创新的第三条道路——再谈化学工业的创新
□中国化工信息中心教授级高级工程师 朱曾惠
化学工业的发展要靠创新已成为业界共识。创新的内容涉及科学技术、经营管理和社会文化等各个方面。随
着经济、社会和科学技术的发展，创新本身也在不断演进和变化，国外化工业界就曾提出“创新中的创新”
（Innovation in innovation）问题，创新必须适应形势才能推动化学工业的发展。笔者曾于2000年、2003年
和2004年分别在《上海化工》和《中国化工信息》上撰文介绍过化学工业中的创新。最近，美国化学工程师学
会（AIChE）会刊《AIChE J.》6月号刊登了一篇专文《第三条道路创新者的帮助》（Third Way Innovators to the
Rescure）,论述在当前形势下化学工业的创新要与时俱进，在内容、形式、方法和理念等各方面都要有调整和变
化，观点比较新颖，内容和思维逻辑也颇有启迪性，现将其主要内容予以介绍。（原文刊载于AIChE J. Vol 53, NO.6
（2007） pp.1394～1398）
两种传统的创新方式
在日常会话中，创新一词已经从时尚用语沦为陈词滥调了。但最近一些高官们开始对它情有独钟，认为在全
球化和工业强化以后，工业只有依靠创新才能取得有利的增长。令人遗憾的是，如今创新在化学工业中的力量并
未得到增强。
创新是事业过程（business process），它使新产品、新工艺和新理念以至新事业诞生，它使企业销售额和
利润增长。图1为化学工业推动力的演变过程。
从20世纪30年代“梦境时代”（Field of dreams age）开始直到60年代中期，市场单纯地以石油基原料
生产新产品而创新，此阶段是技术推动（technology push）时期。从50年代到80年代，工艺过程技术有突破，
并对石油基的供应链进行优化，在石油价格下降的有利条件下，通用技术趋向全球化。当前，廉价石油时代将终
结，市场对商品化的需求巨大，使许多创新应运而生并不断发展。事业和科学形式需要重新审视和调整自己，创
造一种互动关系，来激发新市场、新产品和新事业的形成，就好像Lester Thurow总结建立财富的13条规则中
的第7条所述：“在一个社会的价值次序中，如果高居榜首的不是创造性，那么这个社会的价值就没有正确的次
序标准，创造力就会像在牢狱中一样被扼杀。”作为化学工程师，要知道世界是用平衡中的物质、动量、热量和
负荷来描述的，具有真正的创新能力的企业，其企业文化必须能够适应平衡中的次序和创造性的紊乱。
在工业化研发中，有两种方式直接导致商品化：第一种方式是以降低产品的成本为目的，它可能使用低价原
料，或是寻找新的低成本工艺来制造已有的产品；第二种方式是以减少公司的投入资本强度为目的，亦即用现有
资产投入在较短的时间内制造出更多的产品。它们都是有形的，一般可得到迅速的回报，许多事业领导人也乐意
采用。
公司的领导人要承受来自投资方的压力，后者要求迅速获利，这就使降低成本和工艺创新成为首选。但成本
降低是缩减回报的过程，常常会削减到本质部分——基础研发投入被紧缩，创新的能力也就丧失了。当新的产品
性能或更具竞争力的新产品出现，用户对产品的选择标准将从功能性转向可靠性，然后是方便性，最后是价格。
任何人和/或单位总是想用较低的成本来制造一种产品或是运营一种工艺过程。
当工艺创新使产品的价格落到最低点或实现商品化时，只有地区因素能缓解持久的利润压力。因此，众多产
业移向新兴市场，靠近有廉价劳动力、税收优惠或有人才资源的地方，今天可能是中国，明天可能是越南，以后
也许是非洲大陆的某地，这也是我们的世界在缩小的基本原因。例如，当电子线路板工业移向亚洲，PPG工业公
司与南亚PCB公司组成合资企业，在中国建厂，使其能用较低的劳动力成本更好地进入市场，并可直接向附近的
印刷线路板工厂供货。同样，杜邦公司紧随纺织业向中国转移，也是为了邻近市场、利用低劳动力成本来保持竞
争性。
新加坡由于缺乏资源，制定了税收优惠和补贴战略，鼓励外国投资研究开发，意图发展成为一个知识资本中
心来提高其作为贸易中心的地位。新加坡允许引进的包括第一流试验室、设备和项目的投资。政府也在吸引跨国
制药公司方面取得成功，例如瑞士制药公司诺华（Novartis）与新加坡政府共同创建诺华热带病研究所，10年内
将投资1.2亿美元。
全球化是一个有争议的话题，赞成方认为它可以促进贫穷国家的经济发展，提高人民生活水平；而反对方则
说，创建无限制的自由市场只对西方跨国公司有利，它盘剥当地企业、当地文化和普通老百姓。无论如何，全球
化的利润增长却是现实。但就像商品化过程一样，这种现实是有限度的，全球化进程的发展迟早会引起经济安全
问题。
如果我们已近价格底线并处在制造区域性缺货的过程之中，我们还能去何处取得贪婪式的增长来满足对利润
的渴望？可以这样说，早期的创新只是进行新产品、新工艺或整个新型工业的开发，只是一种纯创新的空话（wind
of pure innovation）。
创新的第三条道路
工业化研发的第三种方式（或第三条道路）是当前最好的创新方式，它可以让研究工作更集中于全新的产品、
工艺和产业的开发，使管理部门投入更多资源、提供支持，推动公司进入新市场，以新的方式体现价值。然而，
在何处可以发现纯创新的机遇呢？不可能在试验室，至少不可能最初在试验室发现。机遇存在于市场，同时，在
那里又有许多难以驾驭的力量，如民主、环境、社会和技术等长期运行而形成的主要全球趋势——宏观趋势
（macrotrend）。
1.机遇的碰撞（Opportunity Knocking）
在宏观趋势中，我们常常“只见树木不见森林”，现在在宏观趋势的“森林”中有两棵引人注目的“大树”
（redwood）：纳米科学和石油替代原料。这为化学工业的振兴提供了最大的机遇。
①纳米科学
纳米科学是非常小的粒子科学，无论在无机分子还是有机分子领域都具有变革意义。现代工程的前沿就在纳
米尺度上，当前面临的主要挑战就是加深对它的基本了解，在纳米尺度上描绘其现象，并将此效应转移到宏观世
界。化学工程师现在可以对分子进行调节并用介观尺寸（mesoscale）建模来了解在纳米尺度上的线自装饰过程。
未来可以转向许多新的产品，包括工程化的催化剂、低成本高效太阳能电池、光学元件、生物传感器基因治疗、
低成本制取饮用水等。
②石油替代原料
石油原料的替代给化学工业带来许多机遇。要解决石油资源短缺和全球气候变暖的问题，有两个大家熟知的
解决方案：清洁煤技术和从生物资源来的可再生原料。清洁煤技术可以捕集CO2或使其反应生成甲醇。为了使成
本和建设投资降低到最低水平，需要提高反应系统的效率，或是开发有效的空气/CO2分离工艺。
生物基原料不必通过乙醇工艺衍生，它可以从农作物（玉米、黄豆和甘蔗等）中获取，也可以通过合成生物
学（synthetic biology）生产出来。而在石油经济中，为了降低对环境的影响而消耗了过多的创新能量，但人
们并未从以满足法规管理要求为目的的研发中得到增长的价值。
石油的一种替代方案是重新开始一个循环过程：从发现开始，接着是一系列的创新，精心筹划和投资。此循
环过程进展顺利，已在生物催化方面有所突破，从玉米、甜菜、黄豆、向日葵、油菜、纤维素/木质素和生物工
程植物中得到了可替代的、资源可再生的化学原料。另一个循环过程是：不久的将来，产油峰值期将来临，结束
了廉价油时期，全球气候变暖加速了可再生能源和原料循环的出现，从而也形成了可再生能源的市场需求。
创新的独特之处在于它是由强劲的市场需求所哺育。从市场背景到创新者的第三种方式由承认“制造人们需
要的东西”开始。创新不在于有多少专利，或开发多少新技术，而是要看产品用户是否承认你是成功的。集中客
户的需求是高效创新性组织的主要任务，也就是说“什么是需要的什么就是可能的”。
不论公司从何处投入培育价值链，第三种方式的创新都必须完全专注于客户的要求或需求的实现。这对许多
当代研究都是一种变革。现在的创新多是研发中心和大学的技术推动的结果，或者是单一用户要求的结果。第三
种方式的创新要在大量资源投入之前，以市场为背景进行全面的评价。这就意味着我们必须找到什么是需求、什
么是可能，然后再开始创新过程。有许多公司开发专门技术或分派人员去调查客户对本公司产品的要求，从而促
成产品的扩大和延伸。比如许多开拓工作以高层营销人员作向导，他们可以转达市场需求信息，提供有益的观点。
这种“令人鼓舞的狩猎之旅”（inspiration safaris）是启动“研发影响市场”的有效途径。“狩猎之旅”从何
处开始则应仔细考虑，高层关注“森林”而不能只看“树木”，机遇中的“森林”是世界的宏观趋势，要走进去
并进行观察，考察其环境，感触并了解这些“树木”，甚至要听风向，化学工作者需要调校自己的感觉去感知和
了解它们。
作为化学工程师，最高的目标就在此趋势之中——可再生能源、食物、饮用水、人类健康、安全和全球性变
暖。在这些重要领域里，创新的机遇很多，比如甲醇经济、太阳能、燃料电池和纳米技术等，但是只有少数能提
升到全球的机遇和优势水平。挑战在于，如何将本公司的开发力量转变为产品，投入市场，并满足宏观趋势的需
要。这就需要了解全球目前尚未成为时尚的事物，使自己和公司参与第三种方式创新。
总之，当成本和工艺创新产生的价值越来越低，第三种方式创新的呼声越来越高，领导者、政策制定者和管
理人员必须认识到这是企业文化变革的需要，不然就会淹没于“森林”之中。
2．文化的冲突（Cuture Clash）
要使第三种创新成为体现新理念的新方法，领导部门的支持非常重要，但一线的工作人员的行为常与许多行
政领导的想法不一致。因此，领导者在思想上需要一些变革。研发人员仅有发明创造的战术性文化和市场营销方
面的战术性文化，但没有创新的战略性文化，因此需要领导者的参与，管理者了解到相关学科中的最新突破就可
以领导和影响变革的进行。
领导者需要将支持研发作为一种投资而不是一种费用支出；还要具备激发研究部门热情的能力，鼓励员工以
第三种方式创新进取；他们将在新型文化中受到尊敬，并促进变革。
在培训方面还有一种狭益的思想，只教授本领域的核心专业，却不教授其他相关的内容，例如工程院校只有
工程课，而没有财务、分销和营销方面的培训；商务院校只教商业，不教科学。毕业生只是专业狭窄的专家。
另外，通常在一个典型的大型公司评议项目中，大家习惯将注意力集中于项目技术、人员配备、资源和工艺
过程等。至于什么是对客户的价值则常被忽略，或只有对价值的最基础的概念性了解。
在科学和技术世界，需要重新点燃发明和创新的热情，必须向新方式开放吸收新信息和新思想。
3．适应调整（Adjustments）
第三种方式创新需要首创精神，首创精神有四种行为特征：①为确定目标和机遇而提出问题；②自我学习新
技艺；③采取行动；④将坚强的自信与组织价值和目标结合起来。与此同时，领导者要采取行动鼓励个人的首创
精神，集中更多力量于首创性行动而不单单关注成果。
创新需要竞赛以实现产品或观念的超越，从市场中寻找新的发现。要实现创新必须经过下面一些步骤：①确
定其商业价值并将其制成产品；②通报可成为事业的潜势；③取得并使用资源建立潜势并降低风险。
即使我们不是创新竞赛的参与者，也需要了解并支持他们的热情。图2描述了一个第三种方式创新的过程。
此创新过程的重点是针对创新的首要目标确定大事业的机遇，此工作要在准备投入之前进行，并且要有一个
规范的分阶段评审程序（Stage-gate process），它可促进开发和商品化进程。在描绘此过程中，第三种方式创
新提出了充分的要求也提供了足够的自由，来有效地鼓励结合市场需求的工程观念和意愿的形成。而在观念确定
和评价阶段，须有足够的资源投入，从工程、市场和经济前景的角度来测试新发明的可靠性。此过程并不排除技
术推动观念的形成。在上图中，技术推动的观念可以融入到观念形成阶段，并回到市场和未满足需要的确定阶段，
在主要资源投入之前来确定大事业的机遇。创新者不可能孤立地工作，因此必须建立支持机制。第三种方式创新
要求合作，同时还需要各方面的平衡发展和透明度。
结 语
第三种方式创新对时间很重视，及时性对创新非常重要。然而，我们要对第一种和第二种方式的创新有一个
平衡的看法，它们对人们生活资料的发展还是很重要的。有人认为：“创新在两种事物面前永远不会是‘非此即
彼’（never ‘either/or’），而总是‘共同或一起’（always ‘both/and’）；它决不是一种单纯事物，而是“黑
和白”的混合体；它不是笨人所得到的成果和方式，而是无止尽的奇妙图像的万花筒。”
创新是：科学和艺术；系统和工具、人、热情；不断的开拓和愉快的偶发事件；不切实际的想法和投资回报；
勇敢的领导和个人首创精神；合作和竞争。
将科学家、工程师和市场营销人员的头脑和能力结合起来进行调整和创新，不仅是为了有利可图的增长，也
是为了行业的自我完善和保护我们的地球。
第三种方式创新是一个英雄战略，在这一战略中，化学工程师将成为什么样的英雄呢？！
读罢此文，不禁回忆起数年前AIChE一次会议上有关“创新中的创新”的呼吁。要使创新取得效果，必须更
新观念，与时俱进，跟随时代的潮流，适应大环境的需要。本文提出的要有宏观视野，了解大趋势，不能只有战
术观点和计划而缺乏战略观点和规划，不能只见树木不见森林等论述正是击中时弊，对我们确实有启迪作用。我
们一些只重局部，不看全局；热衷战术，忘却战略；只管当前，不看长远；只知“树木”，不知“森林”，甚至把
几棵树木就当作森林的同志读一读此文，不无益处。
我们呼吁，创新需要创新！