馮云昊，曹 迪，吳金希

(清華大學(xué)社會科學(xué)學(xué)院，北京 100084)

0 引言

作為新一輪工業(yè)革命的標(biāo)志性技術(shù)之一，增材制造 (Additive Manufacturing，AM)技術(shù)近年來發(fā)展迅速，歐美等國紛紛把它當(dāng)作未來優(yōu)先發(fā)展方向[1]。2012年，美國國家科技委員會發(fā)布的 《國家先進(jìn)制造業(yè)戰(zhàn)略計(jì)劃》提出要重點(diǎn)發(fā)展增材制造等產(chǎn)業(yè)技術(shù)[2]。隨后，時(shí)任美國總統(tǒng)奧巴馬在宣布建設(shè)國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃時(shí)，增材制造被選為第一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，并迅速成立了國家增材制造創(chuàng)新研究院 (National Additive Manufacturing Innovation Institute，NAMII)，后更名為 “美國造”。在 《中國制造2025》戰(zhàn)略計(jì)劃中，也把增材制造創(chuàng)新中心作為首批布局的國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，并于2016年獲批在西安籌建 (為了敘述方便，與前述 “美國造”簡稱相對應(yīng)，下文將西安國家增材制造創(chuàng)新中心簡稱為 “中國造”)。

無論是 “美國造”還是 “中國造”，兩國對兩個(gè)創(chuàng)新中心的定位是類似的，都希望政府牽頭、聯(lián)合產(chǎn)學(xué)研用各方創(chuàng)新資源，促進(jìn)科技成果的集成和快速轉(zhuǎn)化，在增材制造這一高技術(shù)新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破。從國家創(chuàng)新體系視角來看，這兩個(gè)創(chuàng)新中心都屬于產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，目的是在產(chǎn)業(yè)競爭前的共性技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，共同促進(jìn)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步。

本文通過文獻(xiàn)分析、數(shù)據(jù)分析及實(shí)地調(diào)研等方式，在資源投入、組織管理、治理體系等方面對中美兩個(gè)類似的研究機(jī)構(gòu)加以比較，得出一些啟示，對于國家創(chuàng)新體系建設(shè)，尤其是新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 理論回顧與文獻(xiàn)綜述

1.1 產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的相關(guān)研究

與大學(xué)和國家實(shí)驗(yàn)室不同，產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院是以產(chǎn)業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)為研發(fā)對象，促進(jìn)科技成果迅速產(chǎn)業(yè)化。很多國家特別重視產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的成立與發(fā)展，典型的有德國弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會 (FhG)、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所 (AIST)、韓國科學(xué)技術(shù)研究院 (KIST)等。這些機(jī)構(gòu)對于探索科技創(chuàng)新模式、完善國家創(chuàng)新系統(tǒng)等都具有顯著作用。

長期以來，學(xué)者們從不同視角對產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院進(jìn)行了較為深入的研究。Chu等[3]指出，成立于1973年的臺灣工業(yè)技術(shù)研究院自設(shè)立以來極大地促進(jìn)了臺灣地區(qū)高科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。胡文國[4]提出了產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的主要特性，包括公共性和社會性、運(yùn)營的非營利性、科技服務(wù)的全面性和綜合性等。Mazzoleni等[5]通過對19世紀(jì)到20世紀(jì)技術(shù)能力實(shí)現(xiàn)成功趕超的日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、韓國高級科學(xué)研究所、臺灣工研院和巴西航空技術(shù)中心等公立技術(shù)研究機(jī)構(gòu)案例進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)一個(gè)國家現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展在很大程度上取決于一個(gè)有效的公共研究系統(tǒng)。汪曉光等[6]對美國NIST、德國FhG、日本AIST、韓國KIST四家國際知名共性技術(shù)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了比較分析，總結(jié)其發(fā)展模式及經(jīng)驗(yàn)。也有學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的績效評價(jià),Bonaccorsi等[7]提出通過定義績效的概念來評價(jià)產(chǎn)學(xué)研合作；王守文等[8]從環(huán)境、投入、運(yùn)行等方面構(gòu)建產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的績效評價(jià)指標(biāo)體系，并運(yùn)用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重；吳秀潔等[9]從科研投入、科研產(chǎn)出、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)和創(chuàng)新效益五方面給出產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的五個(gè)一級績效評價(jià)指標(biāo)。吳金希[10]、Hu[11]、沈和[12]、胡然等[13]通過對臺灣工研院、新竹產(chǎn)業(yè)園、江蘇產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院以及武漢工業(yè)技術(shù)研究院的案例研究總結(jié)了產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的類型、功能定位、運(yùn)營模式等問題，為中國加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供了有益啟示。

1.2 中美增材制造創(chuàng)新研究院的相關(guān)研究

由于成立時(shí)間較短，國內(nèi)外對中美兩個(gè)增材制造創(chuàng)新研究院的研究并不多。 Thryft[14]聚焦于NAMII的首批成員項(xiàng)目，這七個(gè)項(xiàng)目包括幾種不同的增材制造工藝以及金屬和聚合物材料，由此討論增材制造對美國經(jīng)濟(jì)健康的主要貢獻(xiàn)；美國制造業(yè)工程師協(xié)會 (Society of Manufacturing Engineers，SME)[15]論述了協(xié)會在國家增材制造創(chuàng)新研究院中扮演的重要角色，協(xié)會一方面大量參與研究院的技術(shù)轉(zhuǎn)移與傳播，對從業(yè)人員進(jìn)行教育和培訓(xùn)，另一方面通過合作制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。李方正等[16]概述了 “美國造”的發(fā)展歷程、運(yùn)行機(jī)制和發(fā)布的路線圖等，指出 “美國造”在高度重視政府作用、以創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)思維而非創(chuàng)新中心思維協(xié)同增材制造各方力量、強(qiáng)化增材制造產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系建設(shè)等方面具有重要啟示意義；劉亞威[17]肯定了 “美國造”對美國增材制造行業(yè)以及先進(jìn)制造業(yè)做出的貢獻(xiàn)；張秋菊[18]從協(xié)同創(chuàng)新角度探究美國增材制造創(chuàng)新研究所的模式，提出其協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要啟示；冷單等[19]分析了美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò) (NNMI)董事會管理方式，以及中小企業(yè)的特點(diǎn)。對西安增材制造國家研究院的學(xué)術(shù)研究更是屈指可數(shù)，趙紀(jì)元[20]對國家增材制造創(chuàng)新中心的建設(shè)模式、戰(zhàn)略定位等方面進(jìn)行了分析，認(rèn)為國家增材制造創(chuàng)新中心是解決國家重大戰(zhàn)略需求、助力基礎(chǔ)技術(shù)成功轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的重要環(huán)節(jié)；黃衛(wèi)東[21]從戰(zhàn)略高度論述了發(fā)展增材制造技術(shù)的重大意義，提出要以協(xié)同創(chuàng)新的方式發(fā)展增材制造技術(shù)的科技、教育和產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)工程。

現(xiàn)有關(guān)于產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的研究基本限于德國弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所、韓國科學(xué)技術(shù)研究院等少數(shù)幾個(gè)典型，對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院的研究則更多地局限在地方或高校層面。在增材制造這一新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，已有研究雖然對 “美國造”及 “中國造”進(jìn)行了一定程度的考察，但還不夠系統(tǒng)深入，對兩者的比較研究基本屬于空白。

2 研究對象及方法

本文選擇 “中國造”和 “美國造”為研究對象。它們都屬于典型產(chǎn)業(yè)的國家級產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，對于兩國產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系的研究具有一定的代表性和典型性。在具體研究方法上，本文主要采用文獻(xiàn)調(diào)研、數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡(luò)工具交流以及實(shí)地調(diào)研訪談等方法。

對于 “美國造”的研究，限于疫情等方面的原因，研究者近年難以赴美國實(shí)地考察。但是，作者所在的清華大學(xué)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)研究中心已經(jīng)對它進(jìn)行了長期學(xué)術(shù)跟蹤，從這些機(jī)構(gòu)成立之日起，我們就對 “美國造”相關(guān)政策文件、年度報(bào)告、官網(wǎng)公報(bào)以及第三方的評價(jià)等都進(jìn)行了長期跟蹤和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)積累，并通過電子郵件、即時(shí)通訊等方式調(diào)研了若干國外專家和學(xué)者，最大限度保證對 “美國造”數(shù)據(jù)的真實(shí)和正確認(rèn)識。

對于 “中國造”的研究，研究團(tuán)隊(duì)除了文獻(xiàn)調(diào)研、數(shù)據(jù)分析外，還著重進(jìn)行了現(xiàn)場走訪和調(diào)研，以獲取完整的第一手資料。研究團(tuán)隊(duì)曾于2019年、2020年多人次前往西安增材制造國家研究院開展一系列實(shí)地調(diào)研，對該院有限公司總經(jīng)理在內(nèi)的多名高級管理人員、研究員、用戶、投資方、合作方、研究院依托大學(xué)的相關(guān)專家，以及國家有關(guān)部門的決策者等十余人進(jìn)行了半結(jié)構(gòu)式深入訪談，參加該院主持的增材制造博覽會及高峰論壇，更加全面、系統(tǒng)地了解 “中國造”的全貌和發(fā)展動(dòng)態(tài)。還通過科研現(xiàn)場的觀察，獲得研究院日常工作、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)、技術(shù)開發(fā)過程、上下游互動(dòng)、科技成果轉(zhuǎn)化等環(huán)節(jié)的大量數(shù)據(jù)。

3 中美增材制造創(chuàng)新研究院的成立背景

2008年全球金融危機(jī)后，歐美等發(fā)達(dá)國家紛紛提出再工業(yè)化戰(zhàn)略。 2012年2月，美國發(fā)布了 《國家先進(jìn)制造業(yè)戰(zhàn)略計(jì)劃》，正式將先進(jìn)制造業(yè)提升到國家戰(zhàn)略層面。同年3月，奧巴馬總統(tǒng)講話提出由聯(lián)邦政府出資，在10年內(nèi)成立15個(gè)制造創(chuàng)新研究院 (這一數(shù)字在2013年增加到45個(gè))。2012年8月，美國在俄亥俄州的揚(yáng)斯敦成立了第一家制造創(chuàng)新研究院，用于研發(fā)3D打印技術(shù)。這一研究院起初被命名為國家增材制造創(chuàng)新研究院 (NAMII)，2013年12月更名為 “美國造 (America Makes)”。截至2019年底，美國共成立14家制造業(yè)創(chuàng)新研究院。

2015年5月，為了貫徹落實(shí) 《中國制造2025》，推進(jìn)制造強(qiáng)國建設(shè)，工信部等四部委編制了制造業(yè)創(chuàng)新中心等5大工程實(shí)施指南，提出到2020年形成15家左右國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，到2025年形成40家左右國家制造業(yè)創(chuàng)新中心[22]，目的是通過突破重點(diǎn)共性關(guān)鍵技術(shù)，加速科技成果產(chǎn)業(yè)化，顯著提升國家制造業(yè)創(chuàng)新能力。2016年12月，作為首批布局的國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，國家增材制造創(chuàng)新中心獲批在西安籌建。

4 中美增材制造創(chuàng)新研究院比較分析

本文對 “美國造”和 “中國造”的比較分析主要從資金來源、組織結(jié)構(gòu)、會員制度、項(xiàng)目運(yùn)營模式等方面展開。希望通過這幾方面的比較分析，窺探出中美關(guān)鍵技術(shù)研究機(jī)構(gòu)的治理體系特征。

4.1 資金來源

“美國造”的啟動(dòng)資金由聯(lián)邦政府、業(yè)界共同出資，基本上屬于共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共享成果的PPP運(yùn)作模式。聯(lián)邦政府給予每個(gè)制造創(chuàng)新研究院的資助額度為7000萬到1.2億美元不等，在5～7年內(nèi)分期投入，同時(shí)要求申請者配套比例不低于1:1。5～7年后，聯(lián)邦政府的投入逐漸退出， “美國造”需要在財(cái)政上實(shí)現(xiàn)自負(fù)盈虧。目前， “美國造”的其他收入包括會員費(fèi)、知識產(chǎn)權(quán)許可、合同研究、開發(fā)培訓(xùn)課程等。

中國在制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設(shè)中采取 “一案一例一策”的方式：每家獲批的制造業(yè)創(chuàng)新中心初期都將獲得國家的2億元基金，此外，政府鼓勵(lì)制造業(yè)創(chuàng)新中心建立多元化的融資渠道。西安增材制造研究院啟動(dòng)資金包括國家撥付的建設(shè)項(xiàng)目基金2億元，以及行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)、科研院所、金融機(jī)構(gòu)等13家股東成員投入的資金總計(jì)1.35億元，如表1所示。

表1 西安增材制造國家研究院有限公司股東認(rèn)繳金額

4.2 組織結(jié)構(gòu)

美國國家國防制造與加工中心 (NCDMM)是 “美國造”的牽頭機(jī)構(gòu)， “美國造”的領(lǐng)導(dǎo)層包括主任、運(yùn)營主任、負(fù)責(zé)技術(shù)研發(fā)的副主任、負(fù)責(zé)勞動(dòng)力培訓(xùn)的副主任和會員總監(jiān)等，其中主任由國家國防制造與加工中心的副總裁擔(dān)任，領(lǐng)導(dǎo)層其他人員也大多來自國家國防制造與加工中心。同時(shí)， “美國造”下設(shè)執(zhí)行委員會、管理委員會和技術(shù)咨詢委員會，主任要向這三個(gè)委員會負(fù)責(zé)。其中，執(zhí)行委員會由政府、工業(yè)界、學(xué)術(shù)界及非營利性組織等代表組成，負(fù)責(zé)提出愿景、制定政策和規(guī)劃；管理委員會由鉑金會員和黃金會員代表以及州政府代表組成，負(fù)責(zé)制定技術(shù)戰(zhàn)略和項(xiàng)目指南；技術(shù)咨詢委員會由來自國防部、能源部、國家航空航天局、國家科學(xué)基金、商務(wù)部國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院和教育部等政府技術(shù)官員組成，在發(fā)展戰(zhàn)略、技術(shù)路線、項(xiàng)目評審及人才培養(yǎng)等方面提供咨詢和建議[23]。 “美國造”的組織結(jié)構(gòu)基本框架如圖1所示。

圖1 “美國造”的組織結(jié)構(gòu)

“中國造”的頂層管理機(jī)構(gòu)是2015年成立的國家制造強(qiáng)國建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組，由國務(wù)院相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任組長，成員由國務(wù)院相關(guān)部門和單位負(fù)責(zé)人組成。西安增材制造國家研究院有限公司是 “中國造”的牽頭機(jī)構(gòu)，其創(chuàng)始股東由業(yè)內(nèi)業(yè)績突出、從事裝備與材料研發(fā)和生產(chǎn)的優(yōu)勢企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)、研究院所和高校、典型用戶、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等13家公司組成，每個(gè)股東出資數(shù)額基本相同。西安增材制造國家研究院有限公司采取企業(yè)法人治理形式，設(shè)有股東會、董事會、監(jiān)事會，董事會下設(shè)研究院運(yùn)營班子，其組織結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 西安增材制造國家研究院的組織結(jié)構(gòu)

4.3 會員制度

作為PPP運(yùn)營模式的代表，美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)創(chuàng)新研究院都實(shí)施了分級會員制，即根據(jù)繳納會費(fèi)的不同將會員分為若干級別，不同級別的會員分別對應(yīng)不同的權(quán)利和義務(wù)。 “美國造”將會員劃分為鉑金、黃金和白銀三個(gè)等級，每年需要繳納的會員費(fèi)分別是20萬美元、5萬美元和1.5萬美元。黃金會員和鉑金會員在許多方面都享受優(yōu)惠甚至免費(fèi)的待遇，比如對于制造創(chuàng)新研究院發(fā)起的聯(lián)合研究項(xiàng)目的知識產(chǎn)權(quán)，所有會員用于研發(fā)活動(dòng)時(shí)均可免費(fèi)獲取，但只有黃金會員和鉑金會員可以用于商業(yè)目的，且只有鉑金會員可以免專利費(fèi)。此外，黃金會員和鉑金會員還可以擁有管理委員會的席位、參與制定技術(shù)路線圖等這些白銀會員享受不到的重要的會員權(quán)利。

截至2021年5月， “美國造”的會員已從成立之初的58家發(fā)展到227家，其中鉑金會員16家 (見表2)、黃金會員45家、白銀會員166家。按類別來看，公共部門包括美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院、美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室、美國國家科學(xué)基金會、美國宇航局等，大型企業(yè)包括3D系統(tǒng)公司、通用電氣公司、西門子公司、波音公司、惠普公司等，研究型大學(xué)包括卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、北愛荷華大學(xué)、密歇根大學(xué)、匹茲堡大學(xué)等，此外還有阿貢國家實(shí)驗(yàn)室、布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室、桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室等國家實(shí)驗(yàn)室，以及洛雷恩縣社區(qū)學(xué)院、庫亞和加社區(qū)學(xué)院、威斯特摩蘭縣社區(qū)學(xué)院等。

表2 “美國造”鉑金會員

“中國造”則采用 “公司+聯(lián)盟”的發(fā)展模式，公司依托全國增材制造 (3D打印)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，同時(shí)匯聚國內(nèi)增材制造領(lǐng)域內(nèi)的核心公司。與 “美國造”的成員模式類似，中國增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟也實(shí)行分級會員制。根據(jù)會員自身需求將會員等級分為普通成員、銀卡會員和金卡會員，由成員自行向聯(lián)盟下設(shè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)即理事會申請所需要的成員級別，理事會擁有是否通過的決定權(quán)。值得注意的是，根據(jù)聯(lián)盟章程第二十九條：聯(lián)盟成員應(yīng)向聯(lián)盟繳納一定費(fèi)用，理事會可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整會費(fèi)標(biāo)準(zhǔn) (暫不收取)。也就是說，目前聯(lián)盟內(nèi)的所有成員均無需繳納會費(fèi)。但是這一舉措的弊端也是顯而易見的：首先，對真正需要差異化服務(wù)的會員來說，會員的升級渠道不明晰，普通會員無法享受聯(lián)盟的增值服務(wù)，會降低其對聯(lián)盟權(quán)威性的信任；其次，對于已經(jīng)成為高級別會員的成員而言，由于無需投入資金，容易產(chǎn)生搭便車的現(xiàn)象，導(dǎo)致整個(gè)聯(lián)盟內(nèi)成員間關(guān)系松散。目前，聯(lián)盟共有金卡會員單位20家 (見表3)，在會員權(quán)益方面，除了享受基本的會員權(quán)利外，還可優(yōu)先承接聯(lián)盟協(xié)議單位提供的企業(yè)孵化項(xiàng)目，并優(yōu)先享受聯(lián)盟協(xié)議單位發(fā)布的技術(shù)成果轉(zhuǎn)讓，以及每年享有免費(fèi)學(xué)習(xí)培訓(xùn)的名額。

表3 中國增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟金卡會員

4.4 項(xiàng)目運(yùn)營

“美國造”的主要業(yè)務(wù)活動(dòng)包括技術(shù)研究、開發(fā)與示范；教育與培訓(xùn)；創(chuàng)新方法與實(shí)踐；吸引中小企業(yè)與原始設(shè)備制造商參與；提供可共享的設(shè)施與設(shè)備，將實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)按比例放大并做好制造技術(shù)準(zhǔn)備[18]。 “美國造”在揚(yáng)斯敦?fù)碛凶约旱膭?chuàng)新工廠 (Innovation Factory)，致力于推廣增材制造的技術(shù)、工藝、材料和知識。創(chuàng)新工廠有自己的全職員工以及來自會員單位的增材制造設(shè)備，通過展示增材制造能力并提供關(guān)于應(yīng)用開發(fā)和原型設(shè)計(jì)的初步咨詢，為新的和潛在的采用者提供培訓(xùn)。此外， “美國造”為了擴(kuò)展在地域、行業(yè)和技術(shù)上的覆蓋范圍，還在得克薩斯大學(xué)埃爾帕索分校 (UTEP)設(shè)有一個(gè) “衛(wèi)星中心”。

“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的聯(lián)合攻關(guān)機(jī)制”是 “美國造”運(yùn)營模式的核心[16]，其項(xiàng)目的發(fā)起流程為：識別重大挑戰(zhàn)、促成戰(zhàn)略投資、形成招標(biāo)項(xiàng)目、提供解決方案。 “美國造”提供6種項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)實(shí)施模式：研究院發(fā)起的項(xiàng)目、政府部門設(shè)置的項(xiàng)目、會員自己設(shè)立的項(xiàng)目、客戶驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目、競爭性授予的項(xiàng)目、眾包的項(xiàng)目，其中研究院發(fā)起的項(xiàng)目為最主要的項(xiàng)目模式。對于每個(gè)項(xiàng)目的每一筆聯(lián)邦政府投入，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)都要匹配相應(yīng)的成本分?jǐn)傎Y金[23]。

“中國造”的主要目標(biāo)是瞄準(zhǔn)重大設(shè)備、重要材料、關(guān)鍵工藝、核心軟件、核心元器件等共性關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行自主研發(fā)與技術(shù)集成，突破行業(yè)技術(shù)瓶頸，打造完整的創(chuàng)新鏈。通過創(chuàng)新聯(lián)盟在全國推廣研究成果，孵化高科技企業(yè)，引領(lǐng)增材制造行業(yè)發(fā)展，帶動(dòng)整個(gè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。在具體活動(dòng)上，中心有三大類技術(shù)活動(dòng)：技術(shù)服務(wù)、技術(shù)研發(fā)及技術(shù)推廣。

根據(jù)筆者整理的訪談及相關(guān)材料， “中國造”的具體項(xiàng)目運(yùn)營沒有固定模式，目前主要包括研究院發(fā)起的項(xiàng)目、客戶驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目以及政府設(shè)置的項(xiàng)目三大類，其中客戶驅(qū)動(dòng)項(xiàng)目是其收入的重要來源，政府設(shè)置的項(xiàng)目及研究院發(fā)起的項(xiàng)目一般由課題組在國家自然科學(xué)基金以及各類學(xué)術(shù)基金的資助下完成。

4.5 主要成效

“美國造”在短短幾年內(nèi)迅速發(fā)展起來，通過整合政府、企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)等各種創(chuàng)新資源，形成 “政產(chǎn)學(xué)研”合作共贏的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，打通了增材制造技術(shù)從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究再到商業(yè)化生產(chǎn)的創(chuàng)新鏈條，驗(yàn)證了科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化的良性發(fā)展路徑?？梢哉f， “美國造”現(xiàn)在已經(jīng)成為美國在增材制造技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用和創(chuàng)新方面的領(lǐng)先者，是美國先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展中至關(guān)重要的力量。

目前， “美國造”擁有超過200家會員，凝聚了美國國內(nèi)增材制造領(lǐng)域主要的工業(yè)界和學(xué)術(shù)界力量，其中不乏大型企業(yè)、科研院所和政府部門，而鉑金會員有20多家，其每年會費(fèi)高達(dá)20萬美元。美國國家實(shí)驗(yàn)室的大量加入也為 “美國造”增色不少，如阿貢國家實(shí)驗(yàn)室 (ANL)、布魯克海文國家實(shí)驗(yàn)室 (BNL)、勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室 (LLNL)、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室 (ORNL)等，它們都是研究院的高級會員。 “美國造”先后發(fā)布了 《增材制造標(biāo)準(zhǔn)化路線圖》 (Standardization Roadmap for Additive Manufacturing)1.0版和2.0版，以及 《 “美國造”增材制造技術(shù)路線圖》 (America Makes Additive Manufacturing Technology Roadmap)，確立了5個(gè)重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)領(lǐng)域，分別是設(shè)計(jì) (Design)、材料 (Material)、工藝 (Process)、價(jià)值鏈 (Value Chain)和增材制造基因組 (AM Genome)，這5個(gè)技術(shù)領(lǐng)域下面還分別包含3～6個(gè)子方向。路線圖的發(fā)布描繪出 “美國造”乃至美國增材制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的路徑。

在技術(shù)路線圖的指導(dǎo)下， “美國造”目前已開發(fā)項(xiàng)目82個(gè)，每個(gè)項(xiàng)目均由其會員組成的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研發(fā)。在82個(gè)招標(biāo)項(xiàng)目中，屬于設(shè)計(jì)領(lǐng)域的有12項(xiàng)、屬于材料領(lǐng)域的有19項(xiàng)、屬于工藝領(lǐng)域的有28項(xiàng)、屬于價(jià)值鏈領(lǐng)域的有21項(xiàng)、屬于增材制造基因組領(lǐng)域的有2項(xiàng)。以金屬粉末床增材制造的變形預(yù)測和補(bǔ)償方法開發(fā)項(xiàng)目為例 (見表4)，該項(xiàng)目獲得約100萬美元聯(lián)邦資金的投入，同時(shí)團(tuán)隊(duì)成員需要匹配不低于1∶1的自籌資金，最終成果將無償提供給 “美國造”會員使用，這些項(xiàng)目的研發(fā)有效推動(dòng)了增材制造關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。此外，在勞動(dòng)力培養(yǎng)和教育方面， “美國造”制定了 《增材制造勞動(dòng)力和教育路線圖》，在知識與認(rèn)知、能力和技能、行業(yè)實(shí)習(xí)、個(gè)人發(fā)展、轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散等方面提供幫助。 “美國造”還通過資助各類挑戰(zhàn)賽、開設(shè)增材制造課程 (包括Advanced Certification/Curriculum in Additive Design,Engineering,and Manufacturing Innovation，ACADEMI)、舉辦夏令營和社區(qū)開放日等多種形式的活動(dòng)，為新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供豐富的人才資源。

表4 金屬粉末床增材制造的變形預(yù)測和補(bǔ)償方法開發(fā)項(xiàng)目

“中國造”成立只有三年時(shí)間，但是在產(chǎn)業(yè)界也產(chǎn)生了重要影響。研究院設(shè)立創(chuàng)新設(shè)計(jì)、材料、裝備、檢測等7個(gè)專業(yè)研究所，布局多項(xiàng)自主研發(fā)項(xiàng)目，聚焦重大設(shè)備、重要材料、關(guān)鍵工藝、核心軟件、核心元器件等共性關(guān)鍵技術(shù)。在科技成果轉(zhuǎn)化方面，已孵化企業(yè)5家，同時(shí)研究院自2017年開始每年舉辦一屆中國 (西安)國際3D打印博覽會暨高峰論壇 (International Additive Manufacturing Expo，IAME)，至今已累計(jì)邀請20余名國內(nèi)外院士、超160名專家學(xué)者做專題報(bào)告，吸引150余家國內(nèi)外知名企業(yè)參會展覽展示，并組織800余支參賽隊(duì)伍參與國際3D打印創(chuàng)意設(shè)計(jì)大賽，舉辦各類技術(shù)交流和活動(dòng)70余項(xiàng)，吸引3萬余人次參與，其權(quán)威性、綜合性、國際化、專業(yè)化和規(guī)模化程度受到產(chǎn)業(yè)內(nèi)外的一致認(rèn)可。在IAME的影響下， “中國造”探索并形成了集學(xué)術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用、企業(yè)孵化、人才培訓(xùn)、制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測及咨詢服務(wù)等功能于一體的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)。

5 中美增材制造創(chuàng)新研究院治理模式探析

5.1 資金投入機(jī)制：美國 “扶持造血”，中國 “快進(jìn)快出”

聯(lián)邦政府在美國國家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中的作用不是完全包辦，而更像是一種 “師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個(gè)人”的關(guān)系。美國聯(lián)邦政府的資金投入不會一步到位或是全程資助，只在成立初期提供部分資金，而且要求非聯(lián)邦資金與聯(lián)邦政府資金投資比至少為1:1。在2～3年后，聯(lián)邦政府的資金投入開始明顯下降，企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)等投入逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位；5～7年后，聯(lián)邦政府的資金資助完全結(jié)束，同時(shí)不再介入制造創(chuàng)新研究院的管理決策。聯(lián)邦政府采取的這種逐漸退出的投資策略給各創(chuàng)新研究院帶來了無形的壓力，推動(dòng)各制造創(chuàng)新研究院通過技術(shù)研發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、社會技術(shù)服務(wù)獲得多元化收入，比如等級會費(fèi)等。各制造創(chuàng)新研究院的主觀能動(dòng)性也被調(diào)動(dòng)起來，不斷激發(fā)自身的創(chuàng)新活力，最終提升先進(jìn)制造領(lǐng)域的競爭力。此外，由于聯(lián)邦政府的扶持只限于技術(shù)研發(fā)階段，不會直接進(jìn)入成熟的商業(yè)應(yīng)用階段，因此也能在一定程度上避開創(chuàng)新研究院內(nèi)各會員的戒心，不同機(jī)構(gòu)齊心協(xié)力地穿越從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用這一危險(xiǎn)區(qū)域。聯(lián)邦政府還賦予各制造創(chuàng)新研究院很大的自主權(quán)，各制造創(chuàng)新研究院可以自行設(shè)定發(fā)展目標(biāo)、規(guī)劃及戰(zhàn)略，保證各制造創(chuàng)新研究院能夠根據(jù)市場規(guī)律進(jìn)行迭代更新，有助于實(shí)現(xiàn)更有效率的產(chǎn)出。

在中國各個(gè)制造業(yè)創(chuàng)新中心成立初期，中央政府為每家制造業(yè)創(chuàng)新中心提供了2億元的配套資金，但是并未對其他渠道的資金配比提出硬性要求，各制造業(yè)創(chuàng)新中心根據(jù)自身能力爭取不同數(shù)額的配套資金。比西安增材制造國家研究院有限公司稍早成立的國聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院有限公司注冊資本為9.3億元，其政府資金和非政府資金配比高達(dá)1:4.65。同為國家制造業(yè)創(chuàng)新中心，西安增材制造國家研究院的注冊資本僅為1.35億元，實(shí)際認(rèn)繳僅0.85億元，其政府資金和非政府資金配比不到1:0.68。同時(shí)，國家要求這些研究院5年內(nèi)要實(shí)現(xiàn)自負(fù)盈虧，一次性大額撥款和剛性的營利要求給增材制造創(chuàng)新中心帶來了較大壓力。

在實(shí)地調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)， “中國造”這種投入模式產(chǎn)生了一些問題：首先，為了實(shí)現(xiàn)短期盈利要求， “中國造”不得不承接大量的短期技術(shù)研發(fā)工作，容易忽視長期的關(guān)鍵共性技術(shù)研發(fā)工作，這與其成立初衷不符。其次，政府負(fù)責(zé)投資和績效考評，具體運(yùn)營需要靠 “中國造”自己的領(lǐng)導(dǎo)班子來執(zhí)行，這些專家往往身兼數(shù)職，既要負(fù)責(zé)對關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，又要負(fù)責(zé)研究機(jī)構(gòu)運(yùn)營、項(xiàng)目申請等工作，降低了科研效率。

5.2 機(jī)構(gòu)屬性：美國定位為非營利機(jī)構(gòu)，中國是公司法人模式

包括 “美國造”在內(nèi)的美國制造創(chuàng)新研究院幾乎全部由非營利性組織牽頭，不以追求利潤為主要目的，因此能夠更加專注地投入到技術(shù)研發(fā)活動(dòng)中。另一方面，行業(yè)協(xié)會、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟等非營利性組織本身就聚集了該領(lǐng)域的大量資源，可以作為政府、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的粘結(jié)劑，協(xié)調(diào)各會員關(guān)系，起到橋梁作用，能達(dá)到事半功倍的效果。

中國制造業(yè)創(chuàng)新中心在成立之初就采取了 “公司+聯(lián)盟”的建設(shè)模式，每家創(chuàng)新中心均有依托公司，實(shí)際上成為創(chuàng)新中心的主體，西安增材制造國家研究院有限公司就是在這樣的背景下成立的。公司是由股東認(rèn)繳出資后成立的，因此出于對股東負(fù)責(zé)的基本要求，營利是其分內(nèi)之事。西安增材制造國家研究院有限公司的目標(biāo)就是將研究院打造成為中國乃至全球資本市場青睞的、以增材制造集成技術(shù)供應(yīng)源為重要特征的高市值上市公司。這一營利屬性決定了增材院的市場導(dǎo)向，因此會優(yōu)先開發(fā)市場價(jià)值高的技術(shù)而不是對產(chǎn)業(yè)最有價(jià)值的技術(shù)，理想情況下這兩類技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)重疊，但現(xiàn)實(shí)往往并非如此。

產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)有公共物品屬性，是一種技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，其外部性往往容易導(dǎo)致市場失靈的問題，因此非營利組織的模式可能更有助于更高效率的產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)。只有實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)的突破，才能使產(chǎn)業(yè)內(nèi)的新技術(shù)真正實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，從而帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

5.3 協(xié)同創(chuàng)新：美國各主體分工合作，中國由工信部主導(dǎo)

美國各聯(lián)邦機(jī)構(gòu)根據(jù)各自的機(jī)構(gòu)使命，選擇支持不同的創(chuàng)新研究院。例如，美國國防部資助 “美國造”、數(shù)字設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新研究院 (MxD)、光電集成制造創(chuàng)新研究院 (AIM Photonics)、柔性混合電子制造創(chuàng)新研究院 (NextFlex)等8家創(chuàng)新研究院；美國能源部資助電力美國 (Power America)、先進(jìn)復(fù)合材料制造創(chuàng)新研究院 (IACMI)等5家創(chuàng)新研究院，美國商務(wù)部資助1家創(chuàng)新研究院。從協(xié)作廣度來看， “美國造”不僅整合了所在行業(yè)的資源，還覆蓋了整個(gè)地區(qū)的制造產(chǎn)業(yè)與研究型大學(xué)的優(yōu)勢資源，真正打通了整個(gè)制造業(yè)，實(shí)現(xiàn)了協(xié)同創(chuàng)新的治理模式， “美國造”充分結(jié)合所在區(qū)域的制造產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢與需求進(jìn)行精確定位，又能充分調(diào)動(dòng)聯(lián)邦與地方政府、企業(yè)、大學(xué)和非營利性組織對增材制造技術(shù)發(fā)展的精準(zhǔn)扶持，從而更有效地推動(dòng)行業(yè)或區(qū)域創(chuàng)新集群的發(fā)展。

中國政府在 《中國制造2025》的具體實(shí)施過程中，由工信部、發(fā)改委、科技部、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)了制造業(yè)創(chuàng)新中心工程實(shí)施指南，在現(xiàn)有的16家制造業(yè)創(chuàng)新中心工程建設(shè)過程中，從方案研討、資金落實(shí)、技術(shù)專家委員會的組織到具體運(yùn)營和考評，均由工信部一頭管理。由于各部委之間缺乏協(xié)作，容易造成對某一環(huán)節(jié)的重復(fù)投入 (如科技部又另外發(fā)布了 《 “增材制造與激光制造”重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目申報(bào)指南》)。

6 啟示與思考

無論是 “美國造”還是 “中國造”，都瞄準(zhǔn)國家戰(zhàn)略目標(biāo)和制造業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)，從現(xiàn)有成效來看，兩個(gè)研究院通過政府牽引，企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)支持，充分整合各類創(chuàng)新資源，形成了一個(gè)合作共贏的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，雖然存在著體制機(jī)制等方面的差異，但總的來說都是發(fā)展兩國新興產(chǎn)業(yè)的一次有益探索。在具體的政策扶持方面，美國制定了更為有效的投資策略，尤其是關(guān)于資金的來源渠道和投資的持續(xù)性方面，美國均給出了詳細(xì)的指導(dǎo)方案。中國雖然在一定程度上借鑒了美國經(jīng)驗(yàn)，但在政府角色的定位方面仍然不清晰，尤其體現(xiàn)在政府資金的過快退出方面。

由于產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)是一種在很多領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)或未來可能被普遍應(yīng)用，其研發(fā)成果可共享并對整個(gè)產(chǎn)業(yè)或多個(gè)產(chǎn)業(yè)及其企業(yè)產(chǎn)生深度影響的一類技術(shù)[24]，它具有公共物品的非排他性 (外部性)和競爭性特征。當(dāng)一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)研發(fā)成功后，受益者是整個(gè)行業(yè)，所以容易造成企業(yè)搭便車現(xiàn)象，存在市場失靈現(xiàn)象。

中美兩國建立制造業(yè)創(chuàng)新研究院的主要目標(biāo)之一就是為國家先進(jìn)制造業(yè)供給關(guān)鍵共性技術(shù)，但是二者在具體治理模式上選擇了不同的道路。模式的選擇影響創(chuàng)新成果的產(chǎn)出與轉(zhuǎn)化效率。美國選擇了以非營利性組織主導(dǎo)的治理模式，中國則選擇依托公司+產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的治理模式。從產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的本質(zhì)屬性來看，非營利組織模式與產(chǎn)業(yè)共性技術(shù)的公共屬性有一致性，有助于克服市場失靈，為整個(gè)行業(yè)提供高質(zhì)量的共性技術(shù)。由一家公司主導(dǎo)的治理模式有可能誘發(fā)短期行為，不利于產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)的鉆研和開發(fā)。