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发明社会学:奥格本学派的累积综合理论

【摘要】:与同时期的其他发明社会学研究者的观点一样,厄舍尔支持发明是累积综合的结果。图2 累积综合的过程以上观点在强调一些战略性发明的特殊性和重要性时被证明是合理的,这种观点和发明是累积组合的社会过程的观念也没有真正的矛盾。一项较为完备的发明常常要涉及数量较多的个体发明,然后不断累积综合成一个又一个战略性发明。

人类发明史中,早期的工作多是依靠兴趣和经验,这反过来产生了更好更多的人们熟知的发明,但是他们的工作有一定的限制,风格和特点都是高度个人化的。后来人们对单个独立的发明越来越不满意,发明者或多或少意识到目的的实现需要几个发明和发现相互联系,更大的任务需要更多已有的知识和发明,而不仅仅是某个单独的创新。

与同时期的其他发明社会学研究者的观点一样,厄舍尔支持发明是累积综合的结果。在1929年初版的《机械发明史》中他就提出:“发明就是先前存在的要素建构性的同化成一个新的综合体”[36];并且他多次明确表达类似观点,比如他说“在一些纺织建筑领域,技术的累积发展是显而易见的”[37]。他认为重大革新只有通过累积才能变得真正重要[38]。尽管高等动物在行为中显示一些顿悟能力,但是他们的行为限制在他们生活狭窄的时间范围内。一旦组织化的交流被获得,个人和群体的经验累积就变得重要起来了。文化成果是建立在许多微小的个人顿悟活动的基础之上的社会成就。但是,这种社会进步的意义长期被忽略或者误解。

厄舍尔认为发明是不断累积综合的过程,在图2中,从阶段Ⅰ-Ⅳ,这与个体发明的四个阶段是一样的,只不过在每一个阶段中,都有大量已有的完备的个体发明综合进来,厄舍尔把这些完备的个体发明称为“战略性发明(strategic invention)”。图2中每个完整的圆圈都代表一个战略性发明。数量众多的战略性发明累积综合到感知到的新问题中去,经过搭台、顿悟和批判式修正之后,再次形成一个全新的战略性发明,这个战略性发明又将综合到下一个不完备的模式中去,并成为更高一层的战略性发明的一部分。如此循环,并且在每一次循环中发明都将上升到一个新台阶,整个技术进步就是在这种螺旋上升的模式中向前发展。

图2 累积综合的过程(厄舍尔,1954)

以上观点在强调一些战略性发明的特殊性和重要性时被证明是合理的,这种观点和发明是累积组合的社会过程的观念也没有真正的矛盾。社会过程作为一个整体被描述成一系列相互关联的战略性发明[39]。这些战略性发明把许多个人革新成果以及许多相似的因素都抽取汇集起来,合并到一个新的综合中去,在发明的任何一个阶段合并的项目数量是任意的。一项较为完备的发明常常要涉及数量较多的个体发明,然后不断累积综合成一个又一个战略性发明。例如,往返交互式蒸汽机的发明涉及到五个战略性的发明:纽可门(Thomas Newcomen)的空气机,瓦特(James Watt)的低压机,特里维西克(Richard Trevithick)和埃文斯(Oliver Evans)的高压机,豪克沃斯(Timothy Hackworth)和斯蒂芬逊(George Stephenson)的蒸汽机车,以及混合发动机。(www.chuimin.cn)

可以借用具体历史中的蒸汽机的发明案例来说明战略性的发明过程的各阶段的联系。直到关于蒸汽的属性和空气压力现象的知识产生之后,人们才对现有的模式感到不满意,将蒸汽从空气中区分出来是必要的,认识到通过在封闭的容器中压缩蒸汽产生真空也是必要的。任何一个科学发现都牵扯到对经典传统和中世纪科学的打破,他们是首要重量级的成就,这些成就的重要性没有通过他们和蒸汽机的发展的联系而彻底消耗尽。在对气体及其属性分析的历史研究中,或者在气象学的研究中,这些成就可以算作战略性的创新。在蒸汽机发展史上,令人不满意的模式的出现可以追溯到17世纪的一系列科学发现。迪·考斯(de Caus)通过把加压的蒸汽引入密封的容器可以将其中的水用水泵抽出来;同一时代还有一位马德堡颇具影响的市民奥托· 冯·盖里克(Otto von Guericke),他著名的马德堡半球实验让人再也不能小视气体的力量。盖里克之后,某人再迈进一步,以便制造出以蒸汽为动力的做工机器——发动机,就只不过是个时间问题罢了。而在蒸汽机发展史上,第一位给出蒸汽机设计思想的是法国的丹尼斯·帕宾(Denis Papin),在他的设计方案中,汽缸中装有少量水,水会被外部的加热器交替地加热至沸腾,然后冷却。浓缩会在冷却的过程中完成,其间大气会把活塞向下推动。由于在制造过程中遇到巨大困难,帕宾的蒸汽机最终未能问世,但是他的方案却给英格兰的纽卡曼的成就一个清晰的搭台,纽可门的空气机和帕宾的蒸汽机相似并实现在大范围的应用,纽卡曼的空气机是往复式蒸汽机发展史上第一个战略性的发明。在纽可门之后的几个战略性发明的出现都有着几乎相似的发展路线

战略性发明的获得涉及到个体发明所包含的所有分散的步骤,但是战略性发明的过程要涉及到较高水平的综合,组合新的和旧的元素。更进一步,顿悟活动不是必然能够得出解决问题的方案,重大的顿悟可能需要感知与理解思想和行动模式的不足,比如长期以来社会群体都认为的机械、观念或者符号等都是非常完美但是实际上并不是十分完备。在一个满意的模型被建构起来之前,有大量的艰苦工作要做,其中包括很多难题要逐步解决。假如在顿悟阶段获得的解决问题的想法还不足够完备,后来也可能会逐渐综合进入一些恰当的资料来解决问题,这些发展和可能的革新一般发生在批判式修正阶段。

比如瓦特第一次见到纽可门机是在1763年,当时瓦特就看出了纽可门机的问题所在,即每次蒸汽被引入气缸时,汽缸中刚刚进行完一个冷凝冲程而温度下降,进入汽缸的大部分蒸汽凝结到较冷的汽缸壁上,只有少量剩下的蒸汽形成一个有用的真空然后被凝缩,所以纽可门机的效率是比较低的,过多的燃料被消耗,大量的热量丢失。这些分析揭示了发现问题的阶段,在瓦特的经历中不太容易明确区分搭台阶段,但是,他关于加热的实验和对蒸汽的研究涵盖了发明过程的两个普通阶段。瓦特的顿悟活动的出现是很清楚的,即在一个下午散步的时候,他一边走一边思考蒸汽机,突然有一个概念进入他的头脑:蒸汽是有弹性的物体,并且可以冲压进入到真空中去,假如在汽缸和消耗的容器之间做一个连接,把蒸汽压入到一个靠真空泵维持的低压汽缸里,这样汽缸不需要降温即可以压缩蒸汽……[40],瓦特在1764年想到要把纽可门机的冷凝和汽缸分开,并给出了解决思路,这一思路在1765年的实验室中给出了模型。此后瓦特花了12年的时间来钻研他的蒸汽机,到1776年他的蒸汽机运转起来,这还不够,接下来的一些年瓦特一直在不断改进他的蒸汽机直到1784年,他的蒸汽机才算比较完善,由此可见批判式的修正的过程有时往往能产生一些重大的进步。顿悟活动也只不过是获得结论中的一个阶段。同样的,新的顿悟活动可能在批判式的修正这一阶段更加重要,因为在第四阶段有可能产生真正的结论中的重要元素。

在奥格本时代,奥格本、吉尔菲兰、厄舍尔都坚持发明的组合累积模式,但是在他们之后,这一思想就逐渐消失了,除偶尔被提及之外,并没有引起太多的关注[41]。亚瑟认为部分原因可能在于他们都不能解释:组合怎样能产生新的发明?要说明一个喷气式飞机是由很多对于发明者惠特尔(Whittle,Frank)和奥海恩(Von Ohain,Hans)而言是有效的部件组成的,这是件很容易的事情;但是想要解释在惠特尔或者奥海恩的头脑中那样的组合是如何产生的,这就是一件相当困难的事情了。

多年之后,亚瑟赋予发明的组合理论以新的意义。亚瑟认为,至少,组合暗示了一种在技术中产生革新的方法。假如新技术的确是先前技术的组合,那么之前存在的技术必然提供了组合的成分,因此先前技术的组合产生了进一步的组合,或者说现存技术组合产生了未来的进一步的发明。那么,这就可以得出技术进化的机制,亚瑟称之为“组合进化机制”[42]