用数据模型解读人类科技创新

陈自富

最近十几年来，随着人工智能、机器人等技术的高速发展，不仅在生物学上，而且在知识这种似乎人类有绝对优势的领域，人类自身的创造物反过来也在一个新的层面上挑战着对自身的认知。面对这些挑战，人们逐渐从更广泛的角度考察人类本性，例如从社会学来看，从事劳动是人的一个重要特征，而这种劳动必然与其他物种之间存在某些差别，并为此推动着人类社会的发展。

人类劳动的一个独特性是具备创新能力，即不仅能够制造各种工具，而且能发现和发明知识，并具备综合性运用知识和工具，在社会协作下大规模改变自然的能力，从而产生一个与自然界并行的技术人造物世界，这种具有能动实践性特征的创新能力，在各种新技术层出不穷的当代，被越来越多的人认为是人类的本质特征。因此，人类的全部科技创新活动不仅形成了我们区别于其他生物或人造物的基础，而且也是推动人类社会摆脱自然界生物进化规律限制，不断发展和进步的核心动力。

人類迄今为止的科技创新活动，发生在广袤复杂的外部自然环境中，也经历了人类历史上多次重大的社会变迁，因此要在这样一个巨大的时空范围内来描述和解释人类的科技创新，并通俗易懂地为读者阐述其中的各种规律和发现，无疑是一件比较困难的任务，《人类科技创新简史：欲望的力量》通过宏观大时间尺度描述的方法，尝试完成这个任务。

与编年史方法不同，如此长时间跨度的科技创新史描述需要一个独特的视角，作者从人类社会的进步和发展历程出发，将科技创新区分为“生存大革命”“交流大革命”“效率大革命”这三个跨度漫长的科技活跃时代，同时提出从交流大革命到效率大革命之间存在一个跨度长达一千六百多年的转折时代，而在以传统工业革命为核心的效率大革命之后，从上世纪初到今天，则是尚未结束的第二个转折时代。

这种大时间尺度的科技创新历史描述，是作者在理论上进行的与前人不同的探索。例如传统上我们习惯用标志性的生产工具来描述处于不同生产力阶段的社会，石器时代、青铜时代、铁器时代、蒸汽时代等就是如此，或者将技术与社会因素结合起来描述，例如摩尔根的蒙昧时代、野蛮时代和文明时代，前者的分类对科技创新而言过于简略，后者则更多从精神或社会文化层面出发，难以明晰地描述科技创新长河中的主要脉络。

而《人类科技创新简史》一书，采用了一个基于计量方法的长时间尺度重大科技成就数据库，该数据库对公元前10000年到今天的人类科技创新成就进行了详细统计，并基于相关科技史专家的研究成果对这些成就进行了若干重要度排序，同时也横向比较了世界上不同地区从孤立、隔绝到逐步融合过程中的科技传播及影响，从而能够定量地从不同维度来描述不同技术革命时代的基本特征，而作者独创的生存、交流和效率的维度，则是从理论上引入了心理学思想资源对科技创新历史分期的一种大胆尝试，不仅符合对人类生存和社会进步历史的常识认知，也在科技创新成就的数据上得到了有力支撑。

从历史中发现人类社会的规律，为未来决策提供指引，是一种常见的基本想象。传统上对于科技史的研究，很多是从科技与社会的相互作用出发，来解释科技创新活动的种种规律，这种从社会学维度来研究科技史的所谓“外史”方法，其有利之处是可以在一个受限制的时空范围内揭示科技创新活动的某些规律，但其弊端是往往忽视了科学和技术发展历史中的内在思想变化历程，有时容易导致片面的外部环境决定论，例如地理或社会制度决定论等。

与之并行的还有科技创新活动本身内容的历史研究，这种研究试图找到科技活动的内在发展规律，即所谓“内史”方法，该方法的优点在于从单独的专门学科或技术活动出发，摆脱外部社会环境影响，揭示科技活动的内部规律，其前提是假设科技有其自身独立的发展逻辑，外部社会因素只能暂时施加影响，因此人们的决策应遵循科技的内部规律。但这种进路的缺点也很明显，首先是外部环境对科技活动的影响有时确实很重大，例如战争、瘟疫或自然灾害会导致科技创新活动的传承中断，其次则是对于科技活动本身内容的研究，当代的科技史研究者往往容易从当前的科技发展水平出发，将历史上的科技成就看成是朝向当代科技的直线累积式进步历程，这种后见之明忽视了不同时代、不同地区、不同文化背景的科技创新活动差异，用近代科学的尺子去衡量历史上从巫术到宗教的各种解释，不能反映人类科技创新长河中的真实情况。

因此，将外史和内史的方法结合起来，从社会、学科思想、文化、宗教等各个维度来综合地描述科技创新历史，似乎是一个必然的选择，但佳作却不多见。而《人类科技创新简史》一书引入了心理学和管理学中的思想资源，在传统科技史工作者的常规进路之外，构造了一个宏大模型，来解释人类漫长的科技创新活动及成就。

作者从心理学中的动机理论出发，以美国心理学家马斯洛于上世纪40年代提出的人类需求层次模型为基础，结合其在创新管理中关于需求与科技创新动力学的研究成果，提出了一个独特的“需求层级科技分类体系”，即将人类历史上的科技活动和成就，从低到高分为生存/温饱、安全/健康、交流/娱乐、机动/灵活、效率/利用、探索/超越这六个层次，每个层次与马斯洛需求模型的相关层次对应，从而以此解释人类不断探索自然、改造世界的科技创新活动的动机，这种动机不仅来自于人类的生物需求，更多地来自社会文化需求，以及人类超越自我生物和社会局限的需求。

从本质上来看，这种以满足内外部需求的动机论，大体上可以认为是一种科技史的外史研究，即除了从人类的生物学维度考虑之外，更多的是考虑人类作为一个社会整体，面临各种社会性需求，在文化、宗教和自然环境的约束下所从事的科技创新活动，因此仍然是一种社会性维度。但此处的不同在于其与心理学中动机理论的思想资源结合，并将这种心理学解释纳入一个完整的需求如何驱动科技创新的动力模型，从而试图在传统的外史方法之外寻找科技创新活动中的新规律。这种大胆尝试在科技史研究与企业创新管理研究之间搭建了一个新的桥梁，虽然还不完美，但却启示人们应注意创新活动中经济、管理与科技内容本身发展之间的联系。

《人类科技创新简史》有一个重要特点，使之区别于一般的科普类通俗读物。在上文中需求层级科技分类体系所展现的逻辑自洽性之外，作者与其团队合作者还花费了6年多时间建立了人类科技史的“重大科技成就数据库”，收录了3000多项首创科技成就条目，时间跨度上从公元前一万年到当今，空间范围上覆盖了中国、印巴、中东、欧洲、北美和世界其他地区。作者利用这个数据库的详细史料，并结合历史上的世界人口、国内生产总值等统计数据，试图从中找到经济发展、科技成就、科技传播、社会制度、自然环境等宏观要素之间的联系与规律，为需求层级科技分类体系的逻辑自洽性在历史事实上提供经验证据。表现了作者力圖实现一种类似自然科学那样条理清晰、数据完整的逻辑说服力，这种将理论模型与历史计量方法相结合的尝试在科技史领域并不多见，尤其是在本书所论及的宏大领域。作者不仅想回答人类为什么进行科技创新和如何进行科技创新的问题，而且还讨论了中国为什么没有诞生近代西方科学技术，以及什么样的社会制度、文化和商业氛围更有利于科技创新。

虽然很难在本书论及的这些重大问题中从正反两面给出完整的答案，但将重大科技成就数据库用于科技创新史的研究，似乎比传统的案例研究方法具有更加客观和明晰的说服力。例如该数据库显示，迄今为止中国的重大科技成就累积量约占世界总量比例的6.2%，中东地区约8%，欧洲地区约52%，而开发较晚的北美地区则占26%，由此至少从科技成就领域来看，“欧洲中心论”在客观数据上具有很强的说服力。从时间维度来看，结合世界人均GDP增长率数据，1800年前基本为0，之后在英国等少数科技先进国家出现持续增长，全球性的经济高速增长期始于“二战”后的20世纪50年代，与此对应的是每10亿人口的年均重大科技创新数量在19世纪中叶到20世纪早期达到最高峰，这个数据对比说明了人类的重大科技创新显著超前于社会和经济发展，因此适合作为预测未来发展的领先指标。

作者建立的重大科技成就数据库，虽然主要来自相关科技史专家的二手材料，但其创新之处是引入了全新的理论模型，同时又不限于数据库本身，而是试图在经济、政治、宗教、文化等宏观背景下，将模型与数据结合起来，使数据对相关理论的支撑更加坚实，这种宏大的写作思路在全书材料的组织中井然有序，观点鲜明，从而展现了一种与以往科技通史或专题史著作不同的说服力。

人们研究科技创新历史的另一个重要原因，是预测未来，并制定相关的行动策略，作者在书中预测了人工智能和能源转型带来的挑战和机遇，并对未来的科技创新是否还能延续上一波的高峰提出了谨慎质疑，认为“二战”后建立的全球化体系虽然不完美，但迄今仍未出现替代者，因此中国能否从近代的跟随者角色成长为新的科技创新活动的弄潮儿，仍然是一个需要进一步思考的问题。作者的观点是近代科学革命以来的科技创新高潮，类似生物界的寒武纪爆发，可能最终会归于沉寂，而数据库也显示近百年来人类重大科技创新的活跃度在放缓，这些论断给读者留下了思考的余地。

作者关于未来科技发展的上述讨论，与解读历史相比无疑需要更多的理论模型和数据支撑，历史经验能否外推，本身似乎是一个概率事件，但本书展现的方法论努力，虽然只是创新管理与科技史研究的交叉结果，对于历史计量方法的不同见解，以及理论与数据之间是否相互支持，学术共同体是否完全接纳其中的观点，都是本书之外可以探讨的问题。可以肯定的是，将探讨人类为何创新、如何创新、未来技术如何发展的宏大主题，通过一本并非大部头的通俗著作展现给普通读者，并试图给出独立思考后的答案，本身就需要极大的勇气和努力。

（摘自8月7日《中华读书报》）