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技经观察丨美国在前沿技术范畴举办“开放挑衅赛”机制与模式分析

科技 2024-12-20 16:05 284人浏览 0人回复
摘要

当前,人工智能、量子信息、合成生物学等前沿范畴技术发展日新月异。如何发挥政府在前沿技术应用的推动作用,已成为各重要经济体科技部门探索的重要命题,其中由政府机构牵头举办技术挑衅赛成为各国政府发掘、培养、

技经观察丨美国在前沿技术范畴举办“开放挑衅赛”机制与模式分析


当前,人工智能、量子信息、合成生物学等前沿范畴技术发展日新月异。如何发挥政府在前沿技术应用的推动作用,已成为各重要经济体科技部门探索的重要命题,其中由政府机构牵头举办技术挑衅赛成为各国政府发掘、培养、转化前沿技术的关键机制之一。本文详细总结了美国在政府层面举办前沿技术范畴公开挑衅赛的战略、机制、模式,分析了美政府机构通过举办技术有奖竞争推动前沿技术应用发展的得失,以期为我加速推动前沿技术发展提供相关思考。



一、美通过政府机构举办开放挑衅赛已成为其“挖掘”前沿技术的重要手段

美国举办前沿技术范畴开放挑衅赛(以下简称“技术挑衅赛”)汗青由来已久。从国会法案角度看,最初的技术挑衅赛源于1999年,美国会向国防高级研究计划局授予技术范畴奖项举办权。技术挑衅赛从1999年发展至今,已发展成美政府重要的技术挖掘手段之一。美国会研究院在2020年评价称,“技术挑衅赛已成为美鼓励科学创新构建开放型科学生态的重要办法”。

从政策订定角度看,美政府举办技术挑衅具有以下特点:


一是满意“更前沿”的创新需求。技术挑衅赛发起方均为各类政府机构,政府在设计选题过程中,除满意规则要求外,可针对自身工作范畴特点,提出“天马行空”的目标要求。例如,美国航空航天局与行星资源公司 (Planetary Resources)在2014年就发起“小行星猎人”挑衅赛,使用图像识别算法识别对地球有威胁的近地小行星。该挑衅赛举办以来,极大促进了美国针对小卫星观测与识别技术的发展。


二是满意“更紧急”的创新需要。技术挑衅赛全过程里程碑节点由政府机构设计并确定,政府机构在项目设计时,可根据目标紧急性,提出“更为实际”的挑衅目标。例如,美白宫科技政策办公室在2020年12月发布机构备忘录,会合披露国防部、国土安全部、卫生与公众服务部、食品药品监督管理局等部门针对新冠大流行发起的9项技术挑衅赛,以解决新冠大流行期间美政府碰到的疾病监测、呼吸机制造、公民生理康健、线上教诲等方面技术需求。


三是满意“更开放”的创新需要。技术挑衅赛受众是面向全部美国公民。政府机构在设计项目时,可针对开发科研生态建设,提出“全民参与”的目标要求。例如,自 2009 年以来,美交通部联邦公路管理局一直采“Every Day Counts”的技术挑衅赛来确定改进公路项目交付的创新,交通部构造团队实施挑衅赛效果。


二、美政府机构举办技术挑衅赛模式分析

美政府针对技术挑衅设计了完整的政策支持体系。


(一)顶层设计


法律层面,美政府重要按两类体系对技术挑衅赛进行管理。


一类是通用性强的技术挑衅赛,重要根据《美国竞争法案》。2010年,奥巴马政府发布了《美国竞争法案(2010版)》,首次从法律层面全面规范了政府机构举办技术挑衅赛的情势与要求。详细来看,《美国竞争法案(2010版)》较《美国竞争法案(2007版)》,新增了第24节,界定了美政府机构举办的技术挑衅赛类型、责任分配、知识产权、比赛评判等环节。2017年,特朗普政府再次修订发布《美国竞争法案(2017版)》,进一步厘清技术挑衅赛的权责利,其中明确要求联邦机构必须广泛宣传技术挑衅赛。


另一类是特定机构开展的技术挑衅赛项目,国会根据法案审批,对相应机构开展比赛进行授权,特定机构授权范围涵盖美技术竞争的关键范畴。但特定机构授权与《美国竞争法案(2010版)》所规定的技术挑衅赛并不冲突,拥有特定授权的机构仍可根据《美国竞争法案(2010版)》要求开展技术挑衅赛。


截止2024年,美拥有特定授权的重要机构情况详细如表1所示。


表1 美政府机构拥有独立举办挑衅赛授权情况
机构授权年授权法案授权内容
国防部国防部高级研究计划局1999年2000 财政年度国防授权法案国防部长可以颁发“有潜力应用于国防部军事使命实行的基础、高级和应用研究、技术开发和原型开发”奖项
其他军事部门2006年2007 财政年度国防授权法案
能源部2005年2005年能源政策法案能源部长被授权实施“以现金嘉奖情势表扬在研究、开发、示范和贸易等方面取得的突破性成就”;授权设立奖项,推动能源技术进步,减少美国对对外能源依赖。
航空航天局2005年2005年美国国家航空航天局授权法案航空航天局局长被授予颁发现金嘉奖的权力,“以鼓励基础和应用研究、技术开发和原型演示等方面的创新”“这些创新有大概应用于管理局的太空和航空活动”
卫生与公服务部2006年流行病和全灾难防范法案部长被授权“可授予条约、拨款、相助协议或达成其他交易,促进生物防御医疗对策的创新与研发”
2016年21世纪治愈法支持开展能够推动生物、医学等科学重大进步或改善康健效果的奖项比赛
国家科学基金会2007年美国竞争法案授权基金会“担当和使用他人捐赠资金开展基础技术范畴研究的挑衅比赛”
商务部2018年2018财政年度综合拨款法案授权商务部部长在资金预算范围内开展有奖比赛,加速频谱技术开发与贸易化。


(二)运行机制


运行层面,美政府出台多个详细管理办法。


政策方面,美政府针对技术挑衅赛进行规范。美国管理和预算办公室(OMB)发布多分备忘录,就开放数据相助、技术挑衅赛详细实行作解释分析。2010年3月,OMB发布“关于使用挑衅和嘉奖促进开放”(M-10-11)的政策备忘录,明确指出“鼓励各机构使用奖金比赛和挑衅来推进其使命”,并就各联邦机构可实行的法律权力进行解释分析;2011年8月,OMB就美技术竞争嘉奖颁发机构重新授权作再次分析,解释了相关机构实行过程碰到的问题;2013年5月,OMB发布公开数据(M-13-13)的政策备忘录,详细规定了各机构应采取的开放政府数据资源的行动。


实行层面,美政府针对技术挑衅赛推出同一门户。2010年,美总务管理局根据《美国竞争法案(2010版)》要求,推出了“challenge.gov”作为同一门户,便于挑衅赛实行。经过多年建设,该门户已成为美政府对外举办技术挑衅赛的重要对外窗口,具有以下特点:


一方面,政府机构会合在网站上公示挑衅赛项目。在该门户上,参与挑衅赛的注册用户可以查阅每一个挑衅赛的详细情况,不仅减少了公民探求挑衅赛的工作量,也提高了挑衅赛全过程监督的透明度。另一方面,政府借助门户同一发布创新所需的工具资源。在该门户上,美总务管理局提供资源展示窗口,既为参与者提供问题咨询、资源对接、实例展示等信息资源,也为政府部门提供互换社群、挑衅赛设计案例、挑衅赛研究陈诉等渠道与资源。但是,在该门户上,并未提供全口径范围的政府技术挑衅赛信息,门户上多展示的是通用性强的技术挑衅赛,部分特定机构开展的挑衅赛未列出。


(三)管理模式


美政府针对通用性强的技术举行挑衅赛采取全过程管理模式。围绕“Challenge.gov”门户,美政府部门已构建了一套完备的管理模式。根据Challenge.gov,笔者扼要绘制了美政府技术挑衅赛流程,详细如图1所示:


技经观察丨美国在前沿技术范畴举办“开放挑衅赛”机制与模式分析

图1 美政府机构实行技术挑衅赛流程


从实行阶段看,美将技术挑衅赛划分为5大阶段、31小段。其中,预备阶段与开发阶段均为技术挑衅赛发起部门负责实行,从实行阶段起全部技术挑衅赛内容需在网站公开披露。除技术挑衅赛发起部门外,美总务管理局负责门户运行、白宫科技政策办公室负责定期督查。


从挑衅赛类型看,美将技术挑衅赛按照七大类型进行管理,包括:创意、设计、软件、技术、贸易、科学、分析。详细情况详见表2。


表2 美技术挑衅赛类型与目标
类型定义目标
分析可举行可视化、算法类型挑衅探求跟高的方法解释或互换数据信息
设计可举行创新设计类型挑衅为机构探求或捕获一个新的设计美学概念
贸易可举行创业型挑衅为机构寻求符合的创业孵化项目
创意可举行基于基本假设的新型挑衅为机构寻求新方法、新路径
科学可举行基于循证的挑衅为机构提供问题的可行解决办法
软件可举行软件与应用开发类挑衅为机构创建新的软件与应用步伐,或现有数据集新的使用方法
技术可举行硬件或原型开发类挑衅

为机构研发出突破性创新产品


详细分析上述七类挑衅赛,其特点如下:


一是创意类挑衅赛设计最为创新。根据Challenge.gov规定,创意挑衅赛支持政府机构提出的目标要求可包括:解决问题的新思路或理解问题的新角度;解决问题的新流程;解决问题的新方案等。同时,创意类挑衅赛在机构审批过程中,允许不预设效果,也不限定参赛者提供的最终成品形制。


二是科学类挑衅赛情势最为丰富,也可与其他类型重叠。科学类挑衅赛鼓励通过科学的论证过程或可衡量循证探究解决问题,效果出现形势往往与其他类型挑衅赛重叠。科学挑衅赛往往在设计之初就征集问题假设,并基于假设开展挑衅,参赛者通过假设检验、基于发现的研究、盘算方法、数据集预测模子等情势来推进科学研究。因此,科学类挑衅赛情势包括:单阶段、多阶段、多类链接式比赛。其中,多链接式挑衅赛往往是两个相互独立的技术挑衅赛,参赛者使用相同的数据集或基于上一个挑衅赛研究成果。例如,美国国立卫生研究院与美食品药品管理局接连举办“癫痫病发作检测挑衅赛”“癫痫病发病预测挑衅赛”。


三是技术类挑衅赛实行周期往往最长。技术类挑衅赛目标是围绕硬件进行原型研发,属于各机构开展的大型挑战赛,允许机构在设计之初设立多个里程碑观察环节。


四是贸易类挑衅赛注意孵化潜力。贸易类挑衅赛目标是为相关机构挖掘和寻求新的创新解决方案,机构举办贸易计划的挑衅赛观察的是参赛企业的未来成长潜力,因此设计的目标可以分为两类:一类是在新兴技术范畴寻求特殊人才;另一类是探求可以快速孵化的新业务挑衅项目。

三、美政府机构举办技术挑衅赛影响分析


自《美国竞争法案(2010版)》对技术挑衅赛进行规范以来,美政府已举办超2000次公开的技术挑衅赛,据白宫科技政策办公室数据披露,2021年Challenge.gov网站访问人数突破500万人,挑衅赛注册团队凌驾十万。


(一)独具特色的积极影响


从白宫科技政策办公室针对政府技术挑衅赛的分析陈诉看,美政府通过举办技术挑衅赛取得了丰硕的科技创新成果,基本达到了《美国竞争法案(2010版)》初期设计公开挑衅赛的初志,满意联邦机构探求新技术、新想法,开拓新市场,提高全民参与度等诸多考量。相比于其他促进创新的手段来看,美举办技术挑衅赛具有肯定特色的积极影响。


一是允许政府机构“只为成功效果买单”。技术挑衅赛满意了政府提出高要求、新标准的创新目标,也减少政府探求技术方案的过程,允许政府只为挑衅成功者买单。在保障公平的前提下,技术挑衅赛最终是目标导向,可以使政府在从未关注的企业或科研人员层面挖掘出想要的效果。


二是为政府挖掘人才与创新想法提供渠道。注册并提交技术挑衅赛的团队已凌驾10万,提交的创意想法更不计其数,为各机构开展科技工作、挖掘范畴人才提供了重要渠道。


三是塑造全民参与研究的创新环节。美政府基于技术挑衅赛,通过少量资金撬动大量关注与参与,而且在成果端增强宣传,鼓励大胆创新成果。据白宫科技政策办公室披露,技术挑衅赛自举办以来,推动了美国自动驾驶、机器人、太空探测、节能系统等多个行业技术发展。


(二)待解决问题


美技术挑衅赛自2010年全面推开以来,也积累了一些亟待解决的问题。


一是联邦机构并未完全就技术挑衅赛设立独立官员进行管理。奖项设计与实行对各机构员工要求较高,各机构对自身员工配备与支持力度不多。根据美国会研究院2020年针对能源部、国家航空航天局、环保署、交通部、卫生与公众服务部等机构的采访表现,上述机构中针对技术挑衅赛并未全部设立独立职位进行专人管理,例如,美能源部是由负责开放式创新的高级顾问及其团队为有兴趣开展技术挑衅赛的能源部官员提供发起;国家航天航天局是针对挑衅赛建立Tournament Lab,不仅构造管理挑衅赛项目,也对挑衅赛参与团队提供专业资源支持。


二是联邦机构举办特定资金来源的技术挑衅赛逐年增多。根据白宫科技政策办公室2024年4月统计数据,截止2022财年,在Challenge.gov管理的通用类技术挑衅赛数量少于机构特定资金支持的技术挑衅赛项目,且二者差距逐年扩大,2019财年中机构特定资金支持的技术挑衅赛项目仅比通用类技术挑衅赛多10项,但是到2022财年,该差距已扩大至31项。


三是联邦机构举办技术挑衅赛后并未对失败案例进行总结。美国工程院曾告诫称“如有奖比赛设计或管理不善,大概会克制公民开展非传统的研究来参与挑衅赛,乃至大概出现官僚作风吓跑参赛者”。美国会研究院也针对性指出,联邦机构应总结履历教训。但在Challenge.gov管理过程中,并未对外完整披露失败或不能完成的技术挑衅赛详情。


四、结语


随着新一轮科技革命与财产变革发达推进,促进科技创新已成为各国政府迫切去思考和解决的关键命题。美国作为全球科技创新强国,正加速推动本国技术发展,其政府机构举办技术挑衅赛已成为公众参与创新研究的重要渠道,特殊是技术挑衅赛贯彻的“只为成功买单(Pay only for success)”理念,极大提升了政府资金撬动创新成果发展的有效性。对此,我宜总结国表里科技比赛举办履历,联合自身举办特点,进一步推动前沿技术创新与应用成果转化。

参考文献:

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[9]CRS:Federal Prize Competitions [EB/OL]. https://sgp.fas.org/crs/misc/R45271.pdf

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[12]NASA Tournament Lab NASA [EB/OL]. https://www.nasa.gov/general/nasa-tournament-lab/

[13]Evaluating Prize Competitions Around the World [EB/OL]. https://www.abtglobal.com/projects/evaluating-prize-competitions-around-the-world



作者简介

白路 国务院发展研究中心国际技术经济研究所研究一室

研究方向:科技战略、科技安全




编辑丨郑实

技经观察丨美国在前沿技术范畴举办“开放挑衅赛”机制与模式分析


研究所简介


国际技术经济研究所(IITE)建立于1985年11月,是隶属于国务院发展研究中心的非营利性研究机构,重要职能是研究我国经济、科技社会发展中的重大政策性、战略性、前瞻性问题,跟踪和分析世界科技、经济发展态势,为中央和有关部委提供决策咨询服务。“全球技术舆图”为国际技术经济研究所官方微信账号,致力于向公众传递前沿技术资讯和科技创新洞见。


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