胡锦涛总书记在全国科技大会上指出:“当今时代,谁在科技创新方面占据优势，谁就能够在发展上掌握主动。世界各国尤其是发达国家纷纷把推动科技进步和创新作为国家战略，大幅度提高科技投入,加快科技事业发展。”今天，自主创新和建设创新型国家已经成为我国的一项重大战略任务。
    科技创新的内容包括新知识、新技术、新工艺、新产品。为什么说产品创新是建设创新型国家的主战场？我们可以从重要性和迫切性分析如下：

一、产品创新的重要性和迫切性
    产品创新对我国经济社会发展的重要推动作用主要体现在以下六个方面：
    （一）产品创新是推动产业发展和社会进步的强大动力。在人类社会发展的历史上，每次产业结构的重大变革和带来的社会进步都伴随着一个或几个标志性的创新产品。200多年前，蒸汽机推动了第一次工业革命，100多年前的第二次工业革命中诞生了发电机、内燃机、汽车、电话机等一批革命性的新产品，上世纪中叶二次世界大战之后，计算机、半导体集成电路、互联网等新产品将人类带入了崭新的信息时代。我国改革开放二十多年来，正因为大量的新产品引入市场，带动了产业技术水平迅速提高，产业结构不断升级，人民生活质量显著改善，社会物质文化生活日益丰富多彩，强有力地推动了国家的经济社会发展。
    （二）产品创新是企业提升经济效益的引擎。在激烈的市场竞争中，成功的创新产品开拓出新的使用价值和市场需求，为企业获取高额利润、提升经济效益创造出新的增长点。统计显示，从事生产制造或代理销售的企业的利润一般在5%左右，而不断进行产品创新的企业的利润则普遍达到20%或更高。因此，产品创新是一个企业提升经济效益和赖以生存、发展、成功的基本要素。
    （三）产品创新是科学技术与经济发展之间的桥梁。科技成果包括新知识、新技术、新产品，可以通过多种途径转化为生产力，但是只有通过产品才能直接进入市场变为财富，并为用户所用，实现科技成果支撑经济发展的价值和作用。此外，产品创新的R&D活动，还起到促进科研机构学科交叉融合的作用。
    （四）产品创新是引领企业精神的标志。创新是一个民族进步的灵魂，也是企业兴旺发达的不竭动力。如果企业只干加工制造,不干产品设计,就会失去“大脑”，变成为他人打工的“手脚企业”。产品创新是企业实现自身价值的核心活动。企业围绕产品所进行的创新活动集中体现着企业的精神，聚集着企业的人气，鼓舞着员工奋发向上。产品创新展示出一个企业的质量意识、技术水平、服务理念和品牌形象，是中国企业跻身于世界著名企业之林的必由之路。
    （五）产品创新是培育创新型科技人才的温床。创新型科技人才要在创新活动中培养和成长，而产品创新是最广泛的创新活动，它不但涉及各行业、各地区、各学科，而且涉及市场研究、产品概念形成、产品功能定位、设计和开发、生产制造、功能测试、市场开发及营销等各个环节，需要大量的各类人才，特别大量需要创新型设计师、创新型工程师和创新型发明家等科技人才。这些产品创新的中坚力量，只能在产品创新活动中产生和成长起来。因此，产品创新是培养和锻炼工程科技创新人才的最佳培训场。
    （六）产品创新是扩大知识产权疆域的桥头堡。胡锦涛总书记指出：“国家的核心竞争力越来越表现为智力资源和智慧成果的培育、配置、调控能力，表现为对知识产权的拥有、运用能力”。产品创新通常伴随着知识产权的产生。我国研究知识产权的法学家最近提出，一个企业甚至一个国家除地理疆域之外，还将在21世纪形成一个知识产权疆域。知识产权疆域由专利保护的范围所构成，这个疆域的大小是一个国家科技实力的重要体现。在经济知识化和全球化的环境里，更是一个国家以自主创新支撑经济发展的基础。中国是一个地理大国，但要警惕在21世纪变为知识产权疆域小国。因此，产品创新在我们建设创新型国家和促进经济社会发展中，具有全局性和关键性的重大作用，必须提高到战略性地位给予高度重视。
    推进产品创新的迫切性源于激烈的国际市场竞争。市场的产生源于人类进行产品、资本、劳务和技术等生产要素的交换，已经有几千年甚至更长的历史，但市场的大规模成长以及伴随而来的激烈的、甚至残酷的市场竞争则开始于工业时代，并集中体现在产品的竞争上。产品的市场竞争规律随经济发展的不同阶段而异:
    工业时代的产品竞争具有这样的规律：当产品短缺时，以数量占领市场；当产品富余时，以质量占领市场;当产品数量、质量都不成问题时，就必须以创新的产品占领市场。电视机、手机以及服装、家具都是明显的例子，轿车等产品在激烈的市场竞争中，也表现出同样的规律。市场上新产品层出不穷，企业只有不断创新，推出为广大消费者欢迎的更加优秀的新产品，才能在竞争中立于不败之地。
    到了信息时代，技术上的重大突破加快涌现，电子计算机、半导体集成电路、移动通信、互联网、多媒体等重大科技成果很快大规模地产业化和进入市场，快速、大量地渗透到经济和社会生活的各个领域，极大地改变了人类生产和生活的面貌。在信息技术的高速发展中，信息产品更新换代不断加快，生命周期越来越短，并带动与之相关的其他工业产品也是日新月异，企业之间的市场竞争十分激烈。信息时代的产品竞争遵循以下规律：
    “摩尔定律”，是英特尔公司的创始人摩尔在二十几年前提出的。预言半导体集成电路中央处理器（CPU）的性能每18-24个月提高一倍，同时其价格降低一半。从1971年英特尔推出第一片4004CPU至今，CPU性能的提高与价格的下降基本上符合这一定律。近年来，在扫描仪、打印机、数码相机、手机等信息技术产品的更新换代过程中也明显印证这一规律。
    “达维多定律”。英特尔公司副总裁达维多在上世纪90年代提出：“一个企业若要主导市场，就必须在本行业中第一个淘汰自己的产品,第一个开发出新一代产品。”因为在信息时代激烈的市场竞争中产品更新速度非常之快，企业只有抢占先机才能生存，才有可能获得占压倒优势的市场份额和高额利润。
“生鱼片理论”是韩国三星公司首席执行官尹钟龙提出的，意思是第一天抓到的鱼，其生鱼片若在第二天卖，只能卖出1/2的价钱，在第三天卖，则只能卖出1/4的价钱。因此，电子消费品成功的秘诀在于第一个将最先进的产品摆上货架，在竞争者跟进之前卖个好价钱。
    进入知识经济时代,产品竞争越来越伴随着知识的竞争。高水平企业将创新优势凝聚与升华为品牌、专利和标准等形式，建立起大量的技术壁垒，成为在激烈的市场竞争中扼杀竞争对手、获取高额垄断利润的重要手段。改革开放以来，跨国公司大量进入中国，通过运用专利、品牌、标准等壁垒，“合法”地阻压中国本土企业中已有和潜在的竞争对手，谋求获得对相关技术和市场的垄断。
    （1）专利壁垒。跨国公司多年来在我国大量注册专利,其中很多并未在中国使用,但通过注册专利阻止了中国未来自己发展相关的技术。仅在DVD技术和产业领域，外国企业已经将7,000多项相关技术在中国注册了专利,中国企业稍有动作就招来侵犯知识产权的指控。在第二代移动通信产品市场，由于没有核心技术专利，我国相关设备和移动终端制造企业向国外企业支付的专利费占销售收入的比重高达10-15%。
    （2）品牌吞并。就是通过兼并、合资等方式来消除竞争对手的品牌。我国企业长期以来品牌意识较薄弱，虽然近年来这种状况已有所改进，但总体上仍处于建立企业品牌和和企业形象的积累阶段，而发达国家的跨国公司利用其强大的品牌优势，不断通过兼并、合资等方式来吞食我国相关产业中竞争对手的品牌。上世纪90年代联合利华与上海牙膏厂合资后，导致知名度和美誉度较高的国产品牌美加净一度被打入冷宫。在上世纪80年代，四川“天府可乐”在与百事可乐合资后也失去了品牌。
    （3）标准阻遏。跨国公司将自己的专有技术申请为专利，然后借专利的强势将技术上升为国家和国际标准。例如无线局域网的ISO国际标准就是西方制定的，将中国制定的在技术上更安全的WAPI标准始终阻挡在国际标准之外，以维持它们的产品在国际市场上的垄断地位。
由于经济、科技、教育的加快发展，今天的中国同时进入了工业化、信息化和知识经济的时代。面对全球化的巨大压力和三个时代竞争规律并存的严峻挑战，我们必须大力推进具有中国特色的产品创新，加快步伐，奋发有为，为迅速提高我国的产业竞争力和实现现代化的宏伟目标提供坚实的支撑。

三、深入研究产品创新的方法论
    产品创新对企业、乃至中国的今天和未来的发展都是至关重要的。那么，产品创新的方法有没有规律可寻，应当怎样开展产品创新，是我们面对的一个关键性问题。搞清楚产品创新的规律，就能将产品创新从个人灵感的火花，变为可规划、可点燃的创造烈火，并发展成为在全球市场上能傲视群雄的中国创新产品群。因此，我们必须对产品创新的方法，特别是起关键性作用的产品设计方法进行认真研究，为卓有成效地开展产品创新指明方向。
    产品设计反映着一个时代的经济、技术和文化，它的创新构思是创造新产品的重要基础。总体来说，当代产品创新的设计有如下三类方法：
    1、产品的技术创新设计。技术是构成产品的关键要素，是产品创新的核心，企业在激烈的市场竞争中，必须在产品包含的技术上不断创新，以求实现生存和发展。
    产品的技术创新设计常采用分解、技术改进、再重新构成这样三步走的方法，被称之为“技术构成”的方法。以新产品“吸尘机器人”为例，说明产品设计的技术构成。先是对吸尘器从功能上分解为吸尘、收集灰尘、电源和移动等四个功能部分。对后三个部分分别实施技术改进，实现自动垃圾吸出，自主式充电，和自主式移动，将原有的吸尘功能与后三部分的创新功能重新构成后即可成为一个完整的创新产品“吸尘机器人”，其中自主式移动功能的实现，需要靠碰撞检测、移动算法和马达驱动的技术创新来实现。目前，浙江大学的吸尘机器人的创新设计已转让给有关企业，正准备批量生产，投放市场。
    技术的发展有着时代的潮流与趋向。当通过技术构成来实现产品创新时，需要把握产品技术发展的时代趋势。当今产品技术发展的潮流，是数字化、智能化、网络化。为了理解这种趋势，我们可以观察近二十多年来，照相机由机械式变为“傻瓜式”，又变到今天数字化的历程；空调器由自动、变频变为模糊、和智能的历程；电视机由彩色、平面、高分辨度、和数字交互式的历程等等。当前，我们特别要加强那些在技术构成中大有用武之地一些信息技术。例如传感器网络技术、嵌入式技术、海量数据库技术、无线通讯技术、模式识别技术和动漫技术等等。
    我们应当从产品技术发展的时代趋势中深刻地认识到，当前我们正处于以信息技术为龙头的新一轮技术突破高潮之际。产品更新换代的速度越来越快，我们要紧紧把握住这个重要时机，将数字技术、网络技术、智能技术创造性地应用到各种产品中去，如照相机、电视、电扇、电饭煲，甚至门窗家具中，通过不断改进和发展产品的技术构成，使自己站在市场竞争的前列。此外，我们还应该清醒地意识到，下一轮技术突破的高潮可能会发生在信息、生命和纳米科学的交叉之中，我们一定要做到未雨绸缪，预先开展相关的研究，为迎接新一轮的产品创新浪潮的挑战做好充分准备。
    2、产品的文化创新设计。提高产品的文化内涵，通过在产品中巧妙地融入文化艺术元素以实现创新，已经成为一种产品设计和创新的主流思想。包豪斯退潮现象即是一个值得深入分析的文化创新的典型事例。
    上世纪30年代，工业产品和艺术日益交融，当时占主流地位的包豪斯设计学派倡导内容决定形式，并将形式简化为立方体、球、圆锥体等简单的几何形体及其组合，产生强烈的空间语言和创新效果，成为当时风靡世界设计界的主流，在东欧和中国尤为长期流行，对现代产品设计起了很大的推动作用。然而几十年过后，抽象几何形体的建筑和产品比比皆是，充斥全球，使人感到单调、类同、生硬、缺乏人情味，也忽视了不同国家和民族文化的多样性。包豪斯风格沉浮所揭示的设计规律包括多个方面：如设计美学的内容是多样化的，单纯性和几何性仅是其中之一；又如求新是设计美学的永恒主题，任何先进的设计思潮都只能领风骚于一时；再如消费者的个性化情感需求已日益重要，产品设计必须研究和适应不同国家、民族和消费群体之间的差异。这些规律从不同角度指向了同一个重要问题，即产品设计应当结合文化。设计中蕴涵的文化越多，其审美之丰富度越高，对情感之唤起也越强烈，而设计也会越贴近消费群体和个人。
    产品的形式无疑需要与功能和谐，但产品的形式不能唯功能而定。形式也有它自己的内容，那就是文化。产品的形式设计必须兼顾其功能需求、形式之美和文化之美。产品文化设计的研究称为文化构成设计。
    文化构成设计，需要深入研究与发掘中外文化的内容与特点。中国五千年悠久而辉煌的文化遗产，是中华民族不断创新的结果，其中独特的文化元素十分丰富，是一座用之不竭的宝藏。中国的产品设计者应当努力发掘之并充分应用到产品的设计中去，同时也要充分吸收人类文明的优秀成果，使产品设计更有创意。在产品设计中进行文化构成的方法是多种多样的。如可以象做诗一样对文化元素加以用典，象漫画一样对文化元素进行夸张，象小说一样对文化元素进行演绎重构等等。为此，要培养我们的学生有更强的文化创造力和文化传播力，也要求设计师有更深厚的文化积累和更深刻的艺术思维。
    3、产品的人本创新设计。为了满足消费者多样化的需求，当代的产品创新设计普遍突出个性化。设计者通过把用户市场进行不同地域及不同用户群体的细分，以及针对细分市场进行用户需求的认真研究，充分挖掘不同用户群体需求的个性特征，设计出满足用户独特需求的新产品。这是产品走向高档的重要途径，对于在产品市场上取得竞争优势尤为重要。如中国今天制造全球50%的皮鞋，2005年仅出口欧洲就达12.5亿双。但中国皮鞋出口的价格为8欧元，仅为意大利皮鞋价格的1/3。如何提高皮鞋的技术含量？浙江大学通过运用CAD技术进行个性化皮鞋设计，能根据每个人不同的脚型定制鞋楦和皮鞋，从而大大改变皮鞋的舒适度，提升产业的水平，赢得更多的利润。其他如服装、眼镜、座椅等各种日常品都可以走个性化产品创新之路。现代高技术与电子商务技术的结合，还将为个性化新产品与网络化营销的结合开辟广阔前景。
    另一个重要的问题是加强研究人机工程。人机工程研究有两类问题，一是研究人的形态与反应特征；二是如何籍以设计与改进产品。国内外的人机工程实验室，就是研究这两大问题的基地。实验室里的三维扫描系统、压力分布测试及分析系统、肌肉紧张分析及训练系统、步态测试与分析系统、眼球移动测试与分析系统等技术手段，可进行人的形态动作与反应特征研究，并基此进行个性化产品的创新设计与改进。
    中国人机工程研究的一个重要内容，是建立中国人的模型，设计适合中国人的新产品。以汽车座椅为例，一些大客车座椅和老板椅的靠背上部，都有一道鼓起来的凸包，大多数的中国人靠坐时，这个凸包就会顶住后脑勺，不得不稍稍低头。这个凸包本应是用来垫靠颈部凹处使人的头颈更舒服的，但由于这些座椅的设计是直接从国外引进的，没有考虑中国人与西方人在身材方面的不同，以致于西方人颈垫变成中国人的障碍，反而不利于颈椎健康。因此要通过人机工程设计，改造这些不适合中国人的产品，设计出适合中国人体型特点的舒适健康的新产品。
    人机一体化设计，是当今创新设计领域的前沿。人机结合是信息技术与生命科学交叉研究的热点,最早可追溯到残疾人椅和心脏起博器，它们都是用机电系统来弥补病人功能的不足，例如霍金的座椅车。现在的研究正在瞄准增强正常人的功能，例如以外骨骼机械系统来承担或减轻人的背携负荷的研究等等。近来，研究已深入到脑机交互技术。例如通过识别猴子移动光标的脑电波，进而捆住猴子的手，使之用脑子移动光标，来探索用人脑控制光标、操作键盘的可能性。
在进行创新设计时，设计者也可以运用人机工程学手段和先进的虚拟现实技术开展仿真的演示和设计，通过创造目标产品的使用环境，并将消费者融入其中，让设计者与消费者在虚拟的现实环境下进行交流，并在模拟和检验消费者的感官体验和情感体验的基础上进行产品设计。

四、政府要大力推动广泛的产品创新
    产品创新是民族品牌的基础，是增强企业竞争力、建设创新型国家的重要环节。大力推进产品创新，对我国经济社会发展具有十分重要的意义。产业发展和市场竞争对创新产品的需求非常迫切。我国产品设计职业化起步于上世纪80年代末期，近年来取得了快速的发展，不少企业已把产品设计放在重要的位置，并和研究开发机构合作开展了卓有成效的产品创新活动，开发出一大批受到市场欢迎的产品，取得了良好的效益。现在，我国从事产品设计的专业设计人才队伍已有30多万人，设计年产值达300亿元。
    然而，我国产品创新的发展现状不容乐观，主要表现在程序性设计和模仿性设计过多，创新产品设计的研究薄弱，创新设计能力弱，创新成果少，主要依靠借鉴和模仿国外的设计，以数量取胜。目前我国绝大多数企业缺乏创新产品的设计能力，而专业产品设计机构的水平参差不齐，产品设计相关的支撑研究薄弱，高水平的优秀产品设计人才短缺、分散，设计信息与手段落后。这种状况如不尽快改变，将对我国产品创新产生十分不利的影响。
    从机制上说，产品创新的迫切性源于企业参与市场竞争的强烈需要，企业应当是产品创新的主体。但产品创新在我国仍处于发展的初期阶段，绝大多数企业也尚未成为技术创新的主体。在这种情况下，国家应当发挥十分重要的推动作用，引导与激励企业开展产品创新，加强产品创新的基础设施建设和人才队伍建设。
    首先，国家应设立工程技术和产品创新基金，鼓励产学研三方来申请这样的基金，以基金和企业投资、地方政府投资相结合，支持和推动全国各地的产品创新，使其成为全国普遍的行动。国家要制定和实施促进产品创新的政策，大力支持开展产品创新设计及相关的研究和学术活动，增强产品创新研究的技术支撑手段，促进我国产品创新能力的提高。
    第二，国家应创造条件，加大培养能够进行创新型设计的人才，包括艺术、科技、人机工程、市场需求分析、市场经营等领域的多学科、全方位的产品创新人才。在工程教育中要倡导创新型设计，激发工程专业学生的想象力，使设计能够超越过去的模式，创造新的模式。
    第三，国家应支持建立产学研合作的产品创新设计技术平台。活跃的产品创新需要产品设计师对市场、科技和制造三方面信息的及时掌握，从而激励出创新的火花。建立产学研合作的产品创新设计中心，是实现这一目标的有效途径，将对促进我国产品创新和建设以企业为主体、产学研结合的技术创新体系发挥十分重要的作用。
    产品创新是一项长期而艰巨的战略任务。我们必须高度重视之，因为产品创新具有全局性和关键性的作用，必然成为建设创新型国家的主战场。我们必须认真研究之，从而利用产品创新设计的规律，推动其迅速发展，使之成为中国产业发展的强大引擎；我们必须大力支持之，既要加强国内外交流合作，又要有政府的大力倡导与推动，使产品创新促进企业的发展，推动民族精神的塑造和人类文明的进步。通过政府、企业、科技界和全社会的共同努力，我国的产品创新事业一定能够借助市场需求的拉力、企业竞争的压力、科研与教育的动力和政府支持的推力，走出一条具有中国特色的产品创新之路，加快进入世界先进水平的行列，为推动我国从制造业大国走向制造业强国、提升我国的产业竞争力和建设创新型国家做出应有的贡献。

    （作者为中国工程院副院长，信息与电子工程学部院士）