米国イノベーションの第3にして最大の波は終わりに近づいている。過去180年間で最も影響力のあった発明を特定しようとする野心的かつ独創的な取り組みによれば、そのように言える。
米国のイノベーションを一貫した指標で測定するため、経済学者たちは900万件以上の特許からなるデータベースを構築した。テキストを整理し、一般的な単語と外れ値を除外するアルゴリズムを適用した。
イノベーションの各波は、米国史のそれぞれ異なる独特でダイナミックな時期によって形作られた。それらを比較するため、研究者たちは、テキストがそれ以前の特許とはまったく似ていないにもかかわらず、後に出願された特許の内容を予測していた超影響力のある特許を特定した。
その例としては、1888年にニコラ・テスラが特許を取得した電磁モーターや、1938年にデュポンの化学者ウォレス・カローザスが特許を取得したナイロン繊維が挙げられる。こうした発明は歴史的な前例を打ち破り、他者によって模倣・発展させられる思想や言語を導入した。
イノベーションは測定を拒む。形のないものだからだ。それでも経済学者たちは測定を試み続けている。イノベーションは生産性を左右し、生産性は経済成長を左右するからである。
時代を越えてイノベーションを比較するこれまでの試みは、特許や特許引用の件数を数えるものだった。しかし、そうした件数は企業の慣行や特許審査官の癖によって容易に歪められてしまう。1946年以前、特許が他の特許を引用することはほとんどなかった。初期の電信特許は引用をほとんど得られなかったが、現代の特許が数百件、場合によっては数千件もの引用を集めることは珍しくない。
今回の新たな分析は、全米経済研究所（National Bureau of Economic Research）のワーキングペーパーとして公表された。執筆者は、Bryan Kelly（イェール大学経営大学院）、Dimitris Papanikolaou（ノースウェスタン大学ケロッグ経営大学院）、Amit Seru（スタンフォード大学経営大学院）、Matt Taddyである。Taddyは現在アマゾンに勤務している。アマゾンはオンライン小売業者で、その創業者兼CEOであるJeffrey P. Bezosは、ワシントン・ポストも所有している。
研究チームのデータベースは1836年から始まる。それ以前の記録は、同年12月に失われた。米国特許庁が入っていたホテルが、1812年の戦争で英国軍による焼き討ちを免れた数少ない建物の一つであったが、火災で焼失したのである。失われた発明には、イーライ・ホイットニーの綿繰り機（1794年）、サイラス・マコーミックの刈取機（1834年）、サミュエル・コルトのリボルバー（1836年）など、人気の高い発明も含まれていたが、いずれもこの研究には含めることができなかった。
このアルゴリズムは、特許の発行前後それぞれ5年分のデータを必要とする。そのため研究者たちは、1840年から2010年までに発行された特許のみを評価した。
テキスト類似度による指標は、現行の手法と比べて優れている。引用ベースのランキングが利用可能な場合にはそれと相関し、特許審査局の歴史家がまとめたものなどのリストに掲載された著名な特許に対して高い評価を与える傾向がある。引用とは異なり、このアルゴリズムは時代を越えて特許を比較できる。歴史家とは異なり、研究者のアルゴリズムは一度に何百万件もの特許のテキストを確認できる。
発明者一人当たりの特許件数を単純に数えると、米国史の大半において横ばいに見えるが、そうした指標は数えきれないほどの漸進的な進歩によって歪められている。研究者が最も影響力のある特許のみを対象とすると、鋭いピークと谷が現れる。
重要な発明の発生率は1920年代に勢いを増し、大恐慌の底にあった1932年にピークに達した。直感に反するように思えるが、サンタクララ大学の経済史家Alexander Fieldは、2003年のAmerican Economic Review誌掲載の論文においてそれを予測していた。彼自身の言葉によれば、当時としては「急進的な仮説」であった。
「失業率が10％を超えていた10年間を、多くの技術的進歩の有力な候補と考える人はほとんどいないだろう」とFieldは述べた。
Fieldは、その時代のイノベーション、特に土木工学と影響力の大きい鉄道産業におけるイノベーションが、第二次世界大戦中およびその後の米国の急速な工業的・経済的拡大の基盤を築いたと主張している。
彼らのアルゴリズムは産業レベルの傾向を検出するよう設計されていたが、1836年以降に発行されたすべての特許の中から、影響力の大きい個々の特許を選び出すためにも使用できる。ある程度のノイズは避けられない。引用ベースの指標や定性的な指標にも同じことが言える、とPapanikolaouは述べた。
現代の発明は、数十件、場合によっては数百件もの特許を必要とすることが多く、そのうちのどれが医薬品、スマートフォン、ジャンボジェットを最もよく代表しているかを判断することは必ずしも容易ではない。そのため、本来であれば医薬品製剤や暗号方式をスケートボード部品と並べて配置してしまうおそれのあるリストからノイズを取り除くため、研究チームがまとめた歴史的に重要な特許約250件のリストとアルゴリズムを組み合わせた。
以下に示す項目は、チームが評価したすべての特許のうち上位0.5％に入り、人間の専門家によって注目すべきものとして挙げられたものである。
研究者たちは、企業の最も影響力のある特許ポートフォリオと市場価値との間に強い関係があることを見出した。データセットで最も影響力のある企業は、International Business Machines（IBM）であった。IBMは、最も近い競合であるAT&TおよびMotorolaの約3倍の画期的特許を出願した。
もちろん、特許がある企業や産業で起きているすべてのイノベーションを捉えているわけではない。NYU Sternの経済学者Petra Moserは、広く引用されている分析において、19世紀の二つの万国博覧会を比較し、特許制度そのものが産業間のイノベーションの分布に影響を及ぼしうることを、American Economic Review誌に掲載して明らかにした。彼女はまた、次のことも指摘している。すなわち、多くのイノベーションは特許制度の外で生じているということである。
現代において、遺伝子組換え特許はGenentechなどの企業の基盤を築いた。遺伝子組換えの手法を開拓し、学術研究者Stanley Cohenとともに最も影響力のある特許リストの頂点に挙げられたHerbert Boyerは、1976年にこのバイオテック企業を設立した。
BoyerとCohenによる組換えDNAの研究は、ソフトウェアとバイオサイエンスに大きく依存する現代の米国イノベーションの波を代表するものである。しかし、その波はピークを迎えたように見える。1998年以降、ほぼ毎年、影響力のある特許の発行件数は減少している。
国の長期的なの低い生産性を憂慮する人々にとって、希望の材料がないわけではない。経済学者は長年、労働者や機械の生産性を定量化してきたが、新たな発明がもたらす効果を測定することには苦労してきた。イノベーションを測定することで、研究者は経済成長の中でも最も測定が難しい要素の一つについて洞察を得ようとしている。彼らの研究において、Papanikolaouとその同僚たちは、米国の発明力が国の経済的な生産高に反映されるまでに数年かかることを明らかにした。
「イノベーションが盛んだった年の後には、高い生産性の伸びが続く傾向がある」とPapanikolaouは述べた。
下降局面にあっても、米国イノベーションの第3の波は今後も配当をもたらし続ける可能性がある。
