综述:微藻生物技术中的创新与动态能力:全球研究趋势的系统回顾与文献计量分析——迈向可持续生物经济 German L. López-Barrera, Janet B. García-Martínez, René Yepes-Callejas

《Phycology》:Innovation and Dynamic Capabilities in Microalgae Biotechnology: A Systematic Review and Bibliometric Analysis of Global Research Trends for a Sustainable Bioeconomy German L. López-Barrera, Janet B. García-Martínez and René Yepes-Callejas

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年05月01日 来源:Phycology 2.9

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  摘要 本研究结合了系统文献综述(PRISMA 2020)和文献计量分析,探讨了全球微藻生物技术研究如何融入创新管理、技术转移和动态能力。从Scopus和Web of Science中检索到2015-2025年期间的418篇记录,经过基于调整后的PICO框架

  摘要 本研究结合了系统文献综述(PRISMA 2020)和文献计量分析,探讨了全球微藻生物技术研究如何融入创新管理、技术转移和动态能力。从Scopus和Web of Science中检索到2015-2025年期间的418篇记录,经过基于调整后的PICO框架的去重和筛选后,有133项研究符合纳入标准。使用Bibliometrix(R)和VOSviewer(版本1.6.20)生成文献计量指标,以识别出版趋势、领先国家、合作网络和主题结构。结果表明,研究重点逐渐从以技术生物学为主转向强调技术成熟度、创新过程和组织能力的方法。主要分析结果包括:(i)涉及组织学习和战略重组的动态能力的研究(14.1%);(ii)关注技术成熟度(TRL)和技术采用的研究,反映了从实验室规模研究向试点和工业应用的转变(22.9%);(iii)分析创新生态系统,突出大学-产业合作、治理机制和生物经济导向的政策(17.7%)。然而,大约22%的文献仍然仅具有技术性,表明存在持续的学科偏见。通过将创新管理、技术转移和动态能力作为互补的分析视角,本研究构建了一个综合框架,以理解微藻生物技术如何促进可持续生物经济导向的创新生态系统的建立。研究结果强调了技术治理和基于TRL的管理在连接科学研究与工业应用方面的潜力。

1. 引言
微藻生物技术已成为生物经济领域中的一个有前景的领域,其潜力在于支持可持续生产系统、减少碳排放和发展高价值生物产品。微藻在生物燃料、营养保健品、制药、废水处理和生物修复等方面具有广泛的应用前景,使其成为向低碳和循环经济转型的关键技术领域[1,2,3,4]。从经济角度来看,2022年微藻衍生产品的全球市场价值超过150亿美元,预计未来十年的复合年增长率约为6%[5]。因此,过去几十年间,人们对微藻的科学研究兴趣显著增加,导致研究产出和技术发展的迅速扩展。尽管取得了这些进展,但将科学知识转化为可扩展的技术和商业应用仍然有限。许多基于微藻的创新仍局限于实验室或试点阶段,面临经济可行性、工艺优化和大规模实施方面的重大障碍。这种研究与应用之间的差距被认为是发展可持续生物技术系统和生物基产业的关键挑战[6,7]。因此,关于组织能力、治理机制和技术成熟度框架如何影响微藻研究向可扩展和市场准备就绪的创新转化的系统证据仍然有限。一些综述从特定的技术角度探讨了微藻领域,例如生物燃料和生物能源生产[8,9,10,11]、用于制药和化妆品应用的生物活性代谢物的生物合成[12],以及微藻在生物修复和废水处理过程中的应用[3]。虽然这些综述提供了关于微藻生物学和技术潜力的宝贵见解,但它们大多忽略了技术管理、动态能力、创新过程和知识转移机制的系统性整合。与以往侧重于生物技术应用的综述不同,本研究明确探讨了微藻生物技术中创新和技术转移过程的管理方式。具体而言,它旨在识别推动微藻技术向更高技术成熟度发展的制度、组织和合作机制。这种关注点的转变超越了栽培系统或衍生产品的技术描述,转向分析管理实践、治理结构和协调过程,这些过程使得科学知识能够转化为可扩展和可持续的解决方案。这一视角尤为重要,因为微藻行业的竞争力不仅取决于科学进步,还取决于创新生态系统整合科学、技术和管理的能力。知识转移、大学-产业合作、知识产权保护、基于里程碑的融资和技术成熟度(TRL)等要素成为解释从基础研究到实验开发乃至最终工业应用转变的关键变量。在这个背景下,动态能力——即行为者感知机会、获取资源和重组组织结构的能力——为解释微藻领域的创新轨迹提供了有用的理论框架[13]。这种视角特别有助于理解不同技术成熟度阶段微藻技术的 uneven 进展。然而,新兴生物技术领域的创新并不仅仅发生在组织层面。从创新系统的角度来看[14,15,16,17],新技术的开发依赖于更广泛的社会经济背景下多个行为者、机构和知识流动之间的互动[18]。在这方面,三螺旋模型[19]强调了大学、产业和政府之间结构化合作在促进知识转移、技术规模化和创新绩效方面的重要性。结合这些视角,可以更全面地理解微藻技术如何从科学发现发展到工业应用。除了这些视角外,通过技术成熟度(TRL)概念提供的实用框架,可以评估技术从早期研究到商业应用的进展(欧盟委员会,2021年)[20]。尽管TRL已被广泛用作测量工具,但其作为指导创新过程和协调创新系统内各方的战略工具的潜力尚未得到充分探索。因此,本研究的主要目标是通过综合创新管理框架分析微藻生物技术的科学现状,识别动态能力、技术成熟度(TRL)和创新系统内的互动如何影响技术转移过程和面向可持续生物经济的创新生态系统的演变。为此,本研究采用了一种混合方法论,结合了系统文献综述(PRISMA 2020)和文献计量分析,并由重新制定的PICO框架指导,该框架优先考虑2015-2025年间发表的文献中的创新、技术管理和技术采用。在此背景下,微藻生物技术不仅是一个有前景的技术领域,还为分析复杂跨学科领域中的创新提供了宝贵的实证基础。通过整合动态能力、技术成熟度和创新系统的视角,本研究提供了一个综合框架,以理解促进或限制研究向应用转化的系统因素。这种方法有助于弥合科学进步与工业应用之间的差距,为学术研究和加强生物经济领域创新生态系统的战略设计提供见解。

2. 材料与方法
本研究结合了系统文献综述(SLR)和文献计量分析,这种方法不仅能够系统地识别相关研究,还能定量映射领域内的结构模式、合作动态和主题演变。该方法论的开发遵循了PRISMA 2020指南(见补充材料),确保了文档识别、筛选、资格评估和纳入过程的透明度和可重复性。同时,使用Bibliometrix(R包版本5.2.1,奥地利维也纳)、VOSviewer(版本1.6.20,荷兰莱顿)和Scopus的“Analyze Results”功能等专业工具来描述出版趋势、作者和机构之间的合作模式以及主题领域的演变。这种综合方法论设计结合了SLR的系统严谨性和文献计量分析的描述性和可视化优势,提供了对当前研究现状的全面概述。本研究采用的方法论程序(图1)分为几个连续阶段,以确保全面搜索、透明研究选择和稳健分析。工作流程旨在确保跨数据库和分析阶段的 方法论透明度和可重复性。该图展示了从研究问题的提出和纳入/排除标准的定义,到记录识别和筛选、资格评估、使用专业工具的文献计量分析,以及最终结果综合的过程。

2.1. 纳入和排除标准
为了确保分析语料的相关性和质量,根据PRISMA 2020指南定义了纳入和排除标准。这些标准确保了分析与研究目标的一致性,并减少了缺乏明确创新或技术转移维度的研究的纳入。
纳入标准:
- 在Scopus和Web of Science(WoS)中索引的科学出版物。
- 经过同行评审的研究文章和综述论文,因为它们提供了实证证据或综合知识。
- 发表于2015-2025年之间的出版物,以捕捉该领域的最新发展和新兴创新趋势。
- 语言为英语,因为它是国际科学交流的主要语言。
- 标题、摘要或关键词中包含与微藻及其与创新、技术管理、知识转移、动态能力、创新生态系统或技术采用相关术语的研究。

排除标准:
- 技术说明、社论、会议摘要、书籍章节、报告和其他不受同行评审的资料。
- 仅从技术生物学角度探讨微藻的出版物,没有明确涉及创新、技术转移或创新生态系统的内容。
- 在多个数据库中发现的重复记录,以及缺乏完整 bibliographic 信息的文档(例如DOI、标题或来源)。

2.2. 搜索策略
文献搜索在Scopus(Elsevier)和Web of Science(WoS;Clarivate)中进行,时间范围为2015年1月至2025年7月,且仅限于英文出版物。初步搜索共检索到568条记录(Scopus:353条;WoS:215条)。经过数据库整合和去重后,合并后的语料库包含418份独特文档,作为系统文献综述和后续分析的基础。这418条记录构成了系统综述的基础,其中353份Scopus索引的文档后来被用于文献计量分析,因为它们的元数据一致。为了构建搜索策略,定义了两组主要术语:一组与微藻相关,另一组与创新、技术管理和知识转移相关。这两组术语使用布尔运算符结合使用。最终应用的搜索公式如下:
(“microalgae” OR “micro-algae”) AND (“innovation” OR “technology management” OR “knowledge transfer” OR “technology transfer” OR “innovation management” OR “R&D management” OR “innovation ecosystem” OR “technology adoption”)。通过试点搜索逐步细化选定的术语,以平衡敏感性和特异性,确保全面覆盖的同时最小化无关的技术记录。这种搜索策略确保了对微藻生物技术和创新相关过程交叉领域的文献进行全面覆盖,为系统综述和文献计量分析提供了分析基础。

2.3. 系统文献综述
系统文献综述(SLR)按照PRISMA 2020指南[21]进行,该指南为报告研究的识别、筛选、资格评估和纳入提供了标准化框架。这种方法确保了整个综述过程的透明度、全面性和可重复性。为了增强方法论的严谨性,使用PICO框架[22]制定了研究问题,该框架根据微藻生物技术和创新的特定背景进行了调整。PICO框架被调整为一个结构化的启发式工具,用于操作化创新导向的变量,并区分以管理为重点的研究和纯粹的技术贡献。
P(人口/问题):2015-2025年间发表的关于微藻生物技术的研究,涉及创新、技术管理和知识转移的方面。
I(干预/暴露):应用于微藻技术发展和采用的创新管理、技术转移和动态能力发展的策略、模型和实践。
C(背景/对比):仅关注微藻的生物或生产方面的传统科学技术方法,未包含创新管理、机构协调或技术转移的元素。
O(结果):关于技术转移机制、技术采用过程、技术成熟度(TRL)以及创新生态系统强化的证据,有助于理解微藻领域内动态能力的演变。
基于此框架,综述的指导研究问题如下:
关于微藻生物技术的研究(P)是如何处理创新管理和技术转移过程(I)的,与仅关注科学技术维度(C)的方法相比,以及与动态能力、技术采用和创新生态系统(O)的发展有何关系?
PICO框架被用作结构化工具,以确保研究问题、选择标准和文献分析之间的一致性。该应用使得能够识别出明确探讨微藻生物技术中创新管理和技术转移过程的研究,并将其与仅关注技术科学层面的贡献区分开来。因此,P(问题)、I(信息)、C(概念)和O(结果)组分的综合使用指导了自动化筛选和手动审查程序,优先考虑那些整合了与创新管理、技术转移、动态能力、技术成熟度(TRL)或创新生态系统相关概念的文档。这种方法论 approach 在生物技术、技术管理和生物经济学的交叉领域产生了一个具有分析价值的语料库,从而能够系统地和分析性地评估现有趋势、关键参与者以及文献中的研究空白。这一过程在图2中进行了说明,图2展示了PRISMA 2020的流程图,总结了研究的识别、筛选、资格评估和最终纳入的各个阶段。

PICO框架的实现是通过R语言(Bibliometrix v4.x)中的半自动化工作流程来完成的,并通过手动验证来确保一致性和准确性。这种半自动化方法减少了选择偏差,同时通过手动验证保持了分析判断力。

**识别(P + I)**:需要在标题、摘要或关键词中同时出现与微藻/微藻(P)以及创新、技术管理、知识/技术转移、研发管理或创新生态系统(I)相关的术语。

**背景/对比(C)**:排除了那些仅关注技术生物学方面而没有明确涉及创新或技术转移的研究。

**结果(O)**:优先考虑那些明确讨论技术成熟度(TRL)、技术采用、能力建设或创新生态系统发展的文档。

通过结合DOI信息、标准化标题(小写、无标点符号)、出版年份和第一作者来执行去重处理。两位独立审稿人对100%的标题和摘要进行了审查;在随机选取的20%的子样本中,审稿人之间的共识度达到了κ = 0.82(较高)。

**数据提取和文献计量分析**:一旦确定了纳入系统文献综述(SLR)的研究,就提取并组织数据,以构建定量和定性分析所需的信息。选定的记录被编译成一个数据矩阵,其中包含了作者、出版年份、标题、来源、文档类型、国家、机构隶属关系以及与创新、技术转移和动态能力相关的研究主题的背景信息。文献计量分析使用了Bibliometrix R包[23]和VOSviewer [24],并结合了Scopus中的“分析结果”功能。这些工具使得能够提取科学绩效指标,包括年度出版物数量、按国家和期刊的分布情况,以及作者和机构之间的合作模式。此外,它们还支持构建关键词共现图和合作网络可视化。

尽管系统文献综述基于从Scopus和Web of Science(WoS)检索到的418篇独特文档的整合语料库,但文献计量分析仅使用了Scopus中索引的353条记录。这一选择反映了文献计量研究中的惯例,即优先考虑数据库的同质性,以确保基于网络的分析的可比性和稳健性。此外,其导出格式与所使用的文献计量工具完全兼容,从而确保了分析结果的可重复性和一致性。

**结果**
3.1. 文献计量结果
文献计量分析显示,从创新的角度来看,微藻生物技术的研究活动在2020年后显著加速(图3)。这一趋势反映了该领域与全球生物经济、可持续性和能源转型议程的日益契合,以及微藻作为创新生态系统中的技术平台的地位不断提升。这种增长不仅与全球生物经济和可持续性议程的时间线一致,也反映了微藻在创新系统中的定位发生了结构性变化。微藻不再仅仅被视为生物资源,而是越来越多地被概念化为具有跨多个行业创造价值的平台。然而,这种科学产出的增长并不一定转化为技术转移的相应进步,这表明知识生成与其在创新生态系统中的有效应用之间存在潜在的不平衡。

科学产出在地理上集中在亚洲和北美,中国、印度和美国在全球产出中处于领先地位(图4)。这种分布表明,国家的生物经济战略和对绿色技术的持续投资强烈影响了微藻生物技术创新研究的发展。相比之下,大多数新兴地区的参与度有限,这可能表明区域间的协调性较弱,技术转移能力也有限。

**3.2. 选定文献的主题综合**
通过对通过PICO框架选出的133篇文献的定性分析,揭示了一个结构上异质且不断发展的研究领域,其中生物技术、工程学、创新管理和可持续性相互融合。这些主题并非孤立的研究方向,而是反映了从知识到创新连续体中的不同阶段,突显了微藻生物技术发展中的互补性和持续存在的差距。

在文献中,出现了五个主要主题领域。第一个领域集中在生物过程和生物产品的技术创新上,重点关注菌株优化、代谢工程以及高价值化合物(如色素、脂质和功能性蛋白质)的生产。尽管这些工作在科学和技术知识方面取得了显著进展,但大多仍处于技术成熟的早期和中间阶段。频繁引入生物精炼模型和技术成熟度(TRL)评估表明人们对可扩展性挑战的认识日益增加;然而,从实验验证到工业应用的转变仍然有限。

第二个主题领域与生物能源和环境可持续性相关,近年来这一领域变得越来越重要。基于微藻的系统因其在去除营养物质和污染物同时产生有价值生物质方面的能力而被广泛用于废水处理和生物修复。最近的研究进一步扩展了这一理解,探讨了在复杂废水条件下的生理和分子反应。例如,来自厌氧消化废水的溶解有机物质的激素效应已被证明会影响小球藻的生理表现和基因表达,从而突显了在变化环境条件下优化基于微藻的生物修复过程的潜力。尽管这些研究有助于将微藻生物技术与全球可持续性议程对齐,但它们也揭示了对技术可行性的反复强调,而非大规模实施所需的系统条件(包括基础设施、市场整合和监管框架)。

第三个主题领域关注创新管理和技术转移,这是科学知识与其实际应用之间的关键接口。该领域的研究探讨了大学-产业合作、政策工具以及基于生物技术的创业公司创建等机制。重要的是,这些文献引入了动态能力的视角,强调了参与者感知机会、通过资源调动抓住机会并重新配置组织和技术资产的能力。然而,与更广泛的技术文献相比,这一领域的研究数量相对较少,表明这种能力的发展仍然不够充分,并且在不同的创新生态系统中的分布也不均匀。

第四个主题领域涵盖了工业和行业应用,包括微藻在食品、化妆品、制药和农业中的使用。这一研究方向反映了潜在市场的多样化以及对生物基产品的日益兴趣。然而,文献指出了与监管批准、质量标准和成本竞争力相关的重大障碍,这些障碍限制了可持续价值链的巩固,并限制了科学进步向商业成果的有效转化。

最后,分析揭示了对创新生态系统和国际合作的新兴关注。科学产出和合作网络主要集中在具有成熟生物经济战略的地区,特别是在亚洲和欧洲,而其他地区(如拉丁美洲)的创新系统则更加分散且协调性较差。这种不对称性表明,微藻生物技术的发展不仅取决于科学能力,还取决于促进知识流通和技术转移的制度联系和治理结构的强度。

总体而言,这些文献模式不仅揭示了该领域的扩展,还揭示了其发展中的结构性不平衡。虽然科学产出显著增加,但研究领域之间的碎片化表明动态能力的发展存在不平衡。具体来说,强大的感知能力体现在科学知识的快速扩展上,而较弱的知识捕获和重组能力则限制了这种知识向可扩展技术的转化。这种不平衡有助于解释微藻生物技术研究中研究和有效技术转移之间的持续差距。

**4. 讨论**
系统综述和文献计量分析的综合证据表明,微藻生物技术正从一个主要由科学驱动的领域向一个更加复杂的、以创新为导向的系统演变。然而,这一转变尚未完成,且在结构上仍不平衡。尽管科学产出迅速增长,但将这些知识转化为可扩展的技术和工业应用的能力仍然有限,这是生物经济转型和创新系统发展中的一个普遍问题。这种不平衡可以通过动态能力的视角来解释,但也需要从更广泛的系统角度来理解。从创新系统的角度来看,创新不是孤立的科学进步的结果,而是参与者、机构和知识流动之间互动过程的结果。在这种情况下,观察到的出版物增长反映了感知能力的增强,因为研究社区越来越多地识别出技术机会。然而,商业化路径的有限发展表明在抓住机会和重新配置资源方面的能力较弱,而这些能力对于将知识转化为可市场化的创新至关重要[30,31]。主题综合进一步支持了这一解释,显示大多数研究努力仍然集中在技术的早期和中期阶段。尽管技术成熟度(TRL)框架被越来越多地用于评估技术进步[20,32],但其应用主要是描述性的。从系统角度来看,TRL不仅应该衡量技术成熟度,还应作为协调机制,使科学发展与工业需求和政策支持保持一致。TRL的战略使用有限反映了各参与者之间沟通不足以及创新管理实践整合不充分的问题。通过“三螺旋”模型[19]分析时,这种沟通问题更加明显,该模型强调大学、产业和政府之间的互动是推动创新的关键因素。研究结果表明,尽管科学能力正在扩展,但这些参与者之间的联系仍然碎片化,特别是在新兴的生物经济环境中。因此,知识流动未能有效转化为技术应用,限制了可持续价值链的发展。科学生产的地理集中进一步强化了这一解释。拥有完善创新体系的地区——如欧盟、美国和中国——受益于强大的制度框架、协调的政策和密集的合作网络[33,34,35]。这些条件使得科学知识、技术能力和市场形成能够共同进化。相比之下,制度衔接较弱的地区面临阻碍其技术成熟度发展的结构性障碍。尽管该领域在扩展,但仍有大量文献仅关注技术和生物学维度[36,37,38]。虽然这些贡献很重要,但它们对技术如何在创新体系内发展或实现商业化提供的见解有限。这种碎片化突显了将工程进步与创新管理框架和系统视角相结合的必要性。

总体而言,本研究通过提出微藻生物技术研究与创新之间的差距应理解为动态能力、技术成熟度和创新体系结构之间的系统性错位,为相关文献做出了贡献。缩小这一差距需要加强科学研究,同时也要加强制度协调机制、治理结构和促进有效技术转移的合作网络。在这方面,整合动态能力、TRL框架和创新体系理论提供了一个全面的分析框架,有助于理解和推动新兴的生物技术生态系统的发展。

4.1 微藻生物经济中的监管和可持续性视角
欧盟4Algae报告[39]的最近发布提供了一个战略框架,使本综述的发现能够在当前重塑全球微藻生物技术的监管和可持续性转型背景下进行定位。报告指出,藻类产业的发展不仅取决于科学进步和技术创新,还取决于生产系统在应对欧洲新兴可持续性框架时展示环境合法性和监管一致性的能力。具体而言,报告确定了三个优先行动领域:协调环境评估方法、将生态系统服务整合到商业模式中,以及采用可验证的指标来支持循环经济和透明度。这些优先事项与最近的欧洲监管工具(如绿色声明指令和企业可持续性报告指令(CSRD)紧密一致,这些工具要求企业用标准化、可量化的环境和社会绩效指标来支持其可持续性声明。在这个不断发展的监管背景下,微藻生物技术日益被视为再生蓝色生物经济的核心组成部分,创新不仅需要证明技术可行性,还需要展示对可持续性目标的可衡量和可信的贡献。本综述的发现与此观点一致,因为技术成熟度(TRL)和动态能力成为推进基于证据的创新管理模型的互补工具[6,13]。在监管框架先进的地区(如欧盟内部),这些要素与循环经济和绿色转型政策协同发挥作用。相比之下,来自新兴地区(特别是拉丁美洲)的证据显示,在技术治理、环境监测和国际公认标准的采用方面存在显著的制度差距。在这种情况下,欧盟4Algae[39]提倡的方法,以及AlgaePro-BANOS[40]等倡议,通过生命周期评估(LCA)和特定行业的产品环境足迹类别规则(PEFCR)等工具,为加强基于微藻产品的环境和经济可追溯性提供了路径。将这些框架整合到科学实践和商业战略中,可以提高微藻生物技术的国际可信度,巩固其作为应对气候变化、粮食安全和工业生物创新的战略技术载体的作用。

4.2 新兴地区的技术发展战略路径
尽管本研究的发现具有全球范围,但其意义对于新兴的创新生态系统尤为重要,因为在这些系统中,与技术转移、制度协调和技术成熟度相关的结构性限制更为明显。在这方面,拉丁美洲被视为一个典型案例,用于分析这些动态如何在发展中的创新体系中表现出来。本综述的结果揭示了微藻生物技术领先地区(主要是亚洲和欧洲)与新兴地区之间的明显不对称性,后者的行业发展仍处于初级阶段。这些限制可以分为三个相互关联的维度:制度、基础设施和财务。从动态能力的角度来看,这些限制限制了区域参与者有效感知全球市场机会、获取技术规模化所需资源以及将组织结构重组为可持续、以创新为导向的商业模式的能力。在制度层面,大学、研发中心和企业之间的分裂阻碍了稳定、有效合作网络的形成。缺乏专门的蓝色生物经济国家政策,以及激励技术转移的监管框架,限制了区域参与者将实验室成果转化为原型或工业应用的能力。在这种情况下,建立跨机构的技术转移平台并采用基于技术成熟度(TRL)的指南,是协调评估标准并将资源导向示范阶段(TRL 5–7)的关键初始步骤。在基础设施层面,新兴生态系统缺乏试点生物精炼厂、扩大规模的实验室和共享技术服务,以验证基于微藻发展的工业可行性。对这些基础设施的战略投资,结合开放访问和共享使用机制,可以显著降低实验成本,同时促进学术界和生产部门之间的共创过程。从财务角度来看,创新努力仍然主要依赖短期公共资金,支持基础研究的工具与支持技术验证或规模化的工具之间的协调有限。解决这一差距需要推广与TRL进展明确挂钩的里程碑式融资计划,并展示在可持续性绩效、工业竞争力和区域包容性方面的可衡量影响。

基于系统综述和文献计量分析的综合证据,本研究提出了一个结构化的路线图,以加强拉丁美洲等地区的微藻生物技术创新。该路线图基于文献中反复出现的三个关键推动技术成熟度和采用的维度:技术治理、共享创新基础设施和基于里程碑的融资。这些维度通过具体的政策和创新杠杆以及可衡量的绩效指标来体现,允许在不同技术发展阶段监测进展。所提出的路线图不是提出规定性建议,而是整合了关于生物经济、创新生态系统、动态能力和技术成熟度的文献中的代表性贡献。表2将实证和概念性见解综合到一个基于证据的框架中,以支持政策制定者、研究机构和创新管理者设计策略,以弥合微藻研究和工业应用之间的差距。

4.3 PICO框架的应用与结果验证
PICO框架的应用使得从Scopus和Web of Science (WoS)检索到的418条初始记录进行了系统的筛选和分类,从而识别出明确涉及微藻生物技术领域创新管理和技术转移的研究。根据预定义的标准(需要同时包含与微藻(P)和创新过程、技术管理或转移相关结果(I/O)相关的术语),选择了133份文档作为系统文献综述(SLR)的最终数据集,占初始语料库的31.8%。被排除的记录主要是纯粹技术或生物学方向的研究,缺乏与创新过程、技术采用或制度和管理维度的明确联系。这部分占语料库总量的约22%,被作为对比组(C),突显了传统生物技术导向研究与创新管理导向方法之间的差异。其余涉及微藻相关主题的出版物(约46%)未能充分符合创新或技术转移的维度标准,因此被排除在外。最终语料库中主题结果的分布进一步支持了调整后的PICO框架的分析相关性(表3)。与结果1(动态能力)相关的研究占分析文献的14%,主要关注概念框架(如感知、抓住机会和重新配置)在解释组织学习和技术进化过程中的应用。与结果2(技术成熟度和技术采用)相关的出版物占语料库的23%,反映了技术成熟度指标作为创新管理和决策工具的日益广泛应用。最后,与结果3(创新生态系统)相关的研究占选定文档的18%,涉及大学-产业合作、技术治理结构和生物经济导向政策框架等主题。

关于干预(I)组成部分,31.8%的分析文章明确包含了与创新管理或技术转移相关的概念,证实了该领域逐渐向以技术管理和采用为导向的框架转变。这些研究引入并应用了技术成熟度(TRL)、生物精炼厂模型和大学-产业合作方案等工具,从而将微藻生物技术定位为更广泛生物经济中的战略创新平台。比较(C)组成部分表明,22%的分析出版物仍然主要关注技术或生物学方向,侧重于生理学、代谢或菌株优化,缺乏与创新管理或技术转移过程的明确联系。这一定量对比强化了本综述的初步假设:尽管微藻生物技术领域在科学上已经确立,但其向技术成熟度的进展以及创新过程的系统整合仍然不均衡。关于结果(O)组成部分,确定了三个主要类别。结果1(动态能力)占分析文献的14.1%,用于解释动态环境中的组织适应、知识吸收和技术重组过程。结果2(技术采用和技术成熟度)在22.9%的研究中得到讨论,重点关注评估技术成熟度以及从实验验证阶段(TRL 3–4)到工业示范阶段(TRL 6–7)的进展。最后,结果3(创新生态系统)在17.7%的出版物中得到讨论,涉及合作网络、生物经济导向的公共政策和技术治理框架。这种分布表明,最近关于微藻生物技术的文献不仅加深了对创新过程的理解,还通过具体的分析和管理工具支持了这些过程的实践化。基于技术成熟度(TRL)、动态能力和技术转移的方法正逐渐成为缩小研究与工业应用之间差距的互补工具。同时,环境评估工具(如生命周期评估(LCA)和产品环境足迹(PEF)的日益采用反映了技术创新与可持续性导向决策之间的明显趋同。总体而言,这些结果表明,本综述通过识别微藻生物技术科学进步与促进技术采用的制度和组织能力发展之间的可验证联系,对PICO研究问题提供了全面的回答。实证证据进一步表明,最具影响力的贡献是那些整合了三个分析维度——科学、技术和治理相关方面的贡献,这证实了行业的成熟度不仅取决于研究卓越性,还取决于创新的战略管理以及可持续生物经济生态系统内各参与者之间的有效协调。

5. 限制
本研究存在一些需要承认的局限性。首先,尽管系统文献回顾遵循了PRISMA 2020指南并采用了基于PICO的结构化选择策略,但分析范围仅限于Scopus和Web of Science索引的出版物。虽然这些数据库能够提供高质量、经过同行评审的资料,但其他数据库或灰色文献中相关的研究可能被排除在外。其次,所考虑的时间范围(2015-2025年)是为了捕捉微藻生物技术和创新过程的最新发展;然而,这一限制可能排除了对该领域早期发展有贡献的基础性研究。第三,文献计量分析依赖于元数据和关键词共现,这可能无法完全捕捉到所分析研究的概念深度或背景细微差别。尽管通过主题综合部分解决了这一限制,但结果的解释仍取决于作者的分析视角。第四,将动态能力、技术成熟度(TRL)和创新系统框架整合在一起是一种解释性方法,而不是在每项研究中直接测量这些构念。因此,研究结果应被视为趋势的概念性综合,而非因果关系的实证验证。最后,尽管本研究旨在提供全球视角,但由于出版物的地理分布不均(主要集中在研究和创新体系较强的地区),创新动态的解释可能会受到影响。

6. 结论
本研究通过整合系统文献回顾和文献计量方法,对微藻生物技术的发展进行了全面分析。研究结果表明,尽管科学产出迅速增长,该领域仍主要集中在早期研究阶段,技术成熟度和大规模应用的进展有限。从动态能力的角度来看[29],这种不平衡反映了感知活动的不均衡发展(表现为新应用和研究机会的不断涌现),而获取和重构能力的发展仍然不足。这限制了该领域将科学知识转化为可行的技术和商业成果的能力。通过引入创新系统视角[14,15],研究指出这些限制不仅仅是技术层面的,而是系统性的。创新过程的有效性取决于科学能力、制度框架和市场动态之间的协调。在这方面,三螺旋模型[19]提供了一个有用的框架,用于理解大学、产业和政府之间沟通不畅如何制约技术转移和创新绩效。此外,使用TRL框架分析技术成熟度表明,尽管这些工具被越来越多地采用,但其应用仍然主要是描述性的,而非战略性的。加强TRL作为协调机制的作用可以支持从研究到商业化的更有效路径。总体而言,本研究通过提出一个整合动态能力、技术成熟度和创新系统的分析框架,为更好地理解新兴生物技术领域的发展做出了贡献。这种方法不仅推进了理论理解,还为设计加强创新生态系统和促进生物经济体内技术转移的战略提供了基础。

补充材料
以下支持信息可在以下链接下载:https://www.mdpi.com/article/10.3390/phycology6020046/s1,表S1:PRISMA 2020检查表。
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