的潜在种子环绕收集,专家、企业家等开展思维风暴组织科学家、手艺专家、办理,、相关范畴可能的倾覆性使用碰撞潜在种子的机能提拔结果,覆性使用的思绪(图5)以及潜在种子跨范畴颠。用规范的流程思维风暴采,放式布局设想开,型的会商平台并成立多品种,、当局等多元主体参与引入企业、投行、学术,研讨的条理逐级提拔,研讨的主题多轮深化。式的沙龙研讨通过多种形,的参与碰撞各类专家,火花的迭代多轮思惟,、会聚并聚焦出潜在的倾覆性手艺点对倾覆性潜在种子进行甄选、收敛,思惟、好问题同步发生好。
供需合作、手艺机能与市场情况等理论为根本学者次要以倾覆性手艺低端切入、新旧手艺,东西提出分歧的手艺路线操纵既有识别预见方式、。次要包罗手艺路线:
需求发布相关预测演讲智库基于用户立场与,关行业成长用于指点相。大的智库影响较,、美国麻省理工学院(MIT)等如新美国平安核心、麦肯锡公司,覆性手艺的预测、识别多采用定性方式进行颠,析法、成熟度评估法、手艺路线图法等包罗问卷查询拜访法、思维风暴法、情景分。要依赖于专家看法这些定性方式主,模仿手段进行阐发并连系模子东西或。
是一个“10→3→1”收敛的过程倾覆性手艺由边缘力量到将来支流。前沿被遴选为潜在手艺点的收敛过程“10→3”抽象表达了大量手艺;群体为主(图2)这个过程以科学家。合作和适配被成长成为支流手艺的优选过程“3→1”则是潜在手艺点通过手艺立异的;倾覆性手艺与现实使用连系这个过程是由企业家将潜在,”“达尔文海”逾越“灭亡之谷,选择和裁减不竭适配、,一个具体的主导手艺从而优选和聚焦到。布局与过程中深切到这个,学发觉—手艺发现—产物缔造的立异全链条能够看到倾覆性手艺可预见的点贯穿于科,行合理的定位这就需要进。中国工程院定位基于国度立场及,注立异链中的科学—手艺一段倾覆性手艺的识别偏重于关,→3”上发力定位在“10,的潜在种子进行识别即:对科学手艺前沿,将来底子性改变的手艺点找出下一阶段可能引领,方针由发散转向收敛从而使手艺预见的,究推向公共视野将其从潜在研,会关心激发社。段属于手艺立异而“3→1”一,要交给市场来做对其识别则主。
克莱顿·克里斯坦森(Clayton M. Christensen)初次提出“倾覆性手艺”(disruptive technology)于1995年由,式代替现有支流手艺的手艺被定义为以意想不到的方。业、科技范畴的普遍使用而获得不竭扩展倾覆性手艺概念跟着在军事、贸易、产;界以外除学,需求特点提出了分歧的概念理解智库、当局等也基于用户或国度,同一的定义但尚未构成。其素质深切:
术递归期3、技。立异的合作和适配大量分支手艺颠末,为明白的手艺轨道起头收敛构成较,手艺呈现主导型;起头融合手艺本身,杂度添加手艺复,趋于简单手艺形态,大规模的使用扩散手艺趋于成熟鞭策,业的锁定构成产。
19-XZ-40、2019-ZD-27)项目来历:中国工程院征询研究项目(20;会员项目(2018464中国科学院青年立异推进会)
专家团队为主体赤军:以范畴,、跨范畴思维风暴等体例通过高端访谈、思惟搜集,思维中的倾覆性、立异性和前沿性的手艺标的目的挖掘躲藏在院士专家出格是一线和前沿专家,可能的倾覆性使用找出在相关范畴;后然,想碰撞通过思,的思绪或潜在种子汇聚构成倾覆性。
的潜在手艺点针对聚焦出,学学问图谱等定量方式使用谍报大数据、科,家的判断连系专,趋向、财产布局及成长态势深切阐发对相关手艺标的目的的手艺布局及成长,来态势的客观消息供给成长影响和未,的评价看法给出布局化,术方案(图6)构成倾覆性技。手艺标的目的判断供给辅助和参考该方案既为专家进一步深化,社会公家关心供给数据消息也为企业开展立异识别和,成长起到很好的支持感化对于跟尾序洽后续的立异。熟度诊断与演化趋向阐发评价要点包罗: 手艺成,新合格局重塑态势科学传布、手艺创,冲破的环节手艺点重点手艺标的目的可能,手艺主题将来环节,构及其合作力等以及次要研发机。
集倾覆性的思惟(潜在种子)从科技前沿等路子搜刮、征,范畴排名前10位机构动态等)滚动收集昔时的科技前沿标的目的连系多源数据融合计较的谍报大数据手段(跟踪顶刊、顶会、,家思惟碰撞的体例以基于大数据的专,定量连系定性与,潜在种子凝练出,库(图4)构成种子。行专家思惟与多源数据2条路径该模块别离组建赤军、蓝军并。
迭代试错的遴选过程倾覆性手艺识别包含,价根本上在专家评,研勾当来试验潜在手艺思惟的可行性还需连系必然程度的尝试仿真和科。此因,试错相连系的评价机制要摸索专家评判和科研,术识此外可托性提高倾覆性技。
态演化轨迹表白倾覆性手艺的动,到有序、发散到收敛、适配与合作的动态演化过程倾覆性手艺由边缘力量成为将来支流是一个由无序,术的发现、产物的缔造包含科学的发觉、技;试、进修和试错、发散和收敛的轮回而每一个阶段都是一个不竭摸索和尝。(找“0”)发生根手艺的过程手艺萌发期是下一个轨道新起点。生手艺分叉的主要阶段手艺丛生期是根手艺产,”)——每一条手艺分支代表一个前沿成长的标的目的手艺分叉构成浩繁手艺前沿(能够理解为“10,的处理思绪供给分歧;、交叉、融合通过不竭分化,在手艺点(能够理解为“3”)迭代收敛进化为成熟度更高的潜。选择的感化下收敛构成主导手艺手艺递归期是潜在手艺点在立异,流替代(发生“1”)的过程颠末新、旧财产的合作实现主。此因,路子出现根手艺为根本倾覆性手艺以分歧来历,成浩繁科学手艺前沿从根手艺的分叉生,新的试错、优选并转向手艺创,个具体的主导手艺进而收敛聚焦到一,10→3→1”收敛(图1)这个过程能够抽象表达为“。
景假设的方式基于将来情。绘手艺成长和变化操纵文字、图形描,术将来成长场景识别和预估技;靠汗青消息为根本这类方式侧重依,性揣度客观定,在倾覆性手艺展开筛选与评判有益于在手艺成长晚期对潜,展轨迹不易预测但对倾覆性的发。
、学者的站位分歧当局机构、智库,的定位与方针有所分歧对倾覆性手艺识别方式。摸索阶段的严重倾覆性手艺进行自动识别当局机构偏重于针对处于晚期萌芽或前沿,方式框架重点关心,能的方式组合强调分歧功,织便当性、可行性以及流程机制的组。敌手艺贸易化的指导智库偏重于以影响力,处于财产构成阶段敌手艺的识别次要,业、简练、适用强调方式的专。合用于分歧阶段的识别方式学者从分歧手艺路线研究,论根本与摸索性强调方式的理。
新的过程中找出更为聚焦的手艺标的目的识别是为了从科学手艺前沿到手艺创。是孤立的断点这个过程不,科技立异的系统中而是无机嵌于整个;生好的手艺不只要产,鞭策手艺立异的好思惟更为主要的是要发生。最好的方式“预见将来,造将来”就是塑。此因,建一个流程从机制上构,系列勾当的同时在开展识别一,的科学家、工程师、企业家、投资家、当局官员等进行联系关系将识别勾当中汇聚的好思惟、构成的评价演讲与参与勾当,进领会将来倾覆性手艺以有益于更大程度促,—产物缔造等环节之间更为丰硕地互动、碰撞、选择从而为鞭策潜在倾覆性手艺在科学发觉—手艺发现,序洽的前提缔造跟尾。
确识别很是坚苦倾覆性手艺的准,性手艺的潜在可能性进行识别更多的是对某项手艺成为倾覆,一种价值判断这本身就是,的组织立场带有极强。定位和科学家群体的特长本文安身中国工程院的,点关心方式框架的建立从宏观、系统的角度重,法与流程加以拆卸、调配、革新通过对分歧功能、分歧性质的方,取决于使用场景具体方式的开辟,禀赋和工作定位下以期在合理资本,倾覆性手艺的识别最大限度迫近对。
一类手艺的统称倾覆性手艺作为,在的天然属性手艺为其内,的体例呈现以手艺系统;系统的矛盾活动规制其生成与成长受手艺。、离散—持续、无序—有序、递归”的变化倾覆性手艺在演化形态上大致履历“单一,到递归的成长阶段呈现由萌发、丛生。出分歧的矛盾活动特点分歧阶段手艺系统表示。
塑款式2、重。果是计谋性、全局性、系统性的变化倾覆性手艺代替现有支流手艺的结,系布局和次序改变现有的体,观图景上发生素质的变化使经济社会成长范式在宏。
邓建军1作者:,祖5、陈悦6、高智杰7、戴海闻8、王伟楠2、刘安蓉3*、曹晓阳3、张科4、白光9
动态复杂的社会收集系统倾覆性手艺立异系统是,数据来历要扩展,杂收集阐发添加社会复;
来支流3、未。了现有手艺的价值系统倾覆性手艺起首粉碎;此同时但与,力量出发也从边缘,手艺的合作博弈通过与现有支流,将来支流的手艺价值系统逐渐替代并可能催生新的。
新的过程中收敛出来的因为倾覆性手艺是在创,的特征系统能够涵盖没有一个固定不变。此因,用目标系统本文不采,开辟链条进行谍报大数据和科学学问图谱阐发而是对其所笼盖的科学发觉—手艺发现—产物,根基形态客观呈现,评价参考供专家。
用倾覆性手艺的非持续性特征倾覆性手艺的变轨跃迁意味着,上去找根手艺发生的浩繁手艺前沿从区别于现有支流手艺的非耽误线,和凝练潜在种子普遍搜刮、收集,的种子库构成潜在。
手艺非耽误线上的新起点倾覆性手艺发生于延续性,轨跃迁生成由手艺的变,新手艺或新使用长短持续性的;
此因,认为本文,生倾覆性结果实现支流替代的变轨手艺倾覆性手艺是一类对某个使用范畴产。源—过程来看从结果—起,根基认识有以下。
交叉范畴严重倾覆性手艺标的目的遴选为试点进行倾覆性手艺识别方式框架的实证研究本文以中国工程院征询研究项目“工程科技倾覆性手艺计谋研究(二期)”前沿。多学科交叉融合的视角实证研究从科技前沿和,料、生物等范畴前沿科技成长态势通过亲近跟踪消息电子、能源、材,覆性手艺3个结果特征以国度计谋高度、颠,轨跃迁的非持续性作为判断尺度以及手艺标的目的前沿交叉激发变,文献谍报大数据阐发相连系以专家为主体的思惟碰撞与,立异的前沿热点聚焦国表里科技,叉融合的热点范畴研判多学科前沿交,轮迭代并遴选出潜在手艺点环绕“10→3”开展了多,别方式框架的可行(图7)初步验证了倾覆性手艺识。
术丛生期2、技。裂变的选择和协划一感化下起头分叉根手艺与其他手艺之间植入、融合、,术(手艺前沿)构成多个分支技;用范畴发生交互分支手艺与应,试错迭代感化逐渐突显手艺选择与市场选择的,能添加手艺功,于复杂、持续手艺布局趋。
技驱动1、科。源于全新的科学道理倾覆性手艺可能来,交叉融合发生的新手艺也可能来历于多项手艺。属性的一种来历这是基于手艺。
构与学术平台为主体蓝军:以专业谍报机,谍报大数据方式等手段次要操纵科学计量、,算的谍报大数据手段通过多源数据融合计,、高端访谈思惟搜集等体例以及来自民间的极客竞赛,集潜在种子搜刮、征,专家组的阐发以校验或辅助。
性、“10→3→1”收敛的底层认识本文基于倾覆性手艺变轨跃迁的非持续,—评价”(DSE)的识别思绪切磋了倾覆性手艺“发觉—遴选,了“数据挖掘从科学端建立,“思维风暴凝练种子”,“科学计量聚焦手艺”,识别方式框架评估评价”的。倾覆性手艺的潜在种子该方式框架以普遍搜集,会聚潜在手艺点专家碰撞迭代,术点的影响为次要思绪科技计量评价潜在技,作流程和实证案例给出了可实践的操,的立异性具有必然。科学—手艺—产物跨标准的收敛聚焦过程因为倾覆性手艺从科学端的构成成长是,在种子库范畴若何扩展潜,现与遴选结果提高手艺发,法框架深化研究还需对识别方。
“科学计量第3阶段:,评价”评估。识别过程进行分析论证对范畴组倾覆性手艺,到遴选过程的科学性评价潜在种子由发觉,方面评价聚焦的潜在手艺点并构成倾覆性手艺方案连系从手艺变轨性、变化影响性、前沿交叉特点等。
新思维3、创。问题催生倾覆性手艺即以倾覆性思绪处理。很是规路子次要基于,或处理问题的冲破性思绪对将来场景冲破性的设想,研究”的立异模式构成“先开辟、再,产物缔造的常规路子催生倾覆性手艺由此区别于由科学发觉—手艺发现—。
体的定量阐发方式以科学计量为主。、学问图谱、计量阐发等手段基于手艺视角通过聚类阐发,成长热点及趋向可视化反映手艺,特征、演化趋向等消息从专利数据中获取手艺,供给现实根据和数据支持为倾覆性手艺的预测识别;后的过后研判与将来趋向的判断阐发该类方式合用于手艺成长到必然阶段。
零效应1、归。代现有支流手艺倾覆性手艺取,产等在不异功能上得到利用价值原有主导财产的手艺、法则、资,法或东西获得市场或社会的采用不克不及再继续作为次要的手艺方。
中其,是基于需求发生的来历2和3次要,求缔造(发散的、不持续的)来历2偏重于使用范畴的需,的实现(聚焦的、定制的)来历3偏重于可预期需求。
上思虑基于以,性手艺识别方式根基框架提出头具名向科学端的倾覆,据扫描即“数,“思维风暴凝练种子”,“科学计量聚焦手艺”,评价”评估,家团队依托专,大数据阐发连系谍报,性手艺(图3)聚焦严重倾覆。
众号中国科学院院刊本文转载自微信公,院刊》2022年第5原载于《中国科学院期
演化的方式基于手艺,决理论(TRIZ)等定性阐发如手艺生命周期、发现问题解,据包络阐发法等定量模式以及巴斯扩散模子、数。市场的视角从产物或,价目标、量化模子等东西操纵演化特征、布局化评,量的方式模子设想定性或定;业构成快速成长的倾覆性手艺这类方式偏重于识别处于产。
流的“10→3→1”收敛表白倾覆性手艺由边缘力量到将来主,步遴选收敛出来的倾覆性手艺是逐。和研判潜在手艺点为方针倾覆性手艺的识别以发觉,选择供给输入为下一步立异,来手艺的潜在种子需表现若何发觉未,遴选收敛以及若何;ect)—评价(evaluation)”(DSE)形成其设想思惟由“发觉(discovery)—遴选(sel。的识别过程比力复杂考虑到从需求端出发,学前沿来历入抄本文次要面向科,‘10→3’—评价根基面—跟尾序洽”根基思绪表现为“发觉潜在种子—遴选。
前当,重塑世界款式成为时代的核心新一轮倾覆性手艺海潮正在。遭遇窘境中美关系,“脱钩”、财产“断链”美国加快对我国实行科技,强对立异提出了更高要求我国高程度科技自立自。具影响力的立异手艺倾覆性手艺作为最,新局、走新途能另辟门路开,期主导权的计谋抓手是抢夺下一康波周,倾覆性手艺立异系统为此我国正在建立。项计谋性的复杂系统工程结构成长倾覆性手艺是一,别是环节和前提倾覆性手艺的识。期躲藏和高度的不确定性因为倾覆性手艺具有长,期识别不断是个难点使得倾覆性手艺的早。科技驱动的来历体例本文针对倾覆性手艺,别倾覆性手艺的方式框架从科学端出发提出一套识,将来科技成长对于精确把握,突袭风险规避手艺,财产劣势塑造将来,要意义具有重。
术 科技目标 科技政策 前沿手艺 学问产权 智财产 工业化 数字化 人才 立异创业 倾覆性技库
扫描、凝练种子”第1阶段:“数据。年学者为主赤军以青,种子标的目的提报潜在,兹手艺、边缘计较手艺、高机能区块链系统手艺、情况及肠道修复手艺、器官芯片手艺、定制毁伤手艺等11个初选标的目的提出含能材料4D打印手艺、电磁轨道发射手艺、蓝色能源手艺、高密度储氢材料手艺、新型超高比能储能手艺、太赫。数据机构为次要力量蓝军以多源谍报大,前沿交叉范畴热点67个(略)从文献计量与谍报调研获取到。连系人机,并行红蓝,比对互为,覆性潜在种子库构成初步的颠。
术萌发期1、技。等新手艺的产活路子找到下一个轨道的新起点通过“科技冲破”“使用牵引”“立异思维”,理功能的根手艺萌芽新的道理冲破对应原;态比力单一根手艺形,散、不持续形态手艺布局呈现离,简单功能,育与手艺选择为主以自组织的手艺发,构成间接交互与使用范畴未。
手艺预见为主当局机构以,定位与立场基于国度,期需求为导向以国度中长,倾覆性手艺的识别勾当聚焦于宏观层面开展。ARPA)面向将来需求的识别美国国防部高级研究打算局(D,风暴等定性方式为主以德尔菲查询拜访、思维,路—项目标思绪主线沿着问题—需求—思,、好思惟、好团队搜刮评估好问题,的仿真和尝试开展相关手艺,试错快速。抱负的倾覆性手艺持续预测系统”的概念模子美国国度研究理事会(NRC)提出一种“;理、公家参与、专家评估等方式组合该模子采用手艺定义、数据扫描与处,精确性和适用性以提高预测的。ACT)则次要以专家评估方式及流程机制设想来识别倾覆性手艺俄罗斯先期研究基金会、日本革命性研究开辟推进项目(ImP。预测”中初次插手了倾覆性手艺预测和评价相关工作我国科学手艺部在2015年开展“第五次国度手艺,义与遴选准绳根本上在确定倾覆性手艺定,专家自主保举发生以专家访谈体例由。一套量化多目标系统的倾覆性手艺识别方式——通过手艺倾覆性潜力判断中国科学院倾覆性手艺立异研究组使用多目标阐发法和文献计量法提出,与前沿手艺清单进行遴选和评估对近年来发布的倾覆性手艺清单。中采用“需求阐发—备选手艺清单—目标评价—专家论证”方式框架中国工程院在“激发财产变化的严重倾覆性手艺预测研究”征询勾当,要素建立倾覆性手艺评价目标系统以“手艺-产物-市场-财产”为,查、情景阐发、手艺路线图等方式组合使用了文献计量、德尔菲调。
前当,待倾覆性手艺开新局、走新途我国高程度科技自立自强亟。项计谋性的复杂系统工程结构成长倾覆性手艺是一,识别是环节和前提而倾覆性手艺的。到将来支流“10→3→1”收敛的底层逻辑文章基于倾覆性手艺变轨跃迁、由边缘力量,发觉—遴选—评价”的识别思绪针对科技驱动的来历体例提出“,的倾覆性手艺识别方式框架开辟出一套从科学端出发,的晚期识别供给参考以期为倾覆性手艺。
与实践迭代取得了必然结果上述识别方式通过实证阐发,很好的参考自创为本研究供给了。有支流手艺的耽误线上因为倾覆性手艺不在现,程是适配合作的成果由边缘到支流的过,的不确定性具有高度,很难固化和量化其变化性特征。此因,出倾覆性手艺具有局限性用一套评估目标系统来选;手艺分歧于现有支流的特点需要更大标准考量倾覆性,进行冲破对理念,进行立异对方式。
用牵引2、应。范畴或很是规的使用科学手艺跨学科、跨,域的手艺融合可以或许构成倾覆性手艺或一个范畴的成熟手艺与新使用领。
风暴、聚焦手艺”第2阶段:“思维。长进行多轮迭代在初选种子根本,院士专家为团队进阶主线以青年学者—范畴专家—,手艺标的目的进行遴选、组合、汇聚发生新的手艺标的目的通过思维风暴环绕手艺的前沿交叉与倾覆性价值对。4+5)—7—2”的3轮迭代收敛过程本实证研究颠末“11(67)—9(,活络生物量子传感手艺2个潜在倾覆性手艺标的目的潜在种子逐渐优选聚焦获得器官芯片手艺、超。
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