
一年前,科研界出了一件大事,國務院印發(fā)了《實施〈中華人民共和國促進科技成果轉化法〉若干規(guī)定》,其中就提到要促進研究開發(fā)機構、高等院校技術轉移,要激勵科技人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。這對于材料領域的研究者來說,不甘于止步于文獻、專利,想試一試研究成果成功實現(xiàn)產業(yè)化的話,是一個大好時機。
但是,每年光見諸報道的新材料就有千千萬,但真正產業(yè)化的卻寥寥無幾。是消費者不喜歡用新材料?還是企業(yè)固步自封不圖進?。窟@樣的指責自然是安全的,但于事無補。但我們更應該了解科研成果轉化到底難度幾何。要想了解科研成果轉化難度,技術成熟度等級,和“死亡之谷”,此文或許值得一看。
何為技術成熟度等級(Technology?Readiness?Levels,TRLs)?
通常來講,科研成果的轉化需要經歷四個階段:概念研究階段、技術開發(fā)階段、工程研制階段、生產部署階段??蒲许椖浚绕涫蔷哂袘?zhàn)略性和前瞻性的國防項目,如果罔顧技術發(fā)展現(xiàn)狀,跨越式發(fā)展,不但會造成項目失敗、經濟損失,也可能最終延誤技術成熟。為此,美國航空航天局(?NASA)?在1989年首次提出TRLs的概念,以此評估判斷產品技術現(xiàn)階段所處等級,?簡要、清晰地表達開發(fā)狀態(tài)和技術風險。當一項技術經評估達不到要求的技術成熟度等級時,就不能轉入下一階段的研究,否則勞民傷財,最重要的是項目難產,影響后續(xù)進展。
最開始只有7?個等級,后經修改,在1995?年的NASA?白皮書中增加至9個等級。從技術起點萌芽期--發(fā)現(xiàn)基本原理的第1級到技術成熟期--市場上出現(xiàn)成品的第9級。不同領域的技術都可用TRLs來評估其成熟度,只是定義有所不同。
其中,美國國防部(DOD)對于TRLs的定義如表1所示。表1中的定義可用于計算機領域、生物醫(yī)學領域以及制造業(yè)領域。
表1??DOD對TRLs的定義

何為死亡之谷(?Valley?of?Death)?
乍一看,科研成果只要努力,順順當當走過四個階段不就可以修成正果了?事實并非如此。就像公務員,從科級到處級、部級再到國級,等級階段都劃好了,但是大家都能爬的上去嗎?要理解科研成果轉化的難度,還得了解所謂“死亡之谷”。

如圖1所示,橫坐標是科研成果轉化的各個階段。按照TRLS分級,1-3級屬于基礎研究,3-5級發(fā)展到應用研究,5-7級是技術發(fā)展階段,7-9級是成品原型和系統(tǒng)測試階段。
從圖中可以看出,在科研成果轉化過程中,研究者作用由強到弱,企業(yè)作用由弱到強。而中間有一個薄弱地帶,就是所謂的“死亡之谷”。
為什么會出現(xiàn)”死亡之谷“呢?科技人員作出成果,企業(yè)拿著推動市場化,不是皆大歡喜嗎?高??萍既藛T擅長成果產業(yè)化過程的前端工作,但而產品開發(fā)和產業(yè)化生產后續(xù)工作也很繁重,不適合進一步介入TRLs3-5級之后。而企業(yè)有追求利潤最大化的本能,不愿承擔科技成果應用的諸多風險,他們不會輕易觸碰TRLs中低于7級的技術。因此,TRLs4-7級之間的地帶,就成了科研成果的”死亡谷“。
前面提到的科研成果是泛指,難以有一個具體概念。我們用航空發(fā)動機用材料來舉例,看看材料發(fā)展到哪一步,對應的技術成熟度如何。(數據來源于文獻:陳亞莉.?技術成熟度評估在航空材料開發(fā)中的應用[J].?航空制造技術,?2010(14):62-65.)
同樣,先進材料的技術成熟度劃分為9?級。一般先進材料完成預研后,?技術成熟度大約達到3?-4?級的水平,?達到6?級成熟度以上的新材料才可供型號選擇。
表2 ?材料技術成熟度定義

從這里能看到,材料的技術成熟度已經用具體的指標所劃分出來。而從材料的應用領域來看,如果要降低研制風險、減少研制成本,盡量要選用成熟的材料應用技術,也就是技術成熟路線8-9級左右。表3中關于材料與發(fā)動機技術成熟度之間的關系也是來自于《技術成熟度評估在航空材料開發(fā)中的應用》一文。
表3 ?材料與發(fā)動機技術成熟度之間的關系

結語:從上面的內容可以看到,?剛剛從實驗室研制出來的新材料要想實現(xiàn)應用,還有較長的一段路要走。不過,相信這一系列關于促進科研成果轉化的文件,應該可以鼓舞材料科技人才吧。
文|劉沐
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一個離科研路越來越遠的研究生
But,我還是要科普一下在生活當中與材料相關的小知識啦