关键核心技术研究综述：概念、结构、突破路径与机制

2018年4月美国政府正式拉开了封锁科技的铁幕，严格限制中国企业与研究机构获得尖端产品、前沿技术及知识，给中国的经济及国家安全带来了前所未有的挑战。同年7月13日，习近平总书记在中央财经委员会第二次会议上再次强调关键核心技术的重要性，并提出要切实提高我国关键核心技术的创新能力。自此，突破关键核心技术“卡脖子”束缚成为我国理论和实践亟待解决的战略问题。

实践需要理论指导，突破关键核心技术的战略攻关实践更需要。然而主流技术创新理论与技术追赶理论均未对关键核心技术进行专门的研究，少数涉及核心技术的文献也仅仅将其视为自明性概念从而“黑箱”化处理，没有把核心技术从产业的一般或整体性技术中剥离出来再加以系统研究。有关“后发企业完成追赶迈向创新前沿的文献”理当对关键核心技术突破有指导，但此类文献没有触及关键核心技术及其机制。

基于上述背景，自2019年起我国创新领域“关键核心技术研究”文献迅猛增长，主要回答两个问题：“为什么被卡脖子”及“如何突破关键核心技术”。但总体上文献还不多，截止2023年2月28日基于研究主题的CSSCI论文164篇，其中关于关键核心技术概念和突破机制的多，探讨突破路径的少。当前学术界对关键核心技术的概念未曾形成统一的界定，技术的分类角度也各有不同；研究处于起步阶段，理论探究仍十分匮乏。

因此，有必要对关键核心技术研究现状进行总结与梳理，发现问题与研究缺口，并指明未来研究方向和重点，为推进建立基于中国情境下关键核心技术突破理论，指导我国企业尽快突破关键核心技术桎梏与瓶颈，这正是本文的宗旨。由于概念是理论建构的首要任务和前提，加之既有文献中关键核心技术相关概念混乱，因此本文从关键核心技术基本概念研究现状开始，再依次对关键核心技术内在结构、突破路径与突破机制展开综述，最后根据结论提出未来研究建议。

“关键核心技术”2006年首次出现在我国学术期刊，但仅一带而过。2018年美国科技封锁后，我国政府向各界提出要加强关键核心技术攻关，此概念使用频率迅速提高。但目前学术界对这一概念未曾形成统一的界定，技术的分类角度也呈现多元化。现有文献已出现多个与关键核心技术的相关概念：关键技术、核心技术、杀手锏技术、卡脖子技术等。尽管学者们对这些概念从不同视角进行了界定，但有些值得商榷。例如，陈劲等将卡脖子技术定义为涉及国家战略安全的关键核心技术。但宋立丰等认为“卡脖子技术”是一类对科技创新难题的生动描述，并不是严格的学术构念，具有非常强的情境性，不具有学术意义。因此，“卡脖子”技术就是中国没有突破并被美国封锁的关键核心技术，学术研究无须特地定义它，“杀手锏技术”亦如此。至此，现在的问题就归结为如何理解关键技术、核心技术和关键核心技术。

“关键技术”这一概念，西方国家在工业技术实践领域早已应用。我国1977年该领域期刊文章使用了“关键技术”，国内技术创新文献早在1980年开始使用，但都未专门界定，均指在技术系统中起关键作用的技术。这一含义与国内外企业实践和工程技术研究领域理解一致，没有争议。但争议的地方主要在关键技术与核心技术的关系上，即两者是什么集合关系？对这个问题的回答直接决定对关键核心技术的理解与定义。目前学术界认识差别很大，可以概括为以下三类观点。“交叉论”：认为关键技术和核心技术是两个有交集但又不同的技术集合，因此关键核心技术是关键技术与核心技术的交叉融合与革新。“非交论”：认为关键核心技术是核心技术的下一层级技术体系，是核心技术的充分不必要条件；此类观点不考虑关键技术，直接把核心技术分为关键和非关键两个部分，实质认为核心技术与关键技术是不同的范畴，没有交集。“包含论”：是比较流行的观点，认为核心技术隶属关键技术的一种，例如“核心技术是由关键制造技术、核心元件技术以及产品架构技术组成，是支撑产品开发活动的关键技术”，参见图1。

图1 关键技术与核心技术关系及对关键核心技术观点

关键核心技术含义：关于“关键核心技术”定义，目前学术界对其定义主要有三类观点：一是“决定论”，即关键核心技术在技术系统与产业中具有决定性的作用。关键核心技术是指在产业体系中处于核心地位并发挥着关键作用的技术；是决定产品性能的关键，是制约创新生态系统其他组件和整体效用发挥、决定整个系统绩效的技术。二是知识论，关键核心技术一般反映在知识产权、专利和技术创新上；其本质是一种高度默会性知识，是一个整合所有研发过程中“试错”数据的经验性的技术体系。关键核心技术“卡脖子”也并非仅限于指单个技术的“卡”，实际上是某领域产业链中“一揽子”技术所构成的知识集群的非自主可控问题。三是安全论，关键核心技术是决定国家及产业的安全的技术。

关键核心技术特征：关键核心技术难以学习模仿，需要较长时间的高强度投入才能突破；可靠性要求极高、高度复杂性和相互依赖性，其突破需要创新生态系统成员共同努力，并且还受到严格技术封锁，被极少数领先企业垄断掌控且难以被模仿替代，成为“卡人家脖子”的技术。余江等将关键核心技术归结为四个特征：高投入、长周期性；知识的复杂性、嵌入性；国际核心系统与部件市场的寡头垄断性；核心技术突破的商用生态依赖性。关键核心技术的突破过程具有高度复杂性，所涉及的组织和资源广泛。

关键核心技术类型：葛爽和柳卸林认为，现有研究缺少了针对不同类型关键核心技术的系统性分类体系，提出应该从关键核心技术自身的规律特征、我国在该项技术的发展水平两个维度将关键核心技术分为四类：集成型、攻关型、开放型以及探索型。谭劲松等将从构成与演化两个视角将关键核心技术分为四类：集成技术和子技术、落后追赶技术和创新引领技术。此外，从技术周期视角可以将关键核心技术分为“已知”和“未知”两类或“成熟-追赶”型和“创新前沿”型或成熟和新兴两类。

学术界对关键核心技术的内涵与外延进行了初步探讨（见表1），但定义尚未统一，概念混乱，对本源问题研究十分不足。特别是关键核心技术的本质鲜有文献系统准确阐述，而主流的“默会或隐性知识说”与技术本质不尽一致。技术的本质是指导工程化及制造产品的系统规则，是一种指令性知识。关键核心技术的来源也鲜有文献关注，被视为“自明性”知识，但这个问题仍然是关键核心技术突破研究的最基本问题之一。关键核心技术来源不清，导致一些学者和国资委要求企业开展基础研究强化关键核心技术攻关的观点是值得商榷的，Aghion等认为大学等研究机构更适合基础研究。

对关键核心技术内在结构的认知是打开其黑箱的前提，但目前涉及关键核心技术内在结构的文献十分稀少，仅有三篇，且都是基于孟东晖和李显君等“核心技术三单元范式”（功能性、性能性与可靠性核心技术）的拓展。汪贤文将关键核心技术分为理论性、功能性、性能性和可靠性四个关键核心技术单元；张羽飞和原长弘将关键核心技术分为功能性、性能性、可靠性和前沿性四个单元；郑刚等将关键核心技术突破分为了功能性、可靠性、性能性和兼容性这四个单元。

上述“四单元”分法存在两个问题：一是还无法打开关键核心技术黑箱，因为关键核心技术不同于核心技术，具有更高的隐性知识和“黑箱度”及更复杂的开发过程和生态。二是所拓展的第四个单元都值得商榷，例如，“理论性关键核心技术的提法”不符合科学与技术区别的基本逻辑。理论属于科学范畴，尽管科学可以指导技术，但两者有本质的差别。“前沿性”和“兼容性”单元与其他三个单元不属于同一层面属性。

表1 相关文献对关键核心技术及相关概念的研究

相较于一般产业技术而言，关键核心技术具有自己独特的创新规律和突破路径。目前深入系统研究“企业关键核心技术突破路径”的文献还不多，部分文献只是宏观描述，没有从逻辑机理视角系统研究。已有研究可以分为如下两类。结构逻辑：基于关键核心技术内部结构的突破，即上述三种关键核心技术四单元的依次突破路径。例如，张羽飞和原长弘发现民营制造业领军企业产学研深度融合突破关键核心技术，遵循了“功能性突破→性能性突破→可靠性突破→前沿性突破”的路径；郑刚等则将芯片关键核心技术突破分为了功能性、可靠性、性能性和兼容性技术突破的四个阶段。技术逻辑：基于不同技术的突破路径，呈现多样化特点。谭劲松等依据新旧技术范式和企业技术能力差异把装配型企业关键核心技术突破总体分为“落后-追赶”与“创新-引领”两个阶段，具体突破依次经历四个环节：集成技术突破、子技术分支突破、子技术分支之间耦合适配和通过规模商用提高可靠性。胡登峰等指出我国新兴企业实现关键核心技术国产替代路径中，遵循“技术链垂直化—产业链平台化—创新链生态化”的创新过程，其中基础科学知识创新和基础技术知识创新构成了两个关键创新要素。宋立丰等研究了北斗一号系统整体技术、星载原子钟和GNSS卫星导航芯片这三种关键核心技术的突破路径，发现重大科技工程作为一种新型举国体制的组织实施方式，依次经历技术识别、创新战略选择、研发投入、技术赶超及技术产业化等过程。

已有文献对关键核心技术内在结构和突破路径进行了初步探讨，参见表2，存在三个主要问题：一是关键核心技术底层逻辑研究十分匮乏；二是缺乏对企业关键核心技术开发体系及微观路径研究；三是关于企业“应用研究”路径的文献还十分罕见，应用研究是外部基础研究转化为关键核心技术的纽带，也是企业进行前期关键核心技术开发的必要过程。

表2 关键核心技术内在结构与突破路径研究主要内容及代表文献

既有文献对企业关键核心技术突破机制进行了丰富探讨，可以形象地概括为四大类：“权变主义”机制、“能力主义”机制、“英雄主义”机制、“集体主义”机制。

“权变主义”机制是指关键核心技术突破机制因不同技术和企业型态而变化，主要有三种。

基于关键核心技术不同类型的突破机制：葛爽和柳卸林认为集成型技术适用于政府强力干预类的新型举国体制模式，攻关型技术适用于研究院所可以拥有更多自主权的放权型产学研合作模式，而开放型技术适用于企业家精神推动的核心企业领导模式，最后探索型技术适用灵活开放的非营利机构主导模式。王敏和银路根据“问题是否明确”和“方法是否明确”，提出四种关键技术情景与机制，并对如何突破传统技术“卡脖子”和新兴技术“卡脖子”陷阱进行了阐述。

基于关键核心技术不同周期的突破机制：核心企业与上下游企业在“落后-追赶”与“创新引领”阶段关键核心技术突破所依赖的有效耦合模式不同，具体表现在耦合网络结构和演进特征方面；不同的关键核心技术突破阶段其突破机制也不同，需要不同的产学研策略。

基于不同所有制企业的突破机制：比如陈劲等指出突破“卡脖子”技术要建设“央企+民企”分类主导的创新共同体，但这方面的系统实证文献还十分稀少。

“能力主义”机制主要包括基础研究、战略能力、创新能力、并购与融资。而实现关键核心技术创新和突破的源头和基础就是知识创新，基础研究成为关键核心技术突破的重要机制，得到了众多学者一致性认可。战略方向及能力对关键核心技术突破十分重要，柳卸林等指出我国要尽快实现技术追赶向技术引领战略转型，因为技术追赶的思维不是真正的创新思维。中国新兴企业突破关键核心技术必须对技术范式预判和技术及时识别。我国企业能够实现从跟跑到并跑再到全球领跑，都始终坚持着基础研究—应用研究—产业技术的研发道路，坚持基于科学的创新和基于技术创新的整合创新能力；企业关键核心技术突破的技术创新能力由资金与技术、关键人力、研发与产业布局能力构成。跨国并购是获取关键核心技术的突破的一个途径；但在今天美国联合盟友围堵中国的环境下，这条途径越来越不适合我国企业。美国企业引领型创新离不开其金融体系和活跃的风险投资，但已有文献对建立有效率的融资机制研究不够。

“英雄主义”机制主要包括核心企业、领军企业、领军人才、领先客户和链长制。中心企业是整个创新生态系统的“源动力（prime mover）”，为所有创新发展提供基础和土壤。核心企业成为产业创新生态系统架构者，带动产业上下游企业突破关键核心技术。领军企业是突破关键核心技术的重要因素，但目前关注领军企业的较少。关键核心技术的研发必须要有精准的用户需求指导；Von Hippel率先提出领先用户的重要性体现在创新早期过程，并且通过系统化的领先用户研究方法，企业能够快速完成创新产品和服务的商品化过程；国际领先用户对后发企业尤为重要。

链长制是我国突破美国“卡脖子”技术封锁、实现市场产业链安全及企业突破关键核心技术的新机制。链长是领飞的“头雁”，在链长的主导下开展关键核心技术攻关，打通科学研究向工程实践转化的链路，促进资源优化配置，通过“产学研用协同”合作网络利用资源，推进关键核心技术攻关和自主创新。通过破解“卡脖子”技术瓶颈、实现基础软硬件突破、协同供应链稳产稳供等途径，链长企业为产业链上下游企业提供市场激励或金融激励，从而保障产业链在“卡脖子”技术和基础软硬件等方面的安全水平。国有企业是承担现代产业链链长重要力量，中央企业都能够成为突破“卡脖子”技术瓶颈、发展“杀手锏”技术、保障产业链安全的中坚力量。

“集体主义”机制主要包括创新系统、创新生态系统、产学研合作、举国体制和产业联盟。关键核心技术突破是系统工程，单一主体无法完成。国家创新系统作为关键核心技术突破机制得到了学术界广泛认同。Lundvall和Rikap认为，中国人工智能成为世界前列是由于公司与国家创新系统的共演的结果。创新生态系统是突破关键核心技术的重要途径，但需要核心企业与创新生态系统上下游成员构建适配的耦合网络，才能成功突破关键核心技术被“卡脖子”。关键核心技术突破离不开产学研合作，对于芯片等难度大复杂程度高的卡脖子技术攻关，尤其需要不同学科背景的技术单元力量的深度协同。举国体制及新型举国体制在突破关键核心技术方面得到了大量关注，认为通过建立健全新型举国体制，可以打破束缚关键核心技术突破的体制障碍，从而推动关键核心技术的突破。

科技组织及管理体制对突破关键核心技术具有重要影响。关键核心技术的创新生态系统组织方式和研发模式影响其突破路径和机制。北斗导航等的成功实践表明，重大科技工程是突破“卡脖子”技术的重要组织体制保障和实施机制，可以高效组织配置技术创新资源，并成为高效的创新管理体系。因此，面对各类产业的“卡脖子”技术联合攻关的国家创新中心、科学中心、国家重点实验室以及国家新型研发机构共同为产业共性知识供给主体，建立了突破“卡脖子”技术的基础研究与共性应用技术的供给体系；建立支撑重大技术突破的研究与开发组织模式，改革现行的科技评价体制、人才培养机制以及激励机制。

事实上，企业突破关键核心技术并非采用上述一种单独机制，而是混合机制。例如，中国高铁、盾构机等关键核心技术突破采取了上述多种型态的混合机制。

相对于关键核心技术的微观结构及突破路径，突破机制文献多且面广，参见表3；但主要关注基础研究、创新系统、创新生态系统、举国体制、产业链等宏观突破机制，对微观机制关注较少，即“重宏观轻微观”，具体表现为三个方面不足或可能的研究缺口：一是对企业关键核心技术微观机制的研究文献较为稀少，而涉及关键核心技术开发的组织机制文献更为罕见。二是关键核心技术宏观机制文献十分丰富，但还缺乏复杂环境下整合视角的高质量文献。三是已有关于关键核心技术文献没有脱离主流创新理论范式，尤其是没有提出新的概念，这与中国作为世界最大的发展中国家和第二大经济体地位十分不相称。

表3 关键核心技术突破机制研究主要内容及代表文献

通过对关键核心技术及其突破的相关文献系统梳理，本文发现主流创新理论与技术追赶理论均未对关键核心技术进行专门研究，国内创新领域对此研究尚处于起步阶段，还存在如下五个研究缺口。

第一，关键核心技术及相关概念混乱，对本源问题研究十分不足。鲜有文献系统准确阐述关键核心技术的本质。同时，关键核心技术的来源亦鲜有文献关注，被视为“自明性”知识，但这一问题仍然是关键核心技术突破研究的最基本问题之一。关键核心技术来源不清，导致一些学者和国资委要求企业开展基础研究的观点是值得商榷的，Aghion等认为大学等研究机构更适合基础研究。概念混乱、抓不住本质难以系统认知关键核心技术，必然导致难以寻求有效解决方案。

第二，底层逻辑研究十分匮乏，尤其对关键核心技术微观结构及演化机理的研究更为匮乏，没能打开关键核心技术黑箱。解析核心技术内在微观结构及演化规律是寻求突破路径与机制的前提，突破关键核心技术需要从规律探索与体系构建两个维度来进行，但现有绝大多数文献把关键核心技术视为黑箱。目前对关键核心技术演化规律研究主要聚焦在宏观层面，对其微观演化规律研究十分匮乏。而宏观研究主要聚焦在创新系统、创新生态系统和举国体制等层面，对关键核心技术的宏观机理尚未探讨。关键核心技术微观与宏观结构及演化机理是认知和探索其突破路径与机制的底层逻辑，而目前相关文献还很稀少。

第三，缺乏对企业关键核心技术研发微观路径及机制研究。所有针对关键核心技术的内外部资源和机制最终要通过企业内部的开发活动来实现转化及突破，但现有关于企业关键核心技术研发路径的研究文献还十分罕见。尽管理论和实践中新产品开发流程已十分成熟，但关键核心技术与一般技术有本质的区别，必须有自己的研发流程。特别是，主流新产品开发理论没有系统区分产品开发和技术开发，亦鲜有针对应用研究路径或流程的文献。企业是关键核心技术突破的主体，但现有文献主要探讨关键核心技术突破的宏观机制，而关于企业关键核心技术研发的微观机制文献十分不足，进而导致对其微观突破机制研究不足，更多基于创新生态系统（innovation ecosystem），忽视了公司创新系统（Corporate Innovation System，CIS）。创新生态系统被视为由互动组织构成，是一种联合经济体，但不是科层制管理组织。

第四，关键核心技术宏观突破路径及机制研究有待丰富和深化。现有研究尚未从微观和宏观两个视角分析关键核心技术的突破路径。尽管企业是关键核心技术突破的中心，但靠单一企业无法突破，必须依靠上下游企业群及政府和科研等机构共同完成。因此，关键核心技术突破包括企业内部微观路径和外部系统形成的宏观路径，但对两者的研究都很少。已有宏观突破路径文献忽略了两个非常重要环节或节点：融资和用户购买及使用；它们既是技术创新所需，更是关键核心技术突破所需。关键核心技术宏观机制文献十分丰富，但还缺乏复杂环境下整合视角的高质量文献，主要体现在多情境下关键核心技术突破机制研究、美国“脱钩断链”下中国企业获取国际科技资源的机制研究以及如何解决关键核心技术突破瓶颈的深化研究。

第五，现有关键核心技术研究文献没有脱离主流创新理论范式。除了“链长制”外都是用主流理论框架和语境解释中国的技术创新实践，尤其是没有提出新的概念。这与中国作为世界最大的发展中国家和第二大经济体地位十分不相称。需要指出的是，“链长制”也不是管理学界首先提出的概念。

根据当前关键核心技术研究缺口，除了要丰富和深化宏观路径及机制研究、努力突破主流创新理论范式外，未来研究需要强化以下四方面。

建立中国情景下的关键核心技术突破理论。当今世界风云变幻莫测，美国联合盟友疯狂围堵中国，“技术卡脖子”、“知识脱钩”及“产品断供”等一环紧扣一环。中国企业外部创新环境正在发生根本性变化，国际分工及开放式创新等主流理论已不完全适用，必须尽快建立基于中国情境的关键核心技术突破理论，为我国突破美国科技封锁提供新思想及新方法，推进中国企业从“模仿追赶”走向“创新引领”，促进中国原创理论成为后发国家技术赶超主流理论。

界定关键核心技术，并探索其本源与底层逻辑。界定好关键核心技术才能厘清相关概念关系，走出当前相关概念混乱局面。我们认为，关键核心技术是企业或技术组织在终端产品系统的关键模块研发过程中所形成、积累的技术体和技术知识，是技术演化及创新的关键因素，决定了产品、企业和产业的竞争力。这一界定不但将现有文献中“决定论”和“知识论”两类观点整合进来，而且指出了关键核心技术的形成过程及凝结物。以燃油汽车和电动车为例，进一步理解关键核心技术及相关概念的含义。对于前者，汽车内饰和轮胎技术属于一般技术，底盘和变速器技术属于核心技术，发动机属于关键核心技术；对于后者，车用铝合金技术属于一般技术，电机技术属于核心技术，动力电池属于关键核心技术。

在界定关键核心技术后，还要揭示其本质及来源，为理论建构及创新奠定前提基础。在此基础上，解析关键核心技术内在微观结构，打开其黑箱，揭示其微观与宏观结构及演化机理，为探索关键核心技术突破路径与机制奠定理性基础。

增强对企业关键核心技术研发微观路径及机制研究。所有针对关键核心技术的内外部资源和机制最终要通过企业内部的研发活动实现转化及突破。现有技术研发理论没有将关键核心技术从一般技术剥离出来，因此必须对企业关键核心技术研发路径及机制进行专门研究。尤其要把应用研究和开发的路径与机制分离加以研究，因为两者属于不同的创新活动。

建立多情境下的关键核心技术突破路径与机制模型。中国企业突破关键核心技术十分复杂：从技术角度看，涉及成熟技术追赶、新兴技术超越和前沿技术探索；从企业角度看，涉及民营和国企、垄断性企业和竞争性企业，既涉及内部微观突破也涉及外部宏观突破；从地缘政治角度，美国“脱钩断链”及围堵中国崛起的环境下我国企业获得先进及前沿技术更加艰难。因此，对关键核心技术的研究要以复杂系统及多情境分析为前提，严格遵循理论的完整结构范式和理论建构的逻辑及方法研究关键核心技术本源、结构及演化机理、突破路径与机制。