不过氨在客观上改变了世界,从那以后,人类可以少数人种地,大部分人脱产去干别的。据说在那之前,全世界有一半人在种地,之后只需要三分之一。但到现在,世界范围内粮食的分配是相当不均衡的。
哈伯后来因为合成氨获得了诺贝尔化学奖,不过全世界都在谴责他在战争中干的缺德事(倒也不是他干的,只是他确实参与了)。他的夫人因顶不住压力自杀了,所以哈伯一生抑郁寡欢。
后来的原子能和计算机的发展同理,本来都是军事技术。美国搞原子能计划的目的是研究原子弹,计算机是用来计算导弹弹道的。这些技术都是过了很多年后才转化成了民用技术。我看腾讯搞的那个科学周里有个“科学探索奖”,也是着重奖励这种前瞻性的科研成果。
也正是这个原因,哈伯得了个“战争化工之父”的名号,估计哈伯也很无奈——拜托,我本来是想种地来着,怎么就成了战争化工之父。战争结束后,这种制氨技术被用在了种地上,果然农业产量大增,这项技术也就成了改变人类历史的几项关键技术之一。
现在我们该做些什么?
不过德国研究氨的合成最初的目的并不是支持农业,主要目的是快速生产硝酸铵,一种烈性炸药。随后第一次世界大战爆发,欧洲战场打成一团。德国疯狂生产硝酸铵,装炮弹射向英法阵地,法国的很多人就是在硝酸铵的爆炸声中被撕得粉碎。顺便说一句,2020年8月4日黎巴嫩大爆炸,起因就是2700多吨硝酸铵发生爆炸。
转来转去,大家也看清了,技术的进步本质是源于对利润的渴望。
但是农药有个关键原料,也就是氨。农药的生产需要大量的氨。氨本来是从硝酸钠当中提取的,但产量一直上不来。直到德国化学家弗里茨·哈伯反应过来制氨的关键是氮,而空气中不都是氮嘛。于是他通过复杂的技术,利用空气中的氮气和氢气直接合成了氨。
最明显的是美国,天上掉下的三块蛋糕,它全接住了。
众所周知,对粮食产量影响最大的是农药和化肥。可以毫不夸张地说,农药和化肥的出现让人类人口暴涨,改变了世界格局,成就了现在的局面。
美国建国时只有大西洋东海岸那一条线,在接下来的上百年中,不断向西蚕食掠夺土地,直到领土横跨两个大洋。众所周知,土地是财富之母,美国在这个过程中获得了第一桶金。
此外,国家研发和民间研发,军用和民用,一直都交织在一起。我举个例子大家感受下。
这部分红利吃尽之际,两次世界大战开打,半个欧洲的财富都跑到了美国。
工业革命时代改变世界的三项技术,“珍妮”纺织机、改进的蒸汽机和火车头,都是基层技术工人的成果。这些本来出身寒微的人通过创新彻底改变了命运,瓦特、爱迪生这些人后来都成了超级巨富。
世界大战还给美国带来了巨大的科技红利,大半个欧洲的科学家都跑到美国去了,美国也就有了第三次科技革命。
航海、冶金、火药和天文等技能点,又是为了服务上边的那些业务,所有技能点都是为了解决实际问题而设的,最终目的无一例外是利润。所有人都渴望能通过改进技术提高效率进而分一杯羹。在这个过程中,无论是各国科学院还是民间技工,都发挥出了巨大的作用。
美国一直以来是鼓励竞争,对私产保护得比较好,美国很多发明家成了富豪。当然了,并不绝对,比如特斯拉就被爱迪生整得很惨,但这属于私斗,也没办法。
科技可以提高战争和生产效率;战争可以抢殖民地扩大势力范围;殖民地和生产增加财富;财富又可以反哺科技。
好在技术本身有个扩散效应。如果大家和我一样是做软件系统的,就知道一件事:面对一个难题,很多时候最难的不是研究过程,最难的是确认方向。如果你告诉我哪个方向是对的,那可能已经解决了30%的问题。
科技、贸易、战争,它们本质是一个正反馈循环,三方纠结进化。
这也是很多博士痛苦掉头发的原因之一。对于那些理工科课题,包括博士生导师在内,大家其实并不知道你做的那个研究是不是死路一条,研究三四年发现根本走不下去的情况太多了。
科技的进步也是这个逻辑。研发技术本身是很痛苦的,要承受艰苦的研究过程、巨大的不确定性,以及投资打水漂的可能性,如果没有足够的激励,没人会去做。只有研发科技会让人和组织有收益的时候,大家才会投入巨资去做。
经常一个难题可能日本、欧洲好几个团队都在研究,各自突围,大家谁都不知道谁能出成果,只能是硬着头皮往下走。如果大家不理解,看看新冠疫苗的研发就知道了,全世界好几个团队都在研究。从现在来看,我国研发的疫苗还是很不错的。
就比如对一个人说,上班是为了实现公司的价值,升华自己的个人价值,估计对方没什么动力,可能还会觉得灌输这种思想的人是傻子。但如果跟他说,只要他好好上班,三年实现在北京买房,五年实现财富自由,那这个人是不是干劲十足?
西方现在的科研水平依旧领先于中国,客观上提供了这样一个路标,很多技术我们没掌握,但是只要让我们知道对方是从哪个方向上突破的,就已经解决了最麻烦的问题。有这个逻辑在,追赶就容易了很多。
通过上文的描述,大家也看出来了,对利润和战争胜利的需求是技术进步的关键。
再加上摩尔定律基本已经到头,其他国家也发展不动了,相当于它们蹲在终点附近等咱们。这既是好事又是坏事,好是因为我们肯定能做到,坏是因为全人类层面的屏障就在眼前。
科技进步的真正动力是什么?
而且美国的研发体系有个特点:政府主导的研发占小部分(主要是各研究所和大学),大部分研发是工业界自己进行,各家公司根据各自的需求决定研究方向,尤其是大公司,比如苹果和波音,都有巨大的研发团队。
等到下一次东西方相碰撞,已经到了鸦片战争,中国已经全面落后了。
这种模式曾经发挥过巨大的力量。因为企业自己在市场上摸爬滚打,知道市场最需要什么,所以它们要牵头做研发,这样将来产品到了市场上才能卖得出去,资金才能回笼,下一轮研发才能开启,从而完成一个正反馈。而国家在基础科学,或者一些非常复杂又不太盈利的课题上发力。
终于,在工业革命之后,机器挖煤、机器运输、机器纺织兴起,人的工作变成了驾驶、操作工具就可以输出比自己亲手干多几百几千倍的工作量,人类也就进入了一个新纪元。
这一点我国也一样,就拿腾讯来说,且不论它拥有巨大的研发团队改进产品,它这些年在科技上的投入也非常大,腾讯的“科学探索奖”,前期就投入了10亿元启动资金,2020年获奖的50位青年科学家每人将在未来5年内获得腾讯基金会总计300万元的奖金,并且可以自由支配这笔奖金。希望其他公司也能把这件事做起来。
作战装备越来越专业,随着不断改进冶金技术,枪械炸膛现象也越来越少,后来又增加了膛线。随后又很快发明了“雷酸汞”,它对武器的影响是决定性的,从此撞针在子弹屁股上敲一下,子弹就飞出去了。
这种从企业到国家主导的科研方式,就是一般说的“自下而上”。我还在研究所搞科研的那几年,我国也提出了“产学研”。这个概念直观的意思就是企业、大学和研究所要加强合作。在2018年全球各国R&D支出排名中,我国在科研上的投资已经仅次于美国了,但美国在科研方面的投资超过了中、日两国投资的总和,领先地位依旧很明显。用一个美国人的话说,“美国这个国家一直都是一群天才带着一群白痴”,大家千万不要被他们最近的惊人操作给迷惑了,接下来道阻且长。
生产工具做了大量改进,比如纺织机、蒸汽机,都发生了质的变化;
我国在有些领域已经在向尖端冲刺。《日本经济新闻》在2020年1月3日连发了三篇文章,他们发现在30项前端技术中,中国在23项中占据首位,如钙钛矿、单原子层、钠离子电池等;美国拿下7个第一;日本未有斩获。
海上定位越来越准确(经纬度测算,不断改进六分仪、星图、象限仪、望远镜等航海工具);
也就是说,在有些领域,美国虽然依旧占据优势地位,但是我国目前的成绩也很亮眼。
西欧的这个发展过程非常漫长,又持续了上百年,不过这是个“积跬步以至千里”的过程,尽管进展缓慢,但它有个“从量变到质变”的特点。慢慢地,西方在下边这些领域的进展越来越明显:
此外,跟美国相比,我国还有一个巨大的优势——研发成本较低。不过这一优势给人的感觉是我们的人力不如西方的人力值钱,非常让人伤感。
在地理大发现之前,欧洲的技术人员也没什么地位,只是随着对技术工人的需求越来越大,这些人的地位也水涨船高。
比如我认识一个在思科做管理的小伙伴,几年前他的团队的规模和我这边的差不多,员工水平他那边还不如我这边(相同的一个功能,我们解决了,他们没解决)。我俩讨论了下,大概估算美国那边的成本折算下来要比中国高四倍以上,如果把加班也算上,这个差距大得没谱儿了。
这很好理解,一个精通人工智能的高手到了我们老家也一文不值,但是在北上广等一线城市,却可以拿到上百万年薪。本质都是需求,一项技术或者一个人才到底有没有价值,跟市场需不需要有决定性关系。
我隐隐约约有种感觉,美国在科技上的投入比中国多一倍,可能到最后被人力成本给抵消得差不多了。
由于没有海外扩张和军备竞赛,中国对技术需求一直不高,技术人员的地位也上不去。
现在加班、成本低这类话题不太能提,但后发国家确实没什么别的办法,技术不行只能靠体力补,用一代人的努力把技术水平提上来,让后代子孙活得轻松一些。
而且西方跟中国相比,有个明显的不利方面——人少。这本来是劣势,但正因为此,西欧倾向于用机械和工具来解决问题。中国往往能增加人力就不增加技术,越来越多的人力被投入到土地上,边际产出越来越低,黄宗智提出的“内卷”这个词正好可以描述中国当时的状态。
大家肯定纳闷,同样端个盘子洗个碗,在西方怎么能比在中国多赚那么多?我去了一趟一下子就明白了,说白了,就是美国精英搞出来的高端技术从全世界赚到了钱,他们花出去的钱多,给他们提供服务的人赚得也多。所以,我一直觉得各国在发展过程中没有轻松的,大家看看日本、韩国的发展历史就知道。不过现在有不少企业明显是滥用“996”,很多工作根本没有必要,也绝对不应该强制执行这种工作制。
一般说的科学精神,也是在这个时段出现的。技术人员的地位和收入越来越高,大学也开始大量介入研究科学技术。在那之前,大学主要是研究神学的,科学属于非主流。大学里都是些神父,美国成立哈佛大学、耶鲁大学的时候,这两所学校的主要职能还是神学院,是培养神父的。
美国现在有个趋势越来越明显,即金融资本对“快钱”越来越迷恋。这倒也正常,毕竟技术进步的主要动力就是利润和战争。
而在中国,火枪被发明出来后经历过四次关键改进,但由于清朝对火枪没什么需求,就一直没继续改进,从此,大清的火器也就停留在了明朝水平。多说一句,中国古代发明的是黑火药,可以放烟花,也可以用在枪炮上,一直到拿破仑战争、克里米亚战争、美国南北战争和英国布尔战争,欧洲陆军都是使用黑火药作为枪炮弹药。随后发明的“无烟火药”,完全是另一种东西,效率高,残留物少,现在的枪里都是用这种火药。
资本研发技术的目的也是增值,如果有更好更快的赚钱地方,他们才不会去折腾技术,毕竟技术研发周期太长,前景不明,收益也不稳定,哪有搞金融赚快钱过瘾。
所以西方在扩大工业产能和增加大炮口径方面的比拼越来越激烈。这种竞争让各国绞尽脑汁,不断研发全新技术压制其他国家,并且设计了复杂的选拔机制,选拔最高端的人才到国家科学院去研究新技术,国家开出赏金悬赏各种创意来解决各种问题。
这些年金融资本最爱的事其实是变成国际游资,去放高利贷或者去资本互炒,毕竟这些事来钱快。这也是为什么我国一直对金融管制得这么严格,就是为了防止科技还没上来,资金就被用去放高利贷了。资本不关心社会价值,只在意是否能快速获取收益。
但是西方不一样。欧洲大陆被几条山脉和大河切割开来,形成统一国家非常困难,碎了一地的几百个国家打来打去;各国因为市场、宗教、殖民地打成一团。为了在战场上取得胜利,各国不断升级武器,改革军制。谁武力强,谁就可以有更多的殖民地,既可以向殖民地倾销工业品,获得更大的财富,又可以让殖民地的人充当劳动力。
最明显的例子就是波音,波音是美国工业王冠上的明珠,这两年发展疲软了,究其原因,是波音在研发上投入太低,业务大量外包,把钱都花在回购股票拉高股价讨好股东上了。美国很多企业现在都有这个问题,既值得我们深思,又值得我们警惕。
中国进入了清朝后,四境安稳,视野内的敌人都能打得过,所以大清彻底失去了改良武器的动机,就好像一个人住在一楼就没有动机去装电梯一样。
我查了下《2019年全国科技经费投入统计公报》,发现我国政府和企业的比例差不多也在2:8。这个投资非常关键,我举个例子大家就知道了:在咱们国家还没研发成功心脏支架的时候,国外企业要多少我们就得给多少,毕竟是关乎性命的医疗产品。但是一旦技术研发成功,国产能够替代进口,心脏支架直接从一万多元跌到了几百元。其他很多产品也一样,人家就是欺负我们生产不了,要多少钱我们都只能接受。
不过当时冶炼技术不成熟,枪管里有大量的气泡,无论东方还是西方,火器都出现了严重的炸膛问题。那时候每次开枪都跟赌俄罗斯轮盘似的,膛一炸,半边脸就没了。明朝工部每年都会生产大量的火器,但是边军并不喜欢用,这些火器经常是堆在仓库里。戚继光的《练兵杂纪》,大家有兴趣可以去翻翻,里边讲了这些事。
所以说技术突破这事本身不仅仅关乎技术,更是攸关性命的事,价格越便宜,就越能救下更多的人。我看新闻说我国马上要迎来一个心脏手术高峰,说明很多人需要做心脏手术,由于之前心脏支架太贵一直没做。
正是因为贸易,中国和西方的沟通和交流非常充分。中西方在火器方面基本没有代沟,戚继光的队伍里就大量装备了火器,明朝边军也有大量的火器,甚至明朝和日本在朝鲜的那场战争中,双方都大量装备了火器。
其他领域也一样,在成果研发出来之前不仅是人家要多少你得给多少,你还得看对方的脸色。
西欧人拿到美洲的黄金后,当时在今菲律宾、马来西亚一带买香料,在印度买棉布,在中国买瓷器和茶叶。在这个过程中,西欧越来越富,慢慢也可以投入扩大生产。
还是希望其他公司能够像腾讯一样,一方面在自己的行业里做到领先,最好能到海外开疆拓土;另一方面承担起社会责任,加大科研投资力度。
如果单纯发现大量钱并不是好事,有点像银行给大家印发了大量货币一样,好在当时东方比西方发达得多,西方可以拿着这些钱去东方购物,在这个过程中慢慢提升生产力。
毕竟避开内部竞争比较好的出路,一是提升科技水准,二是向海外拓展。
首先是发现了新大陆。西欧人在新大陆又发现了大量黄金、白银等贵金属。
看了“腾讯科学WE大会”的直播,我有个明显的感觉,现在好多研发真的非常烧钱,投资这些研发,各国和参与的那些公司真的需要有巨大的决心才行。
这个关系链现在主流学术界已经捋得很清楚了。
有人写文章说在芯片问题上要慎重,言外之意依旧是造不如买。其实放到十年前,他们的这种说法显然没什么问题,而且各国各立山头确实是效率最高的选择。
那么问题来了,西方做了什么事情使得他们快速赶上了东方呢?
不过过去这几年的情况已经让大家逐渐认清,“科技无国界”本来就是一句空话,只有当我们自己拥有了某项技术,或者拥有了替代品,我们才能够挺起腰杆说话,不然随时会被扼住喉咙。
我不引用咱们国家自己的说法,引用伊恩·莫里斯的。他是斯坦福大学的教授,经常被人说成是“种族主义者”和“白人至上主义者”,就连他自己也认为,西方大概是在1750年追上了东方。(1)
我当初刚参加工作的时候,听一个做语音识别的技术专家的讲座,那时候中国在这方面还是很弱的,他说看到差距心里不爽是正常的,不过也应该庆幸,因为这说明还有可做的事,正好是成就功与名的机会。如今那位专家已经做到这方面某家知名企业的高管了,那家企业也走到业界领先的水平了。
中国在古代领先于全世界这个事实没什么可说的,但中国具体是什么时候被西方超过的呢?
我国现在已经有了全产业门类,只要企业和国家专注技术投入和提升,先个别领域领先,再少数领域领先,然后多数领域领先,再向尖端冲刺,持续发力,未来可期。
西方的崛起
(1) 伊恩·莫里斯在《西方将主宰多久》这本书中提到,1750年左右,英国企业家率先使用蒸汽和煤炭,从此世界发生了翻天覆地的变化。
我看了“腾讯科学WE大会”直播,其中提到我国在通信领域已经达到了世界顶尖水平。我觉得有必要简要说一下这两百年间我们是怎么落后的,现在又是什么态势。