书评丨经济增长的科技“引擎”

文 / 郑磊

自从工业革命开始，科学和工程技术出现了突飞猛进的发展，尤其在1910-1970年间，大量科学成果通过工程转化为经济成就。之后的50年，如通讯、互联网等的科技成果仍不断涌现，都极大地改变了人们的生活方式，但是这个阶段的经济增长并没有明显提高。经济学界一直在讨论这个问题。

科学创新是突发性的，通常是在新一轮康波的上升阶段大量涌现，之后应该是将科学成果加以转化应用的过程，这将激发新科学研究成果的出现，经济也正好进入另一个康波周期的上升阶段。以英美为例，在19世纪至20世纪的70年代，对科学新成果的应用主要体现在实体经济领域，如蒸汽机车、高速公路、轮船、飞机、半导体电子设备、计算机等，不仅私营企业投入了大量资金开发新技术和新产品，政府也投入了大量资金，利用新技术进行基建、军工等方面的投资。这些构成了经济增长的坚实的物质基础，并培育了实体经济产业链上更多企业。科学和工程技术最大的不同是前者主要是原理性的发现，大多以理论模型和实验室成果的形式出现，基本未物化为经济成果。而后者更侧重应用，虽然也包含了很多基础原创性成果，其主要目的是形成有形的可以规模化生产的物质成果。以科学为主体的思维突破是引领社会发展的重要力量，工程技术则直接推动了经济增长。

《思维决定创新：20世纪改变美国的工程思想》按照时间顺序选取了美国重大的工程技术项目，包括水利大坝、摩天大楼、核能、喷气发动机、晶体管、芯片处理器、计算机和互联网等，介绍了以美国工程技术人员为主的这些科技项目如何从洞见到创新的过程，提供了很多原始工程设计资料，是一本市面上不多见的美国20世纪工程技术史著作。

我们以量子物理学的发现和半导体材料工艺的创新为例。科学家1930年代就知道半导体的导电原理，但要等到硅和锗的工业提纯技术过关才有可能做出成品。军用雷达需要二极管整流器推动硅提纯技术的发展，最终于1941年在战场上投入了使用。三极管的设计过程则基于物理学家肖克利提出的场效应原理，实际是个精细的工程技术设计，这因此而获得了诺贝尔奖。但是第一个成功的产品MOSFET却是贝尔电话公司的工程师做出来的，这体现了科学与工程学在这项创新中具有同等重要性。科学只是提出了半导体的原理，但是从半导体材料到二极管、三极管、硅芯片电路、单片机、微处理器，是一系列从基础起步，不断提高复杂性和精密度的工程技术创新。直到现在，我们使用的体积小巧、功能强大的电脑，都源于量子物理学的理论成果，最终成就于工程师的各种巧妙设计和攻克的各种工艺制造难关，体现了从0到1，再到无穷大的创造过程。

在美国创造的这些工程技术奇迹里，一个不能忽视的力量是来自政府部门的。高速公路、核能、喷气发动机、火箭，都是由军用需求带动的。政府是资金的主要投入方，巨额资金投入高风险科研项目是私营企业无法胜任的：例如，为了解决半导体电路的微型化，美国陆军1958年与RCA公司签订微模块开发协议，当时支付的约相当于2010年时的1亿多美元的费用最终打了水漂；1959年美国空军资助西屋电气公司约相当于2010年时的3000万美元，用该公司“分子电子学”方法进行微型化尝试，也只是取得了有限的进展。而成功的例子也是有的：当时德州仪器公司的工程师基尔比提出了单片电路的概念，于是该公司获得了空军的合同和一笔启动资金，并于1962年为导弹制导系统提供了微芯片成品；美国宇航局为执行阿波罗计划，向与德州仪器公司采用同样工艺的仙童半导体公司订购了大量微芯片，使该公司得以增加微芯片产量，降低了价格，并解决了早期出现的工程问题。

如果历史不是这样发生的，我们不知道何时才能用上芯片，我们生活中很多必不可少的家用电器也不会出现。回顾美国1970年代之后的科技进步和经济增长，一个可能的原因是通讯互联网技术更多地应用在消费和服务行业，大型复杂的新技术工程项目和投资极少出现，这样做的结果并不表示科技对生产力的推动作用减弱了，而是科技被更多地用于提高人们的生活幸福感，而不是更多地应用在制造物质财富上。这个经验教训值得我们吸取，在新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料科技飞速发展的新康波周期，政府应支持和引导一部分企业将新技术应用于实体经济，尤其是国民经济关键领域，也应鼓励私营企业将新技术用于民生领域，满足人们对改善生活水平的需要。