發明者想從自己的發明中獲益，既可以申請專利，也可以選擇保守秘密。那麼，什麼樣的發明才會去申請專利呢？這個問題很難，因為既然是秘密，那我們就看不到。我們只能看到已申請了專利的這部分發明，而這些樣本可能是有偏差的。Petra Moser 2012 年發表於Journal of Law and Economics的研究，用世界博覽會數據巧妙地解決了這一問題，收穫頗多有趣的結論。
19 世紀下半葉，世博會是當時盛事，從以下數據就可以看出來：1851 年第一屆博覽會，英國專門為此建造了水晶宮，是當時世界上最大的封閉式建築。當時倫敦的居民還不到 200 萬人，參觀者卻超過 600 萬人。1876 年美國世博會，國內參展者超過 3 萬，來自 35 個不同國家的參觀者超過 1000 萬人。1893 年的世博會，容納了超過 45 名國家的 70000 名參展者，以及超過 2750 萬名國內參觀者。1915 年世博會規模稍小，但參觀者也接近 2000 萬人。
作者的數據就來自這四次世博會。新產品、新設備、新工藝，都爭相要在世博會上亮相。以英國為例，由於希望參加世博會展覽的廠商太多，政府專門組織了一個全國層面的委員會來品評，只有 30%的申請最後入圍。世博會也確實是個展銷的好地方——許多企業、大學和政府機構都藉助這個機會採購優質產品，甚至有學校直接買下一座鐵橋。因此，世博會的展覽內容覆蓋了各大行業，不限於專利。這為考察專利在技術進步中的作用提供了絕佳的契機。
作者整理了參展名錄中來自英國和美國的發明，共錄得 8036 項，分十大行業。其中，來自英國的展品會直接標明是否已取得專利，來自美國的則沒有。因此，作者將美國的展品與專利資料庫進行了匹配。作者同時收集了發明產生的地點與發明的質量。後者怎麼衡量呢？原來，組委會會給優秀髮明發獎章，有 1%獲金獎，18%獲銀獎，12%獲銅獎。像瀘州老窖廣告中常常提到的“榮獲金質獎章”，就是 1915 年世博會發給優秀參展品的表彰。
統計分析的第一個發現是：英美髮明註冊專利的比例差不多，英國是 11.1%，美國則是 15.3%。這衝擊了傳統的看法——因為，當時英美兩國申請專利的成本差太多了！折算到今天，在英國，申請一項專利的費用平均是 37000 美元，差不多 20 萬人民幣；美國則是 618 美元，不到 4000 塊錢。即使把在美國申請專利的一些額外開支算上，開支也不會到 2000 美元。
為什麼兩國申請專利的比例差距竟然會這麼小呢？作者嘗試給了一些解釋，比如說美國的專利只頒給“真實的首位（true and first）發明人”，而英國的規矩相對要寬鬆一些。此外，兩國法庭對專利相關案件的裁決也有所不同，英國法庭相對偏向專利持有人。不過，完整的解答需要更深入的研究。曾有學者將美國的高速發展歸於設計良好的專利制度，但來自世博會的證據不支持這一點。儘管英美兩國專利制度差別頗大，但技術進步中尋求專利的比例接近。
來自數據的另一發現也挑戰了傳統的結論。按照 Anton 和 Yao 2002 年的研究，企業的最優戰略應該是將核心發明作為商業秘密保護，只將不重要的發明拿來申請專利。原因在於專利需要披露，而讓對手了解核心發明風險很大，比方說，對手可能藉機趕超。但是，文章發現：拿到獎牌的發明，申請專利的比率是 15.6%；而沒有拿獎的，申請專利比例只有 11.1%。並且，這一差距在所有行業中都存在。比如說，農業機械類的發明，獲獎者申請專利是 40%，而未獲獎者申請只有 20%。
圖 1 美國的城市人口規模與專利申請比率
傳統理論的另一假說是：如果周圍能夠逆向工程的競爭者很多，相比於商業秘密，廠商會更傾向申請專利。按這一點，比起位於鄉村的發明家，城市發明家應該更傾向申請專利。數據部分印證了這一點：城市發明家申請專利的比率是 12%，而鄉村只有 7%。不過，城市規模與申請專利的比率，二者似乎不存在明顯的關係。此外，美國鄉村發明家申請專利的比率較高。
最後，科學進步會改變保護髮明的方式。19 世紀中葉之前，化學的分析方法還十分粗糙，製造工業充斥著經驗、迷信和運氣。“獨家”配方很難模仿，也難以逆向工程。例如，歐洲人希望仿照印度河谷的紅色燃料，但即使是經驗豐富的技術間諜，也要在 30 道秘密工序前望而卻步。這也導致藏起秘方、保守秘密，是保護化學發明的最好結果——可口可樂就是這麼做的。在所有十個行業中，發動機和機械製造的專利申請率相對較高，化學工業申請率幾乎是最低的。
圖 2 不同年代的染料行業，從發明到專利經歷的時間
19 世紀中葉，分析化學的發展改變了這一切。1865 年，凱庫勒揭示了苯環的結構；1869 年，門捷列夫編製了元素周期表。由口傳心授到實驗步驟，以染料合成為代表的化學工業逐漸不再神秘。靠秘密來保障不再保險，還不如申請專利。於是，以美國為例，化學領域的專利申請率很快從差不多 0%上升到接近 20%，同期製造業的專利申請率幾乎不變。染料行業變化更加明顯： 1860 年代的發明者平均要等待 28 年才去申請專利，而 1900 年代，這個數字變成了 1.4 年。
總之，來自世界博覽會的數據為我們提供了全新的視角，看到了技術進步的全貌。如果說專利是海面上的冰山頂，商業秘密就是水面下的龐大基座——冰山兩部分體積之比差不多是 1 比 8。技術進步方面，秘密也差不多是專利的 7-8 倍。因此，只用專利數量去反映一個時代的技術進步不全面。激勵和技術進步如何互動，不同制度下廠商保護髮明的方式如何變化？這些都是相當值得進一步思考的問題。
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文章來源：Moser, Petra. "Innovation without patents: Evidence from World’s Fairs." The Journal of Law and Economics 55.1 (2012): 43-74.
文章是為“量化歷史研究”公眾號寫的推送，轉載已經公眾號同意。