基礎研究是否推動我國先進制造技術(shù)向國際前沿收斂
——基于追趕階段與技術(shù)子領域差異的分析

李 林, 楊曉宇, 何建洪

(重慶郵電大學 經(jīng)濟管理學院, 重慶 400065)

0 引言

先進制造技術(shù)是第四次工業(yè)革命的基石，也是我國“卡脖子”技術(shù)重要分布領域。從技術(shù)追趕視角看，先進制造技術(shù)不同子領域演進軌道、迭代速度存在高度不確定性，為中國企業(yè)應用后發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)軌道演變帶來創(chuàng)新范式轉(zhuǎn)變，進而實現(xiàn)技術(shù)升級與追趕提供了重要場景[1]。在過去相當長的一段時期內(nèi)，推動先進制造技術(shù)升級與后發(fā)追趕是我國實施創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要內(nèi)容，尤其是在國際產(chǎn)業(yè)鏈分工中，面對西方發(fā)達國家的技術(shù)封鎖和限制，我國先進制造技術(shù)領域呈現(xiàn)“低端鎖定”效應。因此，探討先進制造技術(shù)跨越“最后一公里”的決定性因素，尋找避免陷入“技術(shù)追趕陷阱”的可能策略是學者關(guān)注的重點議題。當前研究主要從兩個方面展開：一是從技術(shù)自身屬性視角出發(fā)，以先進制造技術(shù)軌道變遷、產(chǎn)業(yè)化過程高度不確定性為前提[2]，研究技術(shù)差距收斂對內(nèi)生資源和外部政策干預的依賴性[3]；二是從技術(shù)追趕過程視角出發(fā)，解析長周期情境下強化基礎研究[4]、加大高校科研投入[5]、支持企業(yè)布局高梯級技術(shù)[6]路徑，探尋企業(yè)跳出“技術(shù)追趕陷阱”的可能策略。

從技術(shù)屬性角度看，先進制造技術(shù)在技術(shù)升級過程中對基礎知識的依賴性較強，領域內(nèi)知識重組、再利用和新知識創(chuàng)造能有效促進技術(shù)創(chuàng)新[7]。學研機構(gòu)知識產(chǎn)出，尤其是與研發(fā)企業(yè)在應用基礎研究上的合作有助于企業(yè)了解前沿技術(shù)的科學原理，擺脫原有技術(shù)學習路徑，實現(xiàn)自主創(chuàng)新[8]。在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)中，破除企業(yè)、研究機構(gòu)和高校之間的知識交流阻礙，建立良好的知識共享體系有利于促進產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級與轉(zhuǎn)型[9]。本文通過解析先進制造技術(shù)突破對前沿知識的依賴性特征，將其跳出“技術(shù)追趕陷阱”的可能路徑鎖定為基礎研究?；A研究本質(zhì)上是一種公共資源，具有風險大、投入高、產(chǎn)出低等特征，政府在基礎研究投入體系中占據(jù)較強的主導地位。我國在推動高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級過程中構(gòu)建出一套以企業(yè)為主體、市場為導向、產(chǎn)學研相結(jié)合的創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，以此推動基礎研究成果公開化和普惠化，但同時也帶來“強數(shù)量，輕質(zhì)量”及基礎研究投入過度集中等問題。由此可見，政府過度干預企業(yè)創(chuàng)新活動反而起不到預期效果[10]。從技術(shù)追趕角度討論，在整個技術(shù)追趕進程中，企業(yè)作為技術(shù)創(chuàng)新主體，其研發(fā)活動有助于推動后發(fā)國家實現(xiàn)技術(shù)追趕(盧日行等，2021)。在技術(shù)應用和實驗階段，企業(yè)資源配置效率較高，加大企業(yè)研發(fā)投入、加強知識產(chǎn)權(quán)管控均有助于提高企業(yè)研發(fā)積極性，為企業(yè)營造良好的技術(shù)創(chuàng)新氛圍，從而加快企業(yè)技術(shù)追趕[11]。綜上所述，當前研究或?qū)Ｗ⒂谙冗M制造技術(shù)本身，探討技術(shù)領域內(nèi)部資源對技術(shù)創(chuàng)新的影響，并給出不同情境下先進制造技術(shù)實現(xiàn)技術(shù)追趕的策略選擇；或解析外部因素如政府引導和研發(fā)活動在企業(yè)擺脫先進技術(shù)追趕陷阱過程中所發(fā)揮的作用，針對先進制造技術(shù)獨立子領域技術(shù)屬性和技術(shù)發(fā)展作用效果的研究較少。

值得注意的是，由于后發(fā)經(jīng)濟體技術(shù)追趕具有顯著的階段性特征[12]，因此多重驅(qū)動因素在不同時域內(nèi)的互動可能導致先進制造技術(shù)差距收斂存在高度因果模糊性與不對稱性，如高效的規(guī)模化戰(zhàn)略[13]、廣闊的市場資源[14]、較低的知識產(chǎn)權(quán)保護壁壘和技術(shù)學習成本[15]等后發(fā)優(yōu)勢在追趕階段亦會帶來顯著的邊際收益。在后追趕階段，由于面臨尖端技術(shù)難以習得[16]、后發(fā)優(yōu)勢邊際效益遞減[17]、前沿國家技術(shù)限制等窘境[18]，市場環(huán)境、政策干預和基礎研究等因素的作用效果仍不明確?；A研究推動先進制造技術(shù)收斂在時間序列上是否存在階段性差異？這種推動作用在先進制造不同子領域是否存在結(jié)構(gòu)化特征？上述問題需要展開進一步探討?；诖耍疚臉?gòu)建先進制造技術(shù)差距收斂模型，探討基礎研究對先進制造不同追趕階段、不同技術(shù)子領域技術(shù)差距收斂影響的潛在效果和作用機理，以尋找在我國先進制造技術(shù)差距收斂過程中基礎研究投入的機會窗口和最優(yōu)路徑。

1 理論基礎與研究假設

1.1 我國先進制造技術(shù)追趕的階段性特征

后發(fā)國家技術(shù)追趕進程存在顯著的階段性特征，后發(fā)國家利用后發(fā)優(yōu)勢，通過規(guī)?；瘧?zhàn)略形成產(chǎn)品市場競爭力，跟隨先發(fā)國家技術(shù)路徑快速縮短技術(shù)距離，這一過程被稱為技術(shù)追趕階段[19]。隨著后發(fā)優(yōu)勢邊際效益遞減、先發(fā)國家知識產(chǎn)權(quán)保護壁壘增加、先進制造技術(shù)向后發(fā)國家轉(zhuǎn)移[20]等，導致后發(fā)國家技術(shù)學習門檻進一步提高。當后發(fā)國家技術(shù)發(fā)展到一定程度時，其技術(shù)引進策略受到限制，技術(shù)發(fā)展進程進入后追趕階段[21]。后追趕階段的主要特征體現(xiàn)為技術(shù)追趕速度放緩，即與先發(fā)國家的技術(shù)差距達到一定區(qū)間后呈現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展態(tài)勢[22]。此時，雖然后發(fā)國家技術(shù)水平趨近技術(shù)前沿，但仍無法跨越經(jīng)濟趕超的“最后一公里”(黃魯成等，2015)。作為先進制造領域起步較晚的后發(fā)國家，我國先進制造領域的技術(shù)追趕在歷史進程和發(fā)展內(nèi)涵上呈現(xiàn)較強的階段性特征，因此挖掘技術(shù)追趕階段向后追趕階段變遷蘊含的技術(shù)趕超機會，是避免陷入“技術(shù)引進陷阱”的重要途徑(盧昕等，2021)。

1.2 基礎研究與我國先進制造技術(shù)差距收斂

在技術(shù)追趕階段，我國先進制造企業(yè)為規(guī)避研發(fā)風險、降低研發(fā)成本并迅速追趕先進技術(shù)，更傾向于通過技術(shù)引進策略實現(xiàn)知識與技術(shù)能力的快速積累[23]。在這一過程中，特定技術(shù)領域內(nèi)的知識資源存量足、流動性強，對新知識、前沿學科的依賴性較弱。在企業(yè)層面，過度關(guān)注基礎研究無法在短期內(nèi)推動技術(shù)距離收斂，甚至還有可能制約技術(shù)發(fā)展。隨著我國先進制造技術(shù)發(fā)展步入后追趕階段，后發(fā)優(yōu)勢減弱、技術(shù)壁壘增加和先進制造技術(shù)的特殊性，導致領域內(nèi)部分前沿知識和先進技術(shù)無法通過技術(shù)學習獲得且對前沿知識成果的依賴性增強，而強化基礎研究成為實現(xiàn)技術(shù)追趕的可能路徑。

首先，基礎研究作為知識生產(chǎn)部門的重要活動，影響先進制造技術(shù)差距收斂。部分知識成果與應用技術(shù)的距離較近。例如，正是因為對半導體的基礎研究才發(fā)現(xiàn)了晶體管具有放大效應，由此推動了半導體技術(shù)發(fā)展(林苞等，2013)。這類基礎研究產(chǎn)出在技術(shù)突變頻發(fā)的先進制造領域引導和助推新興技術(shù)軌道變遷、新技術(shù)范式建立，甚至能直接產(chǎn)出新技術(shù)[24]。其次，基礎研究能提高先進制造企業(yè)學習能力和吸收能力[25]，有助于解析先發(fā)國家在特定技術(shù)領域內(nèi)的隱性知識，推動隱性知識向顯性知識轉(zhuǎn)化，助力后發(fā)國家高效嵌入全球知識網(wǎng)絡，通過搭便車行為吸收先發(fā)國家的知識產(chǎn)出[26]，降低技術(shù)學習門檻。再次，基礎研究能夠推動先進制造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量人力資源集聚[27-28]，幫助先進制造產(chǎn)業(yè)迅速找到應用研究的最佳方向[29]，以應對可能出現(xiàn)的機會窗口。

基于上述分析可知，基礎研究在推動我國先進制造技術(shù)差距收斂過程中作用顯著。在后追趕階段，基礎研究是促進我國先進制造技術(shù)向國際前沿收斂的可能途徑；而在追趕階段，這一策略的作用效果相對疲軟。據(jù)此，本文提出以下假設：

H1：基礎研究在推動我國先進制造技術(shù)向國際前沿收斂過程中起促進作用。

H2：基礎研究在追趕階段對我國先進制造技術(shù)向國際前沿收斂的促進作用相對較弱，而在后追趕階段作用比較顯著。

1.3 研發(fā)企業(yè)的中介效應

先進制造技術(shù)領域內(nèi)的研發(fā)企業(yè)是指在已有知識基礎上從事強有力研發(fā)活動，對技術(shù)進行改造、整合進而產(chǎn)生新技術(shù)的企業(yè)[30]，主要包括先進制造產(chǎn)品鏈上的應用技術(shù)生產(chǎn)部門。作為研發(fā)活動的直接參與方，研發(fā)企業(yè)將基礎研究的知識成果產(chǎn)出進一步轉(zhuǎn)化為技術(shù)產(chǎn)出，推動技術(shù)不斷進步，進而影響先進制造技術(shù)差距收斂。這一技術(shù)影響機制從兩個方面體現(xiàn)：第一，豐富的知識資源為企業(yè)創(chuàng)新活動提供技術(shù)機會，使區(qū)域內(nèi)開展研發(fā)活動的企業(yè)數(shù)量越來越多[31]。延伸到技術(shù)領域，領域內(nèi)基礎研究成果吸引更多企業(yè)進行研發(fā)活動以獲得先發(fā)技術(shù)優(yōu)勢并搶占行業(yè)領先地位(柳卸林等，2017)。第二，將先進制造技術(shù)子領域看作一個整體，領域內(nèi)研發(fā)企業(yè)數(shù)量增加有助于推動基礎研究成果迅速向技術(shù)產(chǎn)出轉(zhuǎn)化[32]，進而影響先進制造技術(shù)差距收斂。

由此可見，無論是在追趕階段還是后追趕階段，基于基礎研究產(chǎn)生的知識成果在技術(shù)領域內(nèi)開展研發(fā)活動均能有效促進技術(shù)產(chǎn)出，進而推動我國先進制造技術(shù)向技術(shù)前沿收斂。據(jù)此，本文提出如下假設：

H3：研發(fā)企業(yè)數(shù)量與基礎研究正相關(guān)，其是基礎研究與我國先進制造技術(shù)差距收斂的中介變量。

H4：研發(fā)企業(yè)數(shù)量在追趕階段和后追趕階段對我國先進制造技術(shù)向國際前沿追趕的促進作用均比較顯著。

2 研究設計

2.1 模型設定

本文構(gòu)建概念模型，如圖1所示。以我國與國際前沿的技術(shù)差距作為被解釋變量、基礎研究作為核心解釋變量設定計量模型?？紤]到研發(fā)企業(yè)數(shù)量的中介作用，依次構(gòu)建3個回歸模型。

(1)

(2)

(3)

圖1 概念模型Fig.1 Conceptual model

2.2 數(shù)據(jù)與變量測量

2.2.1 數(shù)據(jù)收集與處理

先進制造技術(shù)體系龐大，內(nèi)部技術(shù)子領域繁雜。根據(jù)美國機械科學研究院的三層次體系，將先進制造技術(shù)劃分為11類技術(shù)子領域。本文數(shù)據(jù)來源于德溫特(DII)創(chuàng)新索引數(shù)據(jù)庫、世界科技論文權(quán)威數(shù)據(jù)庫WOS核心合集，收集1994-2019年主要發(fā)達工業(yè)國家先進制造技術(shù)專利和科技論文數(shù)據(jù)，根據(jù)相關(guān)技術(shù)文獻確定專利檢索策略，見表1。

2.2.2 變量測度

(1)被解釋變量：技術(shù)差距。技術(shù)差距衡量方式多樣，雖然全要素生產(chǎn)率從經(jīng)濟角度給予一定的解釋[33-34]，但不能準確反映先進制造技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出[35]。專利數(shù)據(jù)是衡量技術(shù)領域創(chuàng)新產(chǎn)出的常用指標，能夠直接反映技術(shù)創(chuàng)新能力且已得到學者充分廣泛論證[36]。因此，本文沿用這一做法，用專利產(chǎn)出衡量技術(shù)差距。

圖2列舉了我國與7個主要工業(yè)發(fā)達國家先進制造技術(shù)發(fā)明專利授權(quán)量對比結(jié)果。從專利授權(quán)量看，中國、美國和日本在大部分先進制造技術(shù)領域都具備領先優(yōu)勢。德國專利授權(quán)量總數(shù)較少，但在微納制造、企業(yè)資源計劃及工業(yè)機器人等子領域?qū)嵙^強，尤其是在微納制造領域排名靠前。以往學者常用專利授權(quán)量衡量一個國家的技術(shù)實力[37-38]，本文借鑒這一做法，將美國、日本和德國先進制造領域技術(shù)水平視為國際技術(shù)前沿，選取每千萬人口發(fā)明專利授權(quán)量作為技術(shù)產(chǎn)出衡量指標，計算我國與國際前沿的技術(shù)差距(盧昕等，2021)。計算公式如下：

(4)

其中，TECHGAPit代表第t年i技術(shù)領域我國與國際前沿技術(shù)水平之間的差距；PATait代表第t年i技術(shù)領域我國每千萬人口發(fā)明專利授權(quán)量；PATbit代表第t年i技術(shù)領域國際前沿每千萬人口平均發(fā)明專利授權(quán)量。TECHGAPit值越大，說明我國先進制造技術(shù)與前沿技術(shù)差距越大；反之，說明我國先進制造技術(shù)水平越接近技術(shù)前沿。

由表2可知，我國與主要工業(yè)國家先進制造技術(shù)差距呈動態(tài)縮小趨勢，這與用全要素生產(chǎn)率作為技術(shù)差距衡量指標的分析結(jié)果一致[39]。值得注意的是，在技術(shù)追趕初期階段，我國先進制造技術(shù)整體水平僅占前沿技術(shù)水平的1/10甚至更低，且這一階段技術(shù)差距變動劇烈，處于技術(shù)快速追趕階段。2004年以后，我國先進制造技術(shù)水平占前沿技術(shù)水平的1/5-1/2，技術(shù)差距平滑縮小，追趕速度放緩，并邁入緩慢靠近的后追趕階段[7]，圖3技術(shù)差距收斂趨勢驗證了這一點。因此，本文將1994-2004年設定為先進制造技術(shù)追趕階段，將2004-2019年設定為先進制造技術(shù)后追趕階段。

(2)解釋變量：基礎研究。本文采用WOS核心數(shù)據(jù)庫中我國科研機構(gòu)(主要指高校)發(fā)表的科技論文數(shù)作為基礎研究衡量指標，1994-2019年我國先進制造技術(shù)各領域基礎研究水平見圖4。其中，基礎研究領域技術(shù)最強的是工業(yè)機器人，微納制造技術(shù)地位不高。

表1 先進制造技術(shù)專利檢索策略Tab.1 Advanced manufacturing technology patent retrieval strategy

圖2 我國與7個主要工業(yè)發(fā)達國家先進制造技術(shù)發(fā)明專利授權(quán)量對比Fig.2 Comparison of patent authorization of advanced manufacturing technology invention between China and seven major industrial developed countries

表2 2019年我國與國際前沿技術(shù)差距測算結(jié)果Tab.2 Calculation results of the gap between China's and international cutting-edge technologies in 2019

圖3 1994-2019年我國先進制造技術(shù)部分子領域技術(shù)差距變化趨勢Fig.3 Change trend of technology gap in some sub fields of advanced manufacturing technology in China from 1994 to 2019

圖4 1994-2019年我國先進制造技術(shù)各領域基礎研究水平Fig.4 Basic research level in sub fields of advanced manufacturing technology in China from 1994 to 2019

(3)中介變量：研發(fā)企業(yè)數(shù)量。由于技術(shù)子領域研發(fā)企業(yè)數(shù)據(jù)缺失，故本文采用技術(shù)領域?qū)＠l(fā)明權(quán)人數(shù)量作為代理變量[40]。在搜集專利權(quán)人數(shù)據(jù)后，根據(jù)第一專利權(quán)人屬性進行清洗，剔除高校、科研院所、個人及外資企業(yè)控股子公司，最后獲得先進制造技術(shù)特定子領域參與研發(fā)活動的企業(yè)數(shù)。

(4)控制變量：①研究年限：采用“面板數(shù)據(jù)當年—技術(shù)子領域萌芽時間”作為代理變量；②前沿創(chuàng)新：跨國技術(shù)差距收斂需同時考慮國內(nèi)外影響技術(shù)產(chǎn)出的重要因素，因此采用國際前沿技術(shù)子領域每年的科技論文數(shù)作為前沿創(chuàng)新的代理變量。

上述指標的詳細說明見表3。

表3 變量定義Tab.3 Variable Definitions

3 實證檢驗

3.1 描述性統(tǒng)計

本文以我國先進制造技術(shù)11個子領域1994-2019年的面板數(shù)據(jù)為樣本進行實證研究，各變量描述性統(tǒng)計結(jié)果見表4。從中可見，各變量標準差、偏度均在正常范圍內(nèi)。進一步，在進行標準化和自然對數(shù)處理后發(fā)現(xiàn)，所有變量的方差膨脹因子(VIF)均小于 10，說明變量之間不存在多重共線性問題。

表4 變量描述性統(tǒng)計結(jié)果Tab.4 Descriptive statistical results of variables

3.2 實證結(jié)果

3.2.1 全階段分析

本文中介效應檢驗結(jié)果見表5。模型1檢驗解釋變量基礎研究對被解釋變量技術(shù)差距的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)基礎研究系數(shù)顯著為負，表明隨著基礎研究的增強，我國先進制造技術(shù)與國際前沿技術(shù)差距縮小，H1得到驗證。模型2檢驗解釋變量基礎研究對中介變量研發(fā)企業(yè)數(shù)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在1%水平上顯著為正，表明領域內(nèi)基礎研究越強，從事研發(fā)活動的企業(yè)數(shù)量越多。模型3結(jié)果顯示，研發(fā)企業(yè)數(shù)量和基礎研究系數(shù)均顯著為負，但對比模型1發(fā)現(xiàn)，基礎研究系數(shù)顯著性下降。這說明，研發(fā)企業(yè)數(shù)量在基礎研究和先進制造技術(shù)差距之間存在部分中介效應，H3得到驗證。

3.2.2 追趕階段分析

由于技術(shù)追趕全階段整體分析效果顯著，因此進一步對追趕階段和后追趕階段進行實證檢驗，追趕階段效應分析結(jié)果見表6。從中可見，模型1基礎研究在5%水平上負向影響技術(shù)差距，表明追趕階段基礎研究對我國先進制造技術(shù)差距收斂的影響相對較弱。原因在于，在追趕階段我國后發(fā)優(yōu)勢強勁，基礎研究實力和企業(yè)自主創(chuàng)新意愿較弱，技術(shù)進步較多依賴于外部知識資源。模型2結(jié)果顯示，基礎研究在1%水平上正向影響研發(fā)企業(yè)數(shù)量。模型3結(jié)果顯示，基礎研究和研發(fā)企業(yè)在1%水平上顯著負向影響技術(shù)差距，再次證明領域內(nèi)研發(fā)企業(yè)數(shù)量在基礎研究與技術(shù)差距關(guān)系中存在中介效應，H3得到驗證。

表5 我國先進制造技術(shù)追趕全階段分析結(jié)果Tab.5 Analysis results of the whole stage of China's advanced manufacturing technology catching-up

表6 我國先進制造技術(shù)追趕階段分析結(jié)果Tab.6 Analysis results of catch-up stage of advanced manufacturing technology in China

3.2.3 后追趕階段分析

后追趕階段實證檢驗結(jié)果見表7。由模型1可知，基礎研究在1%水平上顯著負向影響技術(shù)差距。這說明，在后追趕階段基礎研究對我國先進制造技術(shù)差距收斂有顯著影響，促進我國先進制造技術(shù)向國際前沿靠攏。模型2和3檢驗研發(fā)企業(yè)數(shù)量的中介效應，結(jié)果顯示基礎研究在1%水平上正向影響研發(fā)企業(yè)數(shù)量，基礎研究和研發(fā)企業(yè)數(shù)量在1%水平上負向影響技術(shù)差距。與表6模型1比較發(fā)現(xiàn)，表7模型1顯示在后追趕階段基礎研究對技術(shù)差距的影響系數(shù)更大，顯著性更好。這說明，基礎研究對技術(shù)差距收斂的影響存在階段性特征，相較于追趕階段，基礎研究在后追趕階段的作用更加顯著，H2得到驗證。這很好地驗證了先進制造技術(shù)差距收斂 “最后一公里”對基礎研究的依賴性，豐富了以往關(guān)于基礎研究與技術(shù)差距收斂關(guān)系的結(jié)論。結(jié)合表6和表7模型3可知，研發(fā)企業(yè)在追趕階段和后追趕階段均具有良好的中介效應，表明領域內(nèi)研發(fā)企業(yè)對基礎研究成果的吸收能促進次生知識產(chǎn)出，推動基礎研究成果向前沿技術(shù)轉(zhuǎn)化，H4得到驗證。

表7 我國先進制造技術(shù)后追趕階段分析結(jié)果Tab.7 Analysis results of post catch-up stage of advanced manufacturing technology in China

3.3 穩(wěn)健性檢驗

本文通過計算我國與美、日、德三國之間的技術(shù)差距，分樣本分析后追趕階段基礎研究與技術(shù)差距之間的關(guān)系，以國內(nèi)技術(shù)產(chǎn)出作為新的因變量，討論基礎研究在后追趕階段的作用。結(jié)果顯示，基礎研究在后追趕階段對我國先進制造技術(shù)差距收斂具有顯著正向影響，且研發(fā)企業(yè)數(shù)量發(fā)揮中介作用，證明本文研究結(jié)論具有一定的穩(wěn)健性。

3.4 進一步討論

從技術(shù)屬性角度討論11個技術(shù)子領域差異，即利用先進制造技術(shù)的結(jié)構(gòu)化特征識別出我國先進制造技術(shù)升級與追趕的最優(yōu)情境。我國先進制造技術(shù)結(jié)構(gòu)化特征表現(xiàn)為技術(shù)子領域的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢差異。結(jié)構(gòu)優(yōu)勢用RTA指數(shù)(顯性技術(shù)比較優(yōu)勢指數(shù))識別(黃永春等，2017)，計算公式為：

(5)

在式(5)中，t代表研究年限；j代表國別；id代表先進制造領域11個技術(shù)子領域的顯性技術(shù)，通過全球范圍內(nèi)先進制造技術(shù)子領域發(fā)明專利IPC高頻率主分類號進行識別；Pidjt表示j國id技術(shù)領域t時期的發(fā)明專利授權(quán)量；∑idPidjt表示j國11個技術(shù)子領域顯性技術(shù)t時期的發(fā)明專利授權(quán)總量；∑jPidjt表示中、美、日、德id技術(shù)領域t時期的發(fā)明專利授權(quán)量；∑id∑jPidjt表示4國11個技術(shù)子領域顯性技術(shù)t時期的專利授權(quán)總量。當RTA指數(shù)大于1時，說明該國技術(shù)領域顯性技術(shù)相較于國際技術(shù)前沿而言具有比較優(yōu)勢；反之，當RTA指數(shù)小于1時，說明該領域顯性技術(shù)國際競爭力較弱。

通過計算我國先進制造11個技術(shù)子領域的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(RTA)，根據(jù)后追趕階段RTA值大小將我國先進制造技術(shù)子領域劃分為兩個子樣本：具有結(jié)構(gòu)化優(yōu)勢(RTA>1)和不具有結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(RTA<1)，見圖5和圖6。對比兩圖可知，在后追趕階段11個技術(shù)子領域在技術(shù)屬性上存在兩方面差異。其中，在橫向上，不同技術(shù)子領域顯性技術(shù)比較優(yōu)勢差異較大，部分子領域長期處于顯性技術(shù)比較優(yōu)勢落后狀態(tài)；在縱向上，同一技術(shù)子領域在不同時期呈現(xiàn)動態(tài)變化特征。

通過前文分析可知，微納制造、企業(yè)資源計劃、超精密加工、仿生制造等技術(shù)子領域與前沿技術(shù)差距較大，再制造、數(shù)控機床、材料受迫成形、高速加工領域技術(shù)接近國際技術(shù)前沿。觀察圖5和圖6可知，前者顯性技術(shù)比較優(yōu)勢處于低端位置，后者顯性技術(shù)比較優(yōu)勢較強。由此可見，先進制造技術(shù)結(jié)構(gòu)化特征即技術(shù)子領域差異有可能影響技術(shù)差距收斂效果。

圖5 我國先進制造技術(shù)子領域結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(RTA<1)Fig.5 Structural advantages of China's advanced manufacturing technology sub field (RTA < 1)

圖6 我國先進制造技術(shù)子領域結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(RTA>1)Fig.6 Structural advantages of China's advanced manufacturing technology sub field (RTA > 1)

根據(jù)結(jié)構(gòu)比較優(yōu)勢，將我國先進制造技術(shù)子領域劃分為RTA>1和RTA<1兩組，對兩個子樣本進行實證檢驗，進一步討論先進制造技術(shù)子領域差異對基礎研究與技術(shù)差距收斂關(guān)系的影響，結(jié)果見表8。從中可見，相較于RTA<1的子樣本, 在RTA>1的子樣本中，基礎研究對技術(shù)差距收斂的影響系數(shù)更大，模型擬合效果更好。這說明，在具備結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的子領域進行基礎研究對技術(shù)差距收斂的作用更加顯著。

4 結(jié)論與討論

4.1 研究結(jié)論

本文基于技術(shù)追趕視角，探究基礎研究在我國先進制造技術(shù)差距收斂中的關(guān)鍵作用，以先進制造11個技術(shù)子領域作為研究對象，構(gòu)建技術(shù)差距收斂影響機制模型并進行實證檢驗。研究發(fā)現(xiàn)：在先進制造技術(shù)追趕過程中，基礎研究是助力技術(shù)差距收斂、擺脫產(chǎn)業(yè)鏈低端鎖定的重要推手，這與現(xiàn)有技術(shù)追趕理論具有一致性。然而，與以往研究不同之處在于，本文以技術(shù)追趕過程的階段性和先進制造技術(shù)不同子領域的結(jié)構(gòu)化差異為切入點，基于研發(fā)企業(yè)數(shù)量的中介效應，探討在我國先進制造技術(shù)追趕過程中基礎研究在不同技術(shù)子領域及不同技術(shù)追趕階段對技術(shù)差距收斂的差異化影響效果，以及造成這種差異的內(nèi)在原因和外在表現(xiàn)，從而得出以下結(jié)論：

表8 后追趕階段結(jié)構(gòu)優(yōu)勢對技術(shù)子領域差距收斂的影響結(jié)果Tab.8 Influence of structural advantage in the post catch-up stage on the convergence of technology gap in sub fields

(1)從較長視域看，我國先進制造技術(shù)追趕進程包括追趕階段和后追趕階段?；A研究作用效果存在階段性特征：在先進制造技術(shù)追趕階段，我國在固定技術(shù)軌道速度競賽中呈落后態(tài)勢，相較于利用外部豐富的知識資源進行技術(shù)學習，自主基礎研究投入回報較低，還有可能導致企業(yè)自主研發(fā)困難、成長速度放緩甚至威脅企業(yè)生存與發(fā)展，制約我國先進制造技術(shù)進步。在先進制造技術(shù)后追趕階段，面對國外先進技術(shù)封鎖與限制，將技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)向國內(nèi)自主研發(fā)尤其是基礎研究上來，因此基礎研究是促進后發(fā)國家在后追趕階段實現(xiàn)技術(shù)水平趕超的重要手段，也是提升技術(shù)領域內(nèi)自主研發(fā)實力、驅(qū)動外圍隱性知識吸收、助推技術(shù)軌道變遷的關(guān)鍵。這一結(jié)論與李維安等(2021)得出的在高技術(shù)產(chǎn)業(yè)升級過程中政府投入起重要促進作用的結(jié)論一致。他們認為，在技術(shù)追趕階段向技術(shù)升級階段變遷過程中，國內(nèi)基礎研究投入較少導致高技術(shù)產(chǎn)業(yè)陷入技術(shù)鎖定。該研究肯定了基礎研究在技術(shù)追趕和升級過程中的重要作用，但未進一步討論基礎研究在技術(shù)追趕階段的作用機制?；诖?，本研究通過實證分析揭示基礎研究對先進制造技術(shù)差距收斂的作用機制，進一步引入研發(fā)企業(yè)的中介效應，討論基礎研究作用機制及其分階段效果差異。研究發(fā)現(xiàn)：基礎研究在我國先進制造技術(shù)向國際前沿收斂過程中起促進作用，基礎研究產(chǎn)出的知識成果經(jīng)由領域內(nèi)研發(fā)企業(yè)吸收產(chǎn)生次生知識，助推企業(yè)技術(shù)升級，進一步縮短企業(yè)技術(shù)差距。這一作用機制在后追趕階段為我國先進制造技術(shù)轉(zhuǎn)化帶來機會窗口，能夠避免陷入“技術(shù)追趕陷阱”。

(2)企業(yè)研發(fā)活動作為基礎研究產(chǎn)出向技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的重要推動力量，現(xiàn)有研究認為企業(yè)作為技術(shù)創(chuàng)新主體對后發(fā)國家技術(shù)追趕起關(guān)鍵作用[41]。本文在此基礎上討論研發(fā)企業(yè)作為技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)生產(chǎn)部門，能夠吸收知識生產(chǎn)部門產(chǎn)出的基礎性研究成果，進而實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)領域內(nèi)的研發(fā)企業(yè)在整個技術(shù)追趕過程中發(fā)揮顯著中介效應，其主要通過對現(xiàn)有技術(shù)的改進、調(diào)整和組合，將成熟技術(shù)轉(zhuǎn)化為自身優(yōu)勢技術(shù)，不斷驅(qū)動技術(shù)演變，進而實現(xiàn)先進制造技術(shù)差距收斂。

(3)先進制造技術(shù)結(jié)構(gòu)化特征影響我國先進制造技術(shù)差距收斂，基礎研究的作用效果在不同子領域有所不同。已有研究發(fā)現(xiàn)先進制造技術(shù)子領域技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出非均衡狀態(tài)，不同行業(yè)不同領域分化明顯，部分子領域創(chuàng)新動力不足[42]，但討論技術(shù)子領域發(fā)展不均衡受外部資源環(huán)境及技術(shù)自身屬性影響的研究較少。本研究挖掘先進制造技術(shù)子領域的結(jié)構(gòu)化差異，以顯性技術(shù)比較優(yōu)勢作為切入點進行實證分析，討論基礎研究在不同技術(shù)子領域的作用效果差異，尋求政府通過基礎研究投入實現(xiàn)先進制造技術(shù)追趕的最優(yōu)情境。研究發(fā)現(xiàn)：在后追趕階段，在具有顯性技術(shù)比較優(yōu)勢的先進制造技術(shù)子領域進行強有力的基礎研究能更好地實現(xiàn)對國際前沿技術(shù)的追趕。因此，在模塊化全球技術(shù)布局中，應優(yōu)先掌握先進制造領域顯性技術(shù)，助力后發(fā)經(jīng)濟體率先進入新技術(shù)軌道。

本文創(chuàng)新之處在于：以技術(shù)追趕進程的階段性和先進制造技術(shù)不同子領域的結(jié)構(gòu)化差異為切入點，探討不同追趕階段基礎研究對先進制造不同子領域技術(shù)差距收斂的影響，驗證了先進制造技術(shù)追趕過程中基礎研究的作用以及追趕周期與技術(shù)屬性的雙重約束，為后發(fā)經(jīng)濟體技術(shù)追趕提供了新情境，對技術(shù)追趕理論是一個有益的補充。

4.2 對策建議

基于以上研究，本文提出如下對策建議：

(1)重視基礎研究投入，建立良好的產(chǎn)學研模式?；A研究是后發(fā)經(jīng)濟體實現(xiàn)技術(shù)追趕的關(guān)鍵路徑。尤其是進入后追趕階段，基礎研究作為實現(xiàn)技術(shù)突破的重要知識來源，能夠解決前沿知識供給不足的問題。我國作為先進制造技術(shù)后發(fā)國家，應該布局強有力的基礎研究。一方面，應通過加大自主研發(fā)投入，引入頂尖科技人才，培養(yǎng)一批高質(zhì)量科研人才隊伍；另一方面，應構(gòu)建良好的產(chǎn)學研合作模式，保障人才交流無障礙，并完善我國科技創(chuàng)新管理體系，推動先進制造技術(shù)升級。

(2)把握先進制造技術(shù)追趕階段變遷的機會窗口，及時調(diào)整資源配置。在不同追趕階段，由于知識基礎和外部環(huán)境不同，各階段驅(qū)動因素也不同。為規(guī)避技術(shù)追趕變遷過程中因傳統(tǒng)固化傾向所導致的技術(shù)陷阱，政府需要及時調(diào)整資源配置，助力先進制造技術(shù)軌道不連續(xù)轉(zhuǎn)換，把握技術(shù)突破機會窗口。在技術(shù)追趕初期階段，應大力支持對外技術(shù)學習，利用后發(fā)優(yōu)勢實現(xiàn)技術(shù)飛速發(fā)展。當進入到技術(shù)追趕平穩(wěn)階段后，政府要大力支持基礎研究和自主研發(fā)。在資源配置方面，應將資源重點投放在先進制造顯性技術(shù)領域，推動技術(shù)升級。

(3)大力扶持研發(fā)企業(yè)，營造有利于創(chuàng)新的政策環(huán)境。研發(fā)企業(yè)作為技術(shù)創(chuàng)新鏈上的重要一環(huán)，是推動技術(shù)升級、實現(xiàn)技術(shù)追趕的中堅力量。政府應構(gòu)建良好的科研生態(tài)系統(tǒng)，布局政府支持、科研機構(gòu)創(chuàng)新、研發(fā)企業(yè)產(chǎn)出這樣一個完整的技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)鏈，使其在大學基礎研究與工業(yè)技術(shù)研發(fā)之間發(fā)揮戰(zhàn)略“紐帶”作用。在加大前沿科學知識投入、強化基礎研究的同時，還應實現(xiàn)“源頭”和“過程”并重。一方面，通過稅收減免等政策營造良好的社會創(chuàng)新環(huán)境，提高研發(fā)企業(yè)創(chuàng)新積極性；另一方面，通過完善知識產(chǎn)權(quán)保護政策規(guī)范創(chuàng)新環(huán)境，解決企業(yè)后顧之憂，推動企業(yè)投入到高質(zhì)量技術(shù)研究中來。

4.3 不足與展望

本文不足之處在于：第一，引入顯性技術(shù)比較優(yōu)勢分析先進制造技術(shù)子領域差異，討論后追趕階段技術(shù)子領域差異對基礎研究作用效果的影響。未來可采用其它維度指標進行分析，補充技術(shù)領域差異對基礎研究和先進制造技術(shù)差距收斂的作用，尋找強化基礎研究的最優(yōu)情境。第二，本文創(chuàng)造性地將基礎研究和先進制造技術(shù)差距收斂納入不同階段進行分析，取得了較好的研究結(jié)果，未來可繼續(xù)探索共性技術(shù)收斂是否存在一定的門檻值。