专利模型见证美国的崛起[图文]

纵观人类历史，世界各地的发明家创造了新技术，提高了人们的生活质量并改变了国家的命运。5月30日至7月29日，中国国家博物馆、中国科学技术协会、清华大学、哈格利博物馆与图书馆共同主办“创造的力量——美国19世纪专利模型展”展示了一系列独特的工艺品——专利模型，60余件19世纪美国专利模型均为哈格利博物馆与图书馆馆藏，包括发动机、交通运输、采掘工业、印刷业、轻工业、衣食住行6个部分，较为全面地展示了19世纪美国在各领域的技术发展和发明创造，凸显了发明家和企业家在塑造美国19世纪历史中所起的非凡作用。

19世纪末，刚刚完成西进运动的美国人意气风发，开拓、勇气与冒险精神正激励着每个美国人通过自我奋斗实现个人梦想。同一时期，美国的工业也正经历着革命性的飞跃。

在美国新泽西州，有一座用人名来命名的城市——爱迪生。正是在这里，爱迪生开创了一个时代。在这个新的时代里，电力逐渐取代蒸汽动力成为经济发展的新能源，给美国的经济发展带来了强劲的动力。据1922年美国国会统计，爱迪生让美国政府在50年内的税收增加了15亿美元；而1928年的一项调查则显示，全世界的资本用在与爱迪生发明有关的事业上的数目达到157.25亿美元。然而这位一生创造出1000多项发明的天才发明家，也只是当时美国众多发明家中的一员。

19世纪后半叶，各种各样的发明如雨后春笋般出现在美国，仅1865年至1900年，被正式批准登记的发明专利，就达到了64万多种，依靠强大的科技实力，美国很快在第二次工业革命中独占鳌头。究竟是什么原因使美国从照搬欧洲技术的学生，成长为一个有自主创新能力的国家呢？

为什么专利要美国总统签字？

距离华盛顿纪念碑200多米的地方是美国商务部，1802年，美国就是在这里成立了国家专利局。如今在美国商务部的大门口上，还刻有林肯总统的一句话：“专利制度就是将利益的燃料添加到天才之火上。”

在“创造的力量”展厅的入口处，单独陈列着一张华盛顿总统签署的专利文件

制钾盐的改良方法”的专利批准文件，重要的是，这上面居然有时任美国总统华盛顿、国务卿蒂莫西·皮克林和司法部长查尔斯·李的共同签名。为什么一张普通的专利证书上会获得三位美国政要的签字？这可以追溯到美国独立之初。

1776年，《独立宣言》发表，那时候的美国算得上一穷二白。“我知道一个没有专利局和好的专利法的国家除了倒退之外是别无他路的。”这是100年前马克·吐温在《康州美国佬大闹亚瑟王朝》中的论述。美国独立战争之后，乔治·华盛顿、托马斯·杰斐逊和亚历山大·汉密尔顿等美国国家领导人一致认为，美国需要强有力的专利法来保护发明家的权利，专利制度将刺激技术发展和经济增长，有助于美国这个“年轻的”国家与欧洲强国抗衡。

在1787年的制宪会议上，制宪代表对事关美国政府未来的公共政策进行了一系列激烈的辩论，然而在通过第一条第八款时，代表们的意见却空前统一，它的内容是“为促进科学和实用技艺的普及，对作家和发明家的著作和发明在一定期限内给予专利权的保障”。是美国人首先把专利权写入了宪法。

从1790年到1836年，所有的官方专利证书均由美国总统和国务卿签署。《独立宣言》的起草者、美国第三任总统托马斯·杰斐逊曾经作为首任国务卿，成为美国第一名专利审查员。联邦政府用专利制度保护了发明人的权益，同时也保护和激发了整个社会的创造热情。

1790年的4月12日，美国总统乔治·华盛顿签署了美国历史上的第一个《专利法》，同年7月31日，美国第一个专利授予了费城的塞缪尔·霍普金斯，他的专利即“钾盐的制作技术改良”。随后，美国国会通过了1793年版《专利法》，该法案取消了对专利权申请的审查，并要求国务院为那些已完成合法申请并已支付注册费用的发明家注册专利。专利法审批条件的放宽使得专利申请数量猛增，在此后的30年里，有1万多件发明获得了专利。

为什么发明专利必须造模型？

当时的美国专利制度是世界上唯一要求在专利申请时提交模型的制度。从1790年到1880年，美国专利局要求专利申请人提交其发明的按比例缩小的模型，并附上书面描述以及技术图纸。

在展览另一个单元里，切纸机、印刷机、排字机等模型并排在一起，几乎完整构成了一个印刷出版的链条。要知道早在15世纪，德国人古登堡就发明了西方的活字印刷，让圣经传遍了欧洲。然而1808年的美国，报纸数量仅有432份，至1846年却突飞猛进到了2581份。古老的活字印刷术显然无法满足高速发展的黄金时代，于是各种关于印刷的发明专利不断涌现。这些100多年前的发明创造以微缩版专利模型的形式出现在展厅，让我们可以一窥百年前的智慧。

John hallenbeck 和 David palmer 往复式印刷机 1873年

但19世纪的美国发明专利，为什么一定要做模型呢？

“英国、法国和德国不要求在申请专利时提交等比例模型，是因为这些国家拥有工程和科学领域的专家，能够仅根据图纸和说明就能对发明进行评估。然而，1790年的美国这方面的专业知识还相当缺乏，所以有必要要求发明家提交模型，以便审查官员了解发明是如何运作的。”清华大学美术学院党委书记马赛介绍。

专利模型的实际意义在于阐释创新发明的关键要素，即实用性和新颖性。当时这些模型仅仅是为了让专利局的官员能够快速理解专利发明的结构原理，而由专业工匠打造的这些模型，在今天则成了收藏的艺术品。

谁发明了这些专利？

在19世纪，任何人都可以申请并获得美国专利，专利申请人来自美国所有地区及其他国家，无论贫富。专利申请人通常都没有接受过正规教育，绝大多数都是默默无闻的普通人。

这些普通人身份的发明者们也有着丰富的想象力。在这场展览上，我们就看到了许多稀奇古怪的发明。比如有一条鸭子船，人需要用腿在水下摆动，上半身则是鸭子的造型，这条船是用来打猎时隐藏自己的。还有费城的一位发明家提交的保险柜，它的开合方式能够防止用撬棍开门。因为当时费城治安混乱，小偷众多，所以费城申报的各种保险柜专利也特别的多。当时的社会有一种对发明的激情，每个人都想通过专利来获取财富，但大多数发明从未投入过商业化生产，而且其中很多都是对早期发明的改进，比如所展示的缝纫机、洗衣机模型就是如此，但也有很多与今天我们使用的商品没有太大区别。

改进型保险箱

改进型缝纫机

还有一些发明是意外所得。比如有一把造型奇特的剪刀，在剪刀的一头有一个装了小弹簧片的刀片。根据哈格利博物馆提供的动画显示，这是一个剪羊毛机。通过剪刀另一头的操作，可以快速修剪羊毛。或许是羊的顾客体验不太好，这一剪羊毛的专利没能推广开来，但发明人随后利用相同的原理，发明了牙科治疗室的牙齿钻头。至今我们去医院修补牙齿，用的依然是这个技术。

改进型剪羊毛器

展厅中一件不起眼的刹车装置，让我们窥见了历史上两位大发明家之间的暗战。这件液压刹车装置的发明人叫小乔治·威斯汀豪斯，他一生拥有一百多项专利，并创立了西屋公司，然而更让他在青史留名的，是他卷入了爱迪生和特斯拉两大发明巨头直流电与交流电的暗战。在特斯拉即将失败的时候，小乔治·威斯汀豪斯买下了特斯拉的七项专利，创办西屋电气，这才有了和爱迪生分庭抗争的机会。转折点出现在1893年，美国在芝加哥举办专利世博会，第一次整个建筑场馆使用交流电供应电力，取得了很大的成功，所以美国政府坚定了信心。在小乔治·威斯汀豪斯的推动下，交流电被应用到尼加拉瓜大瀑布发电站推广它的安全性，这才给了特斯拉一个翻身的机会，也让交流电成为后来电气时代的主流。电气时代的解放对于美国来说尤为突出，美国在电气时代一举成为了世界超级大国。许多新技术和新产业在相对短期内迅速诞生，并推动了20世纪美国经济的发展。

虽然靠谱的专利是百里挑一，但是正是这些发明家无限的热情才成了庞大的专利申请的基础。

改进型电磁发动机的模型、 说明文件和图纸

专利模型终归何处？

1836年以后，美国专利制度蓬勃发展。强有力的《专利法》、专利局完善的审查程序以及对公众进行新发明活动的宣传使得专利申请数量稳步增加。至1867年，每年有1.3万多项专利通过申请。

遗憾的是，1790年至1836年间获批的1万项专利在1836年遭受了火灾，存放在布洛杰特酒店拥挤空间里的所有专利说明书、图纸和专利模型被付之一炬。虽然之后国会拨款重新制作了被焚毁的几千件专利模型，但大火还是吞噬了大部分美国早期发明留下的文物。

1836年夏天，国会议员们希望不仅改革专利制度，还要为美国专利局建立一个更宽敞更防火的办公地点。一座耗资10.8万美元新建的石质建筑成为当时华盛顿特区最大的建筑。新大楼将作为专利审查员办公室、公众专利研究室和大型专利文件、模型的存放处。在19世纪中期，有20万件专利模型在此进行永久展出。

有意思的是，对专利模型感兴趣的并不只是当代的收藏者。在当时，周末看模型展成了当地人的一个习惯，最疯狂的时候一年有10万人参观，而华盛顿常住人口也才10万而已。在这个“国家美术馆”展出的专利模型对美国人来说是信息和灵感的来源，他们日益将自己的国家看作是发明家的国度。

1865年美国专利局内景

1877年，一场大火烧毁了8.7万个模型，让人们意识到检查和保管专利模型的成本和风险。1880年，专利局发布新条例，只有当审查人员要求时，专利申请人才在提交附图和书面说明书的同时提交模型。至1890年，2.6万项专利发明，只有535个模型提交至专利局收藏。1900年之后，专利模型成为专利申请过程中不太常见的组成部分。

1879年美国专利局重建时的图

此次展出的模型都来自美国的哈格利博物馆与图书馆，自1961年获赠800座模型开始，哈格利博物馆与图书馆专利模型的收藏已经有50多年的历史。这些专利模型呈现的是推动美国19世纪在地理和经济方面迅速扩张所进行的技术与商业变革。

20世纪早期，参观专利模型馆的人数急剧下降，模型展厅被改造成办公室。至1925年，几十万套专利模型散失四处。史密森尼学会挑选了一些模型作为收藏，但这些美国发明瑰宝中的绝大多数被公开拍卖出售。

专利模型——这个100多年间美国发明和进取精神的象征，已成为历史。

如何促成发明家的国度？

19世纪的美国人通过专利局出版物、报刊文章和与《科学美国人》类似的杂志来了解新发明，这类杂志报道专利局活动，并且登载专利律师服务广告。但在19世纪后期，以发明为主题的规模最大和最受欢迎的活动是在美国举办了大型世界博览会。这些博览会极大地吸引了媒体进行宣传，参会者蜂拥而至，发明家们利用这些博览会来推介他们的创新产品。

1876年费城百年博览会展示了很多发明。亮点之一是由乔治·亨利·科利斯获得专利的发明：一台为机械馆所有展品供电的双引擎装置。它高21米，带有一个直径9米的飞轮。这次博览会也是亚历山大·贝尔最新发明的电话的首次公开展示。1893年在芝加哥举办的世界哥伦比亚博览会，占用了200多座建筑，占地3642.17亩，吸引了超过2700万游客前往。

“美国人民的头等大事就是做生意。”美国前总统卡尔文·柯立芝的这条评论恰如其分地描述了19世纪的美国人。这是一个动荡的时代，见证了美国惊人的扩张和作为一个经济强国的崛起。美国宪法创建了一个保护本国企业的法律框架，同样，立法者通过创立美国专利局和贸易保护为企业家建立保障措施鼓励创新和企业发展。发明家和企业家的决心、具有合作精神的政府以及法律后盾等因素相结合，开创了19世纪美国爆炸式增长的时代。

1894年，美国的工业总产值跃居各大国之首，成为世界第一经济强国。

这一年，距离这个新国家的诞生仅仅118年，距离这片新大陆被欧洲人发现也才400年。

这种科技发明和体制创新在20世纪初期更加繁盛。1903年莱特兄弟制造的第一架动力飞机诞生；1927年电影产业进入有声时代；这期间，福特式标准化、流水线和科学管理的生产方式成为人类生产方式变革进程中的又一里程碑。美国人的生活方式产生了极大的改变：产业化的电影世界，在制造明星的同时，也创造着美国的梦想；走进千家万户的无线电收音机，在改变信息传播方式的同时，也促进着企业的广告宣传；汽车的普及更使美国成为一个安装在飞轮上的国家。

知识产权是大脑的产品，是一份无尽的资源，对这项资源的开发利用，与我们为那些伟大的发明家们所提供的知识产权保护是息息相关的，这也是美国能够在历史上，包括在21世纪的今天，取得世界经济强国地位的关键原因。

2015年，李克强总理在《政府工作报告》中说到，“推动大众创业，万众创新 ”，在同样面临转型的中国，对于创造力的鼓励和保护刻不容缓。透过这些模型，远远观望百年之前那个充满活力和创造力的年代，或许能得到一些现实的回应。