生态环境科技创新为何还未与产业发展互惠,这篇文章分析的深刻!

发布日期:2021-02-03 10:41

来源:   中国环保产业协会

作者:胡清

生态环境科技成果转化现状及问题

      从整体上看,我国科技投入和产出情况与发达国家相比,仍然存在较大差距。近年来我国研发总投入已占到GDP总量的1.98%,与中等发达国家对科技的投入基本相当。我国每年至少有3万项科技成果问世,有7万项专利成果诞生。然而,我国科技成果向产业转化的比例偏低,目前约为10%,与发达国家30%~40%的科技成果转化率相比,差距较大;也有研究推算出中美两国的科技成果转化率数值分别为6%和50%,存在明显差距。我国高校实现授权或转让的专利占专利总数的比例仅为2.03%。生态环境科技领域也存在类似问题。有报道表明,我国省部级以上的生态环境领域科技成果能大范围推广且产生经济效益的不到15%,专利技术实际实施率仅为10%。

      总之,生态环境科技创新与产业发展尚未形成互惠的良性关系,生态环境科技成果转化率仍然较低,这对于提高我国综合国力和国际竞争力极为不利。可以实际转化的产品,一定要具备让企业或社会“愿用、易用、实用”的特点,否则技术的转化是较难实现的。

      当前生态环境科技研发课题主要着眼于发表论文,因此大部分学者都是瞄准国外SCI论文的需求进行研究。研究人员对国家实际需求及相关产业链了解甚少,在基础研究选题方面人云亦云,不切合我国国情,没有独立思考及独特见解。形成的所谓成果大部分也是实验室里完成的,在国家项目中只是探索,因此“验收”后即束之高阁或拆掉相关示范工程项目,导致成果无法真正落地。

      还有一些生态科技课题虽然从立项之初有所谓的“拟实现的产业化目标”或“拟解决的产业问题”,但实际上项目负责人只是从现有实验室研究或互联网获取相关信息,走所谓集成创新之捷径,并没有对产业一线进行充分的调研实践,尤其没有对国内市场实际状况进行充分了解。所以很多“拟解决的问题”是项目负责人通过有限信息臆想出来的,然后采用实验室或现场小试的方式进行解决,最终的成果自然与产业实际需求距离过远,导致无法成功转化。

      与发达国家技术水平相比,当前我国生态环境科技创新水平处于并跑、跟跑阶段,仍存在技术跟踪、模仿的依赖惯性。有分析报告指出,在环境技术专利申请数量方面,我国已占据优势,但国外专利机构已经布局了大量高价值核心专利,对许多领域的技术和市场已形成垄断。我国的一部分生态环境科技项目,虽然立项之初看似有产业化目标,项目负责人也进行了一定程度的产业调研,但由于项目考核的要求,相关科研人员的实际初衷则往往只是为了发表高影响因子SCI文章,抢占科技山头,容易过多地对项目的某一个技术亮点进行夸张的描述宣传,选择性地忽视该技术的短板所在,在论文中刻意回避相关技术的弊端,不啃硬骨头,从而造成了生态环境科技成果表面繁荣的假象。但是做产业,往往是技术短板决定了科技成果能否转化成功。在科技研发领域,“不说全”的真话往往比谎言更加难以辨识。

      不可否认,在生态环境科技领域,一批科研项目的确在立项之初考虑了产业需求,也进行了技术调研,但往往忽略了从实验室走出的科技成果面临真正产业化时的经济可行性。部分实验室中诞生的科技成果往往需要较昂贵的原材料或较高的制备工艺成本,因此最终的生态环境科技成果虽然技术通过验收却与产业实际成本要求不匹配,曲高和寡;还有一些生态环境科技成果虽然自身技术卓越,但相关产业链的其他配套技术还没发展到位,造成产业化需要大量的前期投入、产品回报周期长等问题,仍然无法满足市场需求。

      当前,国际大循环动能明显减弱,国内循环活力日益强劲,这一趋势影响了生态环境科技成果转化的大环境。在国内循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局下,针对我国这一全球最完整、规模最大的工业体系,系统性地解决好资源与能源的畅通循环问题,就是从源头解决污染物排放造成的生态环境问题。

      现阶段,我国生态环境科技领域习惯将处理末端污染问题视为环境技术的发展动因,但是只有突破链条式的个别产品、行业思维方式的束缚,从区域和国家的系统视角,重新审视能源节约和替代、废物综合利用、“零排放”技术、有毒有害原材料替代、绿色再制造等技术在经济大循环中的定位,围绕构建国家大循环系统,才能真正引导生态环境科技成果为社会与经济的绿色、循环、可持续发展服务。

      公众不仅是生态环境问题的主要受影响对象,也是环境问题治理的参与主体,更是生态环境科技成果转化的最终受益者。近年来,我国公众环境意识明显提高,公众的环境意识与其生活满意度,以及践行绿色消费、减少污染、关注生态环境等行为存在一定关联。此外,公众的环境意识,受社会、经济发展不均衡因素的影响,呈人群、地域和城乡差异。居民环境意识的不同,对生态环境质量的需求不同,其购买环境产品的能力和意愿也不同,因此促进生态环境科技成果转化的关键,就是精准地把握不同人群、不同地区公众对待生态环境质量改善的诉求。

      在民意基础上,生态环境科技转化也需要兼顾管理部门的业务要求。生态环境科技成果转化具有政策和市场双导向性特点,政策和标准驱动发挥了非常重要的作用。公众对生态环境质量改善的诉求,上升为政府的环境政策与环境标准,技术成果能否支撑环境政策与标准、满足管理部门的业务需要,就成了检验生态环境科技成果转化的核心标准。公众对改善生态环境的诉求对政府形成压力,迫使环境政策与标准趋严,创造了最大的市场需求,并进一步带动生态环境科技成果转化为社会和产业绿色转型发展而服务。

新形势下国家政策对生态环境保护产业发展的重要指引

   《中华人民共和国促进科技成果转化法》、国务院办公厅印发的关于《实施〈中华人民共和国促进科技成果转化法〉若干规定》,以及中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于实行以增加知识价值为导向分配政策的若干意见》等法律和文件的制定与颁布,对于打通科技与经济结合的通道,鼓励科技研发机构、高等院校、企业等创新主体及科技人员转移转化科技成果,推进经济提质增效升级方面具有积极作用。在《促进科技成果转移转化行动方案》中则进一步提出,要围绕新一代信息网络、智能绿色制造、资源高效利用和生态环保等重点领域,引导生态建设等社会公益领域的科技成果转化与应用。

      2019年1月23日,国家发展改革委、科技部审议并通过了《构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》,该文件定义了绿色技术的内涵,指出绿色技术创新正成为全球新一轮工业革命和科技竞争的重要新兴领域。伴随着我国绿色低碳循环发展经济体系的建立健全,绿色技术创新日益成为绿色发展的重要动力。文件提出了强化绿色技术标准引领,强化绿色技术通用标准研究,在生态环境污染防治、资源节约和循环利用、城市绿色发展、新能源、能耗和污染物协同控制技术等重点领域制定一批绿色技术标准,完善产品能效、水效、能耗限额、碳排放、污染物排放等强制性标准。通过强化标准贯彻实施,倒逼企业进行绿色技术创新、采用绿色技术进行升级改造。

      2019年11月23日,生态环境部印发《关于促进生态环境科技成果转化的指导意见》,该文件大力推进生态环境重点领域科技攻关,积极为地方政府和企业提供污染防治技术和方案,例如牵头实施“大气重污染成因与治理”攻关项目,派驻工作组到大气污染防治重点区域开展“一市一策”驻点研究。推动对重点区域39个城市开展打赢蓝天保卫战强化监督定点帮扶等工作,为打好污染防治攻坚战提供了有力支撑作用。此外,自然资源部《关于深化科技体制改革提升科技创新效能的实施意见》(2018年11月)、《关于激励科技创新人才的若干措施》(2019年1月),以及科技部《加快推动国家科技成果转移转化示范区建设发展的通知》(2020年6月)等文件对加快建立科技成果转化机制、激励机制等具体措施,打造科技成果转化平台等方面意义重大。

      2020年9月11日召开的科学家座谈会,强调坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,即“四个面向”的要求,不断向科学技术的广度和深度进军。此外,随着新冠肺炎疫情在全球的相继爆发,各国在疫情防控方面的管理短板均展露无遗。尽管我国是第一个全面管控住疫情的国家,但是经济发展也同样遭受着巨大压力,同时还面临欧美等国别有用心的舆论战打压。面对这样的宏观背景,如何破解科技与产业“两张皮”、更好地实现用科技促发展已成为当下最主要的问题。

      近年来,国家密集颁布了多项关于促进科技成果转化的各类法律法规、政策文件,已形成对多个领域、多个部门,以及生态环境保护产业从前端到后端的全面覆盖,并强调在“十四五”发展规划中突出科技成果转化的重要性,这对于快速提升我国生态环境科技成果转化率、核心专利掌控力,具有非常积极且深远的影响。

物联网及5G发展下的生态环境科技发展

      随着百年未有过大变局的出现,“互联网+”技术包括大数据、物联网、移动互联网、云计算、人工智能、无人机、3S集成技术(包括遥感、地理信息系统和全球定位系统)等,已成为推进环境治理体系和治理能力现代化的重要手段。党中央、国务院高度重视“互联网+”技术在推进生态文明建设中的作用和地位,有关部门先后制定了《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》(国发〔2015〕40号)、《“互联网+”绿色生态三年行动实施方案》和《生态环境大数据建设总体方案》,加快推动“互联网+”技术在污染防治、环境治理等领域的应用。“互联网+”技术正在为生态环境保护产业带来新业态和新模式。在这一新的形势下,精准控污、科学治污以及最终实现碳中和将是未来生态环境保护产业发展的主要趋势及目标。

      利用物联网、移动互联网等新技术,完善污染物排放在线监测系统,形成实时的、多层次的多源监测体系,可以拓宽环境数据获取渠道、创新数据采集方式,提高对生态、水、气、土壤等多种环境要素和各种污染源的感知和实时监控。通过生态环境质量、环境监管、环境执法、环境应急等数据共享,末端污染的排放可以得到可靠准确精准的控制。

      在新的政策指引下,我国“互联网+”技术迅速发展并渗透到了行业的方方面面,加速推动了循环经济的发展,给每个行业都带来了颠覆性的变化。以生产企业为例,环保的理念将会在最初做产品设计时就需要考虑清楚,产品设计以循环经济及现有资源再利用的全生命周期为理念,除了考虑自身产品的回收利用和最终的废弃处理,还将尽可能地考虑如何利用现有其他产品的废弃料作为资源再利用。因此,生产企业将通过网络数据分析,优先选用绿色环保材料减少对环境的破坏,采用可更换的部件延长产品的寿命。从企业的角度,“互联网+”技术可以帮助企业达到节能减排,实现企业层面的可持续发展及碳中和。

      再生资源回收利用产业是循环经济发展的基础,也是解决城市发展过程中面临的环境污染和资源消耗问题的重要手段。通过物联网、云计算、大数据等“互联网+”技术构建再生资源回收利用体系,促进再生资源回收利用产业的健康发展,同时实现真正意义上的循环经济和节能减排。

      水务行业因为“互联网+”技术的加持,正逐渐从传统水务转向“物联网”水务。将新兴的信息技术运用于城市及农村水务综合管理,利用传感器实时采集水循环系统中的各种水质、水量、波峰、波谷等数据,构成“感知物联网”;再通过云计算将“水务物联网”整合起来,以多源耦合的水循环模拟、水资源调控、水务云平台等为支撑,完成数字城市水务设施与物理城市水务设施的无缝集成,实现设备与设备、设备与人、人与人的全关联。根据大数据的集成,将水及水处理从源头更多地进行循环利用。此外,加强使用多种技术并行的科技管理手段,例如分散式、小规模、区域式等各种管理手段的结合,最终形成“高效云水务+智慧管理”的新管理模式。

      融入“互联网+”技术的大气环境污染监管体制的实施,可以真正实现大气环境污染的动态监测,构建全天候、多区域的智能大气污染物排放监测系统。例如,“互联网+”技术可以实现对雾霾污染源头信息的数据、公众关于大气污染的投诉举报的有效管理,激励公众投身于雾霾天气的防治;可移动无人监测平台,可以为复杂工作环境下的大气环境监测与大气环境治理工作提供新途径。

      近期的土壤管理云平台也在不断推动土壤与地下水污染的风险管控。在《土壤污染防治行动计划》推动下,2018年底生态环境部建设的“土壤环境信息化管理平台”实现了对土壤数据的分析应用,包括土壤监测任务管理、农用地质量分类管理、任务跟踪及达标考核管理、决策支撑管理、大数据分析管理等,并基于GIS技术进行挂图作战管理,实现了土壤环境质量及污染防治任务的可视化展示。

      未来,随着5G技术的应用,将促进大规模物联网、云计算和大数据等信息服务业的发展,构建更加高效安全的信息化服务平台,从而促进循环经济朝更加良性的方向发展。

建议与展望

      生态环境科技是生态环境保护产业发展的前提,是提高生态环境保护产业竞争力的重要基础。生态环境科技成果的转化是生态环境科技推动产业发展的必由之路。因此,提高生态环境科技成果转化能力和效率,把生态环境科技研究与产业发展统一起来,互相促进、共同发展,是实现生态环境保护产业健康、高效、高质量发展的重要举措。

      在2019年的经济工作会议上,党中央提出做好各方面工作都要坚持问题导向、目标导向、结果导向的重要方针。以“四个面向”“三个导向”为原则指导生态环境科技工作的立项和研究,可让生态环境科技成果紧贴需求,脱虚向实,真正满足生态环境保护产业发展的需要,为生态环境科技成果的转化奠定基础。

      首先,科研选题应从国家的重大需求和产业发展的长远需求出发,解决实际生产过程中的关键问题。只有坚持需求导向,才能将科研与产业连成一体,有效促进科技成果转化。针对基础研究,既要遵循科学发展的自身规律,又要通过重大科技问题带动,让基础研究与应用研究相辅相成,互相促进。

      在国家明确提出破除“四唯”,即破除“唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项”倾向之后,2020年2月17日科技部印发了《关于破除科技评价中“唯论文”不良导向的若干措施(试行)》文件,在一定程度上遏制了当前国内众多科研机构仅专注发表高影响因子SCI文章、抢占科技热点“山头”而忽略产业转化的现象,也是对真正为国家科技和民族产业发展作贡献的科研工作者的肯定和鼓励。但是高校及科研单位的考核惯性使得破“四唯”的政策需要时间落地。虽然“唯论文”及“唯帽子”的简单考核,容易与个人及学校的名利挂钩,产出也是短时间容易达到。但是以实现推动产业实际发展为产出的考核更具有挑战性,要想达到目标,不仅需要前端的长期分析及不断实验,更需要后端市场的接受,否则即使有好的产品,也很难得到实际转化与应用。

      其次,科技资源配置的整合,对于科技创新和发展也是至关重要的。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中提出,要充分发挥社会主义制度集中力量办大事的优势,整合优化科技资源配置,同时鼓励企业发挥技术创新主体作用,推动创新要素向企业集聚,促进产学研深度融合。这将非常有利于科技资源的整合配置,有助于我国针对国家重大需求,集中优势科研资源解决关键问题。同时,也确定了企业的技术创新主体地位,鼓励了生态环境科技产业化的发展。

      不可否认,目前我国在生态环境科技转化过程中仍然存在诸多问题,同时国家也在不断出台各项政策促进科技的稳步发展。这些政策对于解决限制生态环境科技转化的问题具有非常明显的作用,也为我国生态环境科技发展提供了新的机遇。

      针对生态环境科技成果转化包括评估、二次开发、交易和孵化等多个环节的特点,应按照政府引导、市场为主的总体原则,强化政府、科研机构与企业之间的联动,建立从科学研究、实验试验、中试熟化、规模验证、工程设计到标准化产品或工艺上下游的有效衔接,打造系统的产学研用协作模式,真正实现从科技研发到成果转化落地的良性互动,保障生态环境科技成果转化的路径畅通。

      政策法规和分配制度是科技成果转化的制度保障。国家应尽快完善生态环境科技成果转化政策体系,促进生态环境科技成果所有权的改革,激发科技人员的创新动力。同时,还应做好政策的宣贯、反馈收集与完善工作,形成生态环境科技成果转化政策汇编,收集政策执行中不适应科技成果转化的反馈,及时对政策进行修订和补充,提高生态环境科技成果转化政策的普及性和适应性。科研机构内部应当按照相关法律、政策制定科技成果的利益分配制度,保障主要完成人和团队合理、合法的利益分配,保护科研人员的创新成果和收益。

      生态科技作为新的科技形态,是以实现“生态经济综合效益”最大化为目标,对于认识与改造自然、保护与改善环境、维护和优化生态系统、促进生态文明建设等方面具有重要作用。推动生态经济的关键,就是要改变“生产—消费—丢弃”的传统线性经济模式,在不断提高资源利用效率和减少“碳足迹”的同时,促进经济向循环型转变。

      作为循环经济的发源地与排头兵,2020年3月11日欧盟发布了新版《循环经济行动计划》,其核心是将循环经济理念贯穿于产品设计、生产、消费、维修、回收及再利用的全生命周期,推动欧洲循环经济从局部示范转向主流规模化应用,引领全球循环经济发展。由于产品对环境的影响有80%以上在其设计阶段就已经确定,新版《循环经济行动计划》特别提出要“设计可持续产品”,即在产品设计阶段,提高产品的耐用性、重复使用性、可升级性和可修复性,解决产品中有害化学物质的存在,并提高其能源和资源效率。以《生态设计指令》等系列政策为抓手,欧盟在产品设计阶段强力推动生态友好设计,要求欧盟市场流通的指定商品必须同时满足资源循环与节能要求、减少有害物质、降低污染和温室气体排放。

      生态科技是协调好人与自然之间、经济社会发展与生态环境之间矛盾的重要依托。从产品生命周期开始时即引入生态友好设计理念,赋予生态科技“新生命”,是让资源和物质变为循环流动中至关重要的一环,是促使生态环境效益、经济效益与社会效益有机统一,实现经济从“开放”线性到“闭环”循环的有力抓手。

      环境问题的多元性和复杂性使它与生物学、化学、信息学、材料科学等学科密不可分,环境学科自身特点决定了许多生态环境科技成果是多学科、多行业协同的结果。因此,要充分利用其他领域的科技成果,特别是信息科技领域的成果来推动生态环境保护产业的发展。环境信息化可为构建绿色、低碳、循环经济体系提供重要的支撑,助力国民经济可持续发展。利用信息技术建立生态经济支撑体系和信息资源共享平台,不仅可以提高资源利用率、促进资源再循环,还可以改变传统的产业模式,提高经济运作的效能。

      随着国家创新体系建设的不断完善、市场化改革的不断深入,生态环境科技成果转化的大环境也在不断改善,当企业、高校、科研院所、政府部门各归其位、各司其职,具有完善的促进科研活动、创新活动、商业活动的各项制度体系和激励约束机制,各种创新要素能够顺畅流动和优化配置时,生态环境科技成果转化效率和质量都会上一个新台阶。

      作为交叉学科,任何其他领域的新技术、新理念的引入,都会给环境学科带来变革和生机。曾经化工、生物、材料领域的进步带来了污染治理水平的提高,今后大数据和人工智能则会将“末端治理”推向“前端清洁生产”。对于生态环境科技工作者的培养不应只关注传统的污染治理技术和处理方法,更要在“四个面向”基础上强化教育培养。

      首先,生态环境保护教育工作应该坚持面向世界科技前沿,寻找将其他科学领域的新思路、新方法、新理念应用于生态环境保护领域的可能,让各领域先进技术能够为生态环境科技所用并服务于生态环境保护产业。其次,生态环境保护教育工作应面向经济主战场,统筹协调经济发展与生态环境保护,避免环境治理成为拒绝淘汰落后产能、阻滞经济发展的借口。再次,生态环境保护教育应面向国家重大需求和人民生命健康,以保护人体健康和生态环境为第一目标,开展跨区域、跨介质污染协调治理。

      然而,生态环境保护教育工作并非一蹴而就,改变教育理念也非一朝一夕之功。无论是借鉴跨领域学科思路和技术,还是推动公众参与生态环境保护,都需要从业者以自身理念的变化去带动整个社会氛围的改变。在可以预见的将来,生态环境保护产业将从治理转向管理、从治污转向防污、从被动转向主动。
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