מי יממן את הרעיון הגדול הבא?

עולמנו המודרני בורך במגוון רחב של מוצרים ושירותים, במבחר שירותי בריאות וטיפולים רפואיים, בגַּדְגֶ'טים ובפינוקים, שמציפים אותנו בקצב שרק מעטים מאתנו מסוגלים לעמוד בו. אנחנו משתאים לנוכח החידושים האלה, מזדרזים לאמץ אותם ומפתחים תלות בהם. ובאמת, איך הסתדרנו לפני ה-GPS, מצלמות הסלולר, סריקות המוח וניתוחי הלייזר לשיפור הראייה?

כל הדברים האלה שעושים את חיינו לקלים ולנוחים יותר ומשפרים את הבטיחות ואת הבריאות שלנו הם תולדה של תגליות בסיסיות שהתגלו כבר לפני עשרות שנים בתחומי הנדסת החומרים, התוכנה, המִחשוב, הביולוגיה, הכימיה, טכנולוגיית המידע, ותחומים אחרים. ונדמה שהקצב שבו תגליות חדשות מתגלות במעבדות מחקר ממשלתיות ואקדמיות לא הואט מאז. למעשה, לפי מדדים כגון מספר הפרסומים המדעיים והבקשות לרישום פטנטים, התפוקה המדעית לא פחתה, והיא אולי אף גבוהה יותר כיום משהייתה מעולם. יותר מזה, הואיל וסין, הודו וארצות אחרות מצטרפות במלוא ההיקף למפעל המחקר, אפשר לצפות לעוד הישגים מדעיים גדולים בעתיד.

ואולם, הישגים מדעיים גדולים אינם מתגלגלים מאליהם לטכנולוגיות שמצעידות את העולם קדימה. המהלך הזה דורש זמן, כסף וסבלנות, מצרכים שאינם מצויים בשפע בזמן האחרון. ואכן, הדרכים המקובלות להוצאת התגליות מן המעבדות אל עולם המעשה נתקלו בקשיים לא מבוטלים בדור האחרון. אם לא נטפל במכשלות האלה, התחזיות האופטימיות לא יתממשו. במובנים רבים, אנחנו מתקיימים על תשואותיהן של השקעות האתמול.

הידלדלות מקורות המימון והביצוע פגעו בשני שלבים מכריעים ויקרים בתהליך המעבר מן המעבדה אל השוק: בשלב המוקדם, שבו גוזרים מרעיונות מדעיים חדשים שימושים מעשיים מבטיחים (גם אם הצלחתם אינה מובטחת), ובשלב המאוחר, שבו הטכנולוגיה מתגבשת לכלל מוצר ממשי שיש לבדוק ולשכלל בטרם השקתו לשוק. האמצעים להובלת המחקר הבסיסי בשלום דרך שני השלבים האלה, החורצים את גורלו לשבט או לחסד, היו בעבר עניינן של מעבדות המו"פ של התאגידים הגדולים, אבל המוסדות האלה כמעט אינם ממלאים את התפקיד הזה עוד. חברות הון הסיכון לא נטלו על עצמן את המשימה, אלא בחרו בפיתוחים "מנוטרלי סיכון", המרוחקים מאוד מן התוצר הגולמי של מעבדות המחקר הבסיסי.

המגמה הזאת הצרה את צעדי החדשנות בכל התחומים. הטכנולוגיה הניסיונית דורשת השקעה נכבדה כדי להפוך אותה לטכנולוגיה [מוכחת] הניתנת לשיווק. והכדאיות הכלכלית שלה הרבה פעמים מוטלת בספק. טכנולוגיות בשני תחומי מפתח, תקשורת וטכנולוגיות ירוקות, מועדות במיוחד להעתקה מהירה באופנים שחוקי זכויות הקניין הרוחני לעתים קרובות אינם יכולים לטפל בהם. בדרך כלל, מחקר ופיתוח בשלב קדם-יישום פחות קוסם להשקעה עסקית משלבי יישום מתקדמים יותר, שבהם הקשיים הגדולים כבר טופלו. לרוע המזל, אין הרבה קיצורי דרך מן התגלית הבסיסית אל היישום בפועל.

המשבר הנוכחי הוא הזדמנות ליצירת מערכת פתוחה וחופשית יותר, הבנויה מן היסודות, שתתמוך במסע הארוך מן המעבדה אל השוק, מערכת שתהיה, בסופו של דבר, חסינה יותר ומתאימה יותר לטכנולוגיות של ימינו. שותפויות בין ממשלות, אוניברסיטאות וחברות יצטרכו להחליף את רוחב היד התאגידי שעבר מן העולם. כדי שהמהלך יצליח, יש צורך בתרבות של חידושים שבה מספר רב של גורמים קטנים עובדים יחד להבטחת הזרימה בצנרת הרעיונות.

סירי ו"הזדמנויות רדומות" אחרות

המדע והמו"פ האמריקני הם גורם דומיננטי בעולם. מ-1996 עד 2011, מספר המסמכים הניתנים לציטוט בפרסומים מדעיים, לרבות מאמרים, סקירות ותיעודי ועידות שהפיקו חוקרים בארה"ב גדל מכ-310,000 בשנה לכ-470,000 בשנה, הרבה יותר, במספרים מוחלטים, מאלה שהפיקה מדינה אחרת כלשהי, ובקצב גידול גבוה יותר מכל מדינה אחרת, למעט סין. בשנים אלה,שיעור המאמרים המדעיים שהתפרסמו בחתימתם של אנשי מדע מארה"ב ומעוד מדינה אחרת אחת לפחות עלה גם הוא מכ-22% לכמעט 30%, מה שמורה, בין השאר, על התרחבות שיתוף הפעולה הבין-לאומי בפיתוח מדעי וטכנולוגי – תוצאה של תקשורת משופרת ושיתוף נתונים. המספרים האלה מרשימים, אבל מעוררים גם דאגה.

כדי להבין מדוע, תנו דעתכם על סירי (Siri), העוזרת הקוֹלית "המגניבה" של אייפון, שהושקה ב-2011. שורשיה של סירי בפרויקט שיזמה הסוכנות האמריקנית למחקר בטחוני מתקדם (DARPA), שנמשך חמש שנים, בעלות של 150 מיליון דולר. מכון המחקר SRI International עמד בראש הפרויקט, שבו נטלו חלק 22 שותפים, ביניהם המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), אוניברסיטת קרנגי מלון ואוניברסיטת סטנפורד. מכון המחקר SRI המשיך את פיתוח הטכנולוגיה לפני שהעמיד אותה למכירה כחברה עצמאית הנתמכת על ידי קרן הון סיכון. ב-2010, כשקנה סטיב ג'וב את החברה בשביל אפל, הגיעה עלות ההשקעה בסירי ל-175 מיליון דולר, לאחר שבע שנות פיתוח.

סירי היא הרבה יותר מסתם עוד חידוש שמיועד לסמארטפונים. ייתכן שהפיתוחים החישוביים הנחוצים להבנה ולעיבוד של שאלות קוֹליות, כמו היכן מצוי הסניף הקרוב ביותר של סטארבקס, ולמענה עליהן, ישמשו בעתיד הלא רחוק כדי לענות על שאלות חשובות הרבה יותר. תארו לכם שתוכלו לפנות לכלי עזר כמו סירי בשאלות על גוש חשוד שגיליתם בחזה, ושתוכלו לסמוך על תשובתו. אפשרויות רדומות כאלה מתגלות לא פעם במעבר מרעיון מחקרי לפיתוח מוצר.

המקרה של סירי מדגים איך הדרך שנראית כנתיב ישיר ממו"פ לשוק יכולה להיות ארוכה ומפותלת. חידושים רחבי היקף יותר בתחומי האנרגיה הנקייה והרוֹקְחוּת דורשים לא פעם עשרות שנים של פיתוח, והשקעה של מיליארד דולר או אף יותר מזה. רבות מטכנולוגיות המחר המבטיחות שעשויות לשנות את החברה האנושית ממתינות ליישום, אך אינן זוכות למימון. תרופות מותאמות אישית, המיועדות לטיפול פרטני במחלות ספציפיות, עשויות יום אחד להקל סבל רב. אבל בגלל העלות העצומה והזמן הרב הדרושים לפיתוח תרופות ייעודיות אלה במשטר הרגולטורי הנוכחי, קשה למצוא משקיעים לפרויקטים כאלה. רובוטים זעירים מתקדמים, שיהיה אפשר להחדירם לגוף כדי שיסירו רובד טרשתי מן העורקים, הם עוד דוגמה לטכנולוגיה בהמתנה. כלי טיס ממוזערים ללא טייס, שהיום הם בגדר שעשוע מעבדתי, יוכלו למלא תפקיד חשוב בחיזוי מתקדם של מזג האוויר ובניטור איכות האוויר. אך כשהמימון הממשלתי למחקר הולך וקטן, ומעבדות התאגידים מתרכזות בפיתוח מוצרים לטווח קצר, אין מי שיממן את הטכנולוגיות האלה.

מורשת המעבדות התאגידיות

מאמצע המאה ה-20 עד סופה, מעבדות המחקר של התאגידים הגדולים שימשו גשר מן המחקר המדעי אל השוק. אחת הדוגמאות החשובות האחרונות למימון תאגידי היא טכנולוגיית הסיליקון המתוח
(strained silicon), שבזכותה השתפרו ביצועי המיקרו-מעבדים לאין שיעור בעשר או בעשרים השנים האחרונות. מתיחת הסיליקון היא טכניקה לשיפור הביצועים של רכיבים אלקטרוניים מבוססי סיליקון; התהליך כרוך בהצמדת שכבה של גרמניום לשכבת הסיליקון המוליכה למחצה כדי להגדיל את המרווח בין אטומי הסיליקון, באופן שמשפר את ביצועי המעגל החשמלי. מקורה של הטכנולוגיה הזאת ברעיון שעלה במעבדה של אוניברסיטת קורנל בשלהי שנות ה-80 של המאה שעברה ומשך את תשומת לבם של חוקרים ממעבדות AT&T Bell, שחיפשו מוליכים למחצה טובים יותר למרכזות טלפונים. החברה השקיעה משאבים רבים בטכנולוגיה אף על פי שכדאיות ההשקעה לא הייתה מובטחת. ב-1996, הקים מי שעמד בראש צוות המחקר, ג'ין פיצג'רלד מ-MIT, את חברת Amberwave Technologies במטרה להפוך את הטכנולוגיה למסחרית. חלפו עוד שבע שנים והושקעו עוד מיליוני דולרים עד שאינטל חשפה לראשונה את המעבד פנטיום 4, "פרסקוט", שפיתחה על בסיס הסיליקון המתוח.

יש עוד דוגמאות רבות לטכנולוגיות המעצבות את חיינו שלא היו רואות אור אלמלא תמיכתן של מעבדות המו"פ בחברות הגדולות. טכנולוגיית הסדיקה ההידרולית (fracking) הומצאה עוד במאה ה-19, אבל זכתה לשימוש מסחרי נרחב רק לאחר ש-Stanolind Oil, חברה בת של סטנדרד אויל אוף אינדיאנה [כיום, Amoco], אימצה את הטכנולוגיה הזאת בשנות ה-40 של המאה ה-20. נדרשו עוד כמה עשרות שנים של פיתוח עד שהיה אפשר להשתמש בה להפקת גז טבעי ממקורות שהיו בלתי ניתנים לניצול עד אז. הדרך הפתלתלה שעשתה טכנולוגיית ההדפסה בתלת-ממד התחילה במחקר בנושא הזרקת דיו שנערך בחברת סימנס בשנות ה-50, המשיכה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד, עברה במעבדת המחקר של IBM, ובזו של יצרנית הנייר Mead, ולבסוף הגיעה ליולט-פקארד (HP) וליצרניות אחרות של מדפסות.

המסלול מפריצת הדרך במעבדת המחקר אל היישום המעשי ואל ההצלחה המסחרית ארוך ובלתי צפוי וכרוך באינספור חזרות. אי אפשר לצפות מחברות ממוקדות-מוצר בנות זמננו לשאת בהוצאות הכרוכות במשימה כזאת. אבל חיוני למצוא דרך לאפשר אותה. בפועל, הצמצום בפעילות המחקר של החברות הגדולות מורגש כבר עכשיו, הן בארה"ב והן במקומות אחרים.

לחצים קצרי טווח

לחצי שוק קצרי טווח כבר הקטינו את ההשקעה בפיתוח טכנולוגיות סולריות ותחבורה חשמלית. באשר לטכנולוגיות המידע והתקשורת, האקדמיה הלאומית האמריקנית למדעים הזהירה ש"המחקר הפדרלי הבסיסי ארוך הטווח שמטרתו פריצות דרך במדע הצטמצם לטובת פיתוח הדרגתי ואבולוציוני של מוצרים, שמטרתו העיקרית היא לאפשר שיפורים במוצרים ובשירותים קיימים." ארה"ב כבר אינה המדינה המובילה בעולם ב"אינטנסיביות המחקר והפיתוח", אומרים באיגוד תעשיית התקשורת של ארה"ב, לאחר שהיא ירדה למקום השמיני בדירוג ההשקעה במו"פ בקרב המדינות החברות בארגון לשיתוף פעולה ולפיתוח כלכלי (OECD). "ב-35 השנים האחרונות," טוען האיגוד, "היה הממשל הפדרלי של ארה"ב המממן העיקרי של מחקר בסיסי… שכן רק מעטות ממעבדות המו"פ התאגידיות היו יכולות להמשיך ולשאת בעלויות הגבוהות ובסיכונים הרבים הכרוכים במחקר בסיסי. המנדט שקיבלו מן התאגידים חייב אותן לעסוק במו"פ קצר טווח, ולהניב תשואה מהירה."

באירופה ובאסיה המצב דומה. מקורות המימון התאגידי למחקר קדם-יישומי הצטמצמו או נשארו ללא שינוי, בדרך כלל, בשל אותם לחצים קצרי טווח ואילוצים של הידוק החגורה. לארה"ב יש לפחות קצת הון סיכון שמרכך את המכה. גורלן של אירופה ויפן לא שפר מן הבחינה הזאת.

עלייתן של סין והודו יצרה דינמיקה חדשה. הארצות האלה יכולות להמריץ מחדש את המחקר, אבל הן יכולות גם לאיים על מדינות טכנולוגיות מבוססות. סין יכולה להשקיע מיליארדי דולרים של הון ממשלתי במחקרי פיתוח מוצר המבוססים על מחקרים בסיסיים שנעשו בארה"ב, באירופה או ביפן, ולקטוף את פירות התעסוקה והשגשוג הכלכלי שלהם. בדרך כלל, עד שמחקרים כאלה מגיעים לשוק, פג תוקפן של זכויות הפטנט, כך שבמקרה זה, סין אף לא תסתבך בהפרת זכויות קניין רוחני כלשהן. ובעצם, מאחר שפיתוח המחקר הבסיסי לכלל שימוש מסחרי נושא בחובו קניין רוחני משל עצמו, תוכל סין אפילו לגבות תמלוגים על המצאות שמקורן במחקרים שנעשו במדינות אחרות.

האסטרטגיה של הודו אינה מעודדת יותר. היא הלאימה למעשה, גם אם לא רשמית, פטנטים חשובים לטובת תעשיית התרופות שלה. ימים יגידו אם תרחיב את הגישה הזאת אל מעבר לתחום הבריאות.

אבל יש גם היבט חיובי לצמיחה של סין והודו. מאחר שהמדינות האלה תומכות בחלק הולך וגדל מן המדענים בעולם, סביר להניח שהן יפיקו יותר פריצות דרך מדעיות. הדבר יהיה לתועלתם של צרכנים בעולם כולו. גם אם תיקח סין, לדוגמה, מחקרים אמריקנים ותפתח מהם מוצרים, זה עדיף מלהשאירם ללא פיתוח כלל.

סגירת הפער המחקרי

באין תאגידים מממנים, על ארה"ב, כמדינה, לשנות את גישתה לתמיכה במעבר ממעבדת המחקר אל היישום המסחרי בשוק. לשם כך, יידרש ויתור על היבטים מסוימים של העיקרון המקודש של תחרות בשוק החופשי ויהיה צורך להכיר בכך שכמה שלבים בתהליך הקשה, היקר והלא בטוח של החדשנות זקוקים לתמיכה של הממשל הפדרלי, של ממשלות המדינות [בארה"ב] ושל רשויות הממשל המקומיות.

הסערה הציבורית שעוררו לאחרונה [בארה"ב] פשיטות הרגל של חברת האנרגיה הסולרית Solyndra [לאחר שקיבלה הלוואות פדרליות של יותר מ-500 מיליון דולר] ושל יצרנית הסוללות לרכבים היברידיים A123 Systems [לאחר שקיבלה מענק פדרלי של כ-250 מיליון דולר] הוציאו שם רע להשקעה הפדרלית בפיתוח מסחרי של טכנולוגיות. אבל השקעה כזאת צריכה להימשך. על הממשל האמריקני לפזר את הסיכונים שהוא נוטל ולממן מגוון רחב של גופים שבכוחם להפוך מחקר למוצרים ולשירותים, החל במעבדות מחקר ממשלתיות וכלה בחברות הזנק טכנולוגיות במימון פרטי. הרי האינטרנט צמח ממחקר שנערך במשרד ההגנה האמריקני, ה-GPS נולד ממחקר צבאי, והבגדים חסיני האש המשמשים כבאים היום מקורם בנאס"א. כשב-2010 חגגה הקרן הלאומית האמריקנית למדע (NSF) את יום השנה ה-60 להיווסדה, היא פרסמה רשימה של 60 תגליות ופיתוחים שעזרה לממן במהלך השנים, וביניהם, דימות בתהודה מגנטית (MRI), סיבים אופטיים, מחשבי על, שיטות הצפנה ועוד.

התמיכה הפדרלית היא רק צעד אחד. ארה"ב צריכה גם לעודד שותפויות המשלבות את המשאבים הציבוריים של רשויות ממשלתיות ואוניברסיטאות המחקר המובילות שלה עם השקעה של זמן וכסף מצד המגזר הפרטי.

הגישה הזאת של השקעה משולבת, ציבורית ופרטית, אינה חדשה, אבל עד כה הייתה מוגבלת בעיקר לפרויקטים שוליים, שרבים מהם לקו במימון שאין בו די. חברות היישום של האוניברסיטאות המובילות אינן משולבות במידה מספקת בפעילות העיקרית של הקהילה האקדמית. שיתופי פעולה המאורגנים על ידי המדינה בין חוקרים הזוכים למימון ציבורי ובין חברות תעשייה פרטיות שמטרתם הקמת חברות חדשות ליישום הידע המחקרי, המגדילות, אגב כך, את מאגר המשרות בעלות הערך הגבוה, עדיין אינם נרחבים דיים כדי לאפשר השקעות גם בשלבים המוקדמים יותר בתהליך.

ובכל זאת, מסתמנים כמה מודלים שימושיים. תכנית RAMP לפיתוח הייצור והחדשנות של מדינת פנסילבניה מעודדת ומתאמת שיתוף פעולה בין אוניברסיטת קרנגי מלון ואוניברסיטת לי ובין חברות מפנסילבניה במטרה לפתח טכנולוגיות חדשות ולהאיץ את זרימת הידע בין מוסדות המחקר האקדמיים ובין התעשייה הפרטית. ההשקעות במסגרת תכנית RAMP מיועדות, בין השאר, לקידום המחקר של הדור הבא בתחום היישומים התעשייתיים של ההדפסה בתלת-ממד ותהליך הייצור של חומרים ביולוגיים מבוססי פלזמת דם.

גם מדינות אחרות בארה"ב בונות מסגרות לעידוד שיתופי פעולה כאלה. בשנת הכספים 2012 הקציבה אוהיו 25 מיליון דולר למימון מעבדות מחקר פרטיות-ציבוריות ברמה בין-לאומית המתמקדות בנושאים כמו חומרים מתקדמים, רפואה משחזרת איברים, תאי דלק ואחסון אנרגיה ואנרגיה חלופית. ב-2005, הקימה טקסס את הקרן לקידום טכנולוגיות מגיחות, המספקת מימון הולם לחברות פרטיות המבקשות ליישם יישום מסחרי מחקרים שנעשו באוניברסיטאות טקסס או במרכז החלל של נאס"א על שם לינדון ג'ונסון שביוסטון.

ארה"ב זקוקה לעוד שיתופי פעולה כאלה. איך אפשר לעודד גורמים פרטיים וציבוריים גם יחד להשתתף בהם? הוועדה הלאומית המייעצת לחדשנות וליזמות שהקים משרד המסחר האמריקני, הפגישה אישים מתווי דרך מן התעשייה, מחברות הון הסיכון ומן האקדמיה לדיון בשאלה זו. הוועדה הגישה כמה המלצות לעידוד שיתוף פעולה בין הקבוצות האלה. רשויות הממשל הפדרלי יכולות לטפח הזדמנויות למחקר חדשני עתיר סיכונים. התעשייה והאוניברסיטאות יכולות לתגבר את ההשקעה האסטרטגית שלהן בקידום טכנולוגיות שיש בהן עניין משותף לשני הצדדים. וכל הגורמים יכולים להפעיל תכניות שיקשרו בין הסגל האקדמי והסטודנטים באוניברסיטאות לבין שותפים פוטנציאליים מן התעשייה, מורי דרך ליזמות ומקורות למימון "הוכחת רעיון".

רשויות פדרליות יכולות לעזור לאוניברסיטאות לשלב מרכיבים של חדשנות בבקשות למענקים. אוניברסיטאות המשתמשות בקניין הרוחני שלהן בשיתוף עם גורמים בתעשייה יוכלו לקבל הטבות מס. בה בעת, חברות היישום של האוניברסיטאות יוכלו לחתור למִקסוּם התועלת החברתית הטמונה בתגליות, במקום למקסם את הרווחים שהן יכולות להפיק לטובת האוניברסיטה שלהן.

גם התהליכים הרגולטוריים בארה"ב זקוקים לייעול. בענפים שיש בהם רגולציה מחמירה, אך גם התקדמות מהירה, כדוגמת תחום האנרגיה הירוקה, תקנות שהותקנו בימים שהנתונים היו מועטים ועיבודם היה אִטי מעכבות שלא לצורך את המחדשים. פתיחת צווארי בקבוק תאיץ את מהלך הדברים ותפחית את העלויות.

באירופה ובאסיה נוקטים צעדים למתן תמריצים למחדשים. צרפת, סין ויפן אימצו שיטה של זיכויי מס בגין פעילות מחקר המבוססת על היקף הפעילות, ולפיה חברות מתוגמלות על פי הסך הכולל של פעילות המו"פ שלהן. לעומת זאת, ארה"ב מעניקה זיכויי מס באופן הדרגתי, בשיטה מסורבלת שרבות מן החברות בארה"ב אינן טורחות לנצל אותה. המשך הפיתוח של מרחב המחקר האירופי (ERA) שהושק בראשונה בשנת 2000 ובשנית ב-2007, במטרה לרכז את המאמצים לגיבוש חזון משותף לקראת שנת 2020, הביא לגידול בהשקעה במו"פ ובשיתופי הפעולה בין מדינות אירופה. ארה"ב יכולה גם היא להקים ארגון מחקר אזורי דומה לשיתוף פעולה בין אמריקה הצפונית לאמריקה הדרומית.

הרעיון מאחורי היוזמות האלה הוא להביא לשינוי בתפיסה התרבותית, כך שתכיר בערכה של ההשקעה לטווח הארוך ובצורך להעניק תמריצים שיעודדו השקעה במחקר. אם ארה"ב תשכיל לעשות זאת כהלכה, היא תוכל לכונן מערכת אקולוגית של חדשנות שתהפוך הישגים מדעיים גדולים לטכנולוגיה שתשנה את פני העולם גם במאה השנים הקרובות.