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《大国的命脉》连载二

强大的产业基础是创新之母

http://qnck.cyol.com ::作者 [美] 小理查德·埃尔克斯 ::译者 程海荣 2011-01-25 18:21 中青报订阅

  历史上任何所谓的技术革命,实际上都是循序渐进而非一蹴而就的。通过重温“发明大王”爱迪生的经历,本书试图告诉读者:脱离了强大产业基础的支持,创新只不过是无本之木;伟大发明家成功的关键,并不在于如何改变世界,而在于怎样顺应时代潮流。

  技术革命源自持续的积累

  1877年12月7日,托马斯·爱迪生突然来到《科学美国人》杂志的办公室,把一个看上去稀奇古怪的东西放在了编辑的桌上。看到这装置有个曲柄,编辑本能地转动了一下。“早上好,”机器发出声音,“你认为留声机怎么样?”消息迅速传遍整栋大楼,人们争着想看个究竟,都挤到这间办公室里,以至于这位编辑担心地板会被踩塌。

  留声机掀起了一场视听变革,几乎影响了20世纪人类生活的方方面面。这个新发明是在技术史上一次大变革的前夕出现的:从蒸汽到电力的转变。在蒸汽时代,机器是个超级怪物,只是人类肌肉的延伸。然而到了电气时代,机器增加了人们的休闲时间和劳动舒适度,它不仅成了肌肉的延伸,还成为了视力、听力乃至脑力的延伸。

  但是,留声机的发明是真正意义上的革命吗?“革命”这个词的使用往往混淆了因果:通过文化而发出冲击波的发明自身,也许仅仅代表了革新浪潮中一次小小的涟漪。尽管留声机当时看上去是根本性的变革,但它并不代表突如其来的飞跃,相反,无论社会革命还是技术革命,都是永不停息的演变过程中的一环,只不过在最终效果上显得激进罢了。

  沸水可以用来形容原因和结果间的这种关联:当温度恰好增加到100℃时,水分子进入了一种截然不同的状态。不过,这其中的原因是逐步升高的温度;水被烧开尽管在效果上显得突出,反映的却仅仅是从99℃到100℃最后一次增长带来的变化。

  大发明家往往是“修补匠”

  爱迪生早年的经历是活生生的例子,说明了传统运输业的发展如何孕育了现代通信技术。1859年,铁路延伸到爱迪生的家乡密歇根州,沿途安装了电报线,以防火车相撞。因此,在每个车站都有电报机。爱迪生晚上作为电报员在车站工作,白天就用小型电气装置和电报机做实验。为了更迅速地接收信息,他拿来纸带,用旧打印机把点和划印在上面,还创造了一个“转发器”,能以任何速度把这些纸带转换成信号。

  在做自动电报实验期间,由于该实验要用到一种针头和经过化学处理的纸张,爱迪生发现,如果将纸裹在一个圆柱体周围,然后将针头和旋转的圆柱体连接到一节电池上,针头与纸张间的摩擦力会随着电流的强弱变化增减。他将此装置称作“电报自动记录机”,并试图在许多领域推广它的工作原理,如油印机和电话扬声器。对此,有史学家写道,“事实上,最伟大的发明家是那些一直为了小修小补而热衷于不断改进他人发明的‘修补匠’,经发明或改进之后,他们还需找出自己发明或改进的装置有何用途。”

  当种种因素机缘巧合地交汇在一起时,创新的灵感便如潮水般奔涌而出。尽管爱迪生的电话扬声器最初不太好用,但是当他继续转动圆柱体时,后者在石蜡纸上轻微的压痕使扬声器的膜片震动了。这种嗡嗡声折磨了他好几天,“如果只在针头底下放一条石蜡纸带,会发生什么呢?”他尝试了一下,冲着膜片喊“喂”,然后把纸带倒了回去。据爱迪生后来回忆,当时他听到一种独特的声音,只有凭借强大的想象力才能将之还原成最初的“喂”。这是1877年7月一个炎热的下午,正是在此刻,爱迪生埋下了电气时代的种子。

  科技进步讲求环环相扣

  在接下来的一年中,爱迪生将电话扬声器的原理应用到了一种叫微压计的热感装置中,这使他有了新想法:热传感器可能解决那些改进白炽灯的人面对的主要问题——灯丝过热。于是他转向了对电灯的研究,事实上,他后来的许多重要发明也都源于此。起初,他找到了铂金作为灯丝的材质,这一寻找过程促使他发明了磁力析矿法,该技术后来被应用到铁矿开采领域;他的照明系统安装计划不仅需要功能大为改进的发电机,还需要电流分配体系;发电机变成了驱动机器的电动机,这又推动他去设计了电动火车机车和汽车,以及他最终的一项重大发明——给这些车辆提供动力储备的蓄电池。

  重温这段历史的意义在于:几乎所有的技术革新,都需要由知识和先前的革新构成的基础。这种基础不仅是前人努力的基石,还包括一系列技术前提,正如留声机的发明需要电学中的诸多发现以及电报的发明。爱迪生这样的发明家并非奇才,而是耐心的耕耘者,他们尝试所有可能的组合和排列,只为能在以前的基础上,迈出合乎逻辑而极其微小的一步。

  (::节选自《大国的命脉》,中国人民大学出版社2010年12月第一版,未完待续)

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