2.1 科研机构改革势在必行
我国科研机构改革是自身发展的需要，尤其在科技革命和产业变革的推动、企业需求和市场需求的拉动、全面深化科技体制改革的带动下，传统科研机构逐渐开始转型，寻求新的创新发展模式，并逐渐发展成为“新型科研机构”。
2.1.1 科技革命和产业变革的推动
（1）科技革命和产业变革推动创新驱动发展战略实施
近现代以来已先后发生了五次重大科技革命，历次科技革命均表明，新的科技能够直接推动新兴产业的进程。21世纪，各种前沿技术兴起，新一代信息技术、新能源技术、新生物医药技术、新材料技术等领域不断涌现出大量颠覆性的技术创新，科技创新带来了新一轮的产业变革，推动了全球创新格局的变化。
随着新一轮科技革命和产业变革的推进，我国科技创新能力得到了大幅度提升。从《全球创新指数报告》看，2012年我国全球创新指数排名第34位，2020年已升至全球第14位，是前30名中唯一的中等收入经济体。在2020年《全球创新指数报告》中，我国专利、商标和工业产品外观设计等知识产权指标保持世界领先地位，并在生产率增长、创意产品出口等多个指标方面位居世界前三。我国在科技创新能力提升的同时，科技创新也从量的增长转向质的提升。
2014年，习近平总书记主持召开中央财经委员会第七次会议强调，加快实施创新驱动发展战略，加快推动经济发展方式转变。新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，只有不断推进科技创新，不断解放和发展社会生产力，不断提高劳动生产率，才能实现经济社会持续健康发展。此后，习近平总书记多次强调“科技创新已经成为提高综合国力的关键支撑”，“瞄准世界科技前沿引领科技发展方向，抢占先机迎难而上建设世界科技强国”。当前，我国正处于新一轮科技革命和产业变革同转变发展方式的历史性交汇期，既面临着千载难逢的历史机遇，又面临着差距拉大的严峻挑战。党的十九届五中全会明确了创新在引领经济社会发展中的重要地位，标志着创新驱动作为一项基本国策，在新时代发展进程中将发挥越来越重要的战略支撑作用。
（2）创新驱动战略推动了科研机构改革
创新驱动战略营造了良好的创新环境。在新一轮科技革命和经济发展亟须转型的背景下，我国适时推进创新驱动发展战略，激发了创新活力，营造了创新氛围，科技创新支撑能力备受认可，创新促进发展深入人心。
在创新驱动发展战略的实施下，要突破技术瓶颈，形成跨界融合、增强产业持续创新能力，就必须推动传统动能改造升级和新动能成长壮大，推动中国经济长期保持中高速增长。要在新一轮全球竞争中占据主动地位，我国必须加强基础研究和应用研究，把基础研究与应用研究有效结合，推动科技与产业贯通，加速科研成果转化为现实生产力，为创新驱动发展提供更多源头活水。
习近平总书记在最近几次的两院院士大会上强调，科研院所要根据世界科技发展态势，优化自身科技布局；要坚持科技创新和制度创新“双轮驱动”，明确企业、高校、科研院所创新主体在创新链不同环节的功能定位，激发各类主体创新激情和活力。当前，国内很多科研机构开始聚焦于人工智能、量子科学、基因编辑、新材料、新能源等关键领域，传统科研机构发生变革，形成了以新型科研机构为单元的具体发展模式，形式多样的新型科研机构有效组合了创新要素，形成了新的创新生态。
2.1.2 企业需求和市场需求的拉动
（1）企业和市场对技术的高要求拉动科研机构改革
新技术、新产品和新市场会催生新的产业，驱动科技创新，科技进步激发产业革命，催生新的生产方式。新的生产方式和生活方式催生新的市场需求，进一步拉动科技发展，推动世界一流大学和科研机构集聚。
当前我国在很多高技术领域，存在受制于人和“卡脖子”现象。国外对关键技术的专利壁垒、技术封锁、产品进出口限制等，导致我国大量高技术企业核心技术被“卡脖子”，引发了企业生存和产业发展的重大挑战。以美国对中兴和华为的技术制裁为例，大量相关企业面临生存问题。企业和市场对新技术和核心技术具有非常强的需求，这就要求企业加大研发力度、高校和科研机构提高技术水平。科研机构需要遵循科研规律，加大基础研究布局，围绕当前的重大需求进行研究。2020年，科技部、国家发改委等五部门印发《加强“从0到1”基础研究工作方案》的通知，鼓励企业与高校、科研机构共建各类研究开发机构和联合实验室，推动科研院所与高等院校围绕企业技术创新需求，解决企业发展中面临的重大科学问题和技术难题。
专栏2-1 《科技日报》2018年报道的35项卡脖子技术概况
1.制造芯片的光刻机。中国生产的最好的光刻机，加工精度是90纳米。国外已经做到了十几纳米。
2.芯片。低速光芯片和电芯片已实现国产，但高速光芯片仍全部依赖进口。国外最先进芯片量产精度为10纳米，我国只有28纳米，差距两代。在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中，我国国产芯片占有率很低。
3.操作系统。3家美国公司垄断手机和个人电脑的操作系统。数据显示，2017年安卓系统市场占有率达85.9%，苹果IOS系统市场占有率为14%，其他系统仅占0.1%，这0.1%也基本是美国微软的Windows系统和黑莓系统。
4.航空发动机短舱。航空推进系统最重要的核心部件之一，我国尚无自主研制短舱的专门机器。
5.触觉传感器。工业机器人核心部件，中国100多家企业中，几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件。
6.真空蒸镀机。OLED面板制程的“心脏”。日本Canon Tokki独占高端市场，Canon Tokki能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内。目前我国还没有生产蒸镀机的企业。
7.手机射频器件。信号发送和接收的基础零件。高端市场基本被Skyworks、Qorvo和博通3家企业垄断。
8.iCLIP技术。一种新兴的实验技术，是研发创新药的最关键技术之一，国内实验室极少有成熟经验。
9.重型燃气轮机。我国具备轻型燃气轮机自主化能力，重型燃气轮机仍基本依赖引进。国际上主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家企业掌握该技术。其与中国合作都附带苛刻条件：设计技术不转让，核心的热端部件制造技术也不转让，仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。
10.激光雷达。一种自带光源的传感器，是自动驾驶汽车的必备组件。目前几乎都是美国Velodyne的产品，其占八成以上市场份额，国产没有话语权。
11.适航标准。航空发动机的标准体系，国际上，以FAA和欧洲航空安全局（EASA）的适航审定为主。
12.高端电容电阻。中国是最大的基础电子元件市场，国内企业的产品多属于中低端，在工艺、材料、质量管控上，相对薄弱。
13.核心工业软件。国产EDA与美国主流EDA工具相较，设计原理上并无差异，但软件性能却存在差距，主要表现在先进技术和工艺支持不足，和国外先进EDA工具之间存在“代差”。国外EDA三大巨头公司Cadence、Synopsys、Mentor，占据了全球该行业每年总收入的70%。
14.ITO靶材。国外可以做宽1200毫米、长近3000毫米的单块靶材，国内只能制造不超过800毫米宽的。日式的月产量可达30～50吨，我国年产量只有30吨。
15.核心算法。中国是世界第一大机器人应用市场，但高端机器人仍然依赖进口。由于没有掌握核心算法，国产工业机器人稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如工业机器人“四大家族”发那科（日本）、ABB（瑞士）、安川（日本）、库卡（德国）的产品。
16.航空钢材。起落架依靠特种钢材。目前使用范围最广的是美国的300M钢，国内用于制作起落架的国产超强度钢材有时会出现点状缺陷、硫化物夹杂、粗晶、内部裂纹等问题。
17.铣刀。铣磨车最核心部件铣刀仍需从国外进口。
18.高端轴承钢。高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。前几年，它们分别在山东烟台、济南建立基地，采购中国的低端材质，运用核心技术做成高端轴承，以十倍的价格卖给中国市场。
19.高压柱塞泵。2017年中国液压工业的规模已经成为世界第二，但产业大而不强，尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵，90%以上依赖进口。
20.航空设计软件。设计一架飞机需要十几种专业软件，这些软件全是欧美国家产品。国内设计单位要投入巨资购买软件。
21.光刻胶。我国已成为世界半导体生产大国，但面板产业整体产业链仍较为落后。目前，LCD光刻胶几乎全部依赖进口，核心技术至今被TOK、JSR、住友化学、信越化学等日本企业垄断。
22.高压共轨系统。中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家，而在国内的电控柴油机高压共轨系统市场，德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。和国外先进公司的产品相比，国产高压共轨系统在性能、功能、质量及一致性上还存在一定的差距，成本上的优势也不明显。
23.透射式电镜。目前世界上生产透射式电镜的厂商只有3家，分别是日本电子、日立、FEI，国内没有一家企业生产透射式电镜。
24.掘进机主轴承。国产掘进机已接近世界最先进水平，但最关键的主轴承全部依赖进口。德国的罗特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占据市场较大份额。
25.微球。2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%，产业规模约千亿美元，位居全球第一，但面板中的关键材料——间隔物微球，以及导电金球，全世界只有日本一两家公司可以提供。
26.水下连接器。目前我国水下连接器市场基本被外国垄断。一旦该连接器成为禁运品，整个海底观测网的建设和运行将被迫中断。
27.燃料电池关键材料。国外的燃料电池车已实现量产，但我国车用燃料电池还处在技术验证阶段。
28.高端焊接电源。我国是全球最大焊接电源制造基地，年产能已超1000万台（套），但高端焊接电源基本上仍被国外垄断。我国水下机器人焊接技术一直难以提升，原因是高端焊接电源技术受制于人。国外焊接电源全数字化控制技术已相对成熟，国内仍以模拟控制技术为主。
29.锂电池隔膜。电池四大核心材料中，正负极材料、电解液都已实现了国产化，高端隔膜目前依然大量依赖进口。
30.医学影像设备元器件。目前国产医学影像设备的大部分元器件依赖进口，中国最早的专利比美国平均晚20年。在专利数量上，美国是我国的10倍。所有的原创成果，所有的科研积累都在国外，中国只占很少的一部分。
31.超精密抛光工艺。美国和日本牢牢把握全球市场主动权。
32.环氧树脂。目前，国内生产的高端碳纤维，所使用的环氧树脂全都是进口的。我国已能生产T800等较高端的碳纤维，但日本东丽掌握这一技术的时间是20世纪90年代。相比碳纤维，我国高端环氧树脂产业落后于国际的情况更为严重。
33.高强度不锈钢。用于火箭发动机的特种钢材。完全依靠材料自身实现高强度和防锈性能兼备是世界性难题。我国航天材料大多用的是国外20世纪六七十年代的材料。
34.数据库管理系统。目前全世界最流行的两种数据库管理系统是Oracle和MySQL，都是甲骨文公司旗下的产品。竞争者还有IBM公司以及微软公司的产品等。甲骨文、IBM、微软和Teradata几家美国公司，占了大部分市场份额。
35.扫描电镜。每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中，主要产自美国、日本、德国和捷克等。国产扫描电镜只占5%～10%。
资料来源：根据《科技日报》相关报道整理。
（2）科研机构对接新需求拉动科研机构改革
科技成果作为一种特殊的产品，只有被市场接受并产生实际效益时，才能体现出其作为商品的价值。传统科研机构和市场对接有限，由于没有以企业和市场需求为导向，很多科研成果被束之高阁，无法发挥自身价值。过去科研机构重“科学”轻“技术”，而今企业对“技术”研究及其产业化成果的需求较大，因此科研机构需要将更多的砝码加在“技术”层面。
以大学和科研机构为核心的网络型研发体系已经成为发达国家重要产业的发展模式，如美国马萨诸塞州拥有哈佛大学和麻省理工学院等多所世界一流大学和科研机构，全球大型生物医药公司以它们为网络核心设立了研发中心，创新成果能够快速进行技术转化并形成产业化。
面临新的企业需求和市场需求，科研机构需要转变思路。科研机构的科技创新成果要和企业与市场对接，转化为生产力，以产业需求为导向，进行市场化运作，进而满足市场需求，推动产业发展。习近平总书记在两院院士大会上指出，要拆除阻碍产业化的“篱笆墙”，疏通应用基础研究和产业化连接的快车道，促进创新链和产业链精准对接，加快科研成果从样品到产品再到商品的转化，把科技成果充分应用到现代化事业中去。完善产业技术创新体系的核心是研发载体的能力建设，新需求对研发能力的要求，进一步拉动传统科研机构改革。
2.1.3 全面深化科技体制改革
中华人民共和国成立70年以来，科技体制的建立和改革取得了明显成效，但科技管理领域长期存在的分散、封闭、交叉、重复、孤岛现象依然没有从根本上解决。自创新驱动发展战略实施后，科技体制改革不断深化，2016年5月《国家创新驱动发展战略纲要》发布，主要围绕科技计划体系，科研经费管理，扩大高校和科研机构自主权，落实科研成果转化的股权、期权和分红激励，强化知识产权保护等进行改革。习近平总书记多次强调，要全面深化科技体制改革，提升创新体系效能，着力激发创新活力。
近年来，我国科技体制改革全面发力、多点突破、纵深发展，改革“四梁八柱”主体架构基本确立，重要领域和关键环节的改革取得了实质性突破。科技体制改革的要点是从政府管理为主转向政府与市场结合、以市场机制为主。深化科技体制改革，要进一步深化应用技术类科研机构改革，促使其完善现代企业制度，推动其能够更好地面向市场和经济社会发展新需求，自主开展技术研发。对于从事基础研究、前沿技术研究和社会公益研究的科研机构，在深化科技体制改革的带动下，也需要加快建立现代院所制度，实现“去行政化”，使科技人员充分发挥作用。
2020年，《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》印发并指出，积极推进科研院所分类改革，加快推进应用技术类科研院所市场化、企业化发展；支持科技企业与高校、科研机构合作建立技术研发中心、产业研究院、中试基地等新型研发机构。2021年8月，国务院办公厅印发《关于改革完善中央财政科研经费管理的若干意见》指出，创新财政科研经费投入与支持方式，支持新型研发机构实行“预算+负面清单”管理模式。虽然这只是针对新型研发机构的特殊模式，但在科技体制深化改革的驱动下，未来更多科研院所、高校、企业等创新主体也能够享受政策红利，也有进一步加快改革的动力。