從計算機發展歷史看高技術及其產業發展機理

摘? 要：全球高技術及其產業的發展，使科技對經濟、社會發展以及國家安全起到了巨大的帶動和影響作用。文章基于對電子計算機發展歷史中一些關鍵事例的梳理分析，對高技術從發生到應用的內在動力、演化特點以及產業特征等進行了總結分析，并從3個方面提出有效促進高技術及其產業發展的建議，對深入理解和準確認識高技術及其產業發展的特點，有效推動和促進高技術創新及成果轉化具有參考意義。

關鍵詞：計算機；高技術；發展歷史；發展機理

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A DOI：10.19881/j.cnki.1006-3676.2023.03.02

20世紀以來，全球高技術及其產業的發展，使科技對經濟、社會發展以及國家安全起到了巨大的帶動和影響作用。通過科技創新促進國家經濟社會發展、提高國際競爭力，成為各國關注的重要問題。筆者結合對電子計算機這一具有代表性意義的高技術發展歷史中的一些關鍵事例分析，對高技術從發生到應用的內在動力、演化特點以及產業特征等進行總結分析。這對深入理解和認識高技術及其產業發展的機理特點，有效推動和促進高技術創新及成果轉化和產業化，具有參考意義。

一、內在動力：需求是高技術發生發展的基本動力

從宏觀層面來看，人類、政府和企業的各類共性需求，是促進高技術發生、發展的基本前提和動力。

（一）符合人類某方面需求是高技術發展的前提

高技術成果能夠成功應用及產業化的前提，在于其功能符合了人類對生產、生活及自身發展的某方面顯在或潛在需求。科技的進步使人類各類基本需求有了更多被滿足的可能，但各類基本需求卻并非因科技的發展而創造出來的。因此，結合經濟社會和人類自身未來發展要求，提出和挖掘各類顯在和潛在的技術需求，是促進高技術創新發展和應用的主要動力，應放在促進科技與經濟結合、促進科技成果轉化的首位。

縱觀計算機的發明發展史，計算機是一個典型的基于人類利用機器擴展自身能力的需求而不斷發展起來的工具（見圖1）。現代電子計算機的功能所基于的就是人類對計算工具、自動機械和通信工具這3個方面智力的物化需求。[1]

（二）公共需求是高技術進步的關鍵促因

政府根據國防、公共安全等公共需要提出的技術需求，及其明確的用戶，往往是具有顛覆性、高風險，且需要高投入的高技術及其產品形成和發展的重要機遇和支撐。第二次世界大戰期間的國防需求就是計算機技術發展的一個重要動因。第一代電子計算機的研制成功，是基于為第二次世界大戰中美軍計算彈道需要，加之大量的投入而最終完成的。在此之前的研制計劃都因沒有明確的用戶需求和支持而以失敗告終（見圖2）。

（三）各創新主體的發展需求帶動創新與產業生態逐步形成

從計算機的發展演變歷史可以看出，人類對利用機器協助人腦處理信息、數據的潛在需求等，牽引著一代代科學家、工程師對有關技術不斷探索，形成了一系列富有創新和應用價值的階段性技術；國防等重大公共需求推動計算機技術與產品的快速成熟與完善；不同企業間的競爭，則進一步推動計算機產品的細化，以符合各類不同用戶的需求。在此過程中，新技術、新知識逐漸被引入到計算機技術體系中來，使計算機的性能不斷提升，應用面不斷擴展，產業鏈不斷延伸，規模不斷擴大。

二、演化特點：高技術發展的過程是復雜而不確定的

從中觀層面看，一項高技術的發生發展是一個由科學家、工程師及企業家等各類創新主體，在各自生存發展要求的驅動下，面向應用問題，在相互激勵和促進中，將相關科學知識和技術要素傳播、會聚、融合，最終實現技術飛躍的復雜過程。充足的知識儲備和寬松的探索空間是高技術發生發展的必備土壤。

（一）在交叉融合中步進是高技術發展的路徑特點

通過對電子計算機發展之初近10年的時間里，相關主要科學家和機構的相互關系及其成果的梳理（見圖3）可以看出，高技術從技術概念提出到產品的形成發展過程，往往是一個由不同領域科學家、工程師和機構，在分分合合間使相關創新思想和知識不斷激發、傳播、集聚，不同技術路線相互激勵、交叉、提升的復雜而曲折的過程，并因此共同促進了技術整體向前發展。因此，在一項新技術發展初期，應盡量讓更多創新思路或技術路線獲得嘗試的機會，采用滾動漸進的模式支持技術創新，并加強交流與融合，這樣更有利于獲得技術的提升及突破。

（二）靈活的管理模式和寬松的創新環境是高技術發展的重要條件

高技術的形成和發展過程風險與機會并存，因此要求對其創新過程的管理能夠在實事求是的基礎上，不斷適應各種變化需求。在第一臺電子計算機的研制過程中，從1943年方案得到批準開始研制，到1945年底，這臺標志著人類計算工具歷史變革的巨型機宣告完成，先后修改了20次合同，投入經費超過48萬美元。如果當時的項目委托方不是采用這種靈活的管理模式，為項目組提供一個可以不斷完善和修正技術的創新環境，估計成功的可能會小得多。

三、產業特征：以需求和產品為核心的裂變過程

高技術產業發展的過程，既是一個在滿足不同目標客戶的應用需求過程中，實現產業鏈不斷延伸、裂變的過程，也是一個不同企業在競爭中形成比較優勢、實現差異化發展、形成產業生態的過程。

（一）高技術產業的3個層級

細觀計算機產業，不難看出其產業結構主要包含以下3個層級：其一，以元器件、部件為主的一級產業，如芯片等；其二，以集成應用元器件、部件形成的整機、裝備等產品的二級產業，如計算機、服務器等，這也是牽動產業發展的核心層；其三，基于高技術儀器、裝備等的應用和配套服務所形成的三級產業，如軟件等。盡管不同高技術產品的技術結構及功能不同，但總體上都可以分為零部件－整機產品－配套產品及服務3個層級，各層級互為支撐，共同構成某一高技術產業的產業體系。

由此可以看出，高技術產業發展的過程，是一個在滿足不同目標客戶應用需求的過程中，相關技術不斷被集成應用，產業鏈不斷裂變，產業生態不斷完善的過程。如何結合自身優勢，選擇合適的切入點，形成自身的產業競爭力，獲得在產業鏈中的一席之地，是科技界及產業界不斷努力和思考的問題。

（二）功能或性能的獨特性是高技術產品獲得市場空間的前提

1964年4月7日，美國國際商業機器公司（IBM）研制的第三代計算機IBM360系列問世。該系列計算機的運算速度、內存容量及性價比，都比第二代機器有了大幅提升，并且通用性提高，從而促進了支持軟件的成倍增加，有力地推動了計算機的普及，幾年內銷量就達3萬臺左右，形成了明顯的市場優勢。

在這種形勢下，IBM公司的競爭者面臨著兩條路線選擇：其一，通過生產與之兼容的機器，提高性價比，與IBM爭客戶；其二，生產與IBM優勢系列完全不同的機型，差異化發展，滿足不同客戶的需求。與IBM公司同時期的CDC（Control Data Corporation）公司及美國數字設備公司（DEC），便選擇了后者，分別研制超大型計算機和可靠價廉的小型計算機，從而獲得了長足發展。[5]

由此可以看出，一項高技術及其產品發展到有多家企業都具備研發生產能力的時候，是一個新興產業逐漸成熟的標志，也是必然結果，與此同時，企業間技術和市場競爭也成了不可避免的常態。各企業獲得競爭優勢的路徑，一看核心、基礎技術方面是否具有比較優勢，二看產品是否能夠滿足特定用戶需求，存在差異優勢。具有不可替代的功能或性能優勢，以及與相關技術的兼容性，是高技術新產品順利實現產業化的基礎。

四、結論與啟示

結合電子計算機發展歷史對一項高技術從發生到發展形成產業的過程及機理的分析，可以得出以下3個方面的結論：

（一）從高技術發展的動力來看，推動高技術及其產業從發生到發展的內在動力，是人類生產、生活及科技發展的應用需求。正是國家公共需求，以及科技及產業界各自的發展需求，在相互激發、銜接、傳遞、融合、凝聚中所形成的合力，從不同角度、不同階段推動著技術的成熟、產品的創新，以及產業的發展。

（二）從高技術創新的過程來看，高技術從新概念的提出到技術的逐漸成熟，再到應用產品及產業的形成，并不是從基礎研究到應用研究再到產業化的簡單線性過程，而是一個由多學科、多團隊、多機構，分別面向各自的應用目標或科學問題，在探索嘗試中，逐漸實現相關知識與技術的交叉融合和整體提升的過程，也是一個科學與技術交替向前、收斂發展的復雜自組織過程。這個過程既有很多隨機偶然性，也有一定的必然性。

（三）從高技術產業的發展進程來看，高技術產業的發展可以分為從新產品到新產業，再到新服務3個階段，不同階段有不同的特點、機遇及風險（見表1）。

為了進一步提升自主創新能力，有效促進高技術及其產業發展，應從如下3個方面作出努力：

（一）政府層面應根據國家經濟、社會發展及國家安全需要，不斷提出對高技術發展的重大戰略需求，從宏觀上為高技術發展和應用提供及創造更多空間和條件。同時，應建立完善基于高技術及其產業發展規律的，有利于與各類創新主體特點及自身發展需求有機結合的政策和機制體制。

（二）科技界應在積極響應國家戰略需求和產業發展要求的同時，努力跟上高技術發展的前沿趨勢，結合各類單元技術提升及功能創新需求，不斷提升創新能力，促進新型前沿基礎技術及其應用原型的不斷形成，加強技術領域學科知識的積累，為各類應用需求提供更多可供選擇的技術與路徑。

（三）相關企業應加強對國家戰略需求，以及未來經濟社會可持續發展要求的分析、凝練、挖掘及構建，提升把握高技術產業未來發展方向的能力。注重應用先進技術，形成核心競爭力，開發具有明確用戶，功能、性能、品質皆佳的高技術產品，提升市場營銷能力及服務水平，不斷推進產業鏈向縱深延伸。

參考文獻：

[1] 李佩珊，許良英.20世紀科學技術簡史[M].北京：科學出版社，1999：357.

[2] 李佩珊，許良英.20世紀科學技術簡史[M].北京：科學出版社，1999：360.

[3] 李佩珊，許良英.20世紀科學技術簡史[M].北京：科學出版社，1999：359-360.

[4] 李佩珊，許良英.20世紀科學技術簡史[M].北京：科學出版社，1999：359-362.

[5] 李佩珊，許良英.20世紀科學技術簡史[M].北京：科學出版社，1999：364-365

From the History of Computer Look for the Development Mechanism of High Technology and Industrial

Jiang? Nianyun

（Beijing Academy of Science and Technology，Beijing，100089）

Abstract：With the development of global high technology and its industrial，science and technology has played a huge role in driving and influencing economic and social development as well as national security. Based on the analysis of some key cases in the history of computer development，the article summarizes and analyzes the internal driving force，evolutionary characteristics and industrial characteristics of high technology from its occurrence to its application，and puts forward suggestions to effectively promote the development of high technology and its industry from three aspects，so as to deeply understand and accurately understand the characteristics of high technology and its industrial development，it is of reference significance to effectively promote and promote high technology innovation and achievement transformation.

Key words：Computer；High technology；The development history；Development mechanism

基金項目：本文系北京市科學技術研究院發展與改革專項項目“科技知識從生產到應用的轉化機理”（項目編號：201-KJZSZH）研究成果。

作者簡介：姜念云，女，1962年生，博士，研究員，研究方向：科技戰略、技術文化。