揭開德國科技轉化的神秘面紗 | 弗勞恩霍夫模式探索（上）_風聞

陪伴創新穿越死亡峽谷的使者

基礎科學研究的每一次突破，緊隨其後的若干年，都會帶來應用研究的繁榮，然後就是價值創造和工業水平的提升。德國就是將產學研緊密結合，成為鏈接工業生產，人才培養和研究開發的一座金橋，最成功的機制莫過於弗勞恩霍夫研究院（德文名字叫協會，但這些協會的業務本質是研究院）的組織和運營模式。

70年不動搖的基石

在與新中國誕生的同一年，德國三個州政府，及科學和工商界的代表聚集在巴伐利亞經濟事務部，舉行了弗勞恩霍夫研究院誕生典禮。103名創始會員奠定了至今依然影響協會理念和態度的理想基石：用創新理念開拓未來。這一基石，70多年不曾動搖。

弗勞恩霍夫研究院的定位，就是面向應用技術研究的世界領先組織。以應用研究為重點方向，弗勞恩霍夫研究院作為歐洲最著名的公共非營利科研機構，並不追求商業目的，研究工作完全面向人們具體的需求領域：從健康、安全，到製造、通訊、能源等，都是研發對生活具有重大影響的工作。在2019年研究院成立70週年之際，在德國已經設有74個研究所和研究機構。約有28,000名員工，主要接受科學或工程研究，開發和培訓，每年的研究經費28億歐元，其中23億歐元用於合同研究領域。大約30%來自於政府公共項目，70%來自於工業項目。

實際上，弗勞恩霍夫在德國整個科研、教育、技術的理論和實踐中都佔據着舉足輕重之地位。而德國聯邦科教部在科學研究和創新報告中，則對所有科學研究機構都做出了明確的定義和分工，對需要實現的目標，都有清晰的描述和安排。除了大學之外的公共研究機構的佈局之外，德國有四大天王級的研究機構，涵蓋了幾乎所有基礎研究，某些方面可以説形成了國際上唯一具有的科學研究基礎設施。

圖1：德國四大天王科研機構（來源：BMBF德國聯邦科學教育部2018年研究和創新報告彙總 ）

以上四大科學研究機構的研究經費從2005年的51億歐元，至2017年增加至99億歐元，12年近乎翻了一倍。

基因和每十年換血

弗勞恩霍夫研究院取名來源於慕尼黑學者弗勞恩霍夫，基本跟拿破崙是同代人。他是第一個系統地研究、測量和發佈太陽光譜中暗線現象的人，弗勞恩霍夫線成為物理專業術語。一方面為科學史上為光譜分析和天體物理學的發展做出了重要貢獻，與此同時，弗勞恩霍夫也是光學和精密工程領域科學方法論的奠基人，是德國精密光學的先驅。研究院取這個名字，本身就是科學家，發明家和企業家的三合一。在他身後100多年被重新命名成一個研究院的時候，就決定了它產學研不可分割的一體化使命。

有意思的是，這個研究院每過10年，就會根據時代的需求，確定主題任務，從而踐行不同的時代使命。

圖2：德國弗勞恩霍夫研究院每十年的新生

1949-1954創建之初: 作為德國研究基礎結構重組和擴展的一部分，在最初的幾年中，作為非營利組織的任務主要是行政技術任務：利用公共基金，會員捐贈用於與業務相關的重要研究。活動領域主要在巴伐利亞經濟地區。這一段時間，主要是為適應戰後最初的需求，將採礦、冶金和機械工程領域的研究作為前景。

隨後十年，研究院融入德國研究領域。這也是德國創造經濟奇蹟的時代。經濟普遍樂觀的情緒使私營部門在研究院研究和開發方面的支出增加到總計6億馬克。經濟奇蹟的開始也改善了弗勞恩霍夫研究院的市場發展狀況。此間，德國研究專利局創立，自此，位於慕尼黑的弗勞恩霍夫研究院PST的德國研究專利局開始接管研究專利登記工作。同期，赫爾曼-馮-西門子（Hermann von Siemens）作為弗勞恩霍夫第三任總裁開始了他九年的成功管理工作。

在弗勞恩霍夫研究院成立20週年時，已有1200多名員工，19個研究所和中央行政管理部門，研究院總預算為3300萬馬克。這期間充滿了裂變的活力。1967年在卡爾斯魯厄成立了ISF振動研究所,後來它成為弗勞恩霍夫信息與數據處理研究所IITB。在2010年， IITB與光電與模式識別研究所合併，成立了弗勞恩霍夫光電、系統技術和圖像分析IOSB研究所。這正是德國工業4.0的智能工廠聯盟SmartFactory的牽頭者。斯圖加特的IPA製造技術和自動化研究所以前由弗勞恩霍夫研究院總部進行行政管理，1970年也合併獨立成所。這是當前工業4.0最活躍的院所。弗勞恩霍夫研究院是德國工業4.0和智能製造國家戰略規劃重要參與方和實踐者。而不來梅的AFM應用材料研究，也是這個時期發展起來的。

研究院與時俱進，顯示了向自由經濟中常見的組織結構的轉變，所有弗勞恩霍夫研究所都被分配到某些特定研究領域。就在這樣的一個時間階段，弗勞恩霍夫正在走向穩定的塑形，組織和運營模式日漸確立。弗勞恩霍夫研究院發展促進委員會，開始關注組織變化，促進三聯動的發展，“前期研究、合同研究和委託研究”逐漸形成整體關聯。而研究所的區域均衡分配、空間分佈，以及基於績效的薪酬制度，都是在這個時候確立的。其中基於績效的基礎資金的 “弗勞恩霍夫模型”（Fraunhofer model）形成，該模型根據弗勞恩霍夫在獲得合同研究方面的成功而增加政府基本資金，意味着研究開發工作始終堅持以市場為導向。

而在1990-1999這十年，則重點考慮複合人才的發展，引入新的人才戰略，促進合作型的管理風格，為每個員工融入責任和發展觀點。研究院下設立創新聯盟，例如1999年GMD(德國信息技術研究中心曾經是德國大型應用數學和計算機科學研究機構，1968-2001年)的八家研究所與弗勞恩霍夫的六家相關研究所組成了新的信息和通信技術聯盟，該聯盟擁有14個研究所和2500名員工，構建了歐洲最大的ICT研究網絡。

當1999年弗勞恩霍夫成立50週年之際，有47個研究所和中央行政管理總部，共計9,300名員工，每年預算達到了14億馬克。這一時期，研究院正在做大量準備，通過加強市場研究和技術研究，來確定未來的研究領域，以繼續履行其作為德國經濟創新引擎的作用。

與此同時，弗勞恩霍夫研究院開始加強了國際聯絡，參與國際科學界和工業界的合作。增加工業研究在弗勞恩霍夫研究院總預算中所佔的份額，而內部的合作通過進一步面向技術的研究所團體和虛擬中心網絡得到改善。由聯邦研究部和弗勞恩霍夫研究院成員組成的“聯合委員會”旨在詳細規劃社會的發展 。

最近二十年

2000年，弗勞恩霍夫的科技轉化成果，在全球迎來了最輝煌的一刻。它的集成電路研究所IIS為主導的產業集羣，專注於集成電路、電子部件和系統開發，這一年它成功首創了mp3，奠定了網絡音樂的基石。mp3是同時用於編碼和壓縮音樂數據的全球通用方法，蘋果的iPod成為最大的受益者。如今這種影音技術，早已廣泛用於虛擬現實、汽車音響系統、移動電話以及廣播和流量媒體。當今售出的每部手機均包含該研究所的音頻技術，並且全球所有電視廣播中超過一半的聲音，幾乎所有廣播和流量媒體服務均基於弗勞恩霍夫編解碼器。為此，弗勞恩霍夫集成電路研究所IIS的開發者共同獲得價值50萬馬克的德國聯邦總統未來獎。如今，IIS依然寶刀不老，結合“認知傳感器技術”，通過認知組件擴展經典“智能”傳感器的功能，正在用於網絡移動性、物聯網通信方案，一方面使得人類感知可以數字化，另一方面則將產品和材料監控可以在整個供應鏈中得以完成。

這個十年結束的時候，成立了60週年的弗勞恩霍夫，已經擁有57個研究所，創造了14億歐元的財務收入。而員工比十年前增加了50%以上，達到15000名。

就在這一年，弗勞恩霍夫，做了一個激光50年的回顧。當時，為了使激光器適合德國工業應用的發展，弗勞恩霍夫的想法，備受冷落，曾被嘲笑為“為了應用而尋找發明”。然而弗勞恩霍夫的人員，堅定的認為，激光出色的性能既然可以在最小的空間內實現最大的能量集中，那麼它就可以用最精密的尺寸實現最複雜的結構製造，以最簡潔方式實現最艱難的工藝流程。這種前瞻性的預見，為德國的激光工藝奠定了堅實的基礎。現在激光已發展成為一種通用工具，對於幾乎所有材料和任務都是必不可少的工具。而全球第二大機牀廠商德國通快，正是以激光切割而聞名。全球知名的增材製造商德國EOS，在激光燒結快速成型方面也是獨樹一幟。最典型的研究高地和研究集羣中心，就是位於北威州亞琛的激光技術研究所，創新源泉一直不斷，從激光器的開發，到工業應用的首個二極管泵浦多千瓦固態激光器，再到高性能超短脈衝激光器的開發，最頂級的光源生產。在過去20年中僅這一個研究所就孵化了大約30家公司。平均每三到四個星期就會創建一項專利。真是驚人的效率。 

到了2019年，員工再次增加1倍，達到28000名。從成立之初重建當地經濟為任務，到70週年的自我定位的再次確認，弗勞恩霍夫研究院一直強調專注於新的關鍵技術和市場，就像重申德國基本法一樣。研究院如今已成為德國經濟和歐洲最大的應用研究組織和創新引擎，通過針對德國和歐洲的戰略舉措，來展望未來的發展機會。 

小記：科技轉化與國家GDP同步

如果對比一下德國1950-2019年70年國內生產總值和弗勞恩霍夫發展歷史，可以獲得有意義的關聯。

圖3：德國GDP70年

德國國內生產總值1950-1999前50年增加34.5倍；弗勞恩霍夫研究院在這個50年內發展壯大，研究所數量增加了47倍，人數增加了90倍，研究經費增加7倍。

1999-2019後20年，德國國內生產總值增加了1.67倍（基數已經很大），弗勞恩霍夫研究所數量增加了1.6倍，人數增加了3倍，研究經費增加了4倍。作為產學研一體化的國家重要機構無論是擴張規模，人數增加，還是研究經費提高，速度和程度都超過國內生產總值的增加速度。

當然，影響德國經濟增長有很多重要因素，但科學研究和技術開發以及在工業界的轉化效率，無疑是其中最重要的原因之一。弗勞恩霍夫研究院的模式，無論是在中國，還是在美國，在世界各主要工業國家都獲得了極高的評價。在日本、韓國和新加坡，也很早就開始了和弗勞恩霍夫的緊密合作。這種讚譽，是當之無愧的。

作者

倪道鈞：中德工業技術有限公司總經理

林雪萍：南山工業書院發起人，北京聯訊動力諮詢公司總經理