1.发科技现代化发展历程
在人类历史上,科技、文明进步和现代化是相互促进的。科技发展是文明进步和现代化的组成部分,科技成果是文明和现代化的动力源泉。在21世纪,文明进步和现代化既依赖于科技进步,又对科技发展形成巨大的需求拉动,将引发新的科技革命。
(1)世界现代化与科技革命的关系
首先,世界现代化是18世纪以来的一个客观现象和世界潮流。一般而言,现代化是指18世纪以来人类文明的一种前沿变化和国际竞争,它包括现代文明的形成、发展、转型和国际互动,文明要素的创新、选择、传播和退出以及追赶、达到和保持世界先进水平的国际竞争和国际分化。
在18—21世纪,世界现代化的前沿过程可以分为两个阶段和四次浪潮,其中,第一次现代化是从农业经济和农业社会向工业经济和工业社会的转变,第二次现代化是从工业经济和工业社会向知识经济和知识社会的转变;四次浪潮分别是机械化、电气化、自动化和信息化(见表6-1)。
表6-1 十八世纪以来世界现代化前沿过程的两个阶段和四次浪潮
其次,科技革命是16世纪以来的一种历史现象。目前,关于科技革命也没有统一定义。在本文中,科技革命是科学革命和技术革命的统称,指引发科技范式以及人类的思想观念、生活方式和生产方式的革命性变化的科技变迁。在学科史层次上,根据美国科学哲学家库恩的观点,科学革命指科学范式的转变,技术革命指技术范式的转变。在世界科技史层次上,科学革命不仅是一种科学范式的转变,而且是引发人类思想观念的革命性变化的科学变迁;技术革命不仅是技术范式的转变,而且是引发人类生活方式和生产方式的革命性变化的技术变迁。许多科技史学家认为,16世纪以来,世界上先后大约发生了五次科技革命(见表6-2)。
表6-2 十六世纪以来科技革命与内容
第三,科技革命与世界现代化是相互促进的。例如,第一次科技革命发生在16—17世纪,它是世界现代化的前奏,为世界现代化和第一次产业革命准备了科学知识、科学方法和科学精神。第二次和第三次科技革命分别推动了第一次和第二次产业革命,第四次和第五次科技革命推动了第三次和第四次产业革命。世界现代化的前四次浪潮和产业革命都是由科技革命所推动。科技革命的重要发明和创新,不仅推动了产业革命,而且与经济周期紧密相关。科技革命和产业革命,既是世界现代化的一种表现形式,也是后者的重要组成部分。
(2)科技革命的过程
卡尔·马克思通过对资本主义社会劳动生产力的深入分析,最早认识到了科技创新是经济发展与竞争的重要推动力,并突出科学是生产力中一个相对独立的因素。
15世纪下半叶,人类社会进入了一个新时代。恩格斯在《自然辩证法》中提出“这是地球从来没有经历过的最伟大的一次革命。自然科学也就在这一场革命中诞生和形成起来。”
①文艺复兴运动与近代科学的诞生。中世纪后期,欧洲的城市经济逐渐恢复,工商业有所发展,资本主义因素开始萌芽。文艺复兴运动发源于当时工商业最发达的意大利,促进了科学的解放,产生了近代以来的第一次科学革命。近代自然科学的革命首先在天文学领域兴起。波兰天文学家哥白尼经过毕生的天象观测和数学计算,出版了著作《天体运行论》,提出了新宇宙观——太阳中心说。随后,德国天文学家开普勒发现了行星运动三定律,把哥白尼学说向前推进了一大步。意大利物理学家伽利略是近代力学的创始人。他进行了一系列关于物体运动的实验,建立了正确的自由落体、抛物体等运动规律。他还制造出天文望远镜,用事实有力地证明了哥白尼学说。除上述成果之外,更重要的贡献是他创立了实验和数学相结合的科学研究方法,这种经验与理论相结合的科学方法,对整个近代自然科学都产生了深远的影响。
②牛顿力学与第一次工业革命。16世纪中叶,英国的商人、教师、工匠和牧师纷纷来到欧洲大陆学习,引进先进的技术。16世纪末,德国内战的爆发给英国提供了赶超机会。1662年,民间组织的“哲学学会”被英国国王批准为“皇家学会”,成为英国乃至世界的学术中心。17世纪,科学技术中心从意大利转移到英国。英国物理学家牛顿在总结前人成果的基础上,把物体的机械运动规律归结为三大运动定律和万有引力定律,由此创立了完整的力学体系。
牛顿力学是近代科学的象征。三百年来,它是机械、土木、建筑、交通运输等工程的理论基础。正是在牛顿力学科学成果的广泛影响下,18世纪60年代开始了以蒸汽机的广泛使用为主要标志的英国工业革命,也是近代的第一次技术革命。
第一步活塞式蒸汽机是1690年由法国人发明的,1705年,英国人成功制造了第一台较为实用的蒸汽机,1769年,英国大学的仪器修理工瓦特在热学理论的指导下,对蒸汽机做了关键性的改进,大大提高了机器的效率,并使之成为适用于各种机器的动力机。随着蒸汽机的不断改进,应用范围日益扩大,涵盖了机械、冶金、化学等一系列工业部门,使社会生产力以前所未有的速度发展。
产业革命刺激了交通运输业的发展。1807年美国人制造的蒸汽船试航成功;1814年,英国发明了第一台实用蒸汽机车。同时,煤炭工业和化学工业技术也有了较大进展。煤炭炼焦中产生出来的煤焦油促进了制药和染料等有机化学工业的进步,纺织业和农业的需要加速了制酸制碱等无机化学工业技术的发展。
19世纪初,英国最早完成了工业革命。接着法国、德国、美国也相继完成。19世纪成为资本主义大工业时代。1770—1840年,英国工人的劳动生产率平均提高了20倍,国民经济总收入增长了7倍。钢铁、煤炭、机械、化工等工业产品占世界总产量的一半以上,国际贸易相当于世界其他各国的总和。
③电磁学理论与第二次工业革命。19世纪70年代开始了以电力的广泛应用为标志的第二次技术革命,由此产生了近代第二次工业革命。在电磁理论的指导下,被誉为德国科技之父的西门子等人发明了发电机,美国科学家特拉斯发明了电动机。1878年,美国发明家爱迪生研究成功了碳丝电灯,使电照明得以推广。80年代建设了中心发电站,并解决了远距离输电问题,展现出电力应用的广阔前景,使电力为大工厂、大范围地区的工业提供了比蒸汽动力更强大、更方便的动力,电力作为新的能源逐步取代了蒸汽动力而占据统治地位。
电的广泛应用给人类的生产、生活及思维方式带来了全面的、深刻的影响,同时德国成为继英国之后又一个世界科技中心。德国是具有悠久科学传统又有广泛技术基础的国家,重视基础研究,也重视研究成果的应用。此间,德国的科学家成批涌现,科学事业发展迅速,其中特别是有机化学的发展令人瞩目。以李比希为首的一批科学家发展了农业急需的肥料技术和有机化学,首创了前所未有的肥料业;他们通过煤化学研究,建立了德国的煤化学工业,由此迅速发展了合成化学工业,并使之成为重要的出口工业,打开了产业技术的突破口。
德国工业化的过程,又一次证明了科学技术是生产力。1875年,世界科技中心由英国转移到德国;1880年,德国的工业发展速度超过了英国;1885年,德国各行业的产品产量均压倒了德国;在科技中心转移20年后的1895年,世界经济中心也转移到德国。德国只用了40多年的时间,完成了英国100多年的工业化进程。
④相对论、量子论与第三次技术革命。19世纪末20世纪初发生的物理学革命,使自然科学进入一个新的历史阶段——现代科学阶段。
爱因斯坦创立的相对论和普朗克提出的量子假说是现代科学技术的两块基石。在这两大理论的指导下,20世纪自然科学得到迅速的发展:建立了原子核物理、粒子物理、半导体物理等新兴学科,并相继出现了一大批新兴技术,其中以原子能、电子计算机和空间技术为主要标志。现在的物理理论和技术有力地促进了化学、生物学、天文学和地质学的发展。尤其是生物学取得了划时代的重大突破,从细胞水平深入到分子水平,诞生了基因理论。
由于原子能、电子计算机和空间技术的出现,20世纪40年代开始了近代以来的第三次技术革命。原子能的开发利用,揭开了第三次技术革命的序幕。经过二三十年的发展,到了70年代进入了一个新的阶段,即新技术革命。在信息、生物、材料、能源、空间、海洋等各个领域新的科学技术不断涌现。90年代以后,这些新科技得到全面的应用,进入商品化、产业化阶段。社会面貌发生了更加深刻的变化,人类正在进入一个新时代——信息时代。
2.科技现代化的国际经验
(1)美国科技发展路径
在美国的现代化进程中,科学技术一直占有极为重要的地位,因此有人说:“现代化最关键的问题就是要首先解决科技现代化的问题。”可以说,19世纪末20世纪初,美国从欧洲借鉴来并迅速将其商业化的如内燃机、化学和电力等一般科学技术,是美国迅速走向并实现第一次现代化的最重要原因之一。第二次世界大战以来发生的以信息技术、生物技术和新材料技术等为主要内容的高科技革命,以科学技术产业一体化、制度化、组织化、系统化为发展模式和机制,不仅使美国巩固了第一次现代化的成果,快速进入第二次现代化进程,而且在某种程度上直接导致了美国在战后成为一个高科技迅猛发展的后工业社会。
美国式的高科技发展模式,是科学、技术、产业三位一体,政府、企业、大学三位一体的发展模式,政府是形成这一模式的重要中介力量和纽带。
在将科学技术转化为生产力的过程中,美国政府推行了一系列科技政策、工业政策和与科技发展有关的法律法规。主要表现在:制定有利于研究和发展的税收政策,对生产设备进行投资,制定专利法,在管理经济和放松管制之间进行选择,制定反垄断措施以及政府订货,为风险资本的融资创造有利的政策环境和法律环境等方面。
同时,联邦政府本身也进行了大量的科学研究工作。如1985年到1991年间,联邦政府雇佣的科学家人数增加了16%,工程师人数增加了12%。1990年,全国从事科学和工程职业的雇员占总雇员的6.9%。“联邦政府是科学家和研究工程师的最大雇主,是大学基础研究的最大资金提供者,另外,联邦政府的700多家实验室雇用了全国将近1/6的科学家”。州政府和地方政府中的技术专家所占比例也越来越大。从此,R&D不再仅仅主要是工业行为,而是政府、大学和企业的联合行为,在R&D的政府化和商业化中,政府起着指导甚至决定性的作用。
建立“大学成果转化联合会”,每所大学都设科技成果转化办公室,协助科技成果产业化。同一区域的高校或不同区域的高校之间为了促进科技成果的快速转化,可以和专业相近的其他高校合作成立转化中心,通过教育、信息交流等,推进成果转化,共享科技成果转化的成果。大学不仅向企业转移技术,而且为自己的教研人员和学生创建新企业提供有利条件。目前,美国大学与企业界的合作,大致模式有斯坦福模式、普林斯顿模式、犹他模式、北卡模式等,通过拓宽产学研合作渠道,建设科技工业园,推动市场化发展。
(2)德国科技政策演变过程
在欧洲资本主义国家中,德国起步最晚,但经历过十九世纪中叶到二十世纪初这段黄金时期,在科学技术的推动下,德国从一个落后国一跃成为欧洲最强大的资本主义国家,曾一度成为世界的“科学中心”,直到今天德国依然是颇具影响力的世界大国,这其中,德国的科技政策起到了重要的作用,科技政策的创新推动着德国经济的增长、综合国力的提高和较强竞争力的保持。
①科学技术的创新性。德国政府认识到要在世界竞争永远处于不败之地就必须进行科技创新,而要实现科技创新就必须拥有大量的高新技术人才。仅普马协会就先后产生了30多位诺贝尔奖获得者。在科技创新方面更是加大投入,2006年,德国新政府最重要的科技政策是首次发布了《德国高科技战略》报告,同时继续加大科技投入,特别是17个创新领域的投入即将达到GDP的3%。报告明确了安全研究、健康与医学、环境技术、信息与通讯、航空航天、车辆与交通技术、微系统技术、纳米技术、生物技术和材料技术等17个创新领域。并资助“精英大学”,如慕尼黑大学、慕尼黑技术大学等,以确保德国在世界科学技术上的领导地位。
②科研体制的系统性。德国的科技研究工系统由很多大型机构及其下属的严密分支构成。德国拥有特色的大学系统,包括综合性大学、工业大学和各种专门技术高等院校,以满足不同领域、不同层次产业部门的人才需求。拥有针对基础理论研究的两大研究院即德国科学研究院和著名的马克思——普朗克研究院。此外,还有大型的应用技术研究领域的中坚力量弗朗霍夫协会等。总之,从科技体制结构上来看,德国科研机构呈金字塔型排列,形成一个分工明确、相互促进、相辅相成的科研体系。
(3)日本科技事业发展历程
第二次世界大战后,日本的科学技术在短短的几十年中得到了飞速发展,从一个科技落后的国家一跃成为世界科技强国,取得了举世瞩目的成就。
①技术引进捷径。二战结束后,日本经济及科技实力远落后于欧美国家。为尽快缩短与欧美国家在科技和经济上的差距,日本政府在科技发展战略上选择了“技术引进”这一捷径,希望越过科学研究这一环节,从大规模引进国外先进技术入手,推动经济快速发展。与此同时,日本的科技事业也配合着国家“技术引进”的科技发展战略开始复苏。
通过技术引进发展战略的实施,日本的经济进入高速发展时期。日本引进世界先进技术,通过模仿、消化和改良,迅速使之产业化、产品化。由于竞相引进技术而导致了设备投资的迅速增长,出现了所谓“投资呼唤投资”的热潮。通过设备投资热潮,在战争期间由发达国家开发的新技术、新产品大量流进日本,使原有的产业设备一举更新,崛起了钢铁、合成纤维、石油化学、电子工业等一大批新兴产业。日本1964年加入经合组织(OECD),进入了发达国家行列。1967年日本国民生产总值超过了英法两国,1968年超过西德,经济规模上仅次于美国,而成为第二经济大国。日本的人均国民收入在1970年达到1515美元,排名世界第20位。据统计,从20世纪50年代至1977年,引进国外技术达2.9万多项,然后根据本国的经济特点和技术基础加以改进、补充和发展,成为“日本化”的新技术。
②科研人员分布在企业的比重大。企业为了抢占市场,谋求发展,除投入大量的费用进行研究开发外,还不惜花巨资大力吸收、引进科研人员。在亚洲,日本几乎是唯一一个拥有多名自然科学领域诺贝尔奖获奖者的国家。民间企业的科研人员在全国科研人员的比重一直占绝大比例。2009年日本科研人员总数达到83.9万人,其中分布在企业的科研人员总数为49.3万人,占总数的58.8%,大学科研人员总数为30.6万人,占总数的36.5%,公共机构总数为3.2万人,占总数的3.8%,非营利团体总数为0.8万人,占总数的1.0%。
③重视科研成果的转化工作。日本素来十分重视科研成果的转化工作,为尽量缩短科研成果从实验室走进工厂的时间,日本政府一方面设立一些特殊机构,在科研成果和企业问牵线搭桥;另一方面,还制定了各项政策和法律,鼓励企业开发应用新科技成果。另外,日本政府也非常注重中小企业在科研成果产业化方面的作用,日本政府制定各种法律法规,从政策和资金方面为科研成果走进中小企业提供各种形式的支持。例如,《中小企业创造活动促进法》设立了创造性技术研究开发辅助金制度,从资金上支持中小企业对科研成果的应用开发;同时对研究开发型中小企业实施特别的税赋政策,减免法人税和所得税;企业因技术开发造成亏损,可转移到下一年度结算等等。
(4)印度科技发展和崛起
印度独立后,为把印度建设成为现代化工业强国,历届政府都十分重视科技特别是高科技发展在社会经济发展中的特殊作用。作为人口众多的发展中大国和穷国,印度政府仍投入大量人力、物力,积极开展科技研发。经过六十多年的艰苦努力,在原子科技、信息科技、空间科技、生物科技和海洋科技等领域取得举世瞩目的成就。
①科技兴国是印度长期坚持的方针。尼赫鲁认为科学家可决定印度的未来,强调“没有科学和技术,我们就不能进步”,“没有科学技术的自力更生,经济独立则不可能”。印度宪法规定:“科学必须渗透到我们国家生活的每一个方面和我们奋斗的一切领域。”独立后,印度政府敢于在一个贫穷的发展中国家发展高科技,总是根据世界高科技发展的态势和印度高科技发展的具体情况,在不同时期制订其高科技发展规划,强调高科技发展的阶段性,在某些阶段做到对某类高科技有所为,而对另类高科技有所不为,集中力量尽快重点突破某个高科技领域,到条件成熟时,再集中力量突破其他高科技领域。这就是印度发展高科技的重要经验之一。
综观独立后60多年来印度科技政策的演变、科技发展规划的调整和科技发展的历程,印度高科技发展大致可分为三个主要阶段。1947年独立到20世纪60年代中期为第—个阶段,为印度高科技初创阶段。印度政府公布了1958年科学政策决议,规定了未来印度科技发展的方向,启动了原子科技研发计划,建设了在核武器发展计划中举足轻重的“加印美反应堆”。1950年代末期,面对国际空间科技迅猛发展,印度在极端艰苦条件下,及时启动了空间科技的研发计划。20世纪60年代中期到80年代末期为第二个阶段,为印度高科技初步发展阶段。在继续执行1958年科学政策决议,继续原子科技和空间科技研发的基础上,印度启动了生物科技特别是农业生物科技的研发。经过二十多年艰苦努力,印度在原子科技、空间科技和生物科技等高科技领域取得一系列重要成果。
②造就和培养高科技人才队伍。要发展高科技,关键在于需要有一大批高素质的高科技人才。独立后,为了促进高科技发展,印度政府特别重视高科技人才培养。1983年技术政策指出,“把研究与开发,科技教育和高水平人才培养放在重要位置”。同时,印度政府特别重视高等教育发展,并重点建设一批高等教育机构,为高科技发展培养了一大批高素质的科技人才,也为发展中国家既要办大教育,又要培养高级科技人才,走出一条具有印度特色的道路。
(5)以色列科技创新的经验
以色列是一个自然资源十分匮乏的中东小国。大部分国土是沙漠,全年无降雨期长达7个多月,水资源和矿产资源高度贫乏。它长期深处领土纠纷、巴以冲突战火边缘,生存与发展条件极其严峻。但是,以色列通过科技创新,不仅突破了生态与环境的发展局限,还一跃成为世界经济与科技强国。近年来,以色列的电子、通讯、计算机软件、电子医疗设备、生物制品等高技术产业迅速崛起,实力居世界领先水平。是名副其实的科技研发创新和高技术出口强国。
①建立科技创新管理体系。提供全方位支持。以色列采取由国家科学技术委员统一管理的科研体制。早在1949年,以色列就建立了中央级的科技管理机构——国家科学技术委员会,专门负责制定科技政策和宏观设计研究规划。目前,科技委员会除立法外,还对科技发展和政府的科技决策进行质询和监督。在以色列科技创新体系中,首席科学家办公室(OCS)扮演了重要角色。该机构是资助企业研发工作的执行机构,不但负责监管以色列孵化器,还负责执行对外科技合作协议、审批研发项目等,有一套严格的管理程序。以色列工业研发中心(MATIMOP),是在以色列首席科学家办公室指导下全权负责支持该国科技创新和实施研发资助项目和计划的重要平台和专业机构。在以色列所有的研究型大学里,不仅有许多高科技公司。而且还专门建有校属研究成果推广中心并且运作得非常成功。
另外,以色列还建立了十分发达的风险投资业。早在1992年,以色列就出资1亿美元设立国有独资的YOZMA政府风险基金,引导国内外风投对该国的“种子期”项目进行投资,吸引的国际资本高达近50亿美元。目前,以色列拥有60多个风险投资基金,资金额超过100亿美元,在全球规模仅次于美国。人均创业风险投资位居世界第一位,是全球风投资金聚集度最高的国家。
②重视科技成果转化。大力发展技术孵化器。以色列政府高度重视科技成果转化。早在1991年就开始设立技术孵化器,直接或间接提供经费支持,帮助高新技术企业组建团队、商业策划、制订研发计划和寻找合作伙伴等。孵化器项目的孵化时间最多为2年,最高政府支持资金不超过项目批准预算的85%。目的就是在有限时间内用有限的资金,孵化出最具潜力和最高标准的高科技企业。
据统计,目前以色列国内有30多个孵化器,孵化成功率达50%以上,切实保证了孵化器内中小企业的研发与创新的顺利实施,为以色列创造骄人的经济奇迹提供了强有力的支撑。以色列每年都有一大批新兴企业通过孵化器成长壮大,尤其在生命科学方面,60%以上的企业都是通过孵化器发展起来的。
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