改革开放以来,中国制造业实现了跨越式成长,建成了门类齐全、独立完整的产业体系,奠定了中国制造业大国的地位。但同世界先进水平相比,我国制造业仍存在大而不强的问题,实现转型升级与跨越发展的任务仍紧迫而艰巨。当前我国制造业面临着国内与国际双重压力与挑战,必须加快制造业新旧动能的转换,实现制造业技术升级,才能巩固并提升我国制造业的国际地位,重塑制造业竞争优势。自主研发、合作研发作为技术创新的两种重要模式,对制造业技术升级的影响效果存在差异。在制造业由大变强的关键时期,如何选择适宜的技术创新模式,对提升我国在全球价值链中的地位具有重要意义。基于该问题,本文进行了相关研究并提出了促进制造业技术升级的对策建议。首先,本文在梳理相关文献的基础上对中国自主研发、合作研发与制造业发展现状进行了考察。第一,从总体上将中国制造业发展态势与英、美、日、德四国进行比较,并用DEA-Malmquist指数法测度了各省份及各行业的全要素生产率,用来表征制造业技术升级状况。第二,参考相关文献将合作研发细分为产学研合作研发与企业间合作研发,从研发投入角度列示了2001-2019年来自主研发、产学研合作研发及企业间合作研发的情况,以分析区域特征、行业特征及变化趋势。第三,对中国制造业技术升级过程中技术创新模式存在的问题做了进一步说明。其次,本文从理论机制层面阐述了自主研发、合作研发对制造业技术升级的影响机制。自主研发有助于企业获得关键核心技术,形成自主品牌产品,易促使规模经济形成并增强企业的吸收能力,在研发过程中会形成溢出效应与扩散效应,这都有助于实现制造业技术升级。通过与其他企业、科研机构、高校等的合作研发能够使企业获取外部资源,克服自身研发经费短缺和技术不足的困境,降低研发中的巨额成本和创新风险,同时能实现资源的有效整合以及技术、知识和管理等多方面的优势互补,从而对制造业技术升级具有促进作用,但在合作研发过程中存在着合作伙伴信任问题、创新成果共享及利益分配问题以及战略目标冲突等问题可能会制约制造业技术升级。基于理论机制分析,本章对应提出了研究假说。再次,本文从地域及行业两个层面实证分析了自主研发、合作研发对制造业技术升级的影响,得出以下结论:（1）就制造业基于地域及行业总体的样本而言,自主研发对制造业技术升级呈显著促进作用,而不论是产学研合作研发还是企业间合作研发均暂未起到推动作用。（2）就制造业按区域分组而言,四大板块的回归结果具有地域的差异性。自主研发对各区域制造业技术升级均有显著的正向作用,现阶段企业间合作研发更适合东部地区,产学研合作研发更适合东北地区。（3）就制造业按行业分组而言,不论是自主研发还是合作研发,中低技术制造业行业技术升级的效果均差于高技术制造业行业,对于不同行业而言,应采取差异化路径。最后,本文从加大研发投入、完善配套制度和市场环境以及因地、因行业制宜三个方面提出相应对策建议,以期实现我国由“制造业大国”向“制造业强国”的转变。