提起反向工程或者逆向研发、逆向工程,各行各业的人应该都不会陌生。
中国近代工业随洋务运动兴起而产生,相比西方国家晚了一个多世纪,并且在当时复杂的历史环境和落后的技术与管理水平下,如何在最短的时间内研发出具有突破性、革新性的产品满足当时的国民需求和加入世界工业设计的潮流中,成为当时民族企业管理者和技术人员必须破解的难题。
在实际的探索过程中,我们经历了复制、仿制和创新设计三个阶段,广泛运用反向工程而取得了一定的成效,对中国自主工业体系的建立和设计开发产生了重大影响,也决定了近代中国工业发展的轨迹。
反向工程思维在早期中国工业中的应用主要是由实物逆向工程方式实现,它是基于已存在的实物模型或产品零件,将其进行测量、拆解、分析数据等掌控其初始原理、材料、外观设计造型等设计意图后进行重新分析,反向推导别人的开发思路,再重新绘制设计图及建立模型,从而在此基础上进一步改进及再设计的一种技术方式。
反向工程后的再创新
不同技术领域的上市产品,其通过反向工程破解技术秘密的难度也是有很大不同的。
比如可口可乐的百年配方,原料在外包装上都能看到,但是其成分比例、制造工艺等不能通过直接观察而得知,配方中是否含有其他成分也很难通过检测而准确获知,因此通过反向工程得到的可乐仿品在口味上也大多存在着微妙的差异。
此前有新闻报道,俄乌战争爆发多月后,美国对俄实施多轮制裁,使出了“可乐封锁”的狠招,当然俄罗斯也没有“坐以待毙”,莫斯科一家饮料制造商就推出了一系列的碳酸饮料,以替代可口可乐公司生产的可口可乐、芬达和雪碧,分别命名为:“CoolCola”、“Fancy”和“Street”。
这三种产品不但模仿了可乐系列产品的标志性味道,还模仿了他们的配色,但俄罗斯“高仿”版可乐一经面世就受到了部分当地消费者的质疑,认为“高仿”可乐“不甜,也没那么多气泡”,照正版可乐差很多。
而在建国初期,国家领导人提出“中国人要有自己的可乐”,承载这一使命,1953年中国也诞生了第一瓶可乐——崂山可乐。
药品领域的特殊性与反向工程应用
商业秘密的选择,同样看重技术成果价值期限的长短。如果该价值期超过专利法的保护期限,当然可以以商业秘密的方式加以保护,但是如果没有超过的话,可以考虑申请专利加以保护。不同的领域,技术的价值期区别非常明显,企业需要结合自身技术特点选择合适的保护方式。
像互联网领域、通讯领域,技术的价值期可能相对比较短,专利保护是比较好的选择;而与食品领域相类似的,比如药品领域,其技术价值期也相对较长,但考虑到药品的特殊属性,大多数现代国家都选择施行严格的药品行政审批和管理制度,而药品数据,既不属于商业秘密,也不属于专利,而是被认作是一项独立的有关药品的知识产权。
在这种制度下,一种药品若要获准上市,必须提交大量的临床前、临床试验数据,种类繁多、要求严格且过程漫长。在这一过程中,药物厂商要投入大量的人力物力财力,相比于其他行业而言,原研药企的产品上市周期长的可怕,一般认为一个新药从实验室到最终上市总共需要耗时平均12-13年。
原研药上市后一般会给予5年的市场独占期,孤儿药独占期为7年,儿科用药独占期为6个月,新剂型、新适应症独占期为3年;在市场独占期内,FDA(美国食品和药物管理局)不会批准仿制药企业上市相应的仿制产品,即使在该期限内专利过期,原研药企业仍然可以单独占领市场。
过了原研药市场独占期之后,药企可以申请首仿资格通过反向工程研发生产仿制药。药企可以在原料药的各种公开技术资料中获取处方组成的定性信息,而辅料用量、处方比例以及制备工艺等关键信息及原料药的制剂处理等细节问题则无法通过检索直接获取,这也是原研药的机密之一。
利用反向工程,能够帮助深入剖析原研药的组成,发现处方工艺开发的线索。反向工程并非能百分百和原研一致,但多数情况下可以快捷、有效地做到关键指标上和原研一致。
近年开发的新的手段包括光谱新技术NIR、ATR FTIR、拉曼光谱、拉曼化学成像及化学建模系统,已在国外医药工业得到了应用,通过计量学数学模型可以对辅料进行定性和定量分析,通过计算回收率来验证计算分析的可靠性。除了测定原研药中的辅料的含量比例外,还需要通过大量实验判断原研制剂的制备工艺、原研制剂所用原料的晶型和粒径,以反向工程的形式获取原研药处方及工艺更多更细致的关键参数。
反向工程在节约开发时间和成本、提高仿制药的生物等效性以及减小生物等效性失败的风险等方面拥有众多优点,但通过反向工程研发的仿制药也会伴随一些相关问题,比如药物活性成分的含量,这会影响到药物的效果,还有药品在体内释放以及崩解的整个过程,患者得到的收益效果也会降低,甚至还可能会存在未知的副作用。
像《我不是药神》中提到的印度仿制药,也是通过“反向工程”的方式,采用其他生产方法对外资药企产品进行仿制,直接省去了占据大头的新药研发资金投入,从而得到相对廉价的仿制药。但实际的仿制药在形态、释放机制、包装和有效期等方面可以与和原研药有所不同。
高度复杂的机械领域,反向工程绝非易事
对于那些高度复杂和精密的机械领域,想实现反向工程同样不是一件容易的事情。
以汽车发动机为例,即便把买来的国外发动机进行一个全面的3D建模,那也仅仅只能做到发动机的机械结构有个简单了解,而靠这种单纯的零部件高仿生产所组装的新机器,甚至连原型机的30%的性能都复原不了,寿命还很短。因为机械背后所隐藏的一系列的核心参数是不对外公开的,比如说公差材料、金相组织、制造工艺、加工工艺,这些细节参数都是主机厂的核心技术秘密。
首先,工业制品的要害在于公差,生产任何零部件,不管它是金属还是塑料,都存在不可避免的公差。但如果可以将公差控制在一个范围,像一台发动机上所有的零部件都存在可控范围的公差,而这些零部件组成到一起,这些公差则能够实现相互抵消,从而让机器达到一个良好的状态,这就叫做公差配合。只有通过正向研发的一步步修改调整,才能清楚的知道零部件的设计尺寸,公差所允许的最大范围,这些都是通过反向工程与3D建模是没有办法获知的。
再举一个简单的例子,某台原型机上面一个零部件的设计长度为30毫米,公差范围是±0.15,只要生产出这个零件的长度,在29.985~30.0155毫米之间就会产生一个合格产品。而在反向研发的时候,拿着这个零件测量它的长度,得到的是29.987的结果,当然这个是包含公差的结果,那么如何逆推这个零件的设计长度只能通过预估,并且根据估值再估计一个误差。而发动机拥有成百上千个这样的零件,通过测绘每个零件,我们是拿不到原始设计参数的,而且只能靠推测预估,那样一来,在生产出的仿制零部件组装到一起,就不会产生公差配合以及抵消,反而会造成非常严重的公差积累,这样一来机械性能上不去,寿命不长,而且转速稍微高些,就会出现各种磨损影响。
就好比乐高积木,市面上有很多它的仿品,价格照正品有很大差距,类似于所谓的逆向研发,在组装这些仿品的时候,会发现有的零件松,有的紧,数量少的时候看不出问题,等到几十上百的零部件都组装上以后,你就会发现偏斜严重,甚至说某些部件已经根本安不上了,这就是严重的公差积累,玩具如此,那对于高精度高强度运转的发动机来说,弄不清公差就是一个致命的错误。
其次呢,我们即便说攻克了设计参数,公差范围的难题,可是依然面临着材料未知的窘境,依旧需要检测发动机的材料成分、化学成分以及如何配比。比如说某金属部件采用了DLC的涂层,具有钻石般的硬度,那这种DLC涂层是什么成分?又采用了什么样的工艺喷上去,喷上去之后又采用什么样的工艺来固化,这些在反向工程中都无法获知。国外的赛车发动机能拉到7000转,因为有这些涂层,所以耐磨,而高仿发动机没有DLC涂层的,可能说几千转就冒烟了。
3D测绘是不可能拿到一台机器的原始设计参数的,那更不用谈各个零部件的材料成分,金相组织这些都是不清楚的,甚至背后的制造工艺、装配工艺、标定燃烧等等,这些都是工业领域特有的壁垒。
总体来说,想通过反向工程去仿制一台发动机存在着太多的困难和壁垒,只能通过一步步摸索、试验和创新,需要耗费大量的时间、人力、物力。并且在技术飞快变革、不断提倡高质量创新的今天,技术的更新迭代是非常快的,从单纯的仿制走上自行研制才是正确的发展道路。
反观最近几年,商业秘密侵权案件尤其是技术秘密侵权纠纷大量出现,从“卡波”技术秘密侵权案,到“脱硫除尘”技术秘密侵权案,再到“香兰素”技术秘密侵权案,最后是“蜜胺”技术秘密侵权和专利侵权案,其中大多由前员工或者竞争对手的背信行为和恶意竞争行为所引发,通过技术秘密的窃取等非法途径,跳过反向工程的研发与创新环节,获取成熟且已被市场验证过的技术信息,牟取不正当利益。
如果允许以不正当手段获取、使用他人技术秘密而不承担充分赔偿责任,将会鼓励这种投机行为,会极大影响企业创新创造动力,损害公平竞争的市场环境,从根本上影响高质量发展。
技术秘密诉讼频发的现实反映出,技术秘密作为企业的无形资产,对于企业在市场竞争中保持活力、占据市场份额甚至进入国际市场、获得长远发展的重要影响,保护技术秘密对于国家产业竞争优势亦有重要意义。