DIE: Mission impossible? International cooperation in science, technology and innovation for grand challenges

Many of today’s grand challenges, such as climate change or the depletion of oceans’ fish stocks, are global in scope. The character, range, magnitude and urgency of dealing with these call for a significant scaling-up of science, technology and innovation (STI) efforts since, for many of the challenges, effective technical solutions are not available off the shelf. Social innovations, which make lifestyle changes feasible and accepted, are also needed. In addition to investing more resources in technical research and development (R&D), concerted efforts across disciplinary fields including natural and social sciences must be made. Resources must furthermore be assembled across borders in order to realise both scope and scale in addressing global challenges.

Progress in global innovation efforts is slow. On a global level, the ratio of expenditure on R&D to gross domestic product (GDP) has basically stagnated since the turn of the century, growing by only 0.1 % between 2000 and 2013. Growth in innovation activity has occurred unevenly among world regions. The ratio of R&D spending has basically been stable in the USA (2.6% in 2000; 2.8 % in 2014) and remains below 2 % in the European Union (EU). In the same time period, three Asian countries have significantly scaled-up related expenditures. In 2000, China spent just 0.9 % of GDP on R&D. It has since more than doubled, reaching 2.1 % in 2014. In that same time period, similar developments can be observed in Korea (up from 2.1 % to 4.3 %) and Japan (from 3.0 % to 3.6 %). Regarding the application of STI to global challenges, one dilemma is that although spending on R&D has increased, this mainly occurred as part of industrial policies and post-economic crisis stimulus efforts. For instance, the EU’s goal of increasing the ratio of R&D spending in GDP to 3% is embedded in the “Europe 2020” strategy, which mainly aims to boost growth and employment.

This does not imply that economic growth-oriented R&D cannot contribute to overcoming major global challenges. The promotion of renewable energy in Germany, for instance, has contributed both to economic growth and to reducing carbon emissions. However, there are global challenges, where the business case is still too risky to trigger significant innovation dynamics. Concerted cooperation is thus essential to deliver solutions in acceptable timeframes to avoid approaching environmental tipping points or severe humanitarian crises.

Some scholars have advocated for adopting the model of a new Apollo program to accelerate innovations related to grand challenges. The Apollo history – difficult to replicate – demonstrates the general utility of pooling significant financial, technical and human resources to achieve a specific objective which in the beginning may seem an impossible challenge.

Recently, a new mission orientation in the STI policies of many countries has emerged, sometimes related to grand challenges. Compared to the traditional mission orientation, the new missions have a clearer focus on the demand side and the diffusion of innovations, on coherence with other policy fields and on the acceptance of both incremental and systemic innovations. The strategic advantage of these new mission-oriented approaches lies in combining guidance of STI by public agencies with the creative potentials of existing and new companies. In the USA, significant R&D promotion by the government is reported to have triggered important breakthroughs in energy storage technologies.

Some essential and interrelated questions arise, when analysing the new mission orientation and its potential for addressing global challenges: To what degree can technological missions occur independently of national industrial policies and defence interests, on a multilateral basis and with a clear grand challenge orientation? Can financial resources be scaled up to a degree matching the importance and urgency of dealing with the grand challenges? And how can developing economies with low R&D spending be involved in the search for STI based solutions to global challenges?

It will be difficult to shift public STI resources from objectives related to the national economy and the labour markets, without jeopardizing the acceptance of the general public. The task of science and technology communication, as well as of other stakeholders, will be to lobby for scaling up the resources for addressing global challenges. One example which can be used in this effort is the UN’s Montreal Protocol from 1987, which was essential to avoid depletion of the atmospheric ozone layer.

Specifically related to international collaboration for grand challenges, there is a need for convincing the public that multilateral alliances must go beyond traditional models and include, for instance, the new STI powerhouses China and Korea on the one hand and developing countries on the other.

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Source: Stamm, Andreas / Aurelia Figueroa, The Current Column from 04.04.2016, German Development Institute / Deutsches Institut für Entwicklungspolitik (DIE)Viele der heutigen Herausforderungen wie der Klimawandel oder die Überfischung der Meere sind von globaler Bedeutung. Art, Reichweite, Umfang und Dringlichkeit zu handeln, verlangen erheblich mehr Anstrengungen in den Bereichen Wissenschaft, Technologie und Innovation (WTI), denn für viele dieser Probleme gibt es keine Lösungen von der Stange. Auch soziale Neuerungen sind nötig, damit Veränderungen der Lebensweise machbar und annehmbar werden. Mehr Investitionen in technische Forschung und Entwicklung (F & E) und abgestimmte, disziplinübergreifende Anstrengungen, auch in den Natur- und Sozialwissenschaften, sind erforderlich. Zudem müssen Ressourcen über Grenzen hinweg gebündelt werden, damit Lösungen der Bedeutung und Größe der Problemstellungen gerecht werden.

Globale Innovationsanstrengungen kommen nur langsam voran. Weltweit stagniert das Verhältnis von Ausgaben für F & E zum Bruttoinlandsprodukt (BIP) seit der Jahrhundertwende (2000–2013) mit einem Wachstum von nur 0,1 % weitgehend. Dabei hat die Innovationstätigkeit einzelner Weltregionen unterschiedlich zugenommen. In den USA hat sich der Anteil der F & E-Ausgaben praktisch nicht geändert (2000: 2,6 %, 2014: 2,8 %), in der Europäischen Union (EU) stagniert er bei unter 2 %. Drei Länder Asiens dagegen verzeichnen im gleichen Zeitraum einen deutlichen Anstieg: China gab im Jahr 2000 lediglich 0,9 % des BIP für F & E aus. Seitdem hat das Land seine Ausgaben bis 2014 auf 2,1 % mehr als verdoppelt. Ähnliches ist im gleichen Zeitraum in Korea (Zuwachs von 2,1 % auf 4,3 %) und in Japan (von 3,0 % auf 3,6 %) zu beobachten. Hinsichtlich des Einsatzes von WTI für globale Probleme besteht indes ein Dilemma: Die F & E-Ausgaben sind zwar gestiegen, doch hauptsächlich im Zuge industriepolitischer Maßnahmen und um nach einer Wirtschaftskrise Impulse zu geben. So ist das Ziel der EU, das Verhältnis von F & E-Ausgaben zum BIP auf 3 % anzuheben, in der Strategie „Europa 2020“ verankert, die primär Wachstum und Beschäftigung fördern soll.

Das heißt nicht, dass auf Wirtschaftswachstum abzielende F & E nicht zur Lösung globaler Probleme beitragen kann. Beispielsweise hat die Förderung erneuerbarer Energien in Deutschland zu wirtschaftlichem Wachstum und zur Senkung des Kohlendioxidausstoßes beigetragen. Gleichwohl gibt es globale Aufgaben, bei denen Geschäftsmodelle noch zu riskant sind, um eine substanzielle Innovationsdynamik auszulösen. Daher kann nur die gemeinsame Erarbeitung von Lösungen in vertretbarer Zeit verhindern, dass schwere humanitäre Krisen oder ökologische Kipp-Punkte erreicht werden.

Einige Wissenschaftler befürworten eine Art neues Apollo-Programm, um Innovationen zur Bewältigung globaler Aufgaben zu forcieren. Die – nur schwer zu replizierende – Geschichte von Apollo zeigt, dass es generell nützlich ist, finanzielle, fachliche und personelle Ressourcen zu bündeln, um ein bestimmtes Ziel zu realisieren, das zunächst unerreichbar erschien.

Unlängst haben viele Länder die Mission ihrer WTI-Politik neu ausgerichtet, manchmal als Folge großer Herausforderungen. Verglichen mit der klassischen Missionsorientierung haben die neuen Missionen einen klaren Fokus auf der Nachfrageseite und der Verbreitung von Innovationen, auf der Kohärenz mit anderen Politikfeldern und der Akzeptanz schrittweiser wie auch systemischer Neuerungen. Die strategische Stärke dieser neuen missionsorientierten Ansätze liegt in der Verbindung staatlicher Steuerung von WTI mit dem kreativen Potenzial etablierter und junger Unternehmen. In den USA, so wird berichtet, hat die kräftige staatliche Förderung von F & E bahnbrechende Erfindungen in der Energiespeichertechnik angestoßen.

Analysiert man die Missionsorientierung und ihren möglichen Beitrag zur Bewältigung globaler Herausforderungen, stellen sich wichtige, einander beeinflussende Fragen: Inwieweit können technologische Missionen unabhängig von nationaler Industrie- und Verteidigungspolitik, multilateral strukturiert und eindeutig auf große Herausforderungen ausgerichtet sein? Lassen sich Finanzmittel so weit erhöhen, dass sie der Bedeutung und Notwendigkeit, auf solche Probleme zu reagieren, gerecht werden? Und wie können Entwicklungsländer mit kleinen F & E-Budgets in die Suche nach WTI-basierten Lösungen für globale Probleme eingebunden werden?

Es wird schwer sein, staatliche Mittel für WTI von Zielen nationaler Wirtschafts- und Arbeitsmarktpolitik zu lösen, ohne die öffentliche Akzeptanz aufs Spiel zu setzen. Es ist Aufgabe der Wissenschafts- und Technikkommunikation und anderer Akteure, für eine Aufstockung der Mittel zur Bewältigung globaler Probleme zu werben. Ein Beispiel, das hier angefügt werden kann, ist das Montrealer Protokoll der Vereinten Nationen von 1987, durch das der Abbau der Ozonschicht in der Stratosphäre gestoppt werden konnte.

Gerade bei internationaler Zusammenarbeit an globalen Problemstellungen ist es wichtig, die Öffentlichkeit davon zu überzeugen, dass multilaterale Allianzen über die klassischen Modelle hinausgehen und z. B. die neuen, in Sachen WTI treibenden Kräfte China und Korea einerseits und Entwicklungsländer andererseits einbeziehen müssen.

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Quelle: Stamm, Andreas / Aurelia Figueroa, Die aktuelle Kolumne vom 04.04.2016, Deutsches Institut für Entwicklungspolitik (DIE)