美国公共安全挑战赛对提升我国应急救援科技创新能力的启示

刚占慧，汪礼俊，李 俊

（1.国家工业信息安全发展研究中心监测应急所，北京 100040；2.国家工业信息安全发展研究中心保障技术所，北京 100040）

2001 年美国“9·11”恐怖袭击、2008 年中国汶川地震、2020 年澳洲山火以及肆虐全球的新冠肺炎疫情等公共安全事件，暴露出国际社会和各国在应对公共安全危机方面存在的各种观念性、制度性和技术性缺陷［1-2］。2021 年1 月，山东栖霞笏山金矿爆炸事故，因地形曲、矿井深、岩石硬、清障难等自然性问题，使得应急救援难度前所未有，加之应急救援关键技术装备不足，使得应急救援工作未能在第一时间有效开展。信息安全和网络安全作为公共安全的一大分支，鉴于关键信息基础设施的重要性及脆弱性，一旦对其发起攻击极易造成连锁连片故障反应，进而引起全民性的雪崩效应，给受害者带来沉重打击。委内瑞拉三度断电事故使得国家接近崩溃边缘、美国佛罗里达州西部城镇奥兹马市供水系统遭投毒险酿悲剧、伊朗纳坦兹核设施断电事故险致人员伤亡和辐射污染等安全事件层出不穷。

公共安全应急问题已成为全球关注的热点，灾后的快速应急处置成为应对这一新型公共安全危机的重要手段，而灾害风险管理与减少灾害风险更是被联合国纳入多个可持续发展目标。维护公共安全是习近平新时代中国特色社会主义思想的重要内容，是国家管理正常运行、经济社会持续发展和基本民生保障的基础性战略定位。党的十八大以来，习近平总书记从全局和战略高度，多次围绕公共安全与应急管理作出重要论述，厘清了公共安全与应急管理工作的总体目标、原则及路径，为新时代公共安全与应急管理提供了明确的根本遵循和行动指南［3］。党的十九届五中全会将科技创新提升到新的战略高度，2021 年政府工作报告指出要统筹发展和安全，全面提高公共安全保障能力，维护社会稳定和安全，“十四五”规划也更加强调科技创新对国家发展的战略意义，凸显了创新性在现代化建设全局中的核心地位。

美国为保持其在科技创新中的引领地位，始终坚持科技领先战略，强化科技投入［4］。为有效应对公共安全事件、提升灾后救援能力，美国不断调整先进适用技术在公共安全应急救援中的应用方式，举办的公共安全创新挑战赛，显著提高了美国在全球配置创新资源的能力。作为公共安全应急响应的基石之一，通信技术在公共安全事件应急处置中发挥了挽救人员生命、财产和国家关键基础设施的关键作用［5］。美国公共安全通信研究实验室（PSCR）以增强应急通信技术能力、创新救援技术应用和提升救援效率为目标，举办公共安全创新挑战赛，是解决复杂问题、推动技术变革、助力产品商业化的重要途径。挑战赛中脱颖而出的解决方案、产品原型在很大程度上具有后续研究价值和潜力，是国家科技成果转化的重要来源，可较好地促进先进技术在重点行业和关键领域的试点应用，不仅有助于推动形成科技资源全球流动的新格局，还为公共安全综合性人才库提供了快速输送渠道。美国以创新挑战赛促进科技成果落地应用的方式与特色值得我们研究和密切关注。

本文以PSCR 创新挑战赛为背景，对美国公共安全创新挑战赛的发展历程、重点领域做了详细介绍，辨析挑战赛的特点与优势，从合作共赢、成本效益、应用落地、顶层设计等角度出发识别挑战赛优势，结合我国“新基建”形势下应急救援体系建设、技术装备、产业发展等情况，展望我国公共安全应急救援先进技术创新应用的工作方向，以期为我国今后应急救援领域下的研究者提供最新思路。

1 PSCR 创新挑战赛简介

1.1 挑战赛的发展历程

PSCR 隶属于美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）通信技术实验室，是美国从事公共安全通信技术研究、开发、测试和评估的主要联邦实验室，自2002年起专注于以技术手段与社会合作伙伴关系提升公共安全通信技术研究能力［6］。2012 年，美国总统奥巴马签署《中产阶级税收减免和就业创造法案》，明确提出利用4G-LTE（long term evolution,长期演进）技术建设覆盖全国、面向应急救援人员的公共无线带宽网络，推动公共安全技术应用的进一步发展。同时责令NIST 利用3 亿美元的公共安全信托基金拨款设立“创新加速器计划”，推动公共安全通信技术研发与升级。2015 年，美国白宫发布新的《美国创新战略》，提出推动重要新兴技术发展，促进国家优先领域的重大突破。经过150 名利益相关者开会研讨通信技术的功能性、可行性、独特性和经济成本，PSCR 项目组于2015 年发布公共安全网络技术路线图，描绘了未来20 年美国公共安全通信研究的蓝图，指出一系列数字技术的变化趋势将潜在影响公共安全通信，提出19 个潜在项目构想和六大优先研究领域，为决策者提供了关键理论依据。

至此，PSCR 创新挑战赛正式确立了紧跟虚拟现实（virtual reality,VR）和增强现实（augmented reality,AR）、人工智能、物联网等技术变化趋势，持续完善竞赛内容与形式的发展方向。同时，PSCR还专注于通过财政奖励和激励等方式，吸引全球用户参与，提升通信技术在公共安全与应急救援先进适用技术中的使用覆盖面。截至2020 年4 月，全球已有7 个国家的近百支参赛队伍加入创新计划［7］。

1.2 挑战赛的重点覆盖领域

当前，美国公共安全创新挑战赛重点围绕关键语音通信、基于位置的服务、用户界面和用户体验、数据分析四个传统领域，以及网络安全和弹性系统两个交叉领域。

（1）关键语音识别（mission critical voice,MCV）。考虑到语音通信在应急救援中的运营需求增长与新技术发展创造的新机遇，PSCR 自2017 年开始考虑部署关键任务语音功能，推动使用宽带技术处理关键任务数据。通过按键通话控制提供“即按即说”服务，增强极端条件下应急救援通信保障能力，便于向救援现场发送指令、提示撤离路线，指挥现场人员安全有序撤离危险区域，重点面向应急救援人员，提供引导模式、关键任务一键通（mission critical push to talk,MCPTT）、陆地移动无线电（land mobile radio,LMR）到LTE 以及公共安全用户的体验质量四个关键通信领域的应用。2019 年，PSCR 设立600 万美元的“创新加速器计划”，为关键任务语音测试设备提供资助机会，以实现对关键任务服务技术的必要测试，支持针对MCPTT、关键任务视频和关键任务数据的第三代合作伙伴计划测试标准。

（2）基于位置的服务（location based service,LBS）。LBS 是PSCR 率先提出的一大优先研究领域，重点利用VR 技术提升室内导航与跟踪能力，加快公共安全界在室内制图、跟踪和导航领域的技术研发步伐。LBS 创新挑战赛利用实时3D 映射和定位技术协助应急响应者开展救援行动，不仅为室内救援人员提供可视化的实时态势感知能力，还为室外调度人员提供同步场内救援人员状况的终端显示屏，双重保障机制为室内救援人员的生命安全与最佳路线选择保驾护航，辅助救援人员便捷、快速、有效判断幸存者的生命体征和物理位置，为应急指挥部门有效协调任务、缩短响应时间、挽救生命财产奠定了重要基础。为帮助PSCR 推进对用户界面与导航数据交互技术的研究，LBS 创新挑战赛还得到了美国第一响应者网络（First Responders Network,First Net）管理局以及PSCR 利益相关者的支持。

（3）增强型用户界面与体验。随着传感器使用的日益丰富，应急响应人员看到的数据量和类型显著增加，为使数据价值最大化，避免引起不必要的错误或额外的精力耗费，PSCR 于2013 年开始围绕使用AR 技术改善公共安全用户界面的研究和开发，利用来自机器学习、自然语言处理、数据挖掘、知识表示和推理等先进的人工智能技术来改善人机交互，为应急响应人员设计提供关键任务信息的交互式的用户界面，并逐渐考虑使用VR/AR 技术开发沉浸式虚拟现实工具与物理空间相结合的模拟环境，以及具备触觉反馈的可穿戴设备，不仅为急救人员提供有历史经验的培训，还能重复测试救援方案和应急计划的可行性，提升应急响应人员感知现场情况与快速决策能力。2017 年至2020 年，PSCR 共举办5 次有关增强用户界面的挑战赛，极大地推动了VR/AR 技术在公共安全领域的快速发展与落地应用。

（4）安全分析。NIST 指出公共安全在未来十年对移动宽带技术的使用将不断增加，从多个传感器收集到的实时信息，将为公共安全部门快速了解事件情况、做出决策部署提供良好支撑，越来越多的公共安全机构正在转向使用分析技术推动战略决策。为提升美国公共安全分析技术能力，改善现有基于匿名的数据保护机制缺陷，PSCR 于2018 年至2020 年共举办4 次安全分析系列创新挑战赛。参赛者提出的差分隐私理论、微分隐私推进和数据去识别等技术方法，前瞻性的创新研发思路以及差异化隐私数据合成工具的研制，为推动美国联邦政府、州政府、公共安全部门和商业组织在数据集使用和隐私保护中取得重大进展。

（5）增强安全。针对公共安全自身存在的安全问题，PSCR 以研讨会、创新项目、挑战赛等多种形式制定并优化了应对公共安全当前与未来的通信解决方案。重点探索联合身份验证和访问管理、扩展手机用户识别卡（SIM）、物联网设备配置等保障公共安全通信的技术能力，为加速开发和实施应用安全性、操作互通性提供便利，同时也为未来应急救援人员移动设备的身份验证安全性提供了创新性思路，保障了美国联邦政府的利益。

（6）弹性系统。利用5G、物联网、人工智能、边缘计算等新兴技术推动经济快速发展与社会变革、提升公共安全与应急管理正成为行业共识。尤其是在侦查、搜寻和救援等方面有出色表现，且具备低成本、强机动和便携带等特性的无人机，逐渐得到安全执法机构的关注，成为各国新型力量建设发展的重点［8-9］。为改善无人机续航时长与有效负载能力的不足，PSCR 于2018 年举办首届无人机系统（unmanned aircraft systems,UAS）挑战赛，以提升应急救援人员的现场操作效率与危险环境下的救援能力。在总结归纳首届UAS 挑战赛的不足后，PSCR于2020 年、2021 年再度拉开UAS 挑战赛帷幕，同时新增破格入围赛，为PSCR 收获更多优秀解决方案与产品原型提供机会，推动无人机在公共安全应急处置与救援的高能化与高效化发展。

2 挑战赛模式分析

2.1 竞赛特点

（1）目标明确，紧贴现实发展需求。从PSCR创新挑战赛主题与内容上看，挑战赛顺应公共治理现代化大趋势，具有明确的应用背景和现实意义。如考虑到水库上游三角洲不仅会严重降低水库蓄水能力，还将阻碍进出水口的正常运行等问题，美国垦殖局与陆军工程兵团合作开展水库守护者挑战赛，探索水库沉积物清除策略，提升收集、转运沉积物与蓄水能力，从而为美国消除水库沉积物提供后续研究思路。

（2）紧跟发展，注重新兴技术应用。随着“大智物移云”时代的到来，PSCR 逐渐考虑将新兴技术应用于挑战赛以解决现实问题。自2017 年开始，PSCR 创新挑战赛逐渐考虑将VR/AR 技术应用于应急救援的前、中、后，并于2020 年举办CHARIoT创新挑战赛，提出将物联网与AR 技术融合，开发辅助公共安全救援人员直观可操作的视觉辅助工具，以缩短事件指挥官和实地救援人员在低能见度环境下的决策响应时间，提高资源部署、态势感知和决策分析水平。

（3）赛制透明，实施过程简洁流畅。PSCR 举办的公共安全系列挑战赛主要包含概念文件提交、原型设计与制作、测试与评估三个阶段。每个阶段都设有明确的评判指标，并由多个公共安全部门（机构）、领域代表和企业专家团队组成评审团，根据评判标准共同对方案功能和效果进行综合评价。如2019 扩大SIM 卡挑战赛，来自美国国际公共安全通信官员协会、德克萨斯州公共安全部、PSCR 以及高通公司等评审委员，从战略调整与技术成果、方案可行性与团队合作能力两方面进行评审打分，多来源的评审团队与明确的评判标准保障了评审的公开公平公正与竞赛的高质高效。

（4）产权明晰，保障多方群体权益。根据PSCR 创新挑战赛规章制度，参赛者拥有比赛过程中提交的任何参赛作品的知识产权，并可选择授予NIST、美国航空航天局（National Aeronautics and Space Administration,NASA）及代表其行事的任何一方审查、筛选和评估参赛作品的权利，同时允许NIST 和NASA 在网站上公开参赛团队信息。此外，双方还将以书面形式达成共识，约定参赛者无权向NIST 和NASA 征收版税或要求其撤销网站上发布的有关参赛作品的内容，清晰的双方制约制度保障了版权所有方与使用方的合法利益。

2.2 竞赛优势

（1）增进技术交流与信息共享，促使机构合作共赢。PSCR 创新挑战赛利用社会资本组合优势，定期组织召开圆桌会议和工作组会议，充分发挥执法机构、通信技术供应商等公共安全领域的多元化主体力量，协同推动公共安全通信技术水平提升。“真枪实弹”的竞赛模式，加强了对可行解决方案与产品原型的研究深度，达到突破技术壁垒、推动技术应用的效果。如NIST 全球城市团队挑战赛（Global City Teams Challenge,GCTC），旨在利用新技术设计和部署可复制、可扩展、可持续的物联网解决方案，更好地服务城市和社区居民生活质量［10］。自2014年举办以来，GCTC 挑战赛成功吸引了美国国土安全部、运输部、NASA，荷兰政府，韩国政府，英特尔公司以及麻省理工大学等全球200 多个城市、500家企业/公司的200 多个组织群体参与，其中非美国群体占比达40%。

（2）提高设计与开发效率，降低技术应用成本。PSCR 创新挑战赛为公共安全与技术创新的融合发展提供了良好的对接与共享平台，符合服务美国国家公共安全应急管理工作长远发展战略。创新产品原型与可行技术方案不仅有助于吸引商业投资，还极大减轻了国家创新项目的资金投入力度。客观总结和归纳挑战赛中遇到的问题与挑战，可有效避免科研与应用差异化而导致的项目同类化。如2019 年技术保护挑战赛，从概念文件提交到产品原型设计与制作共花费不到半年时间，遴选出的具有后续研发价值的产品原型和解决方案极大缩短了技术装备研制周期、降低了后续研发风险与资金投入力度，对加快建设国家创新型项目与科技产品具有较高的成本效益。

（3）加快技术落地应用进度，推进产品成果化进程。公共安全创新挑战赛作为实现科技成果产业化的重要载体，在新时代背景下体现出其独特的优越性。美国政府在战略上始终将科技创新放在国家发展的优先位置，高度重视利用科技创新技术推动国家安全力量发展，特别强调挑战赛成果的研究价值与后期实施效果［11-12］。截至2020 年4 月，PSCR共举办八大类创新挑战赛，收到超300 个作品原型与解决方案［7］，形成了一批具有创新性的产品原型和优秀的应急解决方案，并成功与美国消防部、医疗卫生部门、警察局、安全执法等机构合作开展产品部署与试点应用，促使公共安全“搭乘科技创新列车”快速发展。

（4）商业企业与研究机构力量介入，为政府政策设计带来示范效应。全球商用技术研发投资的快速增长有效带动了技术应用的发展，与发展相对缓慢的政府技术相比，商用技术发展更为快速与先进，且成熟度与实用性更强［13］。以GCTC 挑战赛、虚拟公共安全测试环境挑战赛、扩大SIM 卡挑战赛等为代表的公共安全系列挑战赛，充分借鉴了商业技术的发展成果，尤其是人工智能领域的技术进步。探索利用企业与高校科研技术优势，提升解决公共安全领域下实际问题的能力，同时利用奖金激励的方式吸引更多成熟的社会机构参与其中，进一步验证顶层设计的可行性，间接给政府创新政策设计带来示范效应，为下一步重大科研选题与创新项目的立项提供方向。

3 我国应急救援情况

公共安全应急救援能力是指在事故灾难发生后实施救助的一种应对能力，应对社会公共安全危机的能力已成为衡量国家政府管理水平的关键指标，在国家拉动内需、新增关键基础项目建设的背景下，加快公共安全应急救援体系建设，强化科技创新能力在应急救援中的覆盖范围才能适应新形势的要求，最大限度减少事故发生。习近平总书记指出，要依靠科技提高应急管理的智能化水平，加大先进适用装备的配备力度，加强关键技术研发，强化应急管理装备技术支撑，提升救援实战能力。我国在公共安全应急救援体系建设、技术装备、产业发展等方面紧密结合我国经济发展方式和产业转型升级需求，以科技兴安战略保障公共安全应急救援先进适用技术效果提升。

3.1 应急救援体系建设提速

近年来，从国家、地方到企业，公共安全生产工作始终围绕安全发展的理念，完善应急预案编制，优化组织体制、运行机制、法制基础，初步建成应急管理制度，为公共安全事件应急管理和处置提供依据，应急救援体系建设能力取得了显著的提高。2009 年，全国公共安全生产应急救援体系建设座谈会上，时任国家安监总局副局长、国家安全生产应急救援指挥中心主任王德学指出，我国应急救援工作进展明显，同时也指出在部分地方投入不足、技术装备不能满足救援工作需要等问题。此后，我国加速建设应急救援体系，“十二五”时期，研制出救援现场大型及多功能破拆救援一体化等重大应急设施和装备，成功应用在甘肃岷县漳县地震、黑龙江流域性大洪水等灾害事件开展应急救援，较“十一五”期间，因灾致死失踪人数和经济损失率分别降低92.6%和21.8%，科技和产业支撑能力得到显著加强。“十三五”期间，国家出台了系列政策措施推动公共安全技术应用水平提高，2017 年，国务院办公厅印发《国家突发事件应急体系建设“十三五”规划》，有效促进了全国应急救援能力的提升。2018 年，工信部、应急管理部、财政部、科技部联合印发《关于加快安全产业发展的指导意见》，指出加快先进安全产品研发和产业化能力布局，聚焦重点行业领域安全需求，以数字化、网络化、智能化安全技术，发展各类智能化救援装备，攻克一批产业前沿和共性技术。实现到2025 年，安全与应急技术装备在重点行业得到规模化应用，设备本质安全水平显著提高［14］。

伴随我国各项“十四五”规划制定工作的推进，公共安全作为其中一个重要的规划领域，受到应急管理部门的高度重视。国家“十四五”规划纲要明确提出要全面提高公共安全保障能力，优化国家应急管理能力体系建设，打破应急队伍救援装备和核心能力不足、科技创新基础薄弱、成果转化率不高的局面，全面增强全灾种救援能力。应急管理部明确提出加快推进应急救援关键装备轻型化、智能化、模块化建设，还从应急指挥、抢险救援、关键救援装备等方面开展应急管理创新研究，加快培育壮大安全产业，满足我国经济和社会安全发展需要，为建设安全保障型社会提供重要支撑。

3.2 先进技术装备成果落地

研发适用于公共安全救援现场的先进技术装备，是实现公共安全长远发展的重要抓手。在以人为本、执政为民理念下，按照中央统一布局、政府主导与市场机制结合的原则，我国加快布局公共安全应急救援技术能力储备，撬动社会资金投入百亿元，建设了国家公共安全应急体验基地，采用声光电和多媒体等技术，建设基于真实三维环境的突发事件模拟仿真设施、沉浸式体验设施、应急装备模拟操作设施等。研发出雷达生命探测仪、矿用救灾无线通信系统、消防灭火侦察机器人、荷马特破拆设备、多功能集成式充气发电照明车等专用于地震、雪崩、建筑物塌陷、海事等灾害救援现场的高科技专业救援设备，为推动制造业高质量发展奠定了重要基础。技术装备的研发与应用，已成功在国家矿山、省（区、市）级消防部门、重点行业等应急救援队伍中配备应用，为应急救援现场提供电力、汽源、照明及成套救援装备保障，最大程度减少了灾害影响和救援过程中的次生影响，极大降低了救援工作的盲目性和工作量，有效提高了应急救援质量和工作效率。如大同煤矿集团姜家湾煤矿“4·19”事故救援中铺设的WGS-KS4.5/150 高压软体排水管有效提升了排水速度，天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故应急中应用的消防泡沫液远程输转系统保障了现场泡沫液持续不间断供应，“5·31”天津市滨海新区胡家园油罐车火灾事故应急救援中应用的橡胶磁快速堵漏工具组有效封堵危险化学品泄露等。

3.3 安全应急产业迎来机遇

安全产业是以满足保障人民生命财产安全、加强和创新社会管理等安全发展重大需求为基础的产业，关系科学发展、安全发展大局，对于保障社会稳定和促进经济健康发展全局具有重大战略意义。近三年，我国应急产业规模保持在15%～20%的速度增长，产业规模已超万亿元，公共安全资金投入逐年增长，2019 年中国公共安全财政支出近1.4 万亿元，应急产业良好的发展势头，也对拉动新常态下的经济增长起到一定促进作用［15］。2020 年我国应急管理工作取得新中国成立以来“三个历史最低、两个历史首次”的成果，但应急产业和科技状况较发达国家仍有很大差距，应急预防防护类产品研发与关键装备技术发展仍存短板，前瞻性、系统性的顶层设计仍有待建立完善，产业地位还不明确、产业体系尚未健全，技术创新能力不足等问题成为应急产业未来的关键突破点。2021 年全国应急管理工作会议及“2020 年全国应急救援十大典型案例”直接证明了中国应急救援产业的长足进步。在科技人才培养力度方面，我国自2003 年成立开展应急管理理论与应用研究的专门机构后，通过学科建设、学院设立、论坛研讨等方式，积极为国家和社会培养应急管理专业高端人才。2021 年1 月，中国科学院大学成立应急管理科学与工程学院，围绕应急管理智能化升级需要，打造新一代信息技术与应急管理实践相结合的实战型科研基地，极大促进了我国应急产业的科技创新与产学研用合作机制的完善，为我国应急产业蓬勃发展助力。

4 对我国的启示

随着我国经济持续快速发展，自然突发事件与安全生产事故仍处多发期，公共安全应急救援任务十分繁重。2003 年，公共安全作为重要领域被纳入国家经济社会发展规划和国家科技规划，我国公共安全科技水平和应急保障效果显著提升，快速反应和现场处置能力显著增强［16］，但现场应急救援先进适用技术装备的发展应用仍未能跟上公共安全事件爆发的步伐。应急救援装备作为影响应急救援的重要因素，直接涉及救援效能问题，应急救援先进适用技术装备的不足，不仅增加了救援防控难度，更是将一线救援人员的生命安全至于危险之中［17］。建立健全公共安全应急救援科技创新能力发展体系，实施快速、有效的应急救援，依托创新挑战赛模式，推进智慧应急发展战略，研制先进适用技术装备，最大限度保护遇险人员与救援人员生命，是一项得民心、顺民意的发展工程。建议借鉴美国公共安全创新挑战赛模式，加快我国适应新技术发展与公共安全应急救援的全球化趋势。

4.1 加强政府对前沿科学技术产业化的引导作用

开放创新时代，科技创新资源的全球化流动、整合和运用呈现出竞争加剧的态势，探索将边缘计算、人工智能、物联网等前沿技术应用于公共安全领域，不仅可实现应急响应的精准智控，还能保障指挥调度的安全防控。我国已在科技成果创新上做出了规模庞大的研发投入，科技创新成果已初步涌现，在国家现有的科技产业引导下，开展重大基础设施安全保障、综合应急技术、智能应急等重点方向的科技攻关、装备研制和应用示范，引领国家应急救援技术装备研发和服务聚焦发展。进一步强化国家科技创新统筹协调机制，充分发挥前沿技术在关键领域应用的引导作用，增强科技研发与技术应用创新动力，通过持续引领创新竞赛模式、统筹全局资源配置方法、精细化管理和效能建设等手段，构建以国家战略和产业发展为导向的科技创新发展方向，实现将创新政策工具纳入创新驱动发展战略的顶层设计，加快前沿科学技术应用进程，打造具有全球影响力的创新数据资源共享中心，推动其在构建人类命运共同体中发挥更大作用。

4.2 强化先进适用技术与科技成果转化方式研究

美国以举办创新挑战赛为契机，汇聚全球人才创新思路，并通过完善的成果转化机制维持其科技优势，尤其是美国国防领域下创新挑战赛的后续发展与应用。我国在推进大型科技成果转化过程中，渠道的不畅通极有可能导致一些高价值的创新技术不能及时有效地应用，宜充分借鉴美国新型科技成果转化方式，强调方案研究价值与后期实施效果并重，引导先进适用技术与国家战略任务密切结合，深挖适用于我国的先进技术理论与应急装备建设思路，积极参与国际应急救援管理标准制定，辅以创新挑战赛形式，汇聚全球创新智慧，验证研究理论与产品原型构想的合理性。建立面向公共安全应急管理的成果转移平台，通过创投基金等渠道支持应急救援先进适用安全技术和产品转化，健全科技成果评价机制，由政府细化技术成果评估和市场定价机制，赛事主办方架设新兴技术与公共安全融合应用发展的桥梁，版权所有方决定成果应用范围和领域，产品应用方制定成果转让计划以细化产品应用目标，促进应急救援技术产品标准化，最大程度提升科技创新和成果转化效率与使用合理性。

4.3 探索竞赛模式转型与赛用结合机制

在国家重大科技专项和产业基金的大力扶持下，我国网络安全产业快速发展，科技创新能力得到大幅提升。然而，在大范围举办网络安全竞赛、追赶国际先进赛事模式和技术水平的同时，我国挑战赛在解决特定领域实际问题和产品商业化能力方面略显不足。美国采用基于实战化应用的创新挑战赛模式，已演变为一种服务产业和技术发展的助推手段。可考虑参照PSCR 创新挑战赛模式，进一步完善挑战赛的顶层设计和规划，设立公共安全应急救援产品研制与技术开发的特定赛事，严格把关赛题质量与竞赛价值，跟踪竞赛成果的后续应用及技术产业化情况，强化重点领域和关键环节实际应用需求的导向型作用，实现创新挑战赛与实际应用的有机结合。

4.4 完善科研项目验收标准与经费部署模式

推动现有科研项目与创新应用项目以过程监督和资金管理为主要考核指标的管理机制向成果应用效果评价转变，形成以产业技术和市场化应用为导向的科技文化，和以实际应用效果为考量的验收标准，提升经费投入产出效果，实行“揭榜挂帅”“赛马”等制度，鼓励龙头企业发挥引领支撑作用，支持中小微企业快速成长发展，推动产业链融通创新，构建产需对接的实践科研导向。此外，还可设立专用于公共安全的科研基金，引导社会力量加大应用基础研究，加大以企业为主体的资金分配模式，鼓励企业科技创新应用，对企业科技基础研究实行税收优惠政策，降低企业技术创新成本，吸引更多力量献智献策。如PSCR 仅使用130 万美元的奖金换来了全球300 多个智慧方案与原型设计，真正实现了花小钱办大事的目标。

4.5 推动科技创新成果在重点领域的试点演练

应急演练作为提高应急事件风险意识、检验产品效果可操作性、增强应急救援现场反应能力的有效方式，已得到多部门、多领域的认可和实施。创新挑战赛产生的作品原型与解决方案在具体场景进行实际应用前，需要经过多轮次的验证与改进。通过建立常态化的应急演练机制，将挑战赛中形成的产品与解决方案同应急管理部、公安部等安全执法机构进行对接，在地震、火灾等重点灾害场景下进行模拟演练，验证竞赛产出物在不同场景下的适用性，结合危机发生的事前、事中和事后3 个阶段的科学预防和应急预案，进一步完善和改进产品不足，建设以演练促常态管理、提升应急救援的能力体系，从而实现科技创新与应急救援需求的无缝对接。挑选亟需加强应急救援能力的重点灾害场景，开展实战型、综合型的试点演练，从锻炼培养实际应急响应和系统恢复能力出发，减少人员损伤，着重在应急救援威胁定位、现场协同处置、事件快速恢复等方面，设计具有可操作性、检验效果明显的演练科目，持续细化产品在演练方案中的应用场景与渠道，切实帮助行业、机构理清应急救援过程中技术产品应用流程，提高公众应对公共安全事件的心理素质与应急救援人员应急处置的实效性。

5 结论

PSCR 创新挑战赛极大地促进了美国新兴技术应用与公共安全领域的融合发展，提高了美国利用新技术和新应用应对公共安全事件的应急救援能力。美国各安全机构建立的协作机制、评审专家的高度专业化、比赛成果的落地应用等公开透明的良性竞争模式推动了其创新能力不断提升，有效的激励机制促使赛事规模不断扩大。中国正处于全球经济转型和国内全面深化改革的双重焦点下［18］，公共安全危机事件可能会呈现更加复杂的局面，未来各类创新挑战赛还需汲取美国公共安全创新挑战赛中以政府引导、顶层设计、成果转化、合作共赢等有益做法，加强政府对科技创新成果应用的引导、先进适用技术与国家战略任务的密切结合、竞赛成果应用与技术产业化的深度融合、产品与解决方案在重点领域的演练试点应用等，凝练符合自身实际的科技创新挑战赛模式，加速推进新型基础设施建设与公共安全应急救援先进适用技术的融合发展与创新应用，切实做好新时代公共安全与应急管理工作，促进应急救援场景下先进技术创新应用高质量发展，护航我国科技创新工作落地生根将是未来公共安全应急救援科技成果创新发展的必然选择。