中国近代技术创新的回顾与反思

中国近代技术创新的回顾与反思

该技术在新中国的工业化建设中发挥着非常重要的作用。从1980年代起,有关建国后技术引进问题的学术性研究成果就不断问世。1990年代中期以前,相关论著主要是针对改革开放初期技术引进存在的新问题,从其与技术进步、工业化的关系入手,讨论建国后30多年间技术引进工作中的矛盾和冲突,旨在为解决新问题提出对策和建议。1990年代中期后,随着转变经济增长模式和推进技术创新的重要性日益增强,学界有关技术引进的研究视角、内容和方法也随之丰富、深入,除了继续从工业化角度讨论建国后各个时期技术引进的情况、特点外,还利用历史学、经济史学、技术史学的方法探讨技术引进和产业结构、对外开放的关系、中苏关系中的技术引进、建国后特别是1950年代基本建设投资中的技术引进。不过,关于建国后引进技术究竟是如何消化、吸收、改进和扩散的,也即中国是否以及如何在引进的基础上进行技术再造,走上自主创新的技术进步之路的,尚鲜有深入的分析和论述。笔者曾就1950年代和1960年代前半期的有关问题做过初步探讨1,本文从经济史的角度对“文革”中工业建设引进基础上的技术创新作一考察。一企业自身的原因在引进技术基础上进行创新,是一个把外来技术本土化并使其得到提升的过程,这个过程首先需要引进国有一个正常而高效的技术创新体系。但1960年代中期以后,以三线建设为中心,极度倾斜国防等重工业的经济发展战略和“文化大革命”的政治运动先后交织在一起,使这一时期的技术创新体系与引进基础上的技术创新活动呈现出“新”的特点。第一,“文革”运动的干扰使大规模三线建设需要的技术人才更加紧缺。大批干部被下放到“五七”干校长期从事体力劳动,高等学校停止招收新生,正规中等教育的学制时间一律缩短,职业技术教育中断,各类学生毕业后必须先当普通农民和工人或者上山下乡。由此,大规模建设所需的人力资源短缺,国家就以“七二一大学”这样的企业业余培训学校代替正规大学。这种主次颠倒的人才培养体制使原本就不高的职工文化技术素质普遍下降,特别是工程技术人员、管理人员明显减少(见表1)。这是造成此后中国自行掌握引进技术十分困难的一个重要原因。第二,工业部门的大批科研机构被缩小或解散。1969年,整个科研界进行了彻底的权力下放。下放后的研究所和地方发展没有直接联系,反而成为地方的负担。由于“文革”期间专业学会和科学期刊停办,各地研究所无从了解彼此之间的科研进展状况,导致不必要的重复。国防科研在备战第一的方针下备受重视,1967年,中央和中央军委将中国科学院几乎半数的研究所划归国防科委,但中科院由此失去了综合配套的优势,元气大伤。基础理论和基础研究再度遭受轻视,科研技术人员致力于解决生产建设中发生的实际问题,很少钻研理论,从而很难在面向生产的高级知识基础上创造出新的技术。第三,为了保证国防与三线建设,各项非生产性投资作了最大压缩。1963～1965年科研支出费用占财政支出的比例为5.8%,而1966～1976年则下降到4.5%,2其中军用科研经费还占了多半。如1968年和1969年,军用科研费用支出分别占科研支出总额的67%和64%3。四五计划期间,三线地区国防科技工业的年均投资比“三五”计划期间又增加了48%4。第四,在企业内部,研发机构和质检部门作为无用之物被忽视或解散,许多行之有效的规章制度被当作“修正主义”的“管、卡、压”而废除或形同虚设。企业的折旧基金倒是于1967年由上交中央财政改为下放,但折旧率依然只有约4%(国外平均为10%),还被部门和地方层层扣留或挪用5,企业很难维持正常的技术改造和设备更新。在“政治第一”成为压倒一切的指导思想下,“发动群众搞技术革新和技术革命”、“两条腿走路”、“土洋并举”的一贯做法备受推崇,但因失去了专家和技术人员的指导、必要的规章制度的约束,其负面作用占了主流。总之,这一时期技术创新体系基本再现了“大跃进”时期的混乱,但也有一些新的特点,引进基础上的技术创新活动就在这样一种技术创新体系下踟躇前行。二世纪20年代的技术创新来源由于技术引进工作在“文革”开始后遭到严重干扰,继1960年代前半期和西方国家签订了一批引进合同后,除零星进口一些设备、生产线外,技术引进工作几乎中断。同时,除对外援助大大增加,其他形式的对外交流日趋减少。但中国赶超世界先进技术的信心和决心未泯。新的“三五”计划汇报提纲和“四五”计划纲要(草案)都提出要“发展新技术,努力赶上和超过世界先进技术水平”6。而此时自主设计和研发成为发展新技术的唯一途径,即以已有的引进技术或已经消化、吸收过的引进技术为基础发展新技术。这一时期,可借以发展为新技术的技术源主要是1950年代从苏联、东欧国家引进的技术,因为1960年代从西方引进的项目不仅规模小,且建设进度多数推迟和中断,除少量技术被引进来外,大多只是以生产能力的形式发挥作用。这一时期引进基础上的技术创新活动有两个突出特点:一是在备战方针下,偏重于国防工业领域和追求“高、精、尖”的倾向有增无减,在一些重大项目上有一些进展;二是整体工业技术的改进或创新趋于停滞。1.第三,在全面、这一历史时期,中国商业工业技术的发展更难转向民用。在20世纪201966年后,尽管国家科学技术长远规划和年度计划受“文革”干扰多数停止执行,但国防科研和一些重大项目作为政策重点依然保证了连续性,并有所进展。1967年5月在原子弹等核武器的研究开发基础上,又研制出了在理论和制造技术上比原子弹更为复杂的氢弹。从第一颗原子弹试验成功到第一颗氢弹试验成功,中国只花费了两年零八个月,比美、苏、英、法曾用的时间都要少许多7。导弹和运载火箭的制造技术水平也在迅速提高。1964年和1966年研制的导弹还只分别是中近程、中程导弹,到1969年,中远程导弹试制成功,并在此基础上,于1970年完成了三级火箭“长征1号”的试制总装。同年4月,用长征1号发射了第一颗人造卫星“东方红”1号,它是在导弹研制的工程经验基础上根据中国的情况改制出来的,比苏联的斯普特尼克号和美国的挑战者号都大。1971年3月,再次用长征1号发射了第二颗人造卫星“实践1号”。它的重量为221公斤,超过了东方红1号,在轨道上运行了8年多。为了适应发射重型卫星的需要,1975年,在成功制造远程导弹的基础上,研制、组装了能将1.8吨有效载荷送入近地轨道的长征二号运载火箭,并成功发射了中国第一颗返回式卫星。“文革”时期,中国还先后成功地进行了19次核实验,这些都表明中国在苏联转移过来的部分核技术基础上明显提高了技术水平,也展示了中国在尖端技术上的研发能力。同国民经济调整时期一样,“文革”时期为加速原子弹、导弹以及现代化武器的研究与开发,许多工业部门参与到为其国产化提供原材料、零部件、设备等的行列中。如调整时期设计的“9套大型成套设备”在这一时期完成了制造任务。其中除2300毫米薄板冷轧机、锟宽700毫米和20锟特薄板轧机外,其余各套都是在原来苏联留下的技术资料基础上,结合国内实际情况,参考世界上的先进经验研制成的8。为建立通讯情报网及支撑尖端军工技术,“文革”十年间电子工业的投资额大增,为以往十年国家投资额的1.9倍9。电子工业从1950年代仿制苏联产品发展到1960年代自行研制和设计,为导弹和卫星试验提供了各种测量系统、元器件和计算机,并从50年代仿苏的电子管式发展到70年代中期的半导体式,实现了技术的升级换代。但是,与1960年代前半期国防尖端技术很难向一般工业领域转化一样10,这一时期的军事工业技术更难转向民用。除了受“文革”的干扰和国防军工系统多重分割的部门管理体制和严格的保密制度制约外,在经济技术基础普遍较薄弱情况下,大面积推广高度技术集约性的产品也不现实。此外,长期“以军为主”的方针使得这些技术原有的通用和专用设备、流水线具有明显的为军事需求服务的特点,一般不能适应大批量生产民用品的要求。如1971年年末国内国际形势缓和,军品订货下降,电子工业不得不转向民用,为此将24种通信设备推广使用,结果暴露出许多弱点11。国防尖端技术不能向一般工业技术领域推广应用,却占用了最好的技术资源,对整体技术水平的改善至少在短期内起不到多大作用,在经济十分困难的情况下,甚至影响了一般工业技术引进基础上的创新。2.对中国的影响在以重工业为主铺开的大规模建设要求下,其他各工业部门也继续以集中力量打歼灭战的方式,为三线建设推进了一批重大技术革新项目。主要有:机械工业方面,参考从国外引进的样机,研制了56种高精度精密机床,它们从品种、精度、复杂度上都超过了50年代后期仿制苏联的的水平12。钢铁工业方面,继武钢、包钢、鞍钢几大引进项目后,学会了根据特殊情况设计和建设大型钢铁厂,如在狭窄的山坡上建设了年产150万吨钢的攀枝花钢铁厂,成为世界钢铁史上的先例13。在炼铁技术方面,发展了高钛型钒钛磁铁矿冶炼技术,成为中国炼铁技术独立发展的重要标志。还有,70年代自行研制的2000立方米以上的大型高炉先后投产,超过了50年代从苏联引进的1513立方米的高炉技术14。电力工业方面,1960年代前半期制造了10万千瓦发电机组,1960年代末和1970年代前半期,12.5万千瓦和20万千瓦超高压再热机组、30万千瓦亚临界压力机组相继投产使用,并开始了60万千瓦发电机组的研制。石油加工方面,继调整时期“五朵金花”石油炼制技术研制成功后,开发成功接力管催化裂化和多金属重整等技术,并在过去年产石油100万吨成套设备制造技术的基础上设计和制造了年产石油250万吨的成套设备。化工化纤技术上,70年代用焊接方法制造了年产30万吨合成氨、年产24万吨尿素和年产11.5万吨乙烯等大型成套化工设备中高压容器和塔器等重要装置15。借鉴60年代引进的维尼纶生产设备和生产工艺,结合国内的实践经验,自行设制了从聚乙烯醇到纺丝的年产1万吨维尼纶的成套设备等16。上述成果说明,中国在原有引进基础上继续发展了有关技术,特别是技术装备研制能力由50年代单个机械的模仿和制造,发展到60年代前半期中小型成套设备的设计,并进一步向大型、精密成套设备迈进。但是,对上述“技术创新”还需要作进一步的分析。第一,技术创新从研究开发、投产到产生经济效益有一个过程,新技术、新产品或新工艺是这个过程各个环节共同作用下的结果。调整时期,甚至50年代,国家就已开始了上述项目的研制,很多都已完成了设计任务,“文革”时期主要是在此基础上完成后续工作,因此这些新技术不全是这一时期的成果。第二,一些新技术、新设备是在技术创新系统混乱和高速建设的要求下仓促完成的,质量不过关,性能不可靠。如20万千瓦和30万千瓦超高压发电机组的制造,其中汽轮机采用四缸四排汽结构,低压缸与12.5万千瓦汽轮机低压缸通用17。许多零部件出厂时未经严格检验,结果在安装工地上就出现各种问题。国产大机组第一台投产之后,不得不多次进行“完善化”工作,到1982年底,耗用资金已达1亿6千多万元18。许多大型成套设备都不同程度地遗留了类似问题,有的到1985年还在搞完善化19。第三,这些引进技术基础上的革新成果相对于原有引进技术来讲有所改进,甚至是飞跃,但是改进或革新进度十分缓慢,与世界相比多数还有相当大的差距。如电子工业为导弹、原子弹提供的某些技术是较为先进的,但电子产品和设备到1970年代才步入半导体化,而世界先进国家在50年代末就广泛应用半导体技术,到70年代已是数字化了;57种精密机床原计划到1970年完成研制,实际上到1970年代中期才基本完成19;“九大成套设备”原计划1968年扫尾,实际到1973年才全部制成19。而且据沈鸿等估计,除万吨油压机的规格在世界各国中算最大的一个,其他设备的技术水平大体为1950年代后期的世界水平20。2000立方米容积的高炉在中国是设备大型化的典范,但1976年日本最大高炉的容积已突破5000立方米。中国全国高炉平均容积只有230立方米,而同期日本高炉平均容积在3000立方米,苏联的高炉平均容积达到了1300立方米。211976年,火电设备,国外已经批量生产全自动控制的50～80万千瓦机组,每度电煤耗310克;最大的为双轴130万千瓦机组;中国能批量生产的最大机组为12.5万千瓦,每度电煤耗在335克以上,而且一般为手动,分散操作控制。炼油设备,最大单元装置,1976年国外为1200万吨,采用电子计算机控制;中国只有250万吨,仍为常规自动化仪表。合成氨设备,单元装置规模,国外已经达到合成氨54万吨、尿素48万吨;中国能够批量生产的单元装置还只是年产5万吨的合成氨成套设备,30万吨合成氨装置只能生产其中部分设备。22第四,我们只列举了这一时期各工业部门取得了进展的项目(比过去有了进步),实际上,许多工业部门或某些部门中的一些关键技术、关键产品,其引进基础上的创新几近停滞。如国外把乙烯作为衡量石油化学工业发展水平的一种标志,中国在1950年代后期和“文革”前夕分别从苏联和西德引进了乙烯装置,借鉴他们的技术几经试制建设了若干套小型装置,但在原料路线和裂解、分离技术上已经偏离了世界先进技术的主流,到20世纪70年代初,乙烯年产量还不到3万吨23。化肥和化纤生产工艺技术的创新也几近停滞,到1975年,化肥工业采用的原料仍然是煤,产一吨合成氨的成本,相当于国外以天然气或轻油为原料的大化肥设备生产同量合成氨所需成本的3倍左右24;60年代虽然引进了以天然气为原料年产10万吨合成氨成套设备,但由于工艺设计或设备质量有问题,长期达不到设计能力,在技术上没能提供太多的参考。化纤生产技术上,除了维尼纶生产技术外,在“文革”开始后多数没有得到根本改进,到70年代再次引进之前,中国纺织用纤维也还主要是天然纤维。再如煤炭开采技术。50年代引进了苏联顿巴斯深截式联合采煤机的制造技术,但因这种采煤机有功率小、截深大、产量低、需要专用机道等缺点未能推广。1963～1966年,中国模仿波兰的浅截式单滚筒采煤机,制成了一种适合中国煤矿特点的采煤机,实现了批量生产和推广。但此后,中国的采煤技术就停滞不前。世界各主要产煤国早在50年代后期就使用综合机械化采煤技术,到70年代初,综采技术已成为他们使用的主要采煤手段。上述部门和行业的技术停滞一方面反映了技术引进工作处于低谷、没有新的引进技术作参考、闭关自守对技术创新的影响,另一方面也说明原有一些引进技术本来就不很先进、不很可靠,此时再难有进一步借鉴的价值。最后还要指出的是,中国在这一时期集中力量取得的一些引进基础上的创新成果主要是为一些新建、扩建的重点企业,特别是三线地区的重点企业研制的,是个别的,并没有得到大面积的推广。多数企业,包括曾经引进了技术的老企业和老工业基地由于得到的投资相对减少,并要为三线建设供应设备、原材料、零部件和输送各类人才,因而很难在引进基础上进行再度创新。如机械工业的基础工艺一直停留于“一五”期间引进的工艺方法上25,从产品水平看,虽然研制了57种精密机床,但国内大多使用的还是普通机床,并且属于国外20世纪四五十年代的水平,主要是一人、一刀、一机的低效设备26。其他工业也都呈现出类似状况。三“好”到“质”为在三线地区尽快建立起技术先进、体系完备的战略后方基地,国家安排了大量的新建、扩建项目,并规定由技术上较为领先的一、二线企业、事业单位搬迁至三线或由技术能力较高的老企业、事业单位帮助建设。当时的口号是“好人好马上三线”。支援三线建设的许多单位是20世纪五六十年代苏联等国援建,或引进、采用了这些国家的技术资料、设备,或曾由引进企业、单位支援而建立,它们通过向三线地区提供人力资源、设备、技术资料、技术指导,将引进技术移植到三线地区的新建企业和研究机构(见下页表2),于是,已有的引进技术在三线建设中从东部向腹地和西部扩散,在中国进一步传播。1.在四川和全国的五大基地,利用先进的制造技术,开发并进行技术“创新”国家强调三线建设“一定要采用新技术”,重点企业尤其要如此,而当时许多引进基础上的“创新”成果就是为三线地区新建的重点企业研制的,如:建设在四川和山西的“九套设备”27,四川攀枝花钢铁企业的钒钛磁铁矿冶炼技术,湖北十堰第二汽车厂的新技术、新工艺、新品种、新材料等。甚至这些工厂建设本身就是曾经引进的厂矿设计技术基础上的创新。这些技术“创新”成果产生的过程也是一个将引进技术进一步消化、扩散的过程。下面就以援建第二汽车制造厂(以下简称“二汽”)为例,说明曾经引进的技术如何被进一步消化以及消化了的引进技术如何扩散到三线,经济效果又如何。(1)汽车制造技术扩散到了二汽1965年二汽被列为第三个五年计划和三线建设重点项目。二汽的工厂建设和产品开发同时进行。在工厂建设上,借鉴当年苏联援建第一汽车制造厂(以下简称“一汽”)的经验,采用“包建”的方法建厂。全国29个工厂承担了对口包建,一汽是主力,它充分利用其消化吸收了的苏联技术和经验,包建了二汽12个主要专业厂和辅助车间28。其他曾引进了技术的工厂也在二汽包建过程中发挥了重要作用,如苏联援建的沈阳第一机床厂、第一重型机器制造厂等厂家为二汽制造了机器设备,南京汽车厂、北京汽车厂等这些曾吸收了苏联技术的厂家参与了工厂设计。各包建厂为二汽输送技术工人、技术和管理干部,其中一汽贡献最大,到1970年,为二汽成套输送了各类专业人员4200多人,并培训了大批特殊工种工人。29这些人构成二汽技术力量的基础。这样,随着包建和人才的引入,曾引进的工厂设计技术由一汽等企业扩散到二汽。这个扩散不是简单的照搬,因为二汽建设最突出的特点是采用了“聚宝”的办法,即把国内的新技术、新工艺、新设备、新材料等技术成果以及部分国外新技术,经过试验后移植到二汽建设中。另外,二汽还从国外引进了一些更先进、更可靠的关键设备和生产线,如12000吨锻压自动线。在产品开发上,自1965年开始,先参照美国两款载货汽车做样车、吸收一汽开发的5吨载货车(该车是解放牌汽车的换型产品)的设计和一部分1965年设计的二汽2吨越野车的成果,由抽调的一汽部分领导和设计人员与长春汽车研究所人员共同进行设计,南京汽车制造厂负责试制。二汽的设计技术力量在建厂过程中不断壮大。从1971年开始,产品设计转由二汽独立承担。到1978年止,二汽领导和产品开发人员克服重重困难,先后开发出三个基本车型,并实现了批量生产。技术扩散应该是“对理解和开发所引进技术的能力的一种转移”。第二汽车制造厂能够在一汽等企业和单位转移来的技术基础上独立继续完成新产品设计和试制,表明引进的汽车制造技术扩散到了二汽。二汽的技术装备和工艺水平大体相当于国际20世纪60年代的水平,部分可达70年代的水平,超过了一汽曾经引进的苏联技术30,这意味着引进技术向二汽的扩散是一个高于原有技术水平的扩散。(2)汽证一然而,即使作为国家重点企业,引进技术向二汽扩散的经济效益也并不高。从战备需要出发,为赶进度和工期,三线建设普遍实行边设计、边施工、边安装、边生产的违规建设方法,二汽也不例外。不少设备未经调试,其中1300多台设备带病进山,为整修设备和工艺又拖延了工期。在建设期间,二汽还受到“文革”的严重干扰。因此,二汽虽然在较高水平上引入了一汽等单位的技术,但其建设速度和质量都与一汽不能相比。一汽只用了三年多的时间建成