从科技史看创新的路径
- Update:2012-05-17
- 戴吾三，清华大学深圳研究生院
- 来源: 《装饰》杂志2012年第4期
内容摘要
现代语境下的“创新”，已是内容丰富的理论体系，它涵盖技术创新、组织创新、制度创新，等等。从技术创新领域看，创新可分解为产品开发、工艺制造、用户体验等多个环节，加之市场竞争等因素，大大增加了创新的复杂性。本文结合近代以来对人类生活产生重要影响的发明个案考察，认为对技术创新过程可以从多维度分析：如创新的探索性、渐进性、综合性等。从长时段考察，又可见重大创新具有破坏性。对创新过程的深入认识，有助于我们总结经验，推动新时代的创新。
三、创新是一个综合过程
从近代创新的历史看，重大原创性发明都要吸收许多不同领域的发明专利，成为综合性的成果，如飞机、汽车、手机，在发展创新中都吸收了成百上千（甚至上万）项的发明专利。可以说，当今问世的创新产品，都不同程度上综合利用了新材料、新器件、新工艺。
7. 老式手电筒。这种造型设计在中国保持了半个多世纪。
8. 采用电池和LED 的小型手电筒，相比老式的设计明显改变。
9. 采用太阳能板和LED的手电筒，与过去的设计造型大异其趣。
10. 1950 年8 月，中国的音乐工作者用这台美国制造的钢丝录音机为瞎子阿炳录制了《二泉映月》。也可见当时的录音机个头大，没什么美观性可言。
先看手电筒的例子。最早的手电筒就是一个简单的综合发明，即把电池和小型白炽灯泡相结合。1866 年，法国的乔治·勒克朗彻（Georges Leclanché）发明液体电池，又称“湿电池”，装置是一个装有氯化铵、二氧化锰与锌的玻璃缸，中间插有碳棒，作为电池的正极。玻璃缸盛溶液不安全，显然不便于推广。1888 年，德国科学家卡尔·盖斯纳（Carl Gassner）改进“湿电池”，将化学物质调成糊状并弄干，用锌皮封装起来，变成“干电池”，这就给使用带来方便，自此，这种制造电池的方法沿用下来。
爱迪生发明电灯给人启示，把电池和小型灯泡结合，就可做成便携式的电灯。
1895 年，美国人大卫·密塞尔（David Misell）发明了世界上第一个手提式电灯。随着电池体量减小，1898 年密塞尔又发明了手握式电灯，这就是手电筒。密塞尔将他的专利转让给朋友康拉德·胡伯特（Conrad Hubert）。胡伯特创建了美国电气商品和制造公司，专门生产手提电灯和手电筒。1902 年，胡伯特把公司改名为“永备”，致力于手电筒的开发和生产。
1906 年，新发明的钨丝取代碳化竹丝，这也使得手电筒小电珠的光更加明亮。大约同一时期，经过改进的开关出现在手电筒上。1911 年，新发明的滑动开关取代先前的钮，滑动开关便于操作，尤其是在用一只手时。
很长一段时间，手电筒的设计没什么改变，基本都是金属圆筒，没有色彩可言。后来采用塑料外壳，色彩丰富了，但形状基本未变。
进入21 世纪，随着LED、太阳能光电技术的成熟，新型手电筒积极吸收新发明，使自己的面貌发生彻底改变：过去的一个灯泡改为一组多个LED 灯；以太阳能板取代电池，圆筒改为长方形。很明显，技术变化带动工业设计，手电筒也换了新装。
再以数码相机为例，这也是典型的综合性创新。摄影术发明之初用的是玻璃干版，后来被黑白胶卷取代；继之发明了彩色胶卷，直到上世纪90 年代初期，柯达、富士等名牌彩卷称雄天下，而90 年代末数码摄影技术快速兴起，狂扫胶卷出局，最终导致百年老店柯达破产。
数码相机的镜头同传统的光学相机基本一样，从设计上来说，机壳上多了液晶显示屏。但数码相机的关键是采用CCD技术，正是它导致了胶卷的淘汰。CCD是电荷耦合器件（Charge Coupled Device，亦称电偶元件）的英文缩写，是一种高感光度的半导体材料制成的装置。一块CCD 上包含的感光元素（亦称像素）数越多，所提供的画面分辨率也就越高，图像也就越清晰。CCD 能极便利地把光学影像转化为数字信号，经由相机内部的闪速存储器或内置硬盘保存，也可随时传输给计算机进行图像显示和处理。
CCD 最早由美国贝尔实验室的科学家威拉德·博伊尔（Willard S. Boyle）和乔治·史密斯（George E.Smith）所发明，1969 年10 月20 日，他们研制出第一个CCD 并作公开演示，引起广泛的关注。因为这个器件能够取代笨重的摄像管用于摄像机，当然也适于开发新照相机。然而，要将CCD 正式生产却面临很多问题，特别是要提高图像清晰度，在工艺上有很大困难，不少研究机构（包括贝尔实验室）最终都被迫放弃了这一项目。而日本索尼公司看好CCD 的前景，坚持进行研发。通过不懈努力和巨大的投入，1978 年3 月，索尼成功地研制出了第一台实用的CCD 摄像机；1985 年1 月，索尼制造出第一部8 毫米摄像机“CCD-V8”；1989 年6 月，索尼又研制出轻型的护照般大小的“掌上摄像机”（即“掌中宝”），在市场上获得极大成功。[7]
与此同时，数码相机也在加快步伐。20 世纪90 年代，许多大公司都加入开发数码相机行列，一时出现抢占技术制高点的态势。1990 年，美国泰康（Dycam）公司推出世界上第一款消费型数码相机Dycam Model 1，它有一个内置的闪光灯和1MB 内存，可储存32 张376×240 像素的黑白照片。1994 年，柯达为苹果公司开发了“QuickTake 100”数码相机，它是第一款获得大规模市场推广的彩色数码相机，它的像素达到30 万，可以内存8 个640×480 分辨率的图像。面对新技术发展，许多老牌相机企业审时度势，果断停止光学相机生产，而转向数码相机。而率先推出数码相机的柯达却预见失误，以为传统胶卷仍有市场，没有及时做出战略调整。柯达错过了时机，业绩阻挡不住地下滑，最后无力回天。2012 年1 月，这家曾多次引领摄影和感光材料创新的老牌企业，黯然收场。创新竟是这般无情，令人慨叹不已！
