用AI重新審視人類發明史：我們的技術本該比現在更先進嗎？

你可能很難相信，人類花了將近兩千年才發明安全別針。

彎一段金屬絲，繞一個彈簧圈，尖端扣進一個罩子里，不會扎手。就這么簡單的東西，古羅馬的鐵匠有材料也有工具，完全做得出來。但一直到 1849 年，一個欠債的美國人 Walter Hunt 才在三個小時內把它設計出來，賣了專利換了 400 美元還債。

圖丨Walter Hunt 和他發明的別針（來源：Interesly）

這種“明明能造，就是沒人造”的現象在技術史上并不罕見。全身麻醉用的乙醚早就存在，但過了一千多年才有人拿來給病人用。聽診器的原理不過是一根中空管子。自行車的前身 dandy horse 只是兩個輪子加一根橫梁，不需要任何超出中世紀水平的技術。

但這種延遲到底有多普遍？是多數發明的常態，還是少數極端案例？如果多數發明都這樣，會不會人類的技術水平本該能達到更高程度？

最近，美國創新智庫進步研究所（Institute for Progress）研究員、知名技術史博主 Brian Potter 用 AI 對人類歷史上 190 項重大發明逐一做了分析，試圖系統性地回答這個問題，重新校準人類發明史。

一個人、一個模型、190 項發明

Potter 是結構工程師出身，在軟銀投資的建筑科技公司 Katerra 當過工程團隊負責人，現在是智庫 Institute for Progress 的高級研究員。他對“發明是怎么出現的”這個問題的興趣由來已久。

這次他做的事是：拿出一份包含190 項重大發明的清單（從 1800 年到 1970 年代），逐一交給 Claude Opus 4.7，讓 AI 判斷每項發明最早什么時候可以被造出來。

圖丨Brian Potter（來源：Substack）

具體來說，他首先假設存在一個虛擬的發明家團隊，配有設備齊全的、符合時代水平的工坊，給他們五年時間。團隊可以利用當時已有的知識和技術，可以通過工程實驗反復迭代，可以順帶發明一項不太復雜的前置技術，但不能憑空發現新的科學理論，也不能做出需要純粹科學好奇心才會觸發的關鍵實驗觀測。

比如，一個試圖在 19 世紀初造電動機的團隊，不能指望自己碰巧發現電流產生磁場，那是 Oersted 的貢獻。一個試圖在 20 世紀初造晶體管的團隊，也用不了量子力學的能帶理論。

對每項發明，AI 給出兩個時間點：一個是“最早可能”，假設運氣好、條件有利；一個是“最早可以預期”，多個獨立團隊大概率會同時做出來。

這里有一個定義上的困難：“能造出來”和“造出來能用”之間往往隔著幾十年。愛迪生之前就有人做出過白熾燈泡，但用不了多久就燒黑了。John Loud 1888 年的圓珠筆能寫字，但寫不好。Potter 選擇了寬松的標準：能造出一個可以工作的原型就算，不管實不實用。

那么問題來了，這 190 項發明橫跨兩個世紀，覆蓋化學、電子、機械、醫學，AI 對這些領域的判斷靠得住嗎？Potter 做了幾層驗證。他抽查了 AI 輸出中的具體事實：弧光燈那條分析里提到 Galvani 在 1791 年發表了電流研究，查證屬實。他還挑了 20 項發明，讓 AI 把每一條可驗證的聲明配上可靠來源，逐一核查，準確率約 97%。少數錯誤比較輕微，比如“某項技術在 1850 年代普及”應該是 1860 年代。

更關鍵的是看 AI 是否正確識別了每項發明的約束條件，到底是什么卡住了它不能更早出現。Potter 選了自己熟悉的幾項發明做深度校驗。

首先是 Fleming 閥（真空二極管），AI 認為它本質上是愛迪生效應燈泡的改造，物理前置條件在 1880 年就已具備，真正的約束是 1883 年愛迪生才注意到熱電子發射現象。Potter 認為判斷基本正確。Fleming 當時確實是 Marconi 公司的顧問，專門為早期無線電發明了這個器件。

另一個則為萊特兄弟的飛機，AI 認為關鍵約束是輕量級內燃機，需要等到 Otto 循環發動機（1876 年）及 Daimler／Benz 在 1880 年代的改進之后，Potter 認可這一判斷。Samuel Langley 確實把大量精力花在了造高功重比發動機上，萊特兄弟的突破之處恰恰在于他們判斷 1900 年代初的發動機技術已經夠用。

還有噴氣發動機，AI 判斷約束是壓縮機效率和渦輪葉片耐高溫材料，最早要到 1905—1915 年才可能勉強造出一臺。Potter 覺得自己會把時間推得更晚一些，但 AI 的推理鏈條也站得住腳。

Potter 總結說，要準確回答“飛機最早什么時候能造出來”，需要同時了解 19 世紀各個階段的蒸汽機和內燃機技術水平，還得知道它們的極限在哪。能對幾項技術做到這種深度的人都極少，更不用說 190 項。他認為 AI 在綜合跨領域知識上的表現，整體好過任何單個人類專家。

大多數發明沒有遲到太久

190 項發明中，AI 對 166 項給出了時間估計，其余 24 項被標記為科學發現或偶然事件，不適用于這個框架。

結果是：64% 的發明在技術可行后 50 年內出現。用“最早可以預期”這個更保守的標準，90% 在 50 年以內。超過一半的發明，從“多個團隊應該能做出來”到“確實有人做出來”，間隔不超過 10 年。

圖丨人類的主要發明能提前多少年出現（來源：Substack）

但也有不少例外。30 項發明（18%）的等待期超過 100 年，8 項超過 1,000 年。安全別針、聽診器、鋼筋混凝土、皮下注射針，這些“遲到”最久的發明各有各的原因。

醫療發明的等待時間格外長。皮下注射針可能需要等到有了值得注射的東西（比如 1804 年首次合成的嗎啡），但全身麻醉的延遲更難解釋。乙醚早就存在，關鍵是沒人愿意承擔劑量試錯的風險。日本醫生華岡青洲為了調對麻醉配方，甚至一度“讓母親致殘、讓妻子失明”。

一些等待最久的發明其實只是后來實用版本的早期原型。比如清單里的圓珠筆是 John Loud 1888 年的版本，但那支筆幾乎不能用，真正好用的圓珠筆要等到 1938 年 Lazlo Biro 才做出來。清單里的“自行車”其實是 1817 年的 dandy horse，一個沒有踏板的木頭兩輪車，實用的自行車還得再等幾十年。

還有一些發明，似乎就是單純沒人想到。Blanchard 的仿形車床、Neilson 的熱風爐、安全別針，按 AI 的分析，技術前提早就齊備了。

越來越快

在這些數據中最清晰的趨勢是：發明從“可行”到“出現”的間隔一直在縮短。

1900 年之后的 60 項發明，每一項的“最早可以預期”日期都在實際發明日期的 50 年以內，75% 在 10 年以內。那 30 項等待超過 100 年的發明里，29 項出現在 1900 年之前。

按 20 年為一個區間統計，無論平均值還是中位數，等待時間都在穩步下降。到 20 世紀中期，大多數重大發明幾乎在技術可行的同時就出現了。

這和社會學家 Robert Merton 在 1960 年代的觀察吻合。Merton 收集了 261 個“多重發現”的案例：Bell 和 Gray 同天申請電話專利，Edison 和 Swan 同年造出白熾燈，Whittle 和 von Ohain 獨立發明噴氣發動機。條件一旦成熟，發明幾乎同時從多個地方冒出來。Potter 自己后來也用同一批數據寫了一篇后續，專門分析“多重發明有多常見”。

還有一個發現：75% 的發明的約束條件是技術性的而非科學性的。噴氣發動機等的不是新物理理論，是壓縮機和耐高溫合金。飛機等的不是空氣動力學，是足夠輕的發動機。按領域看，醫療發明等待最久，電子發明最短。

不過，略有遺憾的是，Potter 的發明清單截止于 1970 年代，之后的互聯網、GPS、CRISPR、mRNA 疫苗都沒有納入分析。他自己也承認，這終究是 AI 的最佳猜測，不是專家對每項技術逐一做的深入考證。

但一些核心的結論大概不會錯。1900 年以前，一項發明在技術上可行之后，可能還要等幾十年甚至幾百年才有人做出來。1900 年以后，這個間隔迅速縮短到十年以內。人類辨認和利用技術機會的速度在加快。斯坦福經濟學家 Nicholas Bloom 等人 2020 年的研究指出，維持摩爾定律所需的研究人員數量是 1970 年代初的 18 倍以上，突破性創新越來越貴了。但至少從 Potter 的數據看，當一項技術的前提條件就緒之后，讓它從圖紙變成實物，這件事我們做得越來越快了。

參考資料：

1.https://www.construction-physics.com/p/how-long-do-we-wait-for-new-inventions?hide_intro_popup=true

運營/排版：何晨龍

注：封面/首圖由 AI 輔助生成