摩尔定律预测，每块芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番。它已经超出了预期的寿命，仍像一台不肯停歇的火星车那样持续运转。然而，长期以来被预言终将终结的戈登·摩尔这一计算规律，在近40年里推动微处理器相关企业实现了20%至30%的增长，如今终于即将走到尽头。
难道就没有其他类似摩尔定律的现象正等待被发现，从而再次激活经济吗？或许有，但正如麻省理工学院材料科学与工程系Merton C. Flemings-SMA教授尤金·A·菲茨杰拉德（Eugene A. Fitzgerald）所言，人们不能指望像摩尔定律这样的再生动力凭空冒出来。
“美国很幸运，拥有一种根本性的创新范式，数十年来在我们所有机构中带来了惊人的经济增长，”菲茨杰拉德说。“如今，随着摩尔定律走向终结，我们看到增长正在放缓。在我们寻找新路径的过程中，这既令人焦虑，也令人兴奋。”
菲茨杰拉德表示，不幸的是，我们寻找新路径的这段时期，恰逢美国企业、学术界和政府的研发投入陷入停滞。“随着贝尔实验室等企业实验室的逐渐消失，美国的创新生态系统已经发生变化，”菲茨杰拉德说，“企业在前瞻性投资方面的缺失，已经损害了创新生产力。”
尽管菲茨杰拉德尤为担忧美国曾经首屈一指的研发领导地位正在衰落，但他指出，这实际上是一个全球性问题。“目前仍没有哪个国家在这方面做得更好，”他说。
迭代式创新中的推动与拉动
若我们还希望再次获得类似摩尔定律那样的巨大创新红利，更不用说识别并培育那些能够弥补其缺失的、规模较小的增长引擎，我们无疑需要更多研发投入。菲茨杰拉德表示，然而，成功还需要对创新本身有更深入的理解。
在《Inside Real Innovation – How the Right Approach Can Move Ideas from R&D to Market – And Get the Economy Moving》（2011，World Scientific出版）一书中，菲茨杰拉德认为，要开发下一个重大技术引擎，就需要一种更为整体的创新方法。该书由安德烈亚斯·万克（Andreas Wanker）和卡尔·施拉姆（Carl Schramm）合著。万克是麻省理工学院与康奈尔大学联合项目“创新界面”（Innovation Interface）的运营总监，施拉姆曾任尤因·马里昂·考夫曼基金会（Ewing Marion Kauffman Foundation）首席执行官。
“人们常常以为技术研究是一个从一个阶段线性推进到下一个阶段的过程，但我们发现实际情况并非如此，”菲茨杰拉德说。“它实际上是一个迭代过程。即便处于研究阶段，你也必须思考潜在的应用，以及未来如何制造和销售产品。如果你不断更新所有这些因素，就能更有机会产生影响。”
《Inside Real Innovation》从应变硅技术的发展中汲取经验。该技术约在15年前彻底改变了硅集成电路的性能。菲茨杰拉德曾在康奈尔大学从事晶格失配技术研究，并于20世纪80年代末至90年代初在贝尔实验室成为Si/Ge晶格失配应变工程的主要开发者之一。随后他在麻省理工学院继续研究，并协助孵化了 AmberWave 公司，以实现应变硅知识产权的商业化。
该书为从组织层面思考创新提供了蓝图。除了鼓励对未来能力和市场需求进行前瞻性思考外，菲茨杰拉德还呼吁更好地协调创新的三大核心要素：技术、市场应用和落地实施。
“人们往往认为创新要么由技术推动，要么由市场拉动，”菲茨杰拉德说。“然而，所有这些要素始终在相互推动、相互拉动并彼此影响，实施层面的问题也不例外。卓越的创新者会在整个项目周期中持续重新审视每一个要素。从一开始，你就必须思考实施和市场应用可能会如何在10至15年后影响技术。”
成功的初创企业和开发团队需要在这三个领域都具备专业能力。菲茨杰拉德表示，像苹果公司的史蒂夫·乔布斯那样，能够在这三个要素之间反复迭代的人十分罕见。不过，如果几位领导者掌握其中三要素中的两个，初创企业仍可获得优势。
“通常情况下，你可能会有一位技术人员，他在某一特定市场应用中积累了经验；也可能有一位熟悉行业运营的人，但他后来又学习了技术方面的知识，”他说。“拥有这种跨界能力非常重要，这样才能沟通并达成共识。如果团队中有人只了解一个方面，即使三个要素都已覆盖，也很难使用同一种语言并共同评估风险。”
菲茨杰拉德指出，为满足这一需求，大学近来开始重点关注创业和综合型团队。例如，在麻省理工学院斯隆管理学院，商科学生被鼓励更多地学习技术知识，而麻省理工学院的工程师接受的商业方面的教育也比以往更多。
菲茨杰拉德表示，现在该轮到企业在自身方面做更多工作了：“创业者所需的许多关于产品落地和启用的信息，都存在于企业内部。因此，我们越能让企业与大学走得更近，对所有人就越有利。企业可以影响大学中创意的萌发，从而提高成功落地的可能性。”
亟需更多技术上的“本垒打”
菲茨杰拉德表示，无论是耗时一至三年的渐进式项目，还是周期更长的项目，创新过程都是相似的。不同之处在于必须权衡的不确定性和风险程度。
菲茨杰拉德说，对于渐进式项目，通常只会在一个要素中引入不确定性，例如技术，因此可以放心地使用传统的风险评估方法。“当你观察从iPhone 5到iPhone 6的变化时，部分技术发生了改变，但市场应用和商业模式是相同的，”他说。
菲茨杰拉德表示，然而，若是应变硅这样更具根本性的突破，则需要10至15年才能产生首笔收入。因此，不确定性会蔓延到所有三个要素之中。
菲茨杰拉德说：“根本性创新受到各种参数的影响，其中一些在短期内你可能认为并不重要，但最终会影响随时间推移的发展进程。要在10至15年间支持这些创新跨越大学与企业之间的鸿沟，这一点非常难以支撑。”
复杂的长期项目不仅必须成功地从大学转入企业环境，在某些情况下还需要跨越多所大学和多家公司。菲茨杰拉德说：“以我们的应变硅为例，我们经历了多个不同的机构。”
由于针对此类持续性研发的框架屈指可数，我们充斥着渐进式改进，而研发管线中的重磅成果却越来越少。菲茨杰拉德说：“投资的缺乏切断了实现极高经济增长所需的更具根本性的创新。”
菲茨杰拉德不仅停留在抽象层面研究创新问题，还在自己的研究中应用了其创新原则。大约在其著作出版前后，菲茨杰拉德协助与麻省理工学院新加坡-麻省理工学术研究联盟（SMART）计划合作，启动了低能耗电子系统（LEES）项目。菲茨杰拉德正在 探索相关机会 ，利用III-V族（3-5族）半导体材料与硅互补金属氧化物半导体（CMOS）技术相结合，构建新型单片集成电路。
这一跨学科项目旨在开发创新型光学芯片，汇集了来自学术界和产业界的材料、工艺、器件和电路设计专家。事实上，麻省理工学院SMART整体上已采纳了菲茨杰拉德著作中所倡导的许多跨学科、迭代式流程。该计划的成功最终能否促使美国出现类似努力，还有待观察。
刊发本文并不意味着世界经济论坛认同其中观点。
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作者：Eric Brown是麻省理工学院新闻（MIT News）的特约撰稿人。
图片：一名技术人员在莫斯科举办的“机器人球”科学展上，对来自俄罗斯的“Inmoov”机器人进行调试。REUTERS/Sergei Karpukhin。
