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【科技专论】战后科技革命及其对国际安全的影响

2015-07-26 战略前沿技术


本文政治学与国际关系论坛(微信号:sinozhuge)授权转载,原文来源:国际安全研究2015年第二期,作者:冯昭奎(中国社会科学院荣誉学部委员,中国社会科学院日本研究所研究员)


-内容提要-


在承接二战期间涌现的科技成果的基础上,战后科技革命催生了大批与国际安全息息相关的重大科技创新。其对国际安全的主要影响是:美苏“核均势”既使全人类笼罩在核战争的可怕阴影下,也起到了抑制大规模核战争发生的作用;地区冲突和局部战争不断发生,大多是美苏利用其常规武器技术优势在背后支持或直接挑起的;信息技术等尖端技术的发展深刻地改变着战争形态;一些科技革命成果既成为维护国际安全的有力手段,其自身发展也引发了前所未有的新的国际安全问题。随着“现代生活方式”从少数西方国家向整个世界扩展,导致全球气候变化及环境污染问题日趋严重,使“环境安全”成为当今世界最大的、共同的国际安全问题。

关键词 科技革命;国际安全;技术创新;环境资源




*此文系中国社会科学院荣誉学部委员创新研究课题《新科技革命时代下日本的科技发展与创新》的中期成果。感谢《国际安全研究》杂志两位匿名评审专家对本文提出的评审意见。


20141119日,习近平主席在致首届世界互联网大会的贺词中指出:“当今时代,以信息技术为核心的新一轮科技革命正在孕育兴起”。同年63日,习主席在国际工程科技大会发表的主旨演讲中阐述:“信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术等交叉融合正在引发新一轮科技革命和产业变革。这将给人类社会发展带来新的机遇。”

在纪念二战结束70周年之际,面对新科技革命正在兴起的形势,作为关注国际安全问题的学者,如何研究、分析和预测新科技革命对国际安全的影响,成为一项紧迫而重要的新课题。当今正在引发新一轮科技革命和产业变革的信息技术、生物技术、新能源技术、新材料技术大多是战后70年期间涌现的高新技术的延伸和突破,因此回顾战后70年科技发展对国际安全的影响,或可为研究、分析和预测当今新一轮科技革命对国际安全的影响提供有价值的思路和启示。然而,在战后70年涌现的重大科技成果中,有相当部分是来源于或来自于二战期间甚至战前的科技进步;核武器技术等在二战期间出现的尖端军事技术对世界大战的结束和战后时代的开启起到了十分重要的作用。本文主要阐述战前和二战期间科技发展对二战进程的影响、战后70年间发生的科技革命及其对国际安全的主要影响和特点。


一 战前和二战期间科技发展及其对二战进程的影响


第二次世界大战是在苏德战场、太平洋战场、北非战场、欧洲第二战场、亚洲战场展开的。中国人民抗日战争开辟了世界反法西斯战争的东方主战场,在战略上有力地支援了欧洲和太平洋及亚洲其他地区的反法西斯战争,为争取世界和平的伟大事业,做出了彪炳史册的贡献。


本文以欧洲第二战场、太平洋战场为案例,分析科技发展对二战进程的影响。


(一)科技发展对欧洲战场的战争进程的影响


18世纪后半期,世界上第一次工业革命在英国兴起,在它的影响下,美国、法国、德国也先后走上了工业化道路。德国作为一个后起帝国主义国家,高度重视科学研究,优秀科学人才辈出,使德国的科学研究水平在20世纪初已居世界领先地位,在20世纪2030年代,德国获得各项诺贝尔奖金的人数为16人;同期,英国为14人,美国为12人。在应用技术方面,由于德国高度重视国民教育和职业技术教育,培养了大批优秀的工程师和技能人才,使它在引进和借鉴英国先进技术的同时,能够积极进取、大胆创新,从而发明了内燃机、柴油机、汽车、发电机、电动机等,并促使钢铁、汽车、电器、机械、化工、造船等新兴工业蓬勃兴起,特别是战争的需要对科技发展产生了异乎寻常的、甚至是难以置信的巨大推动力,致使德国军事技术和军工产业实现了“跃进式的发展”。早在1906年德国就研制出以柴油机为动力的U型潜艇,在二战中德国的U型潜艇肆无忌惮地在大西洋的盟军海上交通线上“猎杀”盟军的舰船,仅在194211U型潜艇就击沉了盟军118艘舰船,给盟军造成了难以承受的损失; 20世纪30年代,韦恩赫尔·冯·布劳恩(Wernher von Braun)领导的火箭研究小组研制出V2军用液体火箭并在194210月首次发射成功,从19449月至19453月,德国共向英国、比利时等国发射了4 300多枚V2火箭,致使对方遭受生命财产的惨重损失。


1944512-13日,从北爱尔兰起飞的英国皇家空军重型轰炸机发射代号为费多(Fido)的鱼雷,击中并最终击沉了在大西洋中部海域游弋的德国U型潜艇。这种从空中发射的声控反潜鱼雷Fido是美国在机密状态下设计、研发、制造的最新武器,在二战关键时刻Fido的出现和成功运用,对盟军控制大西洋海上航道发挥了重要作用,使欧洲战场的形势朝有利于盟军方向发生了急剧的变化。Fido是作为民间企业的美国电话电报公司(AT&T)所属的贝尔实验室的工程师与哈佛大学水声实验室的科学家联合研制的成果,这些工程师和科学家之前并没有研究鱼雷乃至任何其他武器的经验,然而这批缺乏研制武器技术经验的“新手”却在短短一年多时间里研制成功反潜战的有力新武器,使战场上的胜利第一次取决于以先进科学为基础的武器技术研发,显示出了“民用研究机构拥有的实力以及他们将基础研究应用于研制武器技术的意想不到的能力”。在二战期间正是许多领域的民间科学家的研究工作起到了改变战争进程的作用,使美国军方改变了过去极少理解和关注科学的冷漠态度,积极利用科学成果开发新型武器装备,在战场上夺取了对德军事优势。与此同时,在苏德战场上,英勇的苏联红军经过被誉为“二战经典的转折之战”的斯大林格勒保卫战而进入战略反攻阶段,并于1945430日攻占德国首都柏林,迫使德国于19455月无条件投降。


(二)科技发展对太平洋战场的战争进程的影响


1868年明治维新以后,日本虽然在工业和科技实力方面日益缩小了与欧美的差距,但在日益抬头并夺取了统治地位的军部法西斯势力的推动下,日本经济走上了军事化的畸形发展道路,在二战前和二战期间,日本军费占国民生产总值的比例经常比美国高出四五倍,在战争期间甚至高出二十几倍。巨额军费刺激日本军事技术和军事工业获得了迅速发展,以至到20世纪30年代日本的军舰、军用飞机的技术水平迅速追上甚至超过欧美,日本依靠所谓“名人艺”(经过长期训练而成的高超技艺、绝技、绝活儿)造出了在二战初期令敌方“闻风丧胆”的“明星级”武器,例如零式战斗机、氧气鱼雷、大和战舰等。但是,这类武器虽然十分精密,凝聚着名家技艺之精华,却不适于大批量生产,其中零式战斗机虽然重量轻、机动灵活,在续航距离、最高速度、上升性能、盘旋能力等方面都达到了十分出色的水平,堪称对欧美战斗机进行综合改良设计的“模范”,但其机体过于敏感,不稳定,驾驶员操作难度很大;又如利用纯氧气的鱼雷虽然威力强大,其射程达40千米,几倍于美国造的鱼雷,但由于射程过长,在很多场合导致命中率下降,而且极易发生爆炸事故,其他研发氧气鱼雷的国家考虑到士兵操作的安全性都中止了研发,只有日本成为在二战中唯一使用氧气鱼雷的国家;又如大和战舰18英寸主炮的射程大大超过美国军舰,堪称技术高超,然而在二战中太平洋战场上的莱特湾海战中居然“百发百不中”,这是因为大炮炮弹从发射到中弹要费时80秒,等炮弹抵达目标时,敌舰已经逃之夭夭。


日本军事技术和军事工业的飞速发展,并非是其整个科技实力强大、甚至超过了欧美的表现,特别是日军对武器还缺乏现代工业的“标准化”意识,各家武器制造企业尽其所能发挥技艺专长,对所制造的武器不断进行改良,或任意增加武器功能,其结果造成军舰军机种类繁多,成本高昂,给维修和大量生产带来很多困难。有学者指称日本与美国之间的战争是“‘名人艺’与科学之间的战争”,颇有道理,可以说战前日本武器制造存在着“重技艺,轻科学”的倾向,技艺精良固然是“日本制造”的优点,但跟不上现代科学的发展,技艺与科学脱节,最终导致了科技的失败。


反观美国,尽管美国的战斗机在二战之初只能续飞两小时,在与日军的空战中被动挨打,造成这种被动局面的主要原因是东西各有大西洋和太平洋作屏障的美国,在二战爆发前对即将发生的世界战争的激烈程度估计不足,只考虑近海防守作战,而没有像发动战争的日本那样有备而来,首先考虑远距离的海空作战。然而,随着美国以生产民用飞机的工业实力转产性能优越的战斗机并应用于实战,日军空中优势随之丧失。众所周知,现代战争的一个特色就是,武器性能的差别可能在战场上导致决定性后果,比如只能上升到10千米高空的战斗机就只能看着飞在11千米高空的来袭敌机“干瞪眼”;日本海军尽管擅长夜战,却被敌方的雷达“治”得无法逞能;在战争末期日本生产的海军飞机即使机体已经完成,调整起来却费工费时,至交付使用需100小时以上,而美国飞机制成后的调整时间仅需10小时;日军战斗机打开发动机还要预热一段时间,而美军战斗机打开发动机就可立即出发,这在需要争分夺秒的战场上成为影响战斗胜负的致命差别;日本海军使用的作战飞机的有效率仅为20%(即100架飞机中竟有80架需要“住院治疗”),而当时美国作战飞机的有效率经常保持在80%的水平。日本军工产品的质量问题则直接反映到战场上来,曾导致不计其数的战斗人员因武器质量低下而命丧沙场。


二战期间,日本的武器性能和质量迅速被美国超过,与两国工业化发展的不同历程有着深刻关联。战前日本工业化发展没有经历过发展耐用消费品这样的、必须经受广大消费者和市场每时每刻严格检验的民品生产发展阶段,与之对照,美国早在20世纪20年代就发展了汽车、家用电器等耐用消费品的制造工业,1929年美国的汽车产量已经达到533万辆(当年日本的汽车产量只有437辆),在激烈市场竞争的压力下,美国民间企业积极开展技术革新活动,全面导入质量管理方法(美国的质量管理方法在战后传播到日本),成为当时世界上最强大、最有效率的工业国,而日本不仅以轻工业品“质次价高”而闻名于世,其重工业产品的质量也很低劣。


显然,美国在太平洋战争爆发后迅速崛起的武器性能优势,是以其全面的科技优势作后盾的,这种全面的科技优势又主要是通过发展汽车、家用电器等强大的民生工业体系而培养起来的。反观日本,虽然在科技方面追赶欧美取得了一定成效,但随着日本科技在尚未追上欧美之际,就走上了重军事、轻民生的歧途,加之日益断绝了从欧美引入先进科技的渠道,致使“从明治维新到二战,日本与欧美的技术差距的历史是日本追赶欧美、缩小与欧美的差距后又被欧美拉大差距的历史”。


太平洋战争爆发后,美国将强大的民生工业和科技实力转化为军火工业的巨大产能,美国建造或改装航空母舰150艘,大部投入太平洋战场,导致日本海军300多艘大型军舰以及日本的商船、油船有90%被美国海军击沉,日本本土几乎被彻底地切断了外援。这显示出美国完全是依靠雄厚的工业实力和综合国力将军事上称雄一时的军国主义日本打垮的。然而,在德国投降两个月后的19457月,日本仍未就是否投降做出决定,铃木首相还宣称要“把大东亚战争进行到底”。 194588日,苏联根据雅尔塔会议精神对日宣战,对继续顽抗的日本军国主义起到了极大的震慑作用,迫使日本于1945815日无条件投降。


(三)原子弹的研制与实战使用加快了二战的结束


在二战期间,体现科技改变战争进程的最重要事例莫过于原子弹的研制与实战使用。1895年德国物理学家伦琴发现了X射线, 1898年波兰出生的物理学家居里夫人发现了钋、镭等元素的放射性,1897年英国物理学家汤姆生发现了电子,这些发现打破了原子不可分的传统概念,将物理学研究引入原子内部的微观世界,开创了原子物理学。1934 年意大利物理学家昂利克·费米发现用中子轰击重元素铀,可造成铀原子的核裂变,1938 年奥地利科学家丽莎·梅特内、德国科学家奥托·哈恩、弗里茨·施特拉斯曼揭示了原子当中的原子核发生裂变,会释放出中子又冲击其他原子核也发生裂变,从而形成链式反应。19391月,英国物理学家尼尔斯·玻尔等人通过计算和试验证明了爱因斯坦根据相对论(1905年发表)原理推导出的能量与质量转换关系的公式,即能量等于质量和光速平方的乘积, E=mc2E为能量,m为质量,c为光速),这意味着质量与能量是可以相互转换的;质量的消失导致能量的产生。由于c2是一个巨大数字,因此每一个由质量组成的物体都具有无法想象的能量。例如在核电反应堆中,铀235核裂变的生成物与所释放的中子的质量之和,小于裂变前铀235的原子质量,这部分质量会转化为巨大能量(有学者估算1公斤纯铀235产生的能量相当于1公斤煤燃烧释放能量的200万倍);又如1945年美军在广岛投下的原子弹因为装入弹体的50公斤铀235的质量仅仅亏损了大约07克,却转化成相当于1.8万吨TNT炸药的破坏力,“几秒钟内使整个广岛灰飞烟灭”!


1941年初,英国成立的有逃离德国的科学家加入的铀引爆军事应用(MAUD)委员会提出了两份要报,其一,关于如何用铀制造炸弹;其二,关于如何用铀生产能源,即建造铀“锅炉”。MAUD委员会报告在美国获得了很高评价,然而起初美国把主要兴趣放在“锅炉”,即民用核能研究方面。

19398月,爱因斯坦写信给罗斯福总统,建议美国务必抢在德国之前造出原子弹。1941127日,日军偷袭珍珠港,太平洋战争爆发,这促使美国下决心迅速将其巨大工业资源从研制核“锅炉”转向研制核“炸弹”。19426月,美国开始实施“曼哈顿计划”,该计划集中了当时西方国家最优秀的核科学家,动员了10万多人参加,历时3年,于19456月制造出高浓缩铀235和钚239,研制成“铀原子弹”和“钚原子弹”。194586日和9日,美军轰炸机先后在日本的广岛和长崎投下了“铀原子弹”和“钚原子弹”,迫使日本继意大利、德国之后向反法西斯阵营投降,从科学技术的角度说,正是发源于二战期间、兴起于战后年代的科技革命的一个重大成果——原子能技术用于军事领域的成果,揭开了人类史上“二战后时代”。


在二战期间,尽管交战国双方都投入了大量人力、物力和财力去发展和制造克敌制胜的武器,形成了极其激烈的开发新武器的技术竞争。然而,开发新武器装备的竞争,需要以全面的工业“力量”、雄厚的科学“力量”、强大的国家“力量”的支撑,而德、意、日等法西斯国家恰恰在上述三个“力量”方面逊于或大大逊于反法西斯国家整体(相对来说德国的“力量”在三个法西斯国家中最全面最突出),因此,德、意、日等法西斯国家在军事上的失败,既是在人类道义上的失败,也是在国力比较与科技竞争中的失败。


二 战后70年科技革命的主要特点


战后世界科技发展十分迅速,诞生了一大批与国际安全息息相关的重大科技成果,其中有核武器技术(包括原子弹、氢弹、核导弹等)、核电技术、计算机技术、航空航天技术(包括人造卫星、火箭、喷气式飞机等)、微电子技术(包括晶体管、集成电路等)、激光技术、数控机床和机器人技术、新材料技术(包括碳纤维等)、软件技术、互联网技术、大数据和云计算技术、相控阵雷达技术、隐形武器技术等等。


有学者称20世纪50年代以来兴起了以原子能技术、航天技术以及微电子技术应用为代表的“第三次科技革命”,也有学者认为战后发生的科技革命不止一次,关于战后70年究竟发生了几次科技革命(在国外一般不讲“科技革命”,而往往将科学革命、技术革命和产业革命分开来讨论)不是本文讨论的问题,本文主要以“与国际安全息息相关的重大科技发展”为重点,讨论战后70年期间发生的科技革命的主要特点。


(一)欧洲科技发展对战后美国的影响很大


世界上很多重要技术创新的理论准备是在欧洲完成的,但在技术上通过研发而达到实用化却是在美国首先实现的。比如,“获得原子能的理论准备虽然是在欧洲完成的,但在技术上获得和利用原子能却是在美国首先实现的。……战前欧洲大批优秀科学家移居美国,这是世界科技中心从欧洲转移到美国的一个重要原因。”微电子技术的理论准备也是在欧洲首先完成的,英国物理学家莫特(N. F. Mott)、德国物理学家沃尔特·肖特基(Walter Schottky)等人于20世纪30年代末提出了金属-半导体接触的整流理论,在此基础上,美国物理学家威廉·肖克利(William Bradford Shockley)、沃尔特·布拉顿(WalterBrattain)和约翰·巴丁(John Bardeen)于1947年发明了第一个固体放大器——点接触晶体管,20世纪50年代后期美国电气工程师杰克·基尔比(Jack Kilby)和罗伯特·诺伊斯(Robert Noyce)发明了集成电路,引发了微电子技术革命,而最初的“集成电路”概念是英国雷达技术研究所的专家在1952年提出的。

被西方人誉为“计算机之父”的冯·诺依曼(Johnvon Neumann)原籍匈牙利,是布达佩斯大学数学博士,1930年加入美国籍之前,冯·诺依曼在柏林大学任兼职讲师期间在数学基础和集合论方面的出色研究已经颇有名气。战后,冯·诺依曼在1945年提出了“离散变量自动电子计算机”(EDVAC),其效能比美国科学家莫克利在同年研制成功的“电子数值积分和计算机”(ENIAC)更高,1949年在英国剑桥大学数学实验室成功研制EDVAC,又称“冯·诺依曼机”。


(二)战后大部分重要技术创新源于美国


二战期间,虽然欧洲在军事技术领域产生了V-2火箭、世界上第一台雷达、世界上第一架实战型喷气战斗机等不少重大发明和创新,为战后主要大国继承和发展,然而,战后大部分与国际安全息息相关的新技术发明和创造却是源于美国,而且是美国首先为军事目的而研发的。


如上所述,1945年堪称人类历史上真正意义的第一台电子计算机“埃尼阿克”(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学研制成功,而“埃尼阿克”是在美国陆军导弹研究所为满足奥伯丁武器试验场计算弹道需要而进行投资的支持下才研制成功的。


1952年,美国帕森斯公司在美国麻省理工学院(MIT)伺服机构研究室的协助下试制成功世界上第一台三坐标数控铣床,不久即开始投入生产,这是制造技术发展过程中的一个重大突破,标志着制造领域中数控加工时代的开始。这台数控机床的研制计划是帕森斯公司接受美国空军委托,为加工形状复杂多样,精度要求极高的飞机螺旋桨叶片轮廓样板而提出的。


1947年,美国电话电报公司所属贝尔实验室的专家威廉·肖克利、沃尔特·布拉顿和约翰·巴丁发明了在后来引发一场电子革命的晶体管,这是一种能取代真空管的电子器件,当1953年首批可以不用像真空管收音机那样必须插上交流电源才能使用、而可使用电池随身携带的晶体管收音机投放市场之后,立即引起了消费者的购买热潮。晶体管的发明很快引起美国军方注意,将其运用于发展导弹武器,例如在20世纪50年代,一发“大力神”导弹需要3 000个晶体管、12 000个二极管,加上地面控制装置,总共需要几万个晶体管,以致导弹被称为“电子罐头”。


晶体管是在一块半导体芯片上制成的,多个晶体管组成了诸如收音机等电子产品内部的各种电路。1955年前后,美国国防部和空军为了发展先进的导弹武器和开发航天技术,迫切需要实现电子设备的小型化、轻量化,于是提供大量资金委托一些企业研发将组成电路的许多晶体管制作在同一块半导体芯片上的“集成电路”,促使真正意义上的集成电路分别由TI公司的杰克·基尔比在19592月、仙童公司的罗伯特·诺伊斯在同年9月开发成功。由于晶体管和集成电路均以半导体为基本材料,因此制造晶体管和集成电路的工业统称为半导体工业。20世纪60年代初,美国军方对半导体工业产品的需求占全部半导体需求的一半,1965年“民兵”导弹制造厂是美国晶体管和集成电路的最大用户,约占美国半导体工业销售额的20%


一般认为,20世纪信息技术的又一重大发明——互联网最初是美国国防部的高级研究计划局为了将五角大楼军用计算机相互连接起来而开发的“阿帕网”(Arpanet),该网于1969年正式启用,其目的是增强美国军方计算机网络在遭受一场核打击后的生存能力。但也有专家持不同看法,认为开发互联网的初始目的并非始于军事目的,而是为了使分散在不同单位的研究者能利用其他单位计算机的机时、即实现所谓“计算机资源共享”而开发的,因而主张互联网“与其说是冷战时期五角大楼的创造不如说是20世纪80年代美国西海岸技术文化的产物”。然而,不管互联网是不是“五角大楼的创造”,美国军方迅速抓住互联网的军事用途则是确凿的事实。


(三)战后美国的科技创新迅速扩展到西方盟国


发轫于美国的战后科技革命迅速扩展到西欧国家和日本,特别是日本通过引进、模仿美欧先进技术,通过将军用技术转用于大众化的民品制造,产生了一系列“青出于蓝而胜于蓝”的军民两用高技术。


战后初期,尚处于被占领状态的日本,广大国民从媒体上了解到美国家庭生活的情景。洗衣机、电冰箱、电视等所塑造的美国家庭生活,成为当时日本人的一个梦想。尽管在战前日本也有人享用家用电器,但那是仅占人口不到1%的上流人士的“专用品”,而在同时期的美国,家用电器的普及率已超过50%。在战后日本被称为“三种神器”的洗衣机、冰箱、电视等家用电器,对日本民众来说成了新生活的象征,“可以毫不夸张地说,高速经济增长期开始于家用电器的普及”。


然而,战后日本国民希望达到美欧那样的物质生活水平的迫切要求,与当时日本生产力相对滞后之间形成了尖锐的矛盾。这是因为战前日本一方面将资源高度集中于发展军事技术,极度轻视也无暇关注民生技术的发展,加之1939年美国废除了《美日通商航海条约》,彻底断绝日本从美国引进技术的途径达10年之久,而在1939年至20世纪50年代期间,世界处于长期技术革新波动的上升期,美欧技术获得迅速发展,大大地拉开了日本对美欧的技术差距。


为了使欧美式消费能为广大日本民众所享受,日本积极引进美欧先进技术和科学的生产管理方法,在20世纪50年代前半期制造出双筒望远镜、缝纫机;50年代后半期制造出照相机、收音机、船舶;60年代前半期实现两轮车、电视机的大量生产;70年代前半期实现半导体、汽车等的大量生产,而家电、汽车等耐用消费品的大量生产又引发了钢铁、机械、原材料、建设、运输、信息、能源等各部门技术的连锁式发展,将日本的整个技术体系提升到新的水平,而这一切主要起源于战后美欧先进技术向日本的转移和战前日本工业化的遗产(主要是大批“活下来”的军工科技人才转向民品生产领域)。


半导体技术可以说是体现美国先进技术向日本转移以及其后美日技术的“相互转移”的典型领域。当19487月美国《时代》周刊对晶体管的发明作了简短报道之前,日本的电子专家就从当时占领日本的联合国军总司令部(GHQ)下属的民间通信局得知(偷看)了晶体管发明的情报,其后,日本电子专家立即感到《时代》周刊所报道的这项发明具有非同小可的重要价值,因为这些专家在二战期间就为了探索制造能代替真空管的电子器件,利用被击落美军飞机上的锗、硅半导体材料制造的矿石检波器进行过试验,因此能够敏锐地感觉到晶体管发明的重要意义;随后,分散在研究所、大学、民间企业的电子专家聚集到一起举行“学习会”,废寝忘食地研读半导体科技的基本文献并展开热烈的争辩与讨论,终于在1951年试制成日本最早的“国产”晶体管。在20世纪50年代后期,日本各电机、电子企业纷纷从美国引进相关技术建设晶体管工厂,其中一家知名度在当时还不高的电子企业——索尼公司决心要以自制的晶体管制造收音机,面对有人劝说当时“收音机的普及率已达74%,已经没有多少搞头”,索尼公司却认为,“74%是以家庭为单位的普及率,而可携带收音机的普及率要以‘人’为单位重新计算,普及尚未开始,市场还大着呢!”索尼公司在开发适用于收音机的晶体管的过程中遇到了诸如废品率高等十分棘手的技术难题,面对“‘大量生产’竟一转而为‘大出废品’”的困境,以江崎玲于奈(Leo Esaki)为首的研究小组在探讨生产现场技术问题过程中发现了“隧道效应”,江崎玲于奈因此荣获诺贝尔物理学奖。这个由于直接解决生产现场问题而获得诺奖的研究成果,反映了日本科技发展的一大特色,这就是重视生产现场。


如果说日本的晶体管工业在很大程度上是以大量生产晶体管收音机为“跳板”而起飞的,那么,在美国人发明了集成电路以后,日本人又找到了迅速发展集成电路工业的“跳板”,这就是一种新的大众产品——计算器。


如前所述,美国的集成电路是借助军事需求的刺激而发展起来的,而作为二战战败国的日本则必须寻求军事需求以外的市场。然而在20世纪60年代前半期,日本在集成电路市场方面总也打不开局面。正在这个时候,美国的IBM公司发明了采用集成电路的第三代计算机360系列,以事实证明集成电路在军事以外也能得到广泛应用。到了70年代初,日本的卡西欧计算机公司依靠日立公司提供高质量的“国产”集成电路,开发成功“个人用台式计算机”、即后来被称为“计算器”的大众产品。卡西欧计算机公司开发成功个人用计算器,开创了计算机大众化的时代,其产品一上市就成为抢手货(日本广大的家庭妇女在日常生活中有天天算账的习惯),而随着各企业进入计算器这一大众化的新产品领域,引起了对计算器使用的集成电路的旺盛需求,以致有专家说,计算器对集成电路的需求成了日本集成电路工业发展的“起爆剂”,当然,在60年代后半期,日本电信电话公司(NTT)采用集成电路的电子通信交换机、通产省工业技术院开发高性能电子计算机,都需要集成电路,也对日本集成电路工业的发展做出了重要贡献。


经过在20世纪七八十年代的努力,日本的集成电路等半导体技术水平日益超过了作为晶体管、集成电路诞生地的美国,在两国之间引发了被称为“半导体战争”的激烈贸易摩擦,而日本半导体技术在一时间超过美国的一个重要原因在于日本半导体技术发展主要依靠民用需求的刺激,而美国半导体技术发展主要依靠军事需求的刺激,对于军事需求占很大比重的美国半导体企业来说,只要争到了军方订单,其利润就有了保障,因而对如何通过技术革新来降低生产成本,提高产品竞争力,往往缺乏压力和热情;而在每时每刻都要经受民品市场的激烈竞争和大量生产(其数量往往要比军品大几个数量级)的严格考验的日本半导体企业则不得不通过日积月累的技术改良、革新和“全员质量管理”,并通过研制精度极高的光刻机等半导体器件制造设备等措施来降低产品成本,提高竞争力,这样,至少在20世纪70年代末至80年代,作为半导体技术“后发之国”的日本半导体企业在国际竞争中显示出比美国半导体企业更强的生命力,而半导体技术又是一项典型的军民两用技术。


20世纪80年代以来,美国一方面与日本搞技术贸易摩擦,一方面开始紧盯高度重视研发的日本民间企业,从其民用技术开发活动中吸取创新武器技术的营养。这个事实表明,在半导体、新材料、精密机械等尖端技术领域中,军用技术与民用技术之间并不存在截然的分界,而是既各具个性,又有共性;既互相区别,又可互相利用和转化,由于战后日本在很多民用技术领域达到世界领先水平,吸引了美国军方的高度关注,认识到日本的先进的民用技术是发掘具有军事利用价值的先进技术苗子的宝库。但是,所谓“日本的先进技术”主要是通过引进、模仿、抄袭源自美欧的重大科技创新,对之加以改良、提高和商品化的结果,日本基本上没有做出过重大科技发明和创新,它只是美国科技革命的追随者和从属国。


(四)苏联成为战后科技革命的一支生力军


战后科技革命并非是以美国为首的少数西方国家的“专利”,在西方以外,特别是苏联也是战后科技革命的一支生力军。


尽管1819世纪欧洲引领工业化以来,人才、资金、科研设施等科技资源主要集中在以欧美为中心的西方世界,特别是在二战后,美国取代遭到两次世界大战破坏的欧洲成为西方世界第一科技大国,然而作为横跨欧洲与亚洲的大国苏联以及东欧社会主义国家的科技发展也达到了很高水平。


苏联长期以来高度重视科学和教育,在化学、数学、物理、生物学、材料科学等基础研究领域取得了卓越成就,但其应用研究和民生产业技术研究却相对落后。通过推进以发展重工业为中心的“社会主义工业化”(从1926年开始到30年代末基本完成),苏联一跃成为欧洲第一、世界第二工业国。战后苏联依靠其雄厚的科技实力,加上有来自战败国德国的军事技术专家的协助,很快在1949年实现了原子弹爆炸试验,在1953年,苏联仅比美国晚一年进行了氢弹的试验。在美苏你追我赶、展开核军备竞赛的同时,科学家们日益意识到将核裂变控制在“可驯服”程度,就能生产用于发电和驱动舰船的能量。1954年,苏联建成世界第一座核电站,标志着人类和平利用原子能的开端。1957年,苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,标志着人类活动从此进入太空,也使美国对苏联科技进步感到十分惊恐。1961年苏联英雄尤里·加加林乘坐“东方-1”宇宙飞船进入太空,成为第一个进入太空的地球人。1964年,苏联物理学家尼古拉·根纳季耶维奇·巴索夫、亚历山大·米哈伊洛维奇·普罗霍罗夫和美国科学家查尔斯·汤斯共同获诺贝尔物理奖,表彰他们分别独立制成微波激射器,并导致了激光器的发展。1986年,苏联发射了和平号太空站,在 2001 年坠毁以前,它是世界上最大的航天飞行器。


通过集中力量发展以军事为中心的重工业,苏联军事力量的发展速度很快。在赫鲁晓夫执政时期(19531964),苏联在与美国进行空间技术和核武器竞赛的一些重要领域居于领先地位。到了勃列日涅夫时期(19641982),尽管苏联经济整体处于停滞状态,但在与美国搞军备竞赛方面却进入了“鼎盛”期,以致在70年代中期苏美已基本形成战略均势。进入80年代,苏联的核武器数量超过美国,在常规武器方面也对美国拥有明显的数量优势。


(五)战后科技革命既催生了新兴工业又改变了传统工业


战后科技革命一方面催生了半导体工业、原子能工业、计算机工业、航天工业、高分子合成工业等一大批新兴产业;另一方面又大大地提高了钢铁工业、汽车工业、家用电器等传统工业的技术水平。


计算机的使用,使钢铁工业的自动化水平越来越高,能耗不断下降。为了降低生产成本,提高产品质量,“一些国家正发展钢铁生产的‘准无人化’(如日本钢铁公司实现了出铁过程的‘一人控制’)、局部无人化(采用连铸机器人,使连铸平台无人化)和全无人化工厂”。


工业机器人获得广泛应用,在汽车制造、机械制造、电子器件、家用电器、塑料加工等大规模生产企业,通过利用机器人大大提高了生产效率,改进了产品质量,降低了生产成本,特别是全世界工业机器人的50%以上被配置在汽车生产线,代替人工进行弧焊、点焊、装配、搬运、喷漆、检测、码垛、研磨抛光和激光加工等复杂作业。


电子技术的应用,使“汽车技术”发展成为“现代汽车技术”,应用电子技术控制发动机的燃油喷射、点火、进气、排放、底盘传动系统、转向与制动系统以及车身、辅助装置等并实现故障自诊断,使汽车性能得到了极大提高。与此同时,电池技术的应用,催生了混合动力车、电动汽车等可望节约甚至不用汽油等化石燃料的、有利于节能减排的新一代汽车;电动汽车不仅部分地改变了汽车的基本原理和结构,而且有可能颠覆“汽车”这个称谓本身。


互联网应用对传统工业的影响之大,可以从智能手机等个人数字技术产品对人们日常生活的影响之大去进行想象和判断。现代制造业通过运用互联网“整合应用硬件、软件、数据、网络、感应器等技术,实时采集、监控生产和服务过程中产生的海量数据,进行智能分析和决策优化,实现个性化设计、柔性化制造、网络化生产和服务”,使传统的工厂正在转变为“互联工厂”;传统的制造正在转变为“智能制造”;传统的企业组织正在转变为“网状节点组织”,可以说,互联网正在开创传统工业的新纪元。


诸如此类的例子不胜枚举,总之,在战后科技革命的推动下,主要的传统工业部门的技术水平提升到新的高度,面貌焕然一新。


三 战后科技革命对国际安全的主要影响和特点


战后70年可划分为“冷战时期”和“后冷战时期”,然而,在冷战结束以后,成为唯一的“超级大国”的美国及其盟国依然维系着作为冷战时期遗产和冷战思维表现的军事同盟关系,美国的一些保守政治家甚至把中美之间的矛盾夸大为“新冷战”或“美中冷战”,从而模糊了所谓“冷战时期”和“后冷战时期”的分界。有鉴于此,本文将跨越“冷战”与“后冷战”的分界,连贯地分析战后70年科技发展对国际安全的影响和特点。


(一)美苏核均势抑制了大规模核战争的发生


在冷战期间,美苏核均势和核威慑一方面使全人类笼罩在核战争、核毁灭的可怕阴影之下,另一方面也起到了抑制大规模核战争发生的作用。


在美国于19458月对日本两次投下利用核裂变的威力巨大的原子弹以后,美苏在1952年和1953年又相继试验了利用核裂变启动核聚变的氢弹,其杀伤力和破坏力大大超过原子弹(第一颗氢弹试验释放的能量相当于1 040万吨TNT——一种爆炸威力极大的黄色炸药,相当于美军向日本广岛投下的第一颗原子弹释放能量的800倍之多),堪称“大规模杀伤性武器的极致”。在战后长达约40年的美苏争霸过程中,核武器数量急剧增加,杀伤力不断增强,形成了双方势均力敌的“核均势”和“核恐怖平衡”。尽管美苏不止一次地出现过对第三国使用核武器的冲动,但终于没有实际使用;美苏等国的核武器开发活动还衍生了“核试验污染”等国际安全问题,然而从世界大局看,由于美苏“核均势”格局的形成和人们对核武器极大杀伤力的恐惧,造成了谁也不敢轻易动用核武器发动核大战,这意味着核武器技术的发展,既给世界和平带来严重威胁,也防止了世界规模的“冷战”转变成世界规模的“热战”(又一次世界大战),从而使战后世界在大局上维持了相对稳定的局面。


(二)“战后世界”并不“和平”充满了武力冲突和局部战争


美苏核均势尽管抑制了大规模核战争发生,却未能抑制美苏争夺世界霸权的野心,它们转而利用各自的常规武器技术优势,通过直接挑起或背后支持各种地区冲突或局部战争,争夺亚、非、拉国家和地区即所谓“第一中间地带”,扩大各自的势力范围。


事实表明,在美苏核均势笼罩下的战后世界,并非是一个“和平”的世界,而是不断发生地区冲突和局部战争的硝烟弥漫的世界。二战后发生的主要战争有朝鲜战争(19501953年)、越南战争(19571975年),三次阿以战争(1967年、1973年、1982年)、海湾战争(19901991年)、1979年阿富汗战争(19791989年)、2001年阿富汗战争(20012014年)、伊拉克战争(20032011年)等,大部分地区冲突和局部战争都是由美国等西方大国和苏联直接挑起或在背后插手操纵的。自1945年二战结束以来,综合各种不同的统计口径,世界上总共发生了150160场战争或内乱,军人和平民死亡人数达到3 3004 000万的天文数字。“事实上,在19451990年之间的2 340个星期里,地球总共只享受了3个星期没有战事的太平日子。”而在“1991年之后,由两个超级大国强加给这个世界的对立军事格局化为碎片”,导致出现了一个冲突多元化和冲突进一步加剧的世界,因此,“把1945年到现在的年代称为‘战后时代’,实在是一种悲剧加讽刺的黑色幽默”。


(三)推行经济军事化政策成为导致苏联解体的重要原因


长期以来,苏联科技发展过度地向“重军事,轻民生”方向倾斜,导致苏联的经济发展停滞,国内矛盾激化,最终走向解体,从而改变了美苏两极争霸的国际安全格局;与此同时,中国在20世纪70年代末实行改革开放以来,经济迅速增长,科技迅速发展,日益成为一支有能力与美国军事霸权较量的重要力量。


如前所述,20世纪80年代,苏联在同美国的军备竞赛中稍占上风,然而苏联却为此付出了不堪重负的经济和政治代价:以军事为中心的重工业高度发达,而民生技术和轻工业十分落后,军事方面的“过剩经济”与民生方面的“短缺经济”形成鲜明对比,在20世纪70年代,仍保留着粗放型发展特征的苏联经济增长开始放缓,广大人民起码的衣食住行等生活需求得不到满足,购物队伍越来越长,国内矛盾越来越激化,除了依赖高额军费发展起来的庞大军事力量以外,苏联在经济领域根本不能与美国抗衡。


在冷战时期,美国及其西方盟国认为对付苏联的最有效手段就是将其拖进军备竞赛,削弱苏联经济,制造其内部问题,而苏联领导人对此却非常缺乏悟性,倾其全力发展军事技术,形成以备战为目标,以军工为中心的国民经济体系。罗伊·麦德维杰夫(Roy Medvedev)说:苏联的军备和科技政策“是苏联领导人犯下的最严重的错误,因为国家巨大的物质财富、科技、人力和智力资源不是用来发展经济和改善人民生活水平,而是用来发展军事技术。苏联没有经受住疯狂的军备竞赛并最终败下阵来,戈尔巴乔夫为使国家摆脱军备竞赛做出了大量的努力,但是将苏联高度军事化的体制转变过来则需要大量的时间和资金,而这是戈尔巴乔夫所无能为力的。”陆南泉指出:“长期以来苏联实质上推行的是经济军事化政策。其经济赶超战略的核心是军事力量的赶超。……国民经济军事化是以牺牲人民消费品生产为代价的。因为按苏联的经济实力,它做不到‘既要大炮又要黄油’,因此(这种发展)是不可能持续的,而出现由停滞、全面停滞到衰退到垮台是不可避免的。”


另一方面,新中国在1949101日诞生后,从一个国土满目疮痍,经济近于崩溃,人均寿命不足35岁,文盲率达到90%以上的传统农业国迅速地走上了工业化道路。对于采取对苏联“一边倒”外交政策的新中国,苏联给予了以“156项工程”为标志的巨大援助,推动了苏联工业技术向中国的大规模转移。


国防领域成为苏联对华援助的重点。在常规武器方面,19571958年间苏联向中国交付了几种导弹、飞机和其他军事装备的实物样品及技术资料,派了近千名技术专家来华,并调派了一个导弹营来华作发射示范,传授发射技术。苏联的帮助对中国尖端武器研制的起步工作起到了导航牵引的作用。在核技术方面, 19541956年,苏联的援助项目包括实验性反应堆和回旋加速器的设计,与中方合作进行铀矿普查勘探等。在1957年苏联的援助项目包括了浓缩铀、后处理钚、弹头设计和生产及导弹技术研发。


19607月,苏联政府突然照会中国政府,单方面决定召回苏联专家,废除了257个科学技术合作项目,带走了全部图纸、计划和资料,并停止供给中国建设亟需的重要设备,大量减少成套设备和各种设备中关键部件的供应,在国防科技领域拒向中国提供长期承诺的原子弹教学模型。苏联中断援助使中国的核工业发展和尖端武器开发遭到重大挫折。然而,在20世纪60年代,中国科学家和工程师发扬“自力更生,奋发图强”精神,克服了苏联终止援助造成的困难,在尖端武器和核武器开发方面迅速追赶世界先进科技水平,于196011月成功地发射了第一枚仿制的近程导弹; 19641016日,成功地爆炸了第一颗原子弹; 1967617日,成功地试验了第一颗氢弹;1970424日,成功地发射了第一颗人造卫星,为中国的国家安全增添了极大的正能量。


20世纪70年代实行改革开放政策以来,中国通过引进技术、导入外资、自主开发、接受包括日本在内的外国政府开发援助,推进了全面工业化的进程,中美科技交流和留学生交流也起到了促使美国战后科技革命向中国扩展的作用。在2010年中国已超过美国成为全球制造业第一大国。在军事技术方面,中国在现代海上军事技术、太空军事技术、网络空间技术和核武器技术等战略性武器领域已经与美军达到同步研究、同步试验和同步立项研制的程度;在个别军事技术领域,已经实现全面技术跟踪,不断在项目的研制进度方面缩小同美国的差距,使一个坚持和平崛起的中国日益成为制衡美国军事霸权的重要力量。


不过,在民生工业方面,虽然中国有100多种产品的产量稳居世界第一,在高铁、手机、电子商务等领域达到了举世瞩目的领先水平,但总体来说中国还不是一个“制造强国”,中国尚处在工业化途中,面临着多数工业产品粗制滥造、核心零部件依赖进口、产能过剩和缺少自主知识产权等老大难问题。


(四)尖端武器技术发展使战争形态发生了实质性的改变


信息电子、航空航天等尖端技术的发展深刻地改变着战争的形态,加大了掌握信息电子、航空航天作战能力的国家与对此类尖端武器作战能力未能掌握或掌握不够的国家之间的军力国力差距,降低了美国依仗其信息电子、航空航天等尖端技术优势发动战争的门槛。


20世纪90年代初爆发的海湾战争堪称是美国利用信息技术优势取得战场上绝对优势的一个典型案例,这场战争是工业化的战争机器与信息化的战争机器之间的较量;是苏式军事理论与苏式武器技术同美式军事理论与美式武器技术之间的较量。“直到所谓‘沙漠风暴’行动结束时,整个战场事实上有3 000台计算机与美国本土的计算机联网。海湾战争是第一场主要通过卫星通信来部署、补给、指挥和控制战斗部队的战争。”“信息技术改变了战争的本质;战争本质的改变,则使教育程度和专业技术在军队中占据越来越重要的地位。”


为了提高信息化作战能力,信息技术(InformationTechnology, IT)已经不只是“军民两用”的问题,而是“军民共用”、“军民融合”的问题。比如美国国防高级研究计划局(DARPA)正在通过国际商用机器公司(IBM)等信息技术巨头开展服务于军事目的的人工智能联合研制,IBM为此收缩了其他业务,将全部精力都集中于人工智能芯片的开发上,并同步研制基于这种芯片的架构、机器和配套服务。如果一个霸权国家在信息化作战能力上取得了“鹤立鸡群”、突出强大的优势,对于世界各国的安全肯定不会是一件“好消息”,如何防止这种情况出现,是相关各国必须面临的技术与安全课题,而为了解决这个课题首先需要面对的是信息技术等尖端科技人才的争夺战。


总的来说,技术竞争日益成为世界各国增强国力军力竞争的核心;合作研制尖端武器技术、相互取长补短成为以美国为首的西方国家军事结盟的有力纽带;增强技术优势、与竞争对手国打“技术差”成为战争双方谋求取胜的主要手段。与此同时,尽管美国在军事技术领域依然一家独大而且有技术先进的盟国相助,然而包括核武器、信息技术武器在内的尖端武器技术通过各种难以察觉的渠道日益扩散与传播,使极端组织、恐怖主义势力甚至个人等非国家行为体也能获取部分尖端武器技术,某些极端组织甚至企图利用被称为“脏弹”的放射性炸弹,进而试图获取被称为“廉价原子弹”、可“轻松地毁灭全人类”的生物武器,借以实现其作战和威慑能力的“大跃进”,其结果必然导致不断削弱国家行为体、特别是大国对于尖端武器技术的垄断,大大地加剧了国际军事安全问题的复杂化。



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