电子技术创新随笔

　　“创新”概念

　　据当代学者考证，“创新”一词最早出现于北齐史学家魏收(公元505—572)撰写的《魏书》。《魏书》第六十二卷云：“开物成务者，先皇之贞也;观夫人文者，先皇之蕴也;革弊创新者，先皇之志也。”“创新”一词，代有使用，“革故鼎新”，“推陈出新”，但我国先前基本都仅用于政治制度的变革与改造。“创新”望文生义便是创造新的。“创新”一词于近年尤其流行，深入人心，北京已将“创新”列为“北京精神之一。但对于“创新”一词的概念笔者孤陋寡闻，未见标准解读，歧义甚多，众说纷纭。查《现代汉语词典》的解释最为简单：“创新”指创造性，抛开旧的，创造新的。笔者所见最新解释是2011年5月伦敦商学院(London Business School)举办的全球领导力峰会(Global Leadership Summit)上，当听众受邀选择对创新的定义时，58%的人选择了最短、最宽泛的答案——来自《经济学人》(The Economist)的“创造价值的新鲜想法”。

　　百度上百科名片的解释就繁复多了：“创新是指人们为了发展的需要，运用已知的信息，不断突破常规，发现或产生某种新颖、独特的有社会价值或个人价值的新事物、新思想的活动。创新的本质是突破，即突破旧的思维定势，旧的常规戒律。创新活动的核心是“新”，它或者是产品的结构、性能和外部特征的变革，或者是造型设计、内容的表现形式和手段的创造，或者是内容的丰富和完善。”读来虽甚觉全面，又颇为生涩，即依笔见一孔之见，“创新”也许包括“突破”，也许更多的是“渐进”。

　　英语中有“创造”(invention)和“创新”(innovation)之别，invention是无中生有，创造全新的东西，即所谓创造(发明);“innovation”是指以旧翻新，改造、更新现有的东西，即所谓革新。前者是所谓“突破性”或“破坏性”发明，如蒸汽机、汽车、飞机、电话、电视机、计算机等;后者是“渐进性”革新，如大型高炉、数控机床、核能发电等。2011年，泰勒•考恩(Tyler Cowen)发表了颇有人气的短篇小说《大停滞》(The Great Stagnation)指出，今日西方已经进入了一个科技高原期：我们已经吃光了长在低处的经济果实，因而经济增长受到阻碍，从现在起，要想取得进步会更加艰难。该作者的核心观点是创新突破比以前稀缺了很多，也有人在质疑“突破性创新已是过去时?”今天突破创新不能说没有，苹果公司的iPad、iPhone、iPod都算是，但的确十分少见，特别的难能可贵!

　　技术创新

　　人类文明发展是在技术革新的不断推动下，经历了农业化(青铜器、铁器)、工业化(蒸汽机)、信息化(电子计算机)的三化时代。技术革新从古迄今成为经济发展的主要因素。俄国经济学家尼古拉•康德拉季耶夫(Nikolai D. Kondratieff，1892～1938)于上世纪20年代提出的“康德拉季耶夫长波理论”(世界经济每50年发生一个起伏周期)闻名于西方经济学界。而后美籍奥地利经济学家熊彼德(Joseph A.Schumpeter，1883～1950)在他所著的《经济发展理论》一书中提出了创新理论(包括新产品、新工艺、新市场、新材料和新管理)，并用以解释经济长波理论的发展，据此人们从工业革命以来描述了四波的发展如下：　　

　　蒸汽机掀起第一波，钢铁牵引第二波，汽车驱动第三波，三波合为工业化时期，第四波―信息化时期，电子工业成长为第一工业。现在看来第四波周期要延长，正表明技术革新的速度在放缓，如上文所说进入了“停滞”(stagnation)期。上世纪即有预测，说80年代是电子技术，90年代是光技术，21世纪进入生物技术时代，可事与愿违，其间光和生物技术虽都有进展，可预测并不靠谱。今年刚颁发的诺贝尔物理奖，才“开启量子物理实验新时代的大门”，说“未来的量子计算机”，对于当今经典计算机的能力可实现“史无前例的超越”，但须等待“未来”。生物计算机应用蛋白质制成生物芯片，据说其存储容量可以达到普通计算机的十亿倍，大小相当于硅芯片的十万分之一，运算速度将大大超过人脑的思维速度，只是尚遥不可及，人们未知有生之年能否见到!归根结蒂，迄今并未见有任何先进技术能取代电子技术，电子技术依然是当代技术进步的主流。电子技术是今天技术革新的渊源，产业发展的火车头，以电子技术为基础的信息化正向国民经济各个领域广泛渗透，信息化推动着各行各业向高效率发展，导致生产力巨大飞跃，成为提高人民生活质量的保证。信息化是通过信息的应用来改变人类的活动，它以信息运动取代许多“物”、“能”运动而提高了效率，大大减少能耗，实现脑力的巨大增益和体力的大量节约。

　　微电子技术是当前技术革新的主要代表之一，半导体芯片是游离于人体以外的智能，是当下电子产品智能化的依托。几十年来一直引导集成电路工艺发展的摩尔定律，曾几次三番宣告已走到尽头，可事实上它还在勇敢地坚持前进! 当然，微细化技术发展的困难增大，技术前进的速度趋缓，从2003年90nm，2005年65nm，2007年45nm到2009年32nm，是2年前进一代，跨入2010年以后，从2011～2012年22nm，2014～2015年15nm到2017～2018年11nm大致将放慢到2.5～3年一代。据最近的报道，Intel已推进到亚20nm工艺并制定了14nm计划，同时还发表了探索7nm工艺的路线图。台湾研究院纳米实验室也已成功开发出9nm超节能存储器阵列单元。Intel公司于今年9月召开的“2012年开发者论坛(Intel Developer Forum――IDF 2012)”上，资深研究员、首席工艺技术专家Mark Bohr说：“摩尔定律至少在未来10多年内还不会告终。”不过，“微细化时间将趋缓。”总而言之，技术革新将继续前进，脚步则会放慢。

　　国际电子技术及市场咨询调研公司Gartner自1995年开始采用技术发展周期图表，标示出每项电子信息新兴技术与创新产品的发展图式。Gartner 副总裁Jackie Fenn 表示：Gartner的新兴技术发展周期报告特别列出了一系列会对公司事业造成深远影响的技术，提供策略规划、创新技术专业人士参考。报告涵盖技术范围极广，具体指出了已进入高度成熟发展、广受瞩目的技术，或是可能带来重大影响的技术。公司此举虽已做了近20年，笔者却是初次见到，愿与读者分享。

　　Gartner2012年技术发展周期报告涵盖汽车、移动机器人、物联网、巨量数据、无线充电、复合事件处理、网络电视、移动信息流、机器对机器通信服务、网状网络(传感器、居家健康监测及车载通信)等。报告中提到的技术发展趋势则有量子运算、不同形式的云端运算、巨量数据、复合事件处理、社群分析、存储体内数据库管理系统、文本分析与预测分析等。当今企业、政府与消费者共同关注的技术则有：云端运算、巨量数据与存储体内数据库管理系统等。有关人性化及互动的技术包括了人类功能增进(human augmentation)、立体全息摄影显示技术(volumetric and holographic displays)、自动内容辨识，自然语言问答，语音对语音翻译、巨量数据、云端运算、NFC、手势控制、虚拟世界 、生物特征辨识以及语音辨识等。这些技术中有许多已发展数年，正逐渐普及;有些则有望成长为关键主导技术，诸如自然语言问答与NFC等;有些期待技术则包括：BYOD(携带自己的装置上班)、3D打印和社群分析(参见图1)。