解决全球科技创新战略的根源① | 定义与竞争

新一轮科技和产业革命风起云涌,席卷全球。纵观历次科技革命,不但能孕育出新的产业业态,而且伴随着科创中心在全球范围内地理上的迁移。一直以来,各大科技强国的中心城市各尽所能,力图摘取全球“科创策源地”这一桂冠。正是在这一意义上,上海“十四五”规划将“强化科技创新策源功能”作为城市“四大功能”之一。

“成为科创策源地”是一个能够激起世界级城市管理者内心澎湃的宏伟目标。作为策源地,不仅意味着科学上的领先,还意味着最先进的高科技产业和最具创新能力的企业家的集聚。它们在城市中水乳交融,相得益彰,向外源源不断地释放出能量,产生一股熊彼特式的“创造性毁灭的飓风”。

然而,当前对于“科创策源地”这一概念可谓见仁见智,众说纷纭,缺乏一个相对客观的界定。对于上海而言,这仅是问题的一个方面,更为重要而迫切的挑战在于:上海距全球“科创策源地”究竟有多远,以及如何实现这一宏伟目标?

本文提出,可以将“科创策源地”理解为一个在科学、技术和创新三个主要方面表现出卓越性和原创性的地域,不仅各类科创主体具有原创性,还需要主体之间形成互动和合力,进而提升整个城市在科创方面的能级。

基本概念的澄清

“策源地”一词源于历史学,顾名思义,是“策划与发源之地”,具体指“战争、社会运动等策动、起源的地方”,强调创意源头、策划中心和中枢所在地。作为源头,它常常与历史上重大事件、特定城市、机构或人物关联在一起,如武昌可作为“辛亥革命策源地”,上海作为“中国工人运动策源地”。又如“工业革命策源地”在英国,与之相关的主要人物是苏格兰发明家詹姆斯·瓦特;“互联网的策源地”在美国,与之相关的机构是美国国防部高级计划研究署(ARPA)。

本文提出,要准确理解“科创策源地”这一概念,需要把握三个要点:

要点之一:科学、技术和创新是三类事物。它们之间紧密关联,但又有各自的形成演化规律。科学没有国界,科学知识是面向全世界公开的,强调对真理的探索,思想的自由,无需考虑商业价值。创新是市场导向,强调商业价值,它可能需要有技术的支持,将现有技术进行组合,投入应用,也存在没有任何科技含量的创新,比如流程创新、管理创新、制度创新等。技术界于科学与创新二者之间,是兴趣和实践导向,发明人可以通过申请专利来获利,但商业价值本身常常不是技术的首要考虑因素。因此,“科创策源地”应当从这三个方面分别理解,可以有科学界、工程技术界、企业界三个领域的策源地。

要点之二:“策源”需要酝酿,是一个演化的过程。由于科技的突破、创新的形成,并不仅仅是某项技术发明者和企业家的灵光一闪,而是一个漫长的、不断修正的演化过程。在此过程之中,有多个机构和人物之间的合作,有大量的科学观点、产品形式被否定,存在许多过渡性技术和标准,最终形成的产品和观念可能往往是一个大杂烩,与提出者本人最初的想法可能已经千差万别。因此,就科技创新而言,在其发展演化过程存在太多的意外,策源只能是事后的总结,而不是事前的规划。很多时候,人们无法事先对某项科技创新的未来进行策划。

爱迪生于1877年发明留声机时,发表了一篇文章,提出他的发明可以有10种用途,包括保存垂死的人的遗言,录下书的内容让盲人来听,为时钟报时以及教授拼写等。音乐复制在他列举的用途中并不占有很高的优先地位。我们今天说留声机是爱迪生发明的,仅仅是一个巧合而已。从这一意义上看,爱迪生并没有对留声机的未来进行策源。

要点之三:有关“策源地”范围的界定。“科创策源地”是一个历史地理意义上的概念,需要对地理空间的粒度有所界定。回顾历史可以发现,对于特定技术而言,在国家层面,其策源地争议相对较少。但下沉到地区和城市层面,问题往往变得更加复杂。

法国学者保尔·芒图所著的《十八世纪产业革命》是论述人类第一次工业革命的经典著作。作者在书中揭示了此次产业变革的前因后果,着重介绍了四项关键科技发明或支柱产业:纺织、工厂、铁和煤,以及蒸汽机。在上述产业中,纺织业以兰开夏为中心,钢铁产业源于欧洲大陆,蒸汽机以伯明翰为中心。从城市层面看,真正可以称得上“策源地”的,可能只有伯明翰。

但如果回顾瓦特的人生轨迹,对其蒸汽机技术的发明进行溯源,就可以发现在接受博尔顿的资助来到英格兰的伯明翰之前,瓦特已经在他第一个资助人罗巴克在爱丁堡的工厂进行了大量的试验。只是由于罗巴克的破产,才让瓦特不得不南迁。由此可知,伯明翰是否可作为蒸汽机的策源地,答案也并不是那么确定。

随着现代科学技术日趋复杂,科技知识的普及,以及全球化的推进,某个天才发明家,如瓦特、爱迪生,与一项改变世界的技术相关联的情况越来越罕见。相反,类似于互联网、人工智能这样的技术,往往遍布多个国家、多个城市,是由全球大量科学家和工程师密切合作而实现,城市层面的策源地越来越难以辨识。

互联网的策源地无疑是在美国,但是很难明确到具体的城市。在其产生过程中,有多地的科学家深度参与其中,试列举几个:弗吉尼亚州阿灵顿是国防部高级研究计划署(ARPA)所在地。加州斯坦福大学、加州大学洛杉矶分校和圣巴巴拉分校、位于盐湖城的犹他大学则是最初的四个重要节点。欧洲核子研究组织(CERN)总部日内瓦则是互联网得以推广的关键技术万维网的发明地。这几个城市对互联网的形成起着举足轻重的作用,缺一不可。

总而言之,对策源地的界定可以有狭义和广义之分。狭义地理解,“策源”仅指源头和原创,类似于“发明”的概念。从时间和空间两个维度看,某项技术或产业的策源地只能有一地,正如一个人的出生地只能是在一个地方。而广义的理解认为,一项科技往往是诸多科学家和发明家、不同地区合作完成的。任何一项重大发现,其“策源地”越来越难以为一个城市所独享。

本文认为,后一种理解更适合于今天多数科技全球化合作、开放式创新的世界。再以人工智能为例,1956年,美国达特茅斯会议(Dartmouth workshop)首次提出这一概念,但是否可以认为达特茅斯就是策源地?

似乎并不能。因为在1950年,英国科学家图灵就已对人工智能进行了相关研究(当时在曼彻斯特大学),并提出了著名的“图灵测试”。贝尔实验室的香农教授于1950年也发表了计算机下象棋的研究论文,可算是人工智能更早的版本。这次人工智能会议在达特茅斯而不是波士顿或其他城市召开,本身具有一定的偶然性。同时,人工智能被认为是包括机器学习、神经网络、深度学习、社交机器人等多项技术共同组成,在数据、算法和算力研究方面,不同地方的科研机构各有所长。

退一步说,即便认定达特茅斯为策源地,随着人工智能发展的多次起伏,达特茅斯后来并没有成为人工智能发展最重要的科研或产业发展城市,当初会议发起人仍然在各自的大学里从事研究,并没有聚集到此地。而今天,世人所公认的世界人工智能中心主要是硅谷。显然,对于上海而言,更想要追求的是后一种更加宽泛的“科创策源地”目标。

科学中心的演变和角逐

科学史家以国别为单位,对世界“科学中心”地理空间的转移进行了广泛的研究。从他们的定义看,“科学中心”就是多数重大科学成果的策源地。

英国物理学家和科学学创始人贝尔纳在其奠基之作《科学的社会功能》(1939) 中概述了科学在地域空间的历史变迁。其中讲到现代科学诞生以来,科学活动从意大利到荷兰、英国,继而到法国、德国和美国,最后转到社会主义苏联的发展历程。到1954年,贝尔纳在《历史上的科学》中首次系统阐述了科学活动中心的思想。

1962年,日本科学史家汤浅光朝利用日本科学技术编年表所公布的重大科学成果数目,成功地以量化方式解释了近代五次科学中心转移的现象。基于他的定义,凡是重大科学成果超过同期全球25%的国家,可称为“科学活动中心”。他发现近代科学活动中心按“意大利—英国—法国—德国—美国”的顺序发生着转移,被称为“汤浅现象”。中国学者赵红洲在1974年利用《复旦学报》刊载的“自然科学大事记”,独立地发现了类似的现象。

根据汤浅的分析,美国应该在2000年让出“科学活动中心”的头衔,而中国有可能成为一个新的科学中心。但是这显然并没有发生,于是很多学者开始尝试对其理论进行修正。

大连理工大学姜春林教授等利用利萨·罗斯纳科学年表再一次对科学中心转移现象进行了测度,发现现实中的科学中心并没有呈现“汤浅现象”,而是某段时期内存在多个科学中心,一个国家在不同时期都是科学中心,而在另一段时期,出现无科学中心的现象。

另有很多学者认为应该把卓越科学家作为表征来体现世界科学活动中心的转移。其中诺贝尔科学奖获奖情况备受瞩目。对物理学诺贝尔奖的分析发现,若剔除跨国迁入获奖者,美国成为世界科学活动中心的时间将推后至1945年,而不是汤浅所提出的1920年。同时,科学家的跨国迁移特征呈现阶段性变化,未来世界科学活动中心可能呈现多中心特征。

从各大科学中心的演变,可以归纳出四大要素——科学家人数、科研经费、图书情报资源以及先进的科研设备,即科研人才、经费、信息和基础设施,直接决定着科学家们的创新水平,从而影响科学中心的变迁。一地要成长为“科学中心”,需要对这些科研资源进行大量的长期投入。对此,市场“无形之手”显得无能为力,需要政府进行干预。这一重要结论是二战后美国白宫科技顾问万尼瓦尔·布什得出的,它深刻影响了美国二战后科技政策的走向。换句话说,美国今天的世界科技中心地位,既有时势的因素,更是政府大量投入于科研资源的结果。

“科创策源地”包含了“科学中心”所界定的全部意义,但它是一个更加复杂而宏大的体系,需要将科学体系与创新体系相结合,形成一个完整的“科创体系”。它需要在某个领域或产业的科学、技术和创新三者之一具有原生性,对国家和区域发展起到发动机的功能。最典型的例子就是美国的硅谷,其中既有一流的高校(斯坦福、伯克利),又有重要的科研机构(PARC、劳伦斯伯克利国家实验室等),还有一批世界一流的科技企业,彼此之间互动频繁,形成良性循环。

(作者赵付春系上海社科院信息研究所副研究员)

——

本文为“长三角议事厅”专栏2022年春节策划“求解‘全球科创策源地’”系列文章第一篇。“长三角议事厅”专栏由教育部人文社会科学重点研究基地·中国现代城市研究中心、上海市创新基地长三角区域一体化研究中心和澎湃研究所共同发起。解读长三角一体化最新政策,提供一线调研报告,呈现务实政策建议。`

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。

此站点使用Akismet来减少垃圾评论。了解我们如何处理您的评论数据