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第13章 积极的力量 “从摇篮到摇篮”的创新
第13章
积极的力量
“从摇篮到摇篮”的创新
需求驱动着技术发展的每一次进步、每一次碰撞、每一次新发现。如果没有未满足的需求，也就没有技术的革新。
——布赖恩·阿瑟：《技术的本质》
可能有人认为技术与创新的磅礴之力变幻莫测，对经济造成的影响无论好坏，人类无力控制，但事实并非如此。就整个社会的创新工作而言，种瓜得瓜，种豆得豆。在与资源相关的领域，如果设立了正确的方向，那么人类社会在今后数十年中必定会迎来非凡的进步，实现净正面增长。作者认为，在今后十年中，环境与商业决策人员最重要的工作之一就是为技术变革设定正确的方向。
本章将会着力论证这些观点，之后的第四部分将会对决策者与商业领袖如何实现这些目标进行更侧重实践的探讨。
净负面创新与净正面创新
第一问：创新工作整体的效果为什么让人心存疑虑？已有成千上万的业界英才、有志之士投入创新工作中，为什么努力的成果却得不到一致称赞？
针对本书所讨论的实体价值链，作者认为关键原因在于追求创新的方向。图13.1展示了当前众多产品市场的创新机制。
图13.1 当前螺旋式下降的产品创新循环
在大多数产品市场中，大部分产品都卷入了“商品化”竞争中。也就是说，各个企业的产品存在的差异化性能十分有限，这给赢利带来了极大压力，因此企业在优化产品设计的时候首先考虑的就是生产成本而不是产品性能，因为消费者在购买商品的时候，更看重产品标价而不是使用周期成本。也就是说，廉价的材料、廉价的设计方案是企业的首选，产品的耐用程度、效率、使用周期等因而受到侵害。这也就使得“一次生命周期”成为最可行的商业模式。对于消费者来说，产品价格本来就不高，而且修好了很快又会坏，那坏了还修什么呢？对于企业来说，产品价值不高，共享模式、租赁模式、回收模式又有什么意义呢？产品材料和部件没有什么回收价值，产品设计过程中采用的黏合或者焊接技术将不同材料拼接在一起，而这些材料还混合了毒性添加剂，因此，部件不但不好拆解，而且材料的价值也大大降低，所以当产品生命周期结束时，往往就被当作垃圾处置。产品的一次生命周期模式使市场的商品化程度进一步提升，而这又导致廉价的一次生命周期产品数量越来越多。
现在来分析一下不同环节中的创新工作，在这里，无论是有心为之还是无意之举都考虑在内。企业的战略部门和商业开发部门总是会思考如何进一步提升销量，技术部门与采购部门会思考如何进一步降低成本。这些工作会迫使企业的竞争对手和供应商降低自身的生产成本。消费者逐步形成习惯，觉得产品总是用不长，也不值得修，在下一次购买同类产品的时候，就不太可能为质量稍好的产品多花钱。再使用、再循环的价值链也就得不到发展。产品的材料与零部件本来有可能成为二次生产的基础，但是现在只能被当作垃圾处理，当前的垃圾管理当然是尽可能降低每吨垃圾的处理成本，而不是考虑从每吨垃圾中汲取最大的价值。
并不是所有市场都出现了上述的竞争状态，描述也确实有所简化，但是根据作者观察，产品市场的大部分竞争都陷入了“商品化”循环。当然，其中的创新也并非一无是处，毕竟产品价格降低了，消费者购买力得到了提升。
一直以来，便宜产品都是用完即被抛弃的，为什么这里要强调这个问题？原因在于全球很大一部分创新投资都陷入了这种螺旋式下降的状态中。随着投资不断增多，长此以往，不难想象，产品价格会越来越低，产品价值链保持着单向流动的模式，得不到循环，自然资本的成本就会不断上升。
与此状态相反的是积极有益的创新机制（见图13.2）。如果企业开始关注产品整个生命周期的成本和性能，并以此为重心展开竞争，那么创新资源就会集中于此。在这种状态下，消费者会觉得自己拥有的产品十分宝贵，产品有问题就应该维修，在使用周期结束后，产品仍保有一定价值；共享模式和租赁模式对企业更具吸引力，因为预期收益得到了提升；技术部门会思考如何提升产品的可修复性，如何让产品在使用周期结束后保有更大的价值，进而从这些方面完善设计；市场营销部门则会投入相当多的资源说服消费者尝试新产品，并以品质精良、耐用可靠为卖点；而且，垃圾处理业将会转型成为二手材料行业，其将在二次材料的销售上展开竞争，而不是想方设法压低垃圾处理价格。
图13.2 有益的产品创新循环
在上述两种不同的创新机制中，投资与成果截然不同，每个机制中的决策都在不断推进循环，前者是螺旋式下跌，后者是螺旋式上升。在螺旋式下跌的结构中，对于材料和“一次使用周期”产品的需求日益上涨；而在螺旋式上升的结构中，越来越多的创新投资汇集在高效率的产品上，这些产品不但性能非凡，而且能够促进循环材料系统的形成，用本书的语言总结，这就是“净正面”创新。
当然，机制的转换并不容易。下文会继续讨论，先来看看正确的创新循环何其重要。
创新是否可控？
在公众舆论与决策工作中，对于创新的美妙幻想依旧层出不穷。在大家的想象中，创新故事的主人公大多是孤傲不羁的天才，或者是脾气古怪的创业者，他们凭借自身的非凡能力，一手打造出神奇的产品，甚至是整个产业。昔有莱特兄弟、居里夫人、托马斯·爱迪生，今有史蒂夫·乔布斯、比尔·盖茨、埃隆·马斯克，其实，他们的故事并非想象中的那样玄妙。为了推动更大的创新，社会所能做的是培育肥沃的创新土壤，即确保知识产权保护、融资体系和高知劳动力一应俱全。简而言之，社会可以为推动创新创造有利条件，但是大家却总认为创新不可预测、毫无章法，掌控技术发展与创新工作的方向简直是天方夜谭。
其实，对于创新故事的美妙幻想就算历史上真实存在过，在现实社会中也越来越少见。伟大的创新几乎都不是凭空而来的。技术大师W. 布赖恩·阿瑟以及很多技术研究人员都认为，现有技术与商业模式以全新方式融合造就了创新。潜在的技术已经成熟，假以时日，总有企业或者个人会找到方法对其进行综合应用，以满足新的消费者需求。例如，当数字移动电话与互联网发展成熟的时候，移动互联设备的诞生已经指日可待；当触控式荧幕与全球定位系统发展成熟的时候，迟早会有企业将其融入移动互联设备中。果不其然，苹果手机诞生了！笔记本电脑、内燃机、潜水艇……各种各样的科技产品，都是同样道理。
当然这里不是否认苹果公司的卓越成就，是苹果公司首先将那些技术结合在一起，其产品极富吸引力，使用便捷，苹果公司还带动了整个手机应用程序开发行业，革新了整个移动电话领域。但是，这确实是从另一个角度诠释了创新工作：创新是一个个“技术积木块”的叠加，如果没有底部的积木块，又谈何叠加？谈何技术成熟？如果底部的积木块足够稳健扎实，那么继续叠加积木块，新产品也就应运而生了。
这一点非常重要，因为这意味着技术发展的方向是可以把控的。如果触摸式荧幕和GPS没有得到充足的投资，苹果手机就不会出现。如果想要打造循环材料库，或者高效率的生产系统，那就要分析各种所需的技术，推动技术的叠加，而且要保持发展技术的势头。
这里首先回顾现代技术与创新研究的重要发现，然后再联系本书的论点进行分析。大部分的重大技术创新都涵盖了五花八门的小规模技术进步，支撑这些技术小突破的则是更多细微的技术进展。这些技术中有竞争关系，有互补关系，不同的技术组合可以解决很多难题。就全球各地的主要太阳能光伏技术发展状况而言，目前，有10~15项替代技术正在研发之中，而且每一项都有独特的优势。再深入到各项技术研发工作中，你会发现还有下一级别的替代技术研究——晶圆厚度、分层结构、化学材料、生产工艺等等。状况已经十分复杂，但仍旧未能全面反映出全球丰富多彩的技术研发现状。现在大致有上千支团队针对太阳能光伏技术的各方各面探索钻研——你追我赶，同时又相互借鉴经验。这类技术体系时常被比作生态系统，也是达尔文进化论在科技领域的体现，企业、技术、生产工艺优胜劣汰，适者生存。而且，不论是系统，抑或技术系统，多样性显而易见，不同个体之间相互依赖、相互扶持、相互融合。
研究方法与研究团队的多样性十分重要，因为这将使得前进的步伐更加坚实，更有计划。某项细分技术取得进展并不是真正的进步，企业个体的成功也不是真正的进步。经验丰富的进化生物学家可以大致测算出生物体获得某些能力或者某些特质的时期，富有经验的研究团队以及开发管理人员也能够大致测算出某项技术的成熟时期（这也是技术公司建立研发项目的重要考量因素）。
随着时间的推移，新技术的生命力会更加顽强。当研究人员、企业家、投资者对某项技术倾注了大量精力与资金时，他们必定难以突然放弃。不断增加的投入会使新技术的地位更加稳固、政治影响力更加强大。可再生能源就是一个典型事例。在金融危机之后，化石能源价格下跌，很多人认为可再生能源的发展即将陷入停滞。但是，这个领域的发展已有时日，并随着可再生能源系统的建立，其地位逐步稳固，即使化石能源的竞争力增强，可再生能源依旧保持了良好的发展势头。
技术发展的一个重要特点就是只要有一定数量的企业认为，保持业内竞争优势、获得经济收益需要飞快的发展速度，它们就会投入大量的研究与开发资源。这些投资反过来又将继续推动创新势头，进而形成良性循环。不同行业中都出现了这一现象，包括当前很多创新工作皆是如此，譬如电池技术、存储器技术、太阳能光伏技术等等。
政府的作用
2011年，苏塞克斯大学教授玛利亚娜·马祖卡托出版了《企业型国家》一书，她在书中强调，在新技术的开发过程中，政府不可或缺，其作用也举足轻重，但政府却时常被低估。其实技术创新的意义越重大，政府的作用往往越重要。以苹果手机为例。触摸式荧幕与超文本标记语言（HTML）的研发项目都有公立大学资助。在GPS、语音命令、微电子学、互联网的开发过程中，美国国防部起到了关键作用（并与欧洲核子研究中心公立项目研究人员合作）。移动电话的研发离不开芬兰政府的大力支持。很多人认为，尽管是史蒂夫·乔布斯与斯蒂芬·沃兹尼亚克这两位孤独的天才，攻克万难，最终发明了苹果手机，但政府在其中发挥的作用不应被忽视：是政府推动了核心技术的进步，促成了“苹果”的诞生。
美国国家科学基金会资助了谷歌搜索引擎算法的研发；1993—2004年美国食品药品监督管理局认证的所有新分子实体药物中，有75%的药品的初始研究是在美国国立卫生研究院（NIH）实验室进行的，并获得了国家资金支持。卫星、喷气发动机、核能等等都是由国家支持而产生的重大技术突破。
国家政府之所以重要，是因为重大创新项目的风险极高，开发周期很长，无法为个体企业带来短期利益，另外，研发成果将分散于众多领域以及利益相关方。
分析国家支持的技术进步时，会发现其中很大一部分都出现在美国，可以说，其中最庞大的“创新引擎”就是DARPA（美国国防部高级研究计划局）以及前面提到的美国国立卫生研究院。马祖卡托认为，美国在科技领域取得的卓越成就不仅仅是因为硅谷企业家和风险投资，国家科研机构中的公职人员也功不可没。注意，在上述提及的案例中，政府不只是通过各类研究拨款提供资金，其参与的大部分项目都是“登月计划”类型的行动，在进程中，政府需要选定特定的技术领域，规划庞大的研究项目，制定发展路线，敦促达成目标。自由放任主义让市场决定一切的理念时常被宣扬为公私领域的共同基础。但是，在技术发展过程中，政府积极参与项目的选择过程，并没有放任自流。当然也有不少公立技术项目颗粒无收，大家也应该认识到这一点。
那么国家纯粹是为了推动学术探索吗？还是为了改变现实世界？显然是后者。经济的增长和生活的改善都离不开创新。如果没有美国国防高级研究计划局这一机构，再过数十年，技术革命也达不到当今的水平，消费者现在享受到的各种福利可能也无法实现。但是，在很多国家，政府往往被视作创新阻力，于是决策层开始减少政府的介入，只是为基础研究提供资金。在很多国家，就算在预算充足的条件下，政府也不可能出面去设立“登月计划”类型的远大目标，更不用说规划宏大的科研项目实现目标了。马丁·沃尔夫在《金融时报》中对《企业型国家》一书做出评论：“无法认识到政府在驱动创新中的作用可能是繁荣发展的最大威胁。”下一章会讨论，有不少创新使命对于当前的经济转型极为关键，而且政府能够在其中发挥重要作用。
DARPA——推进全球创新的关键引擎
1957年，苏联发射了斯普尼克1号——第一颗人造地球卫星，在美苏冷战的军备竞赛与科技竞争中赢得重要一局。1958年，美国国防部建立了高级研究计划局，力图保证美国在技术领域的领先地位。当时各个大学的基础研究周期长、应用实践不明确，政府希望能够将其与商业机构的产品开发工作进行连接。在实际工作中，DARPA也将美国国防部的部分研发资金用于更加先进且周期更长的项目。当时美国政府出台了“曼哈顿计划”——在短短几年中就将长期停留在理论层面的原子核物理学应用到了现实世界，带来了实实在在的成果。“曼哈顿计划”也体现出政府必须要跟进最新的科研工作，以了解其是否能在军事、商业领域得到应用。
20世纪七八十年代，政策讨论中时常会提及DARPA（科幻小说中也经常出现），然而现在对该机构的关注似乎越来越少，令人唏嘘，毕竟其中有很多地方值得学习。这一机构最为独特之处在于其成果累累，运作的方式也摆脱了传统观念中政府与创新工作的关系。除了能够提供“充裕”的条件，例如资金、知识产权保护，该机构在创新管理中也十分积极主动。第一，DARPA根据自己的判断，亲自选定具有发展潜力的技术领域。第二，DARPA积极支持并管理长期的研究与开发项目，确保能够实现目标。例如，DARPA的拨款具有战略目的，针对有利于大型项目的次级技术开发与研究领域，在企业、大学、风险投资机构、政府部门之间承担了协调人的角色以确保各机构间高效的交流，从而尽快锚定最优途径、淘汰无效项目。另外，DARPA还出资建立了新型半导体实验室，并在美国多家大学设立了计算机科学系。
有一点需要注意，虽然DAPRA由美国联邦政府出资运营，与国防部以及其他政府部门有工作往来，但是机构自身具有极大的自由。它自主聘用能力卓越的项目管理人员，组织结构灵活，全然没有官僚主义作风。当前在编人员约220名，每年预算30亿美元。DARPA的运作模式带来了众多成果，其中包括互联网（与欧洲核子研究中心合作）、GPS系统、语音识别、半导体技术与触摸式荧幕。总而言之，在数字经济的根基中，很大一部分项目的源头都可以追溯到DARPA的项目。
当然，美国是全球最大经济体，对DARPA的投资水平不一定具有参考意义。不过，在全球排名靠前的经济体中，科研资金总额远远超过几十亿美元，但也要明白，关键不在增加资金数额，而是更好地规划资金的分配。
小结
这一部分主要讨论了什么呢？在某些产品市场，创新工作呈现出螺旋式下降的状态，经济发展在创新中离“净正面”目标的实现越来越远。不过，与常见认知相比，创新工作与技术发展具有很强的“可预测性”和“可管理性”。企业进行创新投资时，会考虑市场将来如何发展，考虑竞争对手在某一领域的投资情况。另外，在过去很长一段时间，政府一直在最重大的技术领域发挥着积极作用。
政府到底应该做什么呢？这里引用马祖卡托的话：“……需要根据以往经验，出台新的产业政策，让国家政府发挥主导作用，实现创新型增长……认为公共部门最多只能激励私营部门主导创新（主要是通过补贴、减税、设定碳价、建立环保投资银行等措施）……往往没有认识到过去许多重要的产业力量来自政府，而非私营部门。”
这当然是好消息。简而言之，公共决策者在技术发展方向要发挥重要作用，推动社会走向理想中的未来。就整个社会而言，只要各界齐心合力，技术就不是难以驯服的猛兽。
创新与社会变化——有待释放的潜力
第二部分讨论过，符合“净正面”原则的发展将会为我们带来巨大的经济与环境效益。改变带来的最大益处可能是转变过程中将会迸发出创新的火花，整个社会万象更新。当下，越来越多的人领悟到新型技术不一定能提高生产力、拉动增长，因此对“可持续发展”的概念大失所望，倦意渐生，就连当初首先呼吁“可持续发展”的产业体系也显现出疲态，这一现状看起来颇为讽刺。但是推动未来经济发展的创新工作却仍未停下脚步、生意盎然。造福地球的创新会议与演说吸引了大批学子与企业。净正面思维、“从摇篮到摇篮”的产品设计、数字化商业模式、体系层面改革思路，无一不振奋人心。人们渴望那些有益社会且影响深远的创新与变革（而不是仅仅追求技术本身的发展），渴望真正的颠覆。当这些创新以不同形式出现在生活中时（特斯拉、超越肉类公司、优步、爱彼迎等等），人们也将毫不犹豫地向过往告别。
向“净正面”原则的三大支柱经济模式转变蕴藏着无限的创新机遇。可以肯定这其中大部分将会带来积极的影响：消费者将会获得更耐用的产品，而且产品使用过后也不会大幅贬值。另外，通过落实共享模式与数字化模式，消费者的产品选择也会更加丰富。企业将会摆脱“不太糟”的困境，在运营中真正造福社会。决策者不需要再从经济与环境中二选其一，而是支持有益于两者的创新。
这样的前景预测是不是过于乐观了呢？了解下列创新领域，也许就不难看出其中的创新机遇数之不尽且势头强劲，而且很多时候，企业型国家的角色至关重要。
通过创新建立“从摇篮到摇篮”材料库
庞大而精密的二次材料市场供应链和市场会使材料的价值最大化，材料流动的速度和规模将大大提升。当前肮脏黑暗、劣迹斑斑的垃圾处理行业将会焕然一新，其将成为生机勃勃的技术行业。全新的材料市场中有聚合物材料、优质金属、纺织纤维、二手衣物、带质保的智能手机零部件、高价值的废水污泥，当前以玻璃、铝材、废金属以及纸皮为主的二手材料市场将会黯然失色。有些新市场以废热、废水等处理项目为中心搭建，有些新市场则以点对点模式运营（老式汽车零部件等），有些新市场为组织内部服务（回收高端、非标准化的设备），有些新市场是当地的实物交易（木片等材料）场所，还有些市场正在通过联网（智能手机天线等）实现全球运营的愿景。
“从摇篮到摇篮”材料库意味着要建立“产品身份证”。这个概念其实早已存在，只是物联网技术与电子标签技术的发展使其能够以低成本的方式实现。无论是汽车、电动工具，抑或手提包、T恤衫，产品身份证中的信息能够确保产品一直保有最大价值，即便在经历第一次使用周期之后也是如此。身份证的信息介绍了产品、生产者、材料（指明产品的营养物质数据库）与零部件、使用历程、用后处理方法等等。通过落实这个制度，产品获得了身份，生产者终身问责，消费者更加放心，二次使用的各项方案也有了参考价值。这同时也有利于政府开展工作，即奖励合规行为，惩罚违规行为。例如，当前消费电子产品每年的销售额约为3 900亿美元，在第一次使用周期之后，产品价值基本完全流失。采用电子标签技术，可以搭建系统，收集仍有销售价值且具备品质认证的产品，这样做既可以大幅降低互联互通的成本，又可以减少环境负担。谷歌公司与甲骨文公司已经在这一领域开展了工作。其实这就是通过大数据将供应链中缺失的一环补充完整并不断完善。
生物经济领域的创新发展也十分振奋人心。微生物可以大规模用于生产燃料、处理废水，当前被焚烧的有机物可以通过生物炼制厂进行回收利用。土壤与植物的科研与管理将会发挥更大作用，并发展形成可以包括生物制剂的利用、有机物质回收、害虫的生物防治等在内的专门产业。企业还可以通过化学元素标记追踪材料，从而更好地实现监督、租赁和质保。
设计精良的净正面产品意味着创新焦点的转变，这一点在前文的螺旋式上升循环与螺旋式下降循环中已经做了介绍。社会将迎来真正的产品性能竞争，产品整个生命周期的性能（而不是售价）将成为关键卖点。当产品的生命周期延长、维修难度降低，消费者承担的成本自然会下降，他们因而会逐步接受使用周期更长、性能更好的产品。同时，更多的产品在一次使用结束后会回到生产源头，这些产品拆卸难度小、零部件回收再利用便捷，这同样也降低了生产者所承担的成本。这会推动整个行业进一步优化产品交易，加深与顾客的联系，增加回收数量，减轻回收部门的负担。与消费者的关系日益增强，获得更多的消费者信息，企业也就能因此设计出更贴合用户需求的产品，更好地优化产品性能以便形成内部创新机制，不断突破自我。
新型生态系统服务也将应运而生。人类利用掌握的新技术对环境进行监测，例如河流系统或者海洋片区的整体健康水平、森林或者土壤的碳截存能力、矿井的环境足迹等等。这就为新型服务创造了市场，例如，二氧化碳截存、鱼类资源再生、生物多样性管理等。最突出的案例之一就是巴西利用新技术来遏制森林砍伐（见附录2）。《巴黎协定》提倡“基于成果的支付”，这为新型服务所创造的这类市场创造了有利条件，甚至也许会使其成为国际资源管理结构中重要的一环。通过这类市场，低收入国家可以通过保育资源而不是开采资源的方式获得收入。
通过创新建立高效的系统
在系统层面，创新速度也将提升，并为各领域带来诸多积极影响。例如，在交通出行领域，当前的创新工作主要是开发先进且豪华的车型，而在发展转型的过程中，创新中心将跃升至系统层面。在系统中，开放获取的数据库将可以实时追踪车辆动态、优化车流流动，从而最大化系统的价值。交通系统中会出现类似于优步公司的数据管理机构和服务协调机构，它们利用数据优化车辆动态，确保出行服务能够满足消费者需求。这些服务都将提升系统中资产的利用率，并鼓励更多资产运营方加入同一系统中。消费者与运营方的数量不断增加，达到推动质变的临界数量时，就会有利益相关者开始优化不同交通出行模式之间的对接。各个城市可以建立起多模式的交通平台，以顺利实现管理数据的准确获取，从而确保火车、地铁、有轨电车、自行车、共享车辆等交通工具之间的安全对接，提升客户的出行体验。这也会促使不同城市竞相塑造最优出行系统。
大数据管理者。数据交易、协调与分析正在不断发展壮大，各个行业都在利用大数据预测消费者行为、评估商品市场、引导市场宣传、优化运行方式。
充足的能源。材料领域与能源领域将会形成良性创新循环。随着材料回收的难度与成本同时降低，循环过程将会缩短，单位时间内将会创造出更大的消费价值。能源价格会进一步降低，从而为材料库的积累带来更多好处。
一言概之，转型会催生创新浪潮，经济革新将在公司、产业、国家经济之间形成熊彼特式的创造性破坏。任何一家企业，任何一个行业，甚至采矿业只要及时发现正确的发展道路，必定能够从转型中获益。归根结底，在这场竞争中，谁能敏捷应变，谁就会成为最后的赢家。回想一下20世纪90年代到21世纪初期，市场自由化过程中所迸发出的磅礴的创业创新活力；回想一下1993年《马斯特里赫特条约》签订之后，欧洲市场一体化进程大步迈进、创新工作与市场效率焕然一新的景象，你就会相信当前社会所面临的转型也同样有机会带来另一次惊人巨变。