《Systems》:Overcoming Technological Lock-In: How External Pressure Reshapes Innovation Trajectories in the Age of AI
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本研究旨在探讨在技术封锁背景下,后来者国家如何加速从模仿创新向本土创新转变。研究基于路径依赖与路径创造理论,并整合刺激—有机体—反应(Stimulus–Organism–Response, SOR)框架,构建了一个分析框架以揭示技术封锁加速本土创新的机制。研究
本研究旨在探讨在技术封锁背景下,后来者国家如何加速从模仿创新向本土创新转变。研究基于路径依赖与路径创造理论,并整合刺激—有机体—反应(Stimulus–Organism–Response, SOR)框架,构建了一个分析框架以揭示技术封锁加速本土创新的机制。研究采用多案例研究设计,选取了生成式人工智能(Generative AI)和新能源汽车(New Energy Vehicles, NEVs)两个战略技术领域进行检验。数据收集主要通过技术文档、涉及关键利益相关者的公开访谈材料以及第三方报告。
研究发现表明,技术封锁加速了后来者国家从模仿创新向本土创新的转变。进一步的机制分析揭示,外部压力形成机制、内生动机激活机制和创新行为转化机制共同构成了压力驱动的转化机制。具体而言,技术封锁作为外部刺激,打破了模仿创新的现有路径依赖状态;封锁引发的压力激活了创新主体的内生动机,并在国家基础条件和政策导向下进一步强化;在外部压力和内生动机的共同作用下,创新主体的行为发生显著变化,逐渐从依赖外部技术和资源转向自主研发和关键技术突破。这一过程最终推动了从模仿创新到本土创新的转变,标志着从路径依赖向路径创造的转型。本研究通过展示技术封锁如何加速创新轨迹的转变,为面临外部技术约束的后来者国家提供了理论洞见,并为在人工智能驱动的产业转型时代构建韧性创新生态系统和增强技术自主性提供了政策启示。
《Systems》期刊发表的这项研究聚焦于一个核心问题:在技术封锁日益加剧的背景下,后来者国家为何能实现创新加速而非停滞?研究人员指出,传统技术赶超理论认为,后来者主要通过技术引进实现能力提升,因此技术封锁理应阻碍技术进步。然而,中国电磁弹射技术、航空航天、信息通信等领域的实践经验却呈现出相反态势——外部约束下创新不仅未受阻,反而呈现加速突破特征。这一理论与现实的背离构成了本研究的问题起点。
研究背景层面,当前全球技术竞争日趋激烈,部分西方国家通过出口管制、实体清单、技术转让限制等手段实施技术封锁,意图维系技术优势并制约竞争对手发展。中国作为全球最突出的后来者经济体,在人工智能、量子计算、先进半导体等领域遭受密集限制。尽管既有文献已广泛探讨技术封锁对技术创新的影响,但研究多集中于创新投入或产出的结果层面,对于外部技术压力如何影响创新主体行为、触发从模仿创新向本土创新转变的内在机制,仍缺乏深入探究。此外,现有研究主要依托资源基础观或制度分析框架,局限于线性的"外部约束—创新结果"分析,难以解释在相似资源约束下,部分企业或行业实现技术能力跃升而另一些则停滞衰退的分化现象。这凸显了对动态分析视角的需求——需同时考量历史惯性(路径依赖)与战略能动性(路径创造)以阐明外部压力转化为内部创新能力的机制。
研究人员开展了多案例比较研究,选取生成式人工智能与新能源汽车两大战略技术领域,通过技术文档、公开访谈材料及第三方报告进行数据收集。研究得出以下核心结论:技术封锁通过"外部压力形成—内生动机激活—创新行为转化"的三重机制,推动后来者国家从路径依赖的模仿创新转向路径创造的本土创新。这一发现为理解后来者国家在高技术竞争环境中提升创新能力提供了新的理论视角,并为构建韧性创新生态系统提供了政策参考。
该研究运用了以下主要关键技术方法:理论研究层面,整合路径依赖与路径创造理论及SOR(Stimulus–Organism–Response,刺激—有机体—反应)框架,构建"外部压力—内生动机—创新行为"分析框架;案例研究层面,采用目的性抽样策略,选取生成式人工智能(涵盖2017—2025年,包括百度、阿里巴巴、智谱、DeepSeek等企业)和新能源汽车(涵盖2009—2025年,包括比亚迪、小鹏、宁德时代、蔚来等企业)两个案例,进行多案例比较分析;数据收集方面,运用来源三角测量法,综合运用技术白皮书、专利记录、产品发布文档、公开访谈、媒体报道及政策评论等多源数据,以增强研究的信度和效度。
研究结果部分,研究按照案例领域分别呈现分析发现。
生成式人工智能:技术封锁与创新轨迹重塑。研究首先分析了封锁前的创新模式与路径依赖状态。中国进入生成式人工智能领域相对较晚,早期主要通过学习追踪国际技术前沿推进发展,呈现明显的模仿创新特征,具体表现为持续仿效前沿技术的行为惯性,以及在数据、算力、算法等关键维度对国际技术体系和产业生态的路径依赖。这种路径依赖还体现为对技术追随地位的认知惯性。在此背景下,创新活动多集中于参数优化、场景适配和应用开发,而模型架构、训练算法等基础领域的原创突破相对有限。
随后研究分析了技术封锁作为外生冲击对既有创新路径的破坏。部分西方国家运用多种政策工具限制中国生成式人工智能发展,涵盖芯片供应、资本投入、云服务及国际技术合作等多维度,形成多层次限制体系。具体包括:高端芯片及计算基础设施限制持续加强,自2018年起美国通过多轮芯片出口管制措施系统性控制关键硬件;技术投资和人工智能云服务限制进一步收紧;利用在芯片架构、人工智能框架、云计算平台及开源生态系统等领域的主导地位,强化技术规则和制度安排的全球影响。
在行为调整与本土创新成果方面,技术封锁使中国企业面临算力资源、技术生态和研发成本等多重挑战,同时也强化了"核心技术自立自强"的认知, Jonas 转变为增强本土创新能力的内生动机。企业加速本土芯片开发和国内计算替代方案,如百度被迫加速采用自研芯片和国产人工智能芯片;强化算法探索与创新以提高有限计算资源的利用效率,DeepSeek采用混合专家架构(Mixture of Experts, MoE)和多头潜在注意力机制(Multi-Head Latent Attention, MLA),通过算法优化和软硬件协同设计显著降低推理成本;加强基础软硬件系统和创新生态建设以减少对海外技术体系的依赖,百度加速构建全栈人工智能生态,逐步建立涵盖芯片层(昆仑芯)、框架层(飞桨)、模型层(文心一言)和应用层的集成技术体系。同时,中国政府机构推出一系列措施促进生成式人工智能技术的本土创新,包括政策引导、资金支持和算力基础设施建设等。在政策支持和研发加速下,中国生成式人工智能产业在芯片设计和核心算法等关键领域取得显著突破,截至2025年4月,中国已发布1509个大模型,人工智能相关专利申请量约158万件,均居全球首位,逐步形成了相对完整的产业链。
新能源汽车:技术封锁与创新轨迹重塑。研究同样先分析了封锁前的创新模式与模仿创新依赖。中国汽车工业发展早期,核心技术长期由美日韩领先企业掌控,"以市场换技术"模式未能实现关键技术的自主掌握。2001年中国启动电动汽车重大科技专项,2009年推行"十城千辆"示范工程启动大规模商业化示范运营。早期国内企业主要依赖引进、学习和模仿国外先进技术,通过学习日韩锂离子电池技术、借鉴特斯拉等全球领先企业的车辆设计方案、通过逆向工程在特定技术领域实现 localized 突破,逐步积累初始能力。但这一路径并未根本消除对外部技术来源的依赖,在硬件方面关键半导体芯片仍是主要制约,软件方面在设计、制造、智能驾驶等阶段仍存在较高程度的外国技术依赖。
技术封锁作为外生冲击的措施主要包括:先进芯片出口管制持续加强,影响智能驾驶系统和智能座舱所需高算力芯片的稳定供应;电子设计自动化(Electronic Design Automation, EDA)软件等基础工具及先进材料设备限制收紧;专利壁垒和产业联盟约束进一步限制技术发展,美日韩企业在动力电池、车辆智能、通信技术等领域建立密集全球专利组合,美国推动关键矿产资源伙伴关系建立排他性联盟。
在行为调整与本土创新成果方面,技术限制对中国新能源汽车产业形成芯片短缺、基础软件和工具链中断、专利壁垒、供应链安全压力等多重约束。但封锁客观上加速了产业转型:企业更注重供应链稳定和成本控制,采用多供应商策略、增加国产芯片采购; intensified 核心汽车芯片的自主开发,如蔚来开发NX9031智能驾驶芯片、小鹏推进图灵芯片开发;加强企业间协作和生态联盟,华为与赛力斯、长安等深度合作,百度与吉利联合开发极越品牌。中国政府大力推动汽车芯片和基础软件等关键短板领域的发展,逐步建立"政策—市场—技术"协同互动框架。中国新能源汽车产业本土创新能力显著提升,在整车设计、核心零部件开发等方面取得系统突破,正逐步成为全球能源转型的关键技术出口方。
压力驱动的技术创新转化机制。研究通过跨案例分析提炼出三个相互关联的组成机制:外部压力形成机制、内生动机激活机制和创新行为转化机制。
外部压力形成机制从技术封锁如何破坏既有路径依赖、形成外部压力进行分析。技术封锁直接作用于后来者国家模仿创新的路径依赖,削弱现有创新路径的可持续性,具体表现为对创新系统关键节点(关键技术、 essential 资源、产业生态、制度规则)的系统性限制。这些约束不仅削弱企业市场竞争力,还阻碍模仿创新的推进,迫使企业重新评估技术轨迹。从状态维度看,技术封锁中断技术获取既定渠道,削弱依赖外部技术进行模仿创新的基础条件;从压力维度看,形成技术压力、资源压力、研发压力等多重压力形式,并通过组织和个体认知机制转化为主观感知压力。
内生动机激活机制聚焦于内生动机如何被激活并持续强化。分析表明,在外部压力、推动力和拉力的共同作用下,创新主体的内生动机从弱到强、从外部激活到内部驱动演变。封锁引发的压力使创新主体超越习惯性思维,强化对本土创新重要性的认知;人口规模优势、国家制度能力、市场空间、长期技术能力积累等基础条件提供持续驱动力;制度政策框架发挥引导稳定作用。以中国为例,供给端庞大科研人员和工程师队伍、需求端超大规模国内市场形成有效激励,政府通过协调政策引导、战略规划和资源动员提供制度支持。
创新行为转化机制关注在内生动机影响下的行为变化。企业层面,创新模式从高依赖外部技术转向独立技术突破,创新活动组织从被动参与全球创新网络转向主动协调整合,战略导向从短期利润最大化转向长期能力积累,如从"跟随"既定国际技术轨迹到参与定义技术路径和标准制定。政府层面,超越一般性产业促进政策,转向以技术自立自强和增强本土创新能力为中心的政策取向,在的政策目标、资源配置、创新治理三个维度发生调整。这些行为变化共同推动从模仿创新到本土创新的转变,促进更 robust 创新生态系统的逐步发展。
在讨论部分,研究将发现与理论框架及现有文献对话。研究开发的整合分析框架通过生成式人工智能和新能源汽车两个案例得到验证,揭示了后来者国家创新轨迹演化的微观机制。对于研究问题一,技术封锁最显著效应是促进创新模式转变,即加速后来者国家从模仿创新向本土创新的转变,具体表现为生成式人工智能领域从架构模仿转向基础探索,新能源汽车领域从零部件组装转向全栈垂直整合,更高层面反映为从路径依赖的追赶策略转向路径创造的领导策略。对于研究问题二,通过追踪完整SOR过程,发现技术封锁通过三个相互关联机制促进本土创新。
研究还通过与韩国半导体领域的比较分析评估分析框架的泛化性。发现中韩两国在应对外部技术压力时采取了增加财政支持、促进供应链重组、实施制度调整等相似策略,但措施效果受制于各自 enable 条件。中国拥有更大国内市场、更高产业自主性和更强战略协调能力,使需求扩张、竞争压力和供应链重组的结合更为有效。这支持了"类似政策—不同效果"机制的存在,强调技术封锁刺激创新的效应具有强情境依赖性。
研究结论部分指出,技术封锁可通过激活内生动机和驱动创新行为,加速后来者国家从模仿创新向本土创新的转变。这一转变由外部压力形成机制、内生动机激活机制和创新行为转化机制共同驱动。该研究将路径依赖与路径创造理论和SOR框架相整合,揭示了后来者国家创新轨迹转变的微观机制,为其他国家在类似技术约束背景下制定更具针对性的创新策略提供了分析基础。学术贡献体现在:拓展了技术封锁与创新关系的研究视角,从关注创新结果转向揭示创新轨迹的演化过程;深化了技术封锁影响创新的机制理解,打开了外部压力转化为创新主体行为变化的"黑箱";通过跨案例比较提供了后来者国家创新轨迹重构的跨情境经验证据。