实验室技术在商业化过程中要越过多少道“坎”？

2022-05-18

在《Nature》创刊 150 周年之际，历史学家保罗·卢西尔（Paul Lucier）撰写了系列文章，以回顾这 150 年来西方科学体系的历史演化过程。他提到，在1820-1880年间，由于当时经济发展的需要，大量的科学家以个人身份作为技术顾问参与到商业化的领域。例如在此期间地质学家在美国大量参与到贵金属开采行业中，而在欧洲化学家则大量参与到化工行业的新产品开发过程当中，例如酸、肥皂、油漆、合成染料（苯胺紫和茜素红）等等。而此后，到了1880-1940年这个阶段，工业创新则达到了一个新的阶段，那些科学家和工程师们不再仅仅是作为个体参与到工业化和商业化过程，而是代之以之后对整个工业发展产生巨大影响的组织创新——在大公司内部设立独立的研发部门来进行持续而系统的技术创新工作。例如在欧洲，德国的拜耳、赫斯特和巴斯夫等公司相继建立了化学研究实验室；而在美国，标志性的事件是1876年大发明家爱迪生在新泽西建立了一个被称作“发明工厂”的研发体，这成为GE 于 1900 年建立的中央实验室的历史渊源。据统计，在1919 年到 1936 年间，美国企业共建立了 1100 多个企业内部实验室。

需要指出的是，早期那些由工业企业所建立的企业研究部门，它们所从事的研究工作在很大程度上与科学研究是密不可分的，或者说它们在创新链条上往往要覆盖从基础研究到产品化的诸多环节，这与后来它们在创新链条上的定位越来越偏向于产品化与商业化是有所不同的。这种重心的偏移在很大程度上与企业之间的竞争日益增强以及市场压力在企业内部的传递是有关系的。

相较于工业实验室，大学设立的实验室在定位上与基础研究和应用基础研究会有些更为稳定的定位。这与它们在创新链条中的天然属性有关系——大学非常注重知识的创造以及科学共同体对于原创性(originality)的评价要求。当然，随着时间的推移，大学由于需要从产业界获得越来越多的经费支持，所以市场的力量会传递到大学内部，使得在市场机制作用下大学会逐渐地将重心向产品化和商业化作越来越多的偏移。

不过，不论是企业内部设立的实验室还是在大学所设立的实验室，它们都会面临着一些共性的问题：那就是它们为保持研究的技术领先性都需要在所研究的技术领域上保持一定的超前性和前瞻性，但出于商业化的考虑，它们所开发的技术最终将进入商业化的过程，而这两个要求之间是存在着一些潜在冲突的。更为常见的是，实验室技术经常被批评“离市场太远”，一些实验室的技术在转变成商业化的产品时遇到了很大的困难和挑战，无法成功地被市场所接受，甚至是被束之高阁。

这就意味着，实验室技术与商业化之间是存在着一定的距离的，这也被人们形象地称之为“技术与市场之间的鸿沟”。实验室技术要想成功地实现商业化并从市场中获得商业变现以支持研究所需要的长期投资，需要跨越在这道“鸿沟”中的诸多“坎”。

那么，究竟有哪些“坎”呢？

（一）第一道坎：寻找到匹配的需求点

正如我们在之前所提到的，实验室的技术在很大程度上是技术驱动的，也就是说那些研究人员在研究过程中往往考虑技术本身的因素，而对于市场因素的考虑是不足的。由于创新过程为了保证技术产生出真正意义上的商业价值，非常强调技术推动(technology push)与市场拉动(market pull)的结合。所以一个经常发生的情形是，那些源自于实验室的技术，在完成它的研究和开发之后，研发人员在那时仍然不知道这个技术究竟是谁真正需要的。这固然是因为这些技术具有很多可能的应用场景，也由此意味着较为广泛的商业变现可能性，但是如果不能确定技术最为合适的应用场景以及最需要这些技术的用户市场，这就很难找到市场的切入点以及寻找到初始的用户群体。这也是人们经常提到的“信息不对称”问题——一方面有技术的一方不知道技术的需求在哪里，另一方面需要这些技术的人不知道这些技术在哪里可以获得。

（二）第二道坎：技术成熟度的相对不足

实验室技术在研究过程中，研发人员关注的重点是在技术可行性上，也就是从科学原理上证实技术的可行性。而站在用户视角，仅仅是在技术上可行是远远不够的。这是因为用户在决定采纳并使用这项新的技术之前，对于这个技术在技术性能和技术的稳定性（或者可靠性）是存在着一定的需求门槛的。在达到这个门槛之前，新技术的采纳会被用户认为存在着较大的应用风险。而这个可接受性的门槛，往往是由已有的竞争性技术或替代性技术来定义的。即使这些技术在性能上展现出了较好的潜力，许多实验室技术在技术程度上仍然可能会有所不足，导致这些技术在商业化和产业化应用上可靠性不足，无法稳定高效地产生应用结果。

（三）第三道坎：缺乏成本竞争力

即使实验室技术寻找到了匹配的市场应用，它们在进行商业化或产业化的过程中，往往会面临着过高的成本（价格）所带来的问题。当一项实验室技术在解决了技术可行性之后，它要被用户所采纳，是面对着成本的制约的，因为用户所会考虑的不仅仅是技术本身的可行性，成本是他们也非常关注的因素。这有两种典型情境。如果这项实验室技术是对用户已经在使用的技术进行改进或替代的，那么对于用户而言，他们会把新的技术与他们已经在使用的技术进行成本与收益的比较；如果这项实验室技术是全新的应用，用户即使不进行与现有技术的比较，他们依然需要从投入产出角度来评估新技术采用所带来的净收益。不论是这两种情境的哪一种，过高的成本会在很大程度上削弱用户的采纳倾向和行为。尤其是，新技术在引入的最初阶段，它们本身的成本可能会比较高，需要随着技术在应用过程中的不断成熟和不断增加的应用来降低成本，而且由于市场缺少关于这项技术的成本和收益估计所需要的基础性信息，用户对于成本和收益的估计会倾向于保守，更加剧了这一问题。

（四）第四道坎：互补产品或互补技术供给上的不足

很多技术都是嵌入在一个大的技术系统或生态当中，它们的商业价值要得到充分的发挥，非常依赖于那些互补技术或互补产品的支持。甚至在一些情形下，互补技术或互补产品的成熟度和成本竞争力，会帮助一些暂时技术成熟度不足的新技术，在市场竞争中会获得更多的关注和更多的采纳机会。反之，即使这项新技术已经达到了相当的技术成熟度，但如果它所需要的互补技术或互补产品还没有足够的成熟度和供给上的丰富性，这些新技术的出现仍然可能会在商业化过程中面临失败的结果。例如Apple公司曾经在1993年8月2日推出了掌上电脑Apple Newton PDA，从技术意义上而言这是一款具有划时代意义的产品，甚至可以说是大大超前了，但是由于手写识别、电池续航、无线连接这些互补技术上无法支撑当时这样一个具有超前性的产品，导致这个产品在商业意义上是一个“惨败”。

（五）第五道坎：产业化情境差异性所带来的问题

我们知道，新技术在产业化时面对的情境与实验室研究时所面对的情境通常存在着一些明显的差异，这种差异性将会导致实验室技术在真正产业化应用的时候会面临这些情境差异所引发的问题。这当中有两个典型的情境差异非常值得我们思考。第一个典型的情境差异是与新技术的可制造性问题有关。在实验室证实了技术意义上的可行性和潜力之后，在产业化当中就需要实现大规模、高可靠、高效率地将这些技术应用在生产环节或者是直接将这些技术变成产品化的结果，这就对生产过程产生了支撑性的要求。结果就可能会导致一些在技术上很有潜力的实验室研究结果在产品化、产业化与商业化过程中有一些在短期难以克服的问题（而这些问题往往不是与这些技术本身直接相关，而是与如何在质量、成本、效率的约束条件下大规模地使用这些技术有关）。第二个典型的情境差异是研发人员在实验室中对于技术使用情境的思考和关注点与真实情境下用户对于这些技术和产品的具体使用与关注点之间存在着差别。正如一些产品研发人员在观察和反思用户是如何使用他们开发的产品时所发出的感慨：“你永远不知道用户是如何在使用你的产品的”。用户可能会在超出研发人员预计的情形去使用产品，从而导致产品在使用过程中会产生出一些问题。

（六）第六道坎：对技术初始性劣势的必要补偿

新技术在最初非常需要寻找到初始的用户群体（trial users），这就需要克服新技术存在的初始性劣势（liability of newness），提供一些有吸引力的价值。这些价值甚至要超过一项新技术在正常应用上所需要的价值门槛。这些初始性劣势通常与如下三个方面有关。首先，新技术之所以被称之为“新”技术，那是因为包括用户在内的市场参与者缺乏足够的信息来评估这些技术的价值，因而新技术的应用对于那些初始用户而言具有较高的不确定性甚至是风险性。其次，市场上的那些潜在用户在这些实验室技术出现之前，很可能已经使用了一些已有的技术，并且在这些技术上形成了一些沉没成本——这些沉没成本可以包括用户在以往技术上曾经发生过的财务投入、在理解这些技术上所消耗的时间和精力以及在使用这些技术的过程中所积累起来的应用能力和经验。这导致用户从现有技术切换到新技术，会发生不可忽视的转换成本。这些成本往往是非常隐性的，常常被人们所忽视。再者，很多在未来技术成熟时拥有很大优势的新技术，在初始阶段却不一定能够充分展现这种优势，并且由于存在着一些已有竞争性或替代性技术，这些竞争性技术与新技术的比较性评估并不仅仅是在单个维度上，而是在多个维度（包括多个技术维度以及包含技术、经济、需求等多个维度）上进行竞争。这导致在用户角度来看他们所关注的并不仅仅是新技术所具有优势的那些技术维度，还会关注这些新技术在初始阶段所存在的比较劣势。因此，如果新技术的产品化过程不对这些初始性劣势给予用户一些必要的价值补偿，将导致这些新技术的商业化和产业化过程大大受阻。