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标题: 从美国科技史看科技发展的马太效应 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2022-2-12 09:57
标题: 从美国科技史看科技发展的马太效应
马太效应指强者愈强、弱者愈弱。在经济、社会甚至儿童智力发展方面，都有马太效应的实例，在科技发展方面也是一样。但经济上的马太效应和科技发展上并不一定同步。美国经济早就超过英德，但直到二战结束，美国的科技已经落后一拍，尤其是在代表前沿的航空方面。二战结束的时候，美国制造里碾压世界的不是波音飞机，甚至不是雪佛莱汽车，而是可口可乐和Hershey巧克力。
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二战结束时，美国最碾压世界的产品不是飞机大炮，也不是汽车，而是可口可乐和巧克力) B- Z0 b) P; l! I9 V

9 O9 |& W: o1 r8 P; B! L美国是动力航空的发明地，但英国、法国、德国甚至荷兰由于工业基础，很快后来居上。一战期间赴欧作战的美军只有购买英国和法国的战斗机，美国自己无法提供有效的战斗机。在二战时代，美国的轰炸机、运输机和大功率气冷发动机是领先的，但更加重要的战斗机方面，最著名的P-51“野马”战斗机是装上罗尔斯-罗伊斯“墨林”发动机后，才成为二战名机的。但在P-51“野马”最拉风的时刻，世界已经进入了喷气时代。
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. L# n5 H  b" v1 q* ?" r二战中美国最优秀的战斗机P-51“野马”是靠英国罗尔斯-罗伊斯“墨林”发动机才闪光的# B6 S3 q7 n) {
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喷气发动机是英国的弗兰克·惠特尔和德国汉斯·冯·奥海恩在互不知情的情况下分别发明的。德国快了一步，Me-262在1944年4月首先投入战斗。英国的格洛斯特“流星”晚了几个星期，但欧洲大陆战局已定，不再急着把匆忙投产的战斗机投入战斗，所以“流星”没有投入实战。
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但在这之前的1940年不列颠之战期间，英国对于是不是顶得住德国很没底，已经开始把秘密研发的尖端军工技术向美国转移了，惠特尔的喷气发动机也在其中，另一个比较著名的是雷达的磁控管。( _" p& i  v- }8 S3 P8 |2 m* V

* ]8 E  P& ?8 `: A% S& @这对美国来说是天上掉下来的林妹妹，美国的主要航空发动机公司都忙于战时生产，军方把项目交给通用电气公司，通用电气具有丰富的涡轮机械经验（发电的蒸汽轮机、内燃机的涡轮增压），但战时生产压力最后还是迫使通用电气在细化、优化惠特尔的原始设计并试制成功原型发动机后，把生产转交给通用汽车下属的艾里逊发动机公司。
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1 y* N1 q) }/ S2 ?直到二战结束，美国的喷气战斗机还在磨叽，贝尔P-59勉强投产，但性能不达标，美国空军（那时还叫陆军航空队）根本没有把它投入战斗。战时生产结束了，民航还不成气候。这还是有钱人都还没有想走就走的时代，火车和轮船依然是主要的远程交通工具。美国航空工业在二战中形成举世无双的产能、完整的供应链、丰富的项目管理经验，像有劲没处使的壮小伙，干柴就等着火苗了。8 T( P+ S( t  d. V

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战时美国爆棚的产能在战后成为航空科技起飞的强大基础
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; B& i  L6 d6 o4 {, i, D但不说被战败打断的德国航空科技，英国依然在航空科技方面领先，德哈维兰在1952年首先推出“彗星”式喷气客机。问题是英国点歪了科技树，“彗星”是作为豪华旅行工具推出的，市场天然就小，早期“彗星”因为金属疲劳而屡次机毁人亡进一步扼杀了“彗星”的生路。% Z/ }5 X' [$ D: Q' v
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但美国点对了科技树，波音707尽管直到1958年才投入使用，这是作为大众旅行工具推出的，性能又大大超过“彗星”，成为第一代喷气式客机的标杆，波音一举成为世界民机行业的王者。没错，这之前是群雄并立，道格拉斯远远排在波音的前面。8 n5 `3 ?& G/ T& w9 T
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% i  I6 @) D" }. h7 i英国最早推出喷气式客机，但旗舰的英国海外航空公司也只有老老实实用波音707
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$ C  j) B& ]  z- C; ~! @" Y7 _波音707的成功有普拉特-惠特尼的功劳。作为战后初期美国实力最强劲的航空发动机公司，普拉特-惠特尼的JT-3C为波音707的起飞打下了扎实的基础，马上接踵而来的JT-3D是第一代涡扇发动机，大大改善了油耗和噪音，使得波音707一骑绝尘而去。
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美国航空工业的产能在战时就跨国了马太效应的临界点，但美国航空科技是到这时才跨越临界点的。临界点非常重要。跨过临界点之后，发展导致更多的积累，积累导致更快的发展，最终引向加速发展；但在临界点之下，内耗导致发展的产出低于消耗，不发展不行，但继续勉强发展只是在坐吃山空，最终引向减速发展。临界点是“吸热反应”转向“放热反应”的关键点。刚刚跨过临界点的美国航空科技与早就跨过临界点的美国航空制造相辅相成，科技领导产品，产品反哺科技，从此走上航空王者的宝座。
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美国航空科技得到英国和德国的喷气发动机、德国的后掠翼和三角翼技术的加成，但更是美国高投入、快速迭代的结果。别人帮助的作用永远是有限的，成功永远来自自己的努力，就像奥运健将从来不会因为一双奇迹跑鞋而夺冠一样。在50年代，仅美国空军就同时推动7个轰炸机项目、8个战斗机项目，NASA则担负起航空科研的领导责任，推出一系列以X为代号的研究机，极大地促进了美国航空科技的发展。5 h: j$ q6 j7 v, K# G) z1 K
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# k4 j4 N1 Y& D$ [. \8 n: F“协和”式可能是英国航空科技的天鹅之歌  l+ y& R- |8 K) o, a+ @

- x5 B# e4 J9 V8 x在60年代，美国航空已经进入马太效应的爆发性发展阶段，但英国就不行了。英国航空科技的人才和技术基础依然强劲，“鹞”式是F-35B之前唯一实用化的垂直起落战斗机，“协和”式至今依然是唯一的超音速客机（这是英法合作的，尽管法国不承认，但英国才是技术领导），60年代研制的罗尔斯-罗伊斯的三转子涡扇的热效率要到21世纪普拉特-惠特尼的齿轮减速涡扇才真正超过。在航空科技之外，英吉利海峡隧道至今依然是世界之最。
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6 g' C* g$ v0 A8 q. ~; G: m但英国国力不行了，航空工业和航空科技也跌落到临界点之下，大批人才出走北美，先是到加拿大，试图通过加拿大飞机公司的CF-105“箭”式战斗机计划重拾光辉，但加拿大根本没有必要的工业和科技基础，这样的“空降科技”根本不接地气，遇到一些技术困难后就偃旗息鼓了。这些人才后来大多转战美国，美国真正得到双赢：在商业上消除了竞争对手，在人才上大割一把韭菜，赢了两次。
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# A* N$ x  M" F1 ?* X0 j  o如今，英国连拉动下一代欧洲战斗机的联合研制都没人理会了，英国也在很大程度上失去了独立完整的全程研发能力。美国当然没有这个问题，但在70年代研制F-18之后，50年里只研制了F-22、F-35两种战斗机，算上F-18E也只有3种。研发周期极大延长，经验的积累还没有流失快，时不时阴沟翻船就不奇怪了。* v! K. \- O! U9 n5 o6 t/ N
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相反，中国航空工业和航空科技正在复刻美国的50-60年代，高强度投入，快速迭代，项目成功率喜人。中国航空是否已经跨过了临界点，现在还不好说，但至少已经很接近了。3 M; j* V2 {9 q; t
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航空航天是中美科技竞争的焦点领域之一，另一个是人工智能。据美国保尔森基金会2019年的研究，中国在10年代培养的高级人工智能人才中，2/3在国外工作，主要是在美国（85%），尤其是谷歌、IBM、美国高校等。但2021年美国人工智能国家安全委员会报告指出，中国在人工智能的产业化方面走在美国的前面。换句话说，在人工智能方面，现在的中国与二战结束时的美国有些相似，就等人才的火种将产业的干柴点燃了。这是可以期待的。% r4 J* v4 y! z6 D* O' @
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人才的流向与爱国主义的关系不大，而在于事业和成功机会。中国的吸引力正在于事业和成功机会。除了航空航天、人工智能，芯片制造、生物科技、先进农业等方面也有广阔天地，强劲的需求、充裕的投资和过人的产业化能力正是推过临界点的必要条件。
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