从计算机发展历史看高技术及其产业发展机理_姜念云.pdf

12 2023.32023年第3期智库理论与实践姜念云北京市科学技术研究院，北京，100089摘要：全球高技术及其产业的发展，使科技对经济、社会发展以及国家安全起到了巨大的带动和影响作用。文章基于对电子计算机发展历史中一些关键事例的梳理分析，对高技术从发生到应用的内在动力、演化特点以及产业特征等进行了总结分析，并从 3 个方面提出有效促进高技术及其产业发展的建议，对深入理解和准确认识高技术及其产业发展的特点，有效推动和促进高技术创新及成果转化具有参考意义。关键词：计算机；高技术；发展历史；发展机理中图分类号：TP3 文献标识码：A DOI：10.19881/ki.1006-3676.2023.03.0220世纪以来，全球高技术及其产业的发展，使科技对经济、社会发展以及国家安全起到了巨大的带动和影响作用。通过科技创新促进国家经济社会发展、提高国际竞争力，成为各国关注的重要问题。笔者结合对电子计算机这一具有代表性意义的高技术发展历史中的一些关键事例分析，对高技术从发生到应用的内在动力、演化特点以及产业特征等进行总结分析。这对深入理解和认识高技术及其产业发展的机理特点，有效推动和促进高技术创新及成果转化和产业化，具有参考意义。一、内在动力：需求是高技术发生发展的基本动力从宏观层面来看，人类、政府和企业的各类共性需求，是促进高技术发生、发展的基本前提和动力。（一）符合人类某方面需求是高技术发展的前提高技术成果能够成功应用及产业化的前提，在于其功能符合了人类对生产、生活及自身发展的某方面显在或潜在需求。科技的进步使人类各类基本需求有了更多被满足的可能，但各类基本需求却并非因科技的发展而创造出来的。因此，结合经济社会和人类自身未来发展要求，提出和挖掘各类显在和潜在的技术需求，是促进高技术创新发展和应用的主要动力，应放在促进科技与经济结合、促进科技成果转化的首位。纵观计算机的发明发展史，计算机是一个典型的基于人类利用机器扩展自身能力的需求而不断发展起来的工具（见图 1）。现代电子计算机的功能所基于的就是人类对计算工具、自动机械和基金项目：本文系北京市科学技术研究院发展与改革专项项目“科技知识从生产到应用的转化机理”（项目编号：201-KJZSZH）研究成果。作者简介：姜念云，女，1962年生，博士，研究员，研究方向：科技战略、技术文化。从计算机发展历史看高技术及其产业发展机理13 2023.3通信工具这 3 个方面智力的物化需求。1（二）公共需求是高技术进步的关键促因政府根据国防、公共安全等公共需要提出的技术需求，及其明确的用户，往往是具有颠覆性、高风险，且需要高投入的高技术及其产品形成和发展的重要机遇和支撑。第二次世界大战期间的国防需求就是计算机技术发展的一个重要动因。第一代电子计算机的研制成功，是基于为第二次世界大战中美军计算弹道需要，加之大量的投入而最终完成的。在此之前的研制计划都因没有明确的用户需求和支持而以失败告终（见图 2）。（三）各创新主体的发展需求带动创新与产业生态逐步形成从计算机的发展演变历史可以看出，人类对利用机器协助人脑处理信息、数据的潜在需求等，牵引着一代代科学家、工程师对有关技术不断探索，形成了一系列富有创新和应用价值的阶段性技术；国防等重大公共需求推动计算机技术与产品的快速成熟与完善；不同企业间的竞争，则进一步推动计算机产品的细化，以符合各类不同用户的需求。在此过程中，新技术、新知识逐渐被引入到计算机技术体系中来，使计算机的性能不断提升，应用面不断扩展，产业链不断延伸，规模不断扩大。二、演化特点：高技术发展的过程是复杂而不确定的从中观层面看，一项高技术的发生发展是一个由科学家、工程师及企业家等各类创新主体，在各自生存发展要求的驱动下，面向应用问题，在相互激励和促进中，将相关科学知识和技术要素传播、会聚、融合，最终实现技术飞跃的复杂过程。充足的知识储备和宽松的姜念云.从计算机发展历史看高技术及其产业发展机理图 1 计算机技术的历史渊源2图2 第一台电子计算机的开发路径314 2023.32023年第3期探索空间是高技术发生发展的必备土壤。（一）在交叉融合中步进是高技术发展的路径特点通过对电子计算机发展之初近 10 年的时间里，相关主要科学家和机构的相互关系及其成果的梳理（见图3）可以看出，高技术从技术概念提出到产品的形成发展过程，往往是一个由不同领域科学家、工程师和机构，在分分合合间使相关创新思想和知识不断激发、传播、集聚，不同技术路线相互激励、交叉、提升的复杂而曲折的过程，并因此共同促进了技术整体向前发展。因此，在一项新技术发展初期，应尽量让更多创新思路或技术路线获得尝试的机会，采用滚动渐进的模式支持技术创新，并加强交流与融合，这样更有利于获得技术的提升及突破。（二）灵活的管理模式和宽松的创新环境是高技术发展的重要条件高技术的形成和发展过程风险与机会并存，因此要求对其创新过程的管理能够在实事求是的基础上，不断适应各种变化需求。在第一台电子计算机的研制过程中，从 1943 年方案得到批准开始研制，到 1945 年底，这台标志着人类计算工具历史变革的巨型机宣告完成，先后修改了 20 次合同，投入经费超过 48 万美元。如果当时的项目委托方不是采用这种灵活的管理模式，为项目组提供一个可以不断完善和修正技术的创新环境，估计成功的可能会小得多。三、产业特征：以需求和产品为核心的裂变过程高技术产业发展的过程，既是一个在满足不同目标客户的应用需求过程中，实现产业链不断延伸、裂变的过程，也是一个不同企业在竞争中形成比较优势、实现差异化发展、形成产业生态的过程。（一）高技术产业的 3 个层级细观计算机产业，不难看出其产业结构主要包含以下3个层级：其一，以元器件、部件为主的一级产业，如芯片等；其二，以集成应用元器件、部件形成的整机、装备等产品的二级产业，如计算机、服务器等，这也是牵动产业发展的核心层；其三，基于高技术仪器、装备等的应用和配套服务所形成的三级产业，如软件等。尽管不同高技术产品的技术结构及功能不同，但总体上都可以分为零部件整机产品配套产品及服务3个层级，各层级互为支撑，共同构成某一高技术产业的产业体系。由此可以看出，高技术产业发展的过程，是一个在满足不同目标客户应用需求的过程中，相关技术不断被集成应用，产业链不断裂变，产业生态不断完善的过程。如何结合自身优势，选择合适的切入点，形成自身的产业竞争力，获得在产业链中的一席之地，是科技界及产业界不断努力和思考的问题。（二）功能或性能的独特性是高技术产品获得市场空间的前提1964 年 4 月 7 日，美国国际商业机器公司（IBM）研制的第三代计算机 IBM360 系列问世。该系列计算机图 3 电子计算机发展之初主要科学家和机构的相互关系与成果4智库理论与实践15 2023.3的运算速度、内存容量及性价比，都比第二代机器有了大幅提升，并且通用性提高，从而促进了支持软件的成倍增加，有力地推动了计算机的普及，几年内销量就达3 万台左右，形成了明显的市场优势。在这种形势下，IBM 公司的竞争者面临着两条路线选择：其一，通过生产与之兼容的机器，提高性价比，与 IBM 争客户；其二，生产与 IBM 优势系列完全不同的机型，差异化发展，满足不同客户的需求。与 IBM 公司同时期的 CDC（Control Data Corporation）公司及美国数字设备公司（DEC），便选择了后者，分别研制超大型计算机和可靠价廉的小型计算机，从而获得了长足发展。5由此可以看出，一项高技术及其产品发展到有多家企业都具备研发生产能力的时候，是一个新兴产业逐渐成熟的标志，也是必然结果，与此同时，企业间技术和市场竞争也成了不可避免的常态。各企业获得竞争优势的路径，一看核心、基础技术方面是否具有比较优势，二看产品是否能够满足特定用户需求，存在差异优势。具有不可替代的功能或性能优势，以及与相关技术的兼容性，是高技术新产品顺利实现产业化的基础。四、结论与启示结合电子计算机发展历史对一项高技术从发生到发展形成产业的过程及机理的分析，可以得出以下 3 个方面的结论：（一）从高技术发展的动力来看，推动高技术及其产业从发生到发展的内在动力，是人类生产、生活及科技发展的应用需求。正是国家公共需求，以及科技及产业界各自的发展需求，在相互激发、衔接、传递、融合、凝聚中所形成的合力，从不同角度、不同阶段推动着技术的成熟、产品的创新，以及产业的发展。（二）从高技术创新的过程来看，高技术从新概念的提出到技术的逐渐成熟，再到应用产品及产业的形成，并不是从基础研究到应用研究再到产业化的简单线性过程，而是一个由多学科、多团队、多机构，分别面向各自的应用目标或科学问题，在探索尝试中，逐渐实现相关知识与技术的交叉融合和整体提升的过程，也是一个科学与技术交替向前、收敛发展的复杂自组织过程。这个过程既有很多随机偶然性，也有一定的必然性。（三）从高技术产业的发展进程来看，高技术产业的发展可以分为从新产品到新产业，再到新服务 3 个阶段，不同阶段有不同的特点、机遇及风险（见表 1）。为了进一步提升自主创新能力，有效促进高技术及其产业发展，应从如下 3 个方面作出努力：（一）政府层面应根据国家经济、社会发展及国家安全需要，不断提出对高技术发展的重大战略需求，从宏观上为高技术发展和应用提供及创造更多空间和条件。同时，应建立完善基于高技术及其产业发展规律的，有利于与各类创新主体特点及自身发展需求有机结合的政策和机制体制。（二）科技界应在积极响应国家战略需求和产业发展要求的同时，努力跟上高技术发展的前沿趋势，结合各类单元技术提升及功能创新需求，不断提升创新能力，促进新型前沿基础技术及其应用原型的不断形成，加强技术领域学科知识的积累，为各类应用需求提供更多可供选择的技术与路径。（三）相关企业应加强对国家战略需求，以及未来经济社会可持续发展要求的分析、凝练、挖掘及构建，阶段特点机遇与风险第一阶段（萌芽期）针对某一应用需求的核心技术群基本具备，并初步形成产品原型。具有较强的创新性和领先性，但相对实用性差，具有较大的投资风险。第二阶段（发展期）关键技术逐步成熟，产品获得应用或市场初步形成。有较大的市场先机，产品需要不断迭代，技术标准开始提出，竞争性产品开始出现。第三阶段（繁衍期）技术和产品具有更强的可靠性及可替代性，可支撑广泛应用，以此为基础设施的新型服务业开始形成。开发风险较小，开发周期短。但竞争性强，生存周期短，产业生态形成。表 1 高技术产业的 3 个主要发展阶段及特点姜念云.从计算机发展历史看高技术及其产业发展机理16 2023.32023年第3期智库理论与实践FromtheHistoryofComputerLookfortheDevelopmentMechanismofHighTechnologyandIndustrialJiangNianyun（Beijing Academy of Science and Technology，Beijing，100089）Abstract：Abstract：With the development of global high technology and its industrial，science and technology has played a huge role in driving and influencing economic and social development as well as national security.Based on the analysis of some key cases in the history of computer development，the article summarizes and analyzes the internal driving force，evolutionary characteristics and industrial characteristics of high technology from its occ