در اواسط دهه 1980، صنعت نیمه‌هادی در آمریکا به نظر رو به نابودی بود. اگرچه شرکت‌های آمریکایی در این زمینه پیشرو بودند و به مدت دو دهه بر این تکنولوژی مسلط بودند، اما در آن زمان، زیر فشار واردات ارزان‌تر ژاپنی نابود شده بودند. در واقع، مشابه ماشین‌ها و ابزارهای الکترونیک، برای ریزتراشه‌ها نیز چنین سرنوشتی پیش آمد تا نشانه‌ای دیگر از زوال این صنایع در آمریکا باشد. 

این چشم‌انداز وخیم، برای رقابت‌پذیری آمریکا و نیز امنیت ملی در آن کشور، بازتابی جدی به دنبال داشت. بنابراین در سال 1986، دولت آمریکا، SEMATECH را تاسیس کرد؛ یک کنسرسیوم از سازمان‌های دولتی، مؤسسات تحقیقاتی و صنایع خصوصی. در اواسط دهه 1990، آمریکا یک بار دیگر بر صنعت نیمه‌هادی مسلط شد. 

امروزه، SEMATECH، یک شرکت کاملاً خصوصی است، که توسط اعضایش تاًسیس شده است، اما کنسرسیوم اصلی، در حال تلاش برای حل مشکلات جدید، مانند ساخت نسل جدید باتری‌ها، درمان سرطان، و احیا و رواج کالای آمریکایی است. حقیقت این است که برخی مشکلاتی که امروزه با آن مواجه می‌شویم، بسیار بزرگ‌تر و پیچیده‌تر از آن هستند که به تنهایی توسط یک سازمان حل شوند. 

دره مرگ 

به منظور درک ماهیت مسئله، بیایید نگاهی بیندازیم به این که چگونه پنی‌سیلین وارد بازار شد. بسیاری از افراد می‌دانند که الکساندر فلیمینگ، در اصل داروی معجزه‌آسا را در سال 1928، وقتی که کشت باکتری‌اش توسط قالب آلوده شده بود، کشف کرد. آنچه بیشتر مردم درک نمی‌کنند این است که یافته‌های او، قبل از این که کسی متوجه آن شود، به مدت یک دهه کامل، در یک مجله پزشکی گمنام منتشر شده بود. 

در واقع، پنی‌سیلین تا سال 1943، یعنی وقتی که ارتش آمریکا از آن برای درمان سربازان در جنگ جهانی دوم استفاده کرد، فراگیر نشده بود، و در سال 1945- نزدیک به دو دهه بعد از کشف اولیه- پنی‌سیلین در دسترس عموم مردم قرار گرفت. ضمناً، محققان به فهم این مطلب که چگونه ترکیب پنی‌سیلین را مجزا، پایدار و در مقیاس بالا تولید کنند، نیاز داشتند. 

فاصله بین کشف اولیه و تجاری‌سازی به "دره مرگ" مشهور است، زیرا در حالی که مؤسسات تحقیقاتی یک تعهد و حکم واضح برای پژوهش‌های بنیادی دارند و شرکت‌های خصوصی نیز بسیار ماهرند و محصولات جدید به بازار عرضه می‌کنند، تغییر مسیر دادن‌های زیاد در تکنولوژی‌های نوین، در طی این مرحله که تعهد وجود دارد ولی هیچ مدرکی برای اثبات آن وجود ندارد، منجر به فرسودگی نوآوری می‌شود. 

مورد ایمن‌درمانی را که یک درمان جدید سرطان به روش رادیکال است، و حتی در مراحل پیشرفته بیماری نیز به بیماران مبتلا به سرطان امید تازه‌ای بخشیده است، در نظر بگیرید. این افراد در رؤیاهای خود می‌بینند که به اندازه کافی زندگی می‌کنند تا بتوانند فارغ‌التحصیلی فرزندانشان را ببینند، شاد و پر انرژی زندگی کنند، و از دیدار نوه‌هایشان لذت ببرند. در این مورد نیز، موفقیت اولیه در سال 1987 به دست آمد، اما نخستین دارو تا سال 2011 تأیید نشد. 

عصرعلم بزرگ 

هم‌اکنون دولت آمریکا حدود 150 میلیارد دلار در بخش تحقیق و توسعه سرمایه‌گذاری کرده است، که حدود نیمی از آن برای کشف افق‌های جدید در علوم پایه در لا‌به‌لای تحقیقاتی که تاکنون انجام‌شده، متمرکز شده است. در بخش خصوصی نیز سه برابر آن هزینه شده است که غالباً بر روی تبدیل اکتشافات پایه به محصولات جدید متمرکز است. 

در عین حال، دره مرگ هنوز وجود دارد. زیرا هنوز هم یک شکاف عریض، کشف اولیه و ایده محصول جدید و مناسب برای رشد و ترقی را از یکدیگر مجزا می‌کند. هرساله، ده‌ها هزار مقاله در مجلات علمی منتشر می‌شود که هر یک از آن‌ها، به طور بالقوه، می‌تواند هدایتگری به سمت محصول جدید بعدی باشد. اما برای یک شرکت خصوصی که برای یک ایده جدید میلیون‌ها دلار هزینه می‌کند، حتماً دلیل بزرگتری برای ادامه مسیر وجود دارد. 

مسئله دیگر این است که مؤسسات تحقیقاتی- آزمایشگاه‌های دولتی و دانشگاه‌های پژوهش‌محور- آن قدر گسترده شده‌اند که هدایت آن‌ها بسیار سخت است. ضمناً، بازار آن قدر رقابتی شده است- و سرمایه‌گذاران آن قدر سخت‌گیر- که افراد کمی مایل به گرفتن بروشور راجع به یک تکنولوژی جدید و اثبات‌نشده هستند. 

به منظور پل زدن در آن فاصله (یعنی دره مرگ)، سازمان‌های جدید به پا خواسته‌اند تا بر روی پیکره اصلی SEMATECH، نمونه‌ای بسازند که بتواند سرسخت‌ترین مسائل را حل کند. مرکز مشترک تحقیقات در زمینه ذخیره انرژی (JCESR)، یک فرمان پنج‌ساله را برای توسعه تکنولوژی نسل جدید باتری‌ها صادر کرده است. همچنین، مؤسسه علوم کاربردی سرطان دکتر آندرسون (IACS) در حال کاوش درباره درمان‌های جدید سرطان است و شبکه ملی نوآوری (NNMI) نیز در حال کار روی افزایش ظرفیت تولید آمریکا می‌باشد.  

نوآوری در فرایند نوآوری 

راه حل مؤثری که برای ساخت این سازمان‌ها وجود دارد، اتحاد محققان، دانشمندان علوم کاربردی، و مهندسان بخش خصوصی با یکدیگر است. "معمولاً اکتشاف با افزایش سرعت انتشار مقالات افزایش می‌یابد"، جرج کربتری، مدیر JCESR، می گوید که این روند بسیار کند است. "اما، ما اینجا می‌توانیم در زمان استراحت بعدی برای خوردن قهوه، به نحو مؤثری در جهت سرعت بخشیدن به این مسئله کار کنیم."

افراد مختلف اغلب انگیزه‌های متفاوتی برای کار در این زمینه دارند. جولیو دراتا، مدیر شرکت IACS که قبلاً رهبری پژوهش‌های بنیادی در مرک را بر عهده داشت، اشاره می‌کند که برای پژوهشگران دانشگاهی، انتشار مقاله، حکم پول را دارد، بنابراین، آن‌ها بر روی هیجان‌انگیز بودن نتایج اکتشافات جدید تمرکز می‌کنند، نه روی قابلیت آن‌ها برای عرضه به بازار. 

از سوی دیگر، شرکت‌های سود‌ده، برای ورود به بازار فشار زیادی را تحمل می‌کنند. اغلب آن‌ها با پتانسیل وسیعی ایده‌ها را تبدیل به محصول می‌کنند. دراتا می‌گوید: "سرمایه‌گذاران در پی خروجی سریع و پژوهشگران نیز به دنبال ایده‌های خود هستند. از طرف دیگر، جمع‌آوری ایده‌های خوب و بد و جداسازی آن‌ها از یکدیگر بسیار سخت است و زمان، تلاش، و هزینه بسیاری برای این کار به هدر می‌رود". در عین حال، او همچنین فهمیده است که هنگامی که افراد کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، قادرند به دیدگاهشان وسعت بخشند و آن را ارتقا دهند. 

او خاطرنشان می‌کند که "وقتی شخصی در یک میزگرد نشسته است، کنار گذاشتن ایده‌های ناکارآمد و طرح ایده‌های نو خیلی آسان‌تر است". او همچنین فهمید که به مرور، پژوهشگران دانشگاهی درک می‌کنند که در حالی که توسعه‌دهندگان دارو یاد می‌گیرند چگونه رابطه ایجاد کنند و درباره کشف مسیرهای جدید انعطاف‌پذیر باشند، یک فرصت عالی برای انتشار مقالات و به دست آوردن منابع مالی و سرمایه بیشتر ایجاد می‌شود. 

نابودی سریع‌تر ایده‌ها 

یکی از مزایای اصلی شیوه اتحاد (اتحاد محققان، دانشمندان علوم کاربردی، و مهندسان بخش خصوصی) این است که توسعه‌دهندگان محصول می‌توانند پژوهشگران را به سمت مسیرهای مؤثرتر هدایت کنند. برای مثال، در تحقیق در زمینه باتری، دانشمندان مدت‌هاست بر روی یافتن موادی با چگالی انرژی بیشتر تمرکز کرده‌اند. از سوی دیگر، تولیدکنندگان، به ایمنی هم به اندازه عملکرد وکارایی بها می‌دهند. همچنین آن‌ها نباید به باتری محافظ اضافی بیفزایند تا باعث شود وزن باتری افزایش و کارایی آن کاهش یابد. 

دراتا از شرکت IACS کشف کرده است که در تحقیقات دارویی، موضوعات مشابه بسیاری به وجود می‌آید. او گفت: "اغلب، عواملی همچون هزینه‌های تولید، تداخلات دارویی بالقوه، و عوامل دیگری که دانشمندان از آن آگاه نیستند، وجود دارد." با استفاده از این دانش، پژوهش‌ها می‌توانند به سمت مسیرهایی سوق داده شود که دوام و استمرار بیشتری دارد.  

شتاب دادن به نوآوری، واقعاً ضروری است، زیرا هنگامی که دانشمندی در مسیری معین گام برمی‌دارد، ممکن است سال‌ها برای انجام تحقیقات لازم، تأیید نتایج و آماده‌سازی آن برای نشر وقت صرف کند، و در نهایت اگر معلوم شود کار مفید نیست، زمان و تلاش بسیاری هدر رفته است. به هر حال، در صورتی که تحقیقات پیشرفت کندی داشته باشد می‌توان از طریق مشورت با همکاران در زمان استراحت قهوه بر روی پیشبرد آن تمرکز کرد. به هر حال، تمرکز نوآوری باید بر روی زمینه‌هایی باشد که احتمال موفقیت در آن‌ها بیشتر است. 

به عبارت ساده‌تر، تلاش‌های جمعی و همکاری و مشورت، می‌تواند منجر به صرفه‌جویی در زمان، پول و منابع دیگر شود، و درضمن به نتایج بهتری برسد. 

مرکز توجه قرار دادن تولید

گرفتن پول از تولیدکننده‌ها به نظر راحت می‌رسد، اما حقیقت این است که برای دانشمندان واقعاً سخت است که به شیوه‌ای نظام‌مند این کار را انجام دهند. یک تحقیق اکتشافی در دانشگاه می‌گوید ژنتیک یا علم مواد نمی‌تواند به سادگی تلفن را بردارد و به خط تلفن یک تولیدکننده زنگ بزند تا ببیند مهندسان چه نظری در این زمینه دارند. این اطلاعات، اغلب اختصاصی بوده و متعلق به مالک هستند. 

با این حال، طرح تولید پیشرفته رئیس جمهور اوباما در حال اجراست تا این مسئله را اصلاح کند. در سال 2011، او یک گزارش تهیه کرد که آن را به جای "سیاست صنعتی"، "سیاست نوآوری" نامید. نتیجه آن گزارش، راه‌اندازی یک شبکه از مؤسساتی است که به عنوان مراکز نوآوری در زمینه‌های چاپ سه‌بعدی و مدار مجتمع فوتونیک کار می‌کنند. 

تاکنون، برنامه از انتظارات طرح اولیه پیشی گرفته است. در حالی که برنامه قصد داشت وجوه تطبیقی برای دوره پنج تا هفت‌‌ساله راه‌اندازی اولیه را دریافت کند، تولیدکننده‌ها تقریباً تا %50 فراتر از هدف رفته‌اند. همچنین شرکت‌ها مبالغ اضافی سرمایه‌گذاری کرده‌اند تا در نزدیکی مراکز، تسهیلاتی بسازند که بیشتر بتوانند عملکردشان را با آن‌ها هماهنگ کنند. اخیراً، کنگره، قوانینی را به منظور توسعه برنامه و تضمین دوام و استمرار آن تصویب کرده است. 

تولیدکننده‌ها نیز درباره برنامه هیجان دارند. دکتر موکش وی خاره، نایب رئیس مرکز تحقیق در زمینه نیمه‌هادی گفت، "ما در کار قبلی با SEMATECH فهمیدیم که این کنسرسیوم‌ها کمک می‌کنند تا بتوانیم سرمایه‌گذاری، زنجیره تأمین و تجهیز دوباره برای آینده را با هم تطبیق دهیم. بنابراین در مورد فوتونیک، که یک زمینه واقعاً حیاتی برای ماست، این حس را در دنیا به وجود آورد که بهتر است به مرکز بپیوندند." شرکت، مؤسسه تحقیقات مرزی خود را در امتداد خطوطی مشابه سازماندهی کرده است. آمریکا، از سال 2000، پنج میلیون شغل تولیدی را از دست داده است، بنابراین، اتحاد دانشمندان در فرایند تولید به تنهایی به اندازه اتحاد تولیدکننده‌ها در فرایند اکتشاف حائز اهمیت است. 

یک اکوسیستم نوآوری طبیعی 

برپایی بنای نوآوری بعد از جنگ جهانی دوم، خدمت بسیاری به آمریکا کرده است. تحقیقات به کمک بودجه دولتی که با یک بخش خصوصی نیرومند جفت شده است، تقریباً در هر زمینه‌ای از تکنولوژی پیشرفته، آمریکا را پیشقدم ساخته است. ملل دیگر ممکن است در صنعتی خاص برتر باشند، اما هیچ کشوری در این زمینه به وسعت و عمق ایالات متحده نمی‌رسد.  

به هر حال، امروزه مسائلی که باید حل شوند بسیار پیچیده‌تر از قبل هستند. اخیراً در مجله Nature اشاره شد که امروزه تعداد نویسندگان یک مقاله علمی به طور متوسط چهاربرابر گذشته است و کاری که این تعداد نویسنده انجام می‌دهند بین‌رشته‌ای‌تر است و در فواصل بزرگتری نسبت به گذشته انجام شده است. پیچیدگی بیشتر، بدان معناست که به منظور غلبه بر شکست‌های بازار مانند "دره مرگ"، به طراحی روش‌های جدید نیازمندیم. 

لازم است اکوسیستم کامل‌تری در قله معماری پس از جنگ ساخته شود. 

ران دپینو، رئیس مرکز سرطان دکتر آندرسون، گفت، "در دهه 1980 و قبل از آن، یک تقسیم قاره‌ای وجود داشت که علوم پایه را از علوم کاربردی جدا کرد." از آن به بعد، بهبودهای مهمی ایجاد شده است، اما هنگامی که می‌خواهیم به روشی نظام‌مند اکتشاف را به درمان تبدیل کنیم، "هنوز برخی زیرساخت‌های سازمانی ناکارآمد وجود دارد." 

به عنوان مثال، "8000 نشانگر منتخب تشخیص زودهنگام سرطان در پژوهش‌ها وجود دارد که تاکنون فقط دو تای آن‌ها تا جایی که از لحاظ بالینی مؤثر باشند پیشرفت کرده‌اند." 

سازمان او در تلاش است با دستیابی به تمام جنبه‌های اکوسیستم آن را تغییر دهد. دپینو می‌گوید: "ما متشکل از مؤسسات دانشگاهی، سرمایه‌گذاران، و بازیگران صنعتی در محدوده شرکت‌های دارویی بزرگ تا شرکت‌های استارتاپ بیوتکنولوژی هستیم. زیرا ما اعتقاد داریم بهترین و کامل‌ترین دانش وقتی به دست می‌آید که به همه دیدگاه‌ها دسترسی داشته باشیم". 

بسیاری از شرکت‌های نوآوری، ارزش القای این نوع فرایند تکرارشونده را در میان گروه‌های متحد و چندرشته‌ای در سازمانشان فهمیده‌اند. همان طور که مشخص است، اگر ما بخواهیم بزرگترین و سخت‌ترین مشکلاتمان را حل کنیم، باید یاد بگیریم که چگونه سطح مشابهی از مشارکت را در سرتاسر جامعه ایجاد کنیم. 

منبع: HBR.org