在科研上,有沒有工業界領先於學術界的情況?

這裡的「領先」應該這樣理解,兩者都在做某一方向上的研究,做出更出色的結果則被視為領先。

題主意在探討工業界與學術界的經費來源、研究目的、以及工作氛圍的差異對科研的影響。

註:這裡是根據研究經費來源劃分工業界與學術界的,工業界的研究經費主要來源於企業,例如IBM研究院、Facebook人工智慧實驗室;學術界的研究經費主要來源於政府稅收、高校學費、捐款,例如大學的研究機構、公立研究所。

另:隨著某些企業越來越財大氣粗,它們是否會投入更多的資金到基礎領域的研究上?(基礎領域的研究是指不能立刻轉化為經濟利益的研究)


題主把公司的研究院和實驗室歸到工業界,那很多領域學術界完全就是被吊打了,我這裡主要談物理學方面。

凝聚態物理髮展過程中Bell Labs貢獻極大,可以參考Wikipedia的頁面Bell Labs - Wikipedia,晶體管,CCD等等及其重要的發現都離不開Bell Labs的貢獻。Davisson完成了電子衍射實驗,Bardeen, Shockley和Brattain發明了晶體管,Smith和Boyle發明了CCD,崔琦和Stormer發現了分數量子霍爾效應,Anderson和Laughlin都在Bell Labs完成了非常重要的凝聚態理論工作。這些人大概撐起了現代凝聚態物理的半邊天,後來Princeton大學也從Bell Labs受益匪淺。另外,Penzias和Wilson發現了微波背景輻射,朱棣文在此實現了激光冷卻,Betzig發明了超分辨熒光顯微鏡。以上成果均獲得了諾貝爾物理學獎/化學獎。同時Bell Labs也是Shannon的資訊理論,UNIX, C和C++的起源地。

IBM Zurich Research Laboratory是另一個工業界吊打的例子,實驗室當時只有二十多位科研人員,連續獲得了1986和1987兩年的諾貝爾物理學獎,銅基高溫超導的發現和STM的發明也可以稱得上現代凝聚態物理最重要的進展之一。IBM在Almaden的實驗室有STM早期的領軍人物之一Don Eigler,這裡走出過Berkeley的Crommie,Stanford的Manoharan和Princeton的Yazdani。

Microsoft的Station Q也是大神雲集,現在在Caltech的Kitaev,Stanford的祁曉亮,Yale的程蒙,Princeton的Michael Zaletel都在這兒工作過,現在還有王正漢,Freedman,Nayak一眾大佬,以及Maryland的Das Sarma和Zurich的Matthias Troyer,實驗方面歐洲的Kouwenhoven和Markus也被招入麾下。不過這些名字跟前面提到的一群Nobel Laureates一比還是黯然失色。。。

值得一提的是,上述物理學相關的成就,除了晶體管和CCD以外,都是非常基礎的物理學研究,實際上和工業界本身關係不大。不過funding來自工業界的基礎研究都比較接地氣,比如Bell Labs的研究工作還是集中於半導體和激光等領域,不會去研究粒子物理。跟Station Q比起來,同在Santa Barbara的隔壁Kavli Institute for Theoretical Physics很多都是研究玄學的。。。


有。 我幫一家大石油公司做石油污染處理的。本以為自己實驗室的設備已經很可以了,去了他們的實驗基地(不能叫室了,得叫基地)看傻了,他們的分析設備在自動化,尖端度,精密度,和前瞻度都比我們實驗室高出不知道多少個數量級。絕大部分實驗室工作人員都有一個或者數個PhD學位,每個人負責監管不同儀器做專項分析。我不認為哪個高校對石油的研究能企及這個公司,他們也發paper也出書,基本是在領跑。大量的砸錢大量的尖端儀器,真的不是幾個教授幾個funding能比的。

對了,有PhD的那些人下實驗室有300刀的時薪。


搞CFD(計算流體力學)的。工業界(斯倫貝謝,還有一些石油公司比如殼牌)開發的模擬軟體,搞一些比較難做的問題比如滲流模型,性能比學術界靠譜很多很多。

畢竟有錢就是好啊。俺要哪天賺了錢肯定會投資做一個更變態的CFD模型。用在薄膜生長的模擬上頭。


計算機架構,Patterson那批之後,一直被工業界按在地上打。


謝 @BryanLe at. 根據我有限的了解,工業界和學術界的相互看法是這樣的。

學術看工業:你這玩意兒太Low。

工業看學術:你這貨真的能用?

根源在於學術界和工業界的側重點不同。學術界更需要理論創新,做出來的東西能不能實際用不是首先考慮的因素;工業界需要能批量生產的穩定產品,如果有一個東西很厲害但用了一星期就壞了,這種技術沒有改善穩定性之前基本不會考慮工業應用的。

對於傳統學科而言,這種學術界和工業界的差別會更明顯,比如我所在的天線領域。在期刊會議上可以看到各種新奇的天線,其指標大都是有一定創新的(否則不可能發表),然而到實際應用上,還是大家耳熟能詳的那幾種,比如手機的PIFA天線,相控陣的貼片天線。因為這些天線理論簡單,調測方便,有相關調測經驗的工程師多。在工業界敢顛覆傳統是需要很大勇氣和投入的,比如蘋果首先在iphone4應用全金屬邊框天線,然後就發生了某個手持姿勢時信號變差的天線門,這就是吃螃蟹的第一人。

在比較容易控制輸入環境的一些學科,比如計算機演算法相關,學術界和工業界的差別就開始模糊,因為面對的問題環境都是差不多的。比如現在很火的深度學習、機器學習,各大企業事實上是和高校研究所處於競爭狀態,甚至有不惜高薪從高校挖人的情況出現。


在材料學或者偏應用的化學領域,國內的工業界確實遠遠被學術界甩在後面,一般高校教授想要在土老闆面前刷尊嚴感時,就會甩一大堆專業名詞和表徵設備,然後再堆砌一堆表徵圖譜,就完事兒了。

但是,在我研究生第二年偶然以客戶身份參觀過某外企的實驗室後,我就覺得,應該至少在實用領域,高校是遠遠被甩在後面。

比如說工業界最常見的合成樹脂領域,不管是聚氨酯,環氧還是各種聚酯,高校是很少研究的,他們一般會用我們不搞這些過時的,沒什麼可搞得領域為借口,去一直追熱點。

事實上,當企業家拿著真金白銀,找到這些教授後,教授往往會發動各個研究生,窮全組之力,幾年也不會有啥效果。

這也是我為什麼在以前的回答里說,現在的檢測技術,想要破解一款國外化工產品的成分幾乎不可能即使是有機小分子的產品,也足以讓一個碩士生當一個碩士課題做三年也不一定能分析出來。

如何檢測未知溶液里都有什麼物質? - 弗蘭克揚的回答 - 知乎

就是因為,在這種盈利前景可觀且持續的領域,技術都是以自己保密的方式在保密,既不會申請專利,更不會發文章,這就是為什麼,雖然這個技術幾十年前就有了,但是國內至今仍然做不來的原因。

再加上即使做出一個這樣的技術也不能發文章,所以,這種慣性持續多年後就造成了國內科研界基本不碰和應用相關的課題的潛規則。

一方面是實在做不出來,更重要的是干高大上的東西更容易發文章和忽悠土豪老闆,維持自己做不出實用產品的尊嚴。

寫到這,有人會說我信口開河,隨便詆毀,講話要講證據的。

證據?還真不用我親自去提供,你們搜索一下工業界被國外壟斷的產品領域的論文,你會發現,你可供參考的除了大多數灌水的中文文章外,其餘絕大多數都是國內的碩士論文,其中也不乏985名校的碩士論文,你打開仔細研究一下,他做的產品的最終的結果,往往連國外同類型產品合格的標準都達不到。

一般每一個這種題目的碩士論文背後都有一個做產品的碩士的一把辛酸淚,最後什麼有用的數據和產品也沒做出來,可是要畢業,不得不痛苦構思論文,最後就來了這麼一個看起來還不錯的產品相關的碩士論文。

實際上這些內容放到國外產品研發部門,他們若能看懂中文的話,肯定會重重地甩一句: Interesting!But not 一顆賽艇.


較短期能夠產生巨大經濟效益的方向,工業屆一般都會弔打學術界。反之,則一般是學術界吊打工業屆。學術界其實是為工業屆提供思路和智力的,但是工業屆要把這些通過paper等體現出來的思路,方法組成系統,變成可用或者說性能很優越的產品又是另外一種能力。


一般情況下工業界都領先於學術界。


學術界的任務是回答可行性,告訴你這個是否可能,性能或者極限能到多少。如何實現,配方是什麼,參數是多少,這些是工業界的任務。不要把工業界自身的任務和存在的理由當作吊打學術界的例子,這種行為是很可笑的。很多的回答就落入了這個誤區,還洋洋得意。盈利掙錢這個也是工業界的考核指標,而從來就不是學術界的意義所在。獨立自由分散也才是學術界的精神所在。不要努力把學術界改造成工業界第二,追趕科技的時候會覺得很有效,可真等你需要引導科技發展的時候就嗝屁了。

這個問題下面需要更深的積累,才不至於做出膚淺而輕率的回答。除了極少數另類的公司以外,工業界在研究領域吊打學術界是很少見的,當然在技術領域吊打學術界是必須的。

給個場景,在討論課題的時候,如果是原理機理等問題會反覆討論,而對一個技術方面問題的話,只會說一句:這個是個技術問題。


半導體行業基本全部都是 高校實驗室與英特爾台積電相比根本不在一個層次 別看各種石墨烯二維材料炒作得飛起來 真和英特爾比都是垃圾 真不是針對誰 而是全部都是垃圾


光纖。高錕是在英國標準電話與電報公司研究光纖通信的,並發了一篇著名的論文《光頻率介質纖維表面波導》(《Dielectric-fibre surface waveguides for optical frequencies》),還因此拿了炸藥(Nobel)獎。

高亮度藍色LED也是,這是中村修二在日亞化學工業公司的研究成果,也因此得了炸藥獎。

不過實際上大多數炸藥獎都頒給了學術界的人,因為諾獎委員會普遍青睞有理論高度的研究,而學術界(高校以及公立研究所)的研究一般理論性較強(例如理論物理、數學)。

雖然這些具有高度理論性的研究對技術的發展有指導作用,但不能立刻轉化為經濟效益(舉個例子,黎曼幾何誕生於19世紀,後來成為了愛因斯坦相對論的基礎,而沒有相對論的修正,GPS的定位會有較大的誤差,在這個例子中,從理論到應用有100多年的跨度),所以一般不會得到企業支持,其資金主要來源於政府稅收、學費、捐款。

而工業界的研究則注重產生經濟效益,有自身營收支持,所以研發了許多實用產品。


我說一個,螺旋錐齒輪

螺旋錐齒輪的產生是先有加工方式的,也就是說在生產螺旋錐齒輪之前是沒有理論支撐的。目前螺旋錐齒輪的建模是利用加工原理或者說嚙合原理進行建模,而不像其他齒輪有嚴密的閉式方程進行描述建模。我認為這是工業界走在學術界前面的一個例子。


第五次更新寫在開頭。請大家不要點贊了,因為本答案嚴重偏題,該答案純粹是一些關於技術與科學的關係,而原問題是問【在科研上】,每次看到手機上彈出「xxx贊同了問題【在科研上……】,我就覺得很不好意思,謝謝各位錯愛了」

——————————————以下是正文————————————————————————

其實人們一直有一個誤解,認為必須先有科學再有技術。比如要先有空氣動力學,才有飛機;先有麥克斯韋方程組,才有無線電技術;先有電子理論,才有晶元技術。其實這是很狹隘的,毫不誇張的說,在絕大大大多數的情況下,都是先有技術,再有理論,甚至沒有理論。不理解的請聽我道來。

我先舉幾個例子:火,人類利用火的歷史少說也有幾十萬年了吧,在這段時間裡,人類沒有任何關於火的科學理論;輪子,也有幾萬年曆史吧,人類什麼時候才有了摩擦力的理論;船,幾千年歷史吧,什麼時候才有浮力理論。如果你們認為這些例子還不夠,都太「低級」了,高級的技術需要理論,那我再舉一個例子:核能。很多人要跳腳了,沒有E=MC^2,怎麼可能利用核能?但是事實是,人類使用核能和這個公式並沒有太大關係,頂多是知其然不知其所以然。當時的情況是,實驗數據已經知道粒子衰變後質量減少、輻射能量,只需要知道這一點,就足以製造出原子彈。E=MC^2是狹義相對論的一個結論,的確可以用來解釋核能的本質,如果沒有這個公式,頂多就是「利用了核能,但是不知道為何會有這個能量」,不妨礙利用核能技術(質疑的,建議去查閱資料再說,不想查資料的可以去喜馬拉雅收聽汪潔的《時間的形狀》第12章質能奇蹟5:30開始,話都說到這個份兒上了。。。)

再回到一些更樸素的例子。飛翔,鳥不懂空氣動力學,但飛的比人類好多了;游泳,魚不懂流體力學,但游的比船好多了;跑,獵豹不懂豹體工程學,但跑的比人好多了。

看到沒,技術是普遍存在的,科學才是鳳毛稜角。

從古至今,人類都在利用大自然的規律,不懂不要緊,我們慢慢試嘛,錯了就換,對了就總結一下,這個過程就叫做「科學」。然而,「科學」不是一成不變的,它只是對真理(規律)的一種近似,隨著人類的要求越來越高,老的科學會變得不適用,這時就要發展新的科學。可以說,科學永遠都不是「精確」的。

但是技術是「精確」的。這話怎麼理解?這麼說吧,不論是火、是輪子、還是核能,起作用的都是背後的「自然規律」,或者叫做「真理」,是最精確的。我們用科學理論算出來一個輪子會受到10.42545N的摩擦力,但是在技術上,這個輪子會受到自然規律賦予它的最精確,毫無近似的一個摩擦力。萬事萬物莫不如此。

科學的作用,是承前啟後的,前是「知其然不知其所以然」的技術,後是「知其然亦知其所以然」的技術。

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這是第一次補充。我推崇科學精神,作為一枚金融民工,僅有的那麼一點業餘愛好就包括理論物理、天體物理等學科,自然,我不會輕賤科學。本文僅討論孰先孰後,並不是討論哪個更重要,這點要區分開。另外,對於核能的問題,即便相對論能解釋,但是怎麼知道相對論就是真理,而不是近似?事實上,相對論也是有局限的,也是一種近似。還有,對於原問題,本答案可能有點偏題了。。。0分作文。。。

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第二次補充。對於神話相對論的人,我還想進一步打擊一下,即使沒有狹義相對論,人類也可以知道E=MC^2:只要把每次粒子對撞實驗產生的能量和損失的質量做線性回歸,總會得出這麼個公式,只是不知道公式背後的本質。大致過程也許是這樣:人類做了一百萬次實驗後,線性回歸得出E=YM,Y=8.98755*10^16,然後猛然發現Y=C^2。實際上,很多物理公式都是這麼來的,萬有引力常數G,是在實驗數據下歸納出來的,但它的本質是什麼?是否掛鉤於另一個更基本的常量?π呢?e呢?普朗克常數呢?它們是否都是某個更基本常量的變換?(也請懂的人解答一下,謝謝)。

我本人是非常讚歎相對論的,但是科學精神不是迷信,而是合理質疑,我沒有本事推動理論的發展,但是我也絕不會把某個理論當宗教教條,那才是豬隊友呢。

人類太自大了,總覺得自己是地球主宰萬物之靈,如果咱們樂意,連地球都可以炸掉。但是請您出去看看,當綠色植物光合作用了25億年,人類至今也不能完全了解其中機理,更別說複製了;生命孕育了生命,人類科技連最微小的活物都造不出來。人類科技與大自然相比,簡直卑微到塵埃里。

借用三體中的一句話:弱小和無知不是生存的障礙,傲慢才是。

這些補充的和原問題沒有太大關係,純粹個人感想罷了。

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第三次補充。關於最開始的幾個例子,只是為了引出下文,本身並沒有做出對錯判斷,況且我也沒有說所有的技術都在理論之前,有的人看文章喜歡斷章取義,然後扣個大帽子,簡直不會讀書。

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第四次補充。知乎老透明獲500謬讚,感謝各位捧場。說實話,寫答案的時候是一氣呵成,發出來自己細細研讀也發現了偏題、表述不當、例證不明的地方,很多朋友留言,提出了一些很好的意見,非常感謝,我會在補充中和留言中完善,但不會在原文中刪減,不然就太不夠坦誠了。對於抓住其中某個瑕疵就噴天噴地的留言,我也會在以後的回答中改進,但我不會感激你,還順便樹個中指。另外,自賣自誇一個關於科學是什麼的解答,很淺顯,「科學」=「正確」么? - roy Yu 的回答 - 知乎。


這樣比較意義不大,畢竟學術界和工業界的目標不一樣,資源也不一樣。工業界的目標是做出可用好用的產品,拿這些產品賺了錢然後投入更多資源做出更好用更好賣的產品,賺更多的錢。而學術界的目標是創新,是技術突破,參與者都是科研人員,沒有產品設計人員沒有市場營銷人員沒有生產車間,也沒有利潤回報。好比生火,有一天一個人論證了鑽木可以取火,哪怕只是火星(學術創新),另一個人用同樣的方法生了一團更大的火,或者發現了一種更容易的鑽木取火的方法(工業改良),這個人如果放在學術界,可能都沒法畢業,但是放在工業界,可能就發家致富了。

當然這個問題不能一棍子打死,不可否認,工業界也有一些領先於學術界的創新,像前面答主說的那些,但是我的觀點是,從純技術創新的角度,學術界還是絕對領先的。況且現在工業界的研究團隊大部分也是學術界出來的,兩者並沒有絕對的界限。


我上高性能計算這門課的時候,讀的2000年以前的paper有很大部分是來自伯克利斯坦福一類高校的,2000年以後的paper基本上是google,IBM,Apache的。只有他們有硬體,數據,資金玩得起大的cluster。在學術界的scale上大概2004年之後,bring data to computation和bring computation to data性能區別應該差不多,不會有明顯的區別,如果是這樣,apache應該不會那麼早把hadoop搞出來。


工業界領先學術界最明顯的例子是ATT下屬的貝爾實驗室,誕生了兩個圖靈獎,8個諾貝爾獎,以及更加偉大的香農資訊理論。其原創成果之豐富,除了劍橋卡文迪許實驗室這樣的老牌巨無霸,學術界完全找不出對手。可惜的是,隨著1996年朗訊從ATT中被拆分出去,貝爾實驗室也被一分為二,後又經歷朗訊經營不善被阿爾卡特收購被進一步拆分,和巔峰時期相比,目前已幾近凋零。

工業界在原創性研究方面無法勝過學術界的主要原因無非兩個字——逐利,對短期利益的追求,導致在長遠利益方面投入不足,最終難以產出原創性成果。


關於這個問題,給樓主推薦《科學革命的結構》和《科學革命的歷史分析》,科學和技術的接觸本身就很遲,聯繫也並非大眾想像的那麼緊密,關於題主所描述的這種現象其實是普遍存在的


當然有。

航空航天領域是一個比較特殊的領域,因為其與國防關係緊密,所以很多科研成果不能發表,就悄悄的用到了工程中。這一定程度上限制了其科研的發展。

航空航天方面像樣的期刊就沒有幾個。

東風導彈,j20,大運,無人機等等關鍵技術也都是科研工作者和工程師們一點一滴搞出來的,搞出來就直接應用了,我們不可能在任何文獻上找到關鍵的信息。

拿國內某著名的工科見長的985舉例,有相當一部分教授其實根本不能算是教授,並不是因為其水平不夠,他們應該叫「在高校里工作的高級工程師」,他們不怎麼接科研,接的全是工程,確實也為國家做出了相當傑出的貢獻~

無意評論這種現象是好還是壞,工業界和科研界本就沒有明確的界線嘛


親身經歷過的現身說法,這種事在我的專業還是很常見的。

長話短說,當某一項科技,參與研發人員的基數足夠低(比如全國懂行的業內人員算上外圍不超過幾百),牽扯到的商業價值足夠高的情況下,這個行當的研究往往是不對外透明的。

此時,工業界經常會有一些在實際生產經營能夠賺大錢的絕活技術,而學術界對此了解極為有限。因為學術界人口基數太少,搞這行的教授沒幾個,短時間蒙不出來。

相關工業界人員往往是選擇發表發明專利,而非公開學術論文。 即便如此,在其公開的專利申請書中也會偷偷隱瞞重要技術步驟 (!)所謂專利申請,無非就是在專利網上掛個名,公開宣告給那些有錢沒文化的土老闆這個問題我能搞定,想賺錢嗎?來聘我啊。然後我帶著秘方來帶著秘方走,操作的時候你司的人都得閃一邊去,想偷師?沒門。

所以會發生這種情況,你在google學術上啥都搜不出來,在專利網上搜出來的東西都是隱瞞重要技術細節的,可是人家已經成立生產線大批量生產了。

為什麼呢,因為參與人數低,意味著科研新進展被競爭對手蒙出來的概率低,或者工業秘密保守的時間長(世界上沒有破解不了的秘密,只有能保守秘密的時間,參與競爭的人口越少則秘密被破解所需要的時間越長),這個時候,公開的學術交流往往弊大於利了。我這裡有個新進展,我不出去說,我廠就可以捂著這個賺很多年的錢。

別問我是做什麼產品的,我一個字都不說~

商業秘密,就好像這篇回答一樣,看似說了一大堆,但是實際上真正的要害一個字都不會告訴你的。就好像之前那個答主說的,在這些可以盈利的領域,秘密都是以自己的方式在保守著


雖然我不是名牌大學的學生,但是我們學校的老師每年都會開新的科研立項。說句實話,不就是為了那百分之十五的鼓勵資金嘛。我班導去年做了一個《天然生物碳酸鈣在機械工業上的運用》,貌似沒做完,拿了十萬的科研經費,嘗試怎麼用貝殼和骨頭造軸承,這有可能嗎大家想想。這要是成功了,以後大家的機械重要零部件都是骨頭做的了,好開心

然而這在工業上是不可能的,肯定已經有優秀的多的改良方案,不可能用骨頭來製作工業機械的。

老教授們還不是為了討兩個銀錢回家過年。

不過他用科研經費付給我每小時二十五元的實驗室時薪,我對這種制度也不是特別反感。

我們學校按科研立項的數目每兩年就能拿出五十多個科學成果。所以我一直覺得,就我們國內的情況而言,在應用科學方面工業界在大多數情況下都是領先學術界的。從理論科學方面來說的話,我覺得工業界應該不存在理論科學吧。畢竟工業就是要生產東西啊。

當然國外的情況我不是很了解還是希望有見多識廣了知友能幫我指正。


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