宁南山：美国的科技是怎么成为世界第一的--读《美国创新简史》有感|2023-01-10

虽然现在是一个电子阅读的时代，但是纸质书的阅读魅力仍然让人着迷。

最近看了一本《美国创新简史》，这是2018年由麻省理工的教授Jonathan Gruber和Simon Johnson写的，系统性的介绍了美国科技创新的历史，简单的说，就是美国历史上一些最为光辉灿烂的发明是怎么来的。

当然，和所有的其他书籍一样，这本书也提到了影响了美国科技进步的范内瓦.布什，

他在1940年拜访白宫说服罗斯福总统建立一个国防研究委员会，罗斯福当场就同意了他的建立，范内瓦布什被任命为主任，他领导了战争期间美国的科技研究工作。

在1945年，范内瓦布什向美国政府提交的《科学：无尽的前沿》报告，更是极大的促进了美国在二战之后的科技研发工作，正是范内瓦布什卓越的工作，促进了美国从二战之后持续几十年的繁荣，其背后的核心原因是美国联邦政府提供的研发支出出现了爆发性的增长。

在二战全面爆发前的1938年，美国联邦政府和州政府提供的研发经费仅仅占到美国国民收入的0.076%，而到了1944年，这一比例提高到了0.5%，其中大部分以布什在1940年创立的国防研究委员会为渠道。

从1940年-1964年，美国联邦政府的研发支出增长了20倍，到了20世纪60年代的鼎盛时期（也就是1964年），这一支出甚至已经接近美国GDP的2%。

由于大量的公共研发支出的投入，一大批的先进科技诞生了，尽管盘尼西林是英国人发明的，但是美国对其实现了量产，以拯救士兵的生命，并大大的促进了其他抗生素的开发，

最初为满足军方对火炮自动控制等计算要求的电子计算机也诞生了，后面也导致了晶体管和集成电路的发明，到今天半导体和计算机成为美国的核心科技产业之一，同时在此基础上还诞生了一大批的软件公司。

另一个有重大影响的是喷气式飞机，其发动机最初的研发就是为了军用，1953年，波音飞机在军用研发的基础上，推出了波音KC-135加油机，又生产了四引擎的波音707客机，到1969年推出了波音747机型，到20世纪80年代，波音公司成为美国的主要出口商之一，直到今天民航客机仍然是美国出口的主要工业品之一。

大规模集成电路的诞生，到今天成为美国的核心领先产业之一。

水路两用运输车，后来成为雪地摩托的模型；滴滴涕成为了广泛使用的杀虫剂。

该书还认为在军用产品研发中，雷达具有最长的衍生产品列表，比如现在航空旅行中大量使用的遍布美国各地的几百个雷达站，

间接的影响还有战时雷达系统使用的存储器和阴极射线管，后来成为计算机技术的一部分。这个阴极射线管我们听起来感觉不太懂，但是阴极射线管显示器（CRT）我们肯定都见过，在现在普遍使用的液晶显示器，等离子显示器发明之前，我们看电视和使用电脑的屏幕都是CRT为主。

另外雷达技术的衍生产品还有微波无线通信，以及今天我们普遍使用的微波炉。

雷达也被认为是美国在二战时期最重要的技术进步之一，盟军的飞机因此很容易的发现水下的德国潜艇，到1943年5月，盟军总共击沉了192艘德国潜艇，然而在1943年5-7月这三个月的时间，盟军就击沉了100艘德国潜艇，科技的进步给战争带来了巨大的逆转和变化。

值得注意的是，书中披露了尽管美国人声称雷达是其独立发明的，但实际上其中部分关键技术的确来自于英国，当时美国人派出了一个以亨利.蒂泽德为组长的专家组到达英国，其使命是搜集英国重要的技术发明信息，他们说服丘吉尔政府通过开放一些关键技术信息，来换取美国更多的物资援助，这个小组用金属箱把珍贵的技术文件和物品送回美国，其中一个关键的产品是共振磁控管，这个物件可以让雷达更小，更准确，更强大。

当然从共振磁控管到最后实用的雷达系统，美国还是做了大量的工作的。

作者在书中提到，在二战之前，美国并不是全球的科学领先国家，仅仅在实用的工程技术方面具备较强的实力，美国能自己制造火车机车，出现了一些实用技术的杰出人物，包括发明了轮船的富尔顿，发明了电话的贝尔，发明了电灯的爱迪生，还有特斯拉等等，但在科学方面，领先全球的仍然是欧洲国家。

诺贝尔奖是1901年首次颁发的，诺贝尔科学类最重要的三个奖项：

1：美国人在1914年才获得第一个诺贝尔化学奖，到1932年才又获得第二个，是来自GE公司的欧文.朗缪尔，他曾到欧洲学习，是哥廷根大学的博士。

2：在1901-1932年，美国只获得了两个诺贝尔医学奖项，而这两个获奖者都是在欧洲出生和接受教育的。

3：第一个获得诺贝尔物理学奖土生土长的美国人是罗伯特.密立根，发生在1923年；第二个是1927年的阿瑟.康普顿，第三个是卡尔.安德森，他到1936年才获奖。

在二十世纪三十年代中期，荷兰就有四个诺贝尔物理学奖得主，这个数字比美国还多。

到1930年，全球共颁发了90个诺贝尔物理学奖，化学奖和医学奖，其中只有4个颁发给了美国科学家，由于1930年代德国纳粹的大规模迫害，不少欧洲顶尖科学家到了美国，因此在三十年代美国获得了10个诺贝尔科学奖项，占到了28%，

而到了四十年代，美国有了飞跃的进步，获得了30个诺贝尔科学类奖项中的14个，占比达到了新高，而在接下来的几十年里，美国的获奖总数从未低于49%，在二十世纪九十年代甚至达到了72%的顶峰，获得了60个颁奖总数中的43个。

和科学研究配套提供人才，也是为了安置大量的退伍军人，美国也开启了高等教育扩招，

吸取一站退伍老兵抗议的教训，1944年美国通过了《退伍军人权利法案》，规定如果退伍军人决定继续接受教育，将提供学费和经费支持。

在1940年，一半的美国成年人离开校园时所接受的教育年限不超过8年，仅有6%的美国男性和4%的美国女性完成了大学教育，而在1940年-1960年，美国的高等教育入学率翻了一翻，高等教育的教职工人数从11万人增加到了28万人多。

其中在1947年，接近一半的大学入学新生是退伍军人。

大量科技的出现，使得从1947年-1970年，美国家庭的平均收入增长了一倍，美国享受了长期的经济繁荣，但是该书的作者也提到，在1964年之后的五十年，联邦政府支出占GDP的比例从接近2%的峰值出现了下降，下滑到了0.7%左右的水平，与之对应的是70年代以来美国家庭的收入增长速度大大下降，1970-2015年的45年间，美国家庭收入的中位值甚至只增长了20%。

所有我觉得大家如果要研究美国的科技发展历史的话，1945年范内瓦布什向白宫提供的《科技：无尽的前沿》这本书可以说是必买的，它总结了战时的研发成果以及建议的战后美国科技发展走向。

我们回到《美国创新简史》这本书，看完之后我的总体感觉是，

作者历数了1940年开启的美国政府对科技投入高速增长带来的各种科技研发成果，以及随之而来的一直到七十年代初的长期经济增长和收入增加，同时也叙述了自从上世纪六十年代联邦政府研发投入占GDP比重到达顶峰以后出现了长期的下降，也因此导致了美国领先优势的逐渐丧失，因此想让美国联邦政府重新加大对科技的研发投入。

尽管作者在强调政府投入研发的重要性，并且甚至在第四章通过整整一章来叙述私企研发的局限性，列举了私营研发的三个局限：溢出效应，专属的私营研究和发展滞后。

但我觉得作为中国的读者来说，应该意识到中国和美国的情况其实并不太相同。美国的情况是高度的市场经济和市场化，私营企业投入了大量的经费搞研发，是美国科技创新的主体，在欧盟公布的2021年全球企业研发2500强里面，第一，三，五，六，九，十都是美国的私营企业，分布在软件，芯片，智能手机，制药等行业，引领了全球的创新，

按照欧盟的这个数据，谷歌母公司在全球研发投入最高的软件公司，而苹果则是全球研发投入第三的电子硬件公司，英特尔则是全球研发投入最高的半导体公司，强生公司则是研发投入全球第二位的医疗器械和制药企业。

但本书作者认为政府的公共研发起到了提供科技源头的作用，而美国的政府科技投入强度比以前降低了，因此应该加大投入，实现两条腿走路。