先有发明还是先有需求,这是个问题
2022-01-12 14:08

先有发明还是先有需求,这是个问题

本文摘编自《枪炮、病菌与钢铁》(由中信出版集团授权),作者:[美]贾雷德·戴蒙德,翻译:王道还、廖月娟,头图来自:视觉中国


一般认为,要是社会中有一种普遍的需求不能满足,或者是某项技术不如人意,人人盼望改善,就会产生发明。有发明天赋的人察觉到社会的需求,受到经济(金钱)或社会文化(声誉)因素的驱策,就会着手发明创新。有些发明家最后成功设计出优越的产品,取代不如人意的技术。要是新发明符合社会的价值观,与其他技术也能兼容,这个社会就会采纳那个新发明。

 

一、需求是发明之母吗?


说起来,符合“需求为发明之母”这个常见观点的发明,还真不少。


1942年,第二次世界大战正在进行,美国政府展开“曼哈顿计划”,目标就是发明制造原子弹的技术,并且要赶在纳粹造出原子弹之前完成。那个计划在三年内就成功了,共花了20亿美元(约相当于现在的200亿美元)。其他的例子还有:1794年伊莱·惠特尼发明轧棉机,从棉花中分离出棉籽,就是因为在美国南方那是非常耗费人力的工作;1769年瓦特改良蒸汽机,是为了把水从英国的煤矿中抽出来。

这些熟悉的例子误导了我们,让我们以为其他的主要发明也是响应需求的产物。


事实上许多甚至是大部分发明是好奇心的产物。发明家动手动脚、修葺补缀,做出巧夺天工的玩意儿,往往是福至心灵、妙手偶得,事前哪里有什么目标、蓝图?一旦发明了一件事物,发明家必须做的就是为它找个事做。只有在新发明“工作”了一段时间后,消费者才会觉得他们“需要”那件发明。


还有一些新发明,在经过一段时间后发明的初衷被忘记了,因为消费者为它们找到了新的用途。事后才找出用途的发明并不罕见,现代史上许多重大的技术突破都属这一类,例如飞机、汽车、内燃机、电灯泡,以及留声机和晶体管。


所以,往往发明才是需求之母,常见的观点把两者的关系弄反了。


机动车是对我们而言用途明显的发明。不过,它不是发明来应付任何需求的。1866年,德国人尼古拉斯·奥托建造了第一部内燃机,那时马匹作为人类陆上交通工具已有近6000年,蒸汽动力的火车才出现几十年,重要性逐渐增加。当时的马匹供应并没有什么危机,大众对铁路运输也没有什么不满。


奥托的内燃机动力不强,很笨重,高达7英尺,不像是能比得上马匹的样子。直到1885年,内燃机的设计才得到了改进,另一位德国发明家戈特弗里德·戴姆勒将其装在一辆自行车上,那就是世界上第一辆摩托车;他等到1896年才造出了第一辆卡车。


1905年,机动车仍是有钱人的玩具,昂贵且靠不住。大家对马匹、火车仍然非常满意,直到第一次世界大战,军方才意识到需要采购卡车。战后,卡车制造业者与陆军展开密集游说,终于让大众觉得他们需要机动车,于是在工业国家中卡车逐渐取代了马车。这场变革,即使在美国最大的城市,也花了50年才完成。


由于新发明的早期原型多半表现不佳,很难看出什么用途,发明家往往必须孤单地坚持很久,以改善他们的发明。


最初的照相机、打字机和电视机,都与奥托那7英尺高的内燃机一样不合用。因此发明家本人难以预测自己的原型是否必然有用,而确定有用后,才可能继续投资改进。美国政府每年发出7万件专利凭证,只有少数能达到商业生产的阶段。一些重大发明找到了用途,而无数的发明根本找不到用途。此外,一些发明在一开始就做得能满足发明的目的,后来又因为发现新用途而变得更有价值。瓦特的蒸汽机原本是为了从矿坑中抽水设计的,后来却用来推动轧棉机,连火车与船都用上了。


我们并不是要否定瓦特、爱迪生、莱特兄弟、莫斯以及惠特尼的成就,他们或者大幅改进了既有的发明,增加了发明的销路,或者因他们的改进,产品才有了商业价值。最后世人接受的新发明,它们的样子也许是那位公认的发明家决定的。


我们要讨论的问题是:世界史的基本模式,会不会因某些天才没有在某时某地出生而发生有意义的变化?


答案很明显:历史上从来没有那样的人物。所有世人熟悉的著名发明家,都既有先驱,也后继有人。他们让人记得,关键在于,在社会有能力利用他们的产品的时候, 他们做出了适当的贡献。

 

二、创新是从而哪儿来的?


创新是打哪儿来的呢?除了过去有过几个和外界完全隔绝的社会,绝大部分社会中大部分新的技术不是当地发明的,而是从其他社会采借来的。当地发明与采借两者的相对重要性主要取决于两个因素发明特定技术的难易程度,以及该社会与其他社会的接近程度。


一些发明是在摆弄自然原材料的过程中产生的。这样的发明有可能独立发展许多次,分别在不同的地点、不同的时代。


文字是个好例子,创造文字的点子是不可能靠观察自然物得来的。文字只被独立发明过几次而已,而字母可能在世界史上只被发明过一次。其他高难度的发明,包括水轮、转磨、齿轮、罗盘、风车、暗箱,在旧大陆只被发明了一次或两次,在新大陆则从来没有被发明过。


那样的复杂发明通常会被采借来,因为传播的速度比本地人自行发明快多了。一个清楚的例子就是轮子。轮子在大约公元前3400年出现在黑海附近,接着在几个世纪内传遍了欧亚各地。旧大陆那些早期的轮子都一个样:以三片木板拼成的实心圆,而不是我们熟悉的有轮圈和辐条的轮子。美洲土著社会只有一种轮子(墨西哥的陶器上有轮子图案),是用一片木板做的,可见是美洲独立发明了轮子—其他的证据也表明,古时候新大陆与旧大陆的文明并无接触。


人类过了700万年没有轮子的岁月,然后短短几百年间,旧大陆各地出现了一模一样的轮子,这是巧合吗?没有人会相信。实情应该是:因为轮子很有用,所以一定会很快地向东西两个方向传播,最后旧大陆各地都有了轮子。还有一些复杂技术,也是从其在西亚的发源地迅速向东、向西传播的,例如门锁、滑轮、转磨、风车—当然,还有字母。新大陆也有类似的例子,例如冶金术从安第斯山脉北传,通过巴拿马地峡进入中美洲。


一项用途广泛的发明问世后,通常会以两种方式散布到其他社会。一种方式是,其他社会的人看见或听说了这项发明,觉得有用,就采用了。另一种方式是,没有该项发明的社会处于明显的不利地位,而拥有那项发明的社会,有时能控制其他社会。


发现自己处于不利地位,当然得采取行动。


滑膛枪在新西兰毛利部落间的传播,就是一个简单的例子。大约在1818年,毛利部落的纳普希族人从欧洲人手里得到了滑膛枪。之后的15年内,新西兰岛上“滑膛枪之战”就没停过,岛上没有滑膛枪的部落,不是引进了滑膛枪,就是被其他拥有滑膛枪的部落吞并了。到1833年,岛上还存在的部落都有了滑膛枪。


一个社会从发明了新技术的社会采借该技术,这样的事可能在各种各样的环境中发生,包括和平时期的贸易往来(例如1954年日本从美国买到了半导体技术)、间谍活动(如552年,蚕茧由东南亚偷运到中东)、移民(如 1685年,法国20万名胡格诺派教徒遭到驱逐,而将玻璃和服装业输往欧洲各地),还有战争。

 

三、技术的维护与传播


各个社会从别处采借技术的机会因所处的地理位置而并不相同。


近代史上最孤零零的族群就是塔斯马尼亚岛的岛民了。塔斯马尼亚岛距澳大利亚100英里,岛民没有航海工具。其实澳大利亚本身也是非常孤立的大陆。塔斯马尼亚岛岛民在1万年的时间里没有与任何社会接触过,他们只有自己发明的东西,没有采借过任何技术。


新几内亚、澳大利亚与亚洲大陆之间隔着印度尼西亚,所以亚洲的发明传到新几内亚、澳大利亚的只有些许。


最能从技术传播得益的社会,是位于各大洲要冲之地的社会。


技术在这些社会发展得很快,因为这些社会里的人不仅有自己的发明,还能接触到其他社会的发明。例如,中世纪的伊斯兰世界居于欧亚大陆的中间点,既能输入中国、印度的发明,又能承袭古希腊的学问。


我们通常认为有用的技术一旦问世,就会流传下去,直到有更新、更好的技术替代为止。实际上,技术不仅要有取得的途径,取得之后还得善加维护,才能流传久远。维护之道并无定法,许多难以预测的因素都会影响社会维护既有技术的能力。每个社会都有社会运动与流行热潮,很多时候,没有经济价值的玩意靠炒作翻了天,有价值的东西却被弃如敝屣。


而且技术会催生新的技术,因此一件发明的传播很可能比发明本身重要得多。技术的历史就是自体催化的过程:在这个过程中,速度不断飞跃,每一时刻的变化都带来下一时刻的变化。工业革命之后的技术爆炸让我们惊讶不已,但是中世纪的技术进步比起青铜时代,也可用爆炸来描述,而旧石器时代晚期的技术与青铜时代的技术也不可同日而语。


技术往往会自我催化,原因之一在于,对先前比较简单的问题有很好的掌握后,才能进一步发展技术。


例如,石器时代的农民不会直接去开采铁矿炼铁—那必须有高温的熔炉才成。人类利用自然露头的软质纯金属矿(铜与金)至少有几千年了,因为那些金属不需高温熔炼,用锤子锤打就成了。人类也花了几千年以简单的炉灶烧陶,然后炼铜,制作铜合金(如青铜),炼铜不需要炼铁那么高的温度。肥沃新月地带和中国,都是在累积了约2000年制作青铜器的经验后,才普遍用上铁器。欧洲人发现美洲时,美洲土著刚开始制作青铜器,还没有到制作铁器的地步,他们没有机会走完自己独立发展出来的技术道路。


自我催化的另一个主要原因,是新技术、新材料出现后,将它们组合可产生更新的技术。


举例来说,为什么谷登堡在1455年印制了《圣经》之后,印刷业就在中世纪的欧洲以爆炸性的速度传布开来?而无名印工在公元前1700年印制了斐斯托斯圆盘之后,却什么也没触发?部分原因在于,中世纪欧洲的印刷业者能够将6种新技术组合在一起,而这些新技术大部分是斐斯托斯圆盘的制作人闻所未闻的—纸张、活字模、冶金术、印刷机、油墨与文字。


谷登堡发展出金属铸字字模,以解决活字印刷最大的问题—字号不一。他能成功,是因为当时冶金学已有许多进展:钢可用来做冲压器,青铜或黄铜合金可用来做字模(后来被钢取代),铅可用来做铸模,锡锌铅合金可用来做活字模。


谷登堡印刷机的前身是螺旋压榨机,原来用于榨酒或榨橄榄油。他使用的油墨,是在通用的墨水中加入油改良而成的。至于以字母拼写的文字,已有3000年的发展史,中世纪的欧洲继承了这一笔遗产,使活字印刷成为比较经济的书籍制作方式,因为只要铸造几十个字模就成了,中文的话,至少需要几千个常用字模才够印书。

 

各大洲在面积、人口方面的差异,各洲对内对外联络的便利,食物生产兴起的时间,都对技术的起源与发展造成了影响,所有这些影响,都因技术的自体催化特性而更加扩张了。欧亚大陆在起步上就领先,到1492年,起步时的领先已造成了巨大的差异。欧亚大陆独特的地理条件是推波助澜的主力,而不是欧亚族群的智力。


我认识的新几内亚人里,就有智力堪比爱迪生的天才。只不过,他们没有用聪明才智来发明留声机,而是致力于解决和所处环境相关的技术问题:如何在没有外来物品的情况下在新几内亚的丛林中生存?


《枪炮、病菌与钢铁》 

贾雷德·戴蒙德 著 

中信出版集团 2022年1月


本文摘编自《枪炮、病菌与钢铁》(由中信出版集团授权),作者:[美]贾雷德·戴蒙德,翻译:王道还、廖月娟

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