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维纳:关于发明的独特思考

2002-02-27 来源:中华读书报 赵乐静 我有话说

理解发明

《发明:激动人心的创新之路》一书的作者诺伯特·维纳,是一位热情睿智的、在众多领域做出过开创性贡献的大师级人物,其最杰出的发明大都是在数学领域取得的。他还是控制论的主要创始人,被誉为“控制论之父”。然而,维纳不是那种只关注理论的数学家。1954年,他应道布尔戴出版公司之邀,为普通读者撰写了这一论述发明的哲学作品,其手稿现收藏于麻省理工学院图书馆资料文献库,上面标明最后一次修改时间为1954年6月。从维纳与当时该书的责任编辑爱泼斯坦先生的通信可知,尽管人们那时对此书稿的评价颇高,但维纳最终还是放弃了这部作品——一部与其大多数著作所流露出的悲观失望情绪形成鲜明对比的作品。这对广大读者而言,无疑是一大损失。因为,尽管维纳的行文风格一贯随意散漫,但其间却不乏真知灼见。一直到1996年麻省理工学院出版社首次付印该书后,人们才有幸了解维纳的这部著作。现在的中译本,就是据此译出的。

维纳从技术发展史的视角出发,详尽阐释了四类环境因素——智力环境、技术环境、社会环境及经济环境——对技术发明的作用与影响,并以翔实的事例生动再现了激动人心的发明历程。例如,在分析了铁匠、锁匠、光学镜片磨制者、钟表匠、经纬度测定器械及蒸汽机的技术演进谱系后,维纳指出:“瓦特时代的工程师所面临的悖论之一,是精密加工的蒸汽机只能通过由蒸汽机驱动才能充分发挥效力的机器来加工。……人类用手工工具造出了第一台蒸汽机,这台蒸汽机又为制造新的蒸汽机加工出更好的工具。……我们今天的大型加工机器,正是由当初钟表匠工作台上的小车床逐渐成长起来的。”又如,在谈到电话的发明及其产业化进程时,维纳提醒人们,技术的先进与否是相对的,超前的技术未必能成为产业界与市场的宠儿。他以电话产业的发展为例说:“最早的贝尔电话,用的是多比尔发明的受话器。这种受话器的缺点是,受话端的声音能量,仅只是在送话端输入的声音能量的一部分。这就是贝尔电磁感应式话筒很快便销声匿迹的原因所在,也是多比尔静电感应式话筒在无线电出现之前始终没有实际商用价值的原因。”由于它们都与当时的技术环境不协调,故而很快便销声匿迹了。而原理相对简单的碳粒式话 筒,却成了“善良天使在电话诞生之初带来的一份厚礼,虽然这些礼物的非凡个性在多年后才被人们欣赏。”

通过对电机及真空管发明的分析,维纳还特别讨论了一类他所称的“反演发明”,这一概念与当代创新理论中有关二次创新、用户创新的思想可谓不谋而合。他指出:反演发明大都是有规律可循的。在电动机诞生初期,它仅仅被人们看作是“一种把动力从中心发电站传至周边工厂的机器”。因为,当时的工厂大都是用自备的蒸汽机或水轮机来获得动力的,电动机只被看作是原动机的替补。历史地看,蒸汽机、水轮机逐渐为电动机所取代的历史,基本上是在原封不动地沿用工厂以往的各种皮带、皮带轮的情况下,引入大功率电动机的过程。唯一的变化是,以往是购买燃煤或水力的使用权,现在则是从电力公司购买电能。可以说,在大功率电机发明后的相当长的一段时间内,工程师、工业家才意识到“使用电力并非电动机最本质的属性,而仅只是这些工厂对电动机在某个特定经济、技术阶段的认识。或者说,是企业在皮带轮与皮带、传递轴以及相配套机器上做出过大笔投资情况下的一种想当然的简单推理。”因此,当人们意识到工厂中每台机器可以通过配备小功率电动机而很方便地获得动力时,无异于又出现了一项新的发明。该发明所回答的,不是“如何借助电力最有效地运行现有的工厂”,而是“电动机出现的真正意义与最佳功能究竟应当为何”的问题。

在意识到“反演发明”对社会、经济的作用绝不亚于直接发明之后,一些有远见的工业家发起了一场新的制造业革命。以往,工厂中几乎所有机器都由一根动力轴驱动,机器间充满着参差的轴、皮带轮、万向节和耦合器,整个车间僵化、肮脏、危险。而当小功率电机很方便地集成到每一台加工设备上后,工厂生产发生了翻天覆地的变化,效率、安全性与能源消耗都发生了质的改变。并且,随着小功率电机外形尺寸的不断减少,甚至每一个乡村汽车修理厂都可以买到自带动力的加工设备。显然,这项“真正来自于企业家的创造”导致的社会经济后果,是电动机最初发明者所始料不及的。

应当说,维纳并未将发明简单地局限于操作层面。他在书中还广泛讨论了包括工业实验室的兴起与发展、专利制度、保密政策、风险评估等在内的科技体制运作方面的问题。尤为可贵的是,曾经在清华大学任教过的维纳,在书中还对诸多起源于中国古代但最终却在西方发扬光大的发明进行了饶有趣味的解读,并在世界发明史的大背景下予以了积极的评价。他指出:“在早期的发明史上,有一个地位极为重要的国家,它就是中国。我们常将印刷术、造纸术、火药等发明归于中国。事实上,中国同时还是对纺织、金属加工技术贡献极大的国家。同时,其打井技术——油井钻探技术的直接祖先,也是极为先进的。”紧接着,他还指出:“中国的社会意识形态非常适合于发展新技术。”

反思发明

给译者留下最深刻印象的,是维纳对学术自由的憧憬与追求,对科技造福人类的殷切之心。客观地说,当今的大科学在一定程度上正逐渐丧失纯科学那种求知求真的理想,而日益成为金钱与权力的附庸。维纳不无揶揄地将那种高度组织化且耗资巨大的科学称作“巨科学”,并认为,这类科学越来越屈从于商业于权力的控制,受雇佣的科学家正逐渐丧失选择的自由和创造性。与此同时,那些崇尚自由思考的科学家在“大实验室横行、会赚钱者得宠的年代”,处境非常艰难,几乎无立足之地。在谈到商业对科学的侵蚀时,维纳指出,商人的成长环境与科学家所处的那种关注科学本身比关注物质奖励更多的环境是极不相同的。面对科学家,商人会感到他所面对的是一个高尚坚定、不为金钱所动的灵魂,这使商人找不到击败科学家的任何突破口。并且在商人看来,科学家、学者代表了一种轻视他存在的危险力量。一个显而易见的道理是:自由科学家对于世界上与他有关的财产要求越少,商人能在自己领地左右科学家的把握也就越小。然而,维纳担忧地写道:“商人非常高兴地看到,自我牺牲、崇尚学术以及一切他们无法控制的特征正从年轻一代科学家身上逐渐消失。那些研究经费少于百万美元不谈的科学家,已经成了商人们的一份子。这些科学家虽然他们暂时还买不起凯迪拉克,但买辆做工精细的轿车,也足以显示自己已经达到的地位。”对此,维纳警告说:“资本家没有看到的是,他们肯定要为科学家这种直接短期的行为付出代价。”因为,这样的导向将会损害科学家向人类持续提供创造发明的能力。维纳断言,商业的本性便是只关注短期回报。他举例说,假设我们有一枚购买力为1美元的基督时期的罗马硬币,假设我们以很普通的2%计算复利,现在这张存款单将会高达1000万亿美元,简直是天方夜谭!事实上,没有任何银行能够稳定地存在几百年。因为“我们所得到的大多数利益,都是以物质财富在过去漫长岁月所遭受的反复破坏为条件的。即使没有大灾难的影响,任何真正稳定的社会系统所能提供的利益回报率也是如此之低,以至于任何个人更多关心的,都是与他自己生命历程可比的投资利益。”维纳认为,真正的科学家,必定是那些关注人类长远利益,且有崇高奉献精神的品德高尚者。

我相信,从这一部浓缩的作品中,我们不仅可以领略发明的真谛,从而对众多有益于新思想孕育的条件进行深入细致的观察和思考,更可能会有一种灵魂经受洗礼的震撼与感动——感受我们所关心的、有关现在或未来的有价值的启迪——特别是在人心浮躁的今天。

(《发明:激动人心的创新之路》,(美)诺伯特·维纳著,赵乐静译,“V iew·新视角TM书系”之一,上海科学技术出版社2002年1月第1版,12.00元)

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