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《国之重器：如何突破关键技术》，欧阳桃花、曾德麟著，中国人民大学出版社，2024年版。

1、后发国家要进入已有工业领域并实现技术进步，需要从引进、模仿开始，具体表现为“OEM（Original Equipment Manufacture，原始设备制造）——ODM（Original Design Manufacture，原始设计制造）——OBM（Original Brand Manufacture，自主品牌制造）”、“引进-消化-吸收-再创新”等路径。

2、技术“组合”和“递归”的特征，促使发达国家基于已有的先进技术进行持续迭代创新，而后发国家只能基于薄弱的技术基础缓慢前行，这进一步拉大了后发国家与发达国家的技术差距。技术“弯道超车”现象尽管存在，但也无法摆脱技术本质及其发展的规律性。

3、1970年8月，中国第一个大飞机项目——运十飞机项目正式启动。运十飞机于1980年9月成功首飞，中国由此成为继美、苏、英、法后第五个研制出100吨级飞机的国家。但由于各种原因，运十飞机项目被搁置，中国大飞机制造项目自此长期徘徊，举步不前。

4、一个默认假设是，技术是一件公共物品，可以免费享受或通过市场交易获得。但不可忽视，技术也具有缄默知识性质，具有私有属性。掌握技术的先发企业或国家会阻碍技术扩散。而“国之重器”作为包含大量关键核心技术的复杂产品，其缄默知识远多于一般产品。因此，所谓“卡脖子”技术多出现在“国之重器”领域。

5、如今但凡能让我们在国际上挺直腰杆的事，大多都是被西方逼出来的。当年的两弹一星，后来的“银河”“北斗”，再到如今的中国空间站，皆是如此。

6、盾构机是由盾构壳体、推动系统、拼装系统、出土系统组成的大型复杂技术系统，具有根据隧道、水利等工程环境进行高度定制化研制的特征，该特征决定了盾构机的技术设计、制造都必须与工程项目紧密结合。因此，中国重大工程建设数量与中国复杂的施工环境有利于推动盾构机的技术进步。

7、后发企业选择合适的技术追赶起点至关重要。成立之初的铁建重工，选择了土压平衡盾构机作为技术起步期的起点，因为土压平衡盾构机的技术较为成熟，又可满足中国市场的需求。而技术更先进的硬岩TBM对当时的铁建重工而言，技术过于超前。

8、刚完成技术进步的后发企业，在内部资源有限与时间紧迫的双重困境下，需要解决新产品技术升级与老产品迭代创新的矛盾。技术升级指的是发展过程中技术的改进与更换，侧重探索创新，而迭代创新则更强调产品的市场利用效率。

9、面对新产品技术升级与老产品迭代创新的双重挑战，集成商与用户、科研院所构建创新联合体，通过原理学习、试验验证、持续积累的方式，实现科学原理、技术开发与工程应用的全贯通。铁建重工借助承担“863计划”课题的契机，吸引上游供应商与科研院所一起来开展相关技术原理的攻关。铁建重工作为集成商负责整体方案的设计与产品的集成总装，下游则联合中铁十八局等施工单位进行产品的验证与反馈，形成了一个产学研用闭环的创新联合体。

10、善于与用户联合开发，是中国复杂产品后发企业相较于国外厂商的重要优势，有助于解决新产品技术升级与老产品创新迭代的矛盾，实现技术从落后到前沿的跨越。

11、复杂产品技术赶超，需要核心企业化解技术创新两类共性难题，即技术“冷启动”悖论、技术升级与创新迭代的矛盾。为应对上述困难和挑战，中国盾构机企业通过联合掌握原理的科研院所、上游的关键零部件供应商、施工单位等创新主体，既自上而下破解“冷启动”悖论，又自下而上解决新产品技术升级与老产品创新迭代的矛盾。

12、国家作为创新者，能调和复杂产品的创新客体（技术）与多元的创新主体不一致的深层次矛盾。因为有国家需求，在如此艰难的后发复杂产品赶超情境下，才能凝聚各方力量，指引技术赶超方向。因为有多样化的庞大市场，才能有效激励以企业为主体的技术创新，保证技术赶超的创新效率。

13、创新是一项复杂系统工程，原始创新又是创新链的源头，呈现出高度的复杂性、不确定性与风险性。

14、为了从设计前端降低新产品、新技术带来的风险，提高整机可靠性，北航积极践行“两线三师”组织管理体制。“两线三师”组织管理体制是总体单位协调参研单位进行联合攻关和风险管控的依据。“两线”是指平行的指挥线和技术线。指挥线承担型号研制任务的经济、质量和安全责任，全面协调整个项目的设计、生产和试飞。技术线则主要协助指挥线对项目实施管理，对项目的技术及设计、试验质量工作负责。“三师”是指总设计师、总指挥和总质量师，分别对项目的技术、组织协调、质量和可靠性进行管理和负责。

15、长鹰无人机创新是一项复杂系统工程。识别创新过程的复杂整体性问题，寻找适合自身的创新模式，成为突破关键核心技术的重要法宝。第一，全新的外观与架构设计。外观设计是指对产品造型的设计，即综合产品外部点、线、面的移动、变化、组合而呈现的外表轮廓，关系着产品特征和性能。第二，制定了无人机的技术体系与标准。一套完整的无人机技术体系和标准，有利于指导无人机系统进行科学的技术状态分解与连接，在实现无人机平台基本功能的同时，也为优化平台功能、促进同类型无人机迭代、拓展无人机应用场景以及发展其他无人机产品提供技术依据。第三，高比例的零部件创新。原始创新需要大量的零部件原创，这要求研究性大学从科研到工程实现思维和能力的转变。

16、创新链上从无到有的创新，需要明确的创新方向与要素供给，这是实现原始创新的基本条件。国家从创新方向与要素供给两方面推动原始创新：一方面，维护国家核心利益，为突破关键核心技术指明了战略方向；另一方面，国家战略工程项目赋能研究型大学，构建协同攻关、跨领域、跨学科的组织运行体系。一是推动了北航与国内多家在航空领域水平颇为先进的单位联合攻关，二是国家背书的合法性也提高了北航协调资源的能力和决策执行的效率。

17、原始创新的基本属性包括架构原创性、系统突破性与平台基础性。架构是对产品的物理构成要素进行的功能描绘，影响着产品和流程设计、组件标准化和产品开发管理。相对于模块创新，架构原创性体现为原创的顶层设计，通过主导原创产品的诞生与迭代，实现技术的跨越式进步。作为产品开发的技术活动系统，新产品开发平台是把需求和技术可能性结合起来，形成推向市场的产品以及积累于组织内部的技术能力。

18、架构原创性、系统突破性、平台技术性，这三者之间存在层层递进、互为因果的内在逻辑关系：从顶层设计出发设计原型机架构；在架构构建过程中形成新的技术体系与标准指导系统突破；架构突破所需要的技术能力与活动以惯例化的方式综合体现在原始创新技术平台中，为产品优化、迭代乃至整个无人机产业链发展奠定基础。

19、原始创新需要创新主体解决“冷启动”难题：缺乏原型机和无人机技术体系的中国，不仅要在技术封锁背景下从头掌握科学原理，还要在时间与经费相对紧张的环境下，研制出新产品开发平台。国家需求与技术实现的双轮驱动，可以有效破解这一难题。为维护国家核心利益而提出的需求，需要国家有关部门（即使用总体单位）在科学论证的前提下，将其转化为涵盖系列技术指标的重大战略工程，进而以技术民主、工程立项招标等形式激发研制总体单位（北航）的技术创新潜力，催生原创的技术。该理论模型的第一个特征是从整体出发进行分解和还原，将宏观的国家需求转化为有可操作性的国家战略工程项目。第二个特征是从局部综合集成到整体最优，构建原创的新产品开发平台。

20、面对打破技术封锁、维护国家核心利益的迫切需求，国家需要这样一类权威部门起到以下两方面作用：其一，主导战略性方向，通过重大工程立项的方式促进国家需求转化为具体技术指标；其二，创造新机会、新技术，即支持研究型大学凭借扎实的基础研究积累等优势，将技术指标以总体方案的形式进一步统筹、落地，进而通过自下而上的试验和学习形成技术及技术的组合，以回应使命。

21、复杂管理系统的基本范式如下：首先，人们从主观上感受到硬系统层面的“物理复杂性”；其次，将“物理复杂性”在复杂系统范畴内进行凝练与抽象，形成系统科学思维层次的“系统复杂性”；最后，在管理科学范畴内，运用复杂性思维来认知、分析与解决问题，即“管理复杂性”，由此形成了复杂系统管理的“物理复杂性——系统复杂性——管理复杂性”学理链的完整性。

22、对初进入商用客机领域的后发国家企业而言，在技术被封锁的前提下，以总体设计为技术突破点，意味着中国商用客机的技术追赶不得不从最难的环节即“正向开发”开始起步。正向开发是指从用户需求出发确立顶层设计要求，从上而下地分解、细化复杂产品（系统）功能，确定产品功能结构、子系统和零部件解决方案，并可批量生产。正向总体设计是后发国家企业技术追赶从模仿走向自主创新的关键能力，需要从用户需求出发确立顶层设计要求，并最终形成稳定运行的商业化产品，而这对缺乏相关经验的后发国家而言无疑是巨大挑战。

23、为解决上述复杂性问题，中国支线客机项目首次采取主制造商—供应商模式（简称主供模式），即中国作为主制造商负责整机的总体设计与系统集成，拥有全球供应商的选择权与工作分配权。ARJ21采用的主供模式与西方的主供模式不同，主要体现在两个方面：首先是选择国际供应商的独特标准，ARJ21项目以“风险合作伙伴”为标准选择了19家国际供应商；其次是联合定义关键零部件与系统集成。中方对于与国际供应商合作研制的系统件，不是简单地一买了之，而是通过ARJ21项目培育和掌控系统件的联合定义与系统集成的能力。

24、综上，ARJ21项目首次采用独特的中国成长型主供模式，解决了商用支线客机制造总装阶段国内关键零部件配套能力不足的关键难题，有效地“降解”了新型号飞机技术追赶的高度复杂性，从而实现进度、成本与性能均衡的高起点追赶。

25、干线客机的研制流程呈现出V字形特征，可分为总体设计、制造总装、取证交付三个阶段。作为复杂产品，其开发的关键不是对某种单项技术的掌握，而是综合各种技术的能力，这种“综合”就集中体现在总体设计上。新研制飞机的技术风险80%体现在总体设计上，整架飞机全寿命成本的95%在飞机总体方案确定时就已经被确定。总体设计不是追求单项技术的先进性，而是关注成本、性能与进度三大互为约束要素的综合优化，同时还要兼顾安全性、舒适性、经济性和环保性。

26、缺乏干线客机总体设计经验的中国商飞又该如何设计一款全新型号的干线客机及其原型机平台呢？为解决这个问题，C919客机遵循“中国设计、系统集成、面向全球招标，逐步提高国产化”基本理念，分总体方案设计、技术设计与详细设计三个环节实现总体设计。

27、C919客机则是第一款中国作为主制造商，按照国际适航标准开发的干线客机，其结构件技术突破面临两大挑战。一是结构件分解与集成中的标准参数如何制定。二是国内航空工业零部件加工能力不足以为C919提供一致性和稳定性较高的组件产品。中国商飞采取与中航工业等国内供应商联合攻关的主供模式以应对结构性研制的挑战。首先，中国商飞持续投入基础实验活动以确定相关技术参数，并据此指导国内供应商，进而互相提升结构件研制能力。其次，因为C919客机项目是国家工程，所以在结构件联合攻关模式中，中国商飞能够动员全国资源，各相关单位也高度配合。综上所述，针对结构性复杂技术特征与国内配套基础情况，中国商飞采取与国内供应商联合攻关的研发模式突破了关键的技术瓶颈。

28、系统件是为了完成各种任务而安装的设备与系统的总称，主要有航电、飞控、环控、通信导航、高升力、液压、着陆、燃油与发动机九大系统。不同于结构件，飞机系统件涉及较多的电子元器件与机载软件，其技术往往具有黑盒性质，特别是较快的更新迭代速度使得其内在逻辑更不容易被解构。同时系统件需要依据不同机型定制开发，且各个系统件之间、系统件与结构件之间存在互相制约关系，可谓“牵一发而动全身”，因此系统件的关键技术往往是企业核心机密。

29、为实现C919客机系统件的高起点技术追赶，中国商飞作为主制造商，采取联合国内制造商与国外供应商的合资合作模式，而不是自己与国外供应商合资合作，以带动中国民机产业发展。中国商飞为此做了三方面工作。首先，明确国外供应商的选择标准，综合考虑国外供应商的技术能力、价格与合作态度。其次，采用培养系统件集成创新能力的主供模式。最后，要有备用方案。

30、C919科技与波音、空客公司的国外供应商合资合作是后发企业实现高起点技术追赶的关键。该模式不仅实现了系统件关键技术的自主可控，还将国产化率由最初设定的10%提升至目前的60%。之所以如此，主要有两个原因。首先，无论是整机产品还是系统件产品，中国商飞始终定位为主制造商，自主掌握总体设计与系统集成两个关键环节，从而能够拥有开发的自主权，而不是被动地接受国外订单合作或者技术援助。其次，对于由国外提供的系统件产品，中国商飞有两手准备。一方面，尽量杜绝唯一国外供应商模式；另一方面，在进口的同时坚持研发可替代产品，掌握产品开发的核心知识，努力防止技术被“卡脖子”。

31、通过与国外供应商合资合作模式实现高起点技术追赶甚至赶超，关键是处理好关键技术自主可控与全球资源开放共享的辩证统一关系。对于后发企业而言，重要的不是技术知识来自内部还是外部，而是能否通过自主研发掌握新技术，并不断提高技术能力。

32、综上所述，中国商飞作为主制造商，自主进行飞机的总体设计与系统集成，分别针对结构件采取与国内供应商联合攻关的主供模式，针对系统件采取促进国外供应商与国内企业合资合作成为中国商飞供应商的主供模式，最终实现复杂产品的技术追赶。

33、西方的成本型主供模式强调成本与效率，凸显主制造商与供应商之间基于交易的博弈逻辑。而中国商飞采取的成长型主供模式则不同，其直面后发企业基础不足的制约，以追求技术突破与产业发展为导向，凸显主制造商“大国重器”的使命感。该模式建立在主制造商与供应商共同成长的共生逻辑体系上，既有助于后发国家集中力量联合攻关，也有利于其通过平衡关键技术自主可控与全球资源开放共享以实现技术追赶。

34、载人航天工程属于典型的大型技术系统，其技术进步主要反映在工程总体系统与关键系统两大层级的技术管理活动。前者反映出后发国家重大战略目标，决定着后发国家技术进步的路线方向，而后者则是技术进步的物理载体，深刻影响路线方向确定后技术突破的迭代效果。

35、对于载人航天这样高度复杂的工程而言，系统安全性与系统多功能性的矛盾必然存在，必须通过“综合妥协”来实现，而这种综合妥协就集中体现在工程总体设计中。选择什么样的初始系统架构，就成为总体设计阶段最大的挑战。中国载人航天工程师如何破解这一挑战的呢？首先，将国家重大战略目标转化为初始工程研制需求。其次，基于初始工程研制需求，设计稳健的总体方案。综上，通过将“模糊”的国家重大战略目标转化为初始工程研制需求，统筹后发国家技术进步中的“急需”与“必需”，并最终形成稳健的总体方案来破解载人航天工程总体设计的挑战。

36、如何持续形成技术迭代，成为关键系统研制面临的又一重大挑战。对此，中国载人航天工程又是如何破解的呢？首先，关键系统要同时实现技术先进性与可持续迭代性，就意味着该关键系统的技术架构不仅要能满足高起点的起步需求，也需要具备良好的可扩展性，为后续的技术进步留下足够空间。其次，由于载人航天工程的技术难度大、时间跨度长，因此后发国家在基础薄弱等多重约束条件下，形成拾级而上的技术进步节奏至关重要。

37、拾级而上的技术进步节奏之所以重要。第一，后发国家的技术进步具有高秩序性，即只有先突破某些关键基础技术，才能去追求更高层次的突破。第二，从“国之重器”的实际效果看，在较长的总体建设时间内有节奏地获得阶段性成果，将更利于各方资源的汇聚与信心的增强，有助于工程建设主体获得更多的资源去持续推进项目。

38、中国载人航天工程技术进步路径主要表现为总体系统与关键系统两个层级的技术管理难题识别和化解，而统筹系统架构稳健性与创新性的关系则是中国载人航天工程实现技术进步的关键。顶层设计稳健的总体系统是关键系统创新的前提，而关键系统持续创新则是实现总体系统功能的保障。一方面，解决总体系统安全性与关键系统多功能性的矛盾，以实现系统架构整体稳健，是国家“国之重器”技术进步的关键起点。另一方面，处理好关键系统技术先进性与可持续迭代性的关系，以实现系统架构的持续创新，是“国之重器”技术持续进步的动力。

39、据此，可以将技术进步的系统架构二元性理解为：面向连续的复杂技术系统，统筹系统层次的稳健性与创新性这一组对立统一关系，以实现系统整体性功能涌现的战略思维和行动。