《创新的起源：一部科学技术进步史》

创新与生命一样，是宇宙中非常不可思议的现象，因为它是“逆熵”的，它能从混乱中衍生出秩序，从简单演化出复杂，是整个宇宙避免热寂的希望。

尽管除了熊彼特和索洛以外，主流经济学家很少研究它，但几乎所有经济学家都承认，创新才是经济增长的源动力。

可创新又是如何产生的？人类历史的伟大创新总被人们包裹在一层神秘主义的面纱下，瓦特、达尔文、牛顿、巴斯德、乔布斯，创新总是与个体的成就相关。

但本书认为，这不是事实，即便这些聪明的个体不幸夭折，蒸汽机、进化论、万有引力、疫苗和苹果手机仍然会出现。

因为创新有它自己的规律。

本书前半部是一部科技史，后半部则从科技史的角度探讨总结创新产生的规律。

【作者简介】

赞誉

推荐序一

推荐序二

推荐序三

导读

译者序

 

引言：无限非概率驱动器    1

第1章 能量  12

热、功和光    13

瓦特带来了什么变化    23

托马斯·爱迪生和他的“发明事业”       25

无所不在的汽轮机       30

核能与缺乏创新的现象       34

页岩气带来的惊喜       39

火的统治       46

 

第2章 公共卫生  48

玛丽夫人枕边的敌人    49

巴斯德的鸡    54

终有回报的氯气赌博    55

珀尔和格雷丝怎么从来不出错    59

弗莱明的运气       62

围捕小儿麻痹症    67

泥屋和疟疾    70

烟草和降低危害    72

 

第 3 章  交通       77

机车及其线路              78

转向螺旋桨           84

内燃机的回归              87

柴油机的悲剧与胜利    91

莱特兄弟的故事    93

国际竞争和喷气发动机       100

安全和成本上的创新    103

 

第 4 章  食品       108

美味的块茎           109

化肥如何养活全世界    114

来自日本的矮化基因    124

昆虫劲敌              131

基因编辑变得更清晰了       136

节约土地与共享土地    141

 

第 5 章  低技术创新    143

数字为全新之时    144

疏水阀           149

波纹铁征服了帝国       153

改变了贸易的集装箱    157

轮式行李箱迟到了吗    164

餐桌上新颖的东西       167

共享经济的崛起    170

 

第 6 章  通信与计算    172

距离的首次消失    173

无线的奇迹           177

谁发明了计算机    183

日益缩小的晶体管       190

搜索引擎和社交媒体的惊喜       197

学习的机器           204

 

第 7 章  史前创新       209

第一批农民           210

狗的“发明”              215

一大飞跃（石器时代）       220

火让盛宴得以成为可能       226

终极创新：生命本身    229

 

第 8 章 创新的本质    231

创新是渐进式的    232

创新不同于发明    236

创新往往是偶然的       237

创新是重组    240

创新包含试错       243

创新是一项团体运动    245

创新是必然的       246

创新的炒作周期    250

创新倾向于分散管理    253

创新更意味着资源节约       256

 

第 9 章 创新经济学    259

报酬递增之谜       260

创新是一种自下而上的现象       263

创新既是科学之母，也是科学之女    269

创新不可强加于不情愿的消费者身上       273

创新让彼此更加依赖    274

创新不会造成失业       276

大公司不善于创新       280

赋予创新以自由    282

 

第 10 章 造假、骗局、跟风和失败  285

造假的炸弹探测仪       286

幻影游戏机    288

希拉洛斯的溃败    289

创新收益递减导致的失败：手机       296

未来的失败之作：超级高铁       298

失败是成功的必要组成部分：亚马逊和谷歌    302

 

第11章  对创新的抵制       308

当创新颠覆认知：咖啡的例子    309

当创新被妖魔化和耽误：生物技术的例子       313

假若恐惧淹没科学：除草剂的例子    318

创新受到美国政府阻止：移动电话的例子       320

创新遭到法律扼杀：知识产权的例子       324

创新遭到大公司打压：无尘袋式真空吸尘器的例子       331

投资者转而投资其他创新：公共字节的例子    335

 

第12章  一场创新荒    339

创新的运作机制           340

光明的未来           341

不是所有的创新都加速发展       344

创新荒           346

中国的创新发动机       348

重获繁荣              350

 

后记              353

参考文献              367

 

【前言】

 

推荐序一

 

创新到底是怎样产生的，创新的本质是什么，为什么人们会一边高喊创新一边却又抵制创新，为什么现代社会在很多领域出现了创新荒，到底我们该怎么引领未来的创新，这一连串的问题常使我瞠目结舌，而这本《创新的起源》做了系统的回答。

 

长期以来，我们认为人类的发明常常是源于一个个聪明人的突发奇想，我们认为企业的创新也是源于个别企业的自主创新。但马特·里德利先生却颠覆了我们的想法，他通过大量的科技进步史实向我们说明，人类的发明和企业的创新都是渐进的，而且是经过许多人共同努力才做到的，无论是当年的蒸汽机，还是后来的飞机和今天的互联网、核酸结构等，他似乎给我们正在发烧的创新热泼了瓢冷水，好处是让我们更加理智地对待创新。

 

创新的本质是什么？首先发明是创新的基础，但发明并不等于创新，只有把这些发明用于人们实用的产品才叫创新，而且创新往往发端于偶然，不管青霉素还是四氟乙烯，其实都是偶然发现的。这让我想起了我的老本行水泥行业，波特兰水泥的产生是因为一场错误而发现的，190 多年前英国波特兰岛的工人烧石灰，意外地把雨后沾满了黏土的石灰石放炉子里烧，结果烧出一种叫硅酸钙的新物质，这就是现在的水泥。创新往往要靠一个团队的努力，创新也往往靠社会上众多技术的组合。任何一家企业不可能造出汽车的所有零部件，一辆汽车要靠许多企业生产的部件进行组装。创新也需要开放的横向联合，今天无论是做芯片还是做液晶面板，都得靠全球拥有先进技术的企业进行联合开发。

 

创新虽然那么美好，但几乎每项创新最初都会受到来自不同方面的阻力和压力，从古至今，无论中外，概莫能外，这常常让人们费解。书中也回答了这个问题，作者以人类当年曾禁止喝咖啡为例，说明了个中原委，人人都渴望创新，但人人又都惧怕创新，人人都能找到一个反对创新的理由。常常是创新者非但没有受到欢迎和鼓励，还必须与现有技术的既得利益、人类谨慎保守的心理、抗议者利益，以及版权、规章、标准和许可所设立的标准门槛等做斗争。

 

创新真的不易，大企业往往因为眼前的既得利益而错失良机，甚至站在创新的对立面。当年柯达胶卷发明了数码相机，但柯达因太珍惜胶卷赚取的高额利润，后来眼睁睁看着别人用它的数码技术把自己逼得活生生地破了产。要想让大企业创新就必须把大企业引入竞争的赛场，只有竞争，大企业这头大象才能跳起舞来。比如，沃尔玛推出的“扫描即走”服务，允许购物者扫描他们想购买的商品条形码，然后用智能机点击按钮完成付款。创新往往是自下而上的，而不是靠政府部门的指令，书中批评了创新主要靠政府对研发支持的观点。这和《大繁荣》一书作者费尔普斯先生提出的创新不靠大企业而是靠草根创新和民间创新的观点一致。虽然作为在大企业做了多年董事长的我对这些观点有所保留，但我认为作者的观点也要引起我们的深思，如何开展好民间的“大众创业、万众创新”，如何让我们大企业产生创新的动力，如何让我们政府举国体制的引导更加有效。让我们国家真正形成大企业创新顶天立地、中小微企业创新铺天盖地，是我们这一代人的责任。

 

书中有一句话甚为经典，“创新是自由之子，是繁荣之母”。自由的环境是创新的土壤，要大胆假设，鼓励质疑，宽容失败。正像厉以宁老师说的，还是先有创意，后有创新，再有创业。我也赞成本书作者关于中国是创新发动机的说法，他认为，过去对中国人只靠模仿进行创新的老旧认识必须翻篇，未来几十年内，中国的创新规模和创新速度将超过其他任何地方。这让我想起了 2021 年春节在深圳和那些年轻创业者相处的感受，今天的中国，无论是创新文化还是民间创新，都开始走在前头，这就是中国为什么一定会繁荣的理由。

 

我推荐大家读一下《创新的起源》这本书。

 

 

宋志平

中国上市公司协会会长

2021年4月

 

 

推荐序二

创新的本质特征

 

伟大科学发明与技术创新的不断涌现，成为经济繁荣与人类社会演进的重要缩影。创新在驱动行业发展、经济增长以及面向社会重大挑战等方面的重要价值，正在受到越来越广泛的关注。党的十八大明确提出“创新驱动发展战略”，将创新之于发展的重要性提升到国家战略高度。从造纸术、指南针、火药、印刷术的四大发明，到两弹一星、青蒿素、复兴号动车组、墨子号卫星、世界首台光量子计算机等，在我国持续发展的演进过程中，重大科技创新成果的产出与贡献书写了浓墨重彩之笔。

 

国际层面，自美籍奥地利经济学家熊彼特提出“创新”以来，各国学者与产业实践者围绕什么是创新、如何创新等展开广泛讨论。在科学发明重要性成为广泛共识的背景下，创新学者呼吁发明与技术的商业化与扩散普及，即通过要素组合，真正实现研究与技术开发活动的价值创造，才是科学发明与技术创新得以驱动繁荣与进步的本质。相应地，围绕政府的产业政策设计，基于企业家精神的市场运作等，被视为实现科技创新成效的关键机制，受到广泛讨论。对于重大科学研究与技术发明而言，因其拥有丰富的应用场景、持续的技术改进与变革条件以及驱动关联产业发展与互补创新的潜力等，其创新成效的实现对于国家发展与进步的正向意义更为突出。

 

然而，在重大科技创新成果驱动发展之意义得到广泛共识的背景下，鲜有历史视角的系统回溯与关于历史经验的洞见和讨论。本书《创新的起源：一部科学技术进步史》对这一空白做了很好的补充。全书以简明形式，基于历史视角，描述了影响经济发展、社会变革的重大科学发明和技术创新实例，覆盖能量与能源、公共卫生、交通、食品、低技术创新、通信与计算等各大领域，并进一步延伸至以农耕、石器等为基础的“史前时期”，勾勒出一幅磅礴、生动、系统的科学技术进步史的画卷。据此，作者以重大科学发明与技术创新的史实材料，总结并诠释创新如何发挥作用的本质特征，并就创新如何驱动经济发展、如何看待创新失败、如何直面创新挑战和创新面向未来的发展等给出了启示，为今人客观全面认识重大科学发明与技术创新的价值，以及利用创新实现繁荣并实施相应对策提供行动参考。

 

以史为鉴，科学技术进步深刻驱动经济发展与人类繁荣。面向未来，如何更好地发挥科技创新的作用，引导科技创新向对社会负责任的发展方向演进，将成为科学研究与技术创新实践的重要发展方向。随着重大科学发明与技术创新的知识基础愈发复杂，创新活动涉及的参与主体与利益相关者愈发广泛，创新成果的产业与社会价值转化模式愈发多元，围绕重大科学发明与技术创新的讨论将走向异质性主体协作共生、研发与创新要素协同、创新活动无限迭代与可持续发展等趋势。同时，我们也需要关注重大创新活动的生态系统营造、创新文化建设等，以引导科技创新向社会负责的价值输出。这些都将成为面向未来旅程中品读《创新的起源：一部科学技术进步史》带给我们的启示。

 

陈春花

北京大学国家发展研究院 BiMBA 商学院院长

2021 年 5 月，于朗润园

 

推荐序三

 

进入 21 世纪以来，关于创新的书越来越多，尤其是 2011 年，因为这一年中国的 GDP 总量超越了日本，成为世界第二。那么我们的第二是怎么来的呢？是资源驱动带来的，消耗了大量的土地、矿产等，我们为此付出了代价。那么，我们还有多少资源可以付出？

 

从 2012 年开始，中国提出创新驱动发展战略，也就是代替资源驱动发展的发展方式，此后，呼唤创新，成了各级政府、媒体、机构话语体系中频繁出现的词汇，可见社会就此已经达成共识。那么到底应该怎么做呢？

 

自公元 1500 年以来，新科技的出现使人们再也不用仅依赖存量，也就是看得见、摸得着的具体资源发展经济了，这证实了人所拥有的创造力。创造力，多么可贵的东西，多少国家和民族都在设法寻找这一力量，因为这一力量带来了财富的变化，人类福祉的增加，以及富足的生活。这种创造力造成的结果就是创新。

 

全世界大多数国家在和平时期都在呼吁创新，但是到底怎么创新？每一个国家，也都在寻找着自己的方式和方法，在不同的文化背景、不同的习俗、不同的资源禀赋下，到底哪一种更适合自己？

 

2015 年，我们推出了十集的大型纪录片《创新之路》，试图从科学、好奇心、专利、政府、市场、资本、文化等多方面，来探讨创新在世界范围内到底走过了哪些道路，创新到底需要哪些元素。我们在当时借鉴了国际上有关创新的书籍，比如菲尔普斯、熊彼特等人的著作，如果当时里德利已经出版了这本书并且我们有幸能够读到，那么我们的影片的水平可能会有一个提升，因为这是一部严谨的梳理性专著，对科学与技术如何成为创新元素的多米诺骨牌中的前两张，有足够的认知和清晰的结构。

 

当然，历史不能假设，但是我们依然由衷希望由王大鹏老师等翻译的《创新的起源：一部科学技术进步史》能够引起更多人思考创新，理性地对待创新，并且成为塑造中国创新文化的一种力量。

 

李成才导演

纪录片《大国崛起》《创新之路》导演

2021 年 5 月 20 日，于昆明机场

 

译者序

创新应该成为一种精神气质

 

阿西莫夫有言：“创新是科学房屋的生命力。”回顾人类科学技术发展的历史，我们可以看到创新的身影无处不在。如果没有创新，我们的智人祖先可能会一直处于茹毛饮血的蛮荒时代，那么现代人类可能永远不会出现，各位读者以及本书原作者和作为译者的我们都不会有机会去感受和反思创新是如何发生的。

 

甚至我们可以认为，在围绕着千万颗恒星之一旋转的一个偶然的小行星上，作为有机发展锁链一环的人类，其出现本身就是一种“颠覆性创新”。正是因为有了这种创新，人类这个物种才通过原子、能量和数字信息的重组陆续地把原本不可能的存在之物变成了可能，也就是力争把无序变成有序，这实际上是一种熵减的过程。

 

如今，我们进入了一个追求并加速创新的时代。世界各国无论大小强弱都在努力加大科研投入，其目的之一就是促进和激发原始创新，从而能在激烈的全球竞争中占据先发优势，拔得头筹。我国更是把创新放在了前所未有的重要位置。十九届五中全会强调，要“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。全会提出的目标是，“十四五”期间中国的创新能力还要“显著提升”，到2035 年中国要“进入创新型国家前列”，关键核心技术要“实现重大突破”。习近平总书记也在众多场合都对创新做出了重要论述，他曾说：“惟创新者进，惟创新者强，惟创新者胜。”2020 年 9 月，在主持召开科学家座谈会时，他强调说：“创新是引领发展的第一动力。抓创新就是抓发展，谋创新就是谋未来。”

 

2020 年 6 月，机械工业出版社的编辑老师经过朋友介绍将《创新的起源》一书的英文稿发送给我们，咨询是否可以担任本书的译者，对书稿进行译介。在通读全书之后，我们感觉本书对创新的见解非常独到，分析鞭辟入里。本书论述了创新发生的机制，创新之于人类社会的发展意味着什么，我们该如何看待创新，激发创新，等等。这些问题贴合当前热点，都是我们孜孜以求的，是我们重点关注的话题和领域，当然也是本书原作者马特·里德利先生想通过翔实的史料和深入的探究向我们传达的。因此，我们欣然应允并迫不及待地想尽快将中文译稿完成，利用业余时间开始紧锣密鼓地推进翻译工作，其间也面临着时间紧与任务重的难题，而且这并非属于我们日常研究工作的一个“必答题”，所以我们只能在完成正常工作之后“挑灯夜战”。

 

如今，虽然仍有些惴惴不安，唯恐我们的孤陋寡闻和学养不足有损原著的深刻内涵，不过“丑媳妇总要见公婆”，现在“她”正带着两位译者的诚意与各位读者见面，以供各位参阅和批评指正。

 

作为英国记者、科学家、商界人士、英国上议院议员、著名的科普作家的马特·里德利先生是一位多产的作家，因为其在科学、环境学与经济学领域的著作而闻名，几乎他的每一本著作都有中文译本，而且这些译本都赢得了大量国内读者的关注，而这本《创新的起源》是他最新的著作，相信也一定能够继续谱写传奇。里德利先生在这本书中利用历史上一系列创新的例子向我们生动地展示了什么是创新，创新是如何发生的，以及我们应该为创新提供什么样的条件，等等，资料翔实而丰富，论证精辟，见解独特。

 

本书总体上可以分为两个部分，前七章是分领域的创新史，包括能量、公共卫生、交通、食品、低技术创新、通信与计算以及史前创新，而后五章是作者对创新的深入分析。如果说第一部分是“经济基础”，那么第二部分则是某种意义上的“上层建筑”，是对第一部分的升华。

 

本书不同于一般意义上的创新史，因为它澄清了很多当下流行但未必正确的观点。虽然创新几乎是所有人都耳熟能详的一个词语，或者说它已经成了一种行动。但是对于到底什么是创新，创新的本质是什么，也许不同的人有不同的理解，在里德利先生看来，创新与发明是有差异的，这也是他在书中反复提及的一种理念，也正是因为二者的差异，有些人是发明者，但是难以被冠上创新者这个称谓。再比如，传统上我们往往认为很多创新起源于基础科学的成果，是基础科学成果的转化带来了创新的爆发，但是实际上，有些创新走在了基础科学研究之前，甚至遥遥领先，这也是里德利先生在本书多处都提到的一种观点。我们可以认为，在这一点上，里德利先生的观点与《世界科学技术通史》（第 3 版）有异曲同工之妙，因为它们都表明，技术的出现和形成远远早于科学，甚至科学在当时可有可无，技术则必须存在。当然，我们在这里不是说基础科学研究不重要，而是强调要回到特定的历史情境来看待科学、技术与创新之间的关系。

 

那些历史上的创新者曾经背负着一些负面的评论甚至是骂名，但是这些并未阻止他们创新的脚步，也没有抑制住他们一如既往的创新热情，可以认为，创新是那些人所展现出来的一种精神气质。中国在应对新冠肺炎疫情期间的一系列举措，科研人员夜以继日地破解病毒“密码”，研发针对性的疫苗等都是这种精神气质的外显。而今我们正努力让这种精神气质更多地展现在芸芸众生身上。

 

同时，在本书中我们还可以看到，创新不是一蹴而就的，它有时也需要某种机缘，创新太早会失败，太晚同样会丧失“首发权”，这也许印证了古典时代凯洛斯（Karios，大体上可以理解为“契机”）一词的精确内涵。当然，创新并不是个体的某种行为，它在绝大多数时候都是一代代人接续努力的结果。所以它是渐进的、增量式的，只不过我们通常记住的是那些被荣誉加身的幸运创新者，而在他们前面那些同样可以被称为创新者的铺路架桥之人却淡出了人类的视野，真乃“一将功成万骨枯”。

 

此外，虽然有些人“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”，但是创新有时候是难以被计划的，也正因为如此，才会出现剑走偏锋的“尤里卡”时刻。可见，创新并不意味着敢“创”就必然“新”。创新并不总是都能以成功告终，而且在此期间也充斥着尔虞我诈和“欺世盗名”之行，比如“汉芯”事件就提醒着我们：创新来不得半点虚假。与此同时，我们需要认识到，创新已经成为一个系统工程，“创新链、产业链、资金链、政策链相互交织、相互支撑”，唯有如此，创新之路才会更宽广。

 

为译者的我们，长期以来一直关注科学传播问题，而实际上这本书既可以被看作是一部有关创新历史的著作，也可以看作是对创新这个问题进行的科学传播。也正是基于这种考量，我们更愿意把这本书介绍给各行各业关注创新的人士，也通过本书让更多人从科学传播的视角看待创新的问题，但是囿于译者水平，书中难免有些不足之处，还恳请各位读者不吝指教，希望有机会再版时一一订正。

 

我们正处于一个呼唤创新、成就创新的时代，创新是这个时代的代名词，是这个时代的标语，是这个时代的属性。希望本书可以为我们深入研究创新、理解创新、践行创新提供一些有益的思路和参考，也希望我们所有人都能够具有创新这种精神气质。