技術(shù)創(chuàng)新與科技創(chuàng)新
這是用chatgpt-4生成的“三體”示意圖。“三體”的運(yùn)動(dòng)和相互作用，是混沌的、不規(guī)律的。關(guān)于創(chuàng)新，當(dāng)前科學(xué)界、技術(shù)界和政府的相互作用也是類(lèi)三體狀態(tài)，在一個(gè)體系內(nèi)，但相互作用不明，很難求得解析的通解。技術(shù)界對(duì)科學(xué)界最具殺傷力的話是“他們不懂工程”；科學(xué)界也很高傲，認(rèn)為“夏蟲(chóng)不可以語(yǔ)冰”；最終政府部門(mén)不買(mǎi)賬，認(rèn)為當(dāng)前的科技、技術(shù)“滿足不了國(guó)家的需求”。這不僅是環(huán)保行業(yè)的現(xiàn)狀，也是很多行業(yè)普遍存在的問(wèn)題。
各界都知曉創(chuàng)新的重要性，為何難以形成合力，求而不得？實(shí)際上，審視我們追求創(chuàng)新的過(guò)程，會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們?cè)谧畛醵x、述說(shuō)之時(shí)，就模糊不清、猶疑不決，名詞冗繁，但各層級(jí)理解不一。
如我們經(jīng)常提到的“科技創(chuàng)新”，包含科學(xué)與技術(shù)兩類(lèi)。而這兩類(lèi)主體的語(yǔ)境是全然不同的：科學(xué)是要認(rèn)識(shí)世界，發(fā)現(xiàn)和揭示事物和宇宙的規(guī)律性的原理；技術(shù)是要改造世界，是對(duì)技術(shù)的發(fā)明、創(chuàng)造、改進(jìn)。
在水務(wù)行業(yè)，也有人嘗試從更具體的角度來(lái)看待創(chuàng)新。如Mark教授在IWA會(huì)議中提到，創(chuàng)新是“在實(shí)踐中成功應(yīng)用的想法和理念”，而發(fā)明是“一個(gè)注冊(cè)了ID號(hào)的設(shè)想”。換而言之，發(fā)明是科學(xué)家的事情，而創(chuàng)新是技術(shù)界的事。
再看我們國(guó)家十八大報(bào)告提出“技術(shù)創(chuàng)新、原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新”，這些創(chuàng)新到底是對(duì)科學(xué)界還是技術(shù)界？原始創(chuàng)新是指科學(xué)的發(fā)明，集成創(chuàng)新和引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新則是指技術(shù)的創(chuàng)新。籠統(tǒng)地對(duì)科學(xué)屆和技術(shù)屆的創(chuàng)新進(jìn)行定義、提出要求，容易造成兩界話語(yǔ)的混亂，也是創(chuàng)新難以形成合力的根本問(wèn)題。
當(dāng)前，也有一些關(guān)于創(chuàng)新的新名詞涌現(xiàn)：
非連續(xù)的創(chuàng)新：要做同樣的事兒，但是全新的方法； 突破性創(chuàng)新：做從來(lái)沒(méi)做過(guò)的事情； 持續(xù)性創(chuàng)新：改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)； -
顛覆性創(chuàng)新：創(chuàng)造新的市場(chǎng)，顛覆現(xiàn)有的市場(chǎng)；
這些詞有些相互類(lèi)似，也有些略有不同。比如持續(xù)性創(chuàng)新和漸進(jìn)性創(chuàng)新完全同義；顛覆性創(chuàng)新和破壞性創(chuàng)新，實(shí)際上也是同樣內(nèi)涵；突破性創(chuàng)新和顛覆性創(chuàng)新不太一樣，細(xì)微之處需要區(qū)分。
維特根斯坦是本世紀(jì)最著名的哲學(xué)家，他認(rèn)為，哲學(xué)問(wèn)題首先是語(yǔ)言的問(wèn)題，許多哲學(xué)爭(zhēng)論其實(shí)源于人們對(duì)語(yǔ)言和詞語(yǔ)的誤用，在爭(zhēng)論的過(guò)程中互相不理解。他的這一理論放在技術(shù)界也是同理，政府、技術(shù)、科學(xué)三界話語(yǔ)體系的不一致是造成混亂的根源。
技術(shù)工程界對(duì)國(guó)際通用技術(shù)成熟度（TRL）的概念也存在泛用。將技術(shù)的發(fā)展過(guò)程從“基礎(chǔ)研究”到“操作環(huán)境中經(jīng)過(guò)驗(yàn)證”劃分為9個(gè)級(jí)別，我們經(jīng)常用TRL來(lái)評(píng)價(jià)技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。但TRL其實(shí)是美國(guó)軍方評(píng)價(jià)技術(shù)的指標(biāo)，軍方研發(fā)是一個(gè)封閉的體系，TRL9級(jí)后在其封閉體系內(nèi)可以繼續(xù)推進(jìn)，其沒(méi)有涉及開(kāi)放系統(tǒng)技術(shù)推廣過(guò)程等環(huán)節(jié)，所以我們不能完全套用TRL系統(tǒng)，要補(bǔ)齊示范工程后到商業(yè)化應(yīng)用之間的創(chuàng)新環(huán)節(jié)。
軍方研發(fā)是一個(gè)封閉的體系，TRL9級(jí)后在其封閉體系內(nèi)可以繼續(xù)推進(jìn)，其沒(méi)有涉及開(kāi)放系統(tǒng)技術(shù)推廣過(guò)程等環(huán)節(jié)，所以我們不能完全套用TRL系統(tǒng)，要補(bǔ)齊示范工程后到商業(yè)化應(yīng)用之間的創(chuàng)新環(huán)節(jié)。
實(shí)際上，真正能夠表征技術(shù)轉(zhuǎn)化的是荷蘭Wetsus 創(chuàng)始人Cees Buisman提出的“技術(shù)推廣轉(zhuǎn)化六階段”。Cees Buisman通過(guò)對(duì)488項(xiàng)水技術(shù)發(fā)展過(guò)程的追蹤和分析，發(fā)現(xiàn)水技術(shù)從研發(fā)到成熟應(yīng)用的時(shí)間跨度一般為12至14年，是一個(gè)長(zhǎng)周期的過(guò)程，可把技術(shù)的推廣轉(zhuǎn)化全過(guò)程分為代表技術(shù)全生命周期的6個(gè)階段，反應(yīng)了某項(xiàng)技術(shù)成果從“0-1-3-25-N-逐漸被替代”（數(shù)字代表技術(shù)在實(shí)際場(chǎng)景下應(yīng)用的案例數(shù)）的全過(guò)程，相比TRL9級(jí)僅僅是技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)始階段，其展現(xiàn)的創(chuàng)新過(guò)程更長(zhǎng)、創(chuàng)新要素更多元。
經(jīng)典創(chuàng)新理論認(rèn)為，企業(yè)是創(chuàng)新主體。熊皮特和德魯克這兩位最著名的創(chuàng)新學(xué)家，對(duì)于“創(chuàng)新”的定義直接指向企業(yè)活動(dòng)，認(rèn)為“創(chuàng)新是生產(chǎn)要素的有效整合”。
鄧小平在參觀了日本北九州的制鐵廠回來(lái)后，以寶鋼為例開(kāi)創(chuàng)了企業(yè)主體創(chuàng)新的時(shí)代。國(guó)內(nèi)基本認(rèn)同了企業(yè)是創(chuàng)新的主體，應(yīng)當(dāng)反復(fù)強(qiáng)調(diào)、一以貫之。
國(guó)內(nèi)外污水處理技術(shù)漸近式發(fā)展
在污水處理領(lǐng)域，到現(xiàn)在為止，根據(jù)持續(xù)性創(chuàng)新改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的定義，其創(chuàng)新過(guò)程一直是漸進(jìn)性的。
可以看到，活性污泥法從1914年誕生至今，已在污水處理領(lǐng)域沿用了 100 多年。階段曝氣、階段進(jìn)水、氧化溝、脫氮、生物選擇器、Bardenpho、MBR等工藝，實(shí)際上都是在活性污泥基礎(chǔ)上的漸進(jìn)性創(chuàng)新。
漸進(jìn)式創(chuàng)新典型的案例是常規(guī)的脫氮除磷工藝，解構(gòu)處理工藝，如果僅考慮反應(yīng)器結(jié)構(gòu)（假設(shè)六個(gè)單元）和運(yùn)行條件（缺氧和好氧）兩組因素，按缺氧（A）和好氧（O）情況進(jìn)行排列組合，有64種可能性。去除不可取情況及合并同類(lèi)，即使不考慮進(jìn)水、回流的不同變化以及厭氧段（An）的添加，也共有40多種組合方式。斯坦福大學(xué)學(xué)者對(duì)多達(dá)285篇行業(yè)及學(xué)術(shù)報(bào)告進(jìn)行了全面的回顧，從中總結(jié)出了154種污水的脫氮除磷技術(shù)，并把它們分成了38組�？梢哉f(shuō)，我們的大部分精力仍在做漸進(jìn)性創(chuàng)新。
回顧我國(guó)污水處理行業(yè)的發(fā)展歷程，首要特征是通過(guò)引進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了迅速發(fā)展，可以說(shuō)長(zhǎng)期以來(lái)基本沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的自主創(chuàng)新。同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)，中國(guó)水處理發(fā)展階段的更替幾乎都是由事件或政策驅(qū)動(dòng)的。
1998年亞洲金融危機(jī)后，我國(guó)首次發(fā)行國(guó)債，推動(dòng)了國(guó)內(nèi)第一次大規(guī)模在飲用水/污水處理/垃圾處理方面的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資（之前都是利用亞行、各國(guó)政府貸款）；“十一五”以后，政策將COD、氮氧化物作為約束性指標(biāo)，行業(yè)才啟動(dòng)了大范圍的污水處理設(shè)施建設(shè)；新國(guó)標(biāo)中對(duì)病原菌的控制推動(dòng)了污水處理紫外消毒市場(chǎng)的發(fā)展，懸浮物標(biāo)準(zhǔn)改變帶動(dòng)了動(dòng)態(tài)砂濾、濾布濾池、曝氣生物濾池、膜過(guò)濾和MBR等設(shè)備的發(fā)展；再之后，水十條、黑臭水體、補(bǔ)短板政策出臺(tái)等等，陸續(xù)刺激了各板塊領(lǐng)域的迅速發(fā)展。
值得一提的是，在黑臭水體政策驅(qū)動(dòng)的過(guò)程中，我們?cè)谀Ｊ缴嫌兴鶆?chuàng)新。由于河邊不能建傳統(tǒng)混凝土構(gòu)筑物式的污水廠，所以發(fā)展出了一系列快速裝備的系統(tǒng)，如清研環(huán)境的RPIR裝備、合續(xù)環(huán)境的鋁合金裝配式水廠、鵬鷂環(huán)保的PPMI裝配式污水處理、鵬凱環(huán)境的低碳型裝配式污水處理系統(tǒng)等，都是由新的需求場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)的主體工程產(chǎn)品化。
這種模式創(chuàng)新固然令市場(chǎng)有所振奮，但也存在諸多偶然性及操作難點(diǎn)，不易大規(guī)模效仿、推開(kāi)，難以成為行業(yè)下一發(fā)展階段的有力支撐。
主體工程的產(chǎn)品化過(guò)程，要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化、機(jī)電一體化、BIM信息化等，需要多項(xiàng)基礎(chǔ)支持及外部條件支撐�？傮w來(lái)看，我個(gè)人對(duì)產(chǎn)品化不太樂(lè)觀，認(rèn)為產(chǎn)品化要在大規(guī)模市場(chǎng)需求的基礎(chǔ)上才能形成。當(dāng)前市場(chǎng)處于建設(shè)尾期，空間有限。要啟動(dòng)行業(yè)的下一個(gè)快速發(fā)展階段，需要將目光從具體工程項(xiàng)目中收回，投向別處，挖掘新的創(chuàng)新場(chǎng)景。
他山之石：顛覆性創(chuàng)新如何形成？
在公共事業(yè)的五個(gè)領(lǐng)域（交通、物流、能源、空氣、環(huán)境）中，前4個(gè)領(lǐng)域都出現(xiàn)了顛覆性創(chuàng)新。交通領(lǐng)域的無(wú)人駕駛顛覆了一百多年的汽車(chē)歷史；物流領(lǐng)域，倉(cāng)儲(chǔ)智慧升級(jí)，重構(gòu)城市“人、車(chē)、貨、場(chǎng)”四個(gè)要素；能源領(lǐng)域正按“30·60”的目標(biāo)，以可再生能源大規(guī)模替代化學(xué)能源；通信領(lǐng)域，從加速計(jì)算開(kāi)始，到人工智能，再到生成式人工智能，正爆發(fā)一場(chǎng)工業(yè)革命，預(yù)計(jì)釋放100萬(wàn)億美元的市場(chǎng)機(jī)遇。
顛覆式創(chuàng)新改變市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)格局，帶來(lái)新的商業(yè)模式和技術(shù)應(yīng)用。盡管最初的產(chǎn)品和服務(wù)通常面向被忽視的市場(chǎng)，但其長(zhǎng)期影響往往是徹底改變行業(yè)規(guī)則，甚至導(dǎo)致市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者的衰落或轉(zhuǎn)型。
顛覆式創(chuàng)新是如何發(fā)生的？我們可以從蘋(píng)果案例中窺其端倪。
在通信領(lǐng)域，iPhone的出現(xiàn)從根本上改變了我們使用無(wú)線電話和電腦的方式，從而徹底改變了世界。這一顛覆的內(nèi)核，是通過(guò)iPhone的內(nèi)核——IOS技術(shù)平臺(tái)發(fā)生的。在IOS平臺(tái)上，形成了一系列的生態(tài)型公司，從事長(zhǎng)期穩(wěn)定持續(xù)性的創(chuàng)新活動(dòng)，如淘寶、抖音、騰訊等，都是基于IOS平臺(tái)產(chǎn)生的偉大企業(yè)。
新的平臺(tái)蘊(yùn)藏著新的秩序和更多的機(jī)會(huì)。以汽車(chē)行業(yè)為例，在以汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為核心的舊平臺(tái)上，誕生了奔馳、寶馬、Toyota等一系列公司，但在這個(gè)舊平臺(tái)上，中國(guó)沒(méi)有任何趕超機(jī)會(huì)的希望。而到了以電動(dòng)控制系統(tǒng)為核心的新平臺(tái)中，我國(guó)迅速發(fā)展起了催生了比亞迪、理想等電動(dòng)車(chē)品牌，在國(guó)際市場(chǎng)的占有率達(dá)到了50%。
在顛覆性創(chuàng)新中，我們需要關(guān)注關(guān)鍵性技術(shù)突破帶來(lái)了新的平臺(tái)，新的技術(shù)平臺(tái)催生顛覆性技術(shù)，只有新的平臺(tái)才能徹底改變行業(yè)發(fā)展的技術(shù)途徑。
聚焦到水務(wù)領(lǐng)域，如何判斷一項(xiàng)創(chuàng)新是否屬于顛覆性創(chuàng)新？背后是否隱含顛覆市場(chǎng)？可以通過(guò)以下兩個(gè)例子進(jìn)行簡(jiǎn)單說(shuō)明：
在水處理領(lǐng)域：污水碳源預(yù)濃縮（MPC）技術(shù)或?qū)⑿纬尚碌钠脚_(tái)。MPC是指在污水處理前端，通過(guò)氣浮、膜處理等物理分離的方式“捕捉”絕大部分的進(jìn)水COD和TP；濃縮后的COD和TP，可以直接用于后端厭氧產(chǎn)CH4；去除COD和TP的污水中，污染物僅剩氨氮，可嫁接反滲透、離子交換，電吸附、藻類(lèi)等一系列資源回收的非生化工藝，形成顛覆性的技術(shù)生態(tài)圈。
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在固廢領(lǐng)域：在各類(lèi)有機(jī)固廢的處理中產(chǎn)生的有機(jī)酸（VFAs），可作為工業(yè)原料生產(chǎn)其他高附加值，或可形成新的技術(shù)平臺(tái)。圍繞VFAs，可以厭氧消化產(chǎn)甲烷、鏈延長(zhǎng)產(chǎn)PHA、乙醇化、產(chǎn)碳源、產(chǎn)乳酸、產(chǎn)氫等一系列顛覆性技術(shù)，形成平臺(tái)生態(tài)。
創(chuàng)新主體：人和企業(yè)的回歸
微觀來(lái)看，行業(yè)任何一個(gè)突破性的進(jìn)展都需要市場(chǎng)的機(jī)遇，歷史的積累，企業(yè)家的創(chuàng)新突破精神，以及一定的運(yùn)氣。其中，我們能夠把握的，唯有企業(yè)家精神。
德魯克提出企業(yè)家精神中最主要的是創(chuàng)新：企業(yè)家精神的核心是創(chuàng)新，并通過(guò)創(chuàng)新為社會(huì)創(chuàng)造了價(jià)值。在當(dāng)前大建設(shè)時(shí)代謝幕、政策性需求退潮的行業(yè)背景下，由企業(yè)家精神推動(dòng)的價(jià)值創(chuàng)造或創(chuàng)造性破壞至關(guān)重要，行業(yè)的凝滯現(xiàn)狀，迫切需要人和企業(yè)作為創(chuàng)新主體的回歸。
舉個(gè)例子：山東一家公司發(fā)明了淺層沉淀工藝，圍繞這一工藝形成了專(zhuān)利，并開(kāi)發(fā)了集裝箱式的設(shè)備；在產(chǎn)品驗(yàn)證階段，應(yīng)用在了供水流程中；在推廣階段，建立了10萬(wàn)噸/天大型側(cè)向流模塊化凈水系統(tǒng)。后面，公司想將產(chǎn)品豎向發(fā)展為一個(gè)樓房建筑里，開(kāi)始構(gòu)想“大型側(cè)向流立體系統(tǒng)”，這個(gè)構(gòu)想最終沒(méi)有在飲用水領(lǐng)域做成，但他們用這個(gè)理念，自費(fèi)在污水廠中建造了一個(gè)30米高的豎向污水處理系統(tǒng)。他們網(wǎng)站上幾乎每天都會(huì)更新的產(chǎn)品概念、施工進(jìn)展。這一過(guò)程中不見(jiàn)得會(huì)帶來(lái)巨大的市場(chǎng)，但是體現(xiàn)了公司的追求和價(jià)值觀，企業(yè)家精神在其中起著非常重要的作用。
往哪里折騰？如果要給當(dāng)前的形勢(shì)開(kāi)一個(gè)藥方，我認(rèn)為，需要認(rèn)清國(guó)內(nèi)外的大形勢(shì)、了解行業(yè)缺乏有效推動(dòng)力和以存量為主的現(xiàn)狀，擁抱場(chǎng)景創(chuàng)新。
今年初，在董宇輝的直播間里，海爾創(chuàng)始人張瑞敏非常明確地呼吁：“如果現(xiàn)在還停留在產(chǎn)品這條路上，絕對(duì)沒(méi)有出路。”他對(duì)未來(lái)的趨勢(shì)判斷是：當(dāng)技術(shù)和產(chǎn)品日臻完善，圍繞需求形成復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，場(chǎng)景驅(qū)動(dòng)將成為下階段創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力。
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