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2.1 創新是社會永恆發展的驅動力
科技發明與創造對歷史的推動，可以從一個古老的故事開始講起。
從15世紀起，歐洲各國便開啟了海上擴張的時代，越來越多的航船啟程去海外開闢貿易市場和殖民地，為此不惜發動戰爭，在海外爭奪金銀財寶。率先行動並占有優勢的國家為西班牙、荷蘭。
但大海茫茫，風暴、驟雨、濃霧等惡劣的天氣時常出現。當時航海技術有限，航船常常會迷失方向，走錯航道，以致觸礁沉沒；或者在戰場上找不到指定位置，或者找不到陸地無法補給，船毀人亡的事件頻繁發生，這些都是由於不能在海上準確定位所導致的。
18世紀初英國航海事業要奮起直追。1707年，英國海軍上將克勞德斯利．雪弗爾爵士（Cloudesley Shovell）率領的艦隊，在地中海打敗了法國艦隊，返航途中遇到了大霧，有12天見不到太陽，只能憑猜想判斷自己的位置。當雪弗爾爵士驚恐地發現艦隊已駛入了夕利群島中間時，為時已晚，在大霧瀰漫的晚上，艦隊的5艘軍艦中，有4艘撞上暗礁迅速沉沒，1,600多名水兵被淹死。這一事件震驚了英國政府。
現在人們都知道，只要把地球表面用經度和緯度劃分，經過準確的經、緯度測量，就可以知道航船在海面上的位置。早期，船長們已經都能夠利用太陽昇起的高度，或在北半球航行時，透過測量北極星在地平線上的高度來確定緯度，但對於經度的準確測量卻一直是困擾著世界的大難題。
巨大沉船事件，促使英國國會專門成立了一個「經度委員會」（The Board of Longitude），並設立了高額的「經度獎金」。同時，西班牙、葡萄牙、荷蘭、法國、義大利，也相繼發表了獎勵措施。
其實，科學家一直都在努力試圖解決這一課題。早在1530年，荷蘭天文學家海馬．弗里修斯（Gemma Frisius）就提出「以時間差確定經度」的原理，即利用鐘錶來測量時間差。地球徑向劃分360度，其自轉一周是24小時，一小時轉15度，4分鐘轉一度。他設想攜帶鐘錶去航海，在航行中利用太陽高度，測量當地的時間，再與從出發港攜帶的鐘錶指示的時間進行對比，若相差一小時，則可算出當地經度與出發港經度相差15度。艾薩克．牛頓（Isaac Newton）也曾肯定鐘錶法是可行的。
發現了科學原理，但技術問題卻無法順利解決。當時世界上最準的鍾，便是英國格林威治天文臺時鐘，每天誤差不超過兩秒。但它的鐘擺長達4公尺。這樣一個龐然大物，如何安放在航船上呢？何況，遠航中溫度、溼度和各地重力的不斷變化，船體的強烈顛簸，海鹽的侵蝕等各種因素的影響，鐘錶也很難準確執行。
這時出現的一個天才解決了技術難題。約翰．哈里遜（John Harrison, 1693–1776），1693年出生於英國的約克郡，從小跟父親學習木工，19歲時無師自通地製造出一臺木頭擺鐘，27歲時為當地莊園主建造了一座塔鐘，完工後，人們驚訝地發現，它每個月誤差不超過一秒，在準確性上遠遠超過了格林威治天文臺的時鐘。
在「經度委員會」的資助下，哈里遜開始了航海鐘的開發工作。1735年，他成功地製造出第1臺航海天文鐘H1，之後的20多年他不斷改進，相繼造出H2、H3型航海天文鐘，雖然已彌補溫度的影響，解決了離心力帶來的誤差等，但他仍不滿意，苦苦追求、精益求精。終於，1759年，世界上最精確的航海天文鐘H4問世。H4直徑13公分，重1.45公斤，在海上漂泊了3個月的使用中，只慢了5秒鐘，經過委員會鑑定發現，H4能夠將經度確定在10英里（約16公里）範圍內。這在當時，可稱為重大科學和技術成就，哈里遜的貢獻受到英國皇家的高度表彰，本人被授予爵士爵位。英國對此項技術嚴格保密，並利用這一準確定位技術，先後打敗了西班牙、葡萄牙、荷蘭等國艦隊，成就了數百年的海上霸業，成為「日不落帝國」。
故事雖然已過去數百年，回憶起來仍意味深長。科技創新對推進社會發展的巨大作用應是永恆不變的。
2.2 創新發展是社會持續發展的必經之路
劇烈的時代浪潮洶湧澎湃，人類對自然界的規律認知累積到一定程度，就開始思考利用它們進一步降低勞動強度和改善生活品質。正是由於科技的創新發展，歷經千年如詩如歌、慢悠悠的田園文明開始解體。人們已不滿足於原始器具或單純的人力使用，大型手工業演變成工廠，第一次工業革命發明了軸承、螺栓、蒸汽機、平版印刷，接踵而來的是紡織、礦業、煉鋼、鐵路、電動機等。擁有巨型工廠的大城市飛躍發展，出現了法國的魯爾、英國的曼徹斯特、美國的底特律、德國的埃森、俄羅斯的烏拉爾等城市群，其他國家也都在這一兩百年內建成這類工業群。
工業化使生產能力迅速擴張，社會進入市場經濟競爭的時代。市場經濟發展的本質就是競爭，依賴的就是對科學技術的創新。從機械化時代──蒸汽機、內燃機、電動機等，到電氣化時代──機械電子學、自動化、機器人等，再到資訊時代──大型電腦、網際網路、物聯網，以及同時出現的生物與生命科學時代，靠的全是科技進步，生生不息。
建設「自主創新型」國家對於實現社會和經濟的可持續發展具有十分重要的意義。在建設資源節約型和生態環境友好型的和諧社會中，自主創新有著核心作用，創新能力已成為國際合作和競爭的主要內容。整體來看，世界各國社會發展模式大致可分為：
（1）Harrod-Domar model：認為經濟發展的驅動因素是資本，發展取決於投資。這個成長模式已被證明是不完善的。
（2）市場拉動模式：認為經濟發展取決於市場需求的拉動。盲目加快發展，會導致技術水準較低的產能重複建設，造成低品質產品過剩，發展常常難以持續。
（3）梭羅發展模式：認為經濟發展的驅動因素是科技進步，但科技進步被論述為額外變數，即可透過國際間轉移引進來實現，但實際上先進技術在國際間轉移是會有極大阻礙的。
（4）現代發展模式：認為經濟發展是由科技進步推動的，同時也強調即使科學知識可以自由交流，但其中涉及的技術核心機密則不同，它只能是社會的內生要素。沒有企業願意把自有的先進技術賣給潛在的競爭者，如果真的可以實現技術轉移，世界各地區發展程度會趨同，這與現實世界發展趨勢不盡相同。技術在不同國家間轉移會遇到很大的內部限制和外部扼制。
1990年代以前，日本一直著重於模仿。蘇聯解體使得世界形成美國一家獨大的局面，日本作為其亞洲盟友的地位下降，再加上高新科技產品更新換代速度極快，美國政府透過一系列加強智慧財產權保護政策，壓制日本的發展。日本不得不走自己科技創新之路，同時，日本大國意識有所抬頭，想甩掉「技術上的巨人，科學上的矮子」、「搭便車者」的標籤，渴望像歐美等國一樣，湧現出一批為人類作出貢獻的科學家，被各國所尊重。
1990年代中期以後，日本改變了科技發展策略，把「科技創新立國」作為基本國策。戰後，日本透過大量引進、消化和吸收歐美科技成果，於1960年代後期超過西德，成為僅次於美國的第二大經濟強國。日本與西方已開發國家的技術差距已大幅縮小，不再是追隨者，日本企業的國際競爭力已對美國企業構成威脅。我們應該從日本的創新經歷中得到有益的啟發。
創新是引領發展的第一動力，而原始性創新則是最根本的創新，是智者和強者所必為。
成為「領跑者」不僅需要智慧、眼光、策略，更需要創新系統中的各種要素合作發展。科學研究要從「跟跑者」到「並跑者」再到超越對手，需要質的飛躍，需要從各個層面研討創新的全方位要素，這也是本書立論的努力方向。
2025專利防護中