研究人员将圆柱体放置在PET相机内。

赫姆霍兹研究中心的一位科学家正在研究岩石中发生的放射性变化。来源:André Künzelmann/HZDR

令人印象深刻的橙色机械臂弯下腰,捡起一个汽车零件,四处摆动,把它放在另一个地方。这个由齿轮和金属组成的大型移动集合不是大多数工厂工人想要接近的那种东西;这种手臂的移动速度可达每秒两米,如果被它击中,可能会导致头骨破裂。但展示这一装置的研究人员将手臂伸到机器人的活动范围内(由地板上的黑黄胶带划定),机器人就会减速停止。

该机械臂是德国开姆尼茨Fraunhofer机床与成形技术研究所(IWU)人机协作协议创建项目的一部分。研究人员利用摄像头来检测人和机器的位置,并开发出一种算法,当有人受到伤害时,机器人可以减速或停止。其目的是使机器人更安全,以便在工厂环境中与人更密切地合作,例如取零件并将其交给工人。该系统于2016年首次展示,随后被瑞士马桶制造商吉博利(Geberit)采用。

这一努力象征着德国重视将研究转化为实际应用,从软件到制药(见“高科技战略”)。这种翻译被视为就业增长的引擎,也是利用德国研究成果造福社会的一种方式,将知识和创新带出实验室,走向世界。政府对应用科学研究的承诺异常强烈;它不仅帮助资助像弗劳恩霍夫这样的研究机构,还支持初创公司的创建和知识产权的授权,以帮助研究人员在学术界之外建立职业生涯。一个将于2019年成立的联邦机构将在10年内投入10亿欧元(11.4亿美元)来鼓励突破性创新。

high-tech策略

将研究从实验室转移到市场上可以促进德国经济,提高人们的生活质量,解决全球健康和环境问题。至少,这些是德国政府提出的推进其高科技战略的理由。联邦教育和研究部的网站上写道:“目标是让好的想法迅速转化为创新的产品和服务。”

该战略原定实施至2020年,于2018年9月延长至2025年。其目标是将国内生产总值(gdp)的3.5%——三分之一来自政府,三分之二来自私营部门——用于研发。重点领域包括数字经济、可持续能源、工作场所的变化、健康生活、改善的交通和安全的基础设施。政府还致力于使大学和工业之间的知识转移更容易,并使德国对初创公司和外国工人更友好。

IWU有几个旨在改进汽车和其他商品制造工艺的项目。研究人员与大众(Volkswagen)、保时捷(Porsche)和宝马(BMW)等公司合作,进行为期两个月到三年不等的项目,希望他们的研究成果能被工业界采用。“对我们来说,把我们的研究应用到工业生产中是非常重要的,”IWU战略与国际事务部前主任迈克尔•库尔(Michael Kuhl)表示。

研究概况

德国几十年来一直致力于应用研究。夫琅和费成立于1949年,同年东德和西德成立。自2008年金融危机以来,美国一直强调研究是创造就业和促进经济增长的一种方式,并以每年5%的速度稳步增加科学经费,尽管在2015年至2020年期间下降到3%。

夫琅和费是欧洲领先的应用研究组织之一,年度预算23亿欧元,员工超过2.5万人,其中大部分是科学家和工程师。柏林Fraunhofer开放通信系统研究所的计算机工程师兼主任Ina Schieferdecker说,它保持着学术的味道,该研究所致力于研究改善电信网络的方法。她还是柏林工业大学(Technical University of Berlin)的教授,这是一个从学术界走向工业界的例子。弗劳恩霍夫的研究人员与公司合作,但该机构坚持他们保持独立性:研究人员与商业竞争对手合作,并保留研究的所有权,这样他们就可以继续研究并发表他们的结果。“我们不站在公司这边。我们是研究的一方,”希弗德克尔说。

德国有一系列的研究机构,涵盖了从基础科学到应用科学的所有领域。联邦政府管理着柏林的材料研究与测试研究所等研究机构,州政府管理着凯泽斯劳滕的德国人工智能研究中心等研究所。公共资助的研究机构包括马克斯·普朗克学会(成立于1948年,专注于基础研究),亥姆霍兹协会(成立于1995年,从事需要大型基础设施的工作,如聚变反应堆和卫星),以及莱布尼茨协会(成立于1990年,由早期的研究机构组成),从事它认为具有社会重要性的基础研究和应用研究。

坐在椅子上的人使用遥控装置控制橙色机械臂。

研究人员使用控制面板操作机械臂。图源:Martin Leissl/Bloomberg via Getty

公事公办

德累斯顿工业大学(TU Dresden)的聚合物化学家、德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所的科学主任布里吉特·沃伊特(Brigitte Voit)说,尽管研究机构主要集中在学术研究上,但它们有时也表现得像企业一样。该研究所的研究人员想要发表论文,必须先获得管理人员的批准,然后才能将论文提交给期刊。她说,这样做不是为了推迟论文的发表,而是为了让人们在论文公开之前考虑是否有值得申请专利的知识产权。她说:“至少人们在发表之前应该意识到,也许他们正在做的一些事情对转移来说也是有趣的。”

该研究所与德累斯顿工业大学有着密切的联系,后者通过许可或鼓励研究人员自主创业,帮助研究转向工业。该大学支持创业孵化器德累斯顿存在,该孵化器有助于技术转让的细节和科学想法的商业计划的创建。每个学期,孵化器的LifeTechLab都会选择6个团队进行为期12周的研讨会和一对一的营销、监管和客户服务问题培训。

为了进一步鼓励人们将他们的科学转化为商业,莱布尼茨、赫姆霍尔兹、夫琅和费和马克斯·普朗克自2013年以来每年都合作举办创业日,这是一个为期两天的研讨会,面向崭露头角的企业家,让他们与业界人士建立联系。马克斯普朗克创新是马克斯普朗克学会的技术转让部门,在德累斯顿建立了生命科学企业孵化器,在Saarbrücken建立了信息技术企业孵化器,在Göttingen建立了光子学企业孵化器。自2008年以来,该公司在多特蒙德运营了铅发现中心(Lead Discovery Center),旨在将有前景的研究转移到生物技术和制药公司,以开发药物。

马克斯•普朗克创新公司(Max Planck Innovation)初创企业经理乌尔里希•马尔(Ulrich Mahr)表示,这些孵化器为那些希望展示自己的科学发现如何变成可销售产品的研究人员提供了支持。该机构帮助研究人员验证其产品的适销性,并引导他们从投资者那里获得初始资金。

缓和过渡

德国政府鼓励创业公司。它通过EXIST启动补助金等项目为那些希望将自己的发现转化为企业的科学家提供财政支持,该补助金用于支付研究人员的工资。该基金为拥有博士学位的人提供最高3000欧元的资助,为材料和设备提供最高3万欧元的资助,为职业教练提供最高5000欧元的资助。资金通过大学或研究机构管理(参见“如何在德国做研究”),受助人在创业公司工作期间会留在那里,这给了他们一个如果他们立即自己创业就不会有的安全网。

如何在德国做研究

有一些资源可以帮助研究人员找到工作或资助他们的科学研究。

•*德国研究基金会为科学家设立了几个资助项目。

•*德国研究机构(GERiT)提供该国25,000个研究机构的信息。

•,德国研究网站由联邦教育和研究部运营,与就业门户网站和资助计划有联系。

•*来自其他欧盟国家和挪威、冰岛、列支敦士登或瑞士的研究人员在德国工作不需要签证。来自其他地方的人则需要。

•有关这方面的信息,以及配偶签证的信息,可从网站上获得在德国制造

•*联邦经济事务和能源部通过其EXIST计划为大学创业公司提供支持。

•* BioM帮助大学和工业界的研究人员在生命科学领域建立合作伙伴关系,并与研究基金建立联系,并奖励两年的种子前资金。

2014年,菲利克斯·鲍尔(Felix Bauer)和塞巴斯蒂安·艾德(Sebastian Eide)利用这笔资金在柏林成立了数据保护公司Aircloak。他们的技术使数据在分析时保持匿名,以遵守欧盟(EU)通用数据保护条例。这两人是英国剑桥大学计算机科学专业的学生,被计算机科学家保罗·弗朗西斯(Paul Francis)招募到位于凯泽斯劳滕的马克斯·普朗克软件系统研究所,帮助他开发隐私软件。“这是你很容易就能得到的东西,”Aircloak现任首席执行官鲍尔在谈到EXIST资助时说道,“如果你在德国,这对创业生态系统绝对至关重要。德国人不愿承担风险,初创企业在创业初期很难获得融资。”

事实上,对风险的普遍不适是很难找到启动企业的资金的一个重要因素。马尔说:“在美国,有时你会说,如果你不失败两次,你就不太可能获得极大的成功。在这里,如果你在一件事上失败了,那么你就很难再成功一次。”具有讽刺意味的是,不利于初创企业的另一个因素是强劲的经济。在有大量工作机会的情况下,很少有人愿意冒险独自创业——根据欧盟统计局的数据,2018年11月的失业率为3.3%。

马克斯·普朗克的另一家衍生公司,蛋白质组学公司PreOmics in Planneg,也使用了类似的资金启动。该公司从巴伐利亚经济事务部成立的促进生物技术经济的组织BioM获得了M4奖,该奖项为两年提供高达50万欧元的种子前资金。该公司销售样品制备试剂盒,对生物样品进行预处理,以便于在质谱仪中进行分析。创始人尼尔斯·库拉克(Nils Kulak)在马克斯·普朗克生物化学研究所(Max Planck Institute of Biochemistry)读研究生时开发了这项技术,让他的生活更轻松。Kulak说:“德国政府对初创企业非常感兴趣,所以有很多支持。”

一个宏伟的计划

为了进一步支持能够在德国创造就业机会的研究,联邦教育和研究部正在成立一个促进突破性创新的机构。预计从2019年初开始,该计划将在10年内拨款10亿欧元。该机构将资助尖端研发项目,从最初的想法到原型的开发。它还将有一个重大的技术开发项目,仿造美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)的一个类似项目。除其他外,美国国防高级研究计划局帮助创建了互联网。在2018年9月之前负责创新政策问题的化学家麦克·埃切尔鲍姆(Maik Eichelbaum)说:“我们希望寻找能够有效为我们带来一些真正出色创新的大项目,这样我们就能看到新产品、服务、公司等的形成。”“我们正在寻找具有高度创新性和创造性的主题,这些主题可以改变世界,改变市场,让新科技公司得以发展。也许90%的项目会失败,但这没关系,因为我们真的希望这10%的项目能带来改变。”