为什么创新力最强的国家偏偏是美国?

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美国经济的竞争优势依赖于技术的进步,但近期数据表明,创新已经变得越来越难,美国经济的增长速度也在放缓。


商业和政策领域的一个重大挑战,就是要了解什么样的环境最有利于创新,其中一个方法就是回顾历史。我们的研究着重于发明的黄金时代(19世纪末至20世纪初),因为美国在这段期间成为了世界领先的工业国家。


提到黄金时代,我们一定会联想到美国的顶尖技术先驱者,例如发明电气照明的托马斯·爱迪生(Thomas Edison)和尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)、发明电话的亚历山大·格拉汉姆·贝尔(Alexander Graham Bell)和伊莱沙·格雷(Elisha Gray)。不过,我们的分析不仅局限于这些人。我们系统地建立了一套数据库,其中包含了1880-1940年在联邦普查中记录的数百万项专利发明和发明家信息。另外,我们还将专利数据与国家层面和各州层面的信息相匹配。根据这些数据分析,就能够分析出当时的美国为什么如此具有创新力。

一个世纪前的技术发展环境与现在非常不同,比如在1880年,大部分创新都是发明者在公司体系以外进行的。虽然爱迪生1876年在新泽西州门洛帕克市开设了一间著名的研究实验室,但是这种实验室在当时相当罕见。从20世纪中叶开始,现代企业开始在专利申请方面占主导地位。到了2000年,隶属于企业的发明家所分配到的专利占了总数的近80%。


尽管如此,创新对经济增长的影响还是非常可观。美国各州的专利申请与人均国内生产总值(GDP)之间有着密切联系。根据研究结果,有些州的创新较多(例如马萨诸塞州),它们在1900-2000年的专利数量是创新较匮乏州(例如怀俄明州)的4倍,而人均GDP则高出30%。


一些区域的创新能力非常突出。如今正在衰落的地区(如“锈带”)在黄金时代曾是创新聚集地。研究发现,在人口密集的地区,人们可以互相交流,资本市场为创新融资的能力更强,而且发明者在这里可以接触到各方市场,因此创新得以蓬勃发展。那些曾经实行过奴隶制州的创新能力就会差很多,而宗教也有损创新能力,只是影响程度相对较轻。在经济和社会层面,那些更能接受颠覆性新思想的地方,往往创新能力更高,随之带来的是经济增长速度快。


黄金时代的发明者绝大多数都是白人男性。他们较少结婚,儿女也比较少,原因可能是:从事技术发明工作需要投入大量时间。美国历史上的发明家往往受过高等教育,他们通常是为了追求利益而进行创新,也通常都会从中获得巨大的财务回报。创新行业的竞争非常激烈,往往只有最好的发明者得以幸存,而水平差的就会迅速退出。


发明家的家庭背景通常很独特。一个孩子的父亲如果是发明家,孩子就更有可能成为发明家;这或许是因为父亲会将自己的抱负传递给下一代,或者这种家庭背景能够让孩子接触到适宜创新的环境。父亲的收入与孩子成为发明家的概率也存在正相关关系。这意味着,来自低收入家庭的人才比较可能被排除在外,无缘成为发明家(今天仍然如此)。家庭收入和创新之间的关系重点在于教育:高收入家庭更愿意投资子女的教育,而受过教育的人就更可能成为优秀的创新者。


我们的研究也探讨了创新与收入差距之间的关系。创新是一种颠覆性力量:它有可能减少收入差距,也有可能使其延续下去。创新与不同收入指标之间有着不同程度的关系。创新活动与基尼系数(一个用来衡量收入差距程度的整体指标)之间呈现负相关关系。另一方面,最富有的1%人群收入占总收入份额较大的区域(如新泽西州、马萨诸塞州、康涅狄格州)专利申请数量更多、更积极,由此可见这些地区的创新活力。


如果创新与从专利、垄断权中获得的物质奖励相关联,那么创新应该会与收入差距之间存在正相关关系。但是,如果创新允许新进入者或小型企业赶上现任龙头企业,那么创新则会缩小收入差距。


在黄金时代使美国成为创新强国的因素,与现代技术发展进程密切相关。对于这一点,历史非常重要,因为创新和增长主要是长期性变化。不论是一个世纪前还是现在,创造一个既有活力又具包容性的创新行业,都一样具有挑战性。


延伸阅读


美国如何维持创新优势


当今美国科技创新竞争力和技术优势正在受到削弱,其原因为:


① 新兴国家已认识到知识经济的重要性,并将其视为发展重点


如中国寻求技术创新的领导地位,正在积极推进基础技术的研究和开发,并继续推进硬件、软件、应用、社交平台、消费电子和生物技术的发展。中国、印度等新兴国家还加大对人工智能、机器学习和机器人等新兴技术的资金和人力投资,这威胁着美国在这些领域的地位。


② 当前美国进行本土创新投资的热情正在大大减退


联邦政府资助的基础研究正在缩减,对公立大学的支持力度也在不断降低。这一趋势可能对美国的地缘政治和社会经济造成深远影响。美军可能失去对关键技术的控制;私人公司和企业可能无法实现下一代革命性技术产品的商业化。


为此,美国必须完成五个目标以维持其创新优势:


① 使更多的美国公民在二十一世纪知识经济中获益


联邦、州和地方政策必须确保创新引擎及其创造的财富可供全体美国人使用,美国应该增加对公立大学的资助。从小学阶段开始,促进STEM(科学、技术、工程和数学)教育;学生必须及早学会阅读和编写代码。


② 为初创公司创造创业环境


州和地方政府必须创造和维持以下几个必要条件:通过使人才与科技研究机构保持密切联系,促进人才(包括企业家和技术人才)的集中;确保更好地为技术创业公司提供资金,包括在基本和过渡阶段提供大量的公共研发资金,以及在科学界之间实现更多的联邦资助平衡。国家和地方政府也可以鼓励私人资本更加关注小型科技中心的创业公司。


③ 鼓励研究的商业化


大学在技术创新中起着至关重要的作用,但往往难以推动研究的商业化。需要更好地促进大学技术创业的发展,推进大学资助型孵化器和加速器建设,帮助大学实验室研究融入当地商业中。


④ 培养创新文化


州和地方政府应该做到以下几点:构建和提供有高效的运输系统、保障性住房、高质量的公共设施、良好的学校环境。技术中心不应该只是人们理想的工作地点,更重要的是理想的生活场所;投资于创造性公共基础设施;提升当地文化的独特品质来吸引和构建富有创造力的群体。


⑤ 联邦政府发挥积极作用


联邦政府必须汇聚各方力量,加强国防安全相关的研发支出,保护知识产权。除了增加联邦资金基础研发,还应该:组建由政府官员、科学家、工程师、大学官员和私营部门代表组成的国家委员会,识别美国创新系统中的缺陷和漏洞;将基础研发资金与其他创新因素结合起来,鼓励大学构建强大的技术转移能力,将资金引导向科技集群,优先发展新兴技术,鼓励医学研究机构的合作;组建常设机构来监督专利流程,就专利流程能否进一步促进创新提供建议。

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