电子技术创新随笔

“创新”概念
据当代学者考证，“创新”一词最早出现于北齐史学家魏收(公元505—572)撰写的《魏书》。《魏书》第六十二卷云：“开物成务者，先皇之贞也;观夫人文者，先皇之蕴也;革弊创新者，先皇之志也。”“创新”一词，代有使用，“革故鼎新”，“推陈出新”，但我国先前基本都仅用于政治制度的变革与改造。“创新”望文生义便是创造新的。“创新”一词于近年尤其流行，深入人心，北京已将“创新”列为“北京精神之一。但对于“创新”一词的概念笔者孤陋寡闻，未见标准解读，歧义甚多，众说纷纭。查《现代汉语词典》的解释最为简单：“创新”指创造性，抛开旧的，创造新的。笔者所见最新解释是2011年5月伦敦商学院(London Business School)举办的全球领导力峰会(Global Leadership Summit)上，当听众受邀选择对创新的定义时，58%的人选择了最短、最宽泛的答案——来自《经济学人》(The Economist)的“创造价值的新鲜想法”。
百度上百科名片的解释就繁复多了：“创新是指人们为了发展的需要，运用已知的信息，不断突破常规，发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新的本质是突破，即突破旧的思维定势，旧的常规戒律。创新活动的核心是“新”，它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革，或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造，或者是内容的丰富和完善。”读来虽甚觉全面，又颇为生涩，即依笔见一孔之见，“创新”也许包括“突破”，也许更多的是“渐进”。
英语中有“创造”(invention)和“创新”(innovation)之别，invention是无中生有，创造全新的东西，即所谓创造(发明);“innovation”是指以旧翻新，改造、更新现有的东西，即所谓革新。前者是所谓“突破性”或“破坏性”发明，如蒸汽机、汽车、飞机、电话、电视机、计算机等;后者是“渐进性”革新，如大型高炉、数控机床、核能发电等。2011年，泰勒•考恩(Tyler Cowen)发表了颇有人气的短篇小说《大停滞》(The Great Stagnation)指出，今日西方已经进入了一个科技高原期：我们已经吃光了长在低处的经济果实，因而经济增长受到阻碍，从现在起，要想取得进步会更加艰难。该作者的核心观点是创新突破比以前稀缺了很多，也有人在质疑“突破性创新已是过去时?”今天突破创新不能说没有，苹果公司的iPad、iPhone、iPod都算是，但的确十分少见，特别的难能可贵!
技术创新
人类文明发展是在技术革新的不断推动下，经历了农业化(青铜器、铁器)、工业化(蒸汽机)、信息化(电子计算机)的三化时代。技术革新从古迄今成为经济发展的主要因素。俄国经济学家尼古拉•康德拉季耶夫(Nikolai D. Kondratieff，1892～1938)于上世纪20年代提出的“康德拉季耶夫长波理论”(世界经济每50年发生一个起伏周期)闻名于西方经济学界。而后美籍奥地利经济学家熊彼德(Joseph A.Schumpeter，1883～1950)在他所著的《经济发展理论》一书中提出了创新理论(包括新产品、新工艺、新市场、新材料和新管理)，并用以解释经济长波理论的发展，据此人们从工业革命以来描述了四波的发展如下：

蒸汽机掀起第一波，钢铁牵引第二波，汽车驱动第三波，三波合为工业化时期，第四波―信息化时期，电子工业成长为第一工业。现在看来第四波周期要延长，正表明技术革新的速度在放缓，如上文所说进入了“停滞”(stagnation)期。上世纪即有预测，说80年代是电子技术，90年代是光技术，21世纪进入生物技术时代，可事与愿违，其间光和生物技术虽都有进展，可预测并不靠谱。今年刚颁发的诺贝尔物理奖，才“开启量子物理实验新时代的大门”，说“未来的量子计算机”，对于当今经典计算机的能力可实现“史无前例的超越”，但须等待“未来”。生物计算机应用蛋白质制成生物芯片，据说其存储容量可以达到普通计算机的十亿倍，大小相当于硅芯片的十万分之一，运算速度将大大超过人脑的思维速度，只是尚遥不可及，人们未知有生之年能否见到!归根结蒂，迄今并未见有任何先进技术能取代电子技术，电子技术依然是当代技术进步的主流。电子技术是今天技术革新的渊源，产业发展的火车头，以电子技术为基础的信息化正向国民经济各个领域广泛渗透，信息化推动着各行各业向高效率发展，导致生产力巨大飞跃，成为提高人民生活质量的保证。信息化是通过信息的应用来改变人类的活动，它以信息运动取代许多“物”、“能”运动而提高了效率，大大减少能耗，实现脑力的巨大增益和体力的大量节约。
微电子技术是当前技术革新的主要代表之一，半导体芯片是游离于人体以外的智能，是当下电子产品智能化的依托。几十年来一直引导集成电路工艺发展的摩尔定律，曾几次三番宣告已走到尽头，可事实上它还在勇敢地坚持前进! 当然，微细化技术发展的困难增大，技术前进的速度趋缓，从2003年90nm，2005年65nm，2007年45nm到2009年32nm，是2年前进一代，跨入2010年以后，从2011～2012年22nm，2014～2015年15nm到2017～2018年11nm大致将放慢到2.5～3年一代。据最近的报道，Intel已推进到亚20nm工艺并制定了14nm计划，同时还发表了探索7nm工艺的路线图。台湾研究院纳米实验室也已成功开发出9nm超节能存储器阵列单元。Intel公司于今年9月召开的“2012年开发者论坛(Intel Developer Forum――IDF 2012)”上，资深研究员、首席工艺技术专家Mark Bohr说：“摩尔定律至少在未来10多年内还不会告终。”不过，“微细化时间将趋缓。”总而言之，技术革新将继续前进，脚步则会放慢。
国际电子技术及市场咨询调研公司Gartner自1995年开始采用技术发展周期图表，标示出每项电子信息新兴技术与创新产品的发展图式。Gartner 副总裁Jackie Fenn 表示：Gartner的新兴技术发展周期报告特别列出了一系列会对公司事业造成深远影响的技术，提供策略规划、创新技术专业人士参考。报告涵盖技术范围极广，具体指出了已进入高度成熟发展、广受瞩目的技术，或是可能带来重大影响的技术。公司此举虽已做了近20年，笔者却是初次见到，愿与读者分享。[!--empirenews.page--]
Gartner2012年技术发展周期报告涵盖汽车、移动机器人、物联网、巨量数据、无线充电、复合事件处理、网络电视、移动信息流、机器对机器通信服务、网状网络(传感器、居家健康监测及车载通信)等。报告中提到的技术发展趋势则有量子运算、不同形式的云端运算、巨量数据、复合事件处理、社群分析、存储体内数据库管理系统、文本分析与预测分析等。当今企业、政府与消费者共同关注的技术则有：云端运算、巨量数据与存储体内数据库管理系统等。有关人性化及互动的技术包括了人类功能增进(human augmentation)、立体全息摄影显示技术(volumetric and holographic displays)、自动内容辨识，自然语言问答，语音对语音翻译、巨量数据、云端运算、NFC、手势控制、虚拟世界 、生物特征辨识以及语音辨识等。这些技术中有许多已发展数年，正逐渐普及;有些则有望成长为关键主导技术，诸如自然语言问答与NFC等;有些期待技术则包括：BYOD(携带自己的装置上班)、3D打印和社群分析(参见图1)。

创新之路

21世纪的第一个十年，乔布斯和他的小小团队创新了为数并不多的电子产品，主要包括iPod、iPhone和iPad等，便把诺基亚、惠普这些行业巨头一一挑落下马，把一个濒临破产的电子公司做成了全球市值第一的巨无霸。苹果的创新不但产生了奇迹，也改变了世界，乔布斯被作为神来膜拜。乔布斯辞世已一年有余，斯人己逝，The king is dead，他的创新手法无解，乃人也，时也，运也，无论中外都认为几乎是无法模仿复制的。

几十年前，人们(包括笔者)对贝尔研究所都崇拜备至，奉为“研究王国”，世界第一研究所，特别它研制成功的晶体管，开固体电子的先河，日本的创新应用，便奠定了“消费电子王国”的基础。笔者定课题，写报告，做讲演，入专著，做过充分的宣传，时过境迁，《金融时报》日前报导，“最近数十年，大企业中研究的组织方式发生了重大变化，大型中央实验室的时期已经一去不复返了——贝尔实验室(Bell Laboratories)是一个典型的例子。”

一些国家经济陷入低迷、名牌企业步入衰退，都对技术革新认识不足、措施乏力有关。想当年，1968年的日本后来居上，超越德国成了世界第二大经济体，1984年日本人均GDP超过美国。七八十年代的日本电子工业在世界上同样风光无限，晶体管、集成电路发明在美国，应用在日本，日本消费电子产品横扫世界，半导体技术和市场都曾超越美国，摩擦不断。1985年，美、日、德、法、英的财政部长和中央银行行长(简称G5)在纽约广场饭店举行会议，签订了所谓“广场协议”，使美国的最大债权国——日本受到重大打击，对日本经济产生了难以估量的影响，形成了90年代要命的日本泡沫经济，至今没缓过神来。在半导体领域方面，美国由政府出头，政企各出资一半，建立了SEMATECH(半导体制造技术科研联合体)，针对日本致力于恢复美国在半导体制造领域的领先地位，取得了显著成效。回头看今天的日本技术革新动力衰退，固守平板电视和笔记本电脑，无缘平板电脑及智能手机，有媒体指出，索尼公司能开发出盛极一时的“随声听”，为什么开发不出功能相仿的iPod，让于了专攻电脑的苹果公司?

科学技术在人类创造物质文明的各种智力活动中已经独立出来，并日益显示出巨大的能动作用，成为生产力中一个居于关键地位的重要因素。对于一家公司企业而言，科技革新是“明天事业的保证”，如果不能和竞争对手保持同样水平，那就好比是走在通向墓地的道路上。几十年前美国管理思想家彼得•德鲁克(Peter Drucker)即透辟指出：创新和营销是企业仅有的两项基本功能。日前3M公司CEO伯克利(George Buckley)在伦敦商学院的会议上也说：没有创新，大多数公司将永远无法超过基准(即最低)增长率。

一般而言，企业领导对技术革新的态度有三：(一)反应型(reactor)――发现产品卖不出去才去研究新产品，显然是一种落伍的做法;(二)计划型(planner)――未雨绸缪，产品未到卖不出去之前就开始研究新产品，或可保业;(三)企业家型(entrepreneur)――富有创新精神，勇于弃旧图新，开发高利润产品。事实上，以松下为代表的往日许多日本企业以及今天的三星对新产品大都采取“me too”(模仿、跟进)战略，减少风险，尽快攻掠市场。不过，我们也应该看到，时代正在发生变化，一种创新设计出来之后引来一窝蜂模仿的时代即将过去，真正以创新设计赢得市场地位和尊敬的时代正在到来。8月美国圣何塞联邦地方法院判定三星侵犯苹果6项专利，而向苹果公司赔偿10.5亿美元的巨大侵权损失。目前，三星电子和苹果公司在韩国、美国、英国、日本、德国、法国等9个国家围绕30多项专利展开诉讼大战。诉讼并未结束，三星也有反诉，美国保护主义抬头，三星做法授人以柄，最终倒霉的或许是消费者。给人的另一教益是：不能满足于做“山寨”，“山寨”没有灵魂;不能满足于做“代工”，“代工”没有品牌。时间长了，“习性太重，永远都在追随”，何谈创新!

创新思维说来也并不神秘。《孙子兵法》有言：“声不过五，五声之变，不可胜听也;色不过五，五色之变，不可胜观也;味不过五，五味之变，不可胜尝也。奇正相生，如循环之无端，孰能穷之。”美国创造学奠基人奥斯本概括的创造思维规律大致也仅有下列8种：⑴用途延伸(手机到钟表日历);⑵修改(颜色、外观);⑶放大(增高、加长);⑷缩小(短小轻薄);⑸替代(电子管显示到平板显示);⑹重新组合(材料、零件);⑺相反(正反对调、上下互换);⑻合并(混合、组合)。对比苹果的创新，超出的并不多。

有人提出，今日创新的体制应是：个人(小群)的点子(“创新”的另一英语为“bring a new idea”) ，国家的政策和资金(包括风险投资)支持和研究所设备的集成混合模式。创新的基本因素首先是人才，“知识产生价值”(knowledge is power)，创新的竞争是人才的竞争，发挥人才的积极性，挖掘人才的创新潜力，“智慧遇不到智慧(故要去行政化)就要生锈。”其次是慷慨投资，以半导体业为例，随着工艺微小化的进步，几十年来其研发费用在不断提升：上世纪70～80年代半导体公司一般研发费与其销售值之比约为7～8%，90年代提高到10～12%，本世纪最初10年即跃升到15%以上。2011年美国半导体公司的研发费总值占世界半导体公司全部研发费的一半以上，达57%，随后依次为日本公司占17%，欧洲10%，中国台湾8%，韩国7%，中国大陆1%(据此，我国确实太少了!)。再，创新者需要时间。谷歌公司以允许工程师有“20%的时间”(即每周一天)从事自己的项目，众所周知，谷歌将近一半的产品都是在这“五分之一”的时间里诞生的。3M公司也允许员工有“15%的自由支配时间，其它公司也有这种做法的。目前IBM大约40%的员工、AT&T也有1/3的经理人不受办公地点的束缚。美国已有不少公司遵守ROWE(Results-Only Work Environment)评价制度，“只看结果的工作环境”，仅以成果考核工作，颠覆了数十年来出勤才算工作的传统。最后，信息是继“人、财、物”之后的第四资源，信息的流通是科技传播的主要媒介，也是投资最小而收获最大的做法，有说搞出一种新产品往往是90%的信息加10%的创新。 [!--empirenews.page--]

美国《哈佛商业评论》日前进行的一项调查表明：“一半受访者预计中国将在未来10年超过美国，成为全球经济的领导者。同时则认为中国的创新还很落后，按受访者的统计，只占10.4%，远远落后于美国46.3%。2012年2月，中国国务院发展研究中心和世界银行合作发布“2030年中国发展战略”中包括了：实施基于市场的改革来增强经济活力;加速创新;走向“绿色经济”等。其实，中国在道理上早就明白了创新的重要性。在1995年举行的全国科学技术大会上，领导人就指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。如果自主创新能力上不去，一味靠技术引进，就永远难以摆脱技术落后的局面。一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界先进民族之林。说是说到了，就看做到做不到了!