中科院科技戰略諮詢研究院研究員 顧淑林講授《支持創新的知識結構:工匠精神和技術科學的互補關係》
摘要
解放後的前30年,甚至更久遠的年代以前,中國人(和亞洲人)不瞭解技術科學的重要性。創新僅僅基於工匠精神和工匠技藝,然而20世紀以來的技術是技術科學的技術。
在過去“模仿創新”的年代,不瞭解工程科學的重要性,在資源配置上造成空缺,基本上還無傷大雅。但是今後,這將是致命的忽略!
“舉國體制”只能在極有限的領域有效,對大多數類型的經濟活動根本不是解決方案。
支持創新的深層次知識:技術科學(亦稱工程科學知識),它的發展在西方已經有了100年或更長的歷史(如果從文藝復興及現代科學的興起算起,時間更長)。
技術科學的發展涉及觀念、體制、習慣、積累,等等。我們從現在開始重視,甚至都要準備一個長時段紮實有效的努力,千萬不要自欺欺人!
技術科學與工程技術(亦稱工程實踐或工匠技藝)的關係。只有技術科學進入健康發展軌道,大學和研究機構的工作才算真有了依託和落地的基礎。
OECD國家大學和研究機構的“任務導向” 的工作佔到70%,這裡的“任務導向” 就是針對本國發展需要來開發對口的“公共物品”知識,而留下滿足市場的技術開發給企業做,企業也要為自己的共性技術和未來技術開發知識基礎。
當下很多人認為創新主要是技術創新和模式創新。技術創新壁壘強,然而構建壁壘的過程卻不容易(特別是在核心技術領域,甚至是世界上最前沿的技術上創新,我們實際上是缺乏經驗,或者說成功的經驗很少);模式創新壁壘弱,但容易得逞,一朝風起,趨之若鶩。更無論移動互聯網時代強勢資本裹挾之下,用錢生生砸出的一些違背基本商業邏輯的所謂模式創新。
這種跟風式的copy創新距離真正的創新到底還有多遠?真正的創新的根基在哪裡?創新的知識基礎是什麼?10月20日,在新場學院·中國首個汽車跨界創新精英特訓營第二次課程上,圍繞上述這些問題,國寶級創新研究大師顧淑林老師講授了《支持創新的知識結構:工匠精神和技術科學的互補關係》一堂超級大課。
顧淑林老師是在國際創新管理學術領域享有極高聲譽的中國學者,先後擔任聯合國新技術研究所(UNU/INTECH)高級研究員、中國科學院科技戰略諮詢研究院研究員、國際創新研究“GLOBELICS”學術網絡規章委員會成員、清華大學中國科技政策研究中心顧問研究員。她的研究領域包括創新與發展比較研究,創新政策,制度變革,包容性創新和“綠色”創新。關於本次授課的主題,她已經研究和思考了二十多年,而在特訓營的講授,是她此項研究的首次公開發布。
以下是顧淑林老師授課精編:
一、技術與技術創新
什麼是技術?簡單來說,它是知識、方法、設備、工具等等,它們用在工業、種植等人類所從事的事業中。
從史前社會到農業社會到工業社會再到後工業社會,從採集到簡單工具的應用到機器再到計算機,技術的演進歷史大致分為三個階段。第一個階段,在史前階段,叫做機會的技術,機會的技術是說技術發明的發生憑藉偶然機遇。比如,我們知道中國人種小米,兩河流域種小麥,都是因為自然條件和在那個環境當中,是偶然的。第二個階段是農業社會,即古代和中世紀,技術進步的來源是工匠的技術,而工匠的技術基於來自實踐經驗的規則。第三個階段,工業革命時期,也即近現代,是現代技術或者叫做工程科學的技術,現代技術是以自然科學原理和工程科學知識為基礎的技術。
什麼是技術?我們還要細究。德國哲學家拉普所著《技術哲學導論》認為,首先,技術是人造的,是人造的第二自然 ,這一點很重要。其次,從內涵看,技術是在技術過程中使用的工藝、方法、工具、機器,與作為技術過程的產出的半成品和成品的總和。再次,從目的來講,發展技術目的是提高對自然資源的利用效率,改變人的生存境況。
另外,技術具有兩重性:物質性和社會性,與之相對應的,影響技術發展的因素有四點。第一,技術需要服從物質世界的結構和規律,需要服從自然定律,正如培根所說,技術活動是以對自然的服從為基礎的,高明的技術活動不把不現實的目標強加於自然界。第二是智力條件,這包括科學知識,技術知識,能力狀況;第三是經濟發展帶來的物質條件,包括原材料,能源,機械,勞動力這些方面;第四是社會條件,包括市場機制,政治與法律環境。
上述第一點是指技術的物質性,第二到四對應技術的社會性,它們大多數隨時間發生變化。因此技術的兩重性,既有它的物質性,不能違背自然規律,又有它的社會性,它是在若干的社會條件下,它才可能走這條路,或者走那條路。
比如上個世紀80年代,美國的政策界出了個怪招,說有些產業是朝陽產業,譬如IT產業,有些產業是夕陽產業,比如說傳統制造業,那是錯誤的!美國人一天到晚在講高技術、高技術、高技術,結果現在特朗普覺得不行了,又要讓製造業迴歸。如果我們只是跟隨別人,不動自己的腦子,那也會是一場災難。那什麼是技術創新呢?熊彼特有著名的觀點,認為技術創新是企業開發出新產品、新工藝、新市場等等,這是熊彼特原始的定義。
現在因為這個事情在不斷髮展,創新學術界認為,新技術被創造的標誌是一定要用到經濟活動當中。最近在主流創新研究領域裡,以《奧斯陸手冊》為代表,補充了新的幾條:企業組織的改變、制度創新。決策思維的改變、價值取向的改變等等,這是最近提出來的。
關於創新政策經歷了三個理論框架的演進,第一個創新政策框架,是1960-1980年代,是一個線性模型,強調從科學到技術到應用,關鍵詞是治理“市場失效”,政策重點是通過知識產權的制度安排克服“市場失效”;第二個政策框架,是從1990年代至今,關鍵詞是創新系統,政策重點是通過強調系統組成的相互關聯和互動,以及學習和能力提升,克服“系統失效”;第三個政策框架現在正在興起,科學技術跟社會的契約關係要發生根本的改變,關鍵詞強調可持續發展,考慮到技術對社會/環境的負面影響,政策重點是系統轉型,改變理念,改革教育,重塑系統。
我們今天到了現代技術時代,或者工程科學技術的時代,這是我們的關鍵詞。
現代技術是以自然科學原理和工程科學知識為基礎的技術,超出實踐者個人的直接經驗。科學,通過工程科學,與技術越來越緊密地相互依賴相互影響。所以現代技術實際上超越了實踐者個人的實踐經驗,如果大張旗鼓地鼓吹工匠精神,但思維當中缺乏一些現代元素,這是很令人擔憂的!例如,二戰時期的火箭、高速飛機、雷達、核武器等發明,不是依靠工程實踐(僅僅是靠工匠精神來解決的),它是需要數學、力學、物理學等理論作為設計,這個太重要了。
二、支持創新的深層次知識:技術科學
技術科學早期發端在應用力學,來自數學家和力學家的合作。19世紀末20世紀初的德國哥廷根大學,數學家克萊因致力於推動理論科學應用於工程技術的改進,普朗特開創應用力學學科,在克萊因、普朗特的領導下,源於經典力學但一改其傳統風格、直接服務於工程技術的應用力學迅速興起,成為技術科學領域早期的代表性學科,形成了具有世界影響的哥廷根應用力學學派。隨後的電氣、化工等其他工程技術領域的科學與工程的結合也發展起來。
二十世紀的很多重大發明,不是依靠工程實踐積累和經驗判斷設計出來的,而是需要數學、力學、物理學等理論科學作為設計依據,是科學家和工程師密切合作的產物。
技術科學構建了現代“基礎科學—技術科學—工程技術”這個人類認知的知識體系。“技術科學”在“自然科學”和“工程技術”等各類知識之間搭起了互相支持相互反饋的通道。其中,“自然科學”對“工程科學”提供對客觀世界的基本瞭解;“工程科學”基於的工程實踐,是新經驗和新認知的來源,加以整理以後具有比較普遍意義的客觀規律,反饋給“自然科學”,起到豐富、擴大“自然科學”基本知識的作用。再者,“技術科學” 和“工程技術” 的不同在於,工程技術本身是解決一個一個具體的工程技術問題,而技術科學是為多類工程當中的共同、關鍵問題找出規律性。
技術科學是與工程實踐(工程技術)一起,讓創新做得又快又好的知識,是一類基本的科學知識。技術科學的興起、發展和繁榮是20世紀世界科學技術史的大事,它讓科學技術進入了一個新階段,深刻地影響和塑造著人類活動的方方面面。
從世界角度,技術科學的發展遠遠超出了原來的設想、類型和規模,並且呈現出一種規律:即基礎科學越發展,與之相應的技術科學和工程技術也越發達。技術科學已經越來越走向宏、微觀結合,與技術的發展也越來越緊密地相互促進。
總的來講,我國的科學界、政府和民眾對技術科學的性質、作用沒有充分的認識。對於什麼是技術科學,究竟有沒有技術科學、如何進行技術科學教育,以及有關發展技術科學的政策、技術科學的組織與管理有什麼特殊性,等等,認識上都很模糊。
而對於什麼是技術科學,美國學界提供了一些方法:在工程科學領域;與工業互動並響應工業的需求;總結與開發工程方法(而不是替代企業做產品或過程創新);知識的擴散通過教育與培訓;對發展中國家,構成了設計能力壁壘,以及科學與工程能力壁壘,或“系統能力”壁壘。
以汽車工業為例,汽車工業它隨著人們的經驗積累,和隨著有意識的梳理經驗、知識,使得它的技術結構(整車結構和零部件)趨於模塊化。這個時候整個的汽車行業的構造、結構發生了巨大的變化,它的零部件,比如說變速箱、電子系統等等,有些複雜的零部件的供應商,變成了知識和技術變革的中心,因此這些東西發達國家是不會轉給你的。它現在整車的裝配變的是沒有什麼技術含量,已經是常規化了,所以它轉給你。這就是汽車工業它的技術編碼化和工業結構發生了巨大的變化。
在技術科學時代,美國正是利用IT技術,設計方法和技術結構的變化使得硅谷重新奪回IT產業的制高點。計算機軟件實現可再利用的模塊設計模式所花費的設計成本比原來做一次性使用軟件的設計費高出3倍到10倍。同時,汽車和機械等行業案例研究顯示,用模塊方式對技術重新構造以後,技術的可再利用率達到了百分之三十到五十。模塊化設計的智力勞動成本(Intellectual labor cost)或工程勞動成本(Engineeringlabor cost)可以再利用,同時模塊化設計大大提高了“反求工程”的知識與能力壁壘。 所以Rosenberg和他的合作者,他們所寫的文章談到:現在你別想簡單的反求了,你要做的什麼事,你要知道的,哪怕是選擇設備、選擇這個單元,你知道的一定要比它所提出來的功能更多。我相信你們一定有這個體會,這就是今天發展中國家所處的地位。
所以在工程科學領域是大學的任務,大學不要到技術開發的低端去跟企業競爭,去跟企業分肉吃,那不是你的前途所在,你要做的工作是總結開發方法。 知識擴散通過教育的培訓,他的學生分配出去,就像德國的大學培養出來的高級人才都進到企業去,幫助企業來改變,我們有這個機制嗎?還少,還不夠。我們清華我就知道,清華的畢業生跟我說,我不想做研究了,我要到財務公司去掙大錢,這樣的想法和這樣風靡的價值取向,使得我們國家前途可悲。
三、技術科學與工程技術的關係
隨著人類有意識地使用科學的方法來整理技術經驗,技術科學或者工程科學,就越來越成為知識活動的重心,處在純基礎研究、應用研究和技術創新活動的紐帶地位。
工程科學知識是創新需要的工程和生產知識中不可或缺的部分,是關於如何設計、如何生產的知識,是一門獨立的知識。它的開發越來越“科學化”,用科學的原則和程序來開發方法論、工程知識理論、檢測程序,代碼等等。
對於科學技術的分類很多人都批評了,對於我們來講尤其嚴峻。李約瑟說中國古代燦爛輝煌,但是沒有科學。我無法反對他,我無法反對李約瑟,告誡歐洲人你不要歐洲中心主義,你一定要有寬闊的視野。李約瑟說你們中國古代有多麼了不起,我們一定要有寬廣的眼光和胸懷,不是夜郎自大,這個三分類出了大問題。基礎研究到應用研究,基礎研究最高貴,應用研究涉及到一點技術,就差點了,做實驗開發到企業,企業也不甘心自己做實驗開發。這是很糟糕的,我們對有些工作就是分成三六九等的一個惡果。
這個三分類理論導致了技術開發的“線性”模式(基礎研究最“高等”),“市場化”政策在某些條件下造成了理論誤區。三類研發活動的共同特點在於:都是系統地發展知識,強調其系統性、創造性。區別在於知識的普遍程度(普遍的還是具體的),以及研究的目的性(明確還是不明確)。
科學與工業之間有信息反饋才有互動,給實踐和科學分別獨立的空間,才談得上互動,才有“演化”。工程科學與應用科學發展知識,工業實踐處理實際問題。對企業,科學也是要考慮的,不光是拿出應用起來,企業自己也要有自己的知識基礎,比如說日本若干個非常重要的公司,他專門要花投資,來建立他自己的知識基礎,他能夠有基本的瞭解的話就好對話,好有他們獨特的知識基礎,到應用的時候就變成了社會財富。
這邊工程科學和應用學科的知識,和基礎科學一樣都重要,沒有高低之分,這邊是工業實踐,它是什麼意思?我們所說的工匠精神就說在這。那麼這個工程科學的研究是分給大學的,它的任務是發展知識。企業要做的事情是處理實踐問題,沒有問題,它就順利的生產了,有問題需要要大學給它排解一下,他們之間一向要大量的互動的。為什麼大學要保持它自己的獨立性,為什麼大學和工業要保持密切的聯繫,但是又是兩個不同活動範疇呢?就是上述這些道理。
發展中國家悲劇在哪裡?他去做了發達國家科學的填充物,去做邊緣的事,其實要解決的社會問題、經濟問題很多,需要自己提問題,發展中國家的悲劇就在這。他們的實踐,要能提出問題,當然了你這個溝通不靈,你就不知道什麼問題對還是不對?從實踐當中提供原始資料,促進科學研究,反過來科學研究會提供工具,提供方法。
這張片子比較集中的來說我的體會,這是基於我20到30年的觀察,自從我到歐洲密集跟歐洲同事和有機會來做思考的時候,積累到現在的一個部分。
東方和西方文化,在經驗知識“科學化”上有很大的不同。科學知識我們現在改說編碼化知識。編碼了以後,它是容易流動的,它是容易傳播的,最初在一個企業或者一個行業範圍內,這種技術知識本身的特點是針對性的,是專門化的,但他要在裡頭找出共性來,所以就可以共享,形成集群或者行業的優勢。
經驗知識(實踐基礎上的“緘默”知識),實際上是個人化的知識,不容易交流共享,交流的時候你甚至於還要找到辦法來交流。舉個例子,日本人形成了一種改進他們個人知識團體共享的生活方式,每天下班之後大家都不回家了,坐在一起喝著啤酒慢慢聊。亞洲人不喜歡把東西好好的整理出來,10箇中醫有10個系統,互相之間就攻擊對方,這個跟知識習慣也有關係。有一項非常出色的研究,他研究對比類似的行業,英國開的公司和日本人開的公司,引證了東方西方對經驗知識科學化的不同習慣,在英國的日本公司工作時間更長,日本變成那麼強不是偶然的,他有他的辦法。日本曾經在1980年代早期在IT技術上超過美國,到1980年代後期被美國反超,其中IT技術的工程知識科學化是原因之一。
關於政策建議,第一,重新認識什麼是現代技術,我們沒有這個認識,或者認識很不足,就像鄭哲敏先生所說的。
第二,重新認識工程科學的公共物品性質,就是大學及公共研究機構的社會責任是提供公共物品性質的知識,裡頭大量的包括工程科學知識。
此外,我還建議在實際應用項目之外,安排部分投資用於整理零散的經驗知識。同時要克服“肥水不流外人田”的小農思想。
以上就是我想跟大家分享的內容,謝謝。
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