Лекция 1. Природа инноваций

Все, что можно изобрести, уже изобрели.

Чарльз Дьюэлл,

представитель Патентного бюро США, 1899 г.

В результате освоения материала данной главы и выполнения практикума обучающийся должен:

знать

• природу инновационных процессов;

• признаки идеи, открытия, изобретения и инновации;

• параметры описания технологической платформы;

уметь

• оценивать этап развития (консолидации) отрасли;

• определять уровень концентрации отрасли (CR3);

• выделять актуальную технологическую платформу инновационной деятельности;

владеть

• навыком оценки уровня новизны изобретательской идеи;

• инструментами выбора инновационной стратегии компании в зависимости от этапа консолидации отрасли.

В этой главе мы покажем, как технологии определяли (и будут определять) развитие человеческой цивилизации, как идут процессы возникновения инноваций под давлением рынка. Вводится сложное понятие технологической платформы, определения идеи, открытия, изобретения, инновации. Надеемся, к концу главы читателю станет ясно, что инновация – это простое понятие, присущее почти всем явлениям в бизнесе и социуме.

Технологии и цивилизация

Любая достаточно ушедшая вперед технология неотличима от магии.

Артур Кларк. Третий закон Кларка, 1962

Мы живем в обществе, которое возникло и развивается под влиянием технологий.

Технология – совокупность знаний для производства товаров и услуг.

На протяжении всей истории человечества технологии рассматривали и как рецепт всеобщего блага, и как источник зла. Сжигая еретиков, доказывающих гелиоцентрическую модель, одновременно создавали инструменты пыток, действовавшие согласно самым современным для того времени принципам механики и физиологии. Новая тактика ведения войны позволяла захватить половину материка, а технология государственного управления – построить самую большую в истории империю. Технологии обеспечивали социальные, политические и торговые преимущества отдельным людям, сообществам и народам. Под воздействием технологий создавались, приходили к пику могущества и разрушались цивилизации, религии, кланы и группы, сообщества, предприятия, позиции индивидуумов-лидеров.

"Технология – единственный источник изменения в обществе. Социальные перевороты могут быть вызваны изменением в химическом составе атмосферы, изменениями климата, плодородия почвы и многими другими факторами. Тем не менее, технология, бесспорно, – главная сила, лежащая в основе ускоряющего рывка".

Историки рассматривают развитие цивилизаций через призму множества факторов, часто выделяя какой-то ключевой драйвер. В этом качестве можно рассматривать, например, пассионарный толчок у Л. Н. Гумилева, теорию элит у Р. Миллса и т.д. С равным основанием можно рассмотреть эволюцию человеческой цивилизации и через призму развития технологий. В мифологических и религиозных текстах множества народов находятся сведения о первичном технологическом толчке, с которого началась цивилизация: это и эллинский Прометей, принесший огонь и ремесла людям; и скандинавский бог Локи, научивший счету, рунам, оружейному делу, плетению сети; и библейский ангел Азазель: "И Азазель научил людей делать мечи, ножи, щиты и нагрудные пластины, открыл для них металлы и искусство их обработки, и браслеты, и орнаменты, и использование сурьмы, и подкрашивание ресниц, показал все виды драгоценных камней и все красящие составы. И явилось великое нечестие и много непотребств, и люди согрешали, и все пути их развратились" (Книга Еноха 8:1).

С мистической, религиозной точки зрения поворот к исключительно технократическому пути развития сулил беды и несчастье человечеству. Тем не менее сегодня мы живем в технократическом обществе, где элиты определяются через право собственности на передовые достижения науки, право распределения новинок в социуме.

Поправка Джексона – Вэника: "...Чтобы утвердить неизменную преданность Соединенных Штатов фундаментальным правам человека, с 3 января 1975 года, независимо от других положений законодательства, товары из любой страны с нерыночной экономикой не будут подлежать недискриминационному режиму (нормальным торговым отношениям), а такая страна не будет участвовать в какой-либо программе правительства США".

Дж. Шпохрер в 2002 г. предложил выделить в эволюции цивилизации определенные поколения в соответствии с революционными технологиями эпох, принимая за ноль сегодняшний день (табл. 1.1).

Существуют и другие взгляды на технологии и изобретения, разделившие поколения на "до и после", в числе таковых называют порох, электричество, атомную энергию, компьютер, Интернет. Фрэнсис Бэкон в 1623 г. писал: "Приятно наблюдать силу, пользу и плоды изобретений. Особенно наглядны три примера: изобретения, неведомые древним, недавние, с темным и бесславным происхождением, – это печать, порох и магнит. Эти три вещи изменили облик мира".

Экономисты называют такие поколения технологическими укладами.

Таблица 1.1

Технологии в поколениях человечества

Поколение	Технология
–m	Развитие мозга и человеческого тела
–100 000	Каменный век, палеолит – прямохождение, речь
–10 000	Homo Sapiens – орудия труда
–500	Мезолит – искусство
–400	Неолит – сельское хозяйство, письменность
–40	Передача знаний, обучение
–24	Печать
–16	Отраслевая специализация, ремесла
–10	Индустрии, технологическая революция
–5	Телефон
–4	Радио
–3	Телевидение
–2	Компьютеры
–1	Микробиология, Интернет
0	Биотехнологии, GPS-навигация, глобальный доступ к Интернету
1/2	Нанотехнологии и информационная инфраструктура
1	Конвергентные технологии, улучшение человеческого тела
п	Эволюция человеческого тела и мозга?

Технологический уклад – совокупность взаимосвязанных фундаментальных научных знаний, открытий, изобретений, являющихся платформой развития промышленности в определенном историческом периоде.

В отличие от точек зрения представителей других наук, экономисты рассматривают эволюцию технологии лишь с момента появления промышленности, т.е. примерно с конца XVIII в. Это связано с гем, что именно промышленное производство обнаруживает экономическое ОГЛАВЛЕНИЕ технологии как объекта товарно-денежных отношений: стоимость, отделимость от разработчика, возможность передачи и тиражирования. Именно поэтому исторически I технологический уклад совпадает с появлением промышленного производства. Выделяют пять исторических и один перспективный (VI) уклад (табл. 1.2). В каждом укладе выделяют фундаментальное научное знание, порождающее базовые технологии.

Таблица 1.2

ОГЛАВЛЕНИЕ технологических укладов

Период, годы		Базовая технология	Фундаментальное знание
I	1770-1830	Текстильная промышленность, выплавка чугуна, железа, водяной двигатель	Законы механики
II	1830-1880	Паровой двигатель, железнодорожный транспорт, машиностроение, угольная промышленность	Двигатели
III	1880-1930	Электротехника, тяжелое машиностроение, выплавка стали, двигатель внутреннего сгорания	Электричество, неорганическая химия
IV	1930-1970	Цветная металлургия, производство синтетических материалов, нефтепереработка	Органическая химия
V	1970-2015	Вычислительная техника, телекоммуникации, автоматизация, добыча и переработка газа, Интернет	Электроника, микроэлектро ника
VI	2015-2025	Нано-, био-, информационные и когнитивные технологии	Конвергенция знаний

Машины и механизмы в I укладе трансформировали представления о производстве, создали предпосылки выпуска массовой дешевой продукции. Паровой двигатель II уклада (рис. 1.1) отодвинул в историю лошадь как основную тягловую силу и навсегда изменил представления о расстояниях и скорости передвижения людей и грузов, масштабах серийного производства.

Электричество оказалось фундаментальным, принципиально новым знанием, трансформировавшим все без исключения сферы жизни человека в III укладе.

"После электричества совершенно бросил интересоваться природой. Неусовершенствованная вещь", – писал В. В. Маяковский в 1922 г.

Рис. 1.1. Совмещение ключевых технологий I и II укладов: текстильный станок с приводом от паровой машины, компания William A. Harris Steam Engine Company, CILIA, Род Айленд, 1849

К концу XIX в. большая часть человечества осознавала преимущества технического прогресса и буквально боготворила его. 1900 г. встречали как начало золотого века, в котором будут торжествовать разум и технический прогресс и, как следствие, гуманизм. Писатели конца XIX – начала XX в. Герберт Уэллс, Жюль Верн, Александр Беляев, Алексей Толстой рисовали будущее почти исключительно в технократической манере – описывали новые технические возможности человека и создавали художественные истории вокруг их использования. Можно вспомнить легендарный "Наутилус", гиперболоид инженера Гарина, евгенические опыты по улучшению человека и социума, трансплантационные биотехнологии с животными и людьми и, конечно, аппараты для полета в космос. В XX в. культ новизны технологий стал почти абсолютным.

"Двадцатый век с его революциями в технике, культуре, в социально-политической сфере, в экономике проходил под флагом ценности новизны. Новизна как ценность появляется в эпохи больших изменений и оправдывает эти изменения, а потом сама стимулирует их. Нам сегодня кажется, что стремление к новому естественно, и так было всегда. Но это не так: новое как главная культурная ценность утвердилось лишь в нашу эпоху. Хотя и в прежние времена новое считалось ценностью, но в ограниченном масштабе и среди очень узкого круга людей".

Принцип внутреннего сгорания (ключевое знание третьего уклада) позволил со временем уменьшить размеры, увеличить КПД и мощность двигателя и в конечном счете создать три любимые "игрушки" человечества в XX в.: автомобиль, самолет и катер. Микроэлектроника (в заканчивающемся V укладе) дала возможность миниатюризировать вычислительные устройства, что привело в итоге к созданию компьютеров и информационных сетей – ключевых технологий сегодняшнего дня. Технологии укладов наследовались и совмещались: текстильный станок с приводом от паровой машины, электрическая искра в двигателе, развитие органической химии в синтетических материалах и т.д. Технологическое развитие общества, именуемое научно-технический прогресс, – эго и пирамида знаний, и их комбинация в предметах, средствах и способах труда.

Итак, сегодня мы выходим из V уклада, наивысшим достижением которого является "всемирная паутина" – Интернет. А впереди в совсем недалеком будущем – VI уклад, построенный на новом фундаментальном принципе формирования знаний – конвергентных технологиях.

Конвергенция – взаимопроникновение, взаимосвязанное развитие знаний, формирование новых пограничных научных и прикладных дисциплин.

Конвергенция будет происходить в отношении всех четырех базовых технологий VI уклада: информационных, когнитивных, био- и нанотехнологий. Рассмотрим их ОГЛАВЛЕНИЕ.

Нанотехнологии – технологии управления материальными объектами на атомном и молекулярном уровне (приставка нано- означает размерность объектов – 10-9). С одной стороны, нанотехнологии – это междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки, ориентированная на развитие потенциала смежных знаний. Далее мы увидим, как нанотехнологии позволяют раскрыть потенциал био- и когнитивных технологий (таким образом уже происходит их конвергенция).

С другой стороны, нанотехнологии – это самостоятельная область исследований, позволяющая получать прикладные результаты от оперирования на молекулярном уровне живой и неживой материей. Уже сегодня имеются научно-производственные результаты в сфере наноматериалов: углеродные нанотрубки (рис. 1.2), фуллерены, графен, нанокристаллы, аэрогель, аэрографит.

Рис. 1.2. 3D-модель – шестерни на основе нанотрубок

Информационные технологии – это технологии обработки информации (прием, передача, интерпретация, кодирование, семантическое преобразование).

Информационные и телекоммуникационные технологии еще не достигли пика развития в V укладе. В VI укладе нужно ожидать нового рывка, основанного на конвергенции с новыми сферами знаний. В пересечении с биотехнологиями обнаруживается возможность создания биокомпьютеров, а когнитивные решения позволяют подойти к созданию систем искусственного интеллекта. Развитие наноустройств позволит миниатюризировать приемопередающие устройства. Когнитивные техники также позволят создать новые принципы семантического кодирования информации, усилить эффекты ее визуализации.

Биотехнология – область фундаментальной и прикладной науки и техники, изучающая возможности использования живых организмов для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методами генной инженерии. Новый рывок биотехнологиям дала расшифровка генома человека, техническая возможность оперирования живыми объектами на уровне гена. В пересечении с нано- и инфотехнологиями здесь открывается возможность программирования целевых свойств живой природы и человека. Тем самым могут быть решены проблемы обеспечения питанием растущего населения, сокращения числя патологических заболеваний у новорожденных, обнаруживается потенциал лечения болезней на клеточном уровне.