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【摘要】中国从上世纪90年代下半期开始自主研发以中华之星为代表的高速列车，并在短短的12年里走过从吸收消化再创新，系统集成创新到原始创新的道路。改革开放以来中国有很多产业实施市场换技术的战略，为什么只有高铁取得了突出的成绩？这不仅是技术攻关，更是一次资源分配和制度创新，特别是以项目为契机，充分发挥政策的导向和指引作用，大力促进产学研深度融合，注重科研院校在重大项目立项、论证、攻关等核心环节的作用，这些经验都对其它重大项目攻关有着重大的借鉴作用。
【关键词】中国高铁创新体系 产业政策 寡占竞争 耦合与系统集成能力 产学研深度合作
【中图分类号】 F282 【文献标识码】 A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2016.10.0010
2004年初，国务院审议通过《中长期铁路网规划》（以下简称《规划》），《规划》确定到2020年我国铁路运营里程要达到10万公里，要建设客运专线（即高铁）1.2万公里以上。2008年，国务院又发布了《中长期铁路网规划（2008年调整）》，将2020年全国铁路运营里程规划目标由10万公里调整到12万公里，将客运专线建设从1.2万公里调整到1.6万公里以上，确定中国高铁将发展以“四纵四横”为特征的快速客运网络。至2015年底，中国高铁的运营里程已经超过1.9万公里，达世界高铁运营里程总数的60%以上。
高铁作为中国的名片，得到中央领导在各种国际场合的大力推销，成为走向国际市场，支撑一带一路大战略的重要交通基础设施项目，而且也深刻地改变了国人的生活方式，在推动城镇化发展，加速产业升级换代，促进地区经济发展，加强边疆地区与内地的联系，以及巩固国家安全等各个方面都发挥着十分重要的作用。①
中国高铁的迅速发展伴随着一个在中国经济史上很少有的创新过程。中国政府在2004年明确地提出，中国高铁的发展要采取“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的战略方针，依靠引进少量原装、国内散件组装进而国内规模生产的项目运作模式，在引进外来技术的过程中坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术标准，由铁道部统一招标，确保国内企业的主体地位，对引进的核心技术进行消化、吸收和再创新。2004～2005年，在铁道部的组织下，中国南车集团旗下的青岛四方、中国北车集团旗下的长春客车厂和唐山机车厂先后从加拿大的庞巴迪、日本的川崎、法国的阿尔斯通和德国的西门子引进高铁技术，开始联合设计、生产高速动车组。
从引进外国技术开始，10年后，具有百分之百自主知识产权的中国标准动车组于2015年6月30日正式下线，并于2015年11月18日在大西客运专线试验时跑出385公里的时速，各项技术性能表现优异。此前的中国高铁只是消化和吸收引进的外国技术并对它们进行系统集成创新，而中国標准动车组则是完全的正向设计，它是原始创新的成果。中国标准动车组采用的标准包括各种中国国家标准、行业标准以及专门为中国标准动车组制定的一批技术标准，这些标准涵盖了动车组基础通用、车体、牵引电气、制动及供风、列车网络标准和运用维修等13个重要方面。为了促进中国装备走出去，中国标准动车组采用的标准也吸收了一些国际标准及国外先进标准。中国标准动车组的下线和试验表明中国高铁消化和吸收2004年以来引进的技术并对它们进行再创新，不仅已经掌握了设计和制造适应各种运行需求的不同速度等级的高速列车动车组成套技术，具备极强的系统集成、适应修改、综合解决并完成本土化的能力，而且也形成了制定自主技术标准与完全正向设计的能力，完成了从“中国制造”向“中国创造”的飞跃②。
引进外国先进技术并不是什么新鲜事。然而，在短短的10年时间里，高铁就成为“中国改革开放以来发展出来的唯一可以改变国际国内政治经济基本格局的战略产业”③。市场换技术在中国改革开放的进程中有过无数失败的先例，为什么在高铁产业取得了成功？它对中国其它产业的创新有什么借鉴作用？高铁这样一个超级工程对中国的创新有什么样的战略意义？
答案是：中国高铁的快速发展，得益于有一个强大的创新体系作为后盾。中国高铁创新体系由参与创新过程的三大主要行动主体构成，它不仅包括企业，也包括政府部门和大学及科研机构。这个创新体系是界定各行动主体之间相互关系的制度集合，它也包括各行动主体在创新过程中的战略和策略，以及它们对技术、资金和人力资本的组织和使用。
中国高铁创新体系的实践对中国其它产业的创新有重要的借鉴意义。改革开放以来，中国的许多产业纷纷引进外国先进技术，而且各个产业里的中国企业的技术引进模式十分相似。通常是在引进外国技术后从零部件开始模制和改造，即对原有的设计进行一定程度的吸收消化和再创新；下一步是能把各种来源不同的零部件整合在一起，让它们做为一个整体正常工作，即在一定程度上进行系统集成创新。然而，许多产业的技术引进在一定程度上实现吸收消化再创新和系统集成创新后基本上止步不前，很少有企业通过这一过程掌握了核心技术，到头来还是陷入低价竞争的陷阱。从吸收消化再创新到系统集成创新，再到原始创新是中国实行市场换技术战略的内在逻辑。中国高铁与其它产业相比在实行市场换技术战略时最大的不同在于它实现了吸收消化再创新和系统集成创新，造出了拥有百分之百自主知识产权的国家标准动车组。
为什么中国高铁能够避免在技术引进时陷入最终无法获得核心技术，单纯依靠低价竞争的陷阱？如果我们把中国高铁创新这个动态过程中各个成功的节点抽象成一个相对静态的形式，并把这些特征与其它产业进行简单的横向比较，就可以看出为什么高铁实现原始创新，而其它产业在这方面落后甚至是失败的原因。换句话说，高铁这一超级工程的战略意义在于通过这个工程的组织实施发展出一个国家创新体系，这个创新体系不仅帮助中国成功地建成世界上运营里数最长的高铁网络和具有完全自主知识产权的国家标准动车组，而且这个创新体系还将为未来的中国制造2025，以及各种重要的超级工程的实施提供宝贵的组织和制度方面的借鉴。 简单地说，中国高铁创新之所以成功有以下原因：政府通过产业政策、市场准入政策和竞争政策很好地处理了高铁创新各行动主体之间的竞争与合作的关系。它既避免国内企业在引进技术和对外合作时的过度竞争，保持国内企业在实施市场换技术战略时的主体地位，并利用科研项目资金的分配大力推动跨行业的产学研合作，又积极鼓励国内移动设备主要生产厂家之间的寡占竞争，刻意避免高铁产业内垄断的形成；企业积极打造以系统集成和耦合为核心的技术体系，全面发展在正向研发、试验和制造工艺等方面的技术能力。高校在创新过程中不仅在观念引领，理论支持，实验验证和提升生产工艺等方面发挥重大作用，而且为中国高铁创新提供了重要的人才支撑。
政府制定明确的产业政策，不仅积极引进外国先进技术，而且积极组织对引进技术的吸收消化和再创新，实现跨越式的发展。中国政府明确地提出，高铁发展要采取“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的战略方针，依靠引进少量原装、国内散件组装和国内生产的项目运作模式，坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术标准，对引进的核心技术进行吸收，消化和再创新。
高铁产业的政府产业政策与其它领域的政府产业政策相比却有两个独特之处。首先，政府关于高铁的产业政策不仅注重引进，而且更重视消化吸收和再创新。以原铁道部和科技部为代表的中央部委在这种消化吸收和再创新的过程中发挥了重要的领导力，积极地动员全国的力量，组织跨行业的产学研合作④。引进外国技术的中国产业有很多，但是这种由中央层面的政府部门出头组织吸收消化引进技术并进行再创新的产业却是凤毛麟角。特高压技术和大飞机的研发动员领导过程虽然相似，但是是由两个具有垄断地位的公司承担。与以上这些产业相比，汽车行业是一个反例。其最大的不同是汽车产业既没有一个像原铁道部这样的中央部委统一管理，也没有一个具有垄断地位的单一大企业来承担这个职能。虽然中国政府要求外资必须与中国企业合资才能进入中国汽车市场，但是既没有政府部门组织协调国内企业充分地吸收消化外国技术并在基础上进行再创新，与外资合资的国内主要的汽车公司由于生产外资方的车型就可以赚取大量利润，所以也没有动力吸收消化再创新。其次，高铁产业的第二个特点是以原铁道部为代表的铁路管理体制并确保了高铁产业政策的有效性。铁路部门是一个系统工程，其管理系统一直自成一体。正因为如此，原铁道部对铁路行业的影响要远远大于中央其它主管部委。同样是实施产业政策，原铁道部由于其半军事化管理使它能够在制定政策后得到有效的落实。这种领导力在高铁创新的过程中表现为整个行业内各级管理机构对国家为高铁制定的产业政策突出的执行力。这种从上至下令行禁止的指挥系统大大地增加了政府产业政策的有效性。
高铁产业在这个方面与生产包括汽车在内的其它消费品的产业相比有其特殊性，我们不能要求为汽车产业建立一个统一的中央层面的管理部门。但是，原铁道部体制的实质在于其高度的协调组织能力。即使在市场化的产业部门，仍然可以发展其它形式的组织协调机制来实现类似的功能。大飞机产业通过中国商飞以市场化的形式来实现这种组织协调就是一个很好的例子。
严格控制市场准入，防止国内企业之间在引进技术时的过度竞争。⑤中国在引进外国高铁技术时由原铁道部统一招标，其基本要求是必须由国内企业与国外企业组成的联合体参与引进技术竞标，这确保了国内企业在技术引进过程中的主体地位。同时为了避免中国企业在争取与外国企业合作机会时竞相压价，原铁道部明确指定只有南车和北车才有与外商合作的资格，与四国的企业谈判，让这四家外国企业为争取合作机会与中国的两家企业竞争，从而保证了中国企业在谈判中的有利地位。
过度竞争是日本政府产业政策中的术语。按照西方主流经济学的观点，竞争就是竞争，不应该有过度与适度之分。而日本人则把竞争分成两种，他们把为了争夺市场占有率不计成本以低于生产成本来销售产品的竞争称为过度竞争。过度竞争在众多的企业间摊薄一国给定的资源。对一个发展中国家来说，由于自身资源有限，这种过度竞争不仅由于大量的重复投资而造成资源的浪费，而且为外国产品在市场竞争中击败中国企业创造了有利的条件。1960年代日本在开放国内市场时制定产业政策的一个主要目标就是抑制本国企业之间的过度竞争，增强他们在与外国企业争夺本国市场时的竞争力。
在中国过度竞争导致本國企业国际竞争力受到严重损害的一个典型案例是铁矿石产业。由于中国有众多的具有铁矿石进口资质的企业，通过产业协会或者以宝钢为主与世界三大铁矿石提供商的价格谈判，总是由于中国国内企业为争夺铁矿石竞相报低价，最后每次都以完败告终。在过度竞争的压力下，企业没有提高利润的空间，因此也没有剩余的利润可以用于研发，结果只能为了生存而疲于奔命。地方政府受GDP驱动在太阳能产业的过度竞争是另外一个案例。
积极鼓励同行业企业在创新过程中的寡占竞争。防止过度竞争并不等于要鼓励垄断。原铁道部鼓励国内的龙头企业在引进外国技术和创新过程中的寡占竞争。它把与日本和加拿大高铁企业合作的机会分配给南车，把与德国和法国高铁企业合作的机会分配给北车，不允许中国高铁整车生产技术力量最强的南车垄断200公里和300公里的技术平台，从一开始就确立南北车之间竞争的格局。这种寡占竞争的格局体现在不同类型动车组的研制上：在380系列上青岛四方研制了380A，长客股份研制了380B和380C；原铁道部在下单研制时速350公里的中国标准动车组时，也让南车的青岛四方厂和北车的长客厂两家分别中标，在研制城际动车组和高寒动车组上二者也互不相让。寡占竞争同样表现在企业实验室的建设上。南车和北车都各自获得一个国家工程实验室和一个国家工程技术研究中心，都投入了大量资金建设试验平台。寡头竞争为中国高铁发展提供了强大的推动力，避免了垄断带来的低效率。
原铁道部的这种做法与日本政府的产业政策十分相似。日本政府在1960年代开放外资时产业政策的一个重点就是鼓励寡占竞争。其逻辑是一旦外资进入日本国内市场，跨国公司的规模经济允许它进行激烈的价格竞争。日本大量的中小企业在这种与跨国公司的价格竞争中将不堪一击。要想保护国内市场，日本必须提高产业集中度，通过重组和兼并使每个产业只有少数的几个巨头，让他们通过实现规模经济有较大的盈利空间，以便在竞争中生存下来。为什么日本政府不象法国那样，在每个产业里只培养一个全国冠军呢？日本人认为，只有当本国企业彼此之间在国内市场上激烈竞争，他们才会锻炼出国际竞争力⑥。换句话说，过度竞争与垄断都是国家竞争力的天敌。保持业内的竞争才能增强国家竞争力这个道理被美国企业战略大师迈克尔·波特总结为国家竞争力菱形中的一个重要侧面。中国的原铁道部与日本政府鼓励寡占竞争的做法是一个在开放经济中着眼于培养本国企业国际竞争力的根本举措。 通过项目融资大力鼓励产学研合作。高铁是一个大型的系统工程，产学研合作是这一类产业进行创新不可缺少的重要机制。如何组织产学研合作，如何调动产学研各方在合作中的积极性，通过什么样的机制确保产学研合作的成功这些具体的安排将直接决定一个使用高度复杂技术的产业创新能否成功。中国政府部门在推动高铁创新过程的产学研合作时充分地利用了资金这一杠杆。⑦
在研制中华之星时，原国家计委通过“九五”攻关项目立项，原铁道部利用大一统的管理体制，动员产业内原部属院校、科研机构和主机厂，组成由四家主机厂、四所科研院、两家高校组成的科研团队，集中当时的优质资源进行自主研发。
2008年原铁道部和科技部共同签署的《中国高速列车自主创新联合行动计划合作协议》。在这一联合行动计划下科技部出台了国家科技支撑计划有史以来资金额度最大的资助项目——“中国高速列车关键技术研究及装备研制”。在该项目下，政府出资10亿元来支持新一代高速动车组的自主研发。为推动产学研合作，原铁道部成立了226办公室，专门负责这个大型项目的管理。两部联合行动计划，科技部面向高速列车技术开发的863计划以及国家科技支撑项目都要求企业与高校组成的产学研联合体进行申报。原铁道部组织南北车、中铁、铁科院、西南交大、北京交大、中南大学等多家企业、研究机构和科研院所进行联合科技创新。政府动员跨行业的产学研共同研发大大节省了单靠企业自身力量需要的时间。
企业融合“模块型”与“整体型”两大技术体系，通过耦合与系统集成创新形成中国高铁技术体系的核心。耦合与系统集成能力是支撑中国高铁创新的重要基础。高铁技术分为“车”和“线”两大子系统，涉及移动装备、牵引供电、通信信号、基础设施和运营管理等技术种群，以及轮轨、弓网，机电和流固之间的四大耦合关系。中国高铁创新的战略是移动装备以引进消化吸收再创新为主、牵引供电和通信信号以集成创新为主，基础设施以原始创新为主。中国高铁虽然使用了德、法、日、加等发达国家的技术和零部件，但是通过移动装备、基础设施、牵引供电等不同技术种群之间的耦合关系与作用机制，结合中国的实际应用环境，对相关技术进行了“适应—扩展—再集成”。这个过程为中国企业最终实现完全的正向设计打下重要的基础⑧。
中国高铁的技术战略融合了日本企业代表的整体型技术体系与美国企业代表的模块型技术体系之长。前者以封闭为特征，它在设计产品时相互调整每一个零部件的设计，通过对产品的各个部分实行最优设计来提高产品整体的功能。而后者以开放为特征。它把零部件或者模块的连接界面或者接口标准化，从而把既存的不同功能的零部件组合在一起，系统集成为最终产品。这种技术体系能使不同公司设计的标准零部件和通用零部件组合在一起，组装成功能完备的最终产品，还可以用标准零部件制造出各种不同的产品。
中国高铁创新过程显示出与企业在许多其它产业创新过程相似的特征：它先是通过引进吸收消化再创新的过程模仿外国整体型技术体系产品的零部件并争取国产化；接着对被仿制的零部件进行改造，并建立在设计上与外国原始零部件相似的类似零部件目录；然后在系统集成创新的过程中把拼装和改造的各家生产的类似零部件作为通用零部件组合成最终产品，从而使最初来自封闭的整体型技术体系的技术向开放的模块型体系的过渡，并形成自己独立的技术标准。通过这个过程中国企业不仅完全掌握了引进的技术，而且可以完全正向设计有自主知识产权的产品，实现了原始创新。
继承“独立自主”与“对外开放”两大政策遗产，全面提升企业的研发、实验和制造能力。中国高铁企业在发展研发设计、实验鉴定和生产工艺能力时充分继承了中国创新体系两个不同的历史遗产：毛泽东时代以“两弹一星”为代表的独立自主的研发传统和改革开放时代积极引进外国先进生产技术和管理实践。中国高铁创新的经验表明，片面地强调关起门来搞自主创新和片面强调引进先进技术都很难导致最终在一个工业领域里真正地确立中国产品的国际竞争力。
坚持不懈地加强企业创新能力是最终实现原始创新的前提条件。铁路行业的路局管理权限下放导致的各路局之间自主研发高铁机车的热潮为后来吸收消化引进的外国技术并对此再创新，以及进行原始创新型的正向设计准备了坚实的基础。没有通过研制中华之星等第一代高速牵引动力培养出来的自主研发能力，即使引进外国技术，中国企业也不可能在这么短的时间内就充分地吸收消化和再创新，造出380A以及后来的国家标准动车组。
同时，以开放的姿态学习国际先进技术也是提高中国企业研发能力和生產工艺水平的捷径。高铁的批评者们经常指出中国企业并没有从外企那里拿到核心技术，尤其是设计原理。然而，他们却没有看到，2004年开始的大规模引进外国高铁技术使中国企业在很短的时间里就大大提高了生产工艺和管理水平，为中国高铁的跨越式发展创造了不可或缺的客观条件。⑨没有这批引进技术带来的生产工艺和管理水平的全面提高，中国高铁不可能在10年之内就发展到今天的程度。世界上没有哪家企业轻易地把自己的核心技术拱手让人。虽然外国企业没有向中国企业提供高铁设计的原理，但是即使是用这些引进技术生产高速移动设备也为中国企业后来的正向设计提供了十分宝贵的借鉴和启发。
高校在中国高铁创新过程中不仅在观念上引领产业的发展，在理论上提供正向设计的依据，为高铁进行重要的试验和确立产业标准的技术参数，在早期甚至还直接帮助企业制定制造工艺。一般而言，当人们讨论创新时往往不自觉地以美国做参照系。在美国的创新体系里，企业是工业创新方面的主力，高校的创新能力更多的是体现在基础研究的贡献上。而中国高铁创新体系的一个突出的特征是高校在工业创新过程中扮演了十分重要的角色。中国高校——尤其是重要的工科院校，与产业之间的紧密联系不仅是一个基本的国情，更重要的是一个有中国特色的比较优势。
中国的高校从1980年代开始就主张建设高铁，并在1990年代的决策中扮演了关键角色。在提供理论支撑方面，西南交大沈志云提出的机车动力学的轮轨非线性蠕滑力模型成为车辆动力学中被经常运用的基础理论，也为后来运用计算机仿真技术全面系统研究机车车辆与轨道之间的相互作用打下了基础。西南交大的翟婉明和孙翔提出的车辆—轨道垂向统一模型首次将铁道车辆系统与轨道系统作为一个总体大系统加以考虑，结束了长期以来学术界将车辆动力学与轨道动力学的关系割裂开来分别研究的历史。中南大学的田红旗把空气动力学理论引入到高速列车研究中来，建立了高速列车空气动力学的理论体系。西南交通大学的张卫华提出基于轮轨、流固和弓网耦合的高速列车大系统耦合动力学理论，并发明了全参数轨道空间状态下的高速列车运行模拟方法，为高速列车的研发奠定了重要的理论基础。北京交大的钟章队提出的综合数字移动通信系统（GSM-R）理论指导了中国企业研制了我国第一套适用于重载、提速和高速铁路的机车信号成套装备。西南交大的李群湛发展的高铁同相供电技术把电压损耗减少一半以上。西南交大的王平建立时速200公里提速道岔设计理论体系，为建设单位解决了高速道岔低动力、高可靠、少维修等一系列关键技术难题。⑩ 高铁研发的合作不仅发生在原铁路内部的产学研机构之间；在2008年的原铁道部和科技部的联合行动计划之后，参与高铁研究的机构大大扩展，更多的高校和研究机构，象清华大学、浙江大学和中科院力学所也加入进来。另外，在主机企业与高校的合作也在深化，比如长客、四方和唐车三家主机企业与西南交通大学的合作已不局限于动力学性能计算和优化、滚振动和疲劳试验，而是扩展至仿真分析和跟踪试验检测等领域。
高校为中国高铁创新体系跨行业支撑企业创新能力提供了重要的人力资本。中国高铁的发展需要在观念引领，理论支撑、仿真实验、开发设计和制造工艺等各个重要环节的支持。然而，中国高铁研发的起步晚、起点低。在2004年大规模引进外来技术之前，国内企业和铁路系统研究机构的人力资本主要集中于制造工艺和开发设计方面，并且水平普遍较低，难以承担自主研发所需要的观念引领、理论支撑以及进行更为精准仿真试验的重任。
在这种背景下，持续追踪世界发展前沿、拥有良好理论研究基础和较高仿真实验能力的铁路行业内高校成为了这一时期高速铁路自主研发的关键力量，为初期中国高铁研发的跨行业合作提供了重要的人力资本。跨部门的产学研合作模式为中国高铁从无到有，从低速到高速的大量技术攻关做出了宝贵的贡献。
在铁道部联合科技部于2008年签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划合作协议》之后，对380A和中国标准动车组的正向设计动员了路内外25所高校，11家科研院所以及51家国家重点实验室和工程研究中心的68名院士、500多名教授和近万人的其他工程科研人员。高校对中国高铁的发展作出了难以替代的重要贡献?。
高铁创新体系的参照意义
如果把以上高铁创新模式作为一个参照系与其它产业进行比较，我们可以在理解其它产业的经验时获得较大的启示。
在中国发展特高压技术的过程中我们可以看到与高铁产业有很多相似之处。首先，中国政府对这个产业有着十分明确的产业政策。其次，这个产业的管理体制与高铁一样，可以保证产业政策的有效落实。再次，国家电网与铁路一样属于自然垄断的行业。国家电网通过其涵盖88%的国土和26个省、自治区和直辖市的电网，以及对输配电纵向一体化的整合，对国内电力产业的市场准入有着十分有效的控制。由于中国政府坚持设定特高压工程建设中的设备国产化率不低于70%标准，外资企业只能通过与中国企业合资的形式参与，这保证了中国企业的主导权，外资企业只能用技术换市场，国内企业也无法在参与的过程中进行过度竞争。与高铁产业相似，特高压技术的发展也是全行业产学研高度合作的产物。最初由中国工程院成立了由四个学部的27名院士加7名专家组成的咨询课题组通过3个月的调研提出可行性咨询报告，在实施阶段又动员了涵盖产学研2000多名包括院士专家和技术人员的技术团队，攻关100多个相关技术问题才最后完全掌握核心技术，形成47项国家标准，96项发明专利，并使我国的特高压技术标准变成国际标准，使中国成为国际上特高压技术的领跑者?。
与高铁和特高压产业相比，汽车产业可以作为一个反例。首先，中国政府在很长一段时间里对汽车产业的政策是强调技术引进，这虽然代表了对过去封闭的工业发展模式的扬弃，却有着一个致命伤：国家从来没有以自主创新为目标对企业的技术学习提出要求?。同时，与高铁和特高压是自然垄断的产业不同，汽车产业的产品直接面向个体消费者，不需要任何国营企业服务的中介。有这样的产业结构的产业也没有一个统一的，相对封闭的指挥系统，因此缺少为实现产业政策目标的有效动员机制。政府一直强调规模和产业集中度，采用只支持一汽，二汽和上汽等三大“巨头”和北京、天津和广州的三小“巨头”。这理应属于寡占竞争。但是由于政府没有要求企业自主创新，加上中国市场对汽车的庞大需求，依靠行政手段控制市场准入的做法不僅没有使寡占竞争增强国内企业的自主创新能力，反而阻碍想要自主创新的新企业进入这个领域。由于没有有效的管理体制和鼓励企业自主创新的政策目标，也就没有大规模的产学研合作。总之，这一系列因素是中国汽车产业在实施市场换技术策略不成功的主要原因。
大飞机产业代表着一条与高铁既有不同又有许多相似性的新路。首先，明显有别于高铁和特高压，中国商飞走的是国际化和市场化的道路。中国商飞依据“主制造商—供应商”的项目模式，主要承担飞机设计集成、总装制造、市场营销、客户服务和适航取证等任务。虽然它在这些方面与高铁很相似，但是中国商飞在零部件方面却采取全球招标的形式采购，它拥有独立的市场开发的自主权和供应商选择和工作分工的决定权。虽然大飞机产业没有象高铁产业那样的相对封闭的政府管理体制，但是从一开始它就有中国政府赋予的明确的产业政策目标，即一定要通过对外合作锻炼中国企业自主创新的能力，打造包含产品创意的所有权和产品构型的控制权在内的自主知识产权。在政府的支持下，中国商飞在国内的市场上拥有产品集成和交付的唯一权、以及产品销售和服务的排他权?。与高铁相比，大飞机产业不仅有政府明确的产业政策，也有大量的资源投入。发动机作为国家重点支持的攻关领域，在未来会获得政府的巨额投入。与高铁产业相比，大飞机产业也有强大的产学研合作机制。C919的研制涉及22个省市的36所高等院校和242家大中型企业?。最近中国更是依靠举国体制把原来分散的发动机研发业务与飞机项目剥离成立了专门做发动机项目的独立公司。
中国高铁创新体系成功地研发了国家标准动车组的一个重要原因是这个创新体系作为一个整体在各个组成部分的发展相对比较均衡。在其它产业里，经常是只有我们分析的这三个行动主体和三个要素投入的某一个方面比较强，而其它部分则比较弱。这种从一个产业的创新体系，而不是从单个企业的观点来分析中国高铁创新成功背后的原因印证了波特关于国家竞争优势菱形的理论。中国从过去毛泽东时代的两弹一星到改革开放时代的世界工厂，尽管在很多方面发生了天翻地覆的变化，但是积淀下来的政府强大的干预和协调能力仍然不时地发挥作用。 下一代高铁的发展前景呼唤更高的原始创新能力
自从美国企业家马斯克2013年公布了发展超级高铁（Hyperloop）的计划以来，下一代高铁的研制已经引起全世界的关注。从现有的信息来看，超级高铁有几个其它交通工具很难与之抗衡的优势：首先，它将大大地提高将人或者物在两个地点之间的运输速度。每小时1200公里的速度不仅使超级高铁的速度大大地超过高铁，甚至也使飞机相形见绌。其次，由于超级高铁将在人造的真空管道里运行，不受气候条件的制约，它将确保交通的通畅和运营时间可预期度。再次，超级高铁将使用以太阳能为代表的可持续能源作为它的动力源，它将比目前的各种交通工具都更加环保。最后，它在造价上也要低于高铁。因此，超级高铁极有可能掀起人类交通技术上一场深刻的革命。
美国在发展超级高铁方面处于在世界上领军的地位。目前美国已经成立了两家建设超级高铁的公司：HTT和HTI。HTT已经与其它公司就超级高铁的流体力学模拟软件、运输舱的人体工程学，以及真空管道技术等方面展开合作研究，并计划于2016年在加州动工建第一条超级高铁，由管道沿线的太阳能电池板和风力涡旋机提供列车运行和刹车的全部动力。2016年夏季将举办一个超级高铁运输舱设计的科技竞赛，这场由116所大学的318个团队参加的竞赛优胜者的设计方案将被用在2015年10月铺设完毕的测试轨道中运行。HTI改名后的HyperloopOne更是已经于2016年5月11日成功地进行了世界上第一次电磁悬浮列车的推进系统在开放空间条件下的测试。该公司还计划在年内进行推进系统和悬浮系统的综合测试。
日本2015年的超导磁悬浮高速列车载人试验创造了时速603公里的世界高铁最高速度，打破了此前创下的590公里的世界纪录。日本设计的运行时速505公里的世界第一条超导磁悬浮高速铁路已经于2014年12月17日在东京和名古屋同时开工，并计划于2027年建成通车。日本也已经开始游说美国政府在计划修建的华盛顿至波士顿之间的高铁采用日本的超导磁悬浮技术。日方不仅不收取技术专利费，无偿提供超导磁悬浮高铁的技术和运营管理方式，而且还通过日本政府向美国提供建设总费用50%以上的低息贷款。
由此可见，虽然中国高铁在追赶轮轨时代高铁技术方面取得了优异的成就，并凭借较高的性价比在国际上开始展现竞争实力，但是发达国家凭借其强大的原始创新能力很有可能依靠对下一代高铁的开发把中国又甩在后面。中国一方面必须大力开展对包括超导磁悬浮技术在内的下一代高铁技术的研究，加强原始创新能力，另一方面，也应该积极鼓励发展发达国家还没有尝试过的新交通技术。只有这样，中国才能在未来交通行业的国际竞争中立于不败之地。
中国高铁迄今为止成功的一个核心秘密在于政府在创新过程中鼓励同业企业之间的竞争与跨行业产学研之间的紧密合作。这种产学研的合作极大地动员和有效地利用了中国高校的创新能力，使中国高铁创新的在企业创新能力相对不足的阶段得到有力的支撑。面对国外下一代高铁的挑战，和国内高校创新资金来源出现的变化，中国急需建设国家级的实验平台来动员各种资源支持高铁技术的原始创新。由政府在行业特色鲜明的高校里投资建设国家实验室是确保中国高铁创新体系继续保持其开放与合作特点的重要手段。把国家实验室建设在高校不仅能更好地发挥高校在原始創新过程中观念引领、理论建构、试验认证和技术攻关方面的优势，为发展下一代高铁服务。
注释
高柏：《高铁海外投资不能单纯考虑利润》，《东方早报》，2014年11月25日。
唐曼：《中国高铁发展简史》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》，北京：社会科学文献出版社，即将出版。
高柏：《高铁与中国21世纪大战略》，《经济观察报》，2011年3月11日。
参见马莹、甄志宏：《政府》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
高柏：《经济意识形态与日本产业政策：1931～1965年的发展主义》，上海人民出版社，2008年。
参见谢宇航：《资金》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见赵放：《技术》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见李国武：《企业》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见汤庆园：《高等院校》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见李东坤：《人力资本》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
甄志宏、顾晓健、马莹、陈馨儿、胡玉婷：《中国铁路体制一无是处？》，载高柏等：《高铁与中国21世纪大战略》，北京：社会科学文献出版社，2012年，第60～66页。
路风：《走向自主创新：寻求中国力量的源泉》，桂林：广西师范大学出版社，2006年，第141页。
赵忆宁：《国家四次决策发展大飞机》，《21世纪经济报道》，2015年10月31日；魏晶晶：《十问十答大飞机》，《千人》，2016年1月26日。
周森浩：《起航，中国大飞机》，《大飞机》，2015年第5期。
责 编/凌肖汉
【关键词】中国高铁创新体系 产业政策 寡占竞争 耦合与系统集成能力 产学研深度合作
【中图分类号】 F282 【文献标识码】 A
【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2016.10.0010
2004年初，国务院审议通过《中长期铁路网规划》（以下简称《规划》），《规划》确定到2020年我国铁路运营里程要达到10万公里，要建设客运专线（即高铁）1.2万公里以上。2008年，国务院又发布了《中长期铁路网规划（2008年调整）》，将2020年全国铁路运营里程规划目标由10万公里调整到12万公里，将客运专线建设从1.2万公里调整到1.6万公里以上，确定中国高铁将发展以“四纵四横”为特征的快速客运网络。至2015年底，中国高铁的运营里程已经超过1.9万公里，达世界高铁运营里程总数的60%以上。
高铁作为中国的名片，得到中央领导在各种国际场合的大力推销，成为走向国际市场，支撑一带一路大战略的重要交通基础设施项目，而且也深刻地改变了国人的生活方式，在推动城镇化发展，加速产业升级换代，促进地区经济发展，加强边疆地区与内地的联系，以及巩固国家安全等各个方面都发挥着十分重要的作用。①
中国高铁的迅速发展伴随着一个在中国经济史上很少有的创新过程。中国政府在2004年明确地提出，中国高铁的发展要采取“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的战略方针，依靠引进少量原装、国内散件组装进而国内规模生产的项目运作模式，在引进外来技术的过程中坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术标准，由铁道部统一招标，确保国内企业的主体地位，对引进的核心技术进行消化、吸收和再创新。2004～2005年，在铁道部的组织下，中国南车集团旗下的青岛四方、中国北车集团旗下的长春客车厂和唐山机车厂先后从加拿大的庞巴迪、日本的川崎、法国的阿尔斯通和德国的西门子引进高铁技术，开始联合设计、生产高速动车组。
从引进外国技术开始，10年后，具有百分之百自主知识产权的中国标准动车组于2015年6月30日正式下线，并于2015年11月18日在大西客运专线试验时跑出385公里的时速，各项技术性能表现优异。此前的中国高铁只是消化和吸收引进的外国技术并对它们进行系统集成创新，而中国標准动车组则是完全的正向设计，它是原始创新的成果。中国标准动车组采用的标准包括各种中国国家标准、行业标准以及专门为中国标准动车组制定的一批技术标准，这些标准涵盖了动车组基础通用、车体、牵引电气、制动及供风、列车网络标准和运用维修等13个重要方面。为了促进中国装备走出去，中国标准动车组采用的标准也吸收了一些国际标准及国外先进标准。中国标准动车组的下线和试验表明中国高铁消化和吸收2004年以来引进的技术并对它们进行再创新，不仅已经掌握了设计和制造适应各种运行需求的不同速度等级的高速列车动车组成套技术，具备极强的系统集成、适应修改、综合解决并完成本土化的能力，而且也形成了制定自主技术标准与完全正向设计的能力，完成了从“中国制造”向“中国创造”的飞跃②。
引进外国先进技术并不是什么新鲜事。然而，在短短的10年时间里，高铁就成为“中国改革开放以来发展出来的唯一可以改变国际国内政治经济基本格局的战略产业”③。市场换技术在中国改革开放的进程中有过无数失败的先例，为什么在高铁产业取得了成功？它对中国其它产业的创新有什么借鉴作用？高铁这样一个超级工程对中国的创新有什么样的战略意义？
答案是：中国高铁的快速发展，得益于有一个强大的创新体系作为后盾。中国高铁创新体系由参与创新过程的三大主要行动主体构成，它不仅包括企业，也包括政府部门和大学及科研机构。这个创新体系是界定各行动主体之间相互关系的制度集合，它也包括各行动主体在创新过程中的战略和策略，以及它们对技术、资金和人力资本的组织和使用。
中国高铁创新体系的实践对中国其它产业的创新有重要的借鉴意义。改革开放以来，中国的许多产业纷纷引进外国先进技术，而且各个产业里的中国企业的技术引进模式十分相似。通常是在引进外国技术后从零部件开始模制和改造，即对原有的设计进行一定程度的吸收消化和再创新；下一步是能把各种来源不同的零部件整合在一起，让它们做为一个整体正常工作，即在一定程度上进行系统集成创新。然而，许多产业的技术引进在一定程度上实现吸收消化再创新和系统集成创新后基本上止步不前，很少有企业通过这一过程掌握了核心技术，到头来还是陷入低价竞争的陷阱。从吸收消化再创新到系统集成创新，再到原始创新是中国实行市场换技术战略的内在逻辑。中国高铁与其它产业相比在实行市场换技术战略时最大的不同在于它实现了吸收消化再创新和系统集成创新，造出了拥有百分之百自主知识产权的国家标准动车组。
为什么中国高铁能够避免在技术引进时陷入最终无法获得核心技术，单纯依靠低价竞争的陷阱？如果我们把中国高铁创新这个动态过程中各个成功的节点抽象成一个相对静态的形式，并把这些特征与其它产业进行简单的横向比较，就可以看出为什么高铁实现原始创新，而其它产业在这方面落后甚至是失败的原因。换句话说，高铁这一超级工程的战略意义在于通过这个工程的组织实施发展出一个国家创新体系，这个创新体系不仅帮助中国成功地建成世界上运营里数最长的高铁网络和具有完全自主知识产权的国家标准动车组，而且这个创新体系还将为未来的中国制造2025，以及各种重要的超级工程的实施提供宝贵的组织和制度方面的借鉴。 简单地说，中国高铁创新之所以成功有以下原因：政府通过产业政策、市场准入政策和竞争政策很好地处理了高铁创新各行动主体之间的竞争与合作的关系。它既避免国内企业在引进技术和对外合作时的过度竞争，保持国内企业在实施市场换技术战略时的主体地位，并利用科研项目资金的分配大力推动跨行业的产学研合作，又积极鼓励国内移动设备主要生产厂家之间的寡占竞争，刻意避免高铁产业内垄断的形成；企业积极打造以系统集成和耦合为核心的技术体系，全面发展在正向研发、试验和制造工艺等方面的技术能力。高校在创新过程中不仅在观念引领，理论支持，实验验证和提升生产工艺等方面发挥重大作用，而且为中国高铁创新提供了重要的人才支撑。
政府制定明确的产业政策，不仅积极引进外国先进技术，而且积极组织对引进技术的吸收消化和再创新，实现跨越式的发展。中国政府明确地提出，高铁发展要采取“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”的战略方针，依靠引进少量原装、国内散件组装和国内生产的项目运作模式，坚持“先进、成熟、经济、适用、可靠”的技术标准，对引进的核心技术进行吸收，消化和再创新。
高铁产业的政府产业政策与其它领域的政府产业政策相比却有两个独特之处。首先，政府关于高铁的产业政策不仅注重引进，而且更重视消化吸收和再创新。以原铁道部和科技部为代表的中央部委在这种消化吸收和再创新的过程中发挥了重要的领导力，积极地动员全国的力量，组织跨行业的产学研合作④。引进外国技术的中国产业有很多，但是这种由中央层面的政府部门出头组织吸收消化引进技术并进行再创新的产业却是凤毛麟角。特高压技术和大飞机的研发动员领导过程虽然相似，但是是由两个具有垄断地位的公司承担。与以上这些产业相比，汽车行业是一个反例。其最大的不同是汽车产业既没有一个像原铁道部这样的中央部委统一管理，也没有一个具有垄断地位的单一大企业来承担这个职能。虽然中国政府要求外资必须与中国企业合资才能进入中国汽车市场，但是既没有政府部门组织协调国内企业充分地吸收消化外国技术并在基础上进行再创新，与外资合资的国内主要的汽车公司由于生产外资方的车型就可以赚取大量利润，所以也没有动力吸收消化再创新。其次，高铁产业的第二个特点是以原铁道部为代表的铁路管理体制并确保了高铁产业政策的有效性。铁路部门是一个系统工程，其管理系统一直自成一体。正因为如此，原铁道部对铁路行业的影响要远远大于中央其它主管部委。同样是实施产业政策，原铁道部由于其半军事化管理使它能够在制定政策后得到有效的落实。这种领导力在高铁创新的过程中表现为整个行业内各级管理机构对国家为高铁制定的产业政策突出的执行力。这种从上至下令行禁止的指挥系统大大地增加了政府产业政策的有效性。
高铁产业在这个方面与生产包括汽车在内的其它消费品的产业相比有其特殊性，我们不能要求为汽车产业建立一个统一的中央层面的管理部门。但是，原铁道部体制的实质在于其高度的协调组织能力。即使在市场化的产业部门，仍然可以发展其它形式的组织协调机制来实现类似的功能。大飞机产业通过中国商飞以市场化的形式来实现这种组织协调就是一个很好的例子。
严格控制市场准入，防止国内企业之间在引进技术时的过度竞争。⑤中国在引进外国高铁技术时由原铁道部统一招标，其基本要求是必须由国内企业与国外企业组成的联合体参与引进技术竞标，这确保了国内企业在技术引进过程中的主体地位。同时为了避免中国企业在争取与外国企业合作机会时竞相压价，原铁道部明确指定只有南车和北车才有与外商合作的资格，与四国的企业谈判，让这四家外国企业为争取合作机会与中国的两家企业竞争，从而保证了中国企业在谈判中的有利地位。
过度竞争是日本政府产业政策中的术语。按照西方主流经济学的观点，竞争就是竞争，不应该有过度与适度之分。而日本人则把竞争分成两种，他们把为了争夺市场占有率不计成本以低于生产成本来销售产品的竞争称为过度竞争。过度竞争在众多的企业间摊薄一国给定的资源。对一个发展中国家来说，由于自身资源有限，这种过度竞争不仅由于大量的重复投资而造成资源的浪费，而且为外国产品在市场竞争中击败中国企业创造了有利的条件。1960年代日本在开放国内市场时制定产业政策的一个主要目标就是抑制本国企业之间的过度竞争，增强他们在与外国企业争夺本国市场时的竞争力。
在中国过度竞争导致本國企业国际竞争力受到严重损害的一个典型案例是铁矿石产业。由于中国有众多的具有铁矿石进口资质的企业，通过产业协会或者以宝钢为主与世界三大铁矿石提供商的价格谈判，总是由于中国国内企业为争夺铁矿石竞相报低价，最后每次都以完败告终。在过度竞争的压力下，企业没有提高利润的空间，因此也没有剩余的利润可以用于研发，结果只能为了生存而疲于奔命。地方政府受GDP驱动在太阳能产业的过度竞争是另外一个案例。
积极鼓励同行业企业在创新过程中的寡占竞争。防止过度竞争并不等于要鼓励垄断。原铁道部鼓励国内的龙头企业在引进外国技术和创新过程中的寡占竞争。它把与日本和加拿大高铁企业合作的机会分配给南车，把与德国和法国高铁企业合作的机会分配给北车，不允许中国高铁整车生产技术力量最强的南车垄断200公里和300公里的技术平台，从一开始就确立南北车之间竞争的格局。这种寡占竞争的格局体现在不同类型动车组的研制上：在380系列上青岛四方研制了380A，长客股份研制了380B和380C；原铁道部在下单研制时速350公里的中国标准动车组时，也让南车的青岛四方厂和北车的长客厂两家分别中标，在研制城际动车组和高寒动车组上二者也互不相让。寡占竞争同样表现在企业实验室的建设上。南车和北车都各自获得一个国家工程实验室和一个国家工程技术研究中心，都投入了大量资金建设试验平台。寡头竞争为中国高铁发展提供了强大的推动力，避免了垄断带来的低效率。
原铁道部的这种做法与日本政府的产业政策十分相似。日本政府在1960年代开放外资时产业政策的一个重点就是鼓励寡占竞争。其逻辑是一旦外资进入日本国内市场，跨国公司的规模经济允许它进行激烈的价格竞争。日本大量的中小企业在这种与跨国公司的价格竞争中将不堪一击。要想保护国内市场，日本必须提高产业集中度，通过重组和兼并使每个产业只有少数的几个巨头，让他们通过实现规模经济有较大的盈利空间，以便在竞争中生存下来。为什么日本政府不象法国那样，在每个产业里只培养一个全国冠军呢？日本人认为，只有当本国企业彼此之间在国内市场上激烈竞争，他们才会锻炼出国际竞争力⑥。换句话说，过度竞争与垄断都是国家竞争力的天敌。保持业内的竞争才能增强国家竞争力这个道理被美国企业战略大师迈克尔·波特总结为国家竞争力菱形中的一个重要侧面。中国的原铁道部与日本政府鼓励寡占竞争的做法是一个在开放经济中着眼于培养本国企业国际竞争力的根本举措。 通过项目融资大力鼓励产学研合作。高铁是一个大型的系统工程，产学研合作是这一类产业进行创新不可缺少的重要机制。如何组织产学研合作，如何调动产学研各方在合作中的积极性，通过什么样的机制确保产学研合作的成功这些具体的安排将直接决定一个使用高度复杂技术的产业创新能否成功。中国政府部门在推动高铁创新过程的产学研合作时充分地利用了资金这一杠杆。⑦
在研制中华之星时，原国家计委通过“九五”攻关项目立项，原铁道部利用大一统的管理体制，动员产业内原部属院校、科研机构和主机厂，组成由四家主机厂、四所科研院、两家高校组成的科研团队，集中当时的优质资源进行自主研发。
2008年原铁道部和科技部共同签署的《中国高速列车自主创新联合行动计划合作协议》。在这一联合行动计划下科技部出台了国家科技支撑计划有史以来资金额度最大的资助项目——“中国高速列车关键技术研究及装备研制”。在该项目下，政府出资10亿元来支持新一代高速动车组的自主研发。为推动产学研合作，原铁道部成立了226办公室，专门负责这个大型项目的管理。两部联合行动计划，科技部面向高速列车技术开发的863计划以及国家科技支撑项目都要求企业与高校组成的产学研联合体进行申报。原铁道部组织南北车、中铁、铁科院、西南交大、北京交大、中南大学等多家企业、研究机构和科研院所进行联合科技创新。政府动员跨行业的产学研共同研发大大节省了单靠企业自身力量需要的时间。
企业融合“模块型”与“整体型”两大技术体系，通过耦合与系统集成创新形成中国高铁技术体系的核心。耦合与系统集成能力是支撑中国高铁创新的重要基础。高铁技术分为“车”和“线”两大子系统，涉及移动装备、牵引供电、通信信号、基础设施和运营管理等技术种群，以及轮轨、弓网，机电和流固之间的四大耦合关系。中国高铁创新的战略是移动装备以引进消化吸收再创新为主、牵引供电和通信信号以集成创新为主，基础设施以原始创新为主。中国高铁虽然使用了德、法、日、加等发达国家的技术和零部件，但是通过移动装备、基础设施、牵引供电等不同技术种群之间的耦合关系与作用机制，结合中国的实际应用环境，对相关技术进行了“适应—扩展—再集成”。这个过程为中国企业最终实现完全的正向设计打下重要的基础⑧。
中国高铁的技术战略融合了日本企业代表的整体型技术体系与美国企业代表的模块型技术体系之长。前者以封闭为特征，它在设计产品时相互调整每一个零部件的设计，通过对产品的各个部分实行最优设计来提高产品整体的功能。而后者以开放为特征。它把零部件或者模块的连接界面或者接口标准化，从而把既存的不同功能的零部件组合在一起，系统集成为最终产品。这种技术体系能使不同公司设计的标准零部件和通用零部件组合在一起，组装成功能完备的最终产品，还可以用标准零部件制造出各种不同的产品。
中国高铁创新过程显示出与企业在许多其它产业创新过程相似的特征：它先是通过引进吸收消化再创新的过程模仿外国整体型技术体系产品的零部件并争取国产化；接着对被仿制的零部件进行改造，并建立在设计上与外国原始零部件相似的类似零部件目录；然后在系统集成创新的过程中把拼装和改造的各家生产的类似零部件作为通用零部件组合成最终产品，从而使最初来自封闭的整体型技术体系的技术向开放的模块型体系的过渡，并形成自己独立的技术标准。通过这个过程中国企业不仅完全掌握了引进的技术，而且可以完全正向设计有自主知识产权的产品，实现了原始创新。
继承“独立自主”与“对外开放”两大政策遗产，全面提升企业的研发、实验和制造能力。中国高铁企业在发展研发设计、实验鉴定和生产工艺能力时充分继承了中国创新体系两个不同的历史遗产：毛泽东时代以“两弹一星”为代表的独立自主的研发传统和改革开放时代积极引进外国先进生产技术和管理实践。中国高铁创新的经验表明，片面地强调关起门来搞自主创新和片面强调引进先进技术都很难导致最终在一个工业领域里真正地确立中国产品的国际竞争力。
坚持不懈地加强企业创新能力是最终实现原始创新的前提条件。铁路行业的路局管理权限下放导致的各路局之间自主研发高铁机车的热潮为后来吸收消化引进的外国技术并对此再创新，以及进行原始创新型的正向设计准备了坚实的基础。没有通过研制中华之星等第一代高速牵引动力培养出来的自主研发能力，即使引进外国技术，中国企业也不可能在这么短的时间内就充分地吸收消化和再创新，造出380A以及后来的国家标准动车组。
同时，以开放的姿态学习国际先进技术也是提高中国企业研发能力和生產工艺水平的捷径。高铁的批评者们经常指出中国企业并没有从外企那里拿到核心技术，尤其是设计原理。然而，他们却没有看到，2004年开始的大规模引进外国高铁技术使中国企业在很短的时间里就大大提高了生产工艺和管理水平，为中国高铁的跨越式发展创造了不可或缺的客观条件。⑨没有这批引进技术带来的生产工艺和管理水平的全面提高，中国高铁不可能在10年之内就发展到今天的程度。世界上没有哪家企业轻易地把自己的核心技术拱手让人。虽然外国企业没有向中国企业提供高铁设计的原理，但是即使是用这些引进技术生产高速移动设备也为中国企业后来的正向设计提供了十分宝贵的借鉴和启发。
高校在中国高铁创新过程中不仅在观念上引领产业的发展，在理论上提供正向设计的依据，为高铁进行重要的试验和确立产业标准的技术参数，在早期甚至还直接帮助企业制定制造工艺。一般而言，当人们讨论创新时往往不自觉地以美国做参照系。在美国的创新体系里，企业是工业创新方面的主力，高校的创新能力更多的是体现在基础研究的贡献上。而中国高铁创新体系的一个突出的特征是高校在工业创新过程中扮演了十分重要的角色。中国高校——尤其是重要的工科院校，与产业之间的紧密联系不仅是一个基本的国情，更重要的是一个有中国特色的比较优势。
中国的高校从1980年代开始就主张建设高铁，并在1990年代的决策中扮演了关键角色。在提供理论支撑方面，西南交大沈志云提出的机车动力学的轮轨非线性蠕滑力模型成为车辆动力学中被经常运用的基础理论，也为后来运用计算机仿真技术全面系统研究机车车辆与轨道之间的相互作用打下了基础。西南交大的翟婉明和孙翔提出的车辆—轨道垂向统一模型首次将铁道车辆系统与轨道系统作为一个总体大系统加以考虑，结束了长期以来学术界将车辆动力学与轨道动力学的关系割裂开来分别研究的历史。中南大学的田红旗把空气动力学理论引入到高速列车研究中来，建立了高速列车空气动力学的理论体系。西南交通大学的张卫华提出基于轮轨、流固和弓网耦合的高速列车大系统耦合动力学理论，并发明了全参数轨道空间状态下的高速列车运行模拟方法，为高速列车的研发奠定了重要的理论基础。北京交大的钟章队提出的综合数字移动通信系统（GSM-R）理论指导了中国企业研制了我国第一套适用于重载、提速和高速铁路的机车信号成套装备。西南交大的李群湛发展的高铁同相供电技术把电压损耗减少一半以上。西南交大的王平建立时速200公里提速道岔设计理论体系，为建设单位解决了高速道岔低动力、高可靠、少维修等一系列关键技术难题。⑩ 高铁研发的合作不仅发生在原铁路内部的产学研机构之间；在2008年的原铁道部和科技部的联合行动计划之后，参与高铁研究的机构大大扩展，更多的高校和研究机构，象清华大学、浙江大学和中科院力学所也加入进来。另外，在主机企业与高校的合作也在深化，比如长客、四方和唐车三家主机企业与西南交通大学的合作已不局限于动力学性能计算和优化、滚振动和疲劳试验，而是扩展至仿真分析和跟踪试验检测等领域。
高校为中国高铁创新体系跨行业支撑企业创新能力提供了重要的人力资本。中国高铁的发展需要在观念引领，理论支撑、仿真实验、开发设计和制造工艺等各个重要环节的支持。然而，中国高铁研发的起步晚、起点低。在2004年大规模引进外来技术之前，国内企业和铁路系统研究机构的人力资本主要集中于制造工艺和开发设计方面，并且水平普遍较低，难以承担自主研发所需要的观念引领、理论支撑以及进行更为精准仿真试验的重任。
在这种背景下，持续追踪世界发展前沿、拥有良好理论研究基础和较高仿真实验能力的铁路行业内高校成为了这一时期高速铁路自主研发的关键力量，为初期中国高铁研发的跨行业合作提供了重要的人力资本。跨部门的产学研合作模式为中国高铁从无到有，从低速到高速的大量技术攻关做出了宝贵的贡献。
在铁道部联合科技部于2008年签署了《中国高速列车自主创新联合行动计划合作协议》之后，对380A和中国标准动车组的正向设计动员了路内外25所高校，11家科研院所以及51家国家重点实验室和工程研究中心的68名院士、500多名教授和近万人的其他工程科研人员。高校对中国高铁的发展作出了难以替代的重要贡献?。
高铁创新体系的参照意义
如果把以上高铁创新模式作为一个参照系与其它产业进行比较，我们可以在理解其它产业的经验时获得较大的启示。
在中国发展特高压技术的过程中我们可以看到与高铁产业有很多相似之处。首先，中国政府对这个产业有着十分明确的产业政策。其次，这个产业的管理体制与高铁一样，可以保证产业政策的有效落实。再次，国家电网与铁路一样属于自然垄断的行业。国家电网通过其涵盖88%的国土和26个省、自治区和直辖市的电网，以及对输配电纵向一体化的整合，对国内电力产业的市场准入有着十分有效的控制。由于中国政府坚持设定特高压工程建设中的设备国产化率不低于70%标准，外资企业只能通过与中国企业合资的形式参与，这保证了中国企业的主导权，外资企业只能用技术换市场，国内企业也无法在参与的过程中进行过度竞争。与高铁产业相似，特高压技术的发展也是全行业产学研高度合作的产物。最初由中国工程院成立了由四个学部的27名院士加7名专家组成的咨询课题组通过3个月的调研提出可行性咨询报告，在实施阶段又动员了涵盖产学研2000多名包括院士专家和技术人员的技术团队，攻关100多个相关技术问题才最后完全掌握核心技术，形成47项国家标准，96项发明专利，并使我国的特高压技术标准变成国际标准，使中国成为国际上特高压技术的领跑者?。
与高铁和特高压产业相比，汽车产业可以作为一个反例。首先，中国政府在很长一段时间里对汽车产业的政策是强调技术引进，这虽然代表了对过去封闭的工业发展模式的扬弃，却有着一个致命伤：国家从来没有以自主创新为目标对企业的技术学习提出要求?。同时，与高铁和特高压是自然垄断的产业不同，汽车产业的产品直接面向个体消费者，不需要任何国营企业服务的中介。有这样的产业结构的产业也没有一个统一的，相对封闭的指挥系统，因此缺少为实现产业政策目标的有效动员机制。政府一直强调规模和产业集中度，采用只支持一汽，二汽和上汽等三大“巨头”和北京、天津和广州的三小“巨头”。这理应属于寡占竞争。但是由于政府没有要求企业自主创新，加上中国市场对汽车的庞大需求，依靠行政手段控制市场准入的做法不僅没有使寡占竞争增强国内企业的自主创新能力，反而阻碍想要自主创新的新企业进入这个领域。由于没有有效的管理体制和鼓励企业自主创新的政策目标，也就没有大规模的产学研合作。总之，这一系列因素是中国汽车产业在实施市场换技术策略不成功的主要原因。
大飞机产业代表着一条与高铁既有不同又有许多相似性的新路。首先，明显有别于高铁和特高压，中国商飞走的是国际化和市场化的道路。中国商飞依据“主制造商—供应商”的项目模式，主要承担飞机设计集成、总装制造、市场营销、客户服务和适航取证等任务。虽然它在这些方面与高铁很相似，但是中国商飞在零部件方面却采取全球招标的形式采购，它拥有独立的市场开发的自主权和供应商选择和工作分工的决定权。虽然大飞机产业没有象高铁产业那样的相对封闭的政府管理体制，但是从一开始它就有中国政府赋予的明确的产业政策目标，即一定要通过对外合作锻炼中国企业自主创新的能力，打造包含产品创意的所有权和产品构型的控制权在内的自主知识产权。在政府的支持下，中国商飞在国内的市场上拥有产品集成和交付的唯一权、以及产品销售和服务的排他权?。与高铁相比，大飞机产业不仅有政府明确的产业政策，也有大量的资源投入。发动机作为国家重点支持的攻关领域，在未来会获得政府的巨额投入。与高铁产业相比，大飞机产业也有强大的产学研合作机制。C919的研制涉及22个省市的36所高等院校和242家大中型企业?。最近中国更是依靠举国体制把原来分散的发动机研发业务与飞机项目剥离成立了专门做发动机项目的独立公司。
中国高铁创新体系成功地研发了国家标准动车组的一个重要原因是这个创新体系作为一个整体在各个组成部分的发展相对比较均衡。在其它产业里，经常是只有我们分析的这三个行动主体和三个要素投入的某一个方面比较强，而其它部分则比较弱。这种从一个产业的创新体系，而不是从单个企业的观点来分析中国高铁创新成功背后的原因印证了波特关于国家竞争优势菱形的理论。中国从过去毛泽东时代的两弹一星到改革开放时代的世界工厂，尽管在很多方面发生了天翻地覆的变化，但是积淀下来的政府强大的干预和协调能力仍然不时地发挥作用。 下一代高铁的发展前景呼唤更高的原始创新能力
自从美国企业家马斯克2013年公布了发展超级高铁（Hyperloop）的计划以来，下一代高铁的研制已经引起全世界的关注。从现有的信息来看，超级高铁有几个其它交通工具很难与之抗衡的优势：首先，它将大大地提高将人或者物在两个地点之间的运输速度。每小时1200公里的速度不仅使超级高铁的速度大大地超过高铁，甚至也使飞机相形见绌。其次，由于超级高铁将在人造的真空管道里运行，不受气候条件的制约，它将确保交通的通畅和运营时间可预期度。再次，超级高铁将使用以太阳能为代表的可持续能源作为它的动力源，它将比目前的各种交通工具都更加环保。最后，它在造价上也要低于高铁。因此，超级高铁极有可能掀起人类交通技术上一场深刻的革命。
美国在发展超级高铁方面处于在世界上领军的地位。目前美国已经成立了两家建设超级高铁的公司：HTT和HTI。HTT已经与其它公司就超级高铁的流体力学模拟软件、运输舱的人体工程学，以及真空管道技术等方面展开合作研究，并计划于2016年在加州动工建第一条超级高铁，由管道沿线的太阳能电池板和风力涡旋机提供列车运行和刹车的全部动力。2016年夏季将举办一个超级高铁运输舱设计的科技竞赛，这场由116所大学的318个团队参加的竞赛优胜者的设计方案将被用在2015年10月铺设完毕的测试轨道中运行。HTI改名后的HyperloopOne更是已经于2016年5月11日成功地进行了世界上第一次电磁悬浮列车的推进系统在开放空间条件下的测试。该公司还计划在年内进行推进系统和悬浮系统的综合测试。
日本2015年的超导磁悬浮高速列车载人试验创造了时速603公里的世界高铁最高速度，打破了此前创下的590公里的世界纪录。日本设计的运行时速505公里的世界第一条超导磁悬浮高速铁路已经于2014年12月17日在东京和名古屋同时开工，并计划于2027年建成通车。日本也已经开始游说美国政府在计划修建的华盛顿至波士顿之间的高铁采用日本的超导磁悬浮技术。日方不仅不收取技术专利费，无偿提供超导磁悬浮高铁的技术和运营管理方式，而且还通过日本政府向美国提供建设总费用50%以上的低息贷款。
由此可见，虽然中国高铁在追赶轮轨时代高铁技术方面取得了优异的成就，并凭借较高的性价比在国际上开始展现竞争实力，但是发达国家凭借其强大的原始创新能力很有可能依靠对下一代高铁的开发把中国又甩在后面。中国一方面必须大力开展对包括超导磁悬浮技术在内的下一代高铁技术的研究，加强原始创新能力，另一方面，也应该积极鼓励发展发达国家还没有尝试过的新交通技术。只有这样，中国才能在未来交通行业的国际竞争中立于不败之地。
中国高铁迄今为止成功的一个核心秘密在于政府在创新过程中鼓励同业企业之间的竞争与跨行业产学研之间的紧密合作。这种产学研的合作极大地动员和有效地利用了中国高校的创新能力，使中国高铁创新的在企业创新能力相对不足的阶段得到有力的支撑。面对国外下一代高铁的挑战，和国内高校创新资金来源出现的变化，中国急需建设国家级的实验平台来动员各种资源支持高铁技术的原始创新。由政府在行业特色鲜明的高校里投资建设国家实验室是确保中国高铁创新体系继续保持其开放与合作特点的重要手段。把国家实验室建设在高校不仅能更好地发挥高校在原始創新过程中观念引领、理论建构、试验认证和技术攻关方面的优势，为发展下一代高铁服务。
注释
高柏：《高铁海外投资不能单纯考虑利润》，《东方早报》，2014年11月25日。
唐曼：《中国高铁发展简史》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》，北京：社会科学文献出版社，即将出版。
高柏：《高铁与中国21世纪大战略》，《经济观察报》，2011年3月11日。
参见马莹、甄志宏：《政府》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
高柏：《经济意识形态与日本产业政策：1931～1965年的发展主义》，上海人民出版社，2008年。
参见谢宇航：《资金》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见赵放：《技术》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见李国武：《企业》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见汤庆园：《高等院校》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
参见李东坤：《人力资本》，载高柏等：《中国高铁创新体系研究》。
甄志宏、顾晓健、马莹、陈馨儿、胡玉婷：《中国铁路体制一无是处？》，载高柏等：《高铁与中国21世纪大战略》，北京：社会科学文献出版社，2012年，第60～66页。
路风：《走向自主创新：寻求中国力量的源泉》，桂林：广西师范大学出版社，2006年，第141页。
赵忆宁：《国家四次决策发展大飞机》，《21世纪经济报道》，2015年10月31日；魏晶晶：《十问十答大飞机》，《千人》，2016年1月26日。
周森浩：《起航，中国大飞机》，《大飞机》，2015年第5期。
责 编/凌肖汉