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美国NSF对新兴技术的项目资助模式研究——以软体机器人为例

产出机构: 中国科学技术信息研究所
提交机构: 中国科学技术信息研究所
产出日期: 2023-05-28   
发布日期: 2023-12-21   
作者: 梁琴琴;

 

摘要: 新兴技术是技术更新和技术创新的动力之源,在新科技革命时代,新兴技术不断涌现并产生了颠覆性的影响。当前各国已经关注到新兴技术在经济发展和国家安全领域所起到的关键作用,纷纷布局予以支持。由于新兴技术发展存在不确定性,所以其创新研究过程主要由政府力量推动。美国国家科学基金会(NSF)作为美国国内提供科学研究资助的最大独立机构之一,就承担着资助新兴技术研究的重要任务。软体机器人具有表面柔软、行动灵活、易变形、人机交互安全等特点,能够应用于特殊极端场景,弥补了传统刚性机器人的诸多不足,是机器人领域近年来出现的一类新技术,在出现时间、技术新颖性和对行业的影响等方面符合新兴技术的特征,研究软体机器人发展过程中的促进因素对其他新兴技术具有参考意义。当前全球范围内软体机器人的研究主要来自科研机构,研究经费主要来自政府资助,其中NSF就是主要的项目资助来源之一。本研究以软体机器人为案例分析了NSF对新兴技术项目资助的模式和特点,从项目资助时间、资助金额、项目类型、资助密度和资助强度等角度分别展开,深度挖掘了NSF的典型做法,为我国开展针对新兴技术的项目资助提供参考。 本研究所有数据均来源于NSF的项目数据库,检索关键词为“soft robot”,检索时间范围为2022年12月31日前,共检索到3958条数据信息。对数据进行清洗,并通过文献计量方法从历年项目数量和资助金额、NSF部门分布、项目类型、项目资助密度、项目资助强度等角度展开分析。 通过分析得出NSF对新兴技术的资助模式体现为以下四个方面。一是NSF往往从全周期视野资助新兴技术的研发。涵盖了早期的人才培养到中间的基础研究,在到后期的应用研究和成果转化。这得益于NSF合理的部门设置和项目类型设置,在对新兴技术的项目资助时,不同部门能够分工明确且协同高效的推动研究的进程。如在对软体机器人的项目资助中,NSF共有38个部门64类项目进行了资助,包括了支持早期人才培养的ATE项目,支持基础研究的NRI、MoMS、FW-HTF、DCSD等项目,以及支持应用研究和成果转化的SBIR项目。二是NSF对新兴技术的资助表现出交叉性和多维性。在对软体机器人的资助中,NRI、CPS、SI、SP、FW-HTF等项目都是以开展交叉研究为主要目的的项目类型,这类项目对软体机器人的资助主要从多学科交叉研究的角度进行。三是NSF对新兴技术研究全周期的经费资助呈“微笑曲线”变化。在对软体机器人资助强度的分析中发现,NSF对人才培养和应用研究多采用高经费资助模式,基础研究探索阶段则主要采取低经费模式。支持人才培养的ATE项目的平均资助金额为57.17万美元,支持应用研究和成果转化的SBIR项目的平均资助金额为56.25万美元,两者的平均经费规模都超过50万美元。而支持基础研究探索的MoMS项目的平均资助金额为31.47万美元,CMMT项目的平均资助金额为32.32万美元,BMMB项目的平均资助金额为37.38万美元。四是NSF重视对同一机构进行新兴技术研究的持续资助。加速新兴技术创新研究进程缩短研究周期。如RI项目在2016-2021年期间对卡内基梅隆大学进行了13次软体机器人相关研究的资助,2016-2020年期间对俄勒冈州立大学进行了7次软体机器人相关研究的资助,NRI项目在2017-2020年期间对乔治亚技术研究公司进行了9次软体机器人相关研究的资助。 我国可以通过借鉴NSF的做法实现高效、快速、高质量的推动新兴技术创新研究。一是从新兴技术发展全周期视角开展项目资助。新兴技术虽然出现时间不长,但发展速度较快,在进行项目布局时需将基础研究、应用研究、成果转化以及产品的研发和应用同步考虑同步布局。NSF对软体机器人的资助就体现出这一现象,不论是资助开展基础研究的部门,还是资助开展应用研究的部门,起始资助时间都集中在2012-2016年之间,距今都有十年左右的资助历程。二是根据新兴技术不同发展阶段的特征采取不同的资助模式。新兴技术的发展过程主要包括基础研究、应用研究和产品研发三大阶段,基础研究阶段往往需要长时间的探索,应用研究和产品开发阶段则需要加快进程抢占市场。NSF在不同阶段采取了不同的资助模式,在基础研究阶段以低经费长周期为主要资助模式,在应用研究和产品开发阶段主要采取高经费短周期模式。三是重视对新兴技术延续性研究的资助。新兴技术的基础研究是一个漫长的过程,对于未来发展潜力大的研究需要给与更加充足的经费和时间进行支持。NSF在新兴技术项目资助过程中,对于部分有潜力的研究进行了至少5次的持续资助,如在2016-2021年间通过RI项目对卡内基梅隆大学进行了13次软体机器人相关研究的资助,基于此,卡内基梅隆大学在2020年研发出水下行走软体机器人PATRICK,2023年又研发出可在陆地和水中自适应运动的软体机器人。
关键字: 新兴技术;软体机器人;美国国家科学基金会;项目资助;资助模式

本文为《中国科技资源导刊》2023年第3期《美国NSF对新兴技术的项目资助模式研究——以软体机器人为例》缩略版,全文见附件。