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科技分野与并流

已有 883 次阅读 2024-4-16 10:20 |系统分类:观点评述

科技在人类文明的历史长河中,起到了至关重要的推进作用。中国与西方国家之间的科技发展此消彼长,螺旋式上升。在1840鸦片战争之后,其竞争态势尤显激烈,并在21世纪初达到一个顶峰。从大的视角来看,人类文明史,其实也是一部科技史。

早期科学发展需要两个基本动力:资本注入和战争催化。这一规律即使到现在也基本成立,只不过人类对地球系统研究得更深入,科学反哺于地球和人类宜居环境可持续发展也成为一个新的动力来源。

技术升级换代,会产生降维打击的效果。比如,在欧洲人征服美洲期间,先进的铠甲和锋利的武器让征服者占尽先机,少数的一些人就能对庞大的文明体系产生巨大冲击。到了鸦片战争时期,这一现象再次重演。欧洲人凭借着船坚炮利的优势,也是用很少的士兵就让大清王朝割地赔款,进入了半殖民地半封建社会。进入20世纪末期,海湾战争再次演示了科技降维打击的效果,庞大的伊拉克军团在高科技武器系统面前变成了露眼的筛子,毫无还手之力。在进攻方看来,士兵就像在打游戏一样,对着屏幕一顿操作就完成了任务。

中国与西方的技术分野出现在18世纪到19世纪中叶,最突出的技术表现在军事上的落后,尤其在火炮和军舰方面。其中的原因很多,有学者认为西方城堡的城墙太薄,也就几米宽,促进了其火炮口径的发展,只要炮弹足够大就能够击穿城墙,哪怕是君士坦丁堡这样坚固的堡垒,也最后在大炮中破城。而中国的城墙则要宽厚得多,比西方的城墙厚一个数量级,尤其是用夯土筑城和斜面技术,增加大炮的威力很难达到破城效果,自然也就没有了市场。但是,在面对游牧民族时,小巧方便的炮则更有市场。第二个重要原因是战争的催化作用。早期大清王朝国土面积广大,军事实力很强。周边的一些局部战争不足以对王朝构成很大的威胁。在这种情况下,于18世纪中期到鸦片战争前,中国度过了较为平静的一段时期,火炮技术的分野也正好发生在这一时段。

相比较而言,欧洲此时战火纷飞。火炮的发展为欧洲战场打开了局面。基于战争的强烈需求,科学研究派上了用场。造一门性能优异的火炮,需要考虑火药的配方、火药的颗粒度、保存方式、装药量、火炮的炮管长度、炮管直径、铸造技术、瞄准系统、炮弹材质与性能。为了能够打得准,需要考虑空气阻力、风向、风速,计算出精确的弹道曲线。这一点对于爆破弹尤其重要,如果需要炮弹凌空爆炸,这需要准确地拿捏时间。此外,只是理论计算还不够,还需要坚实的系统实验,用于测量炮弹的出堂速度等参数,通过改进上述的诸多参数提升效果。并不是装药量和炮管越粗约好,这需要精确的平衡。

此时,欧洲的科学,尤其是在数学和化学等方面的基础科学知识派上用场,很多数学家都参与到这种火炮改良中。因此,欧洲火炮的飞速发展是一个典型的科学与技术相互促进的案例。只不过短短百年时间,中国和欧洲的火炮和军事技术就拉开了距离。

这是科技时代的特征,社会和知识体系快速迭代,超过了人们的朴素和传统认知。越大的体系就越难在短时间内快速反应。可以说,欧洲利用了这百年的时间差,在军事和管理制度上超越了大清王朝。在体量和反应速度上,中国当时确实是睡狮,它需要更长的启动时间来对世界的变化作出反应。

二战是现代科学与技术合流的第二次典范,也成就了美国“科技神话”的崛起。如果追踪美国高科技发展历史,二战绝对是一个分水岭。在此之前,美国的科技水平并不发达。但是美国有资本和人力资源。在英国水深火热之时,把英国先进的科学知识与美国的资本相结合,是产出相应的军事技术产品的最佳方案。可以说,美国在二战中获得的初始科技红利,包括科技和科技人才,是其日后科技飞速发展的根基。比如,第一台计算机是在英国发明的。美国人赢在了地利和先进的管理思维体系。

在美国近代科学技术发展史中,最不能绕过去的人就是范内瓦.布什。他定义了美国的国家科技策略与模式。他创新性地开创了政府直接资助科研的范式,包括美国科学基金会的这样教科研经费底层管理模式,这几乎就是现代科技发展模式的根基。布什的战略科技眼光非常敏锐,他知道在战时如何操作,战后如何持续科学技术的发展,在协调国家、大学、市场等方面,为后续发展思路铺平了道路。

美国在二战期间的技术发展,是之前全世界顶级科学思维的汇聚,在二战期间通过先进的管理模式蓬勃而发。这些军事上的高科技,在战后又进一步为转化为民用,促进市场发展奠定了基础。没有二战时期打下的科技基础,就不可能有后期繁荣的自由科技市场,更不会有硅谷等科技创新的出现。

西方国家的科学技术历,尤其是美国的科学技术历,是在传统人类文明的模式上,靠着战争需求这一刚需快速拉动,然后民用化的过程。战后,中国奋起直追,至少在电子产业方面,比如在早期的晶体管和计算机研究方面,我们并没有落后太多。比较可惜的是,当美国大举把军事技术转化为民用产品发展市场时,也就是电子世界兴起时,我们没有跟上脚步。等到70年代末改革开放伊始,我们才发现和世界科技又有很大的差距。

美国的科学技术发展,体现了典型的科学与技术交替走路的模式。其中技术的发展是科学发展积淀后的勃发过程。技术的发展来源于竞争,要么是战争,要么是市场。所以,美国到现在为止都被军火商强烈影响就不足为奇,因为这种战争与科学技术融合的思路是美国发展的看家宝,思维深入骨髓。在这一点上,体现了学科与社会发展的不协调性,进而引起了科学家与政客之间的深层思维矛盾。从美国对基础科研的态度上,也可以看出这种博弈现象,具体而言就是政府对科学的投资的波动。

总体而言,美国的科学与技术发展具有它的先天优势,很大程度上在于其历史传承性和世界资源的共享性。在大时间尺度上,可以较为从容地在科学与技术发展中进行协调。科学如果不能进行转化,就不能直接推进社会进步。科学转化的直接结果就是再塑社会文明形式,增加社会整体财富。

在自动化发展初期,就有科学家担心这会让很多低技术工种蓝领失业,这种思维和先进的人工智能发展替代人工非常相似。其结果就是,自动化催动了产业发展,更多人变成了中产阶级。从这个历史角度来看,大可不必担心未来工作岗位,因为会有更多相关岗位冒出。

和美国的科学技术与经济发展历史来看,中国肯定不能完全照抄其思维和管理模式。首先我们不可能从全世界吸引那么多优秀的国际科学家。其次,我们没有经历坚实的基础科研的积累,几乎是跳跃式地发展,更多地从科学应用角度来进行追赶。这也造成了目前中国的科技市场模式与美国有很大的不同。我们更多的科技公司追求的是顶层逻辑设计,或者说是应用型的创新模式。无论是阿里巴巴、京东、小米、搜狐、百度、联想等等都是如此,缺乏马斯克这样的硬科技创新并不奇怪。

中美科技市场发展的底层逻辑并不相同,但是,历史终归要回归到它必须经历的体系。无论是美国还是中国,总是要在科技应用领域,民用产品大规模发展后,思考下一个科学动力来源。中国高考的“强基计划”就等于在为未来打造基础研究的基石,补齐这个短板。

中国在发展应用型科技的同时,在基础科研方面中(比如中国科学院、大学的基础科研、国家实验室等等)也加大投入。深圳目前在打造大科学装置方面下了大力气。部署了先进光源、量子、医药等集成科技产业和研究团队。这些高科技成分很难在短时间内起作用,其意义在于推动基础科研的根基,为后十几年的技术腾飞做储备。

中国高科技公司开始思考进行科技投资,建立具有本公司特色的研发队伍,比如华为、韶音科技等等。这些资金的投入补充了国家在基础科技领域的投资。但是,无论如何,科技公司的市场需求,快速应变的压力,使得其无法追索更长远的科学目标,更不可能造就贝尔实验室的神话。这些区别,使得公司和政府科研及大学之间的合作成为一种战略,但是具体的合作模式,还需要更深入的思考。

无论是美国从科学-技术-科学的发展模式,还是中国的技术-科学发展模式,经过时代发展,在未来开始合流,都需要从本质上思考下一代科技引领(指基础科学)的着力点。这种思维和管理模式的创新,远比任何单一技术和科技公司的发展要重要,它体现的是国家战略思维。

科技发展从硬件到软件,然后软件和硬件结合,催生出来人工智能,这应该是下一代科技的代表。信息科技如果能和下一代能源技术相结合,会打造出一个全新的社会模式。一切刚刚起步,我们坚决不能再落伍。



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