持建立健全的技术开发体系，重点支持重大科技项目的研究与开发。

在人才培养方面，中国应注重启发式的教育，让学生具备系统的知识结构和广博的知识背景，培养复合型人才；设置与实践结合度高及跨学科的课程，使学生在具备扎实的理论基础的同时有较强的解决实际问题的能力及实践动手能力；多开设研讨课及项目教学，提高学生的独立科研能力和创新能力，积极挖掘其创新潜能。

目前我国产学研协作能力不强，三方合作机制亟须深化。高校的科研创新互动应以企业发展和市场需求为导向，避免科研活动的成果与生产实践脱节。同时应引导、激励建立产学研合作的新机制，加速实现高新技术产业化和推广先进技术。通过政府、科研单位和企业各方的努力，逐步形成比较完善的产学研相结合的自主创新体系。