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4年前，66歲的哈里·莫瑟退休，創(chuàng)辦非營(yíng)利性組織“回歸倡議協(xié)會(huì)”。此前，他已經(jīng)在制造業(yè)工作了45年。“回歸倡議協(xié)會(huì)”為企業(yè)提供免費(fèi)咨詢，幫助他們計(jì)算生產(chǎn)成本。哈里·莫瑟相信，大約60%的將制造業(yè)務(wù)外包的美國(guó)公司并未真正算過(guò)細(xì)賬，約有1/4的外包產(chǎn)品若在美國(guó)生產(chǎn)，可獲得更高利潤(rùn)。
2012年，哈里·莫瑟在參議院商業(yè)委員會(huì)的聽(tīng)證會(huì)上演講，美國(guó)國(guó)會(huì)撥?？罱o商務(wù)部開(kāi)發(fā)與“回歸倡議協(xié)會(huì)”類似的系統(tǒng)，莫瑟參與了這一過(guò)程。今年9月，在堪薩斯州商務(wù)部的贊助下，他剛剛組織了一次會(huì)議，會(huì)上，州長(zhǎng)布朗貝克專門介紹了該州吸引制造業(yè)投資的新政策?！拔覀冋娴脑诖偈挂恍┦虑榘l(fā)生?！蹦f(shuō)。那一周，他接到了三家大公司的來(lái)電：“他們說(shuō)正在考慮將制造部門搬回美國(guó)來(lái)，希望我們能夠提供幫助。而在過(guò)去的三年里，我每年只能接到一個(gè)這樣的電話。”
位于美國(guó)印第安納州的斯巴魯印第安納汽車公司組裝車間
美國(guó)供應(yīng)管理協(xié)會(huì)報(bào)告顯示，今年9月，美國(guó)制造業(yè)已連續(xù)第16個(gè)月擴(kuò)張。2014年6月，美國(guó)商務(wù)部發(fā)布報(bào)告說(shuō)，美國(guó)制造業(yè)呈現(xiàn)出1990年以來(lái)的最快擴(kuò)張速度。2013年制造業(yè)部門周平均工作時(shí)間為1940年中期以來(lái)的最高值，2013年美國(guó)GDP增幅2.9%，其中制造業(yè)的貢獻(xiàn)高達(dá)0.84%，高于同期服務(wù)業(yè)的貢獻(xiàn)。在這股趨勢(shì)帶動(dòng)下，2013年美國(guó)貨物及服務(wù)貿(mào)易逆差為4715億美元，同比減少11.8%。
美國(guó)制造業(yè)的回歸和加速發(fā)展引起了廣泛關(guān)注：作為世界最大經(jīng)濟(jì)體，這是否意味著國(guó)際經(jīng)濟(jì)體系的變化，并將進(jìn)而促成國(guó)際分工格局的調(diào)整？
近兩年美國(guó)制造業(yè)的突出表現(xiàn)是在深刻的政治和社會(huì)背景下形成的。2012年1月，哈里·莫瑟獲邀做客白宮參加一個(gè)關(guān)于制造業(yè)前景的論壇，出席論壇的還有十余位跨國(guó)公司首席執(zhí)行官和商業(yè)屆領(lǐng)袖。“這些企業(yè)代表的是樂(lè)觀主義的源泉和美國(guó)未來(lái)的巨大潛力，總統(tǒng)說(shuō)，它們的共同點(diǎn)是擁有一個(gè)富有希望的趨勢(shì)：它們正把工作機(jī)會(huì)從海外帶回美國(guó)?！?
2009年金融危機(jī)后，發(fā)達(dá)國(guó)家普遍反省了實(shí)體經(jīng)濟(jì)虛弱的問(wèn)題，提出不同版本的“再工業(yè)化”計(jì)劃。在美國(guó)，制造業(yè)成為“再工業(yè)化”的核心議題。2010年，奧巴馬政府接連出臺(tái)了《美國(guó)制造業(yè)促進(jìn)法案》、《創(chuàng)造美國(guó)就業(yè)及結(jié)束外移法案》。政府暫時(shí)取消或削減制造業(yè)原材料的進(jìn)口關(guān)稅，對(duì)回流企業(yè)給予20%的稅收抵扣，為從海外回遷就業(yè)職位的企業(yè)提供兩年工資稅減免，還出臺(tái)了土地使用優(yōu)惠政策。同時(shí)在原有政府采購(gòu)條款上增加了美國(guó)產(chǎn)品6%的權(quán)重優(yōu)勢(shì)。此外，政府還積極為中小企業(yè)提供支持，如10萬(wàn)美元以下的政府采購(gòu)合同要優(yōu)先考慮中小企業(yè)，并給予適當(dāng)價(jià)格優(yōu)惠。
從某種意義上說(shuō)，制造業(yè)是拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)走出低谷的權(quán)宜之計(jì)。2008年經(jīng)濟(jì)危機(jī)爆發(fā)時(shí)，美國(guó)制造業(yè)創(chuàng)造的國(guó)民收入為1.4萬(wàn)億美元。這個(gè)數(shù)字大致相當(dāng)于世界第九大經(jīng)濟(jì)體加拿大的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。制造業(yè)的每個(gè)工作崗位可以支撐其他經(jīng)濟(jì)部門的3個(gè)工作崗位。刺激制造業(yè)因此對(duì)解決危機(jī)后美國(guó)的失業(yè)問(wèn)題至關(guān)重要。
從區(qū)域經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，一家大型制造工廠的建設(shè)會(huì)帶來(lái)一大串連鎖反應(yīng)，美國(guó)密歇根大學(xué)商學(xué)院副教授托馬斯·漢菲爾告訴本刊，制造業(yè)是最能夠造成乘數(shù)效應(yīng)的部門?！案鶕?jù)美國(guó)經(jīng)濟(jì)分析局估計(jì)，美國(guó)每生產(chǎn)1美元制成品就能產(chǎn)生價(jià)值1.32美元的額外經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。制造業(yè)的就業(yè)人口有1740萬(wàn)，相當(dāng)于私營(yíng)部門雇員的1/6。在2013年，美國(guó)制造業(yè)工人平均年薪為7.7506萬(wàn)美元，而全經(jīng)濟(jì)部門平均數(shù)僅為6.2546萬(wàn)美元?！惫铩つ嬖V本刊，當(dāng)初危機(jī)時(shí)，“缺乏中產(chǎn)制造業(yè)崗位是造成美國(guó)收入不均等狀況的主要原因，這是奧巴馬總統(tǒng)當(dāng)時(shí)面對(duì)的問(wèn)題。同時(shí)，減少貿(mào)易赤字也是緩解財(cái)政壓力的重要手段”。
一系列優(yōu)惠政策對(duì)企業(yè)產(chǎn)生了巨大吸引力。為了從紐約州政府獲得13億美元現(xiàn)金補(bǔ)貼，享受未來(lái)15年減免稅收的優(yōu)惠政策，格羅方德半導(dǎo)體股份有限公司在紐約州馬耳他市建立一個(gè)價(jià)值42億美元的先進(jìn)硅片廠。日產(chǎn)公司則得到了14.5億美元的貸款，用于美國(guó)能源部撐持的高科技車輛制造項(xiàng)目。
另一方面，政壇和市場(chǎng)兩方面都表現(xiàn)出要求企業(yè)回國(guó)生產(chǎn)的強(qiáng)烈愿望。麻省理工學(xué)院供應(yīng)鏈管理專家大衛(wèi)·辛奇－利維在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，約有1/5的美國(guó)企業(yè)把“要求增加美國(guó)就業(yè)的壓力”作為他們回岸的因素之一。此外《創(chuàng)造美國(guó)就業(yè)及結(jié)束外移法案》、《就業(yè)回國(guó)法案》等政策也對(duì)企業(yè)決策做出了限制，比如終止向海外轉(zhuǎn)移工廠的生產(chǎn)企業(yè)提供補(bǔ)貼，禁止為企業(yè)因遷移營(yíng)業(yè)機(jī)構(gòu)出國(guó)而產(chǎn)生的成本減稅等。
美國(guó)的消費(fèi)者也越來(lái)越看重“美國(guó)制造”。一份調(diào)查顯示，2/3的美國(guó)人在購(gòu)買衣服類商品時(shí)會(huì)留意查看其中的標(biāo)簽，以確定是否是美國(guó)本土生產(chǎn)。幾乎有接近一半的受訪者表示，與其花50美元買一件海外生產(chǎn)的衣服，他們?cè)敢舛嗷?～20美元購(gòu)買同樣一款在美國(guó)生產(chǎn)的服裝。相應(yīng)地，商家越來(lái)越多地在廣告中刻意強(qiáng)調(diào)美國(guó)制造的元素。去年，全美最大的零售商沃爾瑪宣布將給供貨商更多的激勵(lì)，在未來(lái)10年內(nèi)增加500億美元用于采購(gòu)美國(guó)制造產(chǎn)品，大到家具和紡織品，小到游戲機(jī)和紙張。
回流
美國(guó)國(guó)會(huì)科技顧問(wèn)、美國(guó)東西方研究中心高級(jí)研究員迪特爾·恩斯特告訴本刊，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的振興，美國(guó)國(guó)內(nèi)采取了兩種不同的路徑：一是讓市場(chǎng)發(fā)揮作用，借助生產(chǎn)成本的降低，使美國(guó)企業(yè)重返美國(guó)成為可能。另一條路徑則是通過(guò)先進(jìn)制造業(yè)伙伴戰(zhàn)略。這一戰(zhàn)略一方面鼓勵(lì)高科技公司及早介入研發(fā)和創(chuàng)新，另一方面培養(yǎng)受過(guò)良好訓(xùn)練、未來(lái)能有高收入、可持續(xù)發(fā)展的勞動(dòng)力。
第一條路徑在今天的市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)條件下已經(jīng)顯示出了成果。波士頓咨詢集團(tuán)2013年9月發(fā)布的研究報(bào)告稱，對(duì)200多家在華美國(guó)企業(yè)的民調(diào)顯示，愿意回流美國(guó)的企業(yè)比重已從2012年2月的37%升至54%。
在原有的國(guó)際制造業(yè)分工體系里，跨國(guó)公司在新興市場(chǎng)建立工廠或者外包生產(chǎn)的主要驅(qū)動(dòng)力是生產(chǎn)成本，特別是勞動(dòng)力成本的低廉。而如今，用通用電氣首席執(zhí)行官伊梅爾特的說(shuō)法：“廉價(jià)勞動(dòng)力的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束了?！?
2010年，中國(guó)取代美國(guó)成為世界第一制造業(yè)大國(guó)。但從2003到2013年，中國(guó)的制造業(yè)毛成本上漲了近150%，其中包括大幅度的人力成本上浮。而在美國(guó)，勞動(dòng)力成本卻持續(xù)走低?，F(xiàn)在，美國(guó)制造業(yè)70%的工作崗位工資等級(jí)較低，時(shí)薪起價(jià)略高于13.50美元，比過(guò)去高點(diǎn)時(shí)的起薪減少了將近8美元之多。即使如此，勞動(dòng)力成本依然還有進(jìn)一步壓縮的空間。3D打印機(jī)、機(jī)器人等先進(jìn)技術(shù)的使用再次提高了美國(guó)的勞動(dòng)生產(chǎn)率。杜邦公司在弗吉尼亞州投資建立了高度自動(dòng)化的電池生產(chǎn)工廠，用以生產(chǎn)電動(dòng)汽車鋰電池，這個(gè)工廠只為勞動(dòng)力市場(chǎng)新添了11個(gè)職位。
現(xiàn)在的國(guó)際油價(jià)是2000年的3倍，而燃料費(fèi)用占遠(yuǎn)洋航運(yùn)費(fèi)用的一半以上。這意味著，如果跨國(guó)公司將在新興市場(chǎng)國(guó)家生產(chǎn)的成品運(yùn)回北美大陸銷售，運(yùn)輸成本將大大提高。同時(shí)，由于美國(guó)頁(yè)巖氣的大規(guī)模開(kāi)發(fā)，亞洲的天然氣成本是美國(guó)的4倍。今天美國(guó)工業(yè)生產(chǎn)使用天然氣的價(jià)格只有2001年時(shí)的一半，美國(guó)國(guó)內(nèi)經(jīng)營(yíng)能源密集型工廠的運(yùn)營(yíng)成本大大降低。
甚至，原材料也可能成為優(yōu)勢(shì)。2003年，美國(guó)就已成為全世界環(huán)錠紡紗和氣流紡紗成本最高的國(guó)家之一。美國(guó)的紡織業(yè)先后被土耳其、中國(guó)、巴西超過(guò)并被遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面。但2010年以后，原棉生產(chǎn)國(guó)輸出的價(jià)格翻番，導(dǎo)致生產(chǎn)國(guó)的紡織產(chǎn)品價(jià)格扶搖直上。美國(guó)最大的紡織市場(chǎng)咨詢企業(yè)漢米爾頓公司發(fā)現(xiàn)：美國(guó)的原棉價(jià)格低廉，加上勞動(dòng)力價(jià)格和能源價(jià)格的優(yōu)勢(shì)，已足以令紡織業(yè)峰回路轉(zhuǎn)。進(jìn)入2014年以來(lái)，印度和中國(guó)的大型紡織企業(yè)都已經(jīng)開(kāi)始在美國(guó)建廠。
美國(guó)制造業(yè)研究所的研究顯示，美國(guó)制造品的毛成本——包括工資、資本性支出、原材料，已經(jīng)低于美國(guó)九大貿(mào)易伙伴的平均水平。根據(jù)波士頓集團(tuán)2013年的統(tǒng)計(jì)和估算，美國(guó)的人力與能源成本比歐洲和日本低得多，到2015年，比中國(guó)長(zhǎng)三角地區(qū)只高大約5%。
成本的優(yōu)勢(shì)被美元的走勢(shì)進(jìn)一步強(qiáng)化了。進(jìn)入2000年以來(lái)，美國(guó)聯(lián)邦儲(chǔ)備局就通過(guò)各種傳統(tǒng)工具和融資渠道創(chuàng)新，長(zhǎng)期推行寬松貨幣政策，造成了“廉價(jià)美元”局面。國(guó)際貨幣基金組織公布的數(shù)據(jù)顯示，從2001到2013年，美元實(shí)際有效匯率指數(shù)從約130降至92。即便美元指數(shù)在一定時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)升值，只要美國(guó)能夠確保美元對(duì)主要貿(mào)易逆差國(guó)貨幣的貶值，就能改善美國(guó)制造業(yè)的經(jīng)營(yíng)環(huán)境。這為美國(guó)制造業(yè)及相關(guān)出口帶來(lái)了明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
在低成本潮流下，美國(guó)制造業(yè)振興的第一特征就是大量企業(yè)重返美國(guó)設(shè)廠。通用電氣公司拿出了8億美元，讓肯塔基州路易斯維爾市的電器工業(yè)園起死回生，沉睡了14年的工業(yè)園2號(hào)廠房擁有了55年來(lái)園區(qū)內(nèi)的首條全新裝配線，用于生產(chǎn)曾在中國(guó)制造的一款熱水器，5號(hào)廠房的新裝配線則對(duì)應(yīng)曾在墨西哥生產(chǎn)的高端法式門冰箱，3號(hào)廠房生產(chǎn)新型的不銹鋼洗碗機(jī)，1號(hào)樓將制造新潮的前置式洗碗機(jī)。
迪特爾·恩斯特告訴本刊，路易斯維爾工業(yè)園的成功是一系列機(jī)遇的成果。這個(gè)項(xiàng)目得到了政府1700萬(wàn)美元的資助；先進(jìn)的生產(chǎn)線削減了35%的勞動(dòng)力；工會(huì)接受了協(xié)議，70%的工人每小時(shí)工資為13美元，而不再是從前的22美元。
為了讓美國(guó)工人能夠組裝高端的混合動(dòng)力熱水器，通用電氣的研發(fā)團(tuán)隊(duì)幾乎對(duì)它進(jìn)行了重新改造。在工業(yè)園，兩小時(shí)就能誕生一臺(tái)新機(jī)器，而在過(guò)去海外的生產(chǎn)線上，則需要10小時(shí)。這臺(tái)熱水器“中國(guó)制造”的零售價(jià)為1599美元，而“美國(guó)制造”的同款零售價(jià)僅為1299美元。
除去成本，制造業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)模式也已經(jīng)發(fā)生了變化，其中最顯著的是產(chǎn)品的生命周期快速縮短，更新?lián)Q代加速，它們不斷被更智能、使用新材料、滿足消費(fèi)者新需求的版本取代。這一變化造成的結(jié)果是：一方面，遙遠(yuǎn)的海外工廠與研發(fā)部門分離，生產(chǎn)線適應(yīng)快速調(diào)整成為巨大挑戰(zhàn)；另一方面，當(dāng)企業(yè)焦急地等待新產(chǎn)品經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的海運(yùn)運(yùn)回北美市場(chǎng)時(shí)，其他競(jìng)爭(zhēng)者可能正在迎頭趕上，新品正在隨著時(shí)間而貶值。早在2011年，咨詢公司埃森哲調(diào)查了287家大企業(yè)，當(dāng)時(shí)就有一半企業(yè)認(rèn)為，其海外設(shè)廠或外包受到“循環(huán)或者遞送時(shí)間”的困擾。通用電氣公司的經(jīng)理們認(rèn)為，任何模型的設(shè)計(jì)都不會(huì)超過(guò)兩三年。過(guò)去，混合動(dòng)力熱水器從工廠到美國(guó)零售商手中需耗時(shí)5周，其中4周用在從中國(guó)運(yùn)往美國(guó)的輪船上，一周時(shí)間用于在港口清關(guān)。如今，熱水器、洗碗機(jī)和冰箱直接從生產(chǎn)車間運(yùn)到家電工業(yè)園的倉(cāng)庫(kù)，然后轉(zhuǎn)送到零售商勞氏公司和家得寶公司，由工廠到大型超市的全程時(shí)間是30分鐘。
新方向
盡管制造業(yè)成本的降低成功吸引企業(yè)重新將美國(guó)視為北美市場(chǎng)的生產(chǎn)中心，但迪特爾·恩斯特指出，這并非美國(guó)制造業(yè)振興的核心議題和途徑。在他看來(lái)，振興制造業(yè)的根本動(dòng)力是美國(guó)感到的競(jìng)爭(zhēng)力危機(jī)。“全球的競(jìng)爭(zhēng)者都在升級(jí)自己的創(chuàng)新能力，美國(guó)正在失去自己在高科技產(chǎn)品上的生產(chǎn)、貿(mào)易和研發(fā)優(yōu)勢(shì)?！?
哈佛大學(xué)商學(xué)院教授加里·皮薩諾和史兆威的著作《生產(chǎn)繁榮：為什么美國(guó)需要制造業(yè)復(fù)興》在美國(guó)獲得廣泛關(guān)注。加里·皮薩諾和史兆威認(rèn)為，當(dāng)一個(gè)國(guó)家失去制造能力，就意味著它會(huì)失去創(chuàng)新能力。制造和研發(fā)是不能分開(kāi)的。他們指出，在一些行業(yè)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程緊密纏繞在一起。當(dāng)企業(yè)在海外設(shè)廠時(shí)，流失的不只是工作崗位，還有未來(lái)的創(chuàng)新機(jī)遇，這將帶來(lái)外溢效應(yīng)。比如，光伏電池最先是貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的，在波音公司和IBM得到了改進(jìn)。但后來(lái)，這些公司大批量在亞洲生產(chǎn)該產(chǎn)品，其結(jié)果是：在2008年，只有6%的光伏產(chǎn)品是美國(guó)品牌生產(chǎn)的——海外設(shè)廠為亞洲帶去了光伏電池的生產(chǎn)技術(shù)，亞洲各國(guó)依靠技術(shù)機(jī)遇和與配件提供者接近的地理優(yōu)勢(shì)主導(dǎo)了競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)國(guó)會(huì)科技顧問(wèn)、美國(guó)東西方研究中心高級(jí)研究員迪特爾·恩斯特認(rèn)為，類似的，美國(guó)還失去了筆記本電腦、平板電腦、智能電話、手機(jī)電池、半導(dǎo)體等行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
迪特爾·恩斯特指出，僅依靠成本優(yōu)勢(shì)激發(fā)制造業(yè)回流只會(huì)窒息制造業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。美國(guó)真正的戰(zhàn)略選擇是依托創(chuàng)新科技改變工業(yè)模式。新的工業(yè)模式所涉及的關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域包括數(shù)字平臺(tái)、新材料、納米技術(shù)和添加制造（如3D打印技術(shù)），而目前美國(guó)在新材料、可循環(huán)材料、綠色能源、3D打印技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)等方面均占據(jù)領(lǐng)先地位。學(xué)者們普遍認(rèn)為，未來(lái)美國(guó)將依托本國(guó)在這些技術(shù)領(lǐng)域長(zhǎng)期積累的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)全球工業(yè)生產(chǎn)體系向有利于美國(guó)技術(shù)和資源稟賦優(yōu)勢(shì)的個(gè)性化制造、自動(dòng)化制造、智能化制造方向轉(zhuǎn)變。
盡管近10年來(lái)美國(guó)制造業(yè)產(chǎn)值占世界總產(chǎn)值的比例不斷下滑，但其科技水平仍牢牢占據(jù)尖端位置。進(jìn)入2000年后，以研發(fā)經(jīng)費(fèi)占銷售額的比例計(jì)算，美國(guó)制造商們研發(fā)投入的增幅在全世界范圍內(nèi)僅次于韓國(guó)。2010年，美國(guó)用于制造業(yè)的研發(fā)開(kāi)支是日本的近兩倍，德國(guó)的三倍。在美國(guó)商業(yè)界的研發(fā)投入中，制造業(yè)支出占70%。
面對(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，美國(guó)正試圖使用政策手段加速制造業(yè)的高科技轉(zhuǎn)型。2011年6月和2012年2月，美國(guó)政府相繼啟動(dòng)《先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃》和《先進(jìn)制造業(yè)國(guó)家戰(zhàn)略計(jì)劃》，“先進(jìn)制造業(yè)”包括精密儀器、先進(jìn)材料、新能源、運(yùn)輸工具以及電子產(chǎn)品等行業(yè)。這才是奧巴馬政府促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展的核心目標(biāo)。美國(guó)2013財(cái)年預(yù)算中包括了22億美元的先進(jìn)制造業(yè)研發(fā)支出，較上年增長(zhǎng)19%。政府斥資10億美元著手搭建了15個(gè)全國(guó)性“制造業(yè)創(chuàng)新研究所”，并在2013提出將制造業(yè)創(chuàng)新研究所增至45個(gè)。
政府的動(dòng)向顯示出了美國(guó)對(duì)未來(lái)的考慮。去年3月，奧巴馬在芝加哥近郊的阿爾貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Argonne National Laboratory）發(fā)表演說(shuō)強(qiáng)調(diào)了新能源技術(shù)的重要性，承諾未來(lái)10年，美國(guó)政府將每年撥款2億美元用于電力、生物燃料、天然氣及其他能源的研究。今年1月，美國(guó)能源局宣布了一項(xiàng)超過(guò)1.5億美元的清潔能源稅收減免計(jì)劃。
一直廣受關(guān)注的新能源車只是美國(guó)新能源促進(jìn)政策的表象之一，各種新能源技術(shù)都可能在制造行業(yè)廣泛應(yīng)用，創(chuàng)造出新的增長(zhǎng)點(diǎn)。以太陽(yáng)能為例，2014年的第一季度，在美國(guó)，太陽(yáng)能占新能源產(chǎn)能的74%。今年，加州的太陽(yáng)城公司已經(jīng)決定在美國(guó)建立全球最大的太陽(yáng)能板工廠。該公司為了鼓勵(lì)用戶安裝太陽(yáng)能電池板，會(huì)首先免費(fèi)為用戶安裝太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)，然后與用戶簽署20年的用電協(xié)議，用戶用不完的電還可以賣給電網(wǎng)，所得收入用于抵消電費(fèi)。新的太陽(yáng)能應(yīng)用產(chǎn)業(yè)正在興起。美國(guó)聯(lián)邦公路管理局已經(jīng)簽署了兩份太陽(yáng)能公路道路系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)合同。根據(jù)該項(xiàng)目的設(shè)想，太陽(yáng)能道路板可以安裝在道路、停車場(chǎng)、車道、人行道、自行車道上，覆蓋在一種特殊玻璃下面。這些半英寸厚、經(jīng)過(guò)熱處理的玻璃能承受重達(dá)25萬(wàn)磅的卡車。在發(fā)電照亮道路的同時(shí)，它們還能給電動(dòng)汽車充電，融化道路上的冰雪。這一項(xiàng)目的終極目標(biāo)是：如果美國(guó)的每一條路都被覆蓋，這些太陽(yáng)能公路產(chǎn)生的能量將3倍于國(guó)家現(xiàn)在使用的電力。現(xiàn)在，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技術(shù)障礙主要是能量存儲(chǔ)問(wèn)題，但這有望在電動(dòng)汽車等行業(yè)的刺激下得以解決。
突破性的材料創(chuàng)新總是能刺激新產(chǎn)品甚至于新的工業(yè)部門的誕生，一直是制造業(yè)創(chuàng)新的最重要資源。在過(guò)去，很多最初在航空和軍事領(lǐng)域使用的特殊材料都成功轉(zhuǎn)化成了新的消費(fèi)品。在美國(guó)一些傳統(tǒng)的制造行業(yè)已經(jīng)因?yàn)樾虏牧系某霈F(xiàn)發(fā)生變化，從沒(méi)落領(lǐng)域站到了前沿。以紡織行業(yè)為例，近兩年美國(guó)公司已推出一系列高科技紡織品和服裝：馬爾登紡織公司開(kāi)發(fā)出的面料可利用一種超細(xì)纖維和鋰電池，自動(dòng)產(chǎn)生熱量；斯特勞斯公司推出具有排汗去污功能的牛仔褲；諾斯非公司推出小型鋰電池為能源的高科技外套，衣服的溫度可用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)；哈尼斯公司推出將茶葉和濃縮葡萄、柚子做成微粒膠囊織入衣料的塑形褲襪；麻省理工學(xué)院軍事納米科技學(xué)院也計(jì)劃研制可以防彈、防毒氣、自動(dòng)療傷、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境變換顏色的士兵制服。
今年，美國(guó)宣布在密歇根州底特律市建立輕質(zhì)和現(xiàn)代合金制造業(yè)研究所，加快輕質(zhì)合金生產(chǎn)規(guī)?；Ｔ趪?guó)防部牽頭下，這個(gè)研究所的資金規(guī)模將達(dá)到1.48億美元，參與者包括34家大公司、9所大學(xué)和17個(gè)非營(yíng)利組織。目前許多輕質(zhì)材料已經(jīng)存在，比如鎂、鋁、鈦等。這個(gè)研究所的目標(biāo)是將那些已經(jīng)研發(fā)出來(lái)的輕質(zhì)材料帶出實(shí)驗(yàn)室，使其能夠大規(guī)模地低成本生產(chǎn)，變成未來(lái)的汽車、卡車、飛機(jī)和船只。輕質(zhì)的交通工具將有更好的性能，也更加節(jié)省燃料，能夠載重更多，在同樣距離下節(jié)省運(yùn)輸成本，減少碳排放。
近年來(lái)，美國(guó)在納米技術(shù)方面的投入很大。美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)計(jì)劃每年都會(huì)對(duì)相關(guān)研究專門撥款，這項(xiàng)技術(shù)使美國(guó)有了占領(lǐng)電子制造業(yè)先機(jī)的可能。今年，佐治亞理工學(xué)院?jiǎn)讨巍の榈吕驒C(jī)械工程學(xué)院發(fā)布了一項(xiàng)研究成果，他們利用納米技術(shù)發(fā)明了一種新的熱界面材料，這種材料的導(dǎo)熱性能在原有基礎(chǔ)上提高了20倍，新材料能在高達(dá)200℃的溫度下可靠操作，將它使用在電子設(shè)備中能夠幫助電子設(shè)備有效散熱。這就解決了電子設(shè)備功能越來(lái)越強(qiáng)、體型越來(lái)越小，散熱問(wèn)題變得愈加復(fù)雜的普遍問(wèn)題。參與研究的副教授巴拉圖德·克拉說(shuō)：“類似這樣可靠性高的材料對(duì)于解決散熱問(wèn)題來(lái)說(shuō)很有吸引力。這種材料可能最終改變我們?cè)O(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的方式?！?
麻省理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里還有更多使用納米技術(shù)的未來(lái)產(chǎn)品。比如一種防水性極強(qiáng)的材料，可制成超疏水涂層，用于蒸汽渦輪機(jī)、海水淡化等設(shè)備上，將大大提高機(jī)器的效率和壽命。
此外，風(fēng)靡全球的3D打印技術(shù)也被用來(lái)開(kāi)發(fā)新材料。美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和麻省理工學(xué)院研究人員使用3D打印技術(shù)，成功開(kāi)發(fā)出一種具有近似氣凝膠的超輕質(zhì)量，同時(shí)硬度是其1000倍的新型材料。與大多數(shù)輕質(zhì)多孔材料不同，這種超材料的機(jī)械性能沒(méi)有隨著材料密度下降而大幅降低，該材料可以承受至少16萬(wàn)倍于自身重量的負(fù)荷，其中關(guān)鍵在于，該材料的所有內(nèi)部微結(jié)構(gòu)都是經(jīng)過(guò)人工設(shè)計(jì)，可以耐受高負(fù)載并且不會(huì)發(fā)生彎曲。
更往前一步，在未來(lái)的制造業(yè)中，美國(guó)試圖將新材料的開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)和電腦程序的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)。去年，麻省理工學(xué)院自我組裝實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家斯凱拉·蒂比茨第一次向外界展示了“4D打印技術(shù)”：兩根4D打印出來(lái)的線，初看并無(wú)特別之處，被放到水中后，就發(fā)生了不可思議的變化：一根線慢慢地卷曲、變形，然后自動(dòng)形成了“MIT”（麻省理工）的字樣；另外一根線，則像有生命一般自己立起來(lái)、折疊，變成了一個(gè)立方體。整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有人工參與。這兩根線由兩種材料合成：一種是高分子聚合物，在水中可以延展到自己原來(lái)長(zhǎng)度的兩倍；另外一種材料則可以在水中保持固定。在利用電腦建模的時(shí)候，蒂比茨設(shè)定，一旦這個(gè)合成材料接觸到水，延展性所構(gòu)成的部分就會(huì)自動(dòng)變形，和固定的部分一起，組成了之前設(shè)計(jì)好的形狀。也就是說(shuō)，4D打印技術(shù)能在成型后根據(jù)程序設(shè)定發(fā)生改變?！八苋萘渴枪潭ǖ?，所以，如果環(huán)境改變、地形變動(dòng)或者要求變化了，我們就需要把所有水管都挖出來(lái)，從頭再開(kāi)始鋪設(shè)?！钡鞘褂每删幊碳翱勺晕覙?gòu)建和改造的材料之后，可以進(jìn)行設(shè)定讓水管擴(kuò)張或縮短，水管甚至可以模仿人類腸子那樣蠕動(dòng)，驅(qū)使管內(nèi)的水流動(dòng)起來(lái)。“這就像機(jī)器人一樣，只不過(guò)沒(méi)有電線和發(fā)動(dòng)機(jī)?！彼f(shuō)。這一技術(shù)可以用于構(gòu)建從家具到自行車、汽車甚至建筑等一切物體。
很顯然，美國(guó)正在利用技術(shù)進(jìn)步“顛覆傳統(tǒng)”，重新奪回制造業(yè)的話語(yǔ)權(quán)。那么，這將在多大程度上改變世界制造業(yè)格局？“在幾年以前，在美國(guó)和歐洲，人們非常相信，新的先進(jìn)制造技術(shù)將使得發(fā)達(dá)國(guó)家在與中國(guó)等新興經(jīng)濟(jì)體國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)。譬如，3D打印這樣的突如其來(lái)的添加制造技術(shù)將對(duì)以出口為導(dǎo)向的東亞國(guó)家造成沖擊。隨著它的優(yōu)化和使用，商品的生產(chǎn)將回到美國(guó)來(lái)。”迪特爾·恩斯特說(shuō)，“但我們現(xiàn)在知道，這一期待并不現(xiàn)實(shí)。這并不僅僅因?yàn)樾录夹g(shù)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展、產(chǎn)生影響需要經(jīng)過(guò)多年，同樣重要的是，中國(guó)、韓國(guó)和其他國(guó)家并沒(méi)有原地不動(dòng)，它們也在尋找出路，重塑制造業(yè)，向高科技技術(shù)轉(zhuǎn)型?！?
