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曾领先美国,苏联的科技创新引擎为何熄火?

2023-04-15 08:40 作者:科技立方体  | 我要投稿

1958年4月,二战后的第一次世博会在比利时的布鲁塞尔举行。各国对参展非常重视,52个国家和国际机构竭尽全力在这个创意舞台争奇斗艳,令人目眩。

在这次世博会上,苏联研制的世界上第一套全自动移动电话通讯系统“阿尔泰”(Алтай),因其杰出的性能获得了金奖;同时还有一台可以由数字程序控制的机床,也被评为金奖。

这是苏联科技的一段“典型”往事,而类似的故事还可以举出很多。在科技创新最活跃的美苏争霸年代,苏联诞生了很多至今仍让人瞠目的“黑科技”,彰显了其强大的科技实力。

今年1月,《俄罗斯报》网站发表了一篇题为《核动力汽车、氢动力飞机、飞碟:哪些苏联成就如今我们无法复制》的文章。文章说,苏联的科技成就往往与一些大事件相关联,比如首颗卫星上天、加加林首次太空飞行、“列宁”号核动力破冰船驶入北极、航空领域屡创纪录、新奇的武器和军事技术样品。

但如今,苏联的许多成就,“如今我们已无法复制”。文章说,这些标志性成果,一些已被人遗忘,部分突破性技术曾是机密,另一些技术的研发工作因领导人的短视或国家的解体而停滞。

在美苏争霸时代,苏联的科技工业体系已经从技术引进与消化的初级阶段,逐步过渡到通过基础科学研究进行转化,从而掌握自主创新能力的新阶段。

按常理推想,苏联应该从此走上科技自立自强、创新驱动社会高质量发展的正循环,诞生一批类似苹果、谷歌、微软等影响全球的高科技企业,苏联因而得以享受科技进步带来的巨大红利,并引领全球的科技创新趋势。

但现实是残酷的,影响全球的科技巨头并没有在苏联诞生。至1991年12月苏联解体,苏联的科技创新让人感觉是一直在开倒车,直至被时代甩下。

那么,苏联的科技创新引擎,最后为什么会熄火了呢?


领先的移动电话

1940年,美国贝尔实验室制造出战地移动电话机。

但移动电话的率先突破是在苏联。1957年,苏联杰出的工程师列昂尼德·库普里扬诺维奇发明了ЛК-1型移动电话。随后,他又对自己的移动电话做了进一步改进,设备重量从3公斤减轻至500克(含电池重量),外形精简至两个香烟盒大小,可向城市里的任何地方进行拨打,可接通任意一个固定电话。

此后数年内,库普里扬诺维奇又对移动电话进行了多方改进,已能够在200公里范围内有效通话。

苏联发明的移动电话

1958年,苏联开始研制世界上第一套全自动移动电话通讯系统“阿尔泰”(Алтай),由沃罗涅什研究所通信(VNIIS)研发,天线系统由莫斯科国家专业设计院(SSDI)研发。

“阿尔泰”可以在用户站(即实际的电话)和基站之间建立通信。“阿尔泰”主要被安装在车内,拨打电话时,只需拨一个号码就能连通到另一个“阿尔泰”或普通电话上,无需切换频道或通过调度员调度。

苏联的“阿尔泰”移动电话

但大家都知道,最后这些成果都没能真正普及应用,没能走进我们的生活。

库普里扬诺维奇曾给自己的发明做过一番评估,ЛК-1如果要保证量产,单价要到300至400苏联卢布。这在当时并不是一笔小钱,足以买一辆摩托车——除非苏联政府和大企业为之买单,否则在当时苏联计划经济体制下,仅仅依靠当时苏联普通民众的消费能力,是没有出路的。

ЛК-1生不逢时,没人为ЛК-1买单。但深究其原因,是在冷战思维下,苏联的国民经济状况严重依赖重工业,轻工业+农业的总量只有重工业的1/3左右。

农业和轻工业落后,经济发展严重失衡,人民消费水平长期处于较低水平。工业强军而非富民,社会享受不到科技发展的成果。计划体制下,普通民众的消费需求得不到有效激发。

1987年,戈尔巴乔夫在苏共中央6月全会报告中曾说,科技停滞不是由于缺乏科学成果, 主要是国民经济接受新事物不积极。

然而,戈尔巴乔夫没有注意到,人民连吃饭都成问题,哪里还有钱去消费科技产品?所谓的“国民经济接受新事物不积极”,仅仅是表面现象和片面之词而已。

反观美国,移动电话真正的突破是在1973年。摩托罗拉公司的工程技术人员马丁·库帕发明了第一部手机摩托罗拉Dyna TAC,并实现了通话。

从1973年到1983年,库珀带领着团队对第一部手机进行了5次技术革新,每一次都成功地让手机变得更小更轻。到1983年,库帕设计的手机已经只有450克了。不过,当时的手机价格相当昂贵,达到4500美元。

库帕和他发明的手机电话

1983年,摩托罗拉第一部手机面向市场出售。此时,马丁·库帕选择离开摩托罗拉,自己创业。他和另外两名合伙人(合伙人之一后来成为了他的妻子)一起,于当年10月开办了一个为手机工业提供软件和手机计费系统的公司,并取得了成功。

无论是在二战时期还是冷战时期,美国都在鼓励私营企业的发展,军方借助DARPA等类似的机构,通过委托研发和生产的方式,向企业下订单,一方面帮助了企业的成长,另一方面也使得企业的产品有了用户,相对开放的机制,也进一步促进产品的外溢。


多样化的计算机

苏联在计算机方面虽然一直在追赶美国,但初期并不太落后,并领先欧洲,且做出了自己的特色。

二战后不久,1946年美国的计算机ENIAC震惊了世界,苏联也意识到计算机技术的重要性,并致力于研究、生产从半导体器件到集成电路芯片,乃至计算机整机等一整套产品。

1950年,苏联研制出了第一款电子管计算机“MESM”,它由6000根真空管组成,耗电25千瓦,每秒大约运算3000次。虽然比不上每秒运算5000次的ENIAC,但是它的真空管数量只有ENIAC的1/3。

苏联的“MESM”计算机

1953年,苏联又设计出“箭”大型计算机,每秒能运算2000次,其浮点运算字长为43位,数据通过打孔机卡纸和磁带输入。1954年,“箭”机的设计者们获得了斯大林奖金一等奖。到了1957年,“箭”一共生产了7台。

苏联甚至还发明了三进制计算机“Сетунь”。1958年Сетунь样机研发成功,不久后开始量产。50台投放到高校、科研院所、生产车间,并广获好评:电路速度更快、可靠性更高、耗电量更少。

因为不需要使用汇编语言,维护和操作也更简便。Сетунь的订单一时如雪片般纷至沓来,其中不少还是海外订单。

1970年,研究员们推出新一代Сетунь 70,建立三进制字节,进一步优化了三进制特性。

苏联的Сетунь 70计算机

不曾想,这竟成绝唱。苏联官员认为Сетунь过于科幻,并不适用于冷战环境下的计算需要,而勒令其停产。由于得不到上级的支持,这个科研项目才不得不无限期停顿下来。

Сетунь很快陷入窘境,位于捷克斯洛伐克的生产工厂倒闭,市场地位随后被二进制计算机取代。

而在个人计算机方面,1958年,电子计算机“LITMO-1”在列宁格勒问世,这是个人计算机的原型,它每秒可执行100次计算。

1968年,个人计算机在鄂木斯克被制造出来。1973年,其发明者获得第383005号发明人证书,其中详细描述了这个“编程设备”。

三年后,乔布斯才在车库里组装了自己的苹果电脑。

对比看同时期的美国,以市场的眼光看待新事物,是推动新产品应用普及的重要原因。

1964年4月,在IBM公司成立五十周年之际,由年仅四十岁的吉恩·阿姆达尔担任主设计师,历时四年研发的IBM-360计算机问世,是IBM历史上最成功的机型之一。

美国IBM-360计算机

IBM-360研发出来后,美国太空总署、五角大楼、商业银行、航空公司争先恐后订购,短短两年时间就把IBM公司养成了美国十大公司之一,奠定其全球计算机霸主地位。

美国通过“军民融合”,将国防科技工业的根基悄悄的扎根进国民经济土壤中,并通过“技术下海”,将军工体制外溢的先进技术惠及民众。


冷战外因,体制内因

在《核动力汽车、氢动力飞机、飞碟:哪些苏联成就如今我们无法复制》一文中,作者还列举了众多苏联时期的“黑科技”产品:氢动力飞机、核动力汽车、“鹞”型地效飞行器,等等。

苏联的地效飞行器

这些“黑科技”产品,放在今日依然是非常前沿的创新。但这些创新,都没使苏联培养起能在世界屹立的科技巨头。

美苏争霸的冷战年代,以美国为首的西方国家对苏联全面围堵,对苏联的技术出口严加防范,是重要的原因。

在这一铁幕下,苏联也只能以冷战的思路来规划经济社会发展,在科技发展上也只能重军轻民。在人才、经费、设备方面,苏联的军事科研一贯受到优先照顾。在苏联的科技发展规划中,武器和太空计划始终居首位。与此相对照的,是工业部门的科研条件要差得多。

为了不让自己的技术被对方发现,苏联进一步人为阻塞“军转民”道路,导致苏联的绝大多数发明无法进入国民经济领域。科技树上花开满枝,却无法在国民经济中结出硕果,没能使科技成为国民经济重要的驱动力。

在苏联时代后期,苏联的官员甚至科学家,都走入了技术引进、产品仿制的困境。而在美国等西方国家的技术围堵下,苏联很难从外部引进先进技术,即便有技术引进,进行消化吸收再创新,所抄袭到的,大多也是已经过时或正要过时的技术。

计划经济体制,没能促进科技进步,这是影响苏联科技得以“变现”“惠民”的内因。生产计划与科技进步计划互不联系,只要完成生产计划,对于工资基金、奖金和其他各种基金的获取都有利。在这一僵化的体制下,所有人都只想着眼下的利益,致使苏联上下缺乏科技创新、产业孵化的活力、动力。

此外,苏联的科学、技术和生产,一般是由不同的主管部门分管的。部门分割导致的协调困难,也成为科技成果迅速转化、物化的又一严重障碍。


市场和开放

1945年,美国总统杜鲁门在特别国情咨文中说:“科学研究的进步,是国家安全与福利必不可少的条件。”

科学技术对国家安全与福利的重要性,以及政府在科学技术发展中的主导地位,在美国社会各界有着高度的一致认同。

二战期间,美国联邦政府与科学形成一种新的合作关系。借助“曼哈顿工程”等庞大的计划,催生了原子弹、雷达等的发明,帮助美国赢得了战争,也向世人显示出科学技术的巨大威力。

战后,联邦政府成为支持科学技术的主要角色,在随后的十多年间,支持建立了国家现代科学技术体系,使美国的科学技术成为世界的领先者。

在冷战的背景下,美国国家的R&D投入,也大都投在国防和空间等相关领域,重点是基础研究和国防技术研究。但是,以使命导向资助的基础研究,不是与应用无关的、相脱节的。

美国以使命导向资助基础研究,并促进技术外溢

战后美国资助的重点领域是计算机、电子、材料科学和与军事相关的应用科学和工程学以及医药和生命科学,资助的原则是:基础研究最终要能产生效益,体现出目标趋向、集中在资助者感兴趣的领域。

因此,美国政府对大学的多元投资,在尖端电子、空间技术和医药等领域形成了实质性的力量,产生了巨大的科技实力和经济效益。尖端技术的研发,需要不断向底层探索,而这也促进了美国在基础领域的成果爆发,使美国诞生了无数的诺奖获得者。

同时,企业也是美国科技创新的重要组成部分,如通用电气、杜邦、AT&T和柯达等公司,在战后继续为美国的国防及相关产业做了很大贡献,许多重大发明是产业研究的结果。在相当长的一段时间,联邦政府R&D经费大部分投入到了企业中。

此外,美国的企业、大学,也是相对开放的。发明技术的科学家,可以相对便利地走出“体制”,自己创业,并吸引其他科学家走出体制,投入到市场中历练。而不是像苏联一样,把人困在体制里。

“晶体管之父”威廉·肖克利在1947年发明晶体管后,嗅到了金钱的味道,觉得借助晶体管这个伟大的发明,一定能赚到很多金子,于是毅然决定离开贝尔实验室去开公司。

英雄相惜,在肖克利的名气和感召下,许多大牛也慕名加入了肖克利公司。但是,由于肖克利的火爆脾气,其中八名科学家在1957年集体提出辞职,出走创立新公司。肖克利大怒称他们为“八叛徒”。“八叛徒”新公司的投资人是菲尔柴尔德家族,他们以菲尔柴尔德为公司命名Fairchild。Fairchild在英语中是仙童的意思。这就是“仙童八叛徒”的故事。

“仙童八叛徒”

而在“仙童八叛徒”中,罗伯特·诺伊斯、戈登·摩尔等均是大名鼎鼎的科学家。例如在1958年,诺伊斯发明了集成电路,集成电路相比过去的分立元件电路具有体积小、重量轻、可靠性高等优势。这为仙童公司赚到了更多的钱。

仙童里面的不同层次的高管和技术专家,此后在不同阶段纷纷离开,独立成立公司。而正是这样的开放机制,使人的流动变得十分便捷,也使得硅谷的创业故事,不断激发出新的火花。

技术的发展,需要创新精神,需要对外交流,需要社会需求催动。

而这些,都是苏联所不具备的。不光是冷战背景的影响,还有国家所选择的道路,以及民族的觉醒和意识。

发展是第一要务,创新是第一动力。

在我们的前无古人的伟大事业进程中,守正创新,才能不迷失方向、不犯颠覆性错误,才能把握时代、引领时代,走向中华民族的伟大复兴!

参考资料:1、参考消息,俄媒:那些无法复制的苏联“黑科技”。2、老邓的财经茶馆,苏联计算机和电子技术发展简史。3、钛禾智库,失速的创新引擎:苏联科技是如何被忽悠瘸的?4、国家自然科学基金委网站,美国是怎样成为世界科技强国的。5、IT文化杂谈,硅谷,仙童与“八叛徒”的故事。

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