现代技术的本质与核心技术问题.doc

第5讲 现代技术的本质与核心技术问题吴国林 教授/博士生导师/首席专家科学技术哲学研究中心，思想政治学院5.1 技术的涵义在希腊文中，技术一词最早用“tchn”表示。古希腊哲学家亚里士多德最早把科学与技术区分开来。科学是知识，而技术与人的实际活动相联系。亚里士多德把技术界定为人类在生产活动中的技艺能力或技能。他的这一技术定义满足了从古希腊至18世纪的社会经济发展现状。 到17世纪，技术(tchn)一词在法文中变成“technique”。18世纪，技术(tchn)在德文中变成“technik”，所表达的是各种生产技能相联系的过程和活动领域。 Techn-ology 17-18世纪以来，随着机器的工业应用占据统治地位，技能逐渐演变为制造和利用机器的过程。 技术的定义就是工具、机器和设备。 法国著名哲学家狄德罗认为，技术是为某一目的共同协作组成的各种方法、工具和规则的体系。 德国著名技术哲学家卡普（E. Kapp）更明确地提出所谓的器官投影说。他认为，从简单工具到复杂机器，人类所发明的一切技术活动手段都是人体器官向外界投影而形成的结构。 可见，古希腊的技术概念与当时的生产实践相联系，技术是人类生产实践中的技能。17-18世纪以来，工业中引入工具、机器等，掌握与运用工具、机器和设备等形成一种扩展的专门能力，此时，技术的涵义就应当是原有技能意义合逻辑的拓展。于是，亚里士多德关于“技术是技能”的技术涵义展现为两层意义：人的生产活动方式本身的技能与代替人类活动的工具、机器和设备等。 在这里，我们也可以把工具、机器等看作是人的器官的延长。操作机器就是技能的一部分。显然，操作机器，除了实践性操作知识之外，还要求有机器的相关知识。机器越复杂，操作机器要求的知识水平越高。 马克思则把技术作为劳动过程的要素，认为技术是人和自然的中介，因而，把它们归结为工具、机器和容器这些机械性的劳动资料。马克思还提到技术中有理性因素。 1777年，德国哥廷根大学的经济学家： 贝克曼（J. Beckmann）最早将技术定义为 “指导物质生产过程的科学或工艺知识”。 技术知识或技术规则 他的这一理论概括对19世纪及现在都产生了巨大影响。现代西方技术哲学家一般接受贝克曼的思想，如著名技术哲学家F拉普、米切姆等都持此论。 拉普认为，技术就是技能、工程科学、生产过程和手段。 米切姆(CMitcham)从功能的角度提出由以下四类要素互动整合而成的理解具有一定的代表性： (1)作为对象(人工物)的技术，包括装置、工具、机器、人工制品等要素, 即相当于tools、machines、instrument等； (2)作为知识的技术，包括技艺、规则、技术理论等要素,即相当于technique、skill、art、technics等；包括科学的应用。 Technology 技艺 (3)作为活动的技术，包括制作、发明、设计、制造、操作、维护、使用等要素即相当于invent、design、manufacture等；作为一种实践活动 涉及到发明。 一般而言，发明与技术相联系；发现与科学相联系 发明与发现是紧密相联系的。 Cell 胡克， (4)作为意志的技术，包括意愿、倾向、动机、欲望、意向和选择等要素，即相当于expect、motivation、intend,intention等。 与人的目的性/意向性相关。反映了人的主体性、人的能动性 先有功能结构 加拿大哲学家邦格(M. Bunge)认为，技术是科学的应用，是知识体系。 日本的武谷三男批判了日本技术哲学研究中以劳动资料体系说为中心的倾向，提出了技术的“应用说”。他认为，所谓“技术就是在人类实践（生产实践）中客观规律性的有意识的应用”。武谷主张把技术与技能截然区分开来，否定技术等于技能的观点。他认为，技术属于客观的、有组织的、社会的东西，而技能则是主观的、心理的、个人的东西。技能常被发展的技术所取代。新的技术要求新的技能，而新技能又会由于技术的再发展再次被取代。5.1.1 技术本身的要素要研究技术本身的要素，认识技术的本质，就必须相对承认技术具有自主性。如果技术没有自主性，总是与科学与社会紧密结合在一起，那么技术本身就没有存在的必要，技术这一概念也可以取消了。 国内外许多学者对技术自主性进行过研究。德国技术哲学家埃吕尔（J. Ellul）是技术自主论的积极倡导者。 自主性是技术的根本特征。所谓技术的自主性，意味技术最终依赖于自身，它本身就是目的，它是趋于封闭和自我决定的有机体。 但是，技术的自主性并不简单地意味着技术与政治、经济、伦理完全无关，它们彼此处于一种相互关系之中，而其中的主导力量是技术的内在逻辑。复杂的、独立的技术系统是由技术本身形成的，而不是由社会形成的。“自主技术意味着技术最终依赖于自己，它制定自己的路径，它是首要的而不是第二位的因素，它必须被当作有机体，倾向于封闭和自我决定：它本身就是目的”。 对技术自主论有不同的争论。我们认为，技术具有自主性，但是，技术又不能完全脱离科学与社会的影响。技术自主性主要表现在技术具有一定的独立性、自在性与自我扩展性。尽管技术受到科学与社会的影响，但技术是决定自身发展的重要因素，技术有自身发展的逻辑。比如，汽车的设计者与制造者并没有要求修建道路等，但汽车本身的性质引起道路修建、交通管理、驾驶员的技能要求等。核技术的极大危险性注定要受到严格控制，而不象大众都可以使用的一般计算机技术。 回到技术本身，才能认清技术的要素与技术的本质。 已有国内外学者研究了技术的组成要素。 陈昌曙教授认为，技术由实体要素、智能要素与工艺要素组成。 entity 实体要素包括工具、机器、设备等； 智能要素包括知识、经验、技能等； 工艺要素表征实体要素与智能要素的结合方式和运作状态。 后来，他又适当做了调整， 技术是实体性要素（工具、机器、设备等）、智能性要素（知识、经验、技能等）和协调性要素（工艺、流程等）组成的体系。这是技术的结构性特征，或技术的内部特征。 我认为：技术系统由经验性要素、实体性要素与知识性要素组成。目的性要素不应包括在技术系统中。 经验性要素主要是经验、技能等这些主观性的技术要素，主要强调技术具有实践性，这是技术与科学的最基本的区别所在。实体性要素主要以生产工具、设备为主要标志，主要强调技术具有直接变革物质世界的能力，变革天然自然、人工自然或技术人工物。知识性要素主要是以技术知识为标志，主要强调现代技术受技术理论和科学的技术应用的直接影响。“工艺”的涵义也是有差异的。我国的辞海把“工艺”定义为利用一定物质手段将某种原料或半成品加工成成品的方法。 技术哲学家拉普认为狭义的技术就是工艺。工艺不是技术的某一个方面。所表现出来的是一个整体的东西，就是技术的一个整体性的表现。工艺是技术的显现。吴国林定义：工艺可以定义为：技术的一种特定表现或特定的实践行为。5.1.2 技术的本质海德格尔的技术本质观：海德格尔认为：“技术不仅是手段。技术是一种去蔽方式。如果我们注意到这一点，那么，技术本质的另一完整的领域就会向我们敞开自身。这正是去蔽的即真理的领域。”Gestell 座架,集置 “Gestell”则把人和其它存在者“聚合”在这样一种相互“放置”、“责令”、“展现”和“去蔽”的关系中。技术就是通过去蔽、展现来实现对事物、自然和世界以及它们与人的关系的构架。所以“构架是技术的本质”去蔽与遮蔽也是统一的。 技术与人的关系是什么？ 美国乔治亚大学的哲学教授费雷（F. Ferr）关于技术的界定有启发意义的，他认为技术是智能的实践展现(practical implementation of intelligence)。 F. Ferr，Philosophy of Technology. Athens and London: The University of Georgia Press,1995.(p26) 但我认为，智能并没有将技术的技能这一含义展示出来，因为技能与个人的体验、经验有关。考虑到技术本身这一复杂系统的涌现性，因此，我作以下界定： 技术是知识和技能的实践涌现（practical emergence of knowledge and skill）。 我们这里所指的“技术”就是指狭义的技术，即技术本身，或者说，是创造人工自然或技术人工物的技术，这样，我们更能认清技术的本质。 著名哲学家波普尔提出了客观知识，我曾论证知识具有客观性。同样，生产过程中的技能也具有一定程度的客观性。比如，你能不能开汽车是检验你是否具有开汽车的技能的标准，这是客观的。对于集成电路的生产，必须要求有微电子技术知识，除此之外还要求有相应的技能，这样才有质量更高的集成电路。5.2 技术人工客体的二重性技术行为的主要结果，就是设计和制造了各种人工客体（artifacts，又可译为人工制品），又称为技术客体（technological objects），它区别于自然科学研究的对象物理客体。技术客体或技术人工客体在技术的研究中占有中心的地位，它是技术智能的终端产品。目前，欧洲学者克劳斯与梅杰斯提出了技术人工客体二重性（The Dual Nature of TechnicalArtifacts）的技术哲学研究纲领，这对我们在技术人工物研究之上拓展技术设计、技术认识具有深远意义。技术人工物：功能+特定物理结构的物理实体或结构+功能在上述意义上，技术人工客体具有物理的和意向的二重属性。（1）它是带有特定物理结构的物理客体，其行为是由自然律来支配的，如空调本身就是依据冷凝、压缩等物理原理，由压缩机、蒸发器、冷凝器、风机等基本元件组成；物理客体与结构有关。（2）技术客体的一个本质的方面，就是它的功能。一个技术客体的功能是以目的论的方式来被描述的，如空调的功能是制冷，螺丝起子的功能是拧紧或拧松螺丝。功能与意向有关。克劳斯认为，如果没有这些意向性概念，如功能的描述，而只有物理性质的描述，那么我们是无法完整理解一个技术客体的。技术客体是人类设计的体现，是用来实现一定功能的，而物理客体则是功能的载体，凭借着功能物理客体才成为技术客体。功能与物理载体合起来组成了技术客体。在技术二重性的研究纲领中，有两个互补的研究进路：（1）技术功能与物理结构之间的关系；（2）技术功能与设计者、使用者的意向性之间的关系。技术客体二重性的两种描述模式(modes of description)：结构的描述模式和功能的描述模式。5.3 科学与技术之间的关系 5.3.1 科学与技术的区别科学与技术是人类认识自然和改造自然这一统一过程的两个方面。科学与技术各自存在着多方面的特点，两者之间是有区别的。（1）从目的任务来看，科学主要是认识自然，揭示自然的本质和规律，着重回答自然现象“是什么”、“为什么”what,why；属于认识领域； 早在占希腊时代，亚里士多德明确指出，科学，研究自然实体和类的普遍性质与原因的知识，是为了自身的目的而存在(for its ow n sake)，而技术，即“关于生产的知识”，其日的在自身之外。技术则主要是改造自然、实现对自然的控制、调节和利用，着重回答实践过程中“做什么”、“怎么做”How，Know-how，属于实践领域。工程与产业的任务：where,when,Who工程：建造making产业：制造与生产production, manufacturing（2）从产品形式来看，科学基于认识自然的目的，它的成果是发现，发现自然界已有的东西自然物和自然规律，其产品形式是知识形态的精神产品，如科学定律、科学理论；技术则讲求有所发明，发明创造新的物质产品，如新工具、新设备，同时也包括发明能够物化的知识，如新方法的发明。也包括软件等。Cell技术人工物，技术制品(3)从价值和评价标准来看，科学往往具有认识的、文化的、哲学的价值。科学的评价标准：逻辑一致性、经验实证性、解释性与预见性，以及原则上的可证伪性。真技术的评价标准：经济、效率，环境（文化、社会习惯、经济水平等）的影响（与生态价值之间的关系），合目的性（与一定的主体相联系）。适合的技术 善与美技术要受到人文的限制科学发现的价值只有一次，即当某人作出一项有价值的新发现后，其他人所作出的同样成就将不被认为是新发现。科学成果的直接应用率低。科学成果无保密性，无国界，其论文应抢先发表。因为科学答案在世界各国都一样，其标准也只有一个，即用实践检验其正确性。技术发明的价值具有重复性。因此技术有保密性、有国界。国内外实行专利制度就是对技术发明的保护。技术价值主要在于改造世界，获得的是实践意义上的价值。使用价值技术成果的评价标准具有灵活性和多样性，可以从其实用性、合理性和有效性等方面来评价。（4）科学与技术的社会规范不同。科学共同体的基本规范，主要就是默顿总结出来的即有普遍主义、知识公有、无私利与有条理的怀疑主义。上述科学的四项原则，并不完全适用于技术共同体。科学无专利，保密是不道德的。而技术有专利，有知识产权。技术共同体与科学共同体也有共同的规范，例如怀疑精神与创新精神、竞争性的合作精神等。(5）从与社会、经济的关系来看，科学有长远的、根本性的社会价值和经济价值。但并非所有的科学成果都具有现实的社会效益和经济效益。因为，科学转化为直接生产力需要中间环节，经历的时间长，甚至有些科学发现长期不知其用途。技术具有直接的社会效益和经济效益。从技术研制到物质产品经历的时间短，经济效益和社会效益更快且更显著。5.3.2 科学与技术的联系科学与技术有明显的区别，但不能把这种区别绝对化。因为现代科学与技术的联系日趋紧密，他们相互依赖、相互制约、相互促进，形成科学技术的统一体，了解二者的差异，就能更深入地把握二者的统一。科学与技术的联系主要表现在如下几个方面。(1)科学与技术的总目标是一致的，并在社会生产过程中紧密相联。虽然，科学与技术在具体任务和具体目标上有区别，但它们的总任务和总目标都是通过认识自然、改造自然，最终为人类自身的生存和发展服务。在此基础上，科学和技术获得了有机的统一。科学和技术的统一是现代科学技术的显著特点。因此，从某种意义上可以说，人类与自然相互关系的发展史，实质上就是科学和技术共同进步的历史。(2）科学研究和科学成果可以指导技术发展，科学可以成为技术的先导并转化为技术。整体化趋势前沿科学、核心技术，technoscience一个是基于科学的技术；一个是由科学推动的技术。(3)技术的发展为科学研究提出课题并提供必要的物质手段5.4 核心技术及其与产业创新的关系5.4.1 核心技术与产业创新的涵义究竟核心技术是什么？我们先看核心技术的几个案例： 案例来自：李晓园：新大跃进时代之“核心技术”，科学时报，2011年8月2日 A3版，/sbhtmlnews/2011/8/247193.html?id=247193 案例1：年前，协助查某“完全自主知识产权”机车故障，原因最终查到一很小的控制电路模块，却查不下去了，问，曰：“西门子原装的，从来没有打开过。”案例2：某日看电视教厨艺的，经煎炒烹炸之后，厨师卖个关子，让主持人品尝，曰“菜汤”。厨师加盐和胡椒粉少许，再尝，众人皆陶醉状。案例3：之前有一法国设备，经努力，这东西的几个常见故障也弄明白了，便自认为掌握了它的核心技术。但后来还是有些故障谁都不明白是怎么回事，只好请人家厂商过来，才明白对现代大系统来说，核心技术可不是一点两点，原来这设备基本是半个欧洲的混血。案例4：数年前，某厂请我们协助制造一引进的动力机械关键部件。之前十几年，买了不少样品，可造出来的东西就是性能上不去，原来以为那东西就是圆的。后来对方工程师见到图纸和加工工艺说明书，说搞了几十年，都没想到人家本来设计就不是圆的，都当成是测量误差了。案例1说明了在一个大的技术系统中，有一个关键的小技术系统小的控制电路。案例2说明在厨艺中，厨师掌握了某一个独有的经验性技艺。就如在四川火锅中，不同的配料，其火锅味道差别较大。案例3说明，在大的技术系统中，核心技术并不仅有一个，可能有多个。案例4说明，感觉经验并不能解决某些技术理论知识，那东西只所以不是圆的，关键有技术理论知识的支配。对于现代产业来说，其核心技术并不象厨师的厨艺那么简单，但配方同样重要，比如可口可乐的配方。苏立宏认为，核心技术，通俗地讲是钱买不来或山寨仿不出来的技术。一般人理解的核心技术就是配方、工艺次序或参数的秘密。实际这是误解，真正的核心技术是一个完整的技术链条，不能视为一个孤立的秘密环节，链条越长，技术壁垒越高。他把核心技术分为三类。第一类是原创性的新工艺技术；第二类包括技术标准和其数据库；第三类属于技术集成和优化。 苏立宏：核心技术要“硬气”，科学时报，2011年08月31日A3版。我曾经指出，技术本身的要素主要是由经验性要素、实体性要素与知识性要素组成。经验性要素主要是经验、技能等这些主观性的技术要素，主要强调技术具有实践性，这是技术与科学的最基本的区别所在。实体性要素主要以生产工具、设备为主要标志，主要强调技术具有直接变革物质世界的能力，变革天然自然、人工自然或技术人工物。知识性要素主要是以技术知识为标志，主要强调现代技术受技术理论和科学的技术应用的直接影响。 吴国林：论技术本身的要素、复杂性与本质，河北师范大学学报（社科版）2005年第4期，第91-96页。 从3类技术要素来看，核心技术就可以分为三类：第一类是经验性核心技术，第二类是实体性核心技术，第三类是知识性核心要素。核心技术既可用于简单技术，也可用于复杂技术；既可用于简单系统，又可用于复杂系统；既可用于简单过程，又可用于复杂过程。对于现代产业来说，其核心技术显然不是简单技术，而是复杂技术。复杂技术是一个系统，其演化具有复杂的过程。对于简单技术，其核心技术的数目不会多，可能仅是三类核心技术中的某一种；而对于复杂技术，其核心技术的数目就会多，还可能是三类核心技术的某种综合。从前面4个案例来看，案例2的核心技术属于经验性核心技术。案例1、3和4的核心技术大致属于实体性核心技术与知识性核心技术的综合。案例4的核心技术特别表现为知识性核心技术。为什么中国的火箭技术相当好？就是因为我们完全掌握了火箭的核心技术。中国高铁、发动机、液晶等遇到了各种问题，其本质在于我们仅仅部分知道了核心技术,但还没有没有完全理解国外的核心技术。比如，尽管我国也能造出自己的家用小汽车和发动机，但是，家用小汽车的发动机的性能显然不能与美德日等发达国家的发动机相比，性能总差那么一点点。但事实上，那一点点差别的技术就是核心技术。因此，我们对小汽车、高铁等所做的改造，那都是皮毛，而不是根本。只有当发达国家到中国来引进或学习相关技术，而我们不愿意给予的时候，那时，才能说我们真正掌握和拥有了自己的核心技术。没有掌握和拥有自己的核心技术，就无法对整个技术系统进行随心所欲的改进和完善。为此，我们给核心技术下一个定义。所谓核心技术，是指在一个技术体系中，该技术决定技术体系或技术产品的质量，具有控制整体技术体系的作用。从技术的组成来看，现代核心技术主要表现为实体型核心技术（表现为技术产品等）与知识型核心技术（表现为技术知识等）。由于核心技术可以出现在传统产业技术中，可以出现在现代产业技术中。质言之，核心技术就是人们运用（特殊的）工具、材料、符号，创造技术人工物（生活资料和生产资料)的最关键的、最主要的技能和方法，以及在这个过程中积累形成的（独特的）技术知识和技术传统。从产业发展角度讲，核心技术是主导产业发展，能够产生经济社会效益的技术。掌握了核心技术就意味着能够形成稳定、优质的产品。能够影响一个时期或某一产业技术发展主流与趋势的核心技术，我们称之为主导核心技术。历史上的蒸汽机技术、电力技术与电子计算机技术都是三个主导核心技术，并形成了相应的主导核心技术群。计算机芯片技术也是主导核心技术，因为计算机芯片一升级，许多产品都要升级。核心技术可以分为单项的核心技术、整体的核心技术、过程的核心技术等。对于一个产业来说，真正的核心技术，一定是能够形成竞争优势产业的技术，而且不容易被别人所模仿。技术并不以单项的技术存在，而是以一个网络存在，技术就是一个巨大的网。正如法国学者戈菲说：“技术不是以孤立状态存在的，它只能以一种多变复杂的技术集合体形式存在。”“一种技术产品满足一种需求。但是，这种技术产品存在的先决条件是它应有一个技术网络，从某种形式上说，这网络是技术产品的背景。” 法戈菲：技术哲学，商务印书馆2000年版，第18页。 这说明了技术创新并不是孤立的技术创新，而是有一个技术的网络都处于创新系统之中。这也说明了为什么某些技术难以被一国的引进，这是因为在那里已经存在一套完整的技术体系。技术之网还说明了技术具有根植性，技术总是根植于一定的文化之中。现代技术更是一个无所不在的大网。著名哲学家海德格尔用“座架”来称呼现代技术，把一切都纳入框架，所有人所有事物都在技术之网中。技术之网当然也把制度与政府纳入其中，制度要按技术的要求来设置，政府也要按技术的要求来行事。技术具有层次性。在技术之网中，并不是各个技术是平等的，它们有不同的层次，相互协调形成为一个技术生态系统。比如，欧洲航空局提出了技术准备的层次（Technology Readiness Level），包括9个层次：基本原理，技术概念，分析与实验的评价性功能，实验环境中的要素的确认，相关环境中的要素的确认，原型展示的系统或子系统模型，空间环境中的实际原型展示，经检验的系统原型，通过成功任务的系统模型。不同的行业中，具体技术的分层有一定的差别。核心技术也具有层次性。正是技术的层次性决定了核心技术具有层次性。在产业创新中，笼统的掌握核心技术并不能明确任务与目标，必须知道要实行的是何种层次的核心技术。对于核心技术，沈绪榜院士认为，不同的人有不同的理解。但在市场经济的今天有一个认识似乎是共同的，那就是要能赚大钱的技术。从这个认识出发，有人把计算机技术按照利润率大小分为三个层次。美国搞的主要芯片和主要软件利润率为25-35%，算第一个层次。日本、台湾搞的配套芯片和专用设备，利润率为15-25%，算第二个层次。而我国搞的主要是组装整机，实际上就是把人家的东西装配到一起，利润率仅为8-12%，算第三个层次。 沈绪榜：计算机核心技术随想，科学中国人2002年第10期，第9页。 每一层次都有独特的核心技术，但并不是每个层次的独特核心技术都能发挥同样的核心作用。对计算与信息产业来说，真正的主导核心技术还是芯片技术。沈绪榜院士说：“真正的核心技术应当是能形成竞争力并起核心作用的技术，也是不容易Me too（模仿）的技术。这种高新技术是用钱买不来的，也是用市场换不来的。因为从竞争的角度来说，即使赚钱，人们也不会出培养一个与自己竞争的对手的。” 沈绪榜：计算机核心技术随想，科学中国人2002年第10期，第9页。 核心技术具有时间性。核心技术是一个企业较长时期积累的一组技术和能力的集合体。核心技术是当下、过去与未来所构建的复杂结构。首先核心建立在过去技术的积累或革命的基础之上，这是技术的过去时间性，技术的滞留（retention）；其次，核心技术当然表现为当下的具体技术人工物或技术产品，它要实现某种技术功能；第三，技术还必须表现为未来的开拓性和前瞻性，它是对未来技术的预见的某种程度的“前摄”（protention）。在技术的开发应用中，技术开发可以超出原有技术的应用范围和预期。核心技术的时间性，又是一种创造性，它不是一劳永逸的，它必须不断创新，甚至是技术革命。Intel的历史表明，他们是靠不断创新的核心技术并保持成功的。作为世界上最大的半导体存储器生产厂商的Intel公司，在20世纪80年代初期曾被日本的存储器芯片逼向了绝境，以至最后不得不放弃了，于是转向开发微处理器芯片，由此成为微处理器公司，摆脱了原有的技术困境。核心技术处于一种生成性、创造性和不断被挖掘的过程中。具体的技术或者核心技术都是从无到有，从不存在到存在的。核心技术首先必须是人们头脑中的理念，属于想象的技术，或者说是核心技术首先是人们想象的存在，它还不是存在者，核心技术处于一种“内部状态”。核心技术真正存在是对外部显现出来，它是一种存在者。这种显现必须是对人的显现，还要得到一定人群的认可，并且得到人群的持续认可。我们在前面曾指出：“产业是一种有组织的劳动，其实质是生产。”产业就是劳动者运用工具、材料、符号，采用一定的组织方式和技术，大规模地创造人工物（生活资料和生产资料)的过程。狭义的产业主要指的是工业，即大规模的生产过程。广义的产业，还应包括支撑产业生产的其他环节，如产品的销售，产品的包装、设计等。在封建时代，产业主要指农业。在资本主义工业产生以后，产业主要指工业，通常等同于工业。随着服务业的发展，产业也将服务业包括在内。在现代，产业生产的承担者一般是企业。因此同一产业，也可以指由采用相近的原材料、工具和技术，提供相近产品和服务，在相同或相关价值链上活动的企业共同构成的集合。创新，一般的意思是抛开旧的，创造新的。经济学上，创新概念的起源为美籍经济学家熊彼特在1912年出版的经济发展概论。所谓创新，就是建立一种新的生产函数，即把从未有过的关于生产要素和生产条件的“新组合”引入经济体系。熊彼特的创新概念包含的范围很广，涉及到技术性变化的创新及非技术性变化的组织创新，即技术创新和组织创新等，实质上就是产业创新。英国经济学家弗里曼是第一位系统提出产业创新理论的人。他认为产业创新包括技术和技能创新、产品创新、流程创新、管理创新（包括组织创新)和市场创新等。他同时指出产业创新是一个系统的概念，系统因素是产业创新成功的决定因素。产业中生产要素的重新组合就是创新，但还必须强调产业价值的实现。产业创新包括知识创新、技术创新、制度创新和市场创新，需要完整地实现产业价值。产业创新包括从生产要素到产品市场的全过程，其中每一环节较之原有环节的根本性变化，都称为创新。因此，创新是一种创造性的毁灭（creative destruction），这是熊彼特的一个极为重要的思想。从经济学来看，产业创新使产业发展到的新的阶段，实现产业的价值，并能够实现利润。实现产业创新，不仅在一国范围内，而必须在世界范围内才能真正实现。具有竞争优势的产业，一定有核心技术相伴。产业创新是产业创新主体（企业、高校、科研院所等）通过技术创新或组织创新等，改造旧产业或开创新产业，从而实现产业突破性进步的过程。5.4.2 从经济长波看核心技术与产业创新的关系研究表明，近代以来产业结构变迁的实质是主导产业群的更替，而主导产业群的历时性变更又表现为经济的长周期波动现象。经济长波研究专家一般认为，经济发展存在50- 60年的长周期；梅兹(Rainer Metz)的研究表明， Freeman Christopher, Long Wave Theory. Edward Elgar Publishing Limited, 1996, 530. 对1780 - 1979年间世界工业产出以及美、英、德、法、意、瑞典、丹麦、比利时八个发达国家的经济数据进行了时间序列统计分析，较充分、较准确地论证了经济长波的存在，长波平均长度为54-56年。参考国外长波专家对经济长波的划分，可以将历次长波的起止年份和高峰年份确定如下： 马建堂：长波中的产业结构变动，生产力研究1990年第2期，第27页。 第一次长波：从18世纪80年代到19世纪40年代末，高峰是1825年。第二次长波：从19世纪40年代末到19世纪90年代中期，高峰年是1873年。第三次长波：从19世纪90年代中期到二次世界大战结束，高峰点是1920年。第四次长波：从二次世界大战结束到现在，高峰点是1973年。导致经济的短期波动、中期波动有多种原因，如需求变动、供给变动、盈利机会变动、政策变动等，或来自于一个小的技术革新等等。而经济的长期波动不同于短期与中期波动。经济长波理论表明，每次长波周期对应于不同的主导产业样。经济长期波动的过程实质上就是主导产业群更替的过程。经济长期波动的根本原因在于科技革命。正是科技革命推动主导产业群的变更。更细致地讲，近代科学革命以来，形成了科学革命技术革命产业革命的逻辑，而科学革命有相应的主导科学群、技术革命形成了相应的主导技术群，产业革命形成了相应的主导产业群，也就是说，主导科学群、主导技术群与主导产业群形成了一个逻辑关系。一般来说，科学革命并不直接带来产业革命并推动经济增长。科学革命一定要通过技术革命才能推动主导产业群的形成。技术革命在于形成核心技术和主导技术群。具体分析如下：在以牛顿力学为标志的第一次科学革命的作用下，形成了第一次以蒸汽机为核心的技术革命，第一次经济长波就是以蒸汽机为核心的产业革命的产物。在这次技术革命中，蒸汽机为核心技术，并且是动力技术。以蒸汽机为核心的第一次产业革命创造了以棉纺工业为核心，包括纺织工业、冶金工业、采煤工业、早期制造业和运输业等五大部门的主导产业群，其中最关键的主导产业是：机械制造业(一般机械制造业、蒸汽机制造业)。第二次经济长波是铁路这一核心技术的产物。铁路一方面需要无数的钢材、木材、机车、货车、建材等，推动着冶金、采煤、机器制造等部门的迅速发展，开创了重工业时代；另一方面，铁路缩短了市场与原料的距离，降低了工业生产的费用，极大地促进了厂商扩大生产。之所以兴起铁路这一核心技术，其实质还是蒸汽机技术的应用，没有蒸汽机技术不可能带来大功率的火车机车。而铁路运输业的需求又带来了钢铁工业的迅速发展，从而形成了以铁路修建、冶铁和采煤业等重工业群成为新的主导产业群，其中最关键的主导产业为机械制造业(火车制造业、汽船制造业)、冶金业(钢铁)。第一、二次经济长波主要是第一次科学革命与以蒸汽机为核心的第一次技术革命的产物。由于第二个经济长波是建立在铁路工业的基础上，但是，铁路并没有创造出新的部门，也没有新的科学技术革命的基础。随着铁路密度的提高，新建铁路里程增长速度放慢，于是，与钢铁、采煤、造船等相关的产业发展就下降了。第二次经济长波的周期就是完结了。第二次科学革命是从十九世纪上半叶开始的。第二次科学革命的标志有：其一是能量守恒与转化定律，它是由迈尔、赫姆霍兹与焦耳等学者在十九世纪四十年代分别提出来的，1850年才由克劳修斯写出完整的数学形式：。其二是麦克斯韦的电磁学理论，基于法拉弟与汤姆生的研究，麦克斯韦于1865年发表完整的电磁场的动力学理论。在此基础上，形成的电力技术成为第二技术革命的核心技术。电力技术推动了第二次产业革命，形成了以电力技术为核心的主导产业群：电力及机器制造、汽车、化学、石油、航空、工业等产业，进而形成了第三次经济长波。19世纪末20世纪初又发生了以量子力学和相对论为标志的第三次科学革命，这次科学革命推动了以计算机技术为核心的第三次技术革命，形成了以信息产业或知识产业为核心的主导产业群，包括计算机、原子能、合成材料、汽车、石化、宇航等产业。即使有原来有的传统产业，也要受到计算机技术（信息技术）的改造，即传统产业的信息化。于是形成了第四次经济长波。第四次经济长波是第二次、第三次科学革命和第二次、第三次技术革命的综合产物，但第三次技术革命的计算机技术深入到产业和社会的各个方面，使人类向后工业社会或信息社会过渡。产业革命是重大的产业创新。通过近来科技革命与产业革命的关系，我们不难发现，正是核心技术推进了产业创新。在第一次产业革命时期，许多技术发明都来源于工匠的实践经验，科学和技术尚未真正结合，技术对科学的依赖不大。在第二次和第三次产业革命期间，由经验性、规则性技术向以理论为基础的科学性技术转变，自然科学的新发展将人的创造性提高到了空前的高度，科学同工业生产紧密地结合起来，形成了以科学发现为先导、基于科学的产业。科学技术在推动产业创新上起着越来越重要的作用。在第三次产业革命期间，基于市场经济，美国将大学、国家科研机构、企业以及金融机构的运作模式协调起来，形成了支撑新经济的“硅谷模式”，建立了学术界和产业界的异乎寻常的伙伴关系，并由此产生了地域优势模型产业集群，而推动经济增长的关键在于研究开发（R&D）。硅谷模式运行的机制是，一流的大学与一流的科技园相辅相成，其成功的关键在于高效的技术转移模式。因此，不论是从经济长波还是从产业革命来考察，推进产业革命、重大产业创新或经济长波的根本因素是核心技术。5.4.3 核心技术之源发达国家的创新能力源自基础研究的投入，和以应用问题产生的基础研究，并形成独有的核心技术。1945年7月，时任美国科学研究与开发办公室主任的布什（V. Bush）在科学：永无止境的前沿这一著名研究报告中，强调了他的非常著名的观点：“一个在新基础科学知识上依赖于其他国家的国家，它的工业进步将是缓慢的，它在世界贸易中的竞争地位将是虚弱的，不管它机械技艺多么高明。” 美国等发达国家具有强大的原始创新能力，这种能力的获得除了依靠其庞大的研发经费投资外，也与其政府科研管理体制、科技与产业政策以及机构、企业和大学的宏微观管理与运作机制相关联，而重视基础研究的投入，是其形成独有核心技术的根本。为了保持其核心技术的领先，美国公司大多将生产部门转移到新兴市场国家，而将核心研发部门(R&D)留在美国总部，投入大量人力、物力从事研究工作。美国的企业占有最大量的科研人员和科研经费，因此，企业的自主性创新能力强，同时，用于技术创新的资金投入与配置具有合理性。有些大公司，如IBM和通用汽车公司着眼于长远利益，保留了大型基础研究实验室作为对国家创新体系的贡献。正如李远哲教授在他的面对21世纪的挑战中所说：“当有人把积累的科学知识转化为技术，并把它应用到社会性的生产后，它就成为经济竞争中的基础与利器，知识产权与专利的保护变成很重要的一件事。知识的分享便止于所谓竞争前的技术，而完全不适用于有竞争力的技术。”图1说明了部分国家的研究开发经费的支出按活动类型的百分比。图9-1 部分国家的研究开发经费的支出比例从图9-1来看，2003-2004年，美国、日本、法国、韩国等发达国家或新兴工业国家，其基础研究经费占总研究开发经费的13.3%24.1%。从研究开发的结构来看，2010年我国共投入R&D经费7062.6亿元，从活动类型看，全国用于基础研究的经费投入为324.5亿元，占总投入R&D经费的4.6%；应用研究经费893.8亿元，占总投入R&D经费的12.7%；试验发展经费5844.3亿元，占总投入R&D经费的82.8%。以2008年为例，在广东研发投入的840多亿元中，研究机构经费占4.71%，高等学校经费占3.73%，大中型企业经费占75.27%，其他占16.29%。2008年广东高等学校研究经费占3.73%，即使加上研究机构的经费4.71%，共计也才达8.44%。而事实上，广东绝大部分的研究机构主要还是从事应用与开发研究，较少有研究机构从事基础研究。可见，中国和广东省的基础研究都相当薄弱。1945年，布什（V. Bush）还在上述书中提出了一个影响深远的科学研究的线性模型：即科学研究分为基础研究与应用研究。美国布鲁金斯学会于1997年出版了斯托克斯（DEStokes）的学术著作基础科学与技术创新巴斯德象限 DE斯托克斯：基础科学与技术创新巴斯德象限，科学出版社1999年版，第63-64页。，该书一出版就受到了高度关注，因为作者提出了一个新的科学研究模型科学研究的象限模型，超越了布什所提出的科学研究的线性模型。以平面直角坐标系的两坐标轴分别表示以追求知识为目标和以实际应用为目标，根据对这一问题的回答（是或否），就可以分为四个象限（见表9-1）：研究类型或象限玻尔象限（第一象限，代表好奇心驱动型纯基础研究）和爱迪生象限（第三象限，代表为了实践目的纯应用研究），还会出现巴斯德象限（第二象限，表示由解决应用问题产生的基础研究）、皮特森象限（第四象限，表示技能训练与经验整理）。之所以称之为巴斯德象限，在于巴斯德在生物学上许多前沿性基础工作的动力是为了解决治病救人的实际难题。皮特森象限包含了只由应用目标以前的研究，它不寻求对科学现象或者理论的全面解释。巴斯德象限所代表以应用目标为导向，引发基础研究新的创新，从而实现了某种程度的统一。这种新的科学研究模式在科研资源稀缺的条件下对科学研究、技术创新和区域发展都具有重要的现实意义。表9-1 巴斯德象限研究的起因以实际应用为目标否是以追求知识为目标是象限1：纯基础研究（玻尔模式）象限2：应用引起的基础研究（巴斯德模式）否象限4：技能训练与经验整理（皮特森象限）象限3：纯应用研究（爱迪生模式）从国际上看，美国、日本等发达国家的研发投入水平大约为3%，一般的中等发达国家约为2.0%-2.5%，发展中国家一般不会超过1%。2010年全国研发内部投入占GDP为1.76%，同年广东研究开发投入占GDP为1.8%。可见，中国和广东省的研发投入强度还没有到中等发达国家的研发投入强度。在过去的10多年中，自主创新战略激发了中国研发投入的大幅度增长。2000-2010年，中国研发投入占GDP比重(研发强度)由0.90%上升到1.76%。中国企业也逐步把创新投入从技术引进转向了技术研发，2009年全国工业企业R&D经费为3775.7亿元，占全国研发投入(5802.1亿元)的比重达到65.07%。然而，在这时期，持续增长的R&D投入并未带来中国产业核心技术创新的显著进步，在许多技术革命频发的基础性行业(如集成电路、基础软件、汽车发动机、液晶面板)中，核心技术仍然严重依赖外国，中国经济仍旧依靠成本驱动，企业利润率偏低，内资企业高新技术产品出口额在全国高新技术产品出口总额的比例在2009年下降到15%。 程鹏、柳卸林：对政府推进自主创新战略的一个评价，科学学与科学技术管理2010年第11期，第19-26页。 5.4.4 核心技术如何推动产业创新？中国长期地加大研究开发投入，为什么中国企业还没有形成基于核心技术的产业创新呢？其中一个重要原因就是没有正确认识到基础研究在产业核心技术中的作用。事实上，核心技术的背后是基础研究积累的结果。从国外引进的技术越先进、越复杂，这些技术包含了大量的基础性原理，这就是来自于基础的科学研究。从整体上看，中国企业创新仍然是跟着市场走，即使在经济较为发达的广东，也缺乏培育基于产业驱动的基础研究，也很少有引领下一代技术的企业研发规划。中国区域创新能力报告2010显示，广东创新能力稳居全国第二，创新环境和创新绩效全国第一，广东有效专利总量、发明专利授权量、PCT国际专利申请量、中国专利奖金奖数及获奖总数均居全国首位，成为国家技术创新工程试点省。尽管从研发投入数据看，广东的技术创新较为活跃，但基础研究的活跃度不够，这制约了广东省掌握和创造核心技术。目前，广东的产业层次仍处于世界产业链的中低端，核心技术和高端人才缺乏。广东能否掌握和创造核心技术，特别是主导核心技术，从技术的源头来看，取决于广东的科学研究、技术开发水平和现代化组织管理程度。在实践中，关键在于必须拥有核心技术，必须以核心技术为根本形成广东技术体系，并将这一体系与广东文化结合起来，形成世界上重要的具有生态文明特点的、有竞争优势的生产体系和产业方式。研究表明，在发达国家，产业创新追随着一条先是产品创新，后是工艺创新的路径，即A-U模型。20世纪70年代，哈佛大学的艾伯马西（Abemathy）和麻省理工学院的尤特贝克（Utterback）提出了著名的描述企业技术创新分布形式的AU创新过程模型，随着企业的成长和发展，产品创新、工艺创新可以划分为3个阶段：即不稳定的流动阶段、转移和过渡阶段、稳定的专业化阶段。发达国家企业的产业创新，首先是新产品概念的开发，在经过多种设计方案的竞争后，形成一个主导设计和产品标准；其次，企业的竞争在于工艺创新，以降低成本、提高规模。在产品进入成热阶段后，将该产品转移到生产成本更低的发展中国家生产。由于发展中国家没有掌握产业的核心技术，因此，发展中国家的企业，首先是进行需求工程，使技术本地化，以模仿式创新等开发新的产品。这一阶段主要是对工艺进行不断的消化吸收和小改进，还不是产品创新。只是对技术进行较好的消化吸收后，才能进行自主的产品创新。但是，仿制并不是目的，而是通过仿制搞清楚该产品的原理与技术要点，否则，一味地跟踪外国产品，就永远无法实现技术的赶超，只能跟在他人的后面。实现产业创新，必然要求劳动者大力提升科技能力和人文素质。没有劳动者的现代科学技能与人文素养，不可能建设现代产业体系。众所周知，要进行核心技术创新和产业创新，一是需要研究者多年的全心投入，二是现代技术创新已经是一个系统创新，不是一个简单的某个单项技术的创新，而是需要有创新团队的加入，需要管理创新和协同创新。一般认为，自主创新主要指原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。20年前北大方正的激光照排技术可以说是自主创新。当时世界流行的文字排版系统有阴极射线式、光机式，中国的印刷还是铅与火的技术，即用铅字进行排版，再进行印刷。北京大学的王选决心用计算机技术解决中文的排版印刷问题，最后他通过发明了中文汉字的参数描述并通过激光照排实现汉字的排版印刷。这是一场革命，引发出了一个新的印刷产业。进行技术创新的有效方法就是技术积累、技术引进、吸收与再创新。据资料统计，