開放科學(xué)的開放創(chuàng)新內(nèi)涵及生態(tài)作用機(jī)制研究

陳雪飛，黃金霞,2，王 昉

（1.中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心，北京 100190；2.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100190）

1 引言

在全球化發(fā)展的趨勢(shì)下，社會(huì)正由封閉式創(chuàng)新轉(zhuǎn)向開放式創(chuàng)新，開放科學(xué)成為當(dāng)前國(guó)際科學(xué)研究和科學(xué)組織范式轉(zhuǎn)型的新趨勢(shì)。2013 年，歐洲委員會(huì)副主席尼利·克洛斯（N.Kroes）指出 “我們正在步入開放科學(xué)時(shí)代”。2015 年10 月15 日，OECD 發(fā)布報(bào)告《使開放科學(xué)成為現(xiàn)實(shí)》認(rèn)為，科學(xué)越來越多地被數(shù)據(jù)所驅(qū)動(dòng)，在線存儲(chǔ)為獲取和利用科研信息成為可能，這些加速了科研人員和領(lǐng)域之間的知識(shí)轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致 “開放科學(xué)” 的快速發(fā)展。

開放科學(xué)已經(jīng)成為全球共識(shí)[1]和行動(dòng)。國(guó)際上發(fā)起過多項(xiàng)倡議，如布達(dá)佩斯開放獲取倡議（Budapest Open Access Initiative）、阿姆斯特丹開放科學(xué)行動(dòng)、（Amsterdam Call for Action on Open Science）、開放獲取2020 倡議以及S 計(jì)劃、開放科研數(shù)據(jù)北京宣言（The Beijing Declaration on Research Data）等。經(jīng)合組織（OECD）于2007 年發(fā)布了《OECD 關(guān)于公共資助科學(xué)數(shù)據(jù)獲取的原則與方針》，探索開放研究的方法、過程和實(shí)踐。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織發(fā)布了《全球開放科學(xué)硬件路線圖》（2018 年），聯(lián)合國(guó)教科文組織（UNESCO）倡導(dǎo)用開放科學(xué)促進(jìn)全球合作和解決全球化問題，并于2021 年11 月推出全球 “開放科學(xué)建議書”，在政策層面指導(dǎo)成員國(guó)制定國(guó)家層面的開放科學(xué)戰(zhàn)略，用以提升國(guó)家創(chuàng)新能力，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

國(guó)家層面，2022 年8 月，白宮科技政策辦公室（White House Office of Science and Technology Policy，OSTP）發(fā)布了最新的政策指南，要求聯(lián)邦政府經(jīng)費(fèi)資助的所有研究成果的論文立即免費(fèi)向公眾開放。歐盟發(fā)布《歐洲開放科學(xué)國(guó)家計(jì)劃》（2019 年），荷蘭制定《開放科學(xué)與研究計(jì)劃》（2014 年），日本成立開放科學(xué)委員會(huì)（2017 年），其他還有英國(guó)、加拿大、澳大利亞和非洲等都制定了國(guó)家開放科學(xué)政策，以及開展開放科學(xué)生態(tài)體系建設(shè)。歐盟于2016 年投資6 億歐元啟動(dòng)了歐洲開放科學(xué)云EOSC 建設(shè)，旨在建設(shè)服務(wù)于歐洲170 萬研究人員和7 000 萬科技從業(yè)人員的信息化基礎(chǔ)設(shè)施，“地平線歐洲” 計(jì)劃（2021—2027 年）僅“開放科學(xué)” 預(yù)算258 億歐元[2]，美國(guó)NSF 也投入80億美元用于開放數(shù)據(jù)，2021 年底開放科學(xué)也被首次寫進(jìn)《中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步法》中[3]。

開放科學(xué)正在塑造新的學(xué)術(shù)創(chuàng)新生態(tài)。歐盟在2016 年發(fā)布的《開放創(chuàng)新、開放科學(xué)、向世界開放》報(bào)告[4]中指出開放科學(xué)的理念反映了50 年來科學(xué)研究的范式轉(zhuǎn)變：以前的標(biāo)準(zhǔn)做法是將研究成果發(fā)表在科學(xué)出版物上，而目前的趨勢(shì)是在研究過程的早期階段就共享和使用所有可用的知識(shí)。開放科學(xué)運(yùn)動(dòng)的深入，已經(jīng)從單一的開放獲取原則拓展到透明度、可重用、包容性、參與性、問責(zé)制等原則，從開放出版物拓展到數(shù)據(jù)、代碼、和其他研究產(chǎn)品的共享、科研過程的共享、公民科學(xué)等。2019 年底突發(fā)的全球新冠疫情中采取的開放科學(xué)實(shí)踐有利支持了全球新冠疫苗和藥物研究，更是讓全球科技界認(rèn)識(shí)到開放科學(xué)是一種加速科學(xué)研究的全新的未來研究范式。

與早期的開放獲取運(yùn)動(dòng)、開放數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)局限于追求研究成果（論文或數(shù)據(jù)）的自由獲取相比，開放科學(xué)更重在知識(shí)的開放交流和應(yīng)用，更加強(qiáng)調(diào)開放協(xié)作的研究方式，從而加速科學(xué)創(chuàng)新進(jìn)程，推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展。在這種范式下，開放共享成為新的社會(huì)文化，數(shù)據(jù)成為新的生產(chǎn)要素，合作研究成為創(chuàng)新機(jī)制[5]，全球研究機(jī)構(gòu)及其利益相關(guān)者正在走向一個(gè)新的開放科學(xué)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)[6]。開放科學(xué)正在成為創(chuàng)新的動(dòng)力系統(tǒng)，兩者背后有著共同的關(guān)鍵目標(biāo)和內(nèi)在運(yùn)行邏輯。

因此，本文聚焦開放科學(xué)下的開放創(chuàng)新內(nèi)涵以及生態(tài)作用機(jī)制，構(gòu)建開放科學(xué)內(nèi)涵分析框架，以該框架為依據(jù)分析開放科學(xué)與開放創(chuàng)新的內(nèi)涵一致性，從創(chuàng)新過程視角分析開放科學(xué)對(duì)于創(chuàng)新生態(tài)的作用機(jī)制，為開展開放創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)研究、以及開放科學(xué)治理提供理論依據(jù)。

2 開放科學(xué)的開放創(chuàng)新內(nèi)涵

2.1 開放科學(xué)的內(nèi)涵分析框架

不同學(xué)者、不同利益方都從不同角度對(duì)開放科學(xué)進(jìn)行過解讀，但是由于開放科學(xué)內(nèi)容復(fù)雜、范圍廣泛、界限不清晰以及學(xué)派眾多，目前并沒有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范。

RUBEN[7]通過系統(tǒng)文獻(xiàn)綜述，將開放科學(xué)的概念分為4 種類型：作為知識(shí)的開放科學(xué)、作為透明知識(shí)的開放科學(xué)、作為可訪問知識(shí)的開放科學(xué)、作為協(xié)作開發(fā)知識(shí)的開放科學(xué)，并在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)綜合的、嚴(yán)格的最新定義：開放科學(xué)是通過協(xié)作網(wǎng)絡(luò)共享和開發(fā)的透明和可訪問的知識(shí)。而目前認(rèn)可范圍最廣的是UNESCO《開放科學(xué)建議書》將開放科學(xué)定義為一個(gè)集各種運(yùn)動(dòng)和實(shí)踐于一體的包容性架構(gòu)，旨在實(shí)現(xiàn)人人皆可公開使用、獲取和重復(fù)使用科學(xué)知識(shí)，為了科學(xué)和社會(huì)的利益增進(jìn)科學(xué)協(xié)作和信息共享，并向傳統(tǒng)科學(xué)界以外的社會(huì)行為者開放科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)造、評(píng)估和傳播進(jìn)程。開放科學(xué)涵蓋所有科學(xué)學(xué)科與學(xué)術(shù)實(shí)踐的各個(gè)方面，包括基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)以及人文科學(xué)，并建基于以下主要支柱之上：科學(xué)知識(shí)（科學(xué)出版物、開放數(shù)據(jù)、開源代碼和軟件、開放硬件）的開放、開放科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施、開放科學(xué)傳播、社會(huì)行為者的開放式參與以及與其他知識(shí)體系的開放式對(duì)話[8]。

目前開放科學(xué)已經(jīng)觸動(dòng)了整體科研生態(tài)，建立了使資助機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)、信息服務(wù)機(jī)構(gòu)、社會(huì)公眾等相關(guān)方跨越各種障礙，協(xié)作參與科研活動(dòng)，以及科研成果、過程、設(shè)施可訪問、可理解、可評(píng)估與重用的一種科研場(chǎng)景[9]。在這種場(chǎng)景下，開放科學(xué)包含的要素不斷動(dòng)態(tài)變化，范圍不斷延伸，但是其原則更加明晰。

在解構(gòu)已有的開放科學(xué)內(nèi)涵基礎(chǔ)上，本文建立了開放科學(xué)“資源-過程-主體-行為” 內(nèi)涵分析框架，據(jù)此提出開放科學(xué)“科學(xué)知識(shí)資源-研究過程-參與主體-研究行為” 4 個(gè)關(guān)鍵構(gòu)成要素，并參考VICENTE-SAEZ和MARTINEZ-FUENTES 提出的開放科學(xué)三大支柱（可訪問性、透明度和參與性）理論，進(jìn)一步將構(gòu)成要素具化為開放科學(xué)的4 個(gè)原則，分別是科學(xué)知識(shí)的開放性原則、研究過程的透明性原則、參與主體的包容性原則、研究行為的協(xié)作性原則，如圖1 所示。

圖1 開放科學(xué)內(nèi)涵分析框架及原則Fig.1 Open science connotation analysis framework and principles

（1）科學(xué)知識(shí)的開放性。整個(gè)科學(xué)生命周期中產(chǎn)生的所有知識(shí)及知識(shí)承載的平臺(tái)都是開放共享、可訪問的，包括開放獲取資源、開放實(shí)驗(yàn)記錄、開放數(shù)據(jù)、預(yù)印本、開放代碼、開放軟件、開放教育資源、開放硬件以及開放知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施等。但是，科學(xué)知識(shí)是在一定開放許可下進(jìn)行開放的，其開放具有法律的保障和知識(shí)產(chǎn)權(quán)的認(rèn)可，開放科學(xué)并不意味著“自由科學(xué)”。

（2）研究過程的透明性。研究的整個(gè)過程必須是透明化的，在研究之前可以通過預(yù)注冊(cè)、注冊(cè)報(bào)告進(jìn)行研究登記，在實(shí)驗(yàn)過程采取開放實(shí)驗(yàn)、開放筆記本，詳細(xì)記錄科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其生成的相關(guān)信息、方法條件、技術(shù)條件、應(yīng)用條件等以方便他人進(jìn)行可重復(fù)研究，在結(jié)果發(fā)表后采取開放評(píng)議，開放評(píng)議報(bào)告等。透明化的研究過程可以推動(dòng)科研人員開展負(fù)責(zé)任的研究，開放科學(xué)成為學(xué)術(shù)交流的一種內(nèi)在的“信任機(jī)制”。

（3）參與主體的包容性。這種包容性首先體現(xiàn)在參與主體身份的包容性。既包容科學(xué)研究系統(tǒng)內(nèi)跨領(lǐng)域、跨機(jī)構(gòu)、跨地區(qū)的合作，也包容科學(xué)研究系統(tǒng)與不同利益相關(guān)體、甚至是非科學(xué)研究系統(tǒng)的共同參與，主體組織可以是學(xué)協(xié)會(huì)、科研教育機(jī)構(gòu)，公眾、政府，NGO 組織，技術(shù)研發(fā)社區(qū)、研發(fā)企業(yè)，出版機(jī)構(gòu)，信息服務(wù)機(jī)構(gòu)、研究資助機(jī)構(gòu)等等，對(duì)于個(gè)人不論國(guó)籍、種族、性別、語言、年齡、學(xué)科、社會(huì)經(jīng)濟(jì)背景、職業(yè)階段都可以參與。其次體現(xiàn)在對(duì)于參與程度的包容性。任何主體在科學(xué)研究過程中都可以擔(dān)任任何能勝任的角色，例如一個(gè)科學(xué)項(xiàng)目可以由非科學(xué)研究人員發(fā)起和設(shè)計(jì)。

（4）科學(xué)行為的協(xié)作性。開放科學(xué)是一種基于協(xié)作的、知識(shí)分工的研究工作組織方式，目前，很多重大科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施都面向全球進(jìn)行共享，多中心開放協(xié)作項(xiàng)目和平臺(tái)的建設(shè)成為吸引和凝聚創(chuàng)新成果、提高全球科學(xué)影響力的重要舉措。例如中國(guó)空間站邀請(qǐng)世界各國(guó)開展艙內(nèi)外搭載實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中嫦娥四號(hào)獲得的月球背面探測(cè)數(shù)據(jù)向世界開放，500 米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡、全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置等中國(guó)重大科研基礎(chǔ)設(shè)施成為世界級(jí)科研合作平臺(tái)。

2.2 開放科學(xué)內(nèi)涵框架下的開放創(chuàng)新

2.2.1 開放科學(xué)與創(chuàng)新的關(guān)系

開放科學(xué)是一種科學(xué)的組織機(jī)制，也是一種參與科技創(chuàng)新的知識(shí)生產(chǎn)機(jī)制[10]。DAVID 認(rèn)為，我們創(chuàng)新體系過去的成功歸功于其專有和開放科學(xué)模型的結(jié)合，并保持了適當(dāng)?shù)钠胶鈁11]。開放科學(xué)擅長(zhǎng)產(chǎn)生新知識(shí)，而專有科學(xué)（基于專利保護(hù)的知識(shí)）在將現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新方面更強(qiáng)。但是，創(chuàng)新系統(tǒng)越來越來低效，研究和創(chuàng)新的成本不僅在增加，而且呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。主要的原因是科學(xué)的日益復(fù)雜化、昂貴化，激勵(lì)機(jī)制的引導(dǎo)錯(cuò)位以及專有科學(xué)導(dǎo)致的知識(shí)巴爾干化。許多學(xué)者都探索了開放科學(xué)改進(jìn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)的理論和實(shí)踐，如GOLD 提出開放科學(xué)伙伴關(guān)系（OSP）是扭轉(zhuǎn)科技創(chuàng)新系統(tǒng)效率下降的一種機(jī)制[12]；VICENTE-SAEZ提出創(chuàng)新的開放性正在被開放科學(xué)實(shí)踐所重塑，開放科學(xué)在加快研究和創(chuàng)新過程以尋找重大社會(huì)挑戰(zhàn)的解決方案以及培養(yǎng)高度創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)精神的人才方面具有巨大的潛力[13]。歐盟委員會(huì)更是將開放式創(chuàng)新和開放科學(xué)作為其研究議程的兩個(gè)主要支柱。德國(guó)智庫(kù)Stifterverband 通過 “戰(zhàn)略開放” 的政策框架將開放式創(chuàng)新和開放科學(xué)聯(lián)系起來，企業(yè)將能夠增加其創(chuàng)新產(chǎn)出，并且可以增強(qiáng)公眾對(duì)科學(xué)的信任[14]。BECK 等認(rèn)為開放性是創(chuàng)新和科學(xué)的粘合劑，并提出 “科學(xué)研究框架中的開放式創(chuàng)新”[15]。而在此次新冠疫情中開放科學(xué)在疫苗開發(fā)中發(fā)揮的作用，也體現(xiàn)了開放科學(xué)對(duì)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的改變。國(guó)內(nèi)也有學(xué)者從新制度經(jīng)濟(jì)學(xué)、創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)學(xué)、建構(gòu)理論、開放式創(chuàng)新、責(zé)任創(chuàng)新等多種角度探索開放科學(xué)范式與科技創(chuàng)新的內(nèi)在聯(lián)系。

從以上已有研究可以看出，開放科學(xué)和開放創(chuàng)新具有密切的聯(lián)系，開放科學(xué)和開放創(chuàng)新往往在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)同時(shí)發(fā)生，并互相影響。

2.2.2 開放科學(xué)的開放創(chuàng)新內(nèi)涵

在開放科學(xué)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中，開放科學(xué)作用在于降低科研過程中數(shù)據(jù)和材料成本，改善科學(xué)事業(yè)質(zhì)量和效率，催生高質(zhì)量研究，開放創(chuàng)新作用在于降低創(chuàng)新知識(shí)成果交易活動(dòng)成本，提高創(chuàng)新活動(dòng)的效率，縮短成果轉(zhuǎn)化周期；開放科學(xué)旨在實(shí)現(xiàn)科研成果開放，推動(dòng)創(chuàng)新研究和合作關(guān)系的形成，促進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)化為社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值；開放創(chuàng)新本質(zhì)是創(chuàng)新知識(shí)資源跨組織邊界自由流動(dòng)，各個(gè)創(chuàng)新主體通過開展開放創(chuàng)新活動(dòng)形成高效協(xié)作關(guān)系，在協(xié)作中促進(jìn)創(chuàng)新知識(shí)資源的流動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)價(jià)值創(chuàng)造和共贏。為進(jìn)一步為雙方一致性關(guān)系提供理論依據(jù)，本文依據(jù)開放科學(xué) “資源-過程-主體-行為” 內(nèi)涵分析框架，提出開放創(chuàng)新具有創(chuàng)新知識(shí)資源、創(chuàng)新過程、創(chuàng)新主體和創(chuàng)新活動(dòng)4 個(gè)關(guān)鍵構(gòu)成要素，開放科學(xué)和開放創(chuàng)新基于關(guān)鍵要素和原則的內(nèi)涵一致性如表1 所示。

表1 開放科學(xué)和開放創(chuàng)新的內(nèi)涵Table 1 Connotation of open science and open innovation

（1）創(chuàng)新知識(shí)資源和創(chuàng)新過程的透明開放。創(chuàng)新的本質(zhì)是對(duì)知識(shí)資源的利用，知識(shí)資源的加速流動(dòng)驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新發(fā)生。開放創(chuàng)新的一般定義是 “利用有目的的知識(shí)流入和流出加速內(nèi)部創(chuàng)新，并擴(kuò)大外部使用創(chuàng)新的市場(chǎng)”[16]，LAURSEN 等進(jìn)一步提出實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新資源充分利用的重要前提是知識(shí)信息的自由流動(dòng)，其中面向內(nèi)部的創(chuàng)新是對(duì)外部知識(shí)的利用以進(jìn)行創(chuàng)新，面向外部的創(chuàng)新是內(nèi)部知識(shí)的溢出以支持其他機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新[17]。由此可見，開放創(chuàng)新核心在于強(qiáng)調(diào)內(nèi)外部異質(zhì)主體間的創(chuàng)新知識(shí)資源交互，使創(chuàng)新過程更加透明，WHITTINGTON提出技術(shù)創(chuàng)新過程中實(shí)施開放戰(zhàn)略需要關(guān)注創(chuàng)新內(nèi)容與過程的可見性[18]。

開放創(chuàng)新的基本前提是向所有活躍的參與者開放創(chuàng)新過程，以便知識(shí)可以更自由地流通和共享，并轉(zhuǎn)化為創(chuàng)造新市場(chǎng)的產(chǎn)品和服務(wù)。由此可見，開放創(chuàng)新強(qiáng)調(diào) “創(chuàng)新知識(shí)及過程的開放共享”，這正是對(duì)開放科學(xué)的開放性、透明性原則在創(chuàng)新體系下的詮釋和延伸。

（2）基于創(chuàng)新主體包容性的價(jià)值共同創(chuàng)造。開放創(chuàng)新范式下創(chuàng)新主體更加多樣化和包容，多元行動(dòng)主體共同參與組織創(chuàng)新戰(zhàn)略對(duì)話，如信息交流、價(jià)值觀塑造等[19]。創(chuàng)新主體的合作可以是基于資源的合作，例如基于市場(chǎng)資源的合作，基于專業(yè)資源的合作，基于制度資源的合作；可以是基于科學(xué)的合作，或者基于組織的合作等。對(duì)于主體的身份也更具有包容性，例如供應(yīng)商、用戶、高?；蜓邪l(fā)實(shí)驗(yàn)室、競(jìng)爭(zhēng)者、咨詢顧問、其他行業(yè)企業(yè)、創(chuàng)新中介機(jī)構(gòu)等。以歐盟SWAFS（Science with and for Society）計(jì)劃為例，主張研究人員、政策制定者、公民、大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、教育組織、行業(yè)協(xié)會(huì)、非政府組織、民間團(tuán)體參與科研成果向技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的早期過程[20]。

從開放創(chuàng)新2.0 概念的關(guān)鍵要素來看，一項(xiàng)具體的創(chuàng)新不再被看作是預(yù)先確定和孤立的創(chuàng)新活動(dòng)的結(jié)果，而是一個(gè)復(fù)雜的共同創(chuàng)造過程的結(jié)果，只有當(dāng)用戶和公眾成為價(jià)值創(chuàng)造過程的一部分時(shí)，發(fā)明才成為創(chuàng)新，創(chuàng)建一個(gè)允許共同創(chuàng)造的運(yùn)作良好的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)于開放式創(chuàng)新至關(guān)重要[21]。因此，“共創(chuàng)” 是發(fā)明上升為創(chuàng)新的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一，開放科學(xué)的協(xié)作性、包容性原則，正與開放創(chuàng)新的“共創(chuàng)” 標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)。

2.2.3 開放科學(xué)與開放創(chuàng)新的協(xié)同性

開放科學(xué)和開放創(chuàng)新具有一致的內(nèi)涵屬性，科學(xué)研究的開放性、透明性、包容性、協(xié)作性程度越高，開放科學(xué)程度越高，在其他條件相同的情況下，開放創(chuàng)新能力越強(qiáng)。本文根據(jù)開放科學(xué)和開放創(chuàng)新的內(nèi)涵，分別將開放科學(xué)的開放性和透明性原則對(duì)應(yīng)到開放創(chuàng)新的知識(shí)共享原則，將協(xié)作性和包容性原則對(duì)應(yīng)到開放創(chuàng)新的價(jià)值共創(chuàng)原則，同時(shí)，參考2012 年開放獲取周上，PLOS 等機(jī)構(gòu)推出的評(píng)價(jià)開放程度的指南 “開放獲取頻譜”，提出“開放科學(xué)頻譜” 的概念（表2），將開放科學(xué)的程度分為4 個(gè)級(jí)別，其中級(jí)別1 是最低程度的開放科學(xué)模式，在這種模式下，開放科學(xué)程度較低，知識(shí)共享和價(jià)值共創(chuàng)的水平也較低，因此開放創(chuàng)新的能力也弱；隨著級(jí)別增加，開放科學(xué)程度逐級(jí)增加，開放科學(xué)對(duì)于開放創(chuàng)新的支持也越強(qiáng)，開放創(chuàng)新能力也越強(qiáng)；級(jí)別4 是最高程度的開放科學(xué)模式，在這種模式下，開放科學(xué)高度成熟，知識(shí)共享水平和價(jià)值共創(chuàng)水平也很高，研究和創(chuàng)新之間的界限越來越模糊。

表2 開放科學(xué)頻譜Table 2 Open science spectrum

3 開放科學(xué)對(duì)創(chuàng)新生態(tài)的內(nèi)在作用機(jī)制

本文借鑒知識(shí)治理理論，從創(chuàng)新過程視角分析開放科學(xué)在不同創(chuàng)新階段對(duì)于創(chuàng)新生態(tài)的的動(dòng)力作用機(jī)制，如圖2 所示。

圖2 不同創(chuàng)新階段下開放科學(xué)的創(chuàng)新機(jī)制Fig.2 Innovation mechanism of open science in different innovation stages

3.1 科學(xué)研究階段的開放科學(xué)機(jī)制

科學(xué)的創(chuàng)新依賴于前人知識(shí)的累積。張學(xué)文等從建構(gòu)制度方面論證了累積創(chuàng)新制度邏輯建構(gòu)了開放科學(xué)制度[22]。即使對(duì)于離散創(chuàng)新，知識(shí)的專有化也會(huì)通過減少操作自由來阻礙后續(xù)創(chuàng)新[23]。

在科學(xué)研究階段，開放科學(xué)通過知識(shí)的共享和開放科學(xué)創(chuàng)新伙伴合作關(guān)系作用于創(chuàng)新系統(tǒng)。知識(shí)共享方面更多是顯性知識(shí)的流動(dòng)，科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)可以利用開放科學(xué)的知識(shí)成果開發(fā)新的產(chǎn)品或進(jìn)行服務(wù)創(chuàng)新，也可以將知識(shí)成果通過開放科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施溢出以支持外部創(chuàng)新。開放科學(xué)分享知識(shí)，材料和工具，避免知識(shí)的孤島化，加快研究的驗(yàn)證速度并減少創(chuàng)新的重復(fù)[24]，塑造基于優(yōu)先權(quán)、聲譽(yù)的知識(shí)共享激勵(lì)機(jī)制，從而改善當(dāng)前科學(xué)創(chuàng)新系統(tǒng)。但是知識(shí)共享并不直接作用于創(chuàng)新生產(chǎn)力，而更多是作為“原料” 的儲(chǔ)備。

開放科學(xué)創(chuàng)新伙伴合作關(guān)系更多是隱性知識(shí)的流動(dòng)，通過團(tuán)隊(duì)的多樣化和隱性知識(shí)流動(dòng)，應(yīng)對(duì)科學(xué)的日益復(fù)雜化，有效提高科學(xué)研究效率并降低研究成本；通過知識(shí)和技能的結(jié)合以及一致的激勵(lì)措施來進(jìn)行突破性創(chuàng)新[25]；開放科學(xué)還可以提高創(chuàng)新系統(tǒng)的魯棒性，通過外部專家的公開驗(yàn)證從而實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的成果。比較典型的開放科學(xué)創(chuàng)新伙伴合作是跨學(xué)科或多中心分布式合作，例如，通過結(jié)構(gòu)基因組學(xué)聯(lián)盟和安大略省癌癥研究所之間的抗白血病藥物的開發(fā)，導(dǎo)致了加拿大歷史上最大的臨床前藥物交易，而且比預(yù)期的開發(fā)時(shí)間縮短了兩年[26]。

3.2 技術(shù)研發(fā)階段的開放創(chuàng)新機(jī)制

與開放科學(xué)相比，開放式創(chuàng)新面向的是技術(shù)開發(fā)階段，通常被認(rèn)為是利用有目的的知識(shí)交流加速內(nèi)部創(chuàng)新，并擴(kuò)大外部創(chuàng)新。從前面的內(nèi)涵關(guān)聯(lián)即可以看出，開放科學(xué)和開放式創(chuàng)新都是通過分享知識(shí)加速某個(gè)過程，而科學(xué)發(fā)現(xiàn)的知識(shí)流入也會(huì)觸發(fā)創(chuàng)新。因此，開放科學(xué)可以導(dǎo)致開放式創(chuàng)新。VICENTE-SAEZ 和MARTINEZ-FUENTES 認(rèn)為，“開放科學(xué)是透明的，可訪問的知識(shí)，可以刺激商業(yè)戰(zhàn)略，行動(dòng)和實(shí)踐，換句話說，新的合作方式有助于打破開放科學(xué)和開放創(chuàng)新之間的壁壘”[13]。除了學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)外，一些研發(fā)主導(dǎo)的企業(yè)也參與到開放科學(xué)中，例如西門子、IBM 或特斯拉等開放發(fā)表眾多研究成果而不是借此申請(qǐng)專利。張學(xué)文等分析了艾爾建公司的開放科學(xué)研發(fā)模式，認(rèn)為開放科學(xué)的研發(fā)模式是一種獨(dú)特的創(chuàng)新思維，更是一種面向未來的戰(zhàn)略選擇，更加強(qiáng)調(diào)研發(fā)的眾包（Crowd-Sourcing）與合作[27]。

根據(jù)開放式創(chuàng)新的定義，在這一階段開放科學(xué)主要通過知識(shí)的可獲取支持企業(yè)內(nèi)的創(chuàng)新和企業(yè)知識(shí)的對(duì)外共享以支持外部創(chuàng)新?？茖W(xué)研究創(chuàng)造新的理論和知識(shí)，其中顯性知識(shí)包括期刊論文、圖書、會(huì)議資源、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、軟件、代碼等，在開放科學(xué)模式下，這些顯示知識(shí)更多地向產(chǎn)業(yè)界開放溢出，支持產(chǎn)業(yè)界進(jìn)行利用并轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新成果。而另一方面，企業(yè)將原有的專利知識(shí)開放化向?qū)W術(shù)研究溢出，目前正在出現(xiàn)的一種趨勢(shì)是企業(yè)向研究機(jī)構(gòu)捐贈(zèng)專利，而企業(yè)保留在其業(yè)務(wù)范圍內(nèi)免費(fèi)許可專利的權(quán)利，因此研究機(jī)構(gòu)可以將該專利知識(shí)應(yīng)用于學(xué)術(shù)與應(yīng)用結(jié)合，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)創(chuàng)新。例如賓夕法尼亞州立大學(xué)和弗吉尼亞理工大學(xué)捐贈(zèng)了價(jià)值6 400 萬美元的專利。凱洛格公司向密歇根州立大學(xué)贈(zèng)送了價(jià)值4 900 萬美元的專利[28]。

隱性知識(shí)的開放流動(dòng)則主要通過研究外包/眾包服務(wù)和合作伙伴關(guān)系形成。開放式創(chuàng)新最重要的屬性就是協(xié)作性。開放科學(xué)的興起改變了企業(yè)的研發(fā)模式，企業(yè)更加重視與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、其他產(chǎn)業(yè)合作伙伴的研發(fā)合作，從而幫助企業(yè)整合優(yōu)秀創(chuàng)新能力實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新效率提升。為了迎合開放式創(chuàng)新，一些學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)也形成面向產(chǎn)業(yè)技術(shù)提供解決方案的合作網(wǎng)絡(luò)，如由全球7個(gè)著名的研究機(jī)構(gòu)組成的RFID 全球?qū)W術(shù)研究實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全球化研發(fā)能力融合以達(dá)到技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用。此外，研究活動(dòng)的外包為中小企業(yè)克服 “小責(zé)任” 提供了新的可能性[29]，而在開放科學(xué)研發(fā)模式下，原本無法自行進(jìn)行基礎(chǔ)研究的中小企業(yè)也可以將科學(xué)問題外包給研究機(jī)構(gòu)，從而提高創(chuàng)新競(jìng)爭(zhēng)力。大型企業(yè)將非核心價(jià)值鏈研發(fā)剝離外包給研究機(jī)構(gòu)，也有效降低了研發(fā)成本和避免了重復(fù)研究。開放科學(xué)的研發(fā)模式將更加快速發(fā)現(xiàn)和聚攏創(chuàng)新資源，不斷優(yōu)化創(chuàng)新生態(tài)。

3.3 社會(huì)普惠階段的公民科學(xué)機(jī)制

眾籌網(wǎng)站使公民可以資助他們感興趣的研究，公民科學(xué)平臺(tái)鼓勵(lì)每個(gè)人分享他們的時(shí)間和專業(yè)知識(shí)來幫助解決挑戰(zhàn)，因此，被排除在創(chuàng)新體系之外的公民和專業(yè)人士，也成為創(chuàng)新體系的重要參與者之一[30]。公民科學(xué)除了在參與方面非常開放之外，在研究過程的透明度以及中間結(jié)果和數(shù)據(jù)的披露方面，往往比傳統(tǒng)項(xiàng)目也更加開放[31]。公民科學(xué)最大的優(yōu)勢(shì)是可以利用龐大的貢獻(xiàn)者基礎(chǔ)，使用眾包技術(shù)來組織科學(xué)項(xiàng)目，從而產(chǎn)生特定領(lǐng)域新的知識(shí)和創(chuàng)新。

公民科學(xué)的創(chuàng)新模式主要有4 種項(xiàng)目類型。①公民參與貢獻(xiàn)的科學(xué)項(xiàng)目。在這種項(xiàng)目中，公民是協(xié)助科學(xué)家進(jìn)行收集和分析數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)者，公民通過開放科學(xué)平臺(tái)貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)或資源，或者由學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)為公民科學(xué)家提供對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器的共享。例如在線平臺(tái)Zooniverse 目前擁有80 多個(gè)自然科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)以及人文科學(xué)的研究項(xiàng)目，220 多萬名志愿者，項(xiàng)目由專業(yè)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)，公眾通過對(duì)圖像以及聲音和視頻文件進(jìn)行分類或轉(zhuǎn)錄來幫助數(shù)據(jù)生成和分析。目前該項(xiàng)目取得了很多重大發(fā)現(xiàn)。②公民協(xié)作科學(xué)項(xiàng)目。由科學(xué)家和公眾成員共同推動(dòng)項(xiàng)目的研究，公民成員不但貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)，還會(huì)參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)、分析、傳播和成果發(fā)現(xiàn)的過程。例如Epidemium 在線平臺(tái)將癌癥科學(xué)家和數(shù)據(jù)科學(xué)的公民成員聚在一起，使用大數(shù)據(jù)推進(jìn)癌癥研究。③共同發(fā)起科學(xué)項(xiàng)目。由公眾和科學(xué)家，甚至公眾自身發(fā)起并開展研究全過程的項(xiàng)目。例如，JOGL 啟動(dòng)的OpenCovid19 計(jì)劃允許任何人發(fā)起、籌資、招募貢獻(xiàn)者并開展研究，截至2021 年4 月，該倡議在追蹤和預(yù)測(cè)Covid 傳播，研究大流行的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境后果，開發(fā)診斷測(cè)試以及調(diào)查潛在的Covid 治療方法等領(lǐng)域開展了123 個(gè)項(xiàng)目[31]。④公眾開放監(jiān)督項(xiàng)目。在科學(xué)研究過程的后期，由公眾監(jiān)督項(xiàng)目的潛在社會(huì)影響和倫理規(guī)范，并參與傳播、組織辯論和重復(fù)研究。

3.4 覆蓋創(chuàng)新全過程的負(fù)責(zé)任創(chuàng)新機(jī)制

負(fù)責(zé)任創(chuàng)新要求在創(chuàng)新活動(dòng)的全過程，通過采取開放科學(xué)治理模式，保障其符合科研和社會(huì)倫理道德規(guī)范。“開放” 被視為責(zé)任式創(chuàng)新面向研究與創(chuàng)新活動(dòng)的重要治理規(guī)范，其主張科學(xué)、創(chuàng)新、社會(huì)的動(dòng)態(tài)交互、多元主體包容、過程響應(yīng)與透明等[32]，這些也是開放科學(xué)的核心價(jià)值。梅亮等基于責(zé)任式創(chuàng)新視角，從科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)、社會(huì)發(fā)展的全過程，構(gòu)建了科技創(chuàng)新責(zé)任治理開放機(jī)制框架[33]。開放科學(xué)使研究過程透明化和開放化，緩解科學(xué)研究的可重復(fù)危機(jī)；吸納多元主體參與和更廣泛地協(xié)作管控技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值；采取公眾治理手段保障社會(huì)效益和規(guī)范。

4 結(jié)語

開放科學(xué)已不再局限于知識(shí)的共享和可訪問，而更加重視開放科學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐，開放科學(xué)創(chuàng)新生態(tài)正在形成。本文提出以開放性、透明性、協(xié)作性、包容性4 個(gè)原則為維度的開放科學(xué)內(nèi)涵框架和開放科學(xué)頻譜，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析開放科學(xué)和開放創(chuàng)新的內(nèi)涵關(guān)系，以及開放科學(xué)對(duì)于創(chuàng)新生態(tài)的動(dòng)力作用機(jī)制。本文的不足之處在于相關(guān)研究還處于理論層面，如開放科學(xué)頻譜需要細(xì)化到可評(píng)估可操作的粒度，開放科學(xué)對(duì)于創(chuàng)新生態(tài)的作用機(jī)制也需要更多的案例予以驗(yàn)證。同時(shí)，需要在此研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探索創(chuàng)新體系下開放科學(xué)的治理機(jī)制，以及開放創(chuàng)新生態(tài)下科學(xué)、產(chǎn)業(yè)、社會(huì)、政策的聯(lián)動(dòng)策略。