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【“包容性数字未来”专栏】蒋余浩 包容性技术路线:
来源:ayx娱乐首页 作者:ayx娱乐平台官网 日期:Monday 15th of April 2024 11:16:14 PM 浏览次数: 10

  诺贝尔经济学奖得主让·梯若尔在近期发表的演讲中揭示了公共部门对于多元的技术方案支持的重要意义。实际上,人类历史的许多经验已经表明,公共政策对多元的技术路线的包容和支持,是同时实现国家未来科技进步与经济社会可持续发展的重要条件。我们将支撑这种包容性科技创新体系的政策工具称为“包容性技术路线”(inclusive techology roadmaps)。我国当前推进创新驱动的高质量发展,需要的正是形成多元主体有机联系、紧密互动的国家科创系统,保证多元的技术路线充分发展的态势。

  在近日召开的“2023济南科创金融论坛”上,诺贝尔经济学奖得主让·梯若尔(Jean Tirole)发表演讲,提出了关于有利于颠覆性创新的公共政策的思考。梯若尔认为,“随着时间推移,追赶型经济的回报率会递减,因此,就需要技术前沿经济来维持增长,这就需要进行创新。”而支撑持续创新需要一系列制度设计,在其中,“公共部门应设立目标,保持谦逊,对各种技术持开放态度,最终让最好的技术获胜”,这一点至关重要。[1]梯若尔的思考揭示了一个支持包容性科技创新体系的政策工具,我们将之称为“包容性技术路线”(inclusive techology roadmaps),其中蕴含的有关科技创新与可持续增长、科技原理与技术实现路径等等关系问题,值得引发深思。事实上,当前以信息化和智能化技术驱动产业变革为显著特征的第四次工业浪潮席卷全球,而相关的科学技术原理自身面临被创新和突破的压力,如摩尔定律已接近物理极限,香农容量能否被超越也引起学术界的大量讨论,各国正需要激励探索多元的技术路线,为引领未来科技发展和可持续经济增长奠定基础。

  所谓技术路线,指的是“为实现既定研究目标而设计的路线图”,由为达成研究目标而准备采取的技术手段、具体步骤及解决关键性问题的方法等要素构成。不同的技术路线可以产生的技术前景和社会效应非常不同。人类历史上有大量案例表明,公共政策对多元的技术路线的包容和支持,是同时实现国家未来科技进步与经济社会可持续发展的重要条件。我们就将这种政策工具命名为“包容性技术路线”。

  18世纪,英国通过一系列重大科技革新率先进入工业,蒸汽机、珍妮纺纱机、水力织布机、焦炉冶铁技术,这些新发明和新工艺促成了大机械化工业生产模式的诞生,使英国在18、19世纪工业生产力突飞猛进,将世界其他国家远远甩在后面。但是,英国这套新技术有一个共通的技术目标,就是以机器代替人力,实现大规模生产。正如罗伯特.艾伦等经济史学家研究成果所揭示的,这个技术路线与英国当时独特的经济社会条件非常相适应:从17世纪开始,英国劳动力价格水平就普遍高于包括欧洲在内的世界多数国家,同时英国有足量的廉价燃料储备,所以英国迫切需要发明旨在减少劳动力使用的技术,以便降低生产成本,而便宜且丰富的燃料供应能为机械化大工业提供持续支持。

  英国经济的迅速发展引起了欧洲各国纷纷效仿。但是,英国的技术路线并不适合欧洲国家。例如法国,具有劳动力密集型特征,而且煤矿开采成本也较高,如果广泛采用英国的新发明,会损害其原有的比较优势和经济社会发展形态。法国政府在18世纪末期短暂推广了一阵珍妮纺纱机之后,就转而通过设定补贴等机制来支持本国发明家和企业探索新的技术路线世纪前期,法国人约瑟夫-玛丽·雅卡尔(Joseph-Marie Jacquard)发明了雅卡尔纺纱机(又称“雅卡尔提花织机”),这是一种在打孔纸带上记录熟练纺纱工操作动作,然后以纸带控制机器运作的机械技术,对熟练技术工有较强的依赖。就技术特征来说,雅卡尔纺纱机比较适合分散化生产方式,同时,通过记录了熟练纺纱工动作的打孔纸带而形成的程序控制,又可以在一定程度上实现标准化的批量产出。在雅卡尔纺纱机问世之后,法国城乡多数中小型棉纺业企业和家庭作坊很快使用了这项新发明。

  英法两国不同的技术路线产生了非常不同的技术应用前景和社会效果。英国的技术路线显现出巨大优势:英国直到20世纪初生产水平远高于欧洲,长期保持“世界工厂”地位,英国制造的产品在1880年实现占世界总量23%,其最出色的棉纺织业,始终居于世界领先位置,1905年至1913年英国共加工86.9万吨原棉,同期法国只有23.1万吨。然而,英国也为此付出了经济社会发展不均衡的沉重代价:其一是小农和小工业生产方式在大工业迅猛发展的逼迫下没有生存空间,大量劳动力失业,不得不进入大工厂成为流水线上的工人;其二是工人阶级在使用了大机器的资本家面前完全没有谈判能力,形成如马恩经典作家曾论述过的那种英国社会的激烈劳资对抗。而法国的技术路线虽然也在技术迭代过程中产生了一定的社会震荡,但是整体维持了较为均衡的经济社会发展:作为工业上层建筑的大工业与分散在全国各地、长期占多数地位的小工业得到同步发展。[2]这种均衡发展模式的后劲极强,法国棉纺织业产量进入20世纪后开始接近英国,到1913年以后,欧洲的工业生产逐步超过英国,而且在技术实力方面也具备了竞争力。

  还值得一提的是,英国的珍妮纺纱机和法国的雅卡尔纺纱机这两项发明对日后世界科技发展的影响力也完全不一样:珍妮纺纱机这项被恩格斯誉为“使英国工人的状况发生根本变化的第一个发明”,在水力纺纱机和克朗普顿的骡机等能进一步节省劳动力和节约成本的发明出现之后,很快就被淘汰了,而雅卡尔纺纱机使用可更换的打孔纸带来编织纺织品花样,被认为是科技史上的重要进步,之后在此原理上发展出了现代计算机。2012年,瑞士的三位世界计算机专家撰文提出,通过重新挖掘雅卡尔纺纱机的工作原理,有可能形成“人-机互动”技术方案的重大突破。[3]

  工业时期欧洲这段技术发展轶事提示决策者:在主流技术形态之外有可能存在其他的技术实现方案,国家为确保可持续发展和引领未来的科技进步,必须多探索一些不同的技术路线,维持整个社会的多线发展可能性。实际上,研究技术史学家阿诺德.佩西与中国科技史学家白馥兰合著的《世界文明中的技术》不同民族和社群面对陌生技术时的反应,是“往往会改动该技术的原始设计,或者做出进一步的创新。”观察到这个深刻的要点,也使得他们研究不同文明体的技术进步的著作,不是以技术扩散或技术学习为主题,而是强调“技术对话”。

  而到了近代以后,即使在同一文明体内部,产生重大影响的许多科技发明,在其诞生和成长之际,也都存在着不同的技术路线相互竞争、相互促进,最终实现难得的双重效果:一方面,定型的技术方案往往是最能为社会大众所接受的,不至于引发过于激烈的,另一方面,保留了产生新突破的可能性,避免科技发展被锁死在既定路线上。这方面的著名例子很多,譬如:美国人塞缪尔·莫尔斯发明莫尔斯电报时,同时还存在法国的信号塔系统以及英国的五指针电报编码等信息技术;生发明直流供电制式时,还有特斯拉发明的交流电;在查尔斯·巴贝奇和艾达·诺夫莱斯等尝试用复杂的差分机完成高度复杂的计算失败后,IBM的前身公司又从雅卡尔纺纱机原理中获得以二进制计算实现信息控制的启发,从而发明可自动制作统计表的机器;在使用编程控制技术的人工智能到达技术容量前,模仿脑神经网络的机器学习技术又使人工智能迈入新的发展篇章,在感知和认知这两方面更接近人类工作的基本技能。科技进步史和整个经济社会演进史就是这样,在多元的技术路线相互取长补短、多个聪明的人类头脑相互学习和激发中持续发展!

  历史经验也证明,对于中央集权特征较明显的国家,保证技术路线多元性尤其重要。苏联是一个典型的反面案例。苏联有庞大的科技体系,且对于科研相当重视:根据1981年统计的数据,全苏共有科学机构5300多个,并有1万多设计机构和1.2万个科技情报机构,870所大专院校,科学和科学服务领域的在业人数达400多万,其中科研人员141万人,占世界科研人员总数的四分之一,此外,还有400多万工程技术人员,38万高校教员。[4]苏联时期,研究开发投入占国民生产总值比例一直很高,20世纪50年代占到2%,60年代占3%左右,70年代上升到4%左右,1989年为4.7%,相比同时期的美国、日本、德国和法国而言,这组数据是比较高的。

  苏联实现了在许多基础研究领域世界领先以及在高新科技方面获得重大突破的伟大成就,但是,过于精准(甚至严苛)的计划管理系统,使其科技研究领域与生产实践过程完全脱节,科研院所和企业方面的科学研究、新技术研发,以及国家部门主导的设备引进,[5]都无需考虑日常生活的实际需求,从而形成不了科技进步对社会发展的驱动作用。据西方学者估计,20世纪70年代初,苏联只有12%的科研人员在企业工作,而美国为74%。苏联学者也承认,苏联虽然每年颁发约8万件发明证书,但知识成果物化过程长达10至12年,而美国为5年,日本为3年。苏联大多数科学研究机构对科研工作中获取效益没有物质上的利害关系,完全依赖于政府的研究计划,很少关心市场变化和科研成果的应用和推广,而政府只关心计划指标的完成情况,对于科研经费的投放效益不予重视。[6]换句话说,苏联践行的技术路线过于单一,仅以满足重工业发展计划和高精尖科研目标设定为宗旨,导致了科学研究与技术发明、技术发明与生产过程、生产过程与生活需要的严重脱节,科技进步领域的成就无法体现到经济社会的实际发展中去,其结果是,世界的基础研究和高新科技,对整个国家的综合实力提升没有起到什么正面作用。

  对于苏联失去引领信息社会发展先进地位的案例,人们现在已经耳熟能详。[7]苏联在电子工业技术上曾与美国同处于世界最领先的地位:1946年,美国宾夕法尼亚大学诞生世界第一台数字电子计算机ENIAC,四年后,苏联制造出了庞大计算机的MESM;1947年,美国贝尔实验室发明晶体管,实现集成电脑技术的突破,1950年,苏联制造出了自己的晶体管,并没有落后多少;1956年,贝尔实验室造出世界上第一台全晶体管计算机Lepreachaun,苏联同年研制出硅晶体管,六年后造出第一台晶体管计算机。但是,美国在集成电路技术上多条技术路线并行、相互竞争,使其赢得了这场科技较量的最后胜利。50年代之前,与信息发射、传输、处理相关的电路中最为重要的元器件就是真空电子管,苏联在电子管技术领域不但并不落后,还在苏联科学院院士瓦伦丁阿夫迪夫突破了电子管小型化的技术后,一度领先于美国。然而,苏联单一的技术路线,导致了其发展缺乏多样性和可持续性,到了70年代中期,苏联有些工程技术人员意识到,真空电子管小型化这条路基本走到头了,如若要让真空管体积再缩小一个数量级,所需费用必然是天文数字,而美国在这十年间探索许多新的技术路线,硅谷的科技人员所研制出的集成电路,已能在0.5平方厘米的硅晶圆片上集成14万个晶体管了,苏联再也难以赶超其研发能力。其实,从本文前面列举的苏联成就来看,早在50、60年代,苏联在半导体集成电路技术领域中的研究水平还是相当高的,也能做出硅晶体管和晶体管计算机等产品,但整个国家科研系统并不支持除真空电子管之外的技术路线,亦没有发达的市场资源作为补充。在取得电子工业竞争优势之后,美国的集成电路技术发展故事还远没有结束,1967年,硅谷的仙童公司半导体的年营业额达到2亿美元,这是当时不可想象的天文数字,而在市场机制激励下,科技人员不断探索集成电路芯片上晶体管集成数量的技术进步和制造工艺,在这些成果基础上相继创立英特尔、AMD等微处理器企业。至此,在信息化发展道路上再也看不到苏联电子工业的影子了。

  今年年。


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