非自然的发现与发明

12月2日是爱因斯坦发表广义相对论一百周年纪念日，届时世界各地的科学爱好者将反思这项惊人的天才之举，它从根本上重塑了我们对引力的理解，并将弯曲的时空概念引入了世界。但这个理论并非是在某个顿悟时刻横空出世的。爱因斯坦为此孜孜不倦地研究了多年。最终，他之所以能够完成它，是因为与数学家大卫·希尔伯特的激烈（但友好）的竞争，希尔伯特听了爱因斯坦描述他的想法，然后自己推导出了许多方程式[参见沃尔特·艾萨克森撰写的“爱因斯坦如何在战争、离婚和竞争中重塑现实”，《大众科学》，2015年9月]。

研究大多数标志性的科学发现或技术发明的详细历史——电灯泡、晶体管、DNA，甚至是互联网——你会发现，那些因突破而闻名的名字，只不过是领先于一大群紧随其后的竞争者几步而已。这并不是什么新鲜的观察。但最近，一些有影响力的作家和民选官员利用并行创新的现象来反对公共资助基础研究。

例如，马特·里德利在他的新书《万物进化史》（哈珀柯林斯出版社）中，将“技术进步中压倒一切的必然性”描述为“一种涌现现象”。这位英国贵族的自由主义观点认为，政府只会妨碍科学和发明的自然进化。“让人们自由地交流思想和支持直觉，创新就会随之而来，”他预测道。“科学洞察力也会如此。”

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如今，在美国国会的大厅里，人们也可以听到类似的过于乐观的想法。一些政客认为，我们在科学上花费了太多纳税人的钱。另一些人说，专利阻碍了进步。政府应该撤退，让公司自己资助他们所需的研究。制造商应该能够更容易地复制其他人的想法。

我可以从我在工业界长期从事研发工作和管理经验中告诉你，这种说法是极其错误的。先抛开那些产生了巨大智力效益但没有带来金钱利润的科学研究：例如，那些为我们带来了希格斯玻色子、银河系中心的超大质量黑洞、大爆炸和泰坦星的甲烷海洋的研究。公司知道，即使在材料科学和计算机科学等领域，基础研究也是一种慈善行为。因此，他们会避免这样做。

在微软，比尔·盖茨和我创建了微软研究院，这是近几代人成立的最大的工业研究实验室，与此同时，AT&T、IBM和施乐公司正在逐步关闭他们历史悠久的实验室系统。我们在微软非常清楚，基础研究不是我们的使命。

AT&T贝尔实验室和其他公司的经验证明了原因。贝尔实验室的科学家发明了晶体管——它为英特尔（和微软）带来了数十亿美元的收入。IBM的研究人员率先使用巨磁阻来提高硬盘容量，但很快就将硬盘驱动器业务输给了希捷和西部数据。施乐帕克研究中心的工程师发明了鼠标和图形用户界面，但苹果公司（和微软）才是最大的受益者。

比尔和我都清楚地认识到，除非我们的研究人员专注于我们能够迅速转化为收入的创新，否则我们将无法向投资者证明研发预算的合理性。上面列出的所有伟大的想法都获得了专利，但专利提供的保护非常有限。为了获得专利，您必须首先解释您的想法是如何运作的。专利申请本身会激发竞争对手通过创造新的、甚至更好的想法来规避您的发明。

这里的商业逻辑并没有改变。那些认为以利润为导向的公司会出于利他主义而为具有广泛益处的基础科学买单的人——但大多数是为他人，而不是为下一代——是天真的。

从微软退休后，我成立了一家发明公司，名为Intellectual Ventures。我是IV的数百名发明家之一，他们的业务是创造、购买和销售想法，而不是产品。我们每年共同产生数千项新发明，其中许多是通过头脑风暴会议产生的。这些会议几乎总是从调查特定领域的最新科学进展开始。

发明是将一般知识应用于解决特定问题。每当科学家增加知识储备时，他们就会赋予发明家使用知识的能力。而发明家反过来又创造出使科学家工作更轻松的新工具。这是一种共生关系。

但这里有一个关键的见解，里德利子爵和自由放任的经济学家似乎错过了：整个科学支持发明和发明支持科学的共生系统是由竞争和沟通驱动的。这两种基本力量都严重依赖政府的支持。破坏任何一种力量，都会切断经济增长引擎的燃料线。

外行人通常不认为科学是一种竞争，但科学家肯定会这样做。研究人员为了工作、资金、实验室空间、仪器时间、学生和认可而激烈竞争。为什么？部分原因是人类的本能。但主要原因是，为大多数研究提供资金的政府机构已经制定了这项游戏的规则，以不成比例的奖励来奖励那些反复取得令人瞩目成果的科学家。

也许这看起来不公平。但这与迈克尔·菲尔普斯在奥运会上获得18枚金牌没有什么不公平，即使他和他的接力队在许多比赛中以不到一秒的优势获胜。彼得·希格斯和弗朗索瓦·恩格勒特因预测希格斯玻色子而获得诺贝尔奖是否公平，即使其他几位理论家也独立地预测了它，并且数百名实验物理学家努力了多年才真正探测到它？

这不公平——但它有用。菲尔普斯不懈地训练，并出现在所有这些奥运会上，是因为金牌以及随之而来的所有奖励都在等着他。在世界各地，科学家们为了赢得诺贝尔奖或其他伟大荣誉而鞭策自己和同事。发明家们一旦有了好主意，也会努力工作并快速行动，因为他们想要获得仅授予第一位申请者的专利。

过去一个世纪以来如此成功的计划中最精彩的部分是，为了竞争，研究人员和发明家必须快速分享他们的成果——即使是与他们的竞争对手分享。在学术界，这被称为“不发表就灭亡”。一个由科学家组成的小团队在一年内发表十几篇或更多的同行评审期刊文章、书籍章节和会议报告，详细解释他们的发现以及他们是如何发现的，这并不罕见。当迈克尔·菲尔普斯回头看时，发现有人正在追赶他，他会游得更快。同样的动力推动着科学进步。

发明也是如此。如今，人们流行诋毁专利，认为专利过于模糊、难以阅读或限制创新。对于不熟悉的人来说，情况似乎是这样。但作为经常阅读专利的人，我向你保证，它们传递了大量的信息，而且通常聪明的发明家可以找到一种方法来规避专利。所有这些都是经过设计的。专利审查员必须拒绝任何没有清楚完整地描述发明的专利，并缩小任何超出范围的专利。那些确实溜走的劣质专利通常会受到质疑和无效。

如果政府让私营部门为基础研究买单，或者让专利毫无意义，会发生什么？简而言之，大多数科学都会戛然而止。而那些幸存下来的研究将主要秘密进行，因为害怕将下一个重大发现拱手让给主要竞争对手。随着沟通的扼杀，进步将放缓至爬行。

我们在美国享有的制度可以说是世界上生产力最高的创新引擎。但它并不完美。在研究方面，太多的科学文章被高价付费墙挡在了非学术研究人员和中低收入国家的科学家之外。太多的拨款和其他奖励是基于声誉或裙带关系给予的。一个盲目的、严格基于功绩的制度会更好。

与此同时，技术进步因专利局人手不足而放缓，该局在裁决申请方面花费的时间太长，并且新的规则允许公司通过反复挑战来束缚发明家，因为他们不想看到更好的、有竞争力的想法进入市场。

但我们可以通过对游戏规则进行相对较小的调整来解决这些问题——政府控制的规则——来奖励那些努力拼搏、公平竞争并表现更好的人。爱因斯坦们寥寥无几。但事实是，我们不必等待罕见的天才，只要我们激发周围最聪明的人的竞争本能，并说服他们分享他们的发现，以换取获得荣耀和财富的机会。

内森·梅尔沃德是华盛顿州贝尔维尤市Intellectual Ventures的联合创始人兼首席执行官。他曾担任微软首席技术官，并创立了微软研究院。