20世纪50年代，美国发明了硅太阳能电池。20世纪80年代，美国在太阳能研发上的花费比任何其他国家都要多。但不管怎么说，美国最终还是失去了技术优势。
美国研究人员尝试了非常规的太阳能设计，如图中的热电板
你可能不会知道这一点：在郊区屋顶和太阳能电场，你发现的那种标准的黑色含铜太阳能电池板，也叫硅光伏太阳能电池，这种电池在美国诞生和发展。
首先，这项技术是在美国发明的。1954年，贝尔实验室的三名美籍工程师发现：当硅片暴露在阳光下时，电子会自由地流动穿过硅片。
其次，这项技术是在美国部署的。1958年，美国海军将太阳能电池板拴在“先锋1”号卫星上，这是美国的第二颗太空卫星。
第三，有一段时间，太阳能电池板是在美国制造的。20世纪60年代和70年代，美国的公司主导了全球太阳能市场，申请了大多数太阳能专利。一项研究显示：截至1978年，美国的公司占据了全球太阳能市场的95%。
这里有一个关键的短语是“有一段时间”。尽管目前太阳能市场比以往更大，但是太阳能电池板不再真正是美国制造的了。从20世纪80年代开始，该行业的主导地位转移到日本，然后转移到中国。当今，世界上最大的10家太阳能电池制造商中，只有一家是美国公司。
过去的几十年里，这些关于发明、全球化和去工业化的故事一直是美国经济的一种背景基调。最近，政策制定者似乎急于对此采取一些措施。不久前，参议院中包括两党在内的议员以明显多数的优势通过了一项议案，该议案旨在保持美国的“技术竞争力”。在未来几年内，美国将要花费1 000多亿美元用于基础研究和开发。
作为基础设施提案的一部分，乔 · 拜登（Joe Biden）已经要求国会授权审批350亿美元用于清洁能源研发。左派观察家们认为，这笔资金少得可怜。他们指出，这些资金大约相当于美国人每年在宠物食品上的花费。
对于这些观察家们的担忧，我表示同情。然而，我写出这些建议，是因为我对于他们担忧的事项怀有一个更大的疑问：我不确定研发是否能够解决我们的问题。或者说，至少我不确定国会想要授权的那种研发是否能够解决我们的问题。
让我们回顾一下过去。研发费用通常是指在看不到明显的市场应用或没有直接市场应用的情况下，用于研究的支出。在研发支出方面，美国在世界上处于领先地位，而且几十年来一直如此。中国排在第二位，但该国的研发支出还在增加。研发可能听起来是一个深不可测的无聊话题，就像有关医疗数据或拨款审批的争论一样，但研发是围绕着工业文明中一些最深刻的、未能解决的问题展开的。为什么有些技术得到了发展，而其他技术没有得到发展呢？为什么有些国家比其他国家富裕得更快？我们如何才能尽快地改善人们的物质生活？政府能够采取措施提供帮助吗？最重要的是，经济增长从何而来？ 这就是我们在争论研发问题时需要讨论的内容。
我认为太阳能产业的历史非常重要，原因就在于此。下面的论述得益于我的阅读以及跟马克斯 · 杰内克（Max Jerneck）的交谈。杰内克是斯德哥尔摩经济学院的研究人员，他记录过美国和日本的太阳能历史。
20世纪70年代末，美国的太阳能产业处于危机之中，然而这一点并不明显。当时，吉米 · 卡特（Jimmy Carter）总统和国会刚刚成立了能源部。能源部承诺，要拿出美国致力于开发新型军事技术的严肃态度来对待新能源技术开发。工程师们看到，太阳能的未来一片光明。但是，随后一系列的变化使美国经济陷入困境。美联储将利率提高到历史最高点，使美国人更加难以获得汽车贷款了。同时，美元兑换其他货币的汇率上涨，使美国出口商难以向国外销售商品。卡特总统和罗纳德 · 里根（Ronald Reagan）总统放松了针对“企业恶意收购”而出台的规定，允许华尔街交易员强迫公司关闭或剥离部分业务。1980年之后，里根还放宽了联邦环境规则，同时解散了新成立的能源部，取消了对太阳能等替代能源的支持。
此前，美国制造商一直在努力与来自东亚的进口产品竞争。现在，这些制造商破产了，创业公司关闭了，专家们离开了这个行业。企业恶意收购商迫使埃克森等石油公司出售或关闭其小型的太阳能研发部门。美国，这个曾经生产全球所有太阳能电池板的国家，见证了自己拥有的市场份额损失殆尽。1990年，美国公司生产的太阳能电池板占全世界的32%；到2005年，美国公司只生产9%的太阳能电池板了。
这种突然的放弃使日本受益。20世纪80年代，日本、德国和中国台湾等国家和地区的公司购买了美国公司出售的专利和业务部门。1980年，可以说日本没有任何太阳能产业；而到了2005年，日本的太阳能电池板产量几乎占了世界的一半。
这好像是国会希望阻止的那种经典故事。然而，研发跟美国太阳能产业的崩溃几乎毫无关系。从1980年到2001年，除了其中一年之外，美国在太阳能研发方面的投入每年都超过日本。我再重复一遍：美国在太阳能研发方面的投入每年都超过日本。但是，美国的这一技术前沿领域还是失守了。
问题不是说美国当时缺乏研发支出，而且现在也不缺乏研发支出，关键是要有一套假设指导美国如何思考高科技开发。
无论是20世纪80年代还是当今，美国的研发体系旨在进行没有明显直接应用的基础科学研究。在20世纪80年代初的美国，大多数太阳能公司正在为未来预期中的大规模市场做准备，这些市场是住宅的屋顶和大规模电网的太阳能农场，两者都要求太阳能电池板比时价更便宜，效率更高。换句话说，太阳能电池板是需要研发的。
在实力强大的日本通商产业省的策划下，日本的产业政策将重点放在了为技术找到商业应用。此外，通商产业省还为那些希望投资于应用的公司提供持续的支持性资金。因此，日本的公司在压力下要尽快将太阳能电池板纳入生产中。几年内，这些公司找到了太阳能电池板的首个主要商业应用场景——将其应用于袖珍计算器、手表和其他消费电子产品中。这些设备不需要太多电，20世纪80年代特别适合使用太阳能电池板的就是这些设备，而不像当时研发报告中所说的那样，未来使用太阳能电池的设备在理论上会变得五花八门。
尽管产品不够完美，但日本公司愿意快速交货，这最终帮助日本太阳能在公用事业上得到了大规模的发展。随着大规模生产出更多的太阳能电池板，日本公司在这方面做得更加出色了。这些公司学会了如何降低生产成本，这种“边做边学”的方式最终使太阳能电池的成本降下来，比美国理论研发所能做到的成本还要低。最近，威斯康星大学公共政策教授、《如何让太阳能变得廉价》（ How Solar Energy Became Cheap）一书的作者格雷格 · 内梅特（Greg Nemet）告诉我说：“中国的企业效仿了这一技术，分享了日本在全球太阳能行业的市场份额。”
从更广的角度来看，你可以看到美国人对技术的思考存在一个更加深刻的问题。我们往往会将这种思考过度智能化，这也许是反直觉的。这里有一个例子：在某个时候，可能你家里的某个水龙头在漏水，如水槽或淋浴器，你必须把冷水旋钮调到合适的位置才能真正关闭水流。你是如何学会以正确的方式转动旋钮的呢？你找到并阅读了一本关于“水龙头漏水高级研究”的大学教科书吗？或者，你就是随便摆弄旋钮，直到学会了如何使其运行？如果你不得不写下一份说明，要你阐述如何转动旋钮才会使其不漏水，你能做得来吗？
不让水龙头漏水是人类学家所说的隐性知识中的一个例子，这些信息储存在人的头脑中，难以解释。高科技需要的隐性知识会多得多，美国的体制通常不承认这一点。对于如何批量生产汽车或太阳能电池板的理解，并不存在于书本或专利文件中；这种理解存在于生产线上工人、组长和工程师的大脑与身体中。无论是底特律、硅谷还是深圳，只要有工程师、设计师和工人聚集，这些地方就会一直是发展的源泉，其原因就在于此。
美国的研发旨在修复所谓自由市场带来的失败——任何公司都没有动力为科学而资助科学。可以肯定的是，这种方法已经带来了进步，特别是在医学方面。例如，新冠肺炎mRNA疫苗的诞生得益于多年来不辞辛苦的“纯”研究。然而，正如尼斯卡宁研究所的学者塞缪尔 · 哈蒙德（Samuel Hammond）指出的那样：这种“纯”科学和应用科学之间的区别是虚幻的。研发是有用的，但最终只有大规模部署技术的组织才能真正将技术前沿向前推进。 我们不需要政府单独资助更多的科学项目，我们需要政府支持一个蓬勃发展的产业部门，激励公司去部署新技术，就像日本政府所做的那样。
拜登政府似乎意识到了只投资于“纯”研发带来的一些问题。“美国就业计划”提议，花费200亿美元用于新的“区域创新中心”，这些中心将要把公共投资和私人投资联合起来，加快各种能源技术的开发。“美国就业计划”的另外一个目标是打造10种新型“开创性设施”，相当于大型示范项目，这些项目将致力于解决去碳化过程中一些最具挑战性的应用问题，例如，制造出零碳钢和零碳混凝土。我认为，与在研发本身投入更多资金相比，这些措施更有希望。
应对气候变化需要我们摆正研发的位置。当今，美国的温室气体年排放量占全球的11%。自20世纪90年代以来，美国的排放量占比已经下降，并且还将继续下降。然而，无论在全球碳排放中的占比如何，美国仍然是世界的研发实验室，仍然保留着最大、最丰富多样的消费市场。美国为世界服务的最佳方式之一是：在本土开发技术，使去碳化变得成本更低、更易于做到，然后将这些技术出口到国外。但是为了履行这一职责，美国将不得不投资于现实世界的技术。大学研究人员的大量专利并不能拯救世界，工程师、工人和科学家一起合作就有可能会拯救世界。
关于这一切，还有一种一闪而过的想法：我意识到，把太阳能电池板说成是美国的技术，可能显得不太得体。科学和技术是人类的遗产，怎么会有国界呢？乔纳斯 · 索尔克（Jonas Salk）是脊髓灰质炎疫苗的发明者，当有人问及谁拥有该疫苗配方的专利时，他说：“你能为太阳申请专利吗？”但是，将太阳能电池板描述为“美国的”，并不是说只有美国人才有权使用或制造太阳能板。这样说是想要指出：技术是由特定的人在特定的地方开发的，我们应该关注什么样的地方最能推动有用的技术向前发展。对于重大流行病带来的不可避免的现实我们需要有一个清晰的认识。像美国或欧盟这样大型、富裕、工业化的市场，应该能够在紧急情况下为本土制造出足够的商品。但是，去年美国竟然不能生产本国使用的口罩，这是很荒谬的。当然，任何国家都不可能专门生产每一种产品，但是就目前而言，各国都是全球经济体系的基本单位，它们应该有能力在紧急情况下为本国居民提供高科技必需品。
资料来源 The Atlantic
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本文作者罗宾逊·梅耶（Robinson Meyer）是《大西洋月刊》（The Atlantic）的专栏作家。 梅耶还是时事通讯《每周星球》（The Weekly Planet）的作者，《大西洋月刊》中“新冠肺炎跟踪”栏目的共同创始人