美国工业软件占据全球垄断地位，不但有Autodesk、PTC、ANSYS、Altair、Cadence、Synopsys等企业巨头，还有数不胜数的中小型公司百花齐放。这些表象的背后，美国科技创新机制如何支撑工业软件领域培育火种、散播火种、传承火种，并将工业软件产品打造成优势产品并成功商业化，最终形成工业软件产业的良性循环生态闭环，值得探索研究。
一、培育火种
——多元科技体系孵化，工业需求牵引，推进工业软件创新突破
（二）需求牵引，推进工业软件创新突破。工业软件从来都带有天然的工业基因，与工业密不可分，美国多类工业软件都是从工业领域实际需求和应用中诞生的。例如20世纪60年代NASA发现各研究中心在执行航空航天任务时面临着结构动力学分析的重要需求，于是决定统一开发一款通用的结构分析软件以供各研究中心使用，设立了结构动力学研究项目，世界上第一套泛用型的有限元分析软件Nastran由此诞生。
二、散播火种
——政策资金加持、注重成果转化，带领工业软件产业跨越创新和应用之间的“死亡之谷”
（一）国家政策和资金加持，推动工业软件高速发展。20世纪60年代，美国掀起了“计算科学”运动并出台了一系列相关政策，为把握国际工业软件领域先机奠定了坚实基础。1984年，国家科学基金会（NSF）成立先进科学计算办公室，制定高级计算科学发展规划，1984年至1989年，累计拨款2.5亿美元。1991年，美国国会通过“高性能计算与通信”总统行动计划，用以探索采用计算方法解决科学和工程中的重大挑战，投资重点（43%)是发展先进的软件技术，大量的工业软件就是从这个时期开始茁壮成长。1998年，NSF和NASA共同发起“先进工程环境”研究计划，资助了一系列技术和研发项目，其中包括大量建模仿真类项目。2004年至2008年，NASA通过“空间发射创始计划”等计划资助美国商业公司进行相关控制、仿真类工业软件的开发。2008年，美国国防部启动CREATE计划，支持快速设计开发的软件工具集和平台，其中包含大量工业软件。2009年，美国竞争力委员会发布《美国制造业—依靠建模和模拟保持全球领导地位》白皮书，将建模、模拟和高性能计算视为维系美国制造业竞争力战略的王牌。2011年，推出高端制造合作伙伴计划AMP。2012年，发布《国家先进制造战略计划》，重点发展数值模拟技术。2018年，美国国防部推出“电子复兴计划ERI”政策，扶持工业软件企业，稳固美国在CAX领域的技术霸主地位。
（二）强调成果转化，带领工业软件产业跨越“死亡之谷”。DARPA（美国国防高级研究计划局）推动技术成果在国防系统中的新兴和未来应用，例如ERI项目明确要求提案者提供从技术开发到商业和国防应用的成果转化计划，对成果未来的销售、制造、市场以及影响等各环节提出初步预期；DARPA提供“转化加速器”机会，根据ERI项目提案的成果转化计划在项目结束后提供后续资助，以推动早期原型过渡到可生产、可制造的原型并提供进入市场的战略资源。自1964年起，NASA启动了“技术转让计划”（Technology Transfer Program），该计划在NASA的10个主要研究基地都设有办公室，企业在NASA网站上寻找到感兴趣的技术之后，可以直接电话或电子邮件联系相关办公室的负责人，NASA按照有关法规审查申请人的资质，申请通过后，NASA签署授权书后，就可以开展合作研究，NASA还会为申请人提供第一阶段的启动资金。在这个过程中，NASA将成果转化作为项目立项的必要条件，设立专门的技术转移办公室，引入第三方机构加速技术成果转化，建立快速授权转让平台，促进工业软件的应用推广。NASA从2014年开始发布软件转化目录，向工业界进行技术转化，该目录包含了15个技术领域，每两年更新一次，从2009年起，NASA已经通过各种形式向工业界转化了5000多个软件项目，其中就包括大量的工业软件。
三、传承火种
——重视小企业的“星星之火”，扫除商业化障碍，为工业软件的蓬勃发展提供肥沃土壤
（一）重视小企业发展，为工业软件不断注入创新活力。在工业软件企业“大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米”的收购并购历程中，美国如何保证存在大量的小鱼和虾米，也是我们需要学习的。美国政府1982年创立的SBIR（小企业创新研究计划）及后来的STTR（小企业技术转移计划），是鼓励小企业创新、推动美国科技发展的重要举措。SBIR由SBA（小企业管理局）负责协调，旨在将小企业纳入美国国家科研体系。通过鼓励小企业参与具有商业化潜力的联邦研发项目，刺激高科技创新，满足特定的研发需求。在前期资助阶段，加强对基础研发的支持力度，更好地发挥财政资金的支撑作用，设立专门的监管服务机构，在竞争的基础上提供分阶段资助。在后期投产阶段，注重发挥财政资金的导向作用，对于符合要求的国内企业或科研机构生产开发的暂不具备市场竞争力的，并带有首创和自主研发性质的产品进行政府首购；引导风险投资和社会资本进入，建立合理的利益分配机制，使得中小企业拥有知识产权的同时，资助机构获得技术在一段时间内的使用权。国会立法规定，每年非本单位使用的研发预算超过1亿美元的联邦机构，必须将一定百分比的预算资金用于SBIR。目前，已有农业部、商务部、能源部、国防部等11个联邦机构参加了SBIR计划，2019财年为SBIR提供的预算资金达到了32.8亿美元。美政府在SBIR创立10年后，以SBIR为蓝本推出了STTR。STTR的大目标与SBIR近似，但更关注创新成果的商业化，也更鼓励小企业与非盈利研究机构的正式合作，要求小企业与合作机构签署知识产权协议，详细规定知识产权的分配以及开展后续研究、开发或商业化活动的权利。
