书城自然西方科技十二讲
20083200000022

第22章 技术创新:西方经济发展的引擎(1)

[内容提要]“技术创新”的界定—“创新型国家”的涵义—英国、德国和美国依托技术创新发展经济—技术创新及其扩散导致新兴的产业部门的形成—技术创新与国家之间的产业竞争有关—“技术经济模式”的转变导致新的产业革命,极大地推动了经济发展—在一个产业部门内后进国家赶超先进国家的途径、过程和条件—技术创新是产业结构优化的直接动力—技术创新是现代企业获取利润的主要手段。

全面贯彻落实科学发展观必须做好两个方面的工作,一是实施科教兴国主战略,二是社会经济应“以人为本、全面协调”,二者相辅相成,缺一不可。我国现在经济结构的优化,增长方式的转变,人口和资源、环境瓶颈制约的突破,经济安全和国防安全的保障,资源节约型、环境友好型社会的建设,国际竞争力和抗风险能力的提高,都离不开科教兴国,离不开“自主创新”。

在未来15年内如何进一步做好科教兴国的工作呢?

2006年1月9日,胡锦涛主席在全国科技大会上代表党和国家明确地提出,用15年的时间,通过加强自主创新,使我国进入“创新型国家”行列。这是我国科教兴国主战略中长期的一个宏伟而神圣的目标。今天我们要介绍一下西方发达国家是如何依托技术创新进入创新型国家行列的。

您是否能先跟我们界定一下“技术创新”?

技术创新的涵义

我先举一个青霉素针剂的例子来说明。1929年,英国微生物学家弗莱明通过基础研究,发现了青霉素对葡萄球菌有杀伤能力,并以论文的形式将此发现公开发表。10年以后,英国医学微生物学家弗洛里、钱恩两人在此发现的基础上,进一步进行应用研究和技术开发,在实验室里发明了新药青霉素针剂,经临床试验确认其疗效并获批准之后,他们二人在美国将其产品化、商品化,拿到市场上去销售,从而形成巨额利润。这实际上是通过基础研究、应用研究、技术开发、产品化和商品化的前后相继的过程,将科学技术变成了企业的利润。这种经济活动在经济学上就称之为技术创新。所以,技术创新是指企业运用创新的知识和新技术、新工艺,采用新的生产方式和经营管理模式,提高产品质量,开发生产新的产品,提供新的服务,占据市场并实现市场价值的一种经济活动。

从青霉素的案例来看,技术创新活动一般有如下几个环节,即基础研究、应用研究、技术开发、产品化、商品化。其中,基础研究实际上就是科学研究活动,其认知主体是科学家,其成果就是形成对自然现象规律性的科学发现,其成果形式是科学论文。应用研究实际上是技术发明活动,其认知主体是科学家或工程师,其成果是构思一个新技术的技术原理,其成果形式是理论技术模弗莱明在观察细菌型。技术开发实际上是前述技术发明活动的继续,是在前述新技术原理的基础上开发出新产品或新工艺,其认知主体主要是工程师、技术员和高级技工,其成果就是发明新的产品和新工艺,其成果形式是样品、样机。从技术开发到产品化,要经过“中试”,它涉及到产品和工艺设计的细化,对产品和工艺进行检验,解决技术难题,安装、测试设备,建立工艺规则,制定操作程序,等等;中试之后,就是批量生产活动;整个产品化环节的认知和活动主体是企业家、工程师、技术员和工人。产品化环节,实际上涉及到中试和生产活动。商品化环节,实际上是商业营销活动,其主体是企业家、营销人员等。由于产品化和商品化这两个环节是在企业中实现的,所以我们常常说,企业是技术创新的主体。由此可见,技术创新与科学发现、技术发明的概念,虽同属“创造”的范畴,但他们之间既有区别,又有联系。科学发现是科学论的概念,它只涉及基础研究的科学活动;技术发明是技术论的概念,它涉及的是技术研究与开发活动,它有时包含科学发现;而技术创新的概念,则是一个经济学的概念,它是包含科学发现和技术发明在内的一个经济活动。技术创新与技术革新的概念也有区别,技术革新只是技术论的概念,它只涉及到技术发明和技术改进的技术活动,而这些发明和改进只停留在实验室阶段,而没有产品化,更没有商品化。技术创新则是包含技术革新而且将其进一步产品化、商品化的技术活动。

如果将青霉素新药的技术创新的各个环节按其先后次序排列,就构成下列由科技推动的技术创新过程模式:

基础研究、应用研究、技术开发、产品化、商品化、企业利润。

技术创新的模式并不是唯一的。有时技术创新是由于市场需求拉力引发的,就构成下列由市场需求拉动的技术创新过程模式:

市场需求、销售信息反馈、研究开发、产品化、商品化、企业利润。

从对技术创新实证研究的结果来看,在下图中任何一个环节上如果产生了问题,人们依托科学技术将其解决,都会导致技术创新。

创新型国家的技术创新历程

根据您的介绍,技术创新是一个经济学概念。那么创新型国家的涵义是什么呢?

所谓创新型国家,就是自主创新强国,即具有相当先进的科技平台、相当强的自主创新能力并努力开展自主创新活动的国家。据创新经济学家统计,自20世纪中叶以来世界上属于创新型国家的为数并不多,约12个,即美国、日本、德国、英国、法国、意大利、加拿大、瑞典、瑞士等。这些国家由于自主创新能力强,便在国际经济竞争中取得了可观的绩效,它们瓜分了世界主要技术密集型产业部门大部分的市场份额,致使其位处世界经济强国之列。而世界上剩余的近200个国家包括中国在内,都主要靠滞后地引进和使用前者的技术进行经济活动,在竞争中处于弱势地位。

创新型国家的形成与该国科学技术自主创新能力的发展息息相关。科学技术自近代以后,得到迅速的发展。

当然这种发展在国家之间是不平衡的,有些国家科技自主创新能力强,科学理论和技术水平发展比较快,个别国家甚至独占鳌头,成为世界科学、技术的中心;同时这种独占鳌头的地位,也不是一成不变的,不时地会出现后进赶超先进的情况,于是自近代以来世界上就出现了科学技术中心不断转移的现象。

从科学史来看,世界科学的研究中心亦即科学自主创新能力最强国,十四五世纪在意大利,十六七世纪在英国,到18世纪转移到法国,到19世纪再转移到德国,20世纪40年代以后则转移到美国。

从技术上来看,世界技术自主创新能力强国变化的轨迹是,1730年后是英国;1860年以后是德国、英国、法国等;1900年后,是美国、德国、英国、法国等;当今是美国、日本、德国、俄罗斯、法国、英国、意大利,瑞士、瑞典、荷兰、比利时、奥地利和加拿大等十余个国家。因此,我们可以认为今天世界科技自主创新能力强国约有12个,并且可以将它们分成如下4个档次:美国,日本、德国和俄罗斯,法国、英国、意大利,瑞士、瑞典、荷兰、比利时、奥地利和加拿大。

这样划分的依据是什么呢?

其依据主要有四个,一是从科学论文数来看,美国从1970年以来,每年科学论文数居世界之首,一直占全世界总数的1/3以上。下图是1997年科技自主创新能力强国的科学技术论文占世界总数的百分比示意图,其总和占全世界80%以上。

二是从诺贝尔自然科学奖获得者的数量来看,以截止到2000年的情况为例,科技自主创新强国的获奖获得者的数量占总数的80%以上。

三是从技术专利数来看,如下图所示,以1993年为例,上述12个国家每年专利数之和,占全世界专利总数的95%。

美国、日本、德国的技术专利数比重均在20%左右,成为第一档次;英国、法国、意大利的技术专利数比重均在8%~3%左右,成为第二档次;荷兰、瑞士、瑞典、比利时、奥地利、加拿大技术专利数比重均在2%~1%左右,成为第三档次。

下图是1995耀1997年世界专利在主要专利局获准情况,这说明世界自主创新能力强国所获专利总和约占世界的96%以上。

四是从技术出口贸易值来看,以1997年为例,这些国家高技术产品出口占全世界的61.5%:(以上数据取自联合国教科文组织2001年有关文件:)

让我们从经济全球化的角度来看一下这个问题。经济全球化是当代世界经济发展的一个重要特点。

它不是现在才有的现象。它起始于近代,历经近四百年来的培育,已经从贸易的全球化发展到生产的全球化以及今天的研究开发的全球化。对经济全球化,法国学者沃勒斯坦曾用世界系统模型来表示,其中心区是最发达的工业国,边缘区是发展中国家,其余的工业国或地区处于半边缘区。现在中心区呈三极格局,一是北美经济区的美国,二是欧洲经济区的德国和法国,三是亚太经济区的日本。在国际贸易中,中心区的国家向边缘区和半边缘区国家销售技术密集型产品,边缘区国家向中心区和半边缘区国家销售粮食、矿产等初级产品,由此中心区国家获取巨额经济效益。从创新型国家的角度来看,就是第一、二、三档的创新型国家在中心区, 第四档的创新型国家在半边缘区,当然半边缘区还有一些非创新型国家。

处于中心区是每一个国家梦寐以求的,那么后进国家可否进入中心区呢?从历史上来看,这完全是有可能的。五十年之前日本并不在中心区,一百五十年之前美国并不在中心区,两百年前德国也并不在中心区。这些国家后来之所以能进中心区,其原因有很多,但是它们都有一个重要的原因,就是这些国家在历史上都有一个将科学革命转化为技术革命,然后又进一步转化为产业革命的过程,这个过程在微观上就是靠众多的企业进行技术创新活动来完成的。历史上依托技术创新进入中心区的国家首推英国,请您介绍一下当初英国的情况。

英国经济的高速发展起源于18世纪下半叶的工业革命,而工业革命又导源于英国当时在三个领域内发生的技术革命,即纺织技术、蒸汽机技术和冶金技术的革命。1733年技师J.凯发明了飞梭织布机,J.怀亚特和L.

保尔发明了纺纱机和梳棉机,1767年T.海斯发明了机械纺纱机,实现了纺织技术上的革命。1771年企业家R.阿克赖特在上述技术革命的基础上成功地在诺丁汉市用水力作动力开办了机械化纺纱厂,并在短短的几年内发展为具有几千个纱锭和拥有300多工人规模的新兴纺织企业。与此同时,技师J.瓦特先后在企业家J.罗巴克和M.博尔顿的资助下,根据科学的理论和方法于1769年在蒸汽机技术发明上取得重大突破,使蒸汽机技术走出实验室进入实用阶段,实现了人类在动力技术上的一次革命。蒸汽机被广泛地用在纺织、采矿、冶金和面粉加工业等需要动力的地方,它使大工厂代替了小工场。1709年A.达比发明焦炭炼铁技术,1750年B.亨茨曼发明坩埚炼钢技术,1784年H.科特发明搅拌炼钢技术袁从而开创了大规模冶金生产时代。上述三项技术革命被产业化之后,便导致英国纺织工业和钢铁工业的兴起。到19世纪中叶,英国全国机械化纺织厂星罗棋布,从业人数达110余万人,占英国总人口的18世纪英国钢铁厂和纺织厂5豫,成为当时英国的主导产业部门。英国全国钢铁厂林立,生铁年产量从1720年的1.7万吨增至1855年的125万吨。这两大新兴的产业部门的发展带动了其他产业部门如机器制造业、造船业和采矿业的发展,从而导致了英国经济的起飞。

英国18世纪的技术革命,又是以科学革命为基础和背景的。除了纺织新技术是工匠技师们在职业经验基础上摸索的结果外,新冶金技术的提出在一定程度上是以化学知识为基础的,蒸汽机技术的突破在一定程度上则是以物理学理论为基础的。它们既包含着技师们的经验,又是用科学知识和方法解决技术难题的结果。如果飞梭技术因为其技术原理完全是由人的经验所组成,可被看做是“经验技术”的话,那么我们就可以把蒸汽机技术和冶金新技术看做是“科学的技术”,因为其技术原理中有一部分是由科学理论组成,它是人们用科学理论解决技术难题的结果,是科学知识向技术原理渗透的结果。

科学向技术的渗透,在近代英国有其深刻的文化背景。事实上,如在第二讲中所述,早在发生工业革命之前一百多年,英国的科学事业已非常繁荣,成为当时世界科学的中心。

科学事业的繁荣,又促使科学理论在英国得到空前的发展,十六七世纪力学、化学、天文学和生理学上的重大革命成果,都是在英国科学家手上最后完成的。科学理论上的突破,带来了技术上的进步。科学家不仅进行基础理论研究,还进行应用研究,用科学理论去解决采矿冶金、海上运输、纺织和军事中所遇到的技术问题。据统计,17世纪下半叶英国皇家学会的科学家研究的课题中有50豫以上属于应用研究性质。在这种背景下,技术开始被科学化,种种“科学的技术”在英国如雨后春笋,层出不穷。当然,技术的发展反过来又推动了科学的发展。