大國權力競爭因何引發技術革命?——萬字長文透視全球科技變遷的政經邏輯

2018年07月11日08:21  來源:和訊名家 
  導言:重大技術變遷在不斷重塑世界歷史進程。在人類歷史上,重大技術變遷往往呈現周期性的波動:有時候,技術進步比較緩慢;而有時候,重大技術變遷在一段時間裏集中出現,出現了技術革命。是什麽原因驅動了世界重大技術變遷的出現?

  征引人類現代歷史上的三次技術革命,特別是二戰之後第三次技術革命中的相關史實,上海交通大學國際與公共事務學院副教授黃琪軒於本文中認為,世界政治中的領導國與挑戰國之間的權力競爭是推動世界重大技術變遷的重要動力。具體而論,國際權力格局的變化會影響大國競爭,而在權力轉移時期,領導國與挑戰國之間的權力競爭尤其顯著,因此,技術進步也會更密集地出現。

  本文原刊於《世界政治研究》2018年第1輯,原題:“世界技術變遷的國際政治經濟學——大國權力競爭如何引發了技術革命”。作者:黃琪軒,上海交通大學國際與公共事務學院副教授。

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一架飛行中的C-5
一架飛行中的C-5

  二戰後,美國政府大規模的研發投入帶來了新的產業集群出現。以飛機的改進為例,1964年,在美國飛機工業中,90%的研發經費來自政府撥款,其中最主要的資助者是美國空軍。五角大樓對C-5“銀河”巨型運輸飛機的研發資助促進了飛機引擎的改進,這項技術至今仍然是很多商用飛機引擎的技術來源。

  在2013年出品並在中國公映的美國大片《地心引力》(Gravity)中,女主角在太空遇險,中國的天宮一號、神舟飛船在最後關頭閃亮登場,讓女主角得以重返地球。在2015年出品、同樣在中國公映的美國電影《火星救援》(The Martian)中,男主角被意外地留在了火星。正是依靠中國航天部門貢獻的助推器,男主角才得以獲救。兩部電影中的中國科技產品成功地拯救了美國宇航員。

  事實上,這兩部電影中的中國元素在現實生活中都有更真實的寫照。

  進入新世紀以來,不僅中國的航天技術迅速發展,中國創新型國家的建設也取得了豐碩的成果,天宮、蛟龍、天眼、悟空、墨子、大飛機等重大科技成果相繼問世,核能、高鐵、造船、大型計算機等產業也取得了重大技術突破。

  重大技術變遷在不斷重塑世界歷史和國際政治。在人類歷史上,重大技術變遷往往呈現周期性的波動:有時候,技術進步比較緩慢;而有時候,重大技術變遷在一段時間裏集中出現,出現了技術革命。那麽,是什麽原因驅動了世界重大技術變遷的出現?

  一、技術變遷背後的政治驅動

  重大技術變遷在不斷重塑人類的政治、經濟與文化生活。在人類歷史的很長一段時期,世界人均收入呈現周期性的上升和下降,人類長期處於貧困狀態,這就是“馬爾薩斯陷阱”。直到工業革命的出現,重大的技術變遷使得世界經濟走出了“馬爾薩斯陷阱”。

  技術變遷不僅影響人類福祉,還顯著影響國際政治。其中一個方面在於:技術變遷會改變進攻-防禦平衡(offense-defense balance)。如果說1919到1945年間,摩托裝甲和閃電戰的應用使得軍事進攻具有很大的威力;那麽1945年以後,核武器的出現使得大國之間的防禦獲得了壓倒性的優勢。

  既然世界重大技術變遷如此重要。那麽,它背後的動力是什麽呢?經濟學家會強調人口、資源、需求等因素發揮的作用;社會學家會展示社會資本、階層鬥爭、傳統文化等變量帶來的改變。而政治學者更多關註國家能力、制度安排、利益集團以及政治理念起到的作用。

  1. 技術變遷與國內政治

  首先,不少學者關註國家能力對塑造重大技術變遷所發揮的作用。在對東亞國家與地區的案例研究中,有學者強調發展型政府通過經濟導航機構、有選擇的產業政策等舉措推動技術革新。此後,國家創新體系、企業家型國家等分析框架相繼提出,將美國等國家作為典型案例,分析政府對技術進步、產業成長發揮的積極作用。有學者選取了中國大型民用客機、汽車、液晶面板、高鐵等行業,分析了中央與地方政府對中國重大技術變遷的引導作用。學者們日益發現,國家能力是重大技術變遷得以展開的重要政治前提。

  其次,有一部分學者關註制度安排與技術變遷。美國經濟學家道格拉斯諾斯(Douglass North,1920—2015)指出:人都有好奇心,也有創新的欲望,關鍵在於“什麽在決定著歷史上發明活動的速度和方向”。不僅創新的速度重要,方向也重要。諾斯等人強調保護財產權這樣的制度安排對激發重大技術變遷尤其關鍵。麻省理工學院經濟學系教授德隆阿西莫格魯(Daron Acemoglu)和芝加哥大學哈裏斯公共政策學院教授詹姆斯羅賓遜(James A. Robinson)延續了類似的思路,他們指出,英國工業革命的成功在於建立了包容性制度(inclusive institution)。美國塔夫茨大學弗萊徹法律和外交學院教授丹尼爾德雷茲內(Daniel Drezner)通過比較歷史分析指出:技術變遷的關鍵在於是否建立了分權的制度安排。集權國家在制定技術政策時容易犯錯,且集權的制度安排難以修正錯誤。因此,分權的制度安排更有利於技術變遷。

  再次,又有一部分學者聚焦利益集團與技術變遷。美國西北大學經濟學系教授、經濟史研究者喬爾莫基爾(Joel Mokyr)指出:十九世紀末的英國難以實現技術革新的根源在於強大勞工集團的抵制。正是勞工集團的阻撓,使得英國走向技術衰退。在1961年,時任美國總統德懷特艾森豪威爾(Dwight Eisenhower,1890—1969)在告別演說中,提醒美國民眾要註意美國軍工復合體(military-industrial complex)對國家的危害。所謂軍工復合體,是由美國的國防部門、軍工企業和國防科研機構等所組成的利益集團。正是這個特殊的利益團體推動了與國防相關的技術進步。

  最後,還有一批學者關註政治理念與技術進步。麻省理工學院政治學系教授理查德薩繆斯(Richard Samuels)強調“技術民族主義”(techno-nationalism)對日本技術進步的推動作用。二戰結束後,日本不懈地將外國技術內化為自身的技術;用民用技術推動軍事技術的革新,實現了富國強兵。哈佛大學社會學系教授弗蘭克道賓(Frank Dobbin)則展示了不同的政治文化塑造了英、美、法三國建設國家鐵路網的不同模式。因此,技術進步有著顯著的民族軌跡。

  上述研究關註大國技術進步的國內政治。然而,在國家能力、制度安排、利益集團以及政治理念相對穩定的時候,世界技術變遷卻呈現周期性的波動。因此,如果僅將目光停留在國內層面,我們仍難以解釋為何大國技術進步呈現周期性的波動。

  2. 技術變遷與國際政治

  已有為數不多的研究把註意力集中在國際關系對技術進步的影響上。

  美國佐治亞理工學院公共政策學院副教授馬克泰勒(Mark Zachary Taylor)的研究展示了國際聯系,尤其世界各國和領導國的經濟聯系是推動這些國家技術進步的重要來源。因此,技術進步不是國內層面,而是國際層面的事情。那麽,世界政治中領導國的技術進步又是由什麽因素推動的呢?如果一項研究不能解釋世界政治中領導國與挑戰國的技術變遷,將會遺漏世界技術變遷的大部分內容。因為在歷史上,最重大的技術變遷往往都出現在世界政治中的領導國與挑戰國。

  有科學社會學家觀察到:“

  科學與戰爭一直是極其密切地聯系著的……這並不是由於科學和戰爭之間有任何神秘的親和力,而是由於一些更為根本的原因:不計費用的軍事需要的緊迫性大於民用需要的緊迫性。而且在戰爭中,新武器極受重視。通過改革技術而生產出來的新式的或更精良的武器可以決定勝負。”這就是試圖從國際安全視角探尋技術進步的動力。戰爭對技術進步起了重大的推動作用。但問題在於,二戰後,科學技術取得了長足的進展,而在很長一段時期,大國之間卻沒有爆發戰爭。

  本文試圖展示,大國權力競爭是推動世界重大技術變遷的重要動力。國際權力格局的變化會影響大國競爭。在權力轉移時期,大國權力競爭尤其顯著,因此,技術進步也會更密集地出現。本文將展示,從國際權力變遷這一視角出發,不僅可以解釋重大技術變遷出現的地點,即技術變遷往往發生在世界政治中的領導國和挑戰國;還可以更好地解釋重大技術變遷出現的時期,即在世界政治的權力轉移時期。下面將會展示,這一視角能更好地涵蓋和解釋歷次重大技術變遷的出現。

  國際關系研究者提出的權力轉移理論(power transition theory)認為:大國權力轉移時期,即有挑戰國迅速崛起,挑戰領導國地位的時期,是國際政治最危險、最不穩定的時期,領導國與挑戰國雙方容易爆發戰爭。

  面對自身的衰落,除了選擇戰爭,領導國還有很多選擇。首先,領導國也可以通過結盟來牽制挑戰國勢力。但是在國際社會的無政府狀態下,結盟並不是可靠的保障。盟友可能背叛自己,追隨挑戰國;盟國也可能做大做強,成為新的挑戰國。其次,領導國可以依靠國內的辦法解決問題。比如:加快技術進步以振興綜合實力、加強軍備等。也就是說,大國之間的競爭不僅在戰場;在“有核時代”,大國競爭從熱戰轉向冷戰,也即從戰場轉向了實驗室。因此,國家引導技術進步是大國緩解競爭壓力,處理安全困境的一項重要選擇。

  本文以下,第二部分展示權力競爭引發重大技術變遷的機制;第三部分聚焦世界政治的領導國,將第三次技術革命時期的美國作為典型案例,展示美蘇權力競爭如何引發了美國重大技術變遷;第四部分關註世界政治的挑戰者,將二戰後的蘇聯和日本作為輔助案例。在蘇聯和日本迅速崛起,撼動美國霸權時期,國際安全的壓力促使蘇聯與日本國內技術出現重大變遷。第五部分是比較案例,聚焦世界政治的“無核時代”,展示即便在沒有核武器的時期,大國競爭同樣顯著驅動重大技術變遷的出現,並通過比較案例,展示歐洲和古代中國技術變遷的差異在於國際競爭強度的差異。最後為結語與討論。

  二、大國權力競爭與技術瓶頸的突破

  一般而言,大國為保障在世界政治中的自主性,就要具備技術上的自主性。大國權力競爭會加強其對技術自主性的訴求。權力轉移時期是大國競爭,尤其是領導國與挑戰國競爭最激烈的時期,同時也是雙方政府在技術進步問題上發揮顯著作用的時期。

  歷史上,大國政府往往通過政府資助、政府采購兩個方面影響技術變遷。

  首先,就政府資助而言,在世界政治的權力轉移時期,領導國與挑戰國政府往往加大對科學技術,尤其是軍用科技的政府資助。出於對國家安全的考慮,大國政府積極資助科學與技術,且對成本並不十分敏感。這是在權力轉移時期,為確保技術優勢、保障國家安全而進行的政府投資。

  從1940年到1995年,美國政府對研發的投資占據了美國研發金額的大部分。與歷史上美國政府支出相比,戰後美國的研發金額顯著上升;與其他OECD(經濟合作與發展組織)國家相比,美國的研發金額也是獨一無二的。

  此外,在研發方向上,美國政府還急劇增加了對軍事科研的投入。二戰後,美國聯邦政府對軍事研發的支出至少占到了聯邦研發支出的三分之二。正是美國政府大規模的研發投入帶來了新的產業集群出現。以二戰後最重要的交通工具之一飛機的改進為例,在1964年,在美國飛機工業中,90%的研發經費來自政府撥款,其中最主要的資助者是美國空軍。飛機制造需要精密的機床,為滿足飛機制造業的需求,美國政府又大力資助美國機床業。在1950年到1957年間,在政府資助下,美國機床產業的研發經費提高了八倍。五角大樓對C-5“銀河”巨型運輸飛機的研發資助促進了飛機引擎的改進,這項技術至今仍然是很多商用飛機引擎的技術來源。波音707飛機的部分研發資金來源於對噴氣式驅動軍用坦克KC-135的研發經費。因此,權力轉移時期,領導國與挑戰國政府會集中資助科研活動,這是促進重大技術變遷的一項重要動力。

  其次,就政府采購而言,在世界政治的權力轉移時期,領導國與挑戰國政府往往加大對技術產品,尤其是軍用技術產品的政府采購。值得註意的是,和政府資助一樣,政府采購對成本的敏感程度也遠低於私人消費者,在面臨國家安全威脅的時候,尤其如此。

  一般而言,高科技產品在面世早期,都會面臨造價過高的問題,讓普通消費者難以承受。如果單單依賴市場行為體,這些高技術產品難以獲得持續、足夠的市場回報。在二十世紀三十年代,每臺計算器的價格為一千兩百美金,相當於幾輛家用汽車的價格。正是美國政府大量采購,讓新技術有進一步盈利和改良的機會。從戰後飛機產業的情況來看,由於戰後美國政府要確保技術和軍事優勢,政府增加了對飛機的采購。在1946年,美國政府對飛機的采購占據了該行業產出的二分之一。到1953年,美國空軍擁有的運輸能力占整個美國飛行運輸能力的93%,而民用飛機的比重僅占7%。此時,飛機產業由軍方制定技術規格,決定制造水平。

  即便在二戰前,情況也大同小異。在德國作為挑戰國崛起的時期,領導國英國的飛機工業的發展離不開政府采購。在1935年,英國的飛機工業已成為軍事工業。政府采購使得軍事職能變成飛機工業壓倒一切的主要職能。當時新式軍用飛機為1500架,比全部民用飛機(1200架)還要多。政府采購,尤其是不計較成本的采購,往往發生在大國競爭最為激烈的時期。這樣大規模的采購讓新技術產品獲得了足夠的回報與發展機會,這是促進重大技術變遷的又一項重要動力。

  除了政府資助和政府采購這兩項最為主要的措施,政府還通過其他途徑來促進技術變革,如政府補貼、政府擔保、政府推銷等。

  為什麽大國政府對技術的資助與采購等舉措,有助於克服以往的技術瓶頸呢?因為政府的資助與采購會從以下三個方面影響新技術的發展:支持的集中度;性能的優越性以及成本的敏感性。

  首先,就對技術支持的集中度而言,在世界政治的權力轉移時期,領導國與挑戰國政府往往將資源集中投向一些大企業。因為只有少數企業才能夠承擔大規模、高精度的科研和生產,因此,政府的科研管理、研發資助、產品采購也相應比較集中。這樣的集中支持為突破技術瓶頸帶來了可能性。

  如在1950年,超過90%的美國聯邦研發經費由國防部和原子能委員會(Atomic Energy Agency)控制。這麽集中的資源控制有利於集中力量克服技術瓶頸。當時美國政府科研合同的總額高達10億美元,獲得這些合同的有200家企業,其中10%的企業就獲得了40%的經費。資源集中投向重要企業,也集中投向重要大學。最重要的科研合同派送給了最頂級的大學,19%的大學獲得了三分之二的科研經費。據保守估計,在二十世紀四十年代晚期和五十年代早期,麻省理工學院的旋風計算機和ERA計算機這兩個項目就占到了軍方對計算機研發資助經費的一半,耗資大概在一千四百萬到兩千一百萬美金之間。集中的技術支持,有利於集中資源,克服技術瓶頸,帶來重大的技術變遷。

  其次,就技術性能的優越性而言,在世界政治的權力轉移時期,領導國與挑戰國政府往往會提高對技術性能的要求,以確保在軍事競爭中獲得技術優勢。國家安全的考慮往往驅使人們不斷提升對技術產品性能的要求。在歐洲歷史早期,人們就發現,軍用技術要求槍炮的校準和瞄準具有較高的精度,而正是由於對精度的要求,帶來了制造能力的發展。

  從1914年到1920年,飛機的時速增加了61.5英裏;在空中逗留時間增加了7分鐘;飛行高度上增加了7357英尺;直線飛行距離增加了1294英裏。或許有人會問:人們為這些小小的改進耗費了10億英鎊,這是否值得?回答是與不是,要看在什麽時期。正是在權力轉移時期,政府耗費大量的資源來改善高技術產品的性能,力求精益求精。

  二戰後的故事也如出一轍,在研究高性能戰鬥機的過程中,人們對精確性的狂熱達到了極點;要求技術達到極盡所能的精度,要求部件的精細程度提高十倍乃至二十倍。任何設備,只要在精確性方面出一點點差錯,就會被認為毫無價值。

  正是政府對產品性能的要求,促進了技術往高性能、精加工方向發展。在國家安全的驅動下,企業對技術精度的要求提高,也相應提高了制造業水平。

  最後,就對技術成本的敏感性而言,在世界政治的權力轉移時期,領導國與挑戰國政府往往對技術進步的成本不那麽敏感,這對商業投資而言是缺陷,但對重大技術進步而言,卻是優點。技術進步的一個顯著特點就是具有很大的不確定性。貝爾實驗室發明了激光,但卻沒有想到激光會有多大價值。集成電路發明以後,《時代周刊》並沒有將報道該發明的新聞放在顯著位置,以為集成電路僅僅有助於助聽器的改進。直到二十世紀九十年代,人們才發現阿司匹林可以用於治療心臟病。1969年,美國“阿波羅11號”宇宙飛船載人登月成功;1981年,美國的“哥倫比亞號”航天飛機首航成功;1997年,美國的“火星探路者號”航天飛機成功登陸火星。這些科學與技術的進步,在短時期都難以看到商業回報,正是大國競爭,讓政府忽視科技的短期商業回報,而重視安全與政治價值。

  值得註意的是,即便政府增加了研發和采購,也不能保證技術進步往政府所期望的方向發展。但政府大規模的投入會產生大量的副產品。政府投入越大,產生新技術的可能性越大。大規模的投入,培育了科學家,鍛煉了科研隊伍,積累了技術能力。因此,權力轉移時期的大國競爭使得重大技術變遷出現的概率大幅度提升。二戰後的第三次技術革命是由美蘇爭霸有力促成的。以下將美國作為典型案例,展示美蘇競爭如何促成了美國的重大技術變遷。

在美蘇權力轉移時期,蘇聯取得了巨大的技術進步。蘇聯的幾次重大技術成就屬於人類首次,如第一顆人造地球衛星、載人飛船等。圖為1957年10月4日蘇聯發射的世界上第一顆人造地球衛星“史普尼克一號”(Sputnik 1)的復制品。
  在美蘇權力轉移時期,蘇聯取得了巨大的技術進步。蘇聯的幾次重大技術成就屬於人類首次,如第一顆人造地球衛星、載人飛船等。圖為1957年10月4日蘇聯發射的世界上第一顆人造地球衛星“史普尼克一號”(Sputnik 1)的復制品。

  三、美蘇爭霸與美國技術變遷

  第二次世界大戰後的第三次技術革命是由美蘇爭霸有力促成的。二戰後,美國在世界政治中的霸權地位受到過幾次衝擊。蘇聯對美國構成的挑戰是美國在二戰結束後遭遇的第一次實質性的挑戰。蘇聯的經濟發展模式、政治制度、意識形態與美國有根本的差異,蘇聯試圖建立的國際秩序和美國的構想也有很大的不同。蘇聯的崛起有力地衝擊了美國在世界政治中的領導權。這一部分將美國作為領導國的典型案例,展示美國為應對蘇聯挑戰,維護其霸權地位,如何做出回應,從而引發重大技術變遷。

  二戰以後的一段時間,蘇聯的經濟取得了巨大的成就,在世界政治中的影響力日益增強,有力地衝擊了美國霸權。在權力轉移時期,美蘇雙方對對方的技術進步也更加敏感。從1949年蘇聯第一次核試驗成功以後,美國就開始密切關註蘇聯的核問題。到了二十世紀五十年代,美國註意到蘇聯開始研制細菌戰、化學戰武器,並取得了相應進展,蘇聯在飛機以及電子領域的創新也讓美國人深感不安。可以說,幾乎蘇聯的每一項技術成就,都會困擾美國。美國人也關註蘇聯武器和材料的更新以及核技術轉讓、彈道導彈的發展狀況,並關註蘇聯在太空領域對美國構成的威脅和挑戰。再後來,美國又開始關註蘇聯的航空防禦系統、反彈道導彈升級情況。美國情報部門還緊密關註蘇聯的化學和生物戰爭技術的研究,包括大規模殺傷性武器的擴散等問題。

  挑戰國崛起越快,領導國做出調整的可能性與幅度就越大。封鎖國際市場以及技術出口控制被美國視為能夠損害蘇聯經濟的重要武器。此外,美國政府開始大規模資助科研,大幅度采購新技術產品。二戰後,美國新技術革命是以電子產品的形式出現的。美蘇競爭促成了美國軍方的需求,軍方需要發展飛機、導彈制導系統、通訊系統、控制設備、高速電子計算機以及控制網絡,這些設備都需要晶體管。因此,美國以晶體管為代表的電子產業有了巨大的發展。

  1. 美國政府對新技術的資助

  以電子產業為代表的新產業的出現離不開美國政府的資助。一位從業者回憶道,五角大樓的決策主導了美國電子工業的進程。直到1959年,超過85%的電子產品的研發是由美國聯邦政府資助的。到1964年,仍有將近三分之二的電子設備的研發費用來自美國政府。從二戰後的半導體與晶體管,再到計算機以及飛機,美國政府的研發投入極大促進了這些技術的進步。

  二戰後最重大的技術突破之一是貝爾實驗室研制出晶體管。1947年,三位物理學家威廉邵克雷(William Shockley,1910—1989)、約翰巴頓(John Bardeen,1908—1991)和沃特布拉頓(Walter Brattain,1902—1987)成功制造出世界上第一只晶體管。但是,如果細究美國晶體管的歷史,我們就不難發現:

  美國晶體管的研發也離不開政府資助,尤其是美國軍隊的資助。

  美國政府資助該大型研發計劃的最初目的在於開發雷達探測器。在晶體管研制的前期,貝爾實驗室接受了大量的政府研究資助。在1943年,貝爾實驗室研發經費中有83%是來自政府項目。即便是晶體管研發成功以後,如果沒有政府資金的持續註入,也很難將其潛力開發出來。在1953年,美國陸軍的通訊部隊工程實驗室對貝爾實驗室晶體管的資助接近其研發投入的百分之五十。半導體的研發也經歷了類似的過程。軍方對半導體在軍事上的運用前景非常樂觀。因此,美國軍方持續地資助半導體、晶體管的改進。從早期半導體的發明、集成電路的軍事應用到商業的應用,美國陸軍的通訊部隊都進行了引導並提供了主要資助。

  不僅晶體管、半導體的研發離不開美國政府資助,美國計算機的發展也受益於美國冷戰時期的軍事開支。美國第一代計算機的發展,幾乎無一例外受美國軍方支持。當時最重要的項目多半由美國海軍和空軍資助。計算機研發過程耗資巨大。早在1944年,麻省理工學院就啟動了旨在為美國海軍提供通用飛機模擬器的旋風計算機項目(Project Whirlwind),而戰後美蘇安全形勢讓麻省理工的旋風計算機研究計劃獲得了新的大額資助。1949年,蘇聯的核試驗成功讓美國空軍認識到了問題的嚴重性,因為蘇聯空軍可能攜帶原子彈攻擊美國本土。美國空軍開始和海軍一道資助旋風計算機項目。

  在1951年的時候,每臺旋風計算機的造價高達四百萬到五百萬美元。如果離開美國海軍和空軍的聯合資助,為這樣的大型科研項目籌資是難以想象的事情。美國空軍接手海軍,開始主導旋風計算機的研究議程,使得旋風計算機最終變成為數字計算機。

  每臺IBM 海軍條例研究計算機造價超過了兩百萬美元,這個項目也是由海軍資助完成的。每臺哈佛馬克三代計算機造價高達一百萬美元,最終是由美國海軍資助得以完成的。而每臺ERA 1102計算機耗資也高達一百四十萬美金,由美國空軍提供資助。普林斯頓大學的IAS自動高速電子數字通用計算機,是在匈牙利裔數學家和物理學家馮諾依曼(John von Neumann,1903—1957)主持的高級研究所裏誕生的,而馮諾依曼獲得了美國陸軍、海軍、空軍以及原子能委員會的支持。此外,美國海軍研究辦公室以及美國國家標準局資助建立了加州大學洛杉磯分校(UCLA)計算分析研究所,這個研究所對計算機事業的發展做出了重要的貢獻。

  在個人電腦的發展上,美國空軍、海軍、國家科學基金以及美國國防部的高級研究計劃署(Advanced Research Projects Agency)都曾力促個人電腦的研究,而這些政府部門提供的支持使得個人電腦不斷取得技術突破。互聯網的研發可以追溯其到二十世紀六十年代晚期美國國防部的美國公共能源協會網絡(American Public Power Association Network)項目。

  因此,無論是大型研究項目的啟動,還是對已有技術進行大規模改進,都離不開權力轉移時期美國政府對研發的資助。

  2. 美國政府對新技術的采購

  美國政府作為新產品的采購者,對推動新技術的開發也起到了相當關鍵的作用。美國政府資助了大量的技術研發,而研發出的產品最終需要走向市場。由於高端技術產品在面市早期造價過高,普通的消費者很少能夠承受如此高的造價,此時,政府采購就扮演了重要角色。

  二十世紀五十年代,電子計算器的價格已經大幅度下降,即便如此,一臺計算器的價格也相當於購買一輛汽車價格的四分之一。美國國防部和國家航空航天局(NASA)表示:他們會成為高端技術產品的購買者。政府部門的許諾,有效地化解了企業對高技術產品投資的風險,讓企業能更好地收回成本、賺取利潤。無論是半導體、晶體管、計算機還是其他關鍵的技術產品,都離不開美國政府基於安全需要的政府采購。

  如表1所示,在1952年的時候,政府需求占了電子產業產出的近60%。大規模的政府需求有效拉動了美國電子產業的發展。

大國權力競爭因何引發技術革命?——萬字長文透視全球科技變遷的政經邏輯
  資料來源:Electronic Industries Association, Electronic Market Data Book, Washington D.C.1974, p.2.

  二十世紀五十年代,晶體管極為昂貴,限制了它們的商業應運。如果沒有美國政府的采購,很難想象這個產業的後續發展。貝爾實驗室的附屬工廠西部電子公司(Western Electric Company)生產的全部產品都銷往軍隊。如果沒有龐大的軍事需求,貝爾實驗室很難支撐晶體管的研發。1952年,生產廠家生產了九萬個晶體管,美國軍方幾乎將它們全部買下。而且軍隊對價格毫不計較,他們更關註晶體管的性能是否可靠。

大國權力競爭因何引發技術革命?——萬字長文透視全球科技變遷的政經邏輯
  資料來源:David Mowery and Nathan Rosenberg, Paths of Innovation: Technological Change in 20th-Century America. New York: Cambridge University Press, 1998, p.133.

  我們從表2中就可以看到,在1962年,晶體管的平均價格為50美元。國防采購占據了100%的市場份額。後來,隨著晶體管的改進,晶體管的價格開始下降,民用需求也逐漸湧入。到二十世紀六十年代中後期,國防需求仍然占據了晶體管需求的一半以上。正是基於大量的國防需求,半導體和晶體管才有進一步改進的機會。

  就半導體而言,軍方是半導體的最大客戶。僅美國空間項目就耗費了3300萬美元的半導體。直到1963年,美國軍隊還是半導體的主要購買者,即便其他企業作為中間產品購買半導體,生產出的最終產品主要還是銷往軍隊。

  美國最早的計算機都銷往聯邦各個部門,尤其是美國的國防部門和情報部門。在二十世紀五十年代末以及六十年代,美國軍事采購刺激了大量新企業進入該行業。美國的軟件業的故事也是如出一轍。美國軟件業最大的客戶就是聯邦部門,尤其是國防部。在1956年,蘭德公司為美國防空系統承擔電腦程序的設計任務,建立了系統開發公司(System Development Corporation)。到了1963年,這個公司的年度收益已經高達5700萬美元,其合同主要來自美國空軍、國家航空航天局、國防部的高級研究計劃署以及其他國防項目。即便是到了二十世紀八十年代早期,美國國防部對軟件的采購還占到美國軟件貿易的一半。因此,美國計算機、軟件等新技術與新產業的出現,離不開這些技術的早期消費者即美國政府部門,尤其是國防部門。

  政府作為高新技術的資助者和采購者,對技術的成本並不是那麽敏感;相反,卻對產品的性能相當敏感,這有利於提高產品的精度。同時,政府的資助與采購也比較集中,這有利於技術瓶頸的突破。出於國家安全的考慮,美國政府不斷強調技術的精確性。為滿足軍事任務的需要,比如戰鬥靈活性、戰術的優越性以及戰略上的反應與控制,美國政府非常強調高端技術的性能,而對技術的成本卻不太在意。因此,政府對精度的要求,促進了美國精加工的發展。

  值得一提的是:美蘇在世界政治中的權力競爭,刺激美國政府啟動大規模研發項目的同時,還帶來了兩個副產品:人才隊伍與私營部門的技術投入。

  就人才隊伍而言,如我們所熟知的華人計算機企業家王安,就很大程度上是當時國防研發項目培養的產物。當時,哈佛大學的艾肯(Aiken)計劃接受美國官方巨額資助,這個項目培養了大批技術人員和企業家。王安就是該項目的研究人員之一,他於1948年獲得博士學位,並於1951年建立了自己的實驗室。他自己建立的公司成為美國計算機行業發展史上的主要力量之一。

  王安只是當時軍事研發人員中的一員,同一時期的美國軍事科技項目還為美國新興產業培養了大量的高端人才。美國政府對電子技術產品的采購和生產也帶動了電子元件和設備的發展,同時增進了人們對電子技術的認識,培養了一支熱愛電子學的隊伍。這支人才隊伍為新興產業在美國的發展奠定了基礎。

  就私營部門的研發投入而言,由於二十世紀五十年代軍隊對電子產品需求過多,使得美國企業對軍隊的需求過於樂觀。這種樂觀的估計也促進了各大公司增加研發金額。有研究發現:政府采購引導了私人企業研發的支出。大量的美國企業試圖通過研發向政府展示自己具有承擔軍事合同的能力,為獲得政府的訂單,這些私人企業乃至會花自己的錢去進行研發。

  因此,基於國家安全需要,美國政府對科研的大規模資助與采購不僅有助於克服以往的技術瓶頸,還培養了大量技術人才,引導了私營企業對技術的投資。事實上,在權力轉移時期,不僅作為領導國的美國在科學技術領域做出了反應,挑戰國也做出了類似反應。

  四、霸權的挑戰者及其技術變遷:蘇聯與日本

  二戰結束以後,蘇聯和日本技術進步的軌跡也開始出現變化。蘇聯是挑戰國技術變遷的“典型案例”。蘇聯幅員遼闊,有強大的軍事實力,其意識形態、發展模式和美國存在顯著差異。日本國土面積狹小,戰後融入美國主導的世界經濟秩序,成了“貿易國家”,對外有日美安保條約約束,對內有和平憲法限制。因此,日本最不可能在軍事技術上進行重大變遷,是“最不可能案例”(the least likely case)。但是,當日本崛起衝擊美國經濟霸權的時候,日本也感到了安全壓力,並促成自身技術進步方向的改變。

  1. 美蘇競爭與蘇聯技術變遷

  二戰結束後,就挑戰國蘇聯而言,為服務於國家安全的需要,蘇聯政府大規模主導了蘇聯的技術變遷,其特色主要體現在以下幾個方面:

  首先,對軍事科研的投入顯著增加,軍事技術的成果也相當豐碩。二戰結束後,尤其是1955年以後,技術進步日益被放在蘇聯政府議事日程的優先位置。蘇聯通過經濟和社會資源的重新配置(在西方世界看來,是屬於扭曲性的配置),開始了一系列科學技術的建設。這些科技建設很大程度服務於其軍事能力。蘇聯成功地模仿了西方大國幾乎所有領域的軍事技術,包括:坦克、飛機、原子能以及火箭。蘇聯的研發長期集中於國防工業領域,以軍事技術為主。

  這一時期的蘇聯軍事科研幾乎涵蓋了當時所有的武器。最開始,蘇聯技術進步的目標是打破美國對核武器的壟斷。到二十世紀五十年代蘇聯成功研制出核武器以後,蘇聯又展開了一系列對國家安全至關重要的技術的研發與改進,包括:導彈、噴氣式飛機以及雷達。這些舉措反映出,蘇聯決心在關鍵性的、戰略性的技術領域掌握自主的技術能力。

  蘇聯把軍事研發視為非常緊迫的工作,試圖防止美國在重大軍事技術上取得主導地位,而且如果有可能的話,蘇聯還力圖在一些技術領域獲得優勢。二十世紀五十年代,蘇聯技術發明年均增長率是四十年代的三倍;1958年到1961年間,蘇聯技術發明年均增長率為11.7%,是四十年代的五倍。到五十年代後期,赫魯曉夫進一步提升了蘇聯空間研究和導彈計劃的優先地位。1957年,蘇聯成功發射了世界上第一顆人造地球衛星“史普尼克一號”(Sputnik 1),它在空間技術上的領先地位使得蘇聯的信心膨脹。此後,蘇聯進行了世界首次太空載人飛行,尤裏加加林(Yuri Gagarin,1934—1968)成為人類第一個進入太空的宇航員。蘇聯的這些重大技術成就離不開當時巨大的政府投入。

  其次,當時蘇聯在軍用技術領域的業績顯著高於民用技術,重工業發展優先於輕工業。蘇聯的技術進步存在顯著的二元格局:軍事工業采用大量高端技術;民用工業卻由低端技術構成。這是因為,當安全壓力更為緊迫的時候,蘇聯政府較少關註民用技術和普通消費者的需求。同時,出於安全考慮,蘇聯政府嚴格限制將軍用技術運用到民用領域。因此,先進的國防技術外溢到民用技術的情形非常有限。

  蘇聯技術的二元格局也體現在蘇聯的工業發展中。當時,蘇聯強調重化工業優先發展,體現民生需要的輕工業發展水平卻極端低下。蘇聯選擇這樣的發展道路很大程度上來自於對國際安全形勢的判斷。蘇聯極度強調要保持對西方軍事技術的趕超,起碼是平衡。而重工業和國防工業的發展對技術自主性和國防安全的意義更為直接。因此,蘇聯政府不得不為其龐大的重化工業埋單,這也反應了一個挑戰國在迅速崛起時,容易出現的軍事技術壓倒民用技術的情況。

  再次,蘇聯研發的領域變得更為全面。美蘇此時的研究都力圖涵蓋盡可能多的科學和技術領域。安全考慮驅使蘇聯拒絕國際技術分工,而專註於全面的技術發展。有研究發現,美蘇兩國均有大量的、訓練有素的專業人員分布於科學研究的各個領域。他們打破國際技術的市場分工,研發活動相互重疊,研究方法有所異同,得出的結論可能互補或者截然相反。換句話,兩國科研與技術人員在從事高水平重復勞動。當時蘇聯的研究幾乎涵蓋了所有的科技領域。

  最明顯的案例就是蘇聯研發的個人電腦。當時,美國已經研究出了先進的個人電腦,這些個人電腦在很多非共產主義國家的零售商店都可以買到。由於美國在計算機技術上擁有絕對優勢,出於經濟上的考慮,很多國家在研發計算機系統時,都力圖與美國主導的系統兼容。但是蘇聯卻耗費了大量的資源來開發蘇式電腦。盡管蘇式電腦比當時美國的前沿技術落後了兩代,但是蘇聯仍樂此不疲。出於安全考慮,蘇聯選擇了完全不同的技術路線,有意和美國主導的計算機技術路線保持距離。這筆經濟賬看來不劃算,而背後更多是政治賬。

  此外,蘇聯還建立了一系列的科學技術機構以支持技術發展。尤其是1955年以後,這一趨勢變得更為明顯。中型機械制造部負責核武器的研發;通用機械制造部負責戰略導彈的研發;航空工業部負責飛機及其零部件的研發。美國在同一時期,也設立了類似的機構。這些機構有力促進了高端技術的投資和采購。和研發相關的各個政府部門都有具體分工,所負責的領域往往也與國家安全息息相關。

  概言之,盡管蘇聯的軍用技術進步明顯,民用技術相對乏善可陳,我們仍可以看到:在美蘇權力轉移時期,蘇聯取得了巨大的技術進步。蘇聯的幾次重大技術成就屬於人類首次,如第一顆人造地球衛星、載人飛船等。這些巨大的技術成就是在蘇聯經濟遠遠落後於美國的條件下取得的。

  蘇聯代表了世界政治挑戰國的“典型案例”:在權力轉移時期,挑戰國會集中力量投資於與國防相關的技術,以確保技術自主性,為國際權力競爭服務。

  2. 美日競爭與日本技術變遷

  二戰後,尤其是二十世紀七八十年代,日本迅速崛起,開始在經濟上撼動美國的霸權地位。

  在國際上,日本有美日安保條約掣肘;美日兩國需要共同抗衡蘇聯的威脅;日本還嚴重依賴美國市場。在國內,日本又受和平憲法約束;加之日本國土面積狹小,缺乏支撐世界霸權的條件。此外,戰後日本的經濟增長長期受益於技術引進以及民用技術的發展。因此,按多重維度來看,經濟上崛起的日本,最不可能將技術轉向軍事領域,它應該算“最不可能案例”。

  然而,從二十世紀七十年代開始,日本加強了對技術自主性的訴求。於是,崛起的日本不得不面臨領導國美國的處處掣肘。美國開始對日本實施技術出口控制,並在國際貿易領域打壓日本,日本的不安全感顯著增強。日本政府也開始強調自主創新,以克服美國的技術封鎖。日本的技術進步方向逐漸調整,開始強調技術自主性、技術的覆蓋面以及技術需要服務於國家安全。

  首先,日本加強了對基礎科學的研究。戰後幾十年來,日本的科研主要圍繞應用研究展開。隨著日本的崛起,安全形勢的變遷,日本政府開始加大對基礎研究的投入以確保技術自主性,並克服技術進步的瓶頸。日本政界、學界以及產業界普遍認識到:日本已經走到了需要加強基礎研究的時候。日本機械工業聯盟與國際航空發展基金的報告指出:“毋庸置疑,為確保在國際社會中的穩定地位,我們需要發展高端的產業技術以引導世界。為發展高端技術,我們必須激起技術革新的意願,再度加強並培育開發技術的能力。”

  日本政府在一份名為《七十年代的國際貿易與產業政策》(International Trade and Industry Policies for the 1970’s)的報告中表明,日本計劃將知識密集型產業作為優先發展的重點。報告敦促日本集中力量研發密集型的產品以及高附加值的產業,比如計算機、飛機、核能設備以及特殊金屬等;並發展精加工制造與組裝技術,如電信設備、商務機、汙染監控器材等。

  日本轉變技術政策固然有經濟考慮,同時也反映了日本對變化中的國際形勢重新評估的結果。日本產業界和官員不斷強調日本和美國的技術差距,以此為理由來呼籲政府為科學技術發展提供更多的資金。一批企業家指出:日本需要發展自主的國防技術,以擺脫美國的技術封鎖。正是在這樣的背景下,日本的基礎研究得到了很大的提升。1988年美國國家科學基金的一份報告表明,在二十世紀八十年代,日本的基礎研究經費擴充了兩倍。

  其次,日本的研發範圍也在拓寬。自二十世紀七十年代晚期起,日本開始研發機器人、半導體芯片、微電子、計算機輔助制造以及高級材料、超導器材、激光以及光纖等技術。日本研制的芯片是日本政府資助的“超大規模集成計劃”的產物。這項計劃有兩個政府部門以及五家大型電子公司加盟。日本政府通過大規模的協調來促成重大技術突破。

  再次,日本還加強了軍事技術的研究。有研究指出:日本技術轉型的原因是出於經濟考慮,因為日本已經走到了國際技術的前端,不得不加大自身的基礎研究。但是,日本當時的研發不僅是經濟研發,也開始追求軍事技術上的自主性。

  由於美國越來越不願意出售技術給日本,引發了日本調整技術政策的意願。在二十世紀七十年代中期和晚期,日本國內出現了強有力的聲音,要求加強日本國防。日本政府日益感到問題的緊迫性。從二十世紀七十年代中期開始,日本的國防預算穩步上升。在1977年,日本的軍費預算達到61億美元,占世界的第九位;十年以後,這一數字攀升到254億美元,占世界的第六位。十年間,日本的軍費擴充了約三倍,而在這段時期,只有日本如此大規模地擴大軍費開支。

  具體到國防技術領域,日本更是業績顯著。自1976年以來,日本的很多武器技術有了很大的改進,國防研發經費也顯著增長。從1978年到1983年這五年間,日本的國防研發經費增長了180%,與國防研發相關的國防武器生產的年增長率為7%至11%。日本還試圖擺脫對美國武器的依賴,開始研發自己的武器。二十世紀七十年代,在日本防衛廳、自衛隊以及通產省官員的推動下,日本開始研發國產戰鬥機。這與三十年後,中國開始重新研發制造國產大飛機是驚人的相似。

  日本國產武器的供給從1950年的39.6% 增加到了1982年的88.6%。從1981年到1990年的十年間,日本國內的武器生產總共增長了220%,這個速度遠遠快於日本的經濟發展速度。日本開始把握與安全息息相關的國防技術和產品的主導權,提高自給率。通過努力,日本船只的自己率達到了100%;軍用飛機的自給率為90%;彈藥的自給率為87%;槍支的自給率為83%。

  隨著日本的崛起,日本的技術模式開始轉型:從技術依賴的技術進步模式轉向大而全的技術進步模式。日本加強了基礎研究,有意擺脫對領導國美國的技術依賴。在政府的資助下,日本的技術研發的覆蓋面大大拓寬。考慮到必須擁有自己的技術才能躋身政治大國的前列,日本政府也開始積極支持對軍事技術的研發,以保障軍事技術的自主性。

  隨著日本崛起,美日競爭加劇,國際安全壓力日益影響了日本技術進步的軌跡。

在新一輪權力轉移時期,維護國際安全是驅使中國政府做出自主創新決定的重要動力。隨著中國經濟進一步成長,隨著中國經濟總量日益逼近美國,中美競爭會進一步加劇。圖為坐落於貴州省平塘縣克度鎮金科村的世界最大單口徑球面射電望遠鏡——“中國天眼”,這裏於2016年11月1日啟用。中新網 圖
  在新一輪權力轉移時期,維護國際安全是驅使中國政府做出自主創新決定的重要動力。隨著中國經濟進一步成長,隨著中國經濟總量日益逼近美國,中美競爭會進一步加劇。圖為坐落於貴州省平塘縣克度鎮金科村的世界最大單口徑球面射電望遠鏡——“中國天眼”,這裏於2016年11月1日啟用。中新網 圖

  五、歐洲與古代中國技術變遷的歷史比較

  事實上,如果我們放眼更長的歷史時段,就不難發現,在第二次世界大戰前,即在“無核”時代,大國競爭也同樣促進了重大技術變遷。

  第一次技術革命(十八世紀六十年代至十九世紀四十年代)源於英國霸權面臨大陸強國法國的挑戰,技術革命率先在這兩國出現。而第一次技術革命的關鍵技術——蒸汽機的改良,就來源於當時的軍事競爭。蘇格蘭發明家詹姆斯· 瓦特(James Watt,1736—1819)改良蒸汽機的基礎來源於英格蘭實業家約翰· 威爾金森(John Wilkinson,1728—1808)對大炮鏜床的改進。正是威爾金森的天才努力,才使得瓦特可以確保,直徑72英寸的汽缸在最差的地方加工,誤差也不會超過六便士硬幣的厚度(0.05英寸)。如果沒有金屬工藝的改進,並能制造出精確的圓柱體,改良蒸汽機是不可能的事情。

  第二次技術革命(十九世紀七十年代到二十世紀初)是在德國和英國之間展開的,當時的英德霸權競爭推動了第二次技術革命中很多關鍵技術的產生。如第二次技術革命的關鍵技術之一內燃機,其原始雛形是火槍;其工作原理是引導性爆炸:氣體在某一有限空間(如汽缸)內迅速膨脹,推動一物體(通常是活塞)向指定方向運動。到了十九世紀後半期,當比利時工程師艾蒂安· 勒努瓦(Etienne Lenoir,1822—1900)研制出由煤氣和空氣混合物驅動的發動機時,內燃機才具有潛在的實用價值。

  第二次技術革命的一項重要投入品是鋼材。鋼的興起離不開當時英德霸權競爭過程中雙方對新材料的需要。不僅造船需要新的鋼鐵材料,制造槍支同樣也需要鋼材。在權力轉移時期,英德雙方加強軍備,冶煉業尤其是煉鋼業有了很大進步,而軍隊是鋼材最早的用戶。最開始,鋼材的價格過於昂貴,甚至連軍方對碳鋼技術的成本都感到難以承受。但是,軍事競爭的壓力迫使它們在技術上予以投入。美國的米德維爾鋼鐵公司(Midvale Steel)和伯利恒鋼鐵公司(Bethlehem Steel)就曾為美國海軍制造裝甲鋼板。當軍隊大範圍使用鋼材,市場逐漸打開以後,其他民用部門才開始接受這一新材料的消費。

  1903年,德國皇帝說服西門子公司和一家德國電氣公司(Schuckertwerke)合作建立一家無線電通訊公司,而這背後的故事是英國和德國海軍軍備競賽的需要。這家公司在世界各地研發、設計和安裝無線電工作站。

  因此,第二次技術革命中,新技術的出現和推廣離不開當時歐洲大國之間的權力競爭。在權力轉移時期,英德兩國的權力競爭,使得雙方政府全力支持改進交通運輸工具、電話、無線電、汽車運輸、飛機等重大技術。這些技術使兩國有可能調動和指揮幾百萬人奔赴戰場、參與戰爭。正是英國和德國對霸權的爭奪,為內燃機、鋼鐵、鐵路、無線電、可互換部件以及大規模生產等技術的出現和發展創造了條件。

  在兩次技術革命之前,地理大發現及支撐大發現的重大技術變遷離不開葡萄牙西班牙對地區霸權的爭奪;科學革命的出現離不開荷蘭與英國爭奪歐洲霸權。如果說歐洲的大國競爭,尤其是大國權力轉移時期的國際競爭推動了重大技術變遷的出現,那麽,古代中國則與歐洲形成鮮明對照。古代中國缺乏歐洲那樣激烈的國際競爭環境,尤其是缺乏歐洲大國之間權力轉移這樣如此激烈的國際競爭。因此,歐洲的大國競爭催生了一波又一波的重大技術變遷,而古代中國卻缺乏這樣的變遷。

  有學者如此描述古代中國的地緣環境:“在這一區域的西部,險峻的喜馬拉雅山成為這一區域的西界,北部的蒙古高原阻擋了這一區域的進一步延伸,而東部和南部一望無際的海洋成為它的天然屏障。這些在科學技術高度發達的今天看來可笑的描述,在16世紀歐洲人到來之前卻是真實的歷史。”這些天然屏障,使得中華帝國成為一個相對封閉體系。在這個體系內,中國難得和歐洲交鋒,而在東亞長期維系了一個以自己為核心的朝貢的體系。

  不過,古代中國並非一直如此安穩與太平。古代中國也出現過諸侯國之間的競爭以及中原地區與北方遊牧民族之間的競爭。在古代中國存在與西方國際競爭類似的情況時,古代中國的技術軌跡卻有所不同。古代中國的技術變革,往往出現在它面臨嚴峻的外部環境的時期,主要集中在兩個時期:其一,春秋戰國時期,諸侯國之間的競爭讓各諸侯國面臨嚴峻的外部環境;其二,宋代與遊牧民族的競爭讓宋面臨同樣嚴峻的外部環境。因此,春秋戰國時期與宋代,是古代中國科學、技術以及思想上的兩個高峰

  春秋戰國時期,諸侯國之間頻繁的戰爭塑造了當時獨特的技術軌跡。社會學家趙鼎新指出:“諸侯國之間反復爆發摧毀性的戰爭,而這樣的戰爭催生了效率導向行為的快速發展”春秋戰國時期取得的重要技術成就就是效率導向行為的結果。

  在水利方面,西門豹的“引漳入鄴”(鄴,今河南安陽市北——作者註),李冰父子修築的“都江堰”,以及水工鄭國開鑿的“鄭國渠”等, 都是當時世界上罕見的大型水利建設工程。

  不斷的征戰刺激了軍事技術與各項工藝的發展,尤其是冶煉業的發展。春秋戰國時期的冶鐵技術有了重大突破。美國經濟史學者喬爾· 莫基爾指出:“在鼓風爐的使用方面,中國人領先歐洲人一千五百多年。這使中國人能夠使用鑄鐵,把生鐵精煉為熟鐵。到公元前200年,中國人已經了解了鐵的鑄造,而這最早在14世紀後期才到達歐洲。”戰國中晚期,各諸侯國開始大量使用鐵器制品。戰國時期用柔化退火制造可鍛鑄件的技術以及多管鼓風技術是冶金技術的重要成就,這樣的冶煉技術比歐洲早了二千年左右。建國後出土的越王勾踐劍在地下埋藏了兩千多年,出土時仍熠熠發光,劍刃極其鋒利,劍身不見銹斑。

  在天文方面,戰國時期的《甘石星經》,是世界上最早的天文學著作。它測定了上百顆恒星的方位,是世界上最早的恒星表。

  因此,我們可以看到,春秋戰國時期,諸侯國之間相互征戰的副產品是促成了重大的技術進步。

  宋朝面臨類似的外部環境,北方遊牧民族對宋的統治構成了嚴峻的威脅。宋朝的統治者面對強大的鄰邦必須嚴陣以待,積極應對入侵。美國漢學家伊佩霞 (Patricia Buckley Ebrey)指出:“從979年到1041年間,宋朝的軍隊增加了三倍,達到了125萬余人。政府每年都要生產大量的武器,包括數以萬計的箭頭和數以千計的盔甲。軍費開支耗費了政府大約四分之三的收入。”這卻刺激了技術的改良。在這樣的環境下,宋朝開創了古代中國技術史上又一個輝煌時期。四大發明中的三項發明即指南針、活字印刷術與火藥都與宋代密切相關。

  在宋代,人們根據以往的技術積累,制作出了成型的指南針。宋代航海事業和外貿事業的發展又進一步推動了指南針的發展。隨後,指南針由阿拉伯人傳到了西方。在1045年前後,布衣畢昇(約970—1051)用陶瓷制成活字,活字印刷術首次出現。在公元1040年,在對黨項族的作戰中,仁宗皇帝派人編撰了長達四十卷的兵書,其中包括制造使用各式武器與攻城設備的方法,也首次提到了如何制造火藥。後來,宋人發現火藥可以用作發射燃料,從而制造了真正的火炮。

  此外,宋代的計時技術也取得了重大進步。公元十世紀到十一世紀,中國的鐘表制造者就建造了精巧的水鐘。公元1086年,宰相蘇頌(1020—1101)主持建造了著名的水運儀象臺。這是一部集觀測天象、演示天象、計量時間、報告時刻等功能於一體的綜合性觀測儀器,使得中國人在時間計量上的成就達到了頂峰。風箱也在宋代發明出來,後來傳入西方,這被李約瑟(Joseph Needham,1900—1995)看作蒸汽機的重要構成。此外,宋代冶鐵也取得了重大進展。在1064年,宋朝生產了約9萬噸的鐵;到了1078年,鐵的產量達到了12.5萬噸。而1788年的英國,其鐵的產量才僅有7.6萬噸。

  乃至有研究宣稱,工業化的起源不應該從英國的經濟史中去尋找,而應該從古代中國尋找;正是由於宋代許多思想和技術向西方世界的傳播,才極大地促進了西方世界的興起,這正是西方文明的東方起源。宋代技術對西方文明的起源起到了舉足輕重的作用。

  概言之,歐洲存在比較激烈的國際競爭,尤其是存在國家之間權力轉移這樣異常激烈的國際競爭,因此它在世界技術史中能脫穎而出。而古代中國在很長一段時間裏缺乏嚴峻的國際競爭環境,更缺乏權力轉移這樣高強度的國際競爭,因此,古代中國逐漸喪失了技術進步的意願與能力,進而喪失技術上的領先地位。

  歷史上的霸權競爭往往促成世界重大的技術變遷,乃至技術革命。如表3所示:世界霸權競爭有力地促成了重大技術變遷的出現。

資料來源:黃琪軒:《大國權力轉移與技術變遷》,上海:上海交通大學出版社,2013年,第110-150頁。
  資料來源:黃琪軒:《大國權力轉移與技術變遷》,上海:上海交通大學出版社,2013年,第110-150頁。

  簡言之,葡萄牙西班牙的霸權爭奪促成了大航海時代的技術突破以及地理大發現;荷蘭與英國的霸權競爭促成了科學革命;英法的歐洲霸權爭奪帶來了第一次技術革命;英國與德國爭奪歐洲霸權的權力競爭帶來了第二次技術革命;二戰後,美國與蘇聯的霸權競爭引發了新一輪的技術革命。

  六、結語

  技術學的研究者大都認為技術進步會沿著一定的技術軌道行進,技術進步有著自身的周期。本文試圖展示,重大技術變遷的周期受國際政治變化的影響。盡管技術進步充滿不確定性,本文仍力圖探尋技術進步中一些相對穩定的規律。政治是主人,技術是仆人,世界重大技術變遷往往受大國競爭驅使。權力轉移時期是大國競爭最激烈的時期,在這一時期往往催生重大技術變遷。

  第二次世界大戰後,技術革命背後的故事是大國政治。半導體、晶體管、互聯網、航空航天等技術都源於同一個儲蓄庫。大國的權力競爭推動了與國家安全相關的重大發明的出現,這些發明與發現為以後的技術改進和民用化提供了來源。在蘇聯作為挑戰國崛起時,美蘇雙方的技術競技就為這個儲備庫增添了諸多內容。在領導國與挑戰國之外的國家,也存在大量的技術革新。只是與領導國與挑戰國相比,這些國家意願與能力往往不及挑戰國與領導國而已。

  2006年初,中國召開了全國科技大會,這次會議對技術創新的基調與以往的技術政策有很大的不同。在這次會議上,中國政府開始強調走中國特色的自主創新道路,建設創新型國家。十幾年來,中國在技術領域已經取得了巨大的成就,其原因是中國日益崛起,並成為世界政治中惟一可能撼動美領導權的國家。在新一輪權力轉移時期,維護國際安全的考慮是驅使中國政府做出自主創新決定的重要動力。當前中美技術政策的走向也預示了未來重大技術變遷的端倪。只是和本文開頭提到的兩部電影中的情節不同,雙方技術競爭的內容會遠遠大於技術合作的基調。

  我們可以做出這樣的判斷:隨著中國經濟進一步成長,隨著中國經濟總量日益逼近美國,中美競爭會進一步加劇。權力轉移時期的國際競爭會促使中國政府加大對技術自主性的訴求;中國政府會相應加大對科學技術的支持與幹預;中國的軍事技術會邁上一個新臺階;中國對基礎科學、人力資本的投入會持續增加;在以後的一段時間裏,中國會發生更顯著的技術變遷。世界政治領域的新一輪權力變遷將拉動中美雙方新一輪的技術變遷。

新亞歷山大圖書館的天文館,埃及亞歷山大港 (? Paul Panayiotou/SIME/eStock Photo)

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(責任編輯:馬金露)
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