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大国权力竞争如何引发了技术革命(中)

【编者按】
澎湃新闻网报道   重大技术变迁在不断重塑世界历史进程。在人类历史上,重大技术变迁往往呈现周期性的波动:有时候,技术进步比较缓慢;而有时候,重大技术变迁在一段时间里集中出现,出现了技术革命。是什么原因驱动了世界重大技术变迁的出现?
征引人类现代历史上的三次技术革命,特别是二战之后第三次技术革命中的相关史实,上海交通大学国际与公共事务学院副教授黄琪轩于本文中认为,世界政治中的领导国与挑战国之间的权力竞争是推动世界重大技术变迁的重要动力。具体而论,国际权力格局的变化会影响大国竞争,而在权力转移时期,领导国与挑战国之间的权力竞争尤其显著,因此,技术进步也会更密集地出现。作者指出,国际权力变迁的这一视角不仅可以解释重大技术变迁出现的地点,即往往出现在世界政治中的领导国和挑战国;还可以更好地解释重大技术变迁出现的时期,即在世界政治的权力转移时期。
作者对比了中国古代与现代欧洲的技术进步情况:自十五世纪地理大发现之后,欧洲存在比较激烈的国际竞争,尤其是存在国家之间权力转移这样异常激烈的国际竞争,因此它在世界技术史中能脱颖而出;而除去春秋战国和宋代,在很长一段时间里,古代中国缺乏严峻的国际竞争环境,更缺乏权力转移这样高强度的国际竞争,因此,古代中国逐渐丧失了技术进步的意愿与能力,进而丧失技术上的领先地位。
据2017年数据,中国目前的经济总量大约相当于美国的67%。随着中国经济的进一步成长及中美经济总量的日渐接近,作者认为,中美分别作为当代世界政治中的挑战国和领导国之间的权力转移,很可能会推动世界出现新一轮重大技术变迁。
本文原文约21000字,刊于《世界政治研究》2018年第1辑,原题:“世界技术变迁的国际政治经济学——大国权力竞争如何引发了技术革命”。澎湃新闻获得授权,分三部分刊出该文。以下是第二部分。

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在美苏权力转移时期,苏联取得了巨大的技术进步。苏联的几次重大技术成就属于人类首次,如第一颗人造地球卫星、载人飞船等。图为1957年10月4日苏联发射的世界上第一颗人造地球卫星“史普尼克一号”(Sputnik 1)的复制品。
三、美苏争霸与美国技术变迁
第二次世界大战后的第三次技术革命是由美苏争霸有力促成的。二战后,美国在世界政治中的霸权地位受到过几次冲击。苏联对美国构成的挑战是美国在二战结束后遭遇的第一次实质性的挑战。苏联的经济发展模式、政治制度、意识形态与美国有根本的差异,苏联试图建立的国际秩序和美国的构想也有很大的不同。苏联的崛起有力地冲击了美国在世界政治中的领导权。这一部分将美国作为领导国的典型案例,展示美国为应对苏联挑战,维护其霸权地位,如何做出回应,从而引发重大技术变迁。
二战以后的一段时间,苏联的经济取得了巨大的成就,在世界政治中的影响力日益增强,有力地冲击了美国霸权。在权力转移时期,美苏双方对对方的技术进步也更加敏感。从1949年苏联第一次核试验成功以后,美国就开始密切关注苏联的核问题。到了二十世纪五十年代,美国注意到苏联开始研制细菌战、化学战武器,并取得了相应进展,苏联在飞机以及电子领域的创新也让美国人深感不安。可以说,几乎苏联的每一项技术成就,都会困扰美国。美国人也关注苏联武器和材料的更新以及核技术转让、弹道导弹的发展状况,并关注苏联在太空领域对美国构成的威胁和挑战。再后来,美国又开始关注苏联的航空防御系统、反弹道导弹升级情况。美国情报部门还紧密关注苏联的化学和生物战争技术的研究,包括大规模杀伤性武器的扩散等问题。
挑战国崛起越快,领导国做出调整的可能性与幅度就越大。封锁国际市场以及技术出口控制被美国视为能够损害苏联经济的重要武器。此外,美国政府开始大规模资助科研,大幅度采购新技术产品。二战后,美国新技术革命是以电子产品的形式出现的。美苏竞争促成了美国军方的需求,军方需要发展飞机、导弹制导系统、通讯系统、控制设备、高速电子计算机以及控制网络,这些设备都需要晶体管。因此,美国以晶体管为代表的电子产业有了巨大的发展。
(一)美国政府对新技术的资助
以电子产业为代表的新产业的出现离不开美国政府的资助。一位从业者回忆道,五角大楼的决策主导了美国电子工业的进程。直到1959年,超过85%的电子产品的研发是由美国联邦政府资助的。到1964年,仍有将近三分之二的电子设备的研发费用来自美国政府。从二战后的半导体与晶体管,再到计算机以及飞机,美国政府的研发投入极大促进了这些技术的进步。
二战后最重大的技术突破之一是贝尔实验室研制出晶体管。1947年,三位物理学家威廉•邵克雷(William Shockley,1910—1989)、约翰•巴顿(John Bardeen,1908—1991)和沃特•布拉顿(Walter Brattain,1902—1987)成功制造出世界上第一只晶体管。但是,如果细究美国晶体管的历史,我们就不难发现:美国晶体管的研发也离不开政府资助,尤其是美国军队的资助。
美国政府资助该大型研发计划的最初目的在于开发雷达探测器。在晶体管研制的前期,贝尔实验室接受了大量的政府研究资助。在1943年,贝尔实验室研发经费中有83%是来自政府项目。即便是晶体管研发成功以后,如果没有政府资金的持续注入,也很难将其潜力开发出来。在1953年,美国陆军的通讯部队工程实验室对贝尔实验室晶体管的资助接近其研发投入的百分之五十。半导体的研发也经历了类似的过程。军方对半导体在军事上的运用前景非常乐观。因此,美国军方持续地资助半导体、晶体管的改进。从早期半导体的发明、集成电路的军事应用到商业的应用,美国陆军的通讯部队都进行了引导并提供了主要资助。 
不仅晶体管、半导体的研发离不开美国政府资助,美国计算机的发展也受益于美国冷战时期的军事开支。美国第一代计算机的发展,几乎无一例外受美国军方支持。当时最重要的项目多半由美国海军和空军资助。计算机研发过程耗资巨大。早在1944年,麻省理工学院就启动了旨在为美国海军提供通用飞机模拟器的旋风计算机项目(Project Whirlwind),而战后美苏安全形势让麻省理工的旋风计算机研究计划获得了新的大额资助。1949年,苏联的核试验成功让美国空军认识到了问题的严重性,因为苏联空军可能携带原子弹攻击美国本土。美国空军开始和海军一道资助旋风计算机项目。
在1951年的时候,每台旋风计算机的造价高达四百万到五百万美元。如果离开美国海军和空军的联合资助,为这样的大型科研项目筹资是难以想象的事情。美国空军接手海军,开始主导旋风计算机的研究议程,使得旋风计算机最终变成为数字计算机。
每台IBM 海军条例研究计算机造价超过了两百万美元,这个项目也是由海军资助完成的。每台哈佛马克三代计算机造价高达一百万美元,最终是由美国海军资助得以完成的。而每台ERA 1102计算机耗资也高达一百四十万美金,由美国空军提供资助。普林斯顿大学的IAS自动高速电子数字通用计算机,是在匈牙利裔数学家和物理学家冯•诺依曼(John von Neumann,1903—1957)主持的高级研究所里诞生的,而冯•诺依曼获得了美国陆军、海军、空军以及原子能委员会的支持。此外,美国海军研究办公室以及美国国家标准局资助建立了加州大学洛杉矶分校(UCLA)计算分析研究所,这个研究所对计算机事业的发展做出了重要的贡献。
在个人电脑的发展上,美国空军、海军、国家科学基金以及美国国防部的高级研究计划署(Advanced Research Projects Agency)都曾力促个人电脑的研究,而这些政府部门提供的支持使得个人电脑不断取得技术突破。互联网的研发可以追溯其到二十世纪六十年代晚期美国国防部的美国公共能源协会网络(American Public Power Association Network)项目。
因此,无论是大型研究项目的启动,还是对已有技术进行大规模改进,都离不开权力转移时期美国政府对研发的资助。
(二)美国政府对新技术的采购
美国政府作为新产品的采购者,对推动新技术的开发也起到了相当关键的作用。美国政府资助了大量的技术研发,而研发出的产品最终需要走向市场。由于高端技术产品在面市早期造价过高,普通的消费者很少能够承受如此高的造价,此时,政府采购就扮演了重要角色。
二十世纪五十年代,电子计算器的价格已经大幅度下降,即便如此,一台计算器的价格也相当于购买一辆汽车价格的四分之一。美国国防部和国家航空航天局(NASA)表示:他们会成为高端技术产品的购买者。政府部门的许诺,有效地化解了企业对高技术产品投资的风险,让企业能更好地收回成本、赚取利润。无论是半导体、晶体管、计算机还是其他关键的技术产品,都离不开美国政府基于安全需要的政府采购。
如表1所示,在1952年的时候,政府需求占了电子产业产出的近60%。大规模的政府需求有效拉动了美国电子产业的发展。

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资料来源:Electronic Industries Association, Electronic Market Data Book, Washington D.C.1974, p.2.
二十世纪五十年代,晶体管极为昂贵,限制了它们的商业应运。如果没有美国政府的采购,很难想象这个产业的后续发展。贝尔实验室的附属工厂西部电子公司(Western Electric Company)生产的全部产品都销往军队。如果没有庞大的军事需求,贝尔实验室很难支撑晶体管的研发。1952年,生产厂家生产了九万个晶体管,美国军方几乎将它们全部买下。而且军队对价格毫不计较,他们更关注晶体管的性能是否可靠。

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资料来源:David Mowery and Nathan Rosenberg, Paths of Innovation: Technological Change in 20th-Century America. New York: Cambridge University Press, 1998, p.133.
我们从表2中就可以看到,在1962年,晶体管的平均价格为50美元。国防采购占据了100%的市场份额。后来,随着晶体管的改进,晶体管的价格开始下降,民用需求也逐渐涌入。到二十世纪六十年代中后期,国防需求仍然占据了晶体管需求的一半以上。正是基于大量的国防需求,半导体和晶体管才有进一步改进的机会。
就半导体而言,军方是半导体的最大客户。仅美国空间项目就耗费了3300万美元的半导体。直到1963年,美国军队还是半导体的主要购买者,即便其他企业作为中间产品购买半导体,生产出的最终产品主要还是销往军队。
美国最早的计算机都销往联邦各个部门,尤其是美国的国防部门和情报部门。在二十世纪五十年代末以及六十年代,美国军事采购刺激了大量新企业进入该行业。美国的软件业的故事也是如出一辙。美国软件业最大的客户就是联邦部门,尤其是国防部。在1956年,兰德公司为美国防空系统承担电脑程序的设计任务,建立了系统开发公司(System Development Corporation)。到了1963年,这个公司的年度收益已经高达5700万美元,其合同主要来自美国空军、国家航空航天局、国防部的高级研究计划署以及其他国防项目。即便是到了二十世纪八十年代早期,美国国防部对软件的采购还占到美国软件贸易的一半。因此,美国计算机、软件等新技术与新产业的出现,离不开这些技术的早期消费者即美国政府部门,尤其是国防部门。
政府作为高新技术的资助者和采购者,对技术的成本并不是那么敏感;相反,却对产品的性能相当敏感,这有利于提高产品的精度。同时,政府的资助与采购也比较集中,这有利于技术瓶颈的突破。出于国家安全的考虑,美国政府不断强调技术的精确性。为满足军事任务的需要,比如战斗灵活性、战术的优越性以及战略上的反应与控制,美国政府非常强调高端技术的性能,而对技术的成本却不太在意。因此,政府对精度的要求,促进了美国精加工的发展。
值得一提的是:美苏在世界政治中的权力竞争,刺激美国政府启动大规模研发项目的同时,还带来了两个副产品:人才队伍与私营部门的技术投入。
就人才队伍而言,如我们所熟知的华人计算机企业家王安,就很大程度上是当时国防研发项目培养的产物。当时,哈佛大学的艾肯(Aiken)计划接受美国官方巨额资助,这个项目培养了大批技术人员和企业家。王安就是该项目的研究人员之一,他于1948年获得博士学位,并于1951年建立了自己的实验室。他自己建立的公司成为美国计算机行业发展史上的主要力量之一。
王安只是当时军事研发人员中的一员,同一时期的美国军事科技项目还为美国新兴产业培养了大量的高端人才。美国政府对电子技术产品的采购和生产也带动了电子元件和设备的发展,同时增进了人们对电子技术的认识,培养了一支热爱电子学的队伍。这支人才队伍为新兴产业在美国的发展奠定了基础。
就私营部门的研发投入而言,由于二十世纪五十年代军队对电子产品需求过多,使得美国企业对军队的需求过于乐观。这种乐观的估计也促进了各大公司增加研发金额。有研究发现:政府采购引导了私人企业研发的支出。大量的美国企业试图通过研发向政府展示自己具有承担军事合同的能力,为获得政府的订单,这些私人企业乃至会花自己的钱去进行研发。
因此,基于国家安全需要,美国政府对科研的大规模资助与采购不仅有助于克服以往的技术瓶颈,还培养了大量技术人才,引导了私营企业对技术的投资。事实上,在权力转移时期,不仅作为领导国的美国在科学技术领域做出了反应,挑战国也做出了类似反应。
四、霸权的挑战者及其技术变迁:苏联与日本
二战结束以后,苏联和日本技术进步的轨迹也开始出现变化。苏联是挑战国技术变迁的“典型案例”。苏联幅员辽阔,有强大的军事实力,其意识形态、发展模式和美国存在显著差异。日本国土面积狭小,战后融入美国主导的世界经济秩序,成了“贸易国家”,对外有日美安保条约约束,对内有和平宪法限制。因此,日本最不可能在军事技术上进行重大变迁,是“最不可能案例”(the least likely case)。但是,当日本崛起冲击美国经济霸权的时候,日本也感到了安全压力,并促成自身技术进步方向的改变。
(一)美苏竞争与苏联技术变迁
二战结束后,就挑战国苏联而言,为服务于国家安全的需要,苏联政府大规模主导了苏联的技术变迁,其特色主要体现在以下几个方面:
首先,对军事科研的投入显著增加,军事技术的成果也相当丰硕。二战结束后,尤其是1955年以后,技术进步日益被放在苏联政府议事日程的优先位置。苏联通过经济和社会资源的重新配置(在西方世界看来,是属于扭曲性的配置),开始了一系列科学技术的建设。这些科技建设很大程度服务于其军事能力。苏联成功地模仿了西方大国几乎所有领域的军事技术,包括:坦克、飞机、原子能以及火箭。苏联的研发长期集中于国防工业领域,以军事技术为主。 
这一时期的苏联军事科研几乎涵盖了当时所有的武器。最开始,苏联技术进步的目标是打破美国对核武器的垄断。到二十世纪五十年代苏联成功研制出核武器以后,苏联又展开了一系列对国家安全至关重要的技术的研发与改进,包括:导弹、喷气式飞机以及雷达。这些举措反映出,苏联决心在关键性的、战略性的技术领域掌握自主的技术能力。
苏联把军事研发视为非常紧迫的工作,试图防止美国在重大军事技术上取得主导地位,而且如果有可能的话,苏联还力图在一些技术领域获得优势。二十世纪五十年代,苏联技术发明年均增长率是四十年代的三倍;1958年到1961年间,苏联技术发明年均增长率为11.7%,是四十年代的五倍。到五十年代后期,赫鲁晓夫进一步提升了苏联空间研究和导弹计划的优先地位。1957年,苏联成功发射了世界上第一颗人造地球卫星“史普尼克一号”(Sputnik 1),它在空间技术上的领先地位使得苏联的信心膨胀。此后,苏联进行了世界首次太空载人飞行,尤里•加加林(Yuri Gagarin,1934—1968)成为人类第一个进入太空的宇航员。苏联的这些重大技术成就离不开当时巨大的政府投入。
其次,当时苏联在军用技术领域的业绩显著高于民用技术,重工业发展优先于轻工业。苏联的技术进步存在显著的二元格局:军事工业采用大量高端技术;民用工业却由低端技术构成。这是因为,当安全压力更为紧迫的时候,苏联政府较少关注民用技术和普通消费者的需求。同时,出于安全考虑,苏联政府严格限制将军用技术运用到民用领域。因此,先进的国防技术外溢到民用技术的情形非常有限。 
苏联技术的二元格局也体现在苏联的工业发展中。当时,苏联强调重化工业优先发展,体现民生需要的轻工业发展水平却极端低下。苏联选择这样的发展道路很大程度上来自于对国际安全形势的判断。苏联极度强调要保持对西方军事技术的赶超,起码是平衡。而重工业和国防工业的发展对技术自主性和国防安全的意义更为直接。因此,苏联政府不得不为其庞大的重化工业埋单,这也反应了一个挑战国在迅速崛起时,容易出现的军事技术压倒民用技术的情况。
再次,苏联研发的领域变得更为全面。美苏此时的研究都力图涵盖尽可能多的科学和技术领域。安全考虑驱使苏联拒绝国际技术分工,而专注于全面的技术发展。有研究发现,美苏两国均有大量的、训练有素的专业人员分布于科学研究的各个领域。他们打破国际技术的市场分工,研发活动相互重叠,研究方法有所异同,得出的结论可能互补或者截然相反。换句话,两国科研与技术人员在从事高水平重复劳动。当时苏联的研究几乎涵盖了所有的科技领域。
最明显的案例就是苏联研发的个人电脑。当时,美国已经研究出了先进的个人电脑,这些个人电脑在很多非共产主义国家的零售商店都可以买到。由于美国在计算机技术上拥有绝对优势,出于经济上的考虑,很多国家在研发计算机系统时,都力图与美国主导的系统兼容。但是苏联却耗费了大量的资源来开发苏式电脑。尽管苏式电脑比当时美国的前沿技术落后了两代,但是苏联仍乐此不疲。出于安全考虑,苏联选择了完全不同的技术路线,有意和美国主导的计算机技术路线保持距离。这笔经济账看来不划算,而背后更多是政治账。
此外,苏联还建立了一系列的科学技术机构以支持技术发展。尤其是1955年以后,这一趋势变得更为明显。中型机械制造部负责核武器的研发;通用机械制造部负责战略导弹的研发;航空工业部负责飞机及其零部件的研发。美国在同一时期,也设立了类似的机构。这些机构有力促进了高端技术的投资和采购。和研发相关的各个政府部门都有具体分工,所负责的领域往往也与国家安全息息相关。
概言之,尽管苏联的军用技术进步明显,民用技术相对乏善可陈,我们仍可以看到:在美苏权力转移时期,苏联取得了巨大的技术进步。苏联的几次重大技术成就属于人类首次,如第一颗人造地球卫星、载人飞船等。这些巨大的技术成就是在苏联经济远远落后于美国的条件下取得的。苏联代表了世界政治挑战国的“典型案例”:在权力转移时期,挑战国会集中力量投资于与国防相关的技术,以确保技术自主性,为国际权力竞争服务。
(二)美日竞争与日本技术变迁
二战后,尤其是二十世纪七八十年代,日本迅速崛起,开始在经济上撼动美国的霸权地位。
在国际上,日本有美日安保条约掣肘;美日两国需要共同抗衡苏联的威胁;日本还严重依赖美国市场。在国内,日本又受和平宪法约束;加之日本国土面积狭小,缺乏支撑世界霸权的条件。此外,战后日本的经济增长长期受益于技术引进以及民用技术的发展。因此,按多重维度来看,经济上崛起的日本,最不可能将技术转向军事领域,它应该算“最不可能案例”。
然而,从二十世纪七十年代开始,日本加强了对技术自主性的诉求。于是,崛起的日本不得不面临领导国美国的处处掣肘。美国开始对日本实施技术出口控制,并在国际贸易领域打压日本,日本的不安全感显著增强。日本政府也开始强调自主创新,以克服美国的技术封锁。日本的技术进步方向逐渐调整,开始强调技术自主性、技术的覆盖面以及技术需要服务于国家安全。
首先,日本加强了对基础科学的研究。战后几十年来,日本的科研主要围绕应用研究展开。随着日本的崛起,安全形势的变迁,日本政府开始加大对基础研究的投入以确保技术自主性,并克服技术进步的瓶颈。日本政界、学界以及产业界普遍认识到:日本已经走到了需要加强基础研究的时候。日本机械工业联盟与国际航空发展基金的报告指出:“毋庸置疑,为确保在国际社会中的稳定地位,我们需要发展高端的产业技术以引导世界。为发展高端技术,我们必须激起技术革新的意愿,再度加强并培育开发技术的能力。”
日本政府在一份名为《七十年代的国际贸易与产业政策》(International Trade and Industry Policies for the 1970’s)的报告中表明,日本计划将知识密集型产业作为优先发展的重点。报告敦促日本集中力量研发密集型的产品以及高附加值的产业,比如计算机、飞机、核能设备以及特殊金属等;并发展精加工制造与组装技术,如电信设备、商务机、污染监控器材等。 
日本转变技术政策固然有经济考虑,同时也反映了日本对变化中的国际形势重新评估的结果。日本产业界和官员不断强调日本和美国的技术差距,以此为理由来呼吁政府为科学技术发展提供更多的资金。一批企业家指出:日本需要发展自主的国防技术,以摆脱美国的技术封锁。正是在这样的背景下,日本的基础研究得到了很大的提升。1988年美国国家科学基金的一份报告表明,在二十世纪八十年代,日本的基础研究经费扩充了两倍。
其次,日本的研发范围也在拓宽。自二十世纪七十年代晚期起,日本开始研发机器人、半导体芯片、微电子、计算机辅助制造以及高级材料、超导器材、激光以及光纤等技术。日本研制的芯片是日本政府资助的“超大规模集成计划”的产物。这项计划有两个政府部门以及五家大型电子公司加盟。日本政府通过大规模的协调来促成重大技术突破。
再次,日本还加强了军事技术的研究。有研究指出:日本技术转型的原因是出于经济考虑,因为日本已经走到了国际技术的前端,不得不加大自身的基础研究。但是,日本当时的研发不仅是经济研发,也开始追求军事技术上的自主性。
由于美国越来越不愿意出售技术给日本,引发了日本调整技术政策的意愿。在二十世纪七十年代中期和晚期,日本国内出现了强有力的声音,要求加强日本国防。日本政府日益感到问题的紧迫性。从二十世纪七十年代中期开始,日本的国防预算稳步上升。在1977年,日本的军费预算达到61亿美元,占世界的第九位;十年以后,这一数字攀升到254亿美元,占世界的第六位。十年间,日本的军费扩充了约三倍,而在这段时期,只有日本如此大规模地扩大军费开支。
具体到国防技术领域,日本更是业绩显著。自1976年以来,日本的很多武器技术有了很大的改进,国防研发经费也显著增长。从1978年到1983年这五年间,日本的国防研发经费增长了180%,与国防研发相关的国防武器生产的年增长率为7%至11%。日本还试图摆脱对美国武器的依赖,开始研发自己的武器。二十世纪七十年代,在日本防卫厅、自卫队以及通产省官员的推动下,日本开始研发国产战斗机。这与三十年后,中国开始重新研发制造国产大飞机是惊人的相似。
日本国产武器的供给从1950年的39.6% 增加到了1982年的88.6%。从1981年到1990年的十年间,日本国内的武器生产总共增长了220%,这个速度远远快于日本的经济发展速度。日本开始把握与安全息息相关的国防技术和产品的主导权,提高自给率。通过努力,日本船只的自己率达到了100%;军用飞机的自给率为90%;弹药的自给率为87%;枪支的自给率为83%。 
随着日本的崛起,日本的技术模式开始转型:从技术依赖的技术进步模式转向大而全的技术进步模式。日本加强了基础研究,有意摆脱对领导国美国的技术依赖。在政府的资助下,日本的技术研发的覆盖面大大拓宽。考虑到必须拥有自己的技术才能跻身政治大国的前列,日本政府也开始积极支持对军事技术的研发,以保障军事技术的自主性。随着日本崛起,美日竞争加剧,国际安全压力日益影响了日本技术进步的轨迹。(待续)
(本文原刊于《世界政治研究》2018年第1辑,原题:“世界技术变迁的国际政治经济学——大国权力竞争如何引发了技术革命”。略去注释,正文略加编辑并由作者审定。经授权刊出。)

黄琪轩/上海交通大学国际与公共事务学院副教授