非自然的發現與發明

12月2日是愛因斯坦發表廣義相對論一百週年紀念日，屆時世界各地的科學愛好者將反思這項驚人的天才之舉，它從根本上重塑了我們對引力的理解，並將彎曲的時空概念引入了世界。但這個理論並非是在某個頓悟時刻橫空出世的。愛因斯坦為此孜孜不倦地研究了多年。最終，他之所以能夠完成它，是因為與數學家大衛·希爾伯特的激烈（但友好）的競爭，希爾伯特聽了愛因斯坦描述他的想法，然後自己推匯出了許多方程式[參見沃爾特·艾薩克森撰寫的“愛因斯坦如何在戰爭、離婚和競爭中重塑現實”，《大眾科學》，2015年9月]。

研究大多數標誌性的科學發現或技術發明的詳細歷史——電燈泡、電晶體、DNA，甚至是網際網路——你會發現，那些因突破而聞名的名字，只不過是領先於一大群緊隨其後的競爭者幾步而已。這並不是什麼新鮮的觀察。但最近，一些有影響力的作家和民選官員利用並行創新的現象來反對公共資助基礎研究。

例如，馬特·裡德利在他的新書《萬物進化史》（哈珀柯林斯出版社）中，將“技術進步中壓倒一切的必然性”描述為“一種湧現現象”。這位英國貴族的自由主義觀點認為，政府只會妨礙科學和發明的自然進化。“讓人們自由地交流思想和支援直覺，創新就會隨之而來，”他預測道。“科學洞察力也會如此。”

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如今，在美國國會的大廳裡，人們也可以聽到類似的過於樂觀的想法。一些政客認為，我們在科學上花費了太多納稅人的錢。另一些人說，專利阻礙了進步。政府應該撤退，讓公司自己資助他們所需的研究。製造商應該能夠更容易地複製其他人的想法。

我可以從我在工業界長期從事研發工作和管理經驗中告訴你，這種說法是極其錯誤的。先拋開那些產生了巨大智力效益但沒有帶來金錢利潤的科學研究：例如，那些為我們帶來了希格斯玻色子、銀河系中心的超大質量黑洞、大爆炸和泰坦星的甲烷海洋的研究。公司知道，即使在材料科學和計算機科學等領域，基礎研究也是一種慈善行為。因此，他們會避免這樣做。

在微軟，比爾·蓋茨和我建立了微軟研究院，這是近幾代人成立的最大的工業研究實驗室，與此同時，AT&T、IBM和施樂公司正在逐步關閉他們歷史悠久的實驗室系統。我們在微軟非常清楚，基礎研究不是我們的使命。

AT&T貝爾實驗室和其他公司的經驗證明了原因。貝爾實驗室的科學家發明了電晶體——它為英特爾（和微軟）帶來了數十億美元的收入。IBM的研究人員率先使用巨磁阻來提高硬碟容量，但很快就將硬碟驅動器業務輸給了希捷和西部資料。施樂帕克研究中心的工程師發明了滑鼠和圖形使用者介面，但蘋果公司（和微軟）才是最大的受益者。

比爾和我都清楚地認識到，除非我們的研究人員專注於我們能夠迅速轉化為收入的創新，否則我們將無法向投資者證明研發預算的合理性。上面列出的所有偉大的想法都獲得了專利，但專利提供的保護非常有限。為了獲得專利，您必須首先解釋您的想法是如何運作的。專利申請本身會激發競爭對手透過創造新的、甚至更好的想法來規避您的發明。

這裡的商業邏輯並沒有改變。那些認為以利潤為導向的公司會出於利他主義而為具有廣泛益處的基礎科學買單的人——但大多數是為他人，而不是為下一代——是天真的。

從微軟退休後，我成立了一家發明公司，名為Intellectual Ventures。我是IV的數百名發明家之一，他們的業務是創造、購買和銷售想法，而不是產品。我們每年共同產生數千項新發明，其中許多是透過頭腦風暴會議產生的。這些會議幾乎總是從調查特定領域的最新科學進展開始。

發明是將一般知識應用於解決特定問題。每當科學家增加知識儲備時，他們就會賦予發明家使用知識的能力。而發明家反過來又創造出使科學家工作更輕鬆的新工具。這是一種共生關係。

但這裡有一個關鍵的見解，裡德利子爵和自由放任的經濟學家似乎錯過了：整個科學支援發明和發明支援科學的共生系統是由競爭和溝通驅動的。這兩種基本力量都嚴重依賴政府的支援。破壞任何一種力量，都會切斷經濟增長引擎的燃料線。

外行人通常不認為科學是一種競爭，但科學家肯定會這樣做。研究人員為了工作、資金、實驗室空間、儀器時間、學生和認可而激烈競爭。為什麼？部分原因是人類的本能。但主要原因是，為大多數研究提供資金的政府機構已經制定了這項遊戲的規則，以不成比例的獎勵來獎勵那些反覆取得令人矚目成果的科學家。

也許這看起來不公平。但這與邁克爾·菲爾普斯在奧運會上獲得18枚金牌沒有什麼不公平，即使他和他的接力隊在許多比賽中以不到一秒的優勢獲勝。彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒特因預測希格斯玻色子而獲得諾貝爾獎是否公平，即使其他幾位理論家也獨立地預測了它，並且數百名實驗物理學家努力了多年才真正探測到它？

這不公平——但它有用。菲爾普斯不懈地訓練，並出現在所有這些奧運會上，是因為金牌以及隨之而來的所有獎勵都在等著他。在世界各地，科學家們為了贏得諾貝爾獎或其他偉大榮譽而鞭策自己和同事。發明家們一旦有了好主意，也會努力工作並快速行動，因為他們想要獲得僅授予第一位申請者的專利。

過去一個世紀以來如此成功的計劃中最精彩的部分是，為了競爭，研究人員和發明家必須快速分享他們的成果——即使是與他們的競爭對手分享。在學術界，這被稱為“不發表就滅亡”。一個由科學家組成的小團隊在一年內發表十幾篇或更多的同行評審期刊文章、書籍章節和會議報告，詳細解釋他們的發現以及他們是如何發現的，這並不罕見。當邁克爾·菲爾普斯回頭看時，發現有人正在追趕他，他會遊得更快。同樣的動力推動著科學進步。

發明也是如此。如今，人們流行詆譭專利，認為專利過於模糊、難以閱讀或限制創新。對於不熟悉的人來說，情況似乎是這樣。但作為經常閱讀專利的人，我向你保證，它們傳遞了大量的資訊，而且通常聰明的發明家可以找到一種方法來規避專利。所有這些都是經過設計的。專利審查員必須拒絕任何沒有清楚完整地描述發明的專利，並縮小任何超出範圍的專利。那些確實溜走的劣質專利通常會受到質疑和無效。

如果政府讓私營部門為基礎研究買單，或者讓專利毫無意義，會發生什麼？簡而言之，大多數科學都會戛然而止。而那些倖存下來的研究將主要秘密進行，因為害怕將下一個重大發現拱手讓給主要競爭對手。隨著溝通的扼殺，進步將放緩至爬行。

我們在美國享有的制度可以說是世界上生產力最高的創新引擎。但它並不完美。在研究方面，太多的科學文章被高價付費牆擋在了非學術研究人員和中低收入國家的科學家之外。太多的撥款和其他獎勵是基於聲譽或裙帶關係給予的。一個盲目的、嚴格基於功績的制度會更好。

與此同時，技術進步因專利局人手不足而放緩，該局在裁決申請方面花費的時間太長，並且新的規則允許公司透過反覆挑戰來束縛發明家，因為他們不想看到更好的、有競爭力的想法進入市場。

但我們可以透過對遊戲規則進行相對較小的調整來解決這些問題——政府控制的規則——來獎勵那些努力拼搏、公平競爭並表現更好的人。愛因斯坦們寥寥無幾。但事實是，我們不必等待罕見的天才，只要我們激發周圍最聰明的人的競爭本能，並說服他們分享他們的發現，以換取獲得榮耀和財富的機會。

內森·梅爾沃德是華盛頓州貝爾維尤市Intellectual Ventures的聯合創始人兼執行長。他曾擔任微軟首席技術官，並創立了微軟研究院。