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90%的创新实验室都会失败,如何创下一个新?

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TOP创新区研究院 2023-03-07 11:39 抢发第一评

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图片 | 来源于网络,题图创作者:Amit Geron 版权:AMIT-GERON

作者:施道红、杨晓非、兰艺馨,TOP创新区研究院

转载引用请注明出处。内容仅供交流学习,不做任何商业用途,不代表任何投资建议。

如有侵权请联系后台删除。

作者简介:

杨晓非,北京中企科创新经济研究中心、 国科火炬企业孵化器研究中心主任,中关村技术经理人协会秘书长、中国技术创业协会常务理事,Silicon Valley China incubation research Center (硅谷办事处)副主任,南开大学创业管理博士,参与并负责中国科技企业孵化器“十一五”、“十二五”、“十三五”、“十四五”发展战略规划的编撰等

施道红,FTA创始合伙人,中国区执行董事,TOP创新区研究院共同发起人。作为资深的产业创新区设计专家,施先生主持了1000多个产业园区的设计。施道红曾为同济大学《生态文明与可持续城镇化发展领袖班》的客座教授,清华力和培训讲师。

兰艺馨,TOP 创新区研究院负责人,USC商学院硕士。拥有十余年在创新城市、产业地产、可持续发展等领域的工作经验。

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研发创新的时代

21世纪是创新的世纪,各国都认识到:创新应该放置于国家发展的首要位置。从新加坡到芬兰,从德国到中国,世界各国都在设计创新战略的新方法。

全球在研发(R&D) 上的投资规模惊人——

据R&D World统计,2022年全球各地的组织在研发上花费了2.45万亿美元,相当于全球GDP的2.3%左右。其中约一半来自工业界,其余来自政府和学术机构。而且研发(R&D) 投入一直都在增长,过去十年的年化增长为4%!

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全球各国研发投入占比以及百万人中研究人员数量

几乎所有世界级的技术公司都在全球开设了各式各样的创新实验室,超过50%的金融服务公司有自己专属的“创意空间”,几乎每一家生命健康公司都有自己的“创新实验室”,可能每家的名字不一样——加速器、企业孵化器、研发中心、共创空间等等,但他们的目的都是“研发创新”。

创新型企业高度重视突破性、颠覆性技术的创造推广,通过建设创新实验室不断创造新技术、新产品、新服务和新的商业模式。

研发是好事,“创新实验室”是一项极为重要的投资。

“创新实验室”提供了一个类似“臭鼬工厂”的环境。在传统的办公空间中,过去成功的路径依赖阻碍了组织文化与商业模式的转型。隔离出来的创新中心打造了一种不同于公司日常运营的环境,为研发实验和迭代提供了一个安全场所,在这种环境下,精炼团队可以突破传统业务,为公司下一个创新曲线带来可能。

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臭鼬工厂(上图)是美国军方的一个创新项目,负责许多飞机设计,开发了U-2、SR-71 黑鸟、F-117 夜鹰、F-22 猛禽和F-35 闪电 II等

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创新实验室的

三大挑战

但“创新实验室”真的能未企业增加价值并带来业务增长吗?根据管理顾问凯捷Capgemini之前的一份报告,绝大多数创新实验室—— 比例甚至高达 90%  ——未能实现他们的承诺的结果,只有少数能够真正为企业做出贡献。

为什么研发中心、创新实验室提供真正的价值这么难?主要有3大挑战:

挑战1

从moore定律到eroom定律

成本越来越高

不少人都知道摩尔定律,它是由英特尔创始人之一戈登·摩尔提出的,虽然并非自然科学定律,但一定程度上揭示了信息技术进步的速度。 其内容为:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18-24个月便会增加一倍↓

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但是现在在制药业(同时也在越来越多的行业),出现了一个著名的“Eroom 定律” —— 

这个词是把摩尔定律的 “Moore” 反过来写,即“反向摩尔定律”。这个定律说的是:从 1950 年以来,研发一种新药的成本,每九年翻一倍—— 

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“盛宴已过”,低垂的果实仿佛已被摘完,创新之井越来越难挖,需要的成本越来越高,需要的创新人才数量越来越多。

挑战2

研发与客户缺乏联系

缺少市场反馈

研发团队往往与组织的其他部门隔离开来,研发本身的复杂性和专业词汇也很不容易理解沟通。如果是一家大公司,研发负责人开会讨论的很大一部分就是让每个人了解各个部门正在做的事情;基本上没有时间与精力让研发努力与公司业务目标对齐,更不用说要进一步与客户建立联系。

的确,有许多公司提倡支持“以客户为中心的研发”,但他们的研发团队很少有机会直接与最终用户一起确定需求、测试产品。这导致研发的成果不能为公司所用。

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挑战3

缺乏明确的战略意图

缺乏远见

大多数公司的研发部门缺乏衡量指标,也没有度量进展的有效机制(制药行业可能是个例外),更没有明确的战略意图。创新实验室对失败的容忍度很高,自然无可厚非;但对于究竟什么是成功,几乎没有量化的指标。有的公司选择用专利的数量,但专利离利润还差了个十万八千里。

有些公司的研发创新实验室也不知道自己的战略目的是什么,更谈不上远见。董事会和高管层甚至将创新实验室当成品牌来宣传,为了研发而研发,为了创新而创新。而这甚至可能出现致命后果——

1968年,美国无线广播公司(RCA)投入大量资金和人力研制出了第一台液晶显示屏,但由于当时管式电视市场繁荣,公司高层安于现状,没有及时将液晶技术商业化,反而将液晶技术卖给了日本夏普公司。1980年代初,液晶显示技术开始逐渐取代管式电视,夏普公司因此成为庞大的国际公司。

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George Heilmeler, 液晶技术的发明人

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创新研发中心发展史

为了更好地面向未来。我们应该先回顾历史,特别是先行者美国的历史经验。

其实,很多国家/地区一开始做研发,都是更注重实用性(应用型创新)而非深刻的科学理解(基础创新);19世纪刚刚加入创新大军的美国也如此。随后,市场开始分工:发明家做发明,风险资本家做投资,公司专注于商业化——公司认为购买现成的新科学发明更容易,性价比更高。

20世纪初-中

大公司实验室的崛起

然而,个人发明者是有局限的,毕竟,三个臭皮匠顶个诸葛亮,人多力量大嘛,越是复杂的系统越是需要大量的人才。

于是从一战前,美国的大型实验室就开始蓬勃发展了——数据显示,1921 年至 1927 年间,美国大型工业实验室的科学家和工程师人数增加了一倍以上。到 1930 年,大多数专利都发给了大公司,而不是个人发明家或独立创新者,到1950 年代,大公司的研发实验室已成为王者。

王冠上的明珠是大名鼎鼎的贝尔实验室。在 1960 年代,贝尔实验室雇用了 15,000 名员工,其中包括 1,200 名博士,它是所有科研人员向往的圣地。而从贝尔实验室诞生太多重要的发明了——从晶体管和光伏电池到第一个数字加扰语音音频(1943 年)和第一个复数计算器(1939 年),14 名员工后来获得了诺贝尔奖,5 名员工获得了图灵奖,其他重要的发明根本无法一一列举。

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如果你看了今年苹果TV出品的Severance,你就会认出上面的剧照,其原型就是取自贝尔实验室

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贝尔实验室的技术遗产

为什么大公司的研发实验室如此成功能够成功运作呢?

诺奖经济学家罗纳德·科斯(Ronald Coase)用交易成本回答了这个问题。

简单来说,这是因为研发合作的交易成本非常大,需要花费时间和精力来寻找合适的合作伙伴。其二,研发中心可以汇集来自不同学科的专家,低成本地合作和借鉴专业知识,而且大公司的背景意味着在研发的应用也会更广泛,研发的价值更大。

无处不在的政府与军方

与大公司的工业实验室时代并驾齐驱的一股力量是军方/政府。

举个例子,iPhone是苹果公司的产品,苹果研发iphone能获得商业利益,所以苹果愿意投入研发费用。但是,苹果自身做的研发只是冰山一角!iPhone 背后的12项关键技术已经存在了很长时间了,而其中的绝大多数技术的来源是——军方/政府。

比如互联网技术,这是1969年由军方出资,把全美十五个大学和科研机构的计算机网络连在了一起,叫做“阿帕网”(ARPA NET, ARPA是DARPA的前身),它进化成了现在的互联网。

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整个硅谷的半导体产业都应该感谢DARPA,硅谷最早的半导体公司恰恰是国防部赞助的项目。

SpaceX的“后台”是美国国家航空航天局(NASA),SpaceX 的人才、技术甚至是它的订单,都是 NASA 给的。

军方/政府不仅仅是提供了资金赞助,更重要的是它提供了至关重要的国防需求和具体的应用场景。而且这些赞助科研项目还有个优点,就是它不排斥私人公司参与。也就是说,如果你觉得这些技术能商用,想拿去开公司,也可以,不但如此,政府还很乐意把科研经费直接交给私人公司搞研发,因为它认为私人公司做事比大学和研究所的效率更高。

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所以,一方面是“市场机制”,另外一方面是“举国体制”。像接力一样,把创新胚胎抚养长大。

20世纪末-21世纪初

重返个人英雄的时代

不过,事情又出现了变化——

商业模式的创新、技术进步,叠加创新周期缩短,颠覆性创新层出不穷,小企业灵活的优势又体现了出来,可以比大企业更快地提出新想法,而这些创新往往最有可能是颠覆式创新。

总的来说,美国大公司在科研上的参与度在 1970 和 80 年代之后快速下降。在 1960 年代,化学巨头杜邦公司在美国化学学会期刊上发表的文章比麻省理工学院和加州理工学院的总和还多。1971 年R&D 杂志列出的最具创新性的百项创新,41% 的奖项授予财富 500 强公司,在 1975 年,这一比例为 47%。

而到了2006 年,这个数字变成了6%。现在,获奖的绝大部分是国家实验室、研究所、大学团队和学术界的附属机构。2021年、2022年都是如此。

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2022年的完整榜单,请点击:https://www.rdworldonline.com/rd-100-winners-for-2022-are-announced/

即使是在制药领域(要知道这是个非常需要资金、实力、合作的领域),2010 年代迄今批准的药物中约有一大半最初是由小型生物技术初创公司发现的。

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完整PDF文件,请后台回复HBM

难道说?个人英雄的时代回来了?

未来

三足鼎立

的确,小企业更灵活,可以比大企业更更快地提出新想法。但局限性依然很明显:

首先,小企业不太愿意研究通用型技术。因为从长远来看,整个社会获得了98%的通用型创新的价值,而创新者仅能获得2%。如果一家公司能垂直整合产业链,能公更好地市场化利用这些创新,那就能获得更大的好处。另外,初创公司没有足够的财力让跨学科的研究人员合作;而研发成功需要不同专业知识的融合。

于是,大公司仍然是创新的主力军:大公司的创新实验室可以买得起昂贵、先进的设备,公司本身的业务也能提供更大的数据库。

比如在人工智能领域,谷歌雇佣了1700名科学家,他们发表的论文比大学作者的协作性更强、引用率更高。机器学习领域的大型公司出版物随后被纳入其他公司的专利,从而波及整个社会——比如ChatGPT就用到了Google的研究论文。当然,大公司也在竭力避免短视行为,避免“为了创新而创新”,更避免“被摘桃子”的结果,比如前文提到的RCA痛失LCD的例子。

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在国家竞争越来越激烈的时期,政府对创新研发中心的政策支持也不断加码,现在世界各国纷纷采取增加公共财政投入支持技术商业化的策略。

2021年,拜登政府与美国国会通过了《无尽前沿法案》(Endless Frontier Act),加强美国在关键领域保持领先地位的公共投入,投入千亿美元用于技术研究和创新,特别是在人工智能、量子计算、生物技术、半导体等关键领域的研究和创新能力。其中包括建立国家技术部(可以理解为一个新的DARPA)、新的科技研究中心、扩大科技创业孵化器等措施——而不仅仅是通过大公司的创新和小公司的颠覆;

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这也是为什么中国采取新型科技创新举国体制,对重大、颠覆、卡脖子的创新开展投入。

未来创新的牌桌上,这三股力量的合作及竞争——政府、大公司、小企业小团队——会驱动一轮又一轮的科技创新。

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如何做,(或许)才能成功?

在戴曼迪斯和科特勒合著的一本书《未来呼啸而来》种,说到一个观点:现在潜行已久的几项关键基础技术都成熟了,时机已到 —— 现在是科技创新大爆发的前夜。

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比如人工智能、机器学习等技术让实验成本直线下降,同时提高了研发吞吐量。跨界融合进一步刺激了企业创新,所有这些都让创新周期大大加速。

未来可期。

我们结合技术趋势与工作方式趋势,提出以下三个“模式”。

模式1

蛮力创新

Brute Force Innovation

蛮力创新中心这个方法是将大量低成本劳动力和资本应用于创新机会,从而催生了大量有价值的创新发现。“蛮力创新”是大数定律的创新版本。

爱迪生的创新就是蛮力创新的案例:在爱迪生发明电灯时,不知道灯芯应该用什么材料做,他就测试了好几千种材料,这个测试的过程就是蛮力创新的过程。

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蛮力创新非常适合让人工智能去做。同时我们在这个模式上有足够的优势。因为咱们有数据、算力和算法。

其中我们着重讲讲算力。有人说:“未来谁掌握先进的算力,谁就掌握了发展的主动权”。算力是新的生产力,是支撑数字经济发展的基础设施。数据显示,每投入1元钱可以带动3~4元的经济产出,算力规模每增长1%能撬动GDP增长0.2%。

中国作为世界第二大算力大国,拥有绝对领先优势的智能算力——算力分为基础算力、智能算力和超算算力三种不同类型,分别用于基础通用计算、人工智能的训练和推理计算以及尖端科学领域的计算。中国在基础算力和超算算力上分别位于全球第二和第三的位置,而在智能算力上保持着绝对领先优势,独占全球52%的份额。

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模式2

多元融合

跨界创新

创新中心需要汇集产业生态系统的各个要素,让更多元的想法得以发生。

在“复杂世界”的背景下,企业需要超越核心业务去探索,甚至涉足毫不相关的领域,产生“美第奇效应”——当不同领域、学科、文化交汇时,各种概念组合成大量不同凡响的新想法。创新中心作为枢纽,汇聚了产业上下游的各个玩家,想法更为密集,碰撞更加频繁。

早在1912年,熊彼特就写下了《经济发展理论》,第一次提出了企业创新的概念,他认为创新是指一种新的生产要素和生产条件的组合。比如互联网就是将线上和线下产品组合起来,通过物流和快递进行新的组合。这些新组合颠覆了传统商业模式,包括商业模式和市场的创新。熊彼特讲的创新还包括产品、工艺、组织和资源配置的创新。

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所以成功的创新中心也是一个多元融合,跨界创新的场所,是一个类似“第三空间”的尝试,促进不同背景人与人之间互动和创新。

圣地亚哥的IDEA district希望将技术与艺术的结合起来,因为他们相信,未来创新将在设计和技术交汇处诞生。点击下图,阅读旧文:圣地亚哥IDEA创新区:艺术与设计融合的热土

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模式3

分布式创新

在疫情后时代,人才不一定聚集在一个地方。

例如,华为不仅有自己的研发中心,也与业界10余个运营商共同建立了28个联合创新中心,成功合作的重要创新课题超过100个以上,SingleRAN、IP微波、融合计费平台都是联合创新中心做出来的成果。

最具创新力与竞争力的公司,正在不断地在构建自己的“分布式”网络架构。他们正在不少城市布局,虽然量不大,但是点多,这样就能最大限度地激活整个人才创新网络。

越来越多的公司意识到,在数字时代,要想日益激烈的竞争中活下来并取胜,企业越来越需要团队通过跨职能、跨部门、跨领域,并且以前所未有的速度交付创新成果。

这就是创新范式的变化,它带来了开放式创新、网络化创新的崛起。

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组织形态从中心化到去中心化,再到分布式↑

这样设计背后逻辑,就是像神经元一样的开放式网络化创新。

正如我们大脑,单个的神经元接受到外界的刺激,信息由此产生、传导、扩散到一大片区域,最后打着一个新主意的火花。追求创新的科技巨头们,都开始采用这样的分布式模式,更新自己的组织。

或许跟托尔斯泰的说法相反,成功的创新研发中心各有各的绝招。期待未来更多关键性的创新能在中国的创新中心涌现!

(完)

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