L'invention à l'ère de l'IA : objet, méthode, sujet, système et applications selon les dernières recherches

Introduction

L'IA a considérablement abaissé la barrière à l'acte d'invention de créer quelque chose de nouveau. Comment l'acte d'invention évoluera-t-il à l'avenir ? En revenant aux origines et en examinant l'histoire, nous organisons les transformations que subit l'acte d'invention face aux changements radicaux en cours.

La nouveauté de cet article réside dans les 3 points suivants.

• Systématisation de l'invention : nous avons organisé les origines de grandes inventions selon « 5 voies : la filiation directe de la science, la nouvelle combinaison, le calcul inverse à partir de la demande, le hasard, l'exploration systématique », en associant à chacune des exemples concrets célèbres et des recherches empiriques.
• Exhaustivité de la théorie et de la méthodologie : nous avons rassemblé la théorie des descriptions généralisées de l'invention, de la possibilité adjacente à la TRIZ et la méthode des utilisateurs pionniers, ainsi que la méthodologie des « prescriptions pour provoquer intentionnellement l'invention », en une seule carte conceptuelle avec des relations de correspondance.
• La nature de l'invention à l'ère de l'IA : nous avons organisé comment l'IA transforme la nature de l'invention, en nous appuyant sur les dernières recherches.

Objet de l'invention

Définition de l'invention

D'abord, nous distinguons 3 concepts facilement confondus dans le langage courant. Cette distinction constitue la base de l'ensemble de cet article.

• Découverte (discovery) : trouver des faits ou des lois qui existent déjà mais étaient inconnus.
  • Exemples : la propriété d'une moisissure bleue de tuer les bactéries, la loi de l'induction électromagnétique, la structure en double hélice de l'ADN. Tous ces éléments « existaient dans le monde avant d'être découverts ».
  • Les résultats de la recherche (nouvelles théories, nouvelles preuves) appartiennent à cette catégorie.
• Invention (invention) : créer de nouveaux artefacts ou méthodes utiles en utilisant les lois de la nature.
  • Exemples : la méthode de purification et de production en masse de la pénicilline, le générateur électrique, la méthode PCR. Tous ces éléments « n'existaient pas dans le monde avant d'être créés ».
  • La frontière entre découverte et invention est « ce qui existe naturellement par rapport à ce que l'homme crée ». La propriété bactéricide de la moisissure bleue est une découverte, mais la méthode de fabrication pour l'approvisionner de manière stable en tant que médicament est une invention.
• Innovation (innovation) : l'invention se propage sur le marché et dans la société, créant de la valeur économique.
  • Schumpeter a clairement distingué l'invention de l'innovation en déclarant « l'invention n'a pas de sens économique si elle n'est pas mise en œuvre » (Schumpeter, 1934). Pour lui, le principal acteur de l'innovation n'était pas l'inventeur, mais l'entrepreneur qui transformait l'invention en affaire.
  • L'importance de cette distinction devient évidente à partir de l'existence à la fois de cas où l'invention a été réalisée mais n'a pas pu être diffusée (Xerox PARC, mentionné plus tard) et de cas où seule la diffusion a été assurée sans invention (nombreux fast-followers qui ont remporté).

Les trois constituent une chaîne « connaître → créer → diffuser », mais chacune vérifie des choses différentes. La découverte vérifie si c'est vrai, l'invention si cela fonctionne, l'innovation si « cela se vend (ou s'utilise) ».

L'invention a une définition qui a été appliquée pendant plusieurs siècles. C'est les 3 exigences du brevet.

• Nouveauté (novelty) : pas de connaissance publique nulle part dans le monde. Si elle est rendue publique avant le dépôt, soit par article, produit ou présentation, en principe même par votre propre publication, elle perd sa nouveauté. Comme la « priorité » en recherche, il faut être le premier au monde.
• Activité inventive (inventive step / non-obviousness) : ce qui n'est pas évident pour un technicien ordinaire du domaine. La simple nouveauté ne suffit pas ; ce qui se « déduit facilement » des éléments connus n'est pas considéré comme une invention. En relation avec la théorie de la nouvelle combinaison mentionnée plus loin, même une « combinaison rare » n'a pas d'activité inventive si elle est évidente pour les experts du domaine.
• Utilité industrielle (industrial applicability / utility) : pouvoir être réellement fabriqué et utilisé. Les choses qui ne fonctionnent pas en principe, comme un moteur perpétuel, ou les conceptions dont la méthode d'exécution n'est pas concrétisée ne remplissent pas l'exigence.

Comparé aux 5 critères de recherche définis par le Manuel de Frascati (nouveauté, créativité, incertitude, systématicité, reproductibilité. OCDE, 2015), nous voyons des correspondances. La nouveauté est commune, l'activité inventive correspond à la « créativité (basée sur des concepts non évidents) ». En revanche, « l'incertitude » de la recherche n'est pas incluse dans les exigences de l'invention, et à la place, l'utilité industrielle est spécifique à l'invention. La différence essentielle entre les deux se situe ici : la recherche vise « à être vrai », tandis que l'invention vise « à fonctionner ».

À partir de cette définition, ce qui ressemble à une invention mais ne l'est pas devient également clair.

• Simple conception ou idée : cela n'a pas pris la forme de quelque chose qui fonctionne. Le système de brevets exige « une divulgation suffisamment précise pour qu'un expert du domaine puisse l'exécuter ». Une conception « d'une machine pour voler » n'est pas une invention ; les mécanismes spécifiques de portance et de contrôle sont une invention.
• Amélioration ordinaire : manque d'activité inventive. Elle correspond au « développement » en recherche. Changement de taille de produits existants ou remplacement par des matériaux connus.
• La découverte elle-même : la découverte d'une loi naturelle ne peut pas être brevetée. E=mc² ne peut pas être breveté, mais un réacteur nucléaire qui l'utilise peut l'être. La séquence génétique humaine elle-même n'est pas une invention, mais une méthode pour la détecter peut l'être.

Les 4 actes qui constituent une invention

En recherche, nous avons pu décomposer « poser la question, créer, vérifier, partager » en 4 actes. L'invention peut également être décrite, quel que soit le domaine, comme une combinaison des 4 actes suivants.

① Définir le problème

• Identifier ce qui cause des difficultés, ce qui aurait de la valeur si on pouvait le réaliser. Dans la terminologie de la TRIZ (une méthode de réflexion et de brainstorming systématique signifiant théorie de la résolution de problèmes inventifs développée dans l'ancienne Union soviétique), c'est trouver une « contradiction technique » (l'amélioration d'une chose aggrave une autre) (Altshuller, 1999). Pour Dyson, la contradiction était « la puissance d'aspiration d'un aspirateur avec sac en papier diminue avec l'utilisation », et pour les frères Wright, c'était « si on stabilise l'aile, on ne peut plus la contrôler ».
• Cela correspond à « poser une question » en recherche, mais la question de l'invention prend la forme « comment faire fonctionner cela » ou « comment faire disparaître le problème » plutôt que « c'est vrai ».

② Choisir le principe

• Décider quelle loi naturelle ou technologie existante utiliser pour résoudre ce problème. Dyson a apporté le principe du cyclone (séparation centrifuge) utilisé pour la collecte de poussière dans une scierie à l'aspirateur.

③ Concrétiser

• Transformer le principe en une forme qui peut être réellement fabriquée et fonctionner. Cet acte distingue l'invention de la « conception ». Les 5 127 prototypes de Dyson et les milliers de tests de filaments d'Edison sont tous cet acte, et la majeure partie du temps d'invention est consacrée à cela.
• La théorie C-K (Concept-Knowledge Theory) formalise ce processus comme « aller et venir entre l'espace conceptuel (constructions dont la vérité reste à déterminer) et l'espace des connaissances (faits connus), en enrichissant la conception avec des connaissances » (Hatchuel & Weil, 2009).

④ Démontrer que cela fonctionne

• Montrer de façon reproductible que le prototype remplit les exigences. Cela correspond à la « vérification » en recherche, mais l'objet de la vérification n'est pas « si l'affirmation est vraie » mais « si l'artefact fonctionne ».
• Le fait que le système de brevets exige une « divulgation exploitable » et que les investisseurs exigent une « démonstration » est pour confirmer les résultats de cet acte.

Comme les 4 actes de la recherche, ce ne sont pas des lignes droites mais des boucles. Si le prototype ne fonctionne pas, on revient au choix du principe, et même s'il fonctionne, si la définition du problème est décalée, on revient à ①.

Classification des inventions

L'invention (qu'est-ce qui est nouveau et comment) a plusieurs axes.

• Classification par objet
  • Les objets d'invention sont principalement un produit (product) et une méthode (process).
  • La loi américaine sur les brevets définit les objets pouvant être brevetés en 4 catégories : « process (procédé), machine (machine), manufacture (article manufacturé), composition of matter (composition chimique) » (35 U.S.C. §101), les trois derniers correspondant à un « produit » et le procédé au « procédé ». La Convention sur le brevet européen vise « les inventions dans tous les domaines techniques » mais dans la pratique d'examen, elle classe les revendications en catégories de produit (product), procédé (process), appareil (apparatus) et utilisation (use) (Convention sur le brevet européen, article 52). Les lois sur les brevets de nombreux pays, y compris le Japon, adoptent également cette distinction produit/procédé comme type de base dans leurs dispositions.
  • La distinction est pratiquement importante car les actes couverts par les droits diffèrent selon le type. Un brevet de produit contrôle exclusivement la fabrication, l'utilisation, la vente et l'importation du produit, mais un brevet de procédé ne s'étend qu'à l'utilisation du procédé (et dans de nombreuses juridictions, le produit directement obtenu par ce procédé) (accord sur les ADPIC, article 28, paragraphe 1).
  • Selon la théorie de la courbe en S (Utterback & Abernathy, 1975), les inventions de produit jouent le rôle principal au début d'une industrie, et les inventions de procédé à la période de maturité. Le système pose d'abord la question : « est-ce un produit ou un procédé ? », pas s'il est radical ou non.

• Classification par domaine technique
  • La mesure par laquelle l'Office de brevets « classe » réellement les brevets est le domaine technique. La Classification internationale des brevets (CIP) gérée par l'OMPI divise toute la technologie en 8 sections, de A (articles de première nécessité) à H (électricité), avec une hiérarchisation jusqu'à environ 70 000 subdivisions (OMPI, CIP). La Classification commune des brevets (CCP) exploitée conjointement par les offices des brevets américain et européen la subdivise davantage en environ 250 000.
  • L'important est que la CIP/CCP ne coupe que « quel domaine technique », sans classer l'ampleur du saut dans l'invention ou la valeur économique. Le brevet fondamental pour le transistor et sa millième amélioration sont tous deux classés sous le même symbole de classification.
  • La différence de valeur est approximée rétrospectivement par le nombre de citations. Le fait que le nombre de citations d'un brevet soit corrélé à sa valeur économique a été démontré tôt par l'analyse des brevets de scanographie CT (Trajtenberg, 1990), et le fait que la valeur économique des brevets soit extrêmement biaisée (quelques brevets représentant la majorité de la valeur totale, la plupart étant presque sans valeur) est mesuré à partir des données de citations (Scherer & Harhoff, 2000).
  • L'investissement dans l'invention a donc une distribution proche d'une « loterie », et ne peut être rentabilisé que par un portefeuille (plusieurs essais). C'est la même structure que le monde où les chercheurs mesurent ce que le système ne classe pas par les citations (la littérature citée des articles).

• Classification par degré de progrès
  • L'invention est divisée en radicale (révolutionnaire) et incrémentale (graduelle).
  • Radicale (révolutionnaire) signifie un saut en performance ou en principe (exemple : tube à vide → transistor, film → appareil photo numérique).
  • Incrémentale (graduelle) signifie l'accumulation d'améliorations dans le cadre existant.
  • La majorité de l'augmentation de la productivité de l'industrie est en fait portée par des inventions incrémentales. L'amélioration des performances des semi-conducteurs (loi de Moore) est le résultat de l'accumulation de milliers d'améliorations progressives au-dessus d'une seule invention radicale.
  • Le système de brevets n'a pas directement cette distinction. L'examen ne détermine que « si c'est évident pour un technicien ordinaire du domaine » (35 U.S.C. §103 ; Convention sur le brevet européen, article 56), sans évaluer par étapes l'ampleur du saut. Une invention radicale et une invention incrémentale, si elles dépassent le seuil, sont un seul « brevet ».
  • Cependant, le système y intègre indirectement cette distinction de trois manières.
    • Brevet fondamental et brevets dépendants (inventions d'amélioration) : lorsqu'une invention repose sur l'utilisation d'une invention brevetée d'un tiers, l'invention d'amélioration elle-même peut être brevetée, mais sa mise en œuvre nécessite l'autorisation du titulaire du brevet fondamental. L'accord sur les ADPIC énonce explicitement dans le contexte de « brevet dépendant » cette relation où « le deuxième brevet ne peut être mis en œuvre sans enfreindre le premier brevet », et définit les conditions du droit d'utilisation obligatoire pour son ajustement (accord sur les ADPIC, article 31 (l)). Ceci institutionnalise en tant que relation de dépendance des droits le caractère cumulatif de la technologie (évolution combinatoire d'Arthur (2009) mentionnée plus tard), selon lequel « les inventions incrémentales reposent sur les inventions radicales qui les précèdent ». Les licences croisées et le bois de brevets (Shapiro, 2001) mentionnés plus loin sont le résultat de l'accumulation de ces relations de dépendance.
    • Système des modèles d'utilité (petits brevets) : De nombreux pays dans le monde, comme l'Allemagne (Gebrauchsmuster), la Chine, la Corée, le Japon, la France, l'Italie, etc., disposent d'un système distinct de modèles d'utilité qui protège les « petites inventions » avec un niveau d'activité inventive inférieur aux brevets (absent aux États-Unis et au Royaume-Uni). En général, l'examen est simplifié ou inexistant, la période de protection est de 6 à 10 ans, plus courte que celle des brevets (20 ans), et de nombreux pays limitent l'objet aux formes et structures physiques en excluant les procédés (WIPO, Utility Models). C'est un exemple où le système met explicitement à disposition un « réceptacle pour les inventions progressives ».
    • Doctrine de l'invention pionnière : La jurisprudence américaine a la tradition de reconnaître une portée de droits plus large (étendue de l'équivalence) aux brevets d'« inventions pionnières » qui ont ouvert des domaines totalement nouveaux. La Cour suprême fédérale a défini dans sa décision de 1898 l'invention pionnière comme « une invention qui a réalisé pour la première fois une fonction jusque-là inconnue, ou qui a montré un progrès significatif par rapport à la technologie existante » (Boyden Power-Brake Co. v. Westinghouse, 1898). C'est une pratique qui reflète le caractère radical dans la « portée » des droits.

Méthode d'invention

Approche d'invention

En retraçant les origines des grandes inventions, on peut les organiser en cinq grandes voies.

① Lignée directe de la science

• En analysant les chaînes de citations de millions de brevets et d'articles, la plupart des brevets remontent à des articles scientifiques en quelques étapes de citations, et une proportion considérable d'articles débouchent sur des inventions futures (Ahmadpoor & Jones, 2017). Les « inventions sans lien avec la science » sont un cas minoritaire plus rare qu'on ne l'imagine. De plus, il a été démontré que les inventions s'appuyant directement sur des articles scientifiques ont une valeur marchande plus élevée (Krieger et al., 2024).
• Il existe un long décalage dans la conversion science→invention. Environ 30 % des subventions du NIH générent des articles ultérieurement cités dans des brevets privés, mais la connexion entre la subvention et le brevet demande de nombreuses années (Li, Azoulay & Sampat, 2017). Cette zone intermédiaire du décalage devient la « vallée de la mort » décrite ci-après.
• Exemples concrets
  • Le transistor (1947) est une invention issu de la recherche délibérée de Bell Labs en mécanique quantique (comportement des électrons dans les semi-conducteurs). La configuration qui a porté ses fruits a consisté à placer le théoricien Bardeen et l'expérimentateur Brattain dans le même groupe, les amenant à poursuivre simultanément l'objectif appliqué de « remplacer la lampe à vide » et la question fondamentale de la « théorie électronique des solides ». C'est un sommet de la recherche de type Pasteur (Stokes, 1997) qui poursuit à la fois la compréhension et l'application pratique.
  • CRISPR-Cas9 (Jinek et al., 2012) est un cas où la découverte en recherche fondamentale, le mécanisme immunitaire par lequel les bactéries interceptent les virus, qui semblait sans lien avec l'application, s'est convertie presque directement en invention (un outil) d'édition génomique. C'est un exemple où la distance entre découverte et invention a été exceptionnellement courte.
  • Le vaccin à ARNm est un cas où la découverte fondamentale de Karikó et Weissman selon laquelle les nucléosides modifiés pouvaient contourner la réaction immunitaire (2005) s'est concrétisée 15 ans plus tard dans le vaccin COVID-19. C'est un exemple où la distance entre découverte et invention a été longue.
  • L'énergie nucléaire, le laser, le GPS, l'IRM, etc. — la « science fondamentale de la première moitié du XXe siècle » (relativité et mécanique quantique) a été la base mère des « inventions de la seconde moitié du XXe siècle ». Le GPS génère une erreur de plusieurs kilomètres sans la correction du temps par la relativité.

② Nouvelle combinaison d'éléments existants

• Schumpeter a défini l'innovation comme « nouvelle combinaison (neue Kombination) » (Schumpeter, 1934). En économie, le nombre de combinaisons croît plus vite que le nombre d'éléments (explosion combinatoire), de sorte qu'à mesure que les connaissances s'accumulent, les opportunités d'invention s'élargissent de manière accélérée (Weitzman, 1998). L'implication de ce modèle est importante : le goulot d'étranglement de la croissance ne réside pas dans les « germes de combinaison » mais dans la « capacité de traitement pour essayer les combinaisons ».
• Même empiriquement à partir des données de brevets, l'invention peut être formalisée comme « combinaison d'éléments existants (classifications technologiques) et réagencement de combinaisons passées » (Fleming, 2001). Cette étude a quantifié la structure risque-rendement de l'exploration : les éléments combinés pour la première fois sont sujets à l'échec mais donnent d'importants rendements s'ils réussissent, tandis que les combinaisons familières sont sûres mais banales.
• Une étude analysant les combinaisons de citations de 17,9 millions d'articles a montré que les résultats ayant le plus fort impact ont une structure composée de « combinaisons largement établies + une seule combinaison très hétérogène » (Uzzi et al., 2013). Un travail entièrement excentrique comme un travail entièrement conventionnel a peu d'impact. L'iPhone peut aussi se lire comme « intégration d'éléments connus + interface tactile multi-touch comme point hétérogène unique ».
• Exemples concrets
  • L'imprimerie à caractères mobiles de Gutenberg (vers 1450) est une combinaison d'éléments existants : presse à raisin (mécanisme de pression) + fonte métallique (types mobiles) + encre à base d'huile + papier. Il y a peu de pièces nouvelles. Mais cette combinaison a réduit le coût de reproduction de la connaissance de plusieurs ordres de grandeur, devenant la base matérielle de la Réforme protestante et de la Révolution scientifique.
  • L'avion des frères Wright (1903) est une combinaison de planeur (portance) + moteur essence léger (propulsion) + technologie du vélo (construction légère et concepts de pilotage). Aucun de ces trois éléments n'a été inventé par eux.
  • Le transport par conteneurs (1956) a combiné tous les éléments existants — boîtes, navires, grues, camions — en « redessinant l'ensemble du système de transport sur la base d'une boîte normalisée ». L'invention de McLean n'était pas les pièces elles-mêmes mais la manière de les combiner.
  • L'iPhone (2007) est une intégration de technologies existantes : écran tactile, téléphone mobile, lecteur de musique, terminal réseau.

③ Approche par la demande et les problèmes

• Il y a une constatation classique selon laquelle 77 % des innovations majeures dans les instruments scientifiques ont d'abord été développées par les utilisateurs plutôt que par les fabricants (von Hippel, 2005). Un motif similaire a été confirmé dans les équipements de processus pour semi-conducteurs.
• Le mécanisme réside dans l'asymétrie informationnelle. L'information sur les besoins (quel est le vrai problème) est concentrée chez l'utilisateur, tandis que l'information sur la solution (comment fabriquer) est concentrée chez le fabricant. Puisque l'information sur les besoins est tacite et difficile à transférer (haute viscosité), dans les situations où cette viscosité est élevée, il est plus rapide pour l'utilisateur de fabriquer lui-même que de communiquer les besoins au fabricant (von Hippel, 2005).
• La méthodologie de la série de commercialisation qui commence par « identifier les défis critiques du client » (customer discovery) peut être positionnée comme une procédure reproductible de cette voie de l'invention.
• Exemples concrets
  • Le procédé Haber-Bosch (1909-13) a été motivé par la crise sociale de l'époque : « l'épuisement des engrais azotés naturels (salpêtre du Chili, guano) et la famine menaçante de l'humanité ». Cette crise majeure a justifié les investissements concentrés pour résoudre le problème difficile de la fixation de l'azote atmosphérique. Après avoir testé des milliers de catalyseurs (convergence avec l'exploration systématique décrite ci-après), il a été complété et soutient aujourd'hui environ la moitié de la nourriture de la population mondiale.
  • Le radar, le procédé de production en masse de la pénicilline, l'ordinateur électronique (déchiffrement cryptographique et calcul balistique), le caoutchouc synthétique, le GPS. Comme l'a montré l'article précédent, une forte demande concentre les fonds, le personnel et le nombre d'essais en un point, générant l'invention par la force. Il a été démontré que les régions et domaines technologiques ayant reçu davantage d'investissements en R&D en temps de guerre pendant la Seconde Guerre mondiale ont connu une augmentation continue de l'activité inventive au cours des décennies suivant la fin de la guerre (Gross & Sampat, 2023).
  • Le vaccin COVID-19 est le dernier exemple de convergence des chemins ① et ③ : la graine de « lignée directe de la science » de l'ARNm a été comprimée de la découverte à l'application pratique en moins d'un an par la demande créée par la pandémie.
  • Le VTT a été créé non pas par les fabricants de vélos mais par des jeunes Californiens qui voulaient rouler en montagne en modifiant les vélos existants. Le kitesurf, les améliorations des appareils de pontage cardiopulmonaire, la plupart des instruments de chirurgie suivent le même modèle. Dans le monde du logiciel, l'open source (Linux, Git) est le plus grand exemple d'innovation par les utilisateurs (les utilisateurs créent pour leurs besoins et partagent).

④ Hasard et esprit préparé

• Fleming a compris l'importance de la moisissure bleue parce qu'il était bactériologiste, et Röntgen a poursuivi la « lumière improbable » parce qu'il était un physicien expérimentateur. Le même phénomène s'est probablement produit dans d'autres laboratoires, mais a été jeté au rebut. Ce n'est pas une simple affaire de chance ; selon la parole de Pasteur, « la chance sourit aux esprits préparés ». Le hasard frappe tout le monde, mais seuls ceux possédant des connaissances spécialisées profondes (l'accumulation de Rule au sens de l'article précédent) peuvent lire sa signification.
• Ne pas jeter le fait inattendu (Result) mais formuler une hypothèse (Case) qui l'explique. La sérendipité — le fait de découvrir quelque chose de valeur par hasard imprévu ou de saisir une fortune inattendue, ou la capacité à le faire — est littéralement l'abduction dans la recherche (Peirce, 1878). Ainsi, la sérendipité peut être redéfinie comme « l'habitude de formuler des hypothèses (Case) face à un Result surprenant étant systématiquement autorisée dans l'organisation ».
• Le hasard peut être conçu. Un espace de collision entre personnes de domaines différents, des registres qui ne jettent pas les données d'échec, le temps d'exploration reconnu (règle des 15 % chez 3M) sont tous des dispositifs qui augmentent le « nombre d'occasions du hasard » et la « probabilité de remarquer ».
• Exemples concrets
  • Pénicilline (1928) — Les bactéries mouraient uniquement autour d'une moisissure bleue qui s'était retrouvée dans une boîte de culture. Rayons X (1895) — Röntgen a remarqué qu'un écran fluorescent s'illuminait à côté d'un appareil recouvert lors d'une expérience sur les rayons cathodiques. Caoutchouc vulcanisé (1839) — Goodyear a accidentellement laissé tomber un mélange de caoutchouc et de soufre sur un poêle et a obtenu un matériau qui ne fondait pas à la chaleur et ne se durcissait pas au froid.
  • Colorant synthétique mauve (1856) — À 18 ans, Perkin a échoué à synthétiser la quinine, un médicament contre le paludisme, et a inventé le premier colorant synthétique du monde à partir de la substance violette restée dans le flacon. Cela a marqué le point de départ de l'industrie chimique synthétique elle-même. Micro-ondes (1945) — Le chocolat dans sa poche a fondu devant un magnétron de radar. Post-it (1968→1980) — La « colle qui se décolle bien », née de l'échec du développement d'un adhésif puissant, s'est associée plus de 10 ans après au « problème des signets qui tombent de l'hymnal ». Viagra — L'« effet secondaire » observé lors d'essais cliniques d'un médicament contre l'angine de poitrine est devenu l'effet principal.

⑤ Exploration systématique

• TRIZ (théorie de la résolution des problèmes inventifs) a été développée par Altshuller, examinateur de brevets soviétique, qui a analysé des dizaines de milliers de brevets et extrait les motifs d'invention qui se répètent au-delà des domaines (Altshuller, 1999). Il contient deux points clés. Premièrement, l'invention est « la résolution d'une contradiction technique (améliorer une chose tout en empirant une autre) ». Deuxièmement, les méthodes de résolution de la contradiction ne sont pas infinies mais convergent vers les « 40 principes inventifs » (division, asymétrie, imbrication, anticipation, libre-service, inversion, etc.). En d'autres termes, « quelqu'un d'autre dans un domaine différent a déjà résolu votre contradiction ». TRIZ fournit une procédure pour abstraire votre problème, consulter le catalogue des principes, et réappliquer le résultat concrètement à votre domaine.
• Le succès de l'exploration systématique dépend de la « conception de l'espace de recherche » (quelle est l'étendue à explorer) et du « coût et du temps par essai ». Celui qui abaisse le coût d'essai gagne.
• Exemples concrets
  • Le laboratoire de Menlo Park d'Edison a testé des milliers de matériaux pour les filaments d'ampoules. « Le génie, c'est 1 % d'inspiration et 99 % de transpiration » n'est pas une morale mais une déclaration de stratégie d'exploration. Et la plus grande invention d'Edison aurait été non pas les produits individuels mais la « structure organisationnelle de production industrielle d'inventions = le laboratoire de recherche » lui-même.
  • Le procédé Haber-Bosch a testé systématiquement plus de 2 500 catalyseurs candidats pour atteindre le catalyseur pratique (à base de fer). Le aspirateur cyclonique Dyson a produit 5 127 prototypes jusqu'à la commercialisation. Le criblage à haut débit dans la découverte de médicaments est l'industrialisation de l'exploration systématique, testant mécaniquement des dizaines de milliers à des millions de composés à l'aide de robots.

Théories de l'invention

Les théories relatives à l'invention sont organisées ici.

• Possibilité adjacente (adjacent possible)
  • L'invention ne peut ouvrir que ce qui se trouve « juste à côté » de l'espace des possibilités (Kauffman, 2000).
  • Aucun génie ne peut inventer avant que les pièces et les connaissances ne soient réunies. Léonard de Vinci a conçu l'hélicoptère, mais n'a pas pu l'inventer à une époque où manquait la pièce adjacente : la propulsion. Inversement, dès que les pièces sont réunies, plusieurs personnes arrivent simultanément à la même invention.
  • Il existe une étude classique montrant que 148 inventions et découvertes majeures ont été réalisées indépendamment par plusieurs personnes à la même époque — le téléphone (Bell et Gray ont déposé une demande de brevet le même jour en 1876), le calcul différentiel et intégral (Newton et Leibniz), la découverte de l'oxygène (Scheele et Priestley), la théorie de l'évolution (Darwin et Wallace), l'avion (les frères Wright et leurs concurrents du monde entier) (Ogburn & Thomas, 1922) — montrant que l'invention est le fruit non seulement du « génie individuel » mais aussi du « moment où la possibilité adjacente de l'époque s'ouvre ».
  • La compétition en matière d'invention n'est souvent pas « avoir une idée » mais « qui exécutera en premier au moment où les conditions deviennent adjacemment possibles ». C'est pourquoi le système de brevets a besoin d'un mécanisme pour déterminer précisément « le premier demandeur »

• Évolution de la combinaison technologique
  • Toute technologie est une combinaison de technologies existantes, et chaque nouvelle technologie devient une pièce des combinaisons futures (Arthur, 2009)
  • Les technologies, comme les organismes biologiques, créent un arbre phylogénétique et « évoluent ». Tout comme moteur à vapeur → turbine à vapeur → réacteur, chaque invention a toujours des ancêtres (Basalla, 1988). L'historien des technologies Basalla a démontré par d'innombrables exemples, du moteur à vapeur au transistor, qu'« il n'existe pas d'invention sans ancêtres »
  • C'est une version macroscopique de la théorie de la nouvelle combinaison (Weitzman, 1998; Fleming, 2001), expliquant la structure d'« intérêts composés » où l'invention s'accélère au fur et à mesure que la quantité totale de technologies augmente

• Exaptation
  • Une technologie créée à un certain usage s'épanouit dans une application différente
  • Le concept original provient de la biologie de l'évolution. Les plumes ont évolué pour maintenir la chaleur, puis ont été « exaptées » au vol (Gould & Vrba, 1982). Les technologies suivent le même schéma : magnétron (radar) → four à micro-ondes, sildénafil (angine de poitrine) → Viagra, Téflon (militaire/nucléaire) → poêle antiadhésive, Internet (militaire/réseau académique) → infrastructure commerciale
  • La valeur d'une invention ne se limite pas à l'intention de l'inventeur. C'est pourquoi « rendre public sans limiter l'usage » accroît la quantité globale d'inventions dans la société

• Transfert par analogie
  • Emprunter des structures à d'autres domaines ou au monde naturel
  • Le Velcro (bande magique) imite le mécanisme par lequel la bardane s'accroche aux vêtements. La forme avant du Shinkansen 500 series s'inspire du bec du martin-pêcheur (résolution des ondes de micro-pression dans les tunnels). Le biomimétisme est l'industrialisation de cette voie
  • Les études ethnographiques de l'entreprise de design IDEO montrent que la source de sa puissance d'invention ne réside pas dans le génie individuel, mais dans le processus organisationnel d'« intermédiation technologique », où elle transporte les souvenirs des solutions de nombreuses industries vers les problèmes d'autres secteurs (Hargadon & Sutton, 1997). L'analogie n'est pas un talent individuel, mais un processus qui peut s'accumuler et fonctionner au niveau organisationnel

• Courbe S et design dominant
  • La performance des nouvelles technologies suit une courbe S « lente → rapide → plateau », et l'industrie converge vers un design dominant après une période de prolifération de conceptions diverses (Utterback & Abernathy, 1975)
  • Aux débuts de l'automobile, les voitures à vapeur, électriques et à essence rivalisaient, et la Ford T est devenue le design dominant. L'IBM PC compatible dans les ordinateurs personnels et le modèle iPhone (écran tactile complet) dans les smartphones suivent le même schéma
  • Les opportunités d'invention de produits sont maximales durant la période de prolifération avant la convergence, et après la convergence, l'accent se déplace vers l'invention de procédés (amélioration des méthodes de fabrication). L'évaluation de « où nous en sommes sur la courbe S » détermine le moment des investissements en invention

• Invention guidée par les contraintes
  • Le filtre à dioxyde de carbone d'Apollo 13 a été inventé en quelques heures sous la contrainte extrême de « n'utiliser que ce qui est disponible à bord ». Le conteneur tire sa valeur de la « normalisation » comme auto-contrainte. La limite de 140 caractères du Twitter initial a engendré de nouvelles formes d'expression
  • Une méta-analyse intégrant 145 études de démonstration conclut qu'aux niveaux appropriés, les contraintes de ressources, de temps et d'exigences augmentent effectivement la créativité et l'innovation, tandis que dans un environnement sans contrainte, les gens tendent à emprunter la solution la plus familière (Acar, Tarakci & van Knippenberg, 2019). La résolution des contradictions de la TRIZ (mentionnée précédemment) suit la même philosophie. Plutôt que d'éviter les contraintes, on peut les utiliser comme coordonnées de percée

Méthodologie de l'invention

Cette section organise les théories mentionnées ci-dessus en tant que procédures exécutables

• TRIZ (Théorie de la résolution créative de problèmes)
  • ⑤ Procédure d'exploration systématique + analogie (Altshuller, 1999)
  • Procédure : Identifier la contradiction → Abstraire avec 39 paramètres d'ingénierie → Extraire les principes d'invention correspondants de la matrice de contradiction → Re-concrétiser dans votre domaine
  • Elle est particulièrement puissante pour les problèmes avec des contradictions d'ingénierie claires, et les grands fabricants comme Samsung l'ont intégrée dans leurs systèmes de formation

• Méthode des utilisateurs pilotes
  • ③ Procédure d'innovation par les utilisateurs (von Hippel, 1986)
  • Procédure : Plutôt que d'identifier les utilisateurs moyens du marché, trouver les « utilisateurs avancés dont les besoins ont devancé le marché de plusieurs années et qui ont commencé à créer leurs propres solutions », et utiliser leurs solutions comme germe pour la conception de produits
  • L'innovation dans les draps chirurgicaux a été inspirée par les hôpitaux militaires de campagne et les cliniques vétérinaires situés à la pointe du contrôle des infections
  • Il a été prouvé que les projets utilisant cette méthode chez 3M produisaient des concepts de produits avec des prévisions de ventes environ 8 fois supérieures à celles des projets utilisant les méthodes conventionnelles (Lilien et al., 2002)

• Design thinking
  • ③ Raisonnement inverse à partir de la demande + ④ Procédure de perspicacité (Brown, 2008)
  • Procédure : Observation (immersion sur le terrain de l'utilisateur) → Redéfinition du problème → Divergence (brainstorming) → Prototype → Itération des tests
  • L'essence réside dans la rendre explicite comme étape du processus de chercher « le bon problème » avant « la bonne solution »
  • L'IRM pédiatrique de GE Healthcare a redéfini l'examen comme une « aventure » et a radicalement réduit l'utilisation de sédatifs

• Biomimétisme
  • Procédure d'analogie (Benyus, 1997)
  • Utiliser les organismes vivants comme catalogue des problèmes déjà résolus par 3,8 milliards d'années d'évolution. Velcro, Shinkansen inspiré du martin-pêcheur, doigts de gecko (adhérence), feuilles de lotus (revêtement hydrophobe), termitières (climatisation naturelle des bâtiments)

• Théorie C-K (Concept-Knowledge)
  • Formalisation de la structure logique de l'invention (Hatchuel & Weil, 2009)
  • La conception est formalisée comme le va-et-vient entre « l'espace de connaissances connu (K) » et « l'espace conceptuel dont la vérité n'est pas établie (C) ». Le processus de « définir ce qui n'existe pas encore et l'enrichir avec des connaissances » est traité comme une science de la conception, utilisé dans les programmes d'éducation à l'invention

• Raisonnement premier principes
  • Raisonnement inverse à partir des limites physiques
  • Reconstruire à partir des principes de lois physiques et de structure de coûts plutôt que de convention ou d'analogie
  • Le coût des matières premières des fusées ne représente que quelques pour cent du prix du produit fini → si on les réutilise, les coûts devraient diminuer d'ordres de grandeur, tel était le raisonnement de SpaceX
  • C'est la même philosophie que celle de la TRIZ : « raisonner à l'envers à partir de la solution idéale » (Altshuller, 1999)

Ce qui est commun à ces outils est une philosophie qui transforme l'invention d'une attente « d'illumination soudaine » en un « processus où le nombre d'essais et le taux de succès peuvent être conçus ». Le choix de l'outil dépend de la voie sur laquelle le problème se situe

• Ce qu'il faut créer n'est pas clair (le besoin n'est pas formulé en mots) → Redéfinir le problème avec le design thinking, rechercher les solutions des utilisateurs avancés avec la méthode des utilisateurs pilotes (von Hippel, 1986; Brown, 2008)
• Ce qu'il faut créer est clair, mais bloqué par des contradictions technologiques → Abstraire la contradiction avec la TRIZ, extraire les principes de résolution d'autres domaines (Altshuller, 1999). S'il existe un problème similaire dans la nature, utiliser le biomimétisme (Benyus, 1997)
• Il existe une nouvelle branche scientifique et on cherche ses applications → La recherche d'applications est l'exécution intentionnelle de l'exaptation (Gould & Vrba, 1982). Énumérer les propriétés de la branche et rechercher les domaines où elle « résout les contradictions »
• L'espace d'exploration est large et on ignore ce qui fonctionnera → Concevoir l'exploration systématique. Investir dans la réduction du coût et de la vitesse de chaque essai (implication de ⑤ ci-dessus)
• Les hypothèses existantes sont partagées par l'ensemble de l'industrie → Reconstruire les hypothèses à partir des limites physiques avec le raisonnement premier principes. L'innovation de rupture (Christensen, 1997) naît souvent par cette voie

Acteur de l'invention

Évolution des acteurs de l'invention

Les acteurs de l'invention ont changé au cours de l'histoire

• ~18e siècle : Artisans et inventeurs individuels
  • L'invention s'accumulait et s'améliorait au sein de l'apprentissage artisanal, comme compétences non formalisées. Les guildes protégeaient la valeur en gardant les compétences secrètes (tradition du secret décrite plus tard)
  • Exemples : Gutenberg (orfèvre), Hargreaves (tisserand, métier à filer Jenny), Watt (artisan-mécanicien, amélioration du moteur à vapeur). De nombreux inventeurs de la Révolution industrielle étaient des artisans, non des scientifiques

• 19e siècle : L'ère des inventeurs indépendants
  • Avec l'établissement du système de brevets, la « profession d'inventeur » capable de vivre en vendant des inventions s'est établie. Edison, Bell, Tesla, Daimler en sont des exemples
  • Exemple : Le laboratoire Menlo Park d'Edison (1876) marque le tournant où l'inventeur individuel s'organise en « usine d'invention ». Ceci mène à la transition vers les laboratoires de recherche d'entreprise

• 20e siècle : L'ère du laboratoire central de recherche des grandes entreprises et de l'État
  • Le laboratoire GE (1900), DuPont et les laboratoires Bell (1925) ont établi le système de production systématique d'inventions en embauchant des scientifiques. Le transistor, le nylon et le laser proviennent de ce modèle
  • Le gouvernement est devenu le plus grand commanditaire d'invention à travers la guerre et la Guerre froide (Gross & Sampat, 2023). Le Projet Manhattan, le Projet Apollo et ARPANET sont les produits de cette époque

• Fin du 20e siècle à aujourd'hui : L'ère de la division du travail et des startups
  • Les grandes entreprises se sont retirées de la science, et s'est opérée une transition vers une structure de division du travail : « les universités produisent la science, les startups créent les inventions, les grandes entreprises acquièrent et assurent la scalabilité » (Arora et al., 2020). Les entreprises de biotechnologie (Genentech, 1976) en sont le prototype, les startups d'IA en sont la forme la plus récente
  • Parallèlement, les utilisateurs ont commencé à être reconnus comme acteurs de l'invention (von Hippel, 2005). L'open source en est la plus grande institutionnalisation

Comparaison des caractéristiques des acteurs de l'invention

Nous comparons les principaux acteurs d'invention actuels selon les mêmes 4 perspectives que la comparaison des sujets de recherche du précédent article

• Source de financement : Avec quel fonds on invente, et quelle est l'échelle
• Point focal de l'invention : Parmi les 5 voies (filiation directe de la science, nouvelle combinaison, demande, hasard, exploration systématique), laquelle porte l'accent, et fournit-on des semences ou assure-t-on la concrétisation
• Rapidité : Réactivité de la prise de décision et des cycles de prototypage et de validation
• Ouverture : Dans quelle mesure l'invention est-elle ouverte (choix entre brevets, publications, secret commercial, open source)

Nous comparons 6 acteurs selon ces 4 perspectives

• Universités
  • MIT, Université Stanford, Université de Cambridge, etc.
  • La force réside dans l'approvisionnement en « semences » d'invention. Les inventions de type filiation directe de la science (principes du transistor, CRISPR, ARNm) proviennent presque exclusivement des universités et instituts de recherche. La limite est la capacité de concrétisation (prototypage, fabrication, vente), et la plupart des inventions universitaires se concrétisent à l'extérieur par licence ou création de startups (Arora et al., 2020)
  • Source de financement : Subventions gouvernementales, fonds de partenariat industrie-académie. L'échelle par projet est petite
  • Point focal de l'invention : Filiation directe de la science (côté découverte). Fournir les semences, mais c'est l'extérieur qui les développe
  • Rapidité : Lente (limitée par le cycle des subventions et l'enseignement parallèle)
  • Ouverture : La plus élevée. Ouverture par les deux brevets et articles, souvent avec priorité à l'article (mentionné précédemment concernant les publications appariées)

• Organismes de recherche gouvernementaux et militaires
  • NASA, DARPA, Laboratoire national de Los Alamos, CERN, etc.
  • La force réside dans l'assomption d'échelle et de risque que le secteur privé ne peut pas prendre. Les régions et secteurs qui ont reçu des commandes R&D en temps de guerre ont vu leur activité d'invention augmenter durablement après la guerre (Gross & Sampat, 2023). La limite est la distance au marché, et la transformation des inventions en produits est déléguée au secteur privé (GPS, ouverture civile d'ARPANET)
  • Source de financement : Budget gouvernemental. Stable et de grande taille
  • Point focal de l'invention : Piloté par la mission (sécurité, espace, énergie). Raisonnement inverse à partir de la demande et exploration systématique
  • Rapidité : Lente en temps de paix (bureaucratie) mais très rapide pour les priorités nationales (mobilisation du type Projet Manhattan)
  • Ouverture : Deux niveaux : secret et public. Usage militaire gardé secret, libération civile typique après maturité

• Laboratoires de recherche et services de développement des grandes entreprises
  • Bell Labs, Xerox PARC, GE Research, Google Research, Skunk Works de Lockheed, etc.
  • Les forces résident dans la capacité à concrétiser et à monter en échelle, ainsi que dans la capacité d'absorption permettant de discerner les inventions externes (Cohen & Levinthal, 1990). Les laboratoires de recherche historiques des entreprises possédaient une conception organisationnelle qui provoquait systématiquement la convergence de cinq voies. Les Bell Labs plaçaient les chercheurs en sciences fondamentales et les ingénieurs dans le même bâtiment et les faisaient se croiser dans les couloirs (cohabitation multidisciplinaire + horizon temporel long + mission claire), produisant en série le transistor, la théorie de l'information et UNIX. Le système de temps libre de 3M et Google (15 à 20 % du temps de travail consacré à la recherche libre) a engendré les post-it et Gmail, « acheminant » par la politique le nombre de « tentatives accidentelles ». Le Skunk Works isolait un petit groupe d'élite de la bureaucratie du siège social, inventant les U-2 et SR-71 en peu de temps. Les contraintes comprennent la faiblesse structurelle précédemment mentionnée face aux innovations architecturales et perturbantes (Henderson & Clark, 1990 ; Christensen, 1997), ainsi que le retrait de la science en raison de la pression des rendements à court terme. Le PARC (Palo Alto Research Center) avait inventé mais ne pouvait pas récolter, et l'ensemble des grandes entreprises s'est orienté vers « l'invention s'achète » (Arora et al., 2020).
  • Source de financement : revenus propres. Liés aux cycles économiques et à l'orientation managériale.
  • Centre de gravité de l'invention : inventions appliquées et inventions de procédé connectées aux produits propres. Nouvelles combinaisons et exploration systématique.
  • Vitesse : moyenne (la prise de décision financière est interne, mais limitée par l'ajustement aux activités existantes).
  • Ouverture : sélective. Des brevets sont pris mais les publications diminuent. Ce qui est vendu (bien de substitution) est fermé, ce qui favorise l'utilisation (bien complémentaire) est ouvert.

• Startups et nouvelles entreprises de recherche
  • OpenAI, SpaceX, Moderna, Genentech (pionniers), etc.
  • Les forces résident dans la concentration monofocale sans entrave par les actifs existants, concrétisant les inventions de type destructeur de capacités et perturbantes, assumant le rôle de créer les marchés initiaux. Les contraintes résident dans l'absence d'actifs complémentaires (fabrication, réseaux de distribution, conformité réglementaire), ce qui impose le choix entre « combattre seul ou s'associer avec une entreprise existante » (Gans & Stern, 2003). En cas d'échec, les apprentissages tendent à se disperser.
  • Source de financement : capital-risque et investisseurs majeurs. Les capitaux à risque sont massifs et concentrés en un seul point.
  • Centre de gravité de l'invention : appliquée à type Pasteur. Concrétisation et mise sur le marché initial. Logique en rebours à partir de la demande et nouvelles combinaisons.
  • Vitesse : très rapide. Les décisions se prennent en quelques jours, sans cycle de subvention ni ajustement aux activités existantes.
  • Ouverture : change stratégiquement (initialement ouvert pour l'acquisition de talents, puis fermé après établissement de la supériorité).

• Organismes sans but lucratif et nouvelles organisations de recherche
  • Howard Hughes Medical Institute (HHMI), Allen Institute, Arc Institute, FRO, etc.
  • La force réside dans l'exploration longue et à haut risque non contrainte par les cycles de subvention, et son efficacité est attestée empiriquement. En comparant des chercheurs de niveau équivalent, ceux ayant obtenu un financement long, sans condition et tolérant l'échec (type HHMI : renouvellement de 5 ans, investissement dans la personne et non dans les résultats) sont significativement plus susceptibles de produire des résultats majeurs (dans le top 1 % des citations) qu'un chercheur ayant reçu des subventions standard liées aux résultats (type NIH R01), tout en échouant également davantage (Azoulay, Graff Zivin & Manso, 2011). L'exploration nécessite structurellement du « temps pour échouer », et réduire les échecs réduit aussi les réussites. Les contraintes résident dans les limites d'échelle et la dépendance vis-à-vis de la volonté des bailleurs de fonds.
  • Source de financement : fonds fondationnels et dons. Plus libre que le gouvernement, plus long terme que l'entreprise.
  • Centre de gravité de l'invention : approvisionnement en semences dans les domaines fondamentaux à haut risque. Prenant des risques que ni les subventions gouvernementales ni l'entreprise ne prendraient.
  • Vitesse : moyenne à rapide (bureaucratie mince).
  • Ouverture : haute (souvent axée sur la fourniture de bases de données et d'outils publics comme bien public).

• Inventeurs individuels et utilisateurs
  • Inventeurs indépendants, développeurs d'open source, utilisateurs améliorant leurs propres outils, etc.
  • La force réside dans l'accès direct aux informations de besoin. Ce qui pose réellement problème, c'est l'utilisateur qui le sait le mieux (von Hippel, 2005), et statistiquement, les ménages sont le plus grand acteur de l'invention (von Hippel, de Jong & Flowers, 2012 ; détaillé ci-après). Les contraintes résident dans les ressources de concrétisation, de production de masse et de droits, et une « défaillance de marché de diffusion » se produit, où l'invention créée ne sort pas au marché une fois qu'elle répond aux besoins du créateur.
  • Source de financement : fonds propres, financement participatif, petites subventions.
  • Centre de gravité de l'invention : résoudre le problème auquel on est confronté soi-même. Domaines à faible équipement en capital (logiciels, amélioration d'outils). Logique en rebours à partir de la demande.
  • Vitesse : très rapide (aucun ajustement organisationnel requis).
  • Ouverture : haute (open source, partage communautaire).

Les tendances suivantes sont visibles parmi les acteurs précédents.

• À travers quatre angles, on voit que, tout comme l'activité de recherche, « la nature du financement (dont est le capital) » détermine à peu près le centre de gravité de l'invention, la vitesse et l'ouverture. Le financement public et fondationnel tend vers le long terme, l'approvisionnement en semences et l'ouverture ; le financement de marché tend vers le court terme, la concrétisation et l'ouverture sélective.
• Ce qui est propre au monde de l'invention, c'est que le lieu de la capacité de concrétisation (prototypes, production de masse) détermine la division du travail entre acteurs. Le fait que ceux qui ont les semences (universités, entités sans but lucratif, individus) et ceux qui peuvent concrétiser (entreprises, startups) soient différents crée les problèmes de régime (licences, brevets) et d'utilisation (actifs complémentaires) évoqués ci-après.
• Depuis les années 1980 aux États-Unis, les grandes entreprises se sont retirées de la science, et une division du travail s'est établie : « les universités font la science, les startups font l'invention, les grandes entreprises font l'acquisition et la mise à l'échelle ». Or, cette division du travail est avertie de rendre moins probable le type de grandes inventions que produisait le modèle Bell Labs de « cohabitation de la science et de l'invention » (Arora et al., 2020).

Traversant les différents types d'acteurs, concernant « qui invente », les preuves empiriques suivantes s'accumulent.

• La fin du mythe du « solitaire génial »
  • Preuve : une étude analysant 19,9 millions d'articles et 2,1 millions de brevets sur 50 ans montre que, tant en science qu'en invention, la production par équipe domine celle des individus isolés, et plus les travaux sont cités, plus il s'agit de production d'équipe (Wuchty, Jones & Uzzi, 2007). Pour les brevets, la tendance des brevets d'équipe à obtenir une citation plus élevée que ceux isolés se renforce chaque année.
  • Le contexte est le « fardeau de la connaissance » (Jones, 2009) : la quantité totale de connaissances augmente, et la totalité des connaissances nécessaires à l'invention ne tient plus dans une tête. L'année de la première invention des inventeurs augmente, les spécialités se rétrécissent, et les équipes s'agrandissent. On peut dire que l'inventeur de type Edison s'est constitué à une époque où l'espace des possibilités adjacentes pouvait encore tenir dans une seule tête.

• La connaissance réside dans les gens
  • Lorsqu'un scientifique de la vie renommé décédait de façon inattendue, la productivité en publications de ses collaborateurs diminuait de manière continue en moyenne de 5 à 8 % (Azoulay, Graff Zivin & Wang, 2010). Les articles restent mais la productivité chute. Une part considérable des connaissances nécessaires à l'invention et la découverte ne sont pas écrites dans les articles mais existent sous forme de connaissances implicites chez les individus. Le turnover et la rémunération élevée des chercheurs visibles dans l'industrie de la recherche peuvent être lus comme le marché reflétant ce fait dans les prix.

• L'inventeur est déterminé par l'« exposition » plutôt que par la « naissance »
  • Une étude reliant les dossiers fiscaux de 1,2 million d'inventeurs américains montre que les enfants élevés près d'inventeurs (dans des régions d'invention active, ou dont les parents ou les collègues des parents sont inventeurs) ont une probabilité bien plus élevée de devenir inventeur à l'âge adulte. L'effet d'exposition est spécifique au domaine : si le collègue du parent est inventeur en appareils médicaux, l'enfant est plus susceptible de devenir inventeur dans le domaine des appareils médicaux. Même avec des résultats identiques en mathématiques, les enfants de familles à faible revenu, les femmes et les minorités sont moins susceptibles de devenir inventeurs. Il existe une masse de « Einsteins perdus (Lost Einsteins) » qui auraient eu le talent mais n'ont pas pu devenir inventeurs en raison de l'environnement (Bell et al., 2019).
  • L'approvisionnement en inventeurs est déterminé par la distribution de l'exposition plutôt que par la distribution des talents. Les politiques d'éducation et de modèles de référence (en présentant et en associant aux apprenants des figures concrètes de « modèles » qui soutiennent puissamment la formation future de carrière, l'amélioration de la motivation d'apprentissage ou la participation à un domaine spécifique) ne sont pas seulement une politique d'« équité » mais aussi une politique d'« augmentation de la quantité totale d'inventions ».

• Immigrants et invention
  • Alors que 16 % des inventeurs américains sont immigrants, les immigrants représentent 23 % de la production d'inventions mesurée en brevets, citations et valeur économique, et en incluant la diffusion par la collaboration (amélioration de la productivité des inventeurs nés aux États-Unis travaillant avec des immigrants), la contribution atteint environ 36 % (Bernstein et al., 2022). C'est une preuve au niveau national du fait que les transfrontaliers transportent des combinaisons hétérogènes (la « hétérogénéité ponctuelle » précédemment mentionnée d'Uzzi et al. (2013)).

• Franchisseurs de frontières et médiateurs : personnes transportant des « réponses déjà existantes » d'un domaine différent.
  • Ce qui entrave souvent l'invention n'est pas « l'absence de solution » mais plutôt « la solution existe déjà dans un autre domaine, mais la personne du domaine posant le problème ne le sait pas ». La personne du domaine A connaît le problème d'A mais pas la solution de B, celle du domaine B connaît la solution de B mais pas le problème d'A. Seule la personne connaissant les deux peut les relier. C'est pourquoi les personnes ayant un pied dans deux mondes ou plus (franchisseurs de frontières) produisent de façon disproportionnée les inventions.
  • La recherche ethnographique du cabinet de design de produits IDEO (Hargadon & Sutton, 1997) montre que cette franchissement de frontières n'est pas un talent individuel mais quelque chose que les structures de l'entreprise peuvent réaliser. IDEO reçoit des mandats de design de nombreuses industries — appareils médicaux, jouets, ordinateurs, meubles — donc les occasions de transporter les solutions entre industries sont structurellement fréquentes : une charnière utilisée dans les jouets vers les appareils médicaux, la structure de la bouteille d'une bicyclette vers une pompe médicale, etc. Et plutôt que de laisser cela au hasard, l'entreprise l'engendre intentionnellement : les employés portent constamment plusieurs projets entre les industries, ils organisent fréquemment des séances de brainstorming entre projets, ils placent une « boîte technologique » partageant des pièces et matériaux intéressants comme mémoire collective, et ils valorisent l'apport d'idées d'autres.
  • Exemple : Daguerre (scénographe → photographie) utilisait régulièrement la chambre noire (dispositif optique) pour dessiner des arrière-plans réalistes et s'était également plongé dans la chimie. Parce qu'il connaissait à la fois « créer une image optiquement » et « fixer l'image chimiquement », il a combiné les deux pour former la photographie. C'est une combinaison qui n'aurait pas émergé d'un optique seul ou d'un chimiste seul.
  • Exemple : Dunlop (vétérinaire → pneu pneumatique) n'était pas un spécialiste de la bicyclette. Voyant le tricycle de son fils secoué sur les pavés, il a apporté la solution d'une couche d'air absorbant les chocs, utilisant le tube de caoutchouc et l'air auxquels il était habitué dans son travail de vétérinaire. L'industrie du cycle était coincée dans la prémisse que « un pneu est un bloc de caoutchouc ».
  • Exemple : Les frères Wright (vélocipédistes → avion). Leurs concurrents de l'époque, inspirés par les navires et les attelages, visaient une « machine qui resterait stable si l'on lâchait les mains ». Or, les frères voyaient quotidiennement la bicyclette, une « machine instable qui s'écroule si on la lâche mais reste stable si le cavalier la contrôle constamment ». De cette exposition, ils en sont venus à une philosophie de conception inverse : « l'avion peut être instable, le contrôle par le pilote suffira ». Ils ont créé le mécanisme de gauchissement de l'aile pour contrôler l'inclinaison. Le premier à voler avec succès avec une personne à bord n'était pas un spécialiste de l'aviation mais un franchisseur de frontière apportant la vision de la bicyclette à l'aviation.

• Inventeurs utilisateurs : « celui qui a le problème » a déjà moitié inventé.
  • L'information nécessaire à l'invention se divise en deux lieux. L'information de besoin « qu'est-ce qui manque » se trouve uniquement chez l'utilisateur, l'information de solution « comment le faire » se trouve chez le fabricant. L'information de besoin ne se comprend qu'au moment de l'utilisation et échappe souvent à la conscience de l'utilisateur, ce qui la rend difficile à verbaliser, et même si le fabricant enquête sur le marché, le client moyen ne peut parler de « ce qui n'existe pas encore ». En revanche, un utilisateur avec un fort besoin et un peu de capacité technique ne attend pas mais crée lui-même (von Hippel, 2005).
  • von Hippel (1986) a appelé « lead users » (utilisateurs d'avant-garde) la couche de personnes qui fait face à de nouveaux besoins plusieurs années avant le marché global, et qui réalise des bénéfices importants une fois que ces besoins sont résolus. Les personnes remplissant ces deux conditions construisent généralement déjà eux-mêmes des prototypes. Par conséquent, pour les entreprises, au lieu d'inventer à partir de zéro, une méthode d'invention devient possible : « trouver les personnes qui ont déjà à moitié inventé et commercialiser leur solution ». C'est le sens de « chercher les utilisateurs d'avant-garde devient en soi une méthode d'invention ».
  • Exemple : Dans les appareils scientifiques, 77 % des nouveaux produits étaient basés sur les prototypes faits par les scientifiques utilisateurs eux-mêmes (von Hippel, 1976). Le vélo tout-terrain est né de la modification de vélos existants par des passionnés en Californie, et de nombreux instruments chirurgicaux ont été développés par les chirurgiens eux-mêmes. Les logiciels open-source représentent la plus grande institutionnalisation de ce type.

• L'invention s'agglomère géographiquement.
  • L'invention s'est historiquement concentrée dans les villes et les grappes (Florence à la Renaissance, Birmingham lors de la Révolution industrielle, Détroit au XXe siècle, Silicon Valley actuellement). Le débordement de connaissance (l'envers de la nature de bien public de Nelson (1959) et Arrow (1962)) décroît avec la distance, donc plus les gens se mélangent densément dans un endroit, plus la fréquence des nouvelles combinaisons augmente.
  • En combinant l'effet « d'exposition » de Bell et al. (2019) et l'observation « la connaissance réside dans les personnes » d'Azoulay et al. (2010), l'agglomération géographique est aussi un mécanisme qui se reproduit de génération en génération.

• Composition optimale des équipes d'invention.
  • Sur la base de ces données empiriques, les lignes directrices de conception des équipes d'invention peuvent être tirées, quel que soit le type d'acteur. Être une équipe (Wuchty et al., 2007), rassembler la connaissance par personne (Azoulay et al., 2010), inclure des franchisseurs de frontières (Bernstein et al., 2022; Hargadon & Sutton, 1997), inclure des utilisateurs ayant une information de besoin (von Hippel, 2005), et donner du temps permettant la tolérance à l'échec (Azoulay et al., 2011).
  • Concernant le ratio de composition, le « classique plus une point d'hétérogénéité » d'Uzzi et al. (2013) mentionné précédemment s'applique directement. L'équipe doit être composée en grande partie d'experts profonds du domaine problématique, auxquels on ajoute une ou deux personnes venues d'autres disciplines. Si tout le monde vient de disciplines différentes, il n'y a pas de base ; si tout le monde vient du même domaine, aucune combinaison hétérogène ne naît.
  • Cette composition est aussi un positionnement du personnel pour exécuter les 5 voies mentionnées précédemment en parallèle (concevoir les confluences). Les experts portent la filiation scientifique directe et l'exploration systématique, les franchisseurs de frontières portent les nouvelles combinaisons et les analogies, les utilisateurs portent le calcul inverse à partir de la demande.

Institutions de l'invention.

Tandis que l'institution de la recherche était un mécanisme « accordant l'honneur en échange de la publication », l'institution de l'invention est un mécanisme « accordant un monopole temporaire en échange de la publication », et les deux peuvent être dits des jumeaux de même philosophie de conception.

Partage de l'invention.

• Préhistoire : L'ère du secret (~XVe siècle).
  • Problèmes structurels : Il n'y avait aucun profit à publier une invention, seulement la perte d'être imité. Les inventeurs les plus rationnels cachaient leurs inventions. En conséquence, les compétences étaient perdues à la mort des artisans, et d'autres inventeurs résolvaient le même problème encore et encore.
  • Exemple : Les guildes artisanales gardaient les compétences à l'intérieur du système d'apprentissage, ne documentaient pas les recettes, et interdisaient les fuites de compétences en dehors des villes. Les verriers vénitiens étaient isolés sur une île (Murano), et l'abandon entraînait une peine capitale.

• XVe–XVIIIe siècles : L'invention du système des brevets (l'échange entre publication et monopole).
  • L'ordonnance vénitienne des brevets de 1474 est considérée comme la première loi des brevets systématique au monde, accordant 10 ans de monopole aux inventeurs d'appareils nouveaux et utiles en échange de l'enregistrement (publication) de l'invention. L'Acte de monopole anglais de 1624 interdisait l'octroi arbitraire de monopoles par le roi et ne reconnaissait que des brevets à durée limitée pour le « vrai premier inventeur ». Cela a conduit à la Loi américaine sur les brevets de 1790 (la Constitution américaine a donné au Congrès fédéral le pouvoir « de favoriser le progrès de la science et des arts utiles en accordant aux inventeurs un monopole exclusif pour une période limitée »).
  • Philosophie de conception : Comme nous l'avons vu dans l'article précédent, la science a inversé l'incitation au secret par une institution « accordant l'honneur (priorité) en échange de la publication » (Merton, 1942). Le brevet est une transaction du même type : « accordant un monopole temporaire en échange de la publication ». Il y a une différence dans la devise de la récompense—honneur ou argent—mais la conception « récompenser ceux qui ont publié plutôt que caché, et permettre à tous les futurs utilisateurs de faire usage de la connaissance publiée » est identique. La priorité scientifique et le brevet peuvent être dits des jumeaux d'institutions inventées pour empêcher la science de se cacher.
  • À ce moment, l'institution des brevets a acquis quatre fonctions—les mêmes que les quatre fonctions des revues scientifiques mentionnées dans l'article précédent : enregistrement (établissement de la priorité par date de dépôt), authentification (garantie de nouveauté et de non-évidence par examen), publicité (diffusion par journal officiel), conservation (archives de documents de brevets). Le TRIZ mentionné précédemment est né de la relecture de ces archives comme « base de données des inventions de l'humanité » (Altshuller, 1999).

• XIXe siècle : Internationalisation (priorité au-delà des frontières).
  • À mesure que les inventions ont commencé à circuler au-delà des frontières lors de la Révolution industrielle, le problème suivant s'est posé : « une invention publiée dans un pays ne peut pas obtenir un brevet dans d'autres pays ». Le Traité de Paris de 1883 a créé un système de priorité reconnaissant la date de dépôt dans un pays comme date de priorité dans tous les autres pays membres, avec le traitement national (les étrangers reçoivent la même protection que les ressortissants) comme principe (Convention de Paris, 1883). Tout comme la coautrie internationale de la recherche crée « une communauté internationale partageant les mêmes normes », le Traité de Paris crée « un bien commun international des inventions partageant les mêmes règles de priorité ».
  • Comme l'ont montré les inventions simultanées multiples (Ogburn & Thomas, 1922), plusieurs personnes atteindre la même invention au même moment n'est pas une exception mais la norme. C'est pourquoi l'institution a besoin de règles qui décident mécaniquement « qui est le premier ». Le système du premier déposant, maintenant adopté par presque tout le monde, donne la priorité au « premier à déposer » (les États-Unis ont également changé du système du premier inventeur en 2013). Tout comme la priorité scientifique revient au « premier à publier », l'institution définit « le premier » comme le moment de l'enregistrement public, non le moment de la conception. Cela crée l'incitation à « ne pas cacher et sortir rapidement ».

• XXe siècle : Intégration des procédures et normalisation mondiale des standards minimums.
  • Le Traité de coopération en matière de brevets (PCT) de 1970 assure une date de dépôt auprès de tous les pays membres avec une seule demande internationale, et unifie les procédures avec une publication internationale 18 mois après le dépôt (PCT, 1970). La règle « publié avec certitude 18 mois après le dépôt » fixe mondialement le bilan entre le secret et la publication.
  • L'Accord sur les ADPIC de 1994 oblige tous les pays membres de l'OMC à respecter un standard minimal de « protection par brevet de 20 ans pour tous les domaines technologiques, qu'il s'agisse de produits ou de procédés » (Articles 27 et 33 de l'Accord sur les ADPIC). À la même époque que la coopération internationale en science (CERN, Projet Génome humain) décrite dans l'article précédent, l'institution de l'invention a également acquis une base commune internationale.

• Fin du XXe siècle à présent : Ouverture et conception du « ouvert et fermé ».
  • L'open-source (à partir de Linux en 1991) a renoncé au monopole par brevet et droit d'auteur et créé une institution de partage garantissant la liberté de publication et d'amélioration par contrat. La valeur économique du côté de la demande des logiciels open-source est estimée à environ 8,8 trillions de dollars (Hoffmann, Nagle & Zhou, 2024).
  • Les normes techniques (USB, Wi-Fi, 5G) intègrent les brevets de plusieurs entreprises en une seule norme et font des droits essentiels à la norme des licences pour tous aux conditions « équitables, raisonnables et non discriminatoires (FRAND) ». C'est un mécanisme institutionnel réalisant simultanément le monopole et la diffusion, dont la conception économique est analysée théoriquement (Lerner & Tirole, 2015).
  • Le patent pledge (l'ouverture des brevets de voitures électriques de Tesla, 2014) est une nouvelle forme de partage où les entreprises déclarent volontairement qu'elles n'exerceront pas leurs droits de brevet. Tout comme le Principe de Bermude (publication immédiate des séquences du génome humain), c'est une conception mettant « la base de connaissance avant la compétition en bien commun ».
  • Le point que l'unité de « partage » s'élargit des documents de brevet aux données de conception, codes sources, et modèles d'apprentissage préalables, parallèlement à la recherche (articles → données et codes).

L'histoire de cette institution de partage a créé le plus grand atout : un bien commun international des inventions au-delà des frontières. Comme la recherche, il est soutenu par deux niveaux : les normes et les institutions.

• Niveau des normes : L'entente commune que « les personnes qui publient sont récompensées ».
  • La récompense conçue (droit de monopole) rendant la publication plutôt que le secret rationnelle, et l'existence de journaux officiels où la connaissance publiée est accessible à tous, ont inversé le comportement normatif des inventeurs de « cacher » à « sortir ».
  • Le fait que les brevets publiés sont réellement lus et utilisés dans les inventions ultérieures est confirmé par les données de citations et les enquêtes. Une enquête auprès des chercheurs en nanotechnologie montre que 64 % lisent la littérature de brevets, et beaucoup ont obtenu des informations technologiques utiles à partir des brevets (Ouellette, 2012). La chaîne de citations montrée par Ahmadpoor & Jones (2017) précédemment montre que les inventions publiées fonctionnent comme des composants (l'évolution combinatoire mentionnée précédemment, Arthur, 2009) pour les inventions ultérieures.

• Niveau institutionnel : Base commune internationale.
  • Le Traité de Paris (priorité et traitement national), le PCT (unification des procédures), l'Accord sur les ADPIC (standards minimums), et le CIB (langage de classification commun, OMPI, CIB) rendent le partage des inventions possible au-delà des frontières.
  • Ce qui est mis en bien commun et ce qui reste privé relève de la stratégie d'ouverture-fermeture, où la règle s'applique directement : fermer ce que l'on vend (biens de substitution) et ouvrir ce qui stimule l'utilisation (biens complémentaires). L'open-source, les normes techniques, et le patent pledge conçoivent tous d'ouvrir le côté des biens complémentaires pour cultiver l'écosystème.

• Enjeux actuels concernant les normes et les institutions.
  • Dans les appareils électroniques et les logiciels, des milliers de brevets se chevauchent sur un seul produit, et le coût de négociation avec les titulaires de droits devient lui-même une barrière à l'invention (Shapiro, 2001). Les licences croisées, les pools de brevets, et les normes techniques se sont développés pour traverser ce buisson.
  • Tout comme la réouverture des discussions sur l'ouverture de la recherche, le renforcement des contrôles à l'exportation et des restrictions sur les transferts de technologie fragmentent le bien commun international des inventions.
  • Des questions se posent sur si les inventeurs se limitent aux personnes physiques, et sur comment juger le caractère non-évident des candidats générés par l'IA, remettant en question les prémisses de l'institution.

Méthodes d'évaluation de l'invention.

De même que l'examen par les pairs dans les revues scientifiques évalue la recherche selon 5 critères, l'examen par les offices de brevets évalue les inventions selon des critères communs. Les critères communs à travers les principales institutions mondiales se réduisent aux 5 points suivants.

• Nouveauté (novelty) : Qu'aucun endroit du monde ne rend cela connu au public (Article 27(1) de l'Accord sur les ADPIC ; 35 U.S.C. §102). Comme la nouveauté en recherche, « le premier au monde » est exigé.
• Étape inventive / non-évidence (inventive step / non-obviousness) : Que cela n'est pas évident pour un technicien ordinaire du domaine (35 U.S.C. §103 ; Article 56 de la Convention sur le brevet européen). Cela correspond à la « créativité » en recherche.
• Applicabilité industrielle / utilité (industrial applicability / utility) : Que cela peut être réellement fabriqué et utilisé (Article 27(1) de l'Accord sur les ADPIC). C'est un critère propre à l'invention, et ne existe pas dans les 5 critères de la recherche.
• Exigence d'exposé suffisant (enablement / sufficiency of disclosure) : Qu'il est exposé avec suffisamment de détail pour qu'une personne du métier puisse reproduire en lisant la description (35 U.S.C. §112 ; Article 83 de la Convention sur le brevet européen). Cela correspond à la « reproductibilité » et à la « clarté » en recherche, et garantit le côté public de l'échange « monopole en échange de publication ».
• Brevetabilité (patentable subject matter) : Les lois naturelles, les idées abstraites, et les produits naturels eux-mêmes ne sont pas admissibles (35 U.S.C. §101 ; Article 52 de la Convention sur le brevet européen). C'est un critère institutionnalisant « la découverte n'est pas une invention ».

En correspondance avec l'examen par les pairs en recherche, la nouveauté et l'étape inventive sont proches de la « nouveauté et importance » de l'examen, l'exigence d'exposé suffisant est proche de la « solidité et clarté », et la brevetabilité est proche de l'« adéquation ». La différence décisive est que l'examen par les pairs demande « est-ce vrai ? » tandis que l'examen des brevets demande « cela fonctionne-t-il ? (est-ce suffisamment exposé ?) ».

Cependant, cette méthode d'évaluation présente des limites.

• La non-obvieté est binaire et ne mesure pas la valeur
  • L'examen détermine simplement si « le seuil a été dépassé » sans évaluer par degrés la valeur de l'invention ou l'ampleur du progrès. En résultat, la valeur économique des brevets est extrêmement inégale, une petite minorité de brevets représentant la majorité de la valeur totale tandis que la grande majorité est pratiquement sans valeur (Scherer & Harhoff, 2000). La valeur n'est approximée qu'après coup par le nombre de citations (Trajtenberg, 1990) — une structure identique à celle des citations dans la recherche.

• Variation des jugements des examinateurs
  • Le résultat de l'examen des brevets change selon qui examine. Les données de l'Office des brevets des États-Unis montrent que les examinateurs avec plus d'années d'expérience sont plus enclins à accorder des brevets et citent moins de technologies antérieures (Lemley & Sampat, 2012). Le « bruit » que la même invention devienne ou non un brevet selon l'examinateur est structurellement inhérent au système.

• Le système des brevets ne favorise pas nécessairement l'invention
  • Le système des brevets est expliqué comme « favorisant l'invention par l'octroi d'un monopole », mais la question de savoir s'il le favorise vraiment est une question empirique, et la réponse est « cela dépend du domaine et des conditions ».
  • L'invention a eu lieu dans les pays sans brevets, mais les domaines étaient biaisés : en analysant par pays les expositions des Expositions universelles du 19e siècle (Londres 1851, Philadelphie 1876), la Suisse, les Pays-Bas et le Danemark, qui n'avaient pas de loi sur les brevets, ont montré une activité inventive élevée, mais leurs inventions se concentraient dans les domaines pouvant être protégés par le secret (chimie, alimentation, instruments scientifiques), tandis que les domaines de la mécanique, faciles à imiter, étaient peu représentés (Moser, 2005). Le système des brevets influence la « direction » de l'invention plutôt que sa « quantité ».
  • Des droits trop forts réduisent les inventions ultérieures : dans le décryptage du génome humain, en comparant les gènes divulgués par les projets publics et ceux temporairement protégés par les droits de propriété intellectuelle des entreprises privées, la recherche scientifique et le développement de produits de diagnostic ultérieurs ont été 20 à 30 % moins importants pour les gènes protégés (Williams, 2013). Bien que la protection ait été temporaire (environ 2 ans), ses effets ont persisté à long terme. Le droit de protéger une invention peut entraver l'invention suivante qui l'utilise comme composant (l'évolution combinatoire mentionnée précédemment).
  • Le brevet n'est pas un « appareil universel favorisant l'invention », mais plutôt un « appareil qui force la divulgation des inventions qui ne peuvent être protégées par le secret et qui maintient les investissements dans les domaines où les coûts d'imitation sont faibles ». Puisque l'invention ne peut se construire que sur les inventions antérieures, la force des droits a un point optimal, et si elle est trop forte, elle entrave les inventions ultérieures. Le brevet contient la contradiction inhérente que « l'institution censée favoriser l'invention entrave en fait l'invention ».

• Attribution de l'inventeur
  • L'examen exige également l'identification du ou des « inventeurs ». Parmi les questions d'attribution — dont le jugement scientifique est inventif (contribution à la conception) et qui a simplement exécuté le travail (mise en œuvre selon les instructions) — il existe une question d'attribution semblable à l'ordre des auteurs et à CRediT en recherche, mais elle existe comme question de droit légal. Une mauvaise indication de l'inventeur peut rendre le brevet lui-même nul. Cette question d'attribution est désormais confrontée à une renégociation institutionnelle avec l'entrée de l'IA dans le processus inventif.

Types de canaux de partage des inventions

Les inventions disposent de multiples canaux de partage. Nous comparons d'abord chaque canal selon une perspective commune.

• Examen : assurance de l'exactitude. Qui et à quel degré examine le contenu
• Vitesse : temps entre l'achèvement de l'invention et sa divulgation/disponibilité à l'utilisation
• Coût : charge financière et effort de la part de l'inventeur
• Accès : à qui et sous quelle forme l'invention est divulguée
• Force de la protection : dans quelle mesure on peut prévenir l'imitation (axe de récompense côté invention, correspondant à l'« évaluation des performances » de la recherche)
• Durabilité : caractère citable. Reste-t-elle définitivement disponible comme version confirmée et peut-elle être référencée par les inventions ultérieures

Nous comparons 6 canaux principaux selon ces 6 perspectives.

• Bulletins de brevets
  • Examen : examen par l'office des brevets (nouveauté, non-obvieté, critère de divulgation suffisante). Certification publique la plus systématique
  • Vitesse : lente (18 mois entre dépôt et publication, plusieurs années supplémentaires jusqu'à l'octroi du droit)
  • Coût : frais de dépôt, d'examen et de maintenance élevés, générés pour chaque pays. L'obtention de droits dans plusieurs pays peut atteindre plusieurs dizaines de millions de yen
  • Accès : divulgué gratuitement au monde entier. Comme mentionné précédemment, c'est aussi la plus grande « base de données de plans d'invention » de l'humanité, lue par 64 % des chercheurs (Ouellette, 2012)
  • Force de la protection : monopole légal (20 ans). Cependant, l'efficacité varie selon l'industrie (voir plus loin)
  • Durabilité : conservée de façon permanente comme bulletin et citée de manière unique par le numéro de brevet
  • Exemples : brevet téléphonique de Bell (brevet américain 174 465, 1876), brevet de machine volante des frères Wright (brevet américain 821 393, 1906), CRISPR-Cas9, etc.

• Articles scientifiques
  • Examen : examen par les pairs
  • Vitesse : plusieurs mois à quelques années
  • Coût : soumission gratuite à frais de publication. Cependant, la publication d'un article détruit la nouveauté pour les brevets, il faut donc d'abord déposer la demande de brevet (les délais de grâce sont limités dans la plupart des juridictions)
  • Accès : principalement à la communauté académique. Accès ouvert pour tous s'il est en libre accès
  • Force de la protection : aucune (n'importe qui peut la mettre en œuvre dès sa publication). Cependant, la priorité (prestige) est assurée
  • Durabilité : conservation permanente avec DOI
  • Les inventions scientifiques directes (nouvelles méthodes, appareils) sont également publiées sous forme d'articles. La « double publication » — publication à la fois en tant que brevet et en tant qu'article — est la forme standard des inventions universitaires.
  • Exemple : le transistor a été déposé en tant que brevet par les Bell Laboratories en juin 1948 et publié en tant qu'article dans la revue Physical Review le mois suivant (Bardeen & Brattain, 1948)

• Logiciels libres et conception ouverte
  • Examen : aucun (examen rétroactif par la communauté)
  • Vitesse : immédiate
  • Coût : gratuit
  • Accès : pour tous. Le plus ouvert des 6 canaux
  • Force de la protection : abandon du monopole en échange d'une protection contractuelle par licence (GPL, Apache, etc.) de « la liberté de divulgation et d'amélioration ». Maximise la vitesse de propagation et d'amélioration
  • Durabilité : conservé dans les référentiels, mais risque d'abandon de maintenance
  • Exemples : Linux (1991, GPL) a commencé comme un hobby d'un individu et représente aujourd'hui la majorité des systèmes d'exploitation pour les serveurs, téléphones intelligents (via Android) et supercalculateurs mondiaux. Apache HTTP Server (1995) a longtemps dominé le marché des serveurs web, et Android (2008, licence Apache 2.0) a capturé environ 70 % des systèmes d'exploitation de téléphones intelligents mondiaux en utilisant la conception ouverte comme arme.

• Normes et standards
  • Examen : examen technique et formation du consensus par les organismes de normalisation (IEEE, 3GPP, ISO, etc.)
  • Vitesse : lente (formation du consensus sur plusieurs années)
  • Coût : coût important de participation aux activités de normalisation
  • Accès : ensemble de l'industrie. Une fois adoptée, la norme s'implante dans tous les produits
  • Force de la protection : les brevets essentiels aux normes sont soumis à l'obligation de licence selon les conditions FRAND, donc le monopole n'est pas possible, mais les redevances de licence peuvent être obtenues de toute l'industrie (Lerner & Tirole, 2015)
  • Durabilité : conservation permanente comme document de norme
  • Exemples : MP3 a vu l'invention du Fraunhofer Institute adoptée par la norme ISO/IEC (1993). La technologie CDMA de Qualcomm a été intégrée aux normes de téléphonie mobile 3G et au-delà. Dans Wi-Fi (IEEE 802.11), le brevet fondamental de l'organisme de recherche gouvernemental australien CSIRO a été inclus dans la norme.

• Mise en marché en tant que produit
  • Examen : aucun (le marché évalue)
  • Vitesse : la vitesse de commercialisation elle-même
  • Coût : coûts de commercialisation uniquement. Coûts de protection des droits non nécessaires
  • Accès : clients uniquement. Les informations techniques ne sont généralement pas divulguées
  • Force de la protection : période d'avance jusqu'à l'ingénierie inverse. Pour les inventions où la méthode devient claire dès la disassemblage, c'est pratiquement une divulgation
  • Durabilité : aucune (la technologie ne subsiste que dans le produit)
  • Exemple : l'iPhone (2007) a été démonté le jour du lancement, sa composition et sa philosophie de conception ont été connues du monde entier en quelques jours. Il y avait aussi des brevets, mais la véritable défense provenait de la période d'avance et des actifs complémentaires (marque, App Store, capacité d'approvisionnement en composants), et les fabricants Android ont suivi en un peu plus d'un an.

• Secrets commerciaux
  • Examen : aucun
  • Vitesse : instantanée (ne rien faire)
  • Coût : coût de la gestion du secret (restriction d'accès, contrats). L'accord sur les ADPIC exige que le secret « soit maintenu comme secret » pour être protégé (article 39 de l'accord sur les ADPIC)
  • Accès : interne uniquement
  • Force de la protection : sans défense contre les fuites, inventions indépendantes ou ingénierie inverse, mais sans limite de durée. La formule de Coca-Cola, l'algorithme de recherche de Google sont ainsi protégés depuis plus d'un siècle, plus d'un quart de siècle respectivement
  • Durabilité : n'existe que dans la mémoire organisationnelle et peut être perdue avec le départ du personnel (« le savoir réside dans les gens » mentionné précédemment. Azoulay et al., 2010)
  • Exemples : la formule du sirop de base de Coca-Cola (1886) n'a pas été brevetée, conservée en tant que mélange dont l'analyse des composants ne peut être reproduite, et protégée depuis près de 140 ans. Le « mélange de 11 herbes et épices » de KFC (1940) est protégé en faisant fabriquer séparément par différents fournisseurs la moitié chacun de la formule et en veillant à ce que personne ne connaisse l'ensemble.

Vue à travers ces 6 perspectives, l'essence du choix de canal est, comme en recherche, un compromis.

• La force de la protection et la portée d'accès sont inversement proportionnelles : les canaux à monopole juridique fort (brevets) s'accompagnent d'une divulgation, tandis que les canaux complètement fermés (secrets commerciaux) ont une portée d'accès nulle. Les logiciels libres et les normes constituent un choix d'abandonner le monopole pour obtenir une plus grande portée d'accès et une vitesse de propagation.
• La force de l'examen et la vitesse sont inversement proportionnelles : les canaux avec certification publique forte (brevets, normes) sont lents, tandis que les canaux rapides (logiciels libres, produits) s'en remettent au marché et à la communauté pour l'évaluation.
• En pratique, on combine les canaux : protéger le cœur par brevet → acquérir la crédibilité scientifique par article → ouvrir les biens complémentaires par logiciel libre pour cultiver l'écosystème → fermer le procédé par secret commercial, une telle combinaison est devenue la forme standard. La question de ce qu'il faut ouvrir et de ce qu'il faut fermer est un problème de conception de stratégie ouvert-fermé mentionné dans l'article précédent.

De plus, le canal privilégié varie selon les domaines. Cela s'explique par l'adaptation entre la nature de l'invention et les caractéristiques du canal (effectivité de la protection, vitesse, interdépendance mutuelle).

• Selon une grande enquête menée auprès de 1 478 instituts de recherche manufacturiers américains, dans de nombreuses industries, les entreprises privilégient pour protéger les inventions de produits non pas le brevet, mais la confidentialité et l'avance technologique, et les brevets ne fonctionnent efficacement que dans certaines industries comme les produits pharmaceutiques et la chimie (Cohen, Nelson & Walsh, 2000). Les objectifs de l'obtention de brevets ne se limitent pas à la « prévention de l'imitation », mais les usages stratégiques tels que bloquer l'obtention de brevets par les concurrents, utiliser comme outil de négociation, dissuader les litiges et acquérir une réputation sont importants.
• Clarté des limites des droits : Dans le secteur pharmaceutique, la relation « une molécule = un brevet = un produit » rend les limites des droits claires, de sorte que les brevets ont un effet décisif → les publications de brevets constituent le canal principal. Dans l'électronique, des milliers de brevets se chevauchent pour un seul produit (voir le fouillis susmentionné. Shapiro, 2001), ce qui réduit la force défensive d'un brevet unique → les licences croisées et les normes techniques constituent les canaux principaux.
• Facilité d'imitation : Les inventions qui peuvent être copiées en décomposant le produit (machines, électronique) ne peuvent pas être protégées par le secret → elles sont protégées par le brevet (qui peut être efficace même après divulgation). Les inventions invisibles de l'extérieur, comme les procédés de fabrication et les algorithmes, risquent de perdre beaucoup de valeur une fois divulguées → elles sont protégées par le secret commercial. Le phénomène montré par Moser (2005) susmentionné, selon lequel « dans les pays sans brevets, les inventions se sont concentrées dans les domaines protégeables par le secret », constitue une preuve historique de ce choix.
• Vitesse de changement du secteur : Dans le logiciel, le changement est rapide et la technologie devient obsolète pendant la période d'examen des brevets (plusieurs années) → l'open source et le gain de temps sur le marché constituent les canaux principaux. Dans les produits pharmaceutiques, le développement prend plus de 10 ans et la durée de vie du produit est longue → la protection de 20 ans des brevets a une signification.
• Interdépendance : Dans les secteurs comme les communications et l'électronique, où les technologies de nombreuses entreprises se rassemblent dans un seul produit, le monopole unique ne peut pas mettre en place le produit lui-même → les normes techniques et les licences FRAND (Lerner & Tirole, 2015) deviennent le seul équilibre.

Utilisation de l'invention

Combien la société profite-t-elle des inventions ?

• Selon une analyse de l'économie américaine, parmi le surplus social créé par l'innovation, les inventeurs (entreprises) n'ont pu récupérer que 2,2 % sous forme de profits schumpétériens (profits en excédent), et les 98 % restants se sont échappés vers les consommateurs et les producteurs ultérieurs (Nordhaus, 2004). L'ampoule électrique, les antibiotiques et les moteurs de recherche : la majeure partie de leur valeur a été reçue par la société, non par les inventeurs.
• En combinant cela avec « les bénéfices sociaux d'un dollar d'investissement en innovation en recherche dépassent en moyenne 5 dollars » (Jones & Summers, 2020), l'invention est une activité difficile à rentabiliser à titre privé mais extraordinairement avantageuse sur le plan social. C'est la raison pour laquelle deux systèmes coexistent : le brevet (renforcé par une récupération privée) et le financement public (achat direct des avantages sociaux). L'un ou l'autre seul entraînerait un sous-investissement (Nelson, 1959 ; Arrow, 1962).

Comment l'invention se diffuse-t-elle dans la société ?

L'invention ne crée pas de valeur au moment de sa création. Il faut longtemps avant qu'elle ne se propage (n'atteigne le marché) dans la société, et les facteurs déterminant cette vitesse ont fait l'objet de recherches empiriques.

• Courbe en S de la diffusion
  • Selon une étude classique analysant par État la diffusion du maïs hybride (maïs croisé) dans le Midwest américain, le taux de diffusion suit une courbe en S au fil du temps, et la période de début et la vitesse de diffusion peuvent être expliqués par l'ampleur des bénéfices que la diffusion apporte dans cette région (Griliches, 1957). La diffusion d'une invention dépend non seulement de la supériorité technique, mais aussi de la rationalité économique pour ceux qui l'adoptent.
  • Les adoptants se diffusent progressivement : innovateurs → adoptants précoces → majorité précoce → majorité tardive → retardataires, et la vitesse de diffusion est déterminée par l'avantage relatif, la compatibilité avec les pratiques existantes, la complexité, l'essayabilité et l'observabilité (Rogers, 2003).

• Le délai de diffusion est en moyenne de 45 ans
  • Une étude analysant la diffusion de 15 technologies majeures (bateaux à vapeur, chemins de fer, téléphone, électricité, ordinateurs personnels, Internet, etc.) à travers 166 pays a montré que le délai d'adoption du moment de l'invention à la diffusion dans un pays est en moyenne de 45 ans, et ce délai varie considérablement d'un pays à l'autre. Cette différence de délai d'adoption explique environ un quart des écarts de revenu entre les pays (Comin & Hobijn, 2010). La valeur d'une invention dépend en grande partie non de « l'avoir inventée » mais de « sa rapidité et son ampleur d'adoption ».

• Facteurs qui accélèrent et ralentissent la diffusion
  • Facteurs d'accélération : Les bénéfices clairs et importants pour ceux qui l'adoptent (Griliches, 1957), la compatibilité avec les pratiques et infrastructures existantes, la facilité d'essai et d'observation des résultats (Rogers, 2003). Le maïs hybride s'est diffusé rapidement car le bénéfice « une augmentation de rendement de 20 % dans le même champ » était observable.
  • Facteurs de ralentissement : L'absence d'infrastructure complémentaire (les véhicules électriques nécessitent des réseaux de recharge, Internet nécessite des réseaux de communication), les coûts d'apprentissage du côté de l'adoptant, la capacité de destruction créatrice qui rend les actifs et compétences existants sans valeur (Tushman & Anderson, 1986), et les institutions et réglementations. La différence de délais d'adoption entre les pays reflète la différence dans ces facteurs (Comin & Hobijn, 2010).
  • Les inventions qui incorporent dès le stade de conception « comment se connecter à ce qui existe » et « ce que l'utilisateur devra abandonner » se diffusent plus rapidement. Pour la même raison que l'innovation architecturale susmentionnée (Henderson & Clark, 1990) est invisible aux entreprises existantes, les inventions qui modifient les usages existants sont aussi difficiles à accepter pour les utilisateurs.

Utilisation de l'invention par les entreprises

Du point de vue de l'entreprise, cela se divise en quatre chemins.

• Concrétiser sa propre invention dans des produits ou des procédés (utilisation interne)
  • L'application la plus directe. Les inventions de produits deviennent de nouveaux produits, les inventions de procédés deviennent des améliorations de productivité se transformant en revenus pour l'entreprise. Comme mentionné précédemment, l'impact économique des inventions de procédés dépasse souvent celui des inventions de produits, et la chaîne de montage de Ford a divisé par trois le prix des automobiles en dix ans.
  • Selon une étude classique qui a d'abord estimé la part du changement technologique dans la croissance économique, sur l'augmentation de la productivité du travail du début du XXe siècle aux États-Unis, seul environ 1/8 peut être expliqué par l'accumulation de capital, et les 7/8 restants proviennent du changement technologique (invention et sa diffusion) (Solow, 1957). L'utilisation de l'invention au niveau de l'entreprise est la cause principale de la croissance économique globale.
  • La concrétisation de l'invention interne nécessite des actifs complémentaires (fabrication, vente, maintenance), et les entreprises d'invention sans ces actifs dépendent des chemins mentionnés ci-après (Teece, 1986).

• Introduire des inventions externes (marché technologique, licence, acquisition)
  • La plupart des inventions utilisées par les entreprises ne sont pas leurs propres inventions. Conclure des contrats de licence pour exploiter les brevets d'autrui, acquérir des startups détenant des inventions, recevoir un transfert technologique des universités : le « marché des technologies (markets for technology) » fonctionne comme une industrie indépendante (Arora, Fosfuri & Gambardella, 2001). Cette étude a montré qu'un marché des licences s'était développé dans les secteurs chimique, pharmaceutique et semiconducteur, conduisant à une division du travail entre « les entreprises qui inventent » et « les entreprises qui commercialisent ».
  • Du point de vue des startups, une stratégie « coopérative » de licence ou de vente à des entreprises existantes plutôt que de se lancer sur le marché par ses propres moyens devient rationnelle lorsque l'appropriabilité (protection par brevet) est forte et que les actifs complémentaires des entreprises existantes sont importants (Gans & Stern, 2003). La structure des pipelines des grandes sociétés pharmaceutiques, dont une partie importante provient de biotech ventures, suit exactement cette théorie.
  • Les acquisitions pour talent (achat pour acquérir des talents) et les migrations d'équipes de recherche constituent un chemin pour introduire non pas l'invention elle-même, mais les inventeurs, car « la capacité d'invention réside dans les personnes » (Azoulay et al., 2010 ; Zucker, Darby & Brewer, 1998).

• Utiliser l'invention pour la négociation et la défense (portefeuille de brevets)
  • Dans de nombreuses industries, les brevets sont utilisés pour des fins stratégiques : empêcher les autres d'obtenir des brevets, servir de matériel de négociation, dissuader les procès, plutôt que de prévenir simplement l'imitation (Cohen, Nelson & Walsh, 2000).
  • Dans l'industrie américaine des semiconducteurs depuis les années 1980, bien que les dépenses de R&D des entreprises aient stagné, l'obtention de brevets a explosé. Ce n'est pas parce que les inventions ont augmenté, mais parce que dans une industrie où de nombreux brevets s'interdépendent, le « nombre de balles de brevet » détermine le pouvoir de négociation, et chaque entreprise a accumé un portefeuille défensif de brevets pour les négociations de licences croisées (Hall & Ziedonis, 2001). Au milieu du fouillis de brevets (Shapiro, 2001), l'invention est à la fois « quelque chose à utiliser » et « un bouclier et une monnaie ».

• Maintenir la capacité à trouver et intégrer les inventions externes (capacité d'absorption et innovation ouverte)
  • La capacité d'absorption (Cohen & Levinthal, 1990) est au cœur de l'utilisation de l'invention. Seules les entreprises qui tentent elles-mêmes de faire des inventions peuvent évaluer correctement la valeur des inventions externes et les traduire dans le contexte de leur propre activité.
  • Le passage d'une intégration verticale « d'inventer dans nos propres laboratoires et de commercialiser en interne » à une approche « d'innovation ouverte » où on absorbe les inventions externes et où on licencie aussi ses propres inventions vers l'extérieur s'est généralisé dans de nombreuses industries (Chesbrough, 2003). Le déclin susmentionné des laboratoires de recherche d'entreprise et leur spécialisation (Arora et al., 2020) en constituent l'explication du côté de l'offre.
  • L'intégration des inventions des utilisateurs s'inscrit également dans cette catégorie. La méthode des utilisateurs leaders (von Hippel, 1986 ; Lilien et al., 2002) est une technique permettant aux entreprises de trouver systématiquement et de commercialiser « les inventions que les clients ont déjà créées ».

Utilisation de l'invention par le gouvernement

Pour un gouvernement qui régule l'économie globale, l'invention a quatre facettes : « ce qu'on achète », « ce qu'on utilise pour faire des ponts », « ce qu'on utilise pour orienter » et « ce qu'on utilise soi-même ».

• Le gouvernement en tant que client (les achats publics créent un marché initial)
  • Les nouvelles inventions sont coûteuses avant que la réduction des coûts par la production de masse ne progresse, et aucun marché civil n'existe. En devenant le premier client important du gouvernement, cette étape a pu être dépassée. Les circuits intégrés ont été presque entièrement achetés par le ministère de la Défense américain et la NASA dans les années 1960 (ordinateurs de guidage d'Apollo, missiles Minuteman), et les prix ont baissé jusqu'à un niveau viable pour les produits de consommation. Les moteurs à réaction, les ordinateurs, les récepteurs GPS et les panneaux solaires ont suivi le même chemin.
  • Preuves : Les régions et les domaines techniques qui ont reçu beaucoup d'allocations de R&D de temps de guerre pendant la Seconde Guerre mondiale ont continué à augmenter leur activité d'invention pendant des décennies après la guerre (Gross & Sampat, 2023). De plus, la R&D de défense du gouvernement n'évince pas, mais incite l'investissement privé en R&D (effet d'entraînement), renforçant la productivité de l'industrie (Moretti, Steinwender & Van Reenen, 2025).

• ② Le gouvernement en tant qu'agent de liaison (traverser la vallée de la mort)
  • Comme mentionné précédemment, la phase allant du prototype au lancement sur le marché entraîne un sous-investissement du secteur privé seul. Les petites allocations de R&D du gouvernement (comme le SBIR américain) fournissent des fonds à cette phase d'invention pour « fabriquer un prototype et éliminer les risques techniques ».
  • Preuves : L'obtention d'une subvention SBIR a presque doublé la probabilité subséquente de levée de fonds auprès de capital-risqueurs pour les startups, et a également augmenté l'obtention de brevets et les ventes (Howell, 2017 ; détaillé ci-après au chapitre sur le processus).

• Le gouvernement en tant qu'agent d'orientation (la réglementation et les prix déterminent la direction de l'invention)
  • En tant que concepteur du système de brevets (Moser, 2005 ; Williams, 2013) et des normes techniques (Lerner & Tirole, 2015), le gouvernement influence la direction et la vitesse de diffusion de l'invention (voir le chapitre antérieur sur les institutions).
  • En plus de cela, la réglementation elle-même crée une demande d'invention. Les réglementations sur les émissions ont engendré des convertisseurs catalytiques, les réglementations sur la consommation de carburant les véhicules hybrides, les codes du bâtiment les technologies de résistance aux tremblements de terre. L'argument selon lequel une réglementation environnementale bien conçue encourage les entreprises à inventer « le moyen le moins cher de respecter la réglementation », renforçant ainsi leur compétitivité (Porter & van der Linde, 1995), est au cœur des débats politiques.
  • Une analyse des brevets liés à l'énergie aux États-Unis entre 1970 et 1994 a montré que lorsque les prix de l'énergie augmentent, les inventions (brevets) dans ce domaine augmentent avec quelques années de retard (Popp, 2002). Le prix et la réglementation sont des signaux puissants pour orienter la direction de l'invention.

• Le gouvernement en tant qu'utilisateur (mise en œuvre dans les fonctions nationales et accessibilité au secteur privé)
  • Le gouvernement lui-même est un client majeur pour les inventions. La défense, l'espace, l'observation météorologique, la santé publique et la gestion des infrastructures ne peuvent pas fonctionner sans la mise en œuvre d'inventions.
  • Lorsque le gouvernement ouvre à la sphère privée les technologies qu'il a développées et mises en œuvre pour ses propres usages, cela devient parfois la voie de diffusion la plus majeure. Le GPS a été développé à usage militaire, puis sa diffusion civile a été autorisée en 1983 et les limitations de précision ont été levées en 2000, pour devenir la base sous-jacente supportant la cartographie, la logistique et la synchronisation temporelle des transactions financières. Internet (ARPANET) et les données de satellites météorologiques suivent le même chemin. On peut dire qu'il s'agit d'exemples où la reconversion mentionnée précédemment (Gould & Vrba, 1982) s'est produite à l'échelle nationale.

• Les gouvernements accélèrent la diffusion (réduction du délai d'adoption)
  • Le délai moyen de 45 ans entre l'invention et la diffusion (Comin & Hobijn, 2010) varie considérablement selon les institutions et les politiques d'un pays. Tout comme les agents de vulgarisation agricole ont accéléré l'adoption du maïs hybride (Griliches, 1957), l'éducation, les subventions, la mise en place d'infrastructures et l'harmonisation des normes sont des outils politiques qui réduisent les coûts d'adoption pour les ménages et les entreprises.

L'utilisation des inventions par les ménages

Les ménages, en tant que sujets de consommation finaux, sont à la fois les plus grands bénéficiaires des avantages générés par les inventions et le facteur limitant qui détermine la vitesse de diffusion des inventions, tout en étant eux-mêmes des acteurs de l'invention.

• Les bénéficiaires finaux des avantages
  • Comme indiqué précédemment, environ 98 % du surplus social généré par les inventions s'écoule vers les consommateurs et les producteurs ultérieurs, non vers les inventeurs (Nordhaus, 2004). La destination finale en est les ménages.
  • Lorsque l'histoire de l'invention de l'éclairage (suif → lampadaires au gaz → ampoule à incandescence → fluorescente) est mesurée en « heures de travail par lumen », le prix réel de la lumière a baissé de plusieurs milliers de fois entre le début du XIXe siècle et la fin du XXe siècle. Les statistiques de prix habituelles ne capturent que très peu de cette amélioration, et il est possible que l'avantage que les inventions apportent au niveau de vie des ménages soit d'un ordre de grandeur plus important que celui des statistiques officielles (Nordhaus, 1997).
  • Il a été démontré que la diffusion des appareils électroménagers tels que les machines à laver, les réfrigérateurs et les aspirateurs a considérablement réduit le temps consacré aux tâches ménagères et a été un facteur majeur de l'augmentation de la participation des femmes au travail au XXe siècle (Greenwood, Seshadri & Yorukoglu, 2005). L'utilisation des inventions ne change pas seulement la consommation des ménages, mais aussi l'allocation du temps et la structure sociale.

• Le comportement d'adoption en tant que facteur limitant la diffusion
  • Le fait qu'une invention apporte de la valeur à la société dépend de son adoption par les ménages. La diffusion progresse dans l'ordre suivants : innovateurs → premiers adoptants → majorité → traînards, et sa vitesse dépend de l'avantage relatif, de la compatibilité, de la complexité, de l'essayabilité et de l'observabilité (Rogers, 2003). Tout comme la diffusion du maïs hybride « a commencé par les agriculteurs qui pouvaient observer les profits » (Griliches, 1957), l'adoption par les ménages est gouvernée par la rationalité économique et les coûts d'apprentissage.
  • La différence entre les ménages qui peuvent utiliser rapidement les nouvelles inventions et ceux qui ne le peuvent pas (fracture numérique) biaise la répartition des avantages des inventions. Comme le montre l'étude mentionnée précédemment sur « l'exposition aux inventions » (Bell et al., 2019), l'environnement des ménages influe également sur la probabilité que la génération suivante devienne inventeur. Les ménages sont à la fois des consommateurs d'inventions et une source d'approvisionnement en inventeurs.

• Les ménages en tant que producteurs (innovation utilisateur)
  • Les ménages ne sont pas simplement des récepteurs d'inventions. Selon une enquête par sondage représentative britannique, 6,1 % des consommateurs (environ 2,9 millions de personnes) ont fabriqué ou amélioré leurs propres produits au cours des trois dernières années, et leurs dépenses totales dépassaient les dépenses en R&D de développement de produits de l'ensemble des fabricants de biens de consommation britanniques (von Hippel, de Jong & Flowers, 2012). Le VTT et le kitesurf ne sont pas des exceptions ; statistiquement parlant, les ménages constituent l'un des acteurs de l'invention de plus grande envergure.
  • Cependant, les inventions des ménages ont du mal à atteindre le marché. Une fois que le créateur a satisfait son propre besoin, il est satisfait, n'effectue pas de formalités juridiques ni de vente, ce qui ne permet pas à l'invention de se diffuser à d'autres ménages : une « défaillance du marché de la diffusion » se produit (von Hippel, 2005). L'open source et les communautés de partage sont des institutions qui compensent cette défaillance.

• Défis (sécurité et vérification)
  • Les ménages ne peuvent pas vérifier eux-mêmes la qualité des inventions. Avant que les inventions de médicaments, d'automobiles, d'aliments et de produits financiers ne parviennent aux ménages, il existe une couche de vérification composée d'approbations des autorités de régulation, de normes de sécurité et de certifications, et lorsque celle-ci ne fonctionne pas, les ménages reçoivent les risques des inventions plutôt que leurs avantages.

En résumé, l'utilisation des inventions peut être organisée comme suit selon les trois sujets économiques que sont l'entreprise (production), le gouvernement (ajustement) et les ménages (consommation).

• Entreprise (production) : convertir les inventions en produits et productivité par quatre voies (utilisation interne, adoption externe, négociation et défense, capacité d'absorption) et assurer sa part par la conception de l'appropriabilité et des actifs complémentaires.
• Gouvernement (ajustement) : en tant qu'acheteur, catalyseur, motivateur, utilisateur et promoteur de la diffusion, créer le marché initial et la direction des inventions qui ne naîtraient pas du secteur privé seul, et influer sur la vitesse de diffusion par la conception institutionnelle.
• Ménages (consommation) : bénéficiaires finaux des avantages des inventions, déterminant la vitesse de diffusion par leur comportement d'adoption, et générant eux-mêmes des inventions d'une ampleur statistiquement non négligeable.

L'invention à l'ère de l'IA

Nous organiserons maintenant les changements à l'ère de l'IA en les mettant en correspondance un à un avec les quatre perspectives précédentes (objet, acteur, institution, utilisation).

L'objet de l'invention à l'ère de l'IA

Parmi les quatre actes d'invention (définir le problème, choisir le principe, concrétiser, démontrer le fonctionnement), l'IA s'immisce le plus profondément dans « choisir le principe » et « concrétiser ». Nous l'examinons selon cinq chemins.

• L'hérédité directe de la science (la distance entre la connaissance et l'invention se réduit)
  • AlphaFold (Jumper et al., 2021) a rendu publiques plus de 200 millions de structures de protéines et accélère directement la transformation de la connaissance fondamentale à la découverte de médicaments (invention). DeepMind a établi une entreprise de découverte de médicaments (Isomorphic Labs) dans le prolongement de cela. C'est une intégration verticale du chemin « d'hérédité directe de la science » et une tentative de rembobiner la division du travail mentionnée précédemment, où « l'université fait la science et les startups font l'invention » (Arora et al., 2020), en une seule organisation.
  • À partir de l'exploration par apprentissage automatique, un nouvel antibiotique, halicin, dont la structure est complètement différente des antibiotiques existants, a été découvert (Stokes, J. M., et al., 2020). C'est une démonstration précoce montrant que les candidats en dehors du « bon sens » des données d'entraînement peuvent être capturés, et un exemple où le chemin ① (connaissance scientifique) et le chemin ⑤ (exploration systématique) ont fusionné dans l'IA.

• Nouvelles combinaisons (mécanisation de l'exploration combinatoire)
  • L'explosion combinatoire (Weitzman, 1998) était une malédiction pour les humains, mais elle devient une ressource pour l'IA. GNoME de DeepMind a prédit 2,2 millions de nouvelles structures cristallines par apprentissage profond, dont 380 000 ont été estimées comme thermodynamiquement stables. C'est plusieurs dizaines de fois plus que le nombre de cristaux stables jamais découverts par l'humanité (environ 48 000), « candidatisés » en une seule fois (Merchant et al., 2023).
  • La conception générative (generative design) explore l'espace de combinaison des formes de pièces, des matériaux et de la topologie par l'IA, et produit des formes qu'un humain ne pourrait pas concevoir (mais qui sont mécaniquement optimales). Elle est déjà en usage pratique, notamment pour l'allégement des pièces d'avions.
  • Cependant, l'IA produit aussi en masse des candidats « nouveaux mais mal avisés » (Si, Yang & Hashimoto, 2024). La valeur demeure dans la capacité à discerner « l'habituel plus une touche d'hétérogénéité » d'Uzzi et al. (2013). Sur les 380 000 candidats de GNoME, seule une infime partie a été réellement synthétisée et a trouvé une application, et le tri devient l'étape limitante.

• Calcul à rebours à partir de la demande (la verbalisation du problème devient le point de départ de l'invention)
  • Plus l'IA rend peu coûteux le côté solution (information sur la solution), plus la capacité à « définir précisément ce qui pose problème » (information sur les besoins, qui, comme von Hippel (2005) l'a montré, colle aux utilisateurs) devient une ressource relative rare. En termes des quatre actes mentionnés précédemment, plus ②③ deviennent peu coûteux, plus le poids de ① (définition du problème) augmente.
  • La connaissance des utilisateurs pionniers (von Hippel, 1986) et le savoir tacite du terrain (Azoulay et al., 2010 montrent « la connaissance incarnée dans les personnes ») sont aussi le type de connaissance qui figure le moins dans les données d'entraînement de l'IA. Le point de départ de l'invention se déplace de « la personne qui peut donner la réponse » à « la personne qui peut poser la question ».

• Hasard (l'ingénierie de la sérendipité)
  • Le laboratoire d'expériences autonomes A-Lab a synthétisé 41 nouveaux matériaux sans intervention humaine en 17 jours (Szymanski et al., 2023). Lorsque l'approvisionnement en « résultats étonnants » devient infini, le goulot d'étranglement se déplace vers le tri de quels produits surprenants poursuivre. Le rôle du cœur préparé (mentionné précédemment) passe de « s'apercevoir » de la chance à « choisir quoi poursuivre » parmi une infinité de hasards.

• Exploration systématique (fermeture en boucle)
  • L'IA boucle génération d'hypothèses → planification d'expériences → exécution par robot → interprétation (Boiko et al., 2023 ; Gottweis et al., 2025). Les milliers de tentatives d'Edison, les 5 127 prototypes de Dyson et les 2 500 catalyseurs d'Haber sont mécanisés à une vitesse et à un degré de parallélisation sans précédent.
  • Lorsque le coût d'essai baisse d'un ordre de grandeur, la conception méta de l'exploration (en termes de TRIZ, la formulation des contradictions) – « comment concevoir l'espace d'exploration », « qu'est-ce qui constitue le succès » – devient le cœur du travail humain.

L'acteur de l'invention à l'ère de l'IA

• Polarisation : la polarisation des acteurs dans la recherche (les organisations géantes détenant les ressources de calcul et les individus augmentés par l'IA) progresse de la même manière dans le monde de l'invention. L'exploration au niveau de GNoME ou A-Lab se concentre dans les organisations dotées de ressources de calcul et d'équipements robotiques. D'autre part, l'IA générative augmente la capacité de conception, de prototypage et de mise en œuvre des individus, et les créateurs ayant moins de compétences bénéficient le plus (Noy & Zhang, 2023). Pour les inventeurs utilisateurs (von Hippel, 2005), l'IA devient le plus grand vent arrière pour la couche qui disposait d'une information sur les besoins mais manquait de capacité de concrétisation.
• Réorganisation de la division du travail : la division du travail mentionnée précédemment (« université = science, startup = invention, grande entreprise = montée en échelle ») (Arora et al., 2020) s'ébranle à mesure que l'IA réduit le coût de transformation de la science en invention. Des mouvements de réintégration de la science et de l'invention dans une seule organisation, comme Isomorphic Labs, et des mouvements d'augmentation du nombre de petits acteurs assumant l'étape d'invention par des outils d'IA progressent simultanément.
• Division du travail au sein des équipes d'invention : la génération de candidats revient à l'IA, les humains se concentrent sur la définition du problème et la vérification/jugement. L'histoire de la constitution d'équipes (Wuchty et al., 2007) entre dans une nouvelle phase celle des équipes « humain + IA ». L'enregistrement de type CRediT du « qui (l'IA) a fait quoi » devient nécessaire à la fois pour l'évaluation des équipes d'invention et pour la reconnaissance des inventeurs dans les brevets.
• Redéfinition de l'exposition : si la probabilité de devenir inventeur est déterminée par l'exposition durant l'enfance (Bell et al., 2019), alors l'exposition précoce aux outils d'IA influe sur l'« approvisionnement d'inventeurs » de la génération suivante. Si l'écart d'exposition se rétrécit, les « Einsteins perdus » diminuent ; s'il s'élargit, il est reproduit sous une nouvelle forme.

L'institution de l'invention à l'ère de l'IA

• L'IA peut-elle être inventeur ? : Concernant les demandes de brevet où le système IA DABUS est désigné comme inventeur, la Cour d'appels du circuit fédéral américain a jugé que « l'inventeur au sens de la loi sur les brevets est limité aux personnes physiques » (Thaler v. Vidal, 2022). Les autorités britanniques et européennes ont énoncé une conclusion similaire.
• Enregistrement de la contribution humaine : D'autre part, l'USPTO a publié en 2024 un guide précisant que « les inventions assistées par l'IA sont brevetables si l'humain a apporté une contribution substantielle », et demandant l'enregistrement de la contribution humaine (USPTO, 2024). L'historique de l'invention (qui a participé, ce que l'IA a fait) devient le foyer de l'institution.
• Le critère d'activité inventive change : Si l'IA peut générer en masse des candidats pour n'importe qui, le niveau de ce qui est « évident pour l'homme de métier » lui-même s'élève. La même dynamique qui fait s'effondrer la valeur de la « nouveauté superficielle » dans la relecture de la recherche fonctionne également dans l'examen des brevets. Inversement, la valeur relative des types d'invention que l'IA ne peut pas générer (des inventions où la définition du problème lui-même est nouvelle) augmente.
• Changement des moyens d'appropriation : Si l'IA peut lire la littérature des brevets et proposer des conceptions de contournement, l'efficacité de l'appropriation par brevet diminue, et le poids du secret et du délai d'accès à la commercialisation (Cohen, Nelson & Walsh, 2000) et des actifs complémentaires (Teece, 1986) augmente davantage. La défense des inventions à l'ère de l'IA se déplace davantage des « droits » vers la « vitesse et les actifs ».

L'utilisation de l'invention à l'ère de l'IA

• Suroffre de candidats : Quand l'offre de candidats (nouveaux matériaux, nouvelles molécules, nouveaux designs) augmente par ordre de grandeur, la contrainte de valeur se déplace de « peut-on le fabriquer ? » à « lesquels valider et commercialiser ? ». Parmi les 380 000 candidats stables de GNoME, ce qui détermine la valeur est le nombre réellement synthétisé, validé et développé pour des applications.
• Le délai de diffusion peut-il se raccourcir ? : Comme indiqué précédemment, le délai jusqu'à l'impact social d'une invention a une double structure : « transformation de la science en invention » et « adoption de l'invention à la diffusion ». L'IA raccourcit la première, mais la seconde (45 ans en moyenne ; Comin & Hobijn, 2010) est limitée par les institutions, les infrastructures, l'apprentissage humain et la rationalité économique (Griliches, 1957). Si les inventions s'accélèrent mais la diffusion ne suit pas, une montagne d'« inventions créées mais non utilisées » s'accumule.
• Risque d'invention erronée : Les « candidats d'invention » plausibles mais non fonctionnels peuvent contaminer les jugements du marché, de la régulation et de l'investissement. La valeur des institutions qui permettent de distinguer ce qui a été validé (normes, certifications, essais cliniques, TRL) augmente plutôt, comme dans le monde de la recherche.
• La structure de répartition ne change pas : La structure où l'essentiel des bénéfices d'une invention s'échappe vers la société (Nordhaus, 2004) s'accentue si les inventions deviennent bon marché grâce à l'IA. Ce qui détermine la part des inventeurs reste la capacité d'appropriation et les actifs complémentaires (Teece, 1986) ; l'avantage concurrentiel à l'ère de l'IA se déplace de « pouvoir inventer » à « pouvoir valider et livrer ».

En résumé, la génération de candidats (sélection de principes, concrétisation, essais, fourniture de surprises) devient bon marché, et la valeur se concentre sur la discernement de « quel problème résoudre », « quel candidat est prometteur », « fonctionnera-t-il vraiment », et « à qui le livrer ».

Processus de recherche, d'invention et de commercialisation

Enfin, organisez brièvement la recherche, l'invention et la commercialisation en un seul processus.

• La recherche consiste à « ajouter à l'univers des connaissances nouvelles pour le monde sous une forme vérifiable », et ce qui est vérifié est la vérité. Les principaux acteurs sont les universités et instituts de recherche, les institutions sont l'examen par les pairs et la priorité, et les résultats sont les articles scientifiques.
• L'invention consiste à « transformer des connaissances en nouveaux artefacts ou méthodes artificiels utiles », et ce qui est vérifié est le fonctionnement. Les principaux acteurs sont les entreprises, les startups et les utilisateurs, les institutions sont le brevet et la confidentialité, et les résultats sont les prototypes et les brevets.
• La commercialisation consiste à « transformer ce qui fonctionne en quelque chose que les clients achètent régulièrement », et ce qui est vérifié est la vente. Les acteurs sont les entrepreneurs, les institutions sont le marché et le capital, et le résultat est l'entreprise.
• Les 3 validations sont indépendantes. « Vrai mais ne fonctionne pas » (correct en principe mais immature en ingénierie : la fusion nucléaire est vraie en physique mais inachevée comme invention), « fonctionne mais ne se vend pas » (la technologie est achevée, le marché n'existe pas : Concorde, Segway), « se vend mais n'est pas vrai » (le marché s'enthousiasme, la base scientifique est fictive : Theranos, qui montrait la pire combinaison). Les accidents dans le pipeline se produisent quand on saute l'une des trois validations.

Conclusion

Les progrès rapides de l'IA exigent des changements majeurs dans les services et organisations des startups qui portent l'invention. À une époque où il devient possible de produire massivement des inventions, il est important d'exploiter au maximum la sagesse humaine et de discerner les inventions vraiment nécessaires pour la société.

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  • Résumé : Preuve de concept initiale d'une boucle d'invention IA où le système basé sur LLM « Coscientist » a exécuté de manière autonome la planification d'expériences jusqu'à la synthèse chimique par robot. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06792-0
• Brown, T. (2008). Design Thinking. Harvard Business Review, 86(6), 84–92.
  • Résumé : Article formulant le design thinking comme méthode de gestion, où l'itération entre observation, redéfinition des problèmes et prototypage cherche à identifier le « bon problème ». https://hbr.org/2008/06/design-thinking
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  • Résumé : Étude de terrain analysant le déploiement de l'IA générative auprès de plus de 5 000 agents du service client, montrant une augmentation de la productivité de 14 % en moyenne, avec des bénéfices plus importants pour les agents moins expérimentés (jusqu'à 34 %). https://academic.oup.com/qje/article/140/2/889/7990658
• Chesbrough, H. W. (2003). Open Innovation: The New Imperative for Creating and Profiting from Technology. Harvard Business School Press.
  • Résumé : Ouvrage formulant le passage d'un modèle d'intégration verticale, où les inventions sont développées et commercialisées en interne, vers un modèle d'« innovation ouverte » intégrant les inventions externes tout en concédant ses propres brevets.
• Christensen, C. M. (1997). The Innovator's Dilemma. Harvard Business School Press.
  • Résumé : Classique montrant la structure qui empêche les entreprises prospères de répondre aux innovations disruptives. Théorisation du fait que la valeur d'une invention ne peut pas être mesurée selon les critères d'évaluation existants.
• Chu, J. S. G., & Evans, J. A. (2021). Slowed canonical progress in large fields of science. PNAS, 118(41), e2021636118.
  • Résumé : Analyse de quelque 90 millions de publications et 1,8 milliard de citations montrant que dans les grands domaines avec davantage de publications, les travaux de référence se figent et les nouvelles idées ont moins de chances d'être remarquées. Preuve que la taille du domaine détermine le taux d'invention et de découverte. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2021636118
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  • Résumé : Analyse économique fondamentale positionnant l'apprentissage profond à la fois comme technologie générique et comme « invention d'une méthode d'inventer », soutenant que l'IA transforme les processus centraux de l'invention de manière transversale. https://www.nber.org/papers/w24449
• Cohen, W. M., & Levinthal, D. A. (1990). Absorptive Capacity: A New Perspective on Learning and Innovation. Administrative Science Quarterly, 35(1), 128–152.
  • Résumé : Classique arguant que la capacité d'une entreprise à reconnaître, assimiler et appliquer la valeur de connaissances externes (capacité d'absorption) se forme comme sous-produit de son propre R&D. Base théorique du fait qu'il faut mener soi-même des inventions pour être capable « d'acheter » des inventions. https://www.jstor.org/stable/2393553
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  • Résumé : Étude empirique menée auprès de 1 478 laboratoires de recherche du secteur manufacturier américain, montrant que dans de nombreuses industries, la confidentialité et l'avance technologique sont privilégiées aux brevets comme moyen d'appropriabilité des inventions. Les brevets ne s'avèrent efficaces que dans certains secteurs comme la pharmacie et la chimie. https://www.nber.org/papers/w7552
• Comin, D., & Hobijn, B. (2010). An Exploration of Technology Diffusion. American Economic Review, 100(5), 2031–2059.
  • Résumé : Analyse de la diffusion de 166 technologies principales dans 166 pays, montrant que le délai d'adoption entre invention et diffusion est en moyenne de 45 ans, et que cet écart explique environ un quart des disparités de revenus entre pays. https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/aer.100.5.2031
• Dell'Acqua, F., McFowland, E., Mollick, E. R., Lifshitz-Assaf, H., Kellogg, K., Rajendran, S., Krayer, L., Candelon, F., & Lakhani, K. R. (2023). Navigating the Jagged Technological Frontier: Field Experimental Evidence of the Effects of AI on Knowledge Worker Productivity and Quality. Harvard Business School Working Paper 24-013.
  • Résumé : Expérience de terrain auprès de 758 consultants montrant que dans le champ de compétence de l'IA, le nombre de tâches augmente de 12,2 %, la vitesse s'améliore de 25,1 % et la qualité de 40 %, tandis qu'en dehors de ce champ le taux de bonnes réponses chute de 19 points. La frontière entre les forces et les faiblesses de l'IA est « irrégulière ». https://www.hbs.edu/faculty/Pages/item.aspx?num=64700
• Doshi, A. R., & Hauser, O. P. (2024). Generative AI enhances individual creativity but reduces the collective diversity of novel content. Science Advances, 10(28), eadn5290.
  • Résumé : Expérience où des écrivains reçoivent des idées générées par l'IA, montrant que les évaluations des œuvres individuelles s'améliorent (particulièrement pour les auteurs peu créatifs), mais que les œuvres deviennent similaires et la diversité du groupe s'en trouve réduite. Preuve que l'IA agit en directions opposées au niveau individuel et collectif. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn5290
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  • Résumé : Étude empirique utilisant les données de brevets pour formaliser l'invention comme « recherche de combinaisons d'éléments existants ». Base micro-fondée de la théorie des nouvelles combinaisons. https://pubsonline.informs.org/doi/10.1287/mnsc.47.1.117.10671
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  • Résumé : Théorie expliquant si un startup détenteur d'une invention doit « concurrencer ou collaborer (concéder des licences ou vendre) » avec une entreprise établie, basée sur l'appropriabilité et les actifs complémentaires.
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  • Résumé : Rapport montrant qu'une IA multiagent de Google a proposé d'elle-même des hypothèses mécanistiques cohérentes avec les résultats expérimentaux pour un problème non résolu. Preuve de concept initiale de la mécanisation de la génération d'hypothèses. https://arxiv.org/abs/2502.18864
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  • Résumé : Classique de la biologie évolutive formalisant l'« exaptation », où un trait qui a évolué pour une fonction est détourné vers une nouvelle fonction. Concept originel de la reconversion technologique. https://doi.org/10.1017/S0094837300004310
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  • Résumé : Étude empirique montrant que la diffusion des appareils électroménagers (machines à laver, réfrigérateurs, etc.) a réduit le temps consacré aux travaux ménagers et a été un facteur majeur de l'augmentation de la participation des femmes au marché du travail au XXe siècle. Preuve que l'utilisation des inventions modifie l'allocation du temps dans les ménages et les structures sociales. https://doi.org/10.1111/0034-6527.00326
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  • Résumé : Analyse du phénomène dans l'industrie américaine des semi-conducteurs où les dépenses de R&D stagnent mais les brevets s'accumulent rapidement, montrant que dans les industries fortement interdépendantes, les brevets s'accumulent comme « munitions » pour les négociations de licences croisées. https://www.jstor.org/stable/2696400
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  • Résumé : Analyse de 41,3 millions de publications en sciences naturelles montrant que les chercheurs utilisant l'IA produisent 3,02 fois plus de publications, reçoivent 4,84 fois plus de citations et accèdent au statut de leader 1,37 an plus tôt, mais qu'au niveau de la science dans son ensemble la diversité des sujets décroît de 4,63 % et l'implication entre chercheurs diminue de 22 %. https://arxiv.org/abs/2412.07727
• Hargadon, A., & Sutton, R. I. (1997). Technology Brokering and Innovation in a Product Development Firm. Administrative Science Quarterly, 42(4), 716–749.
  • Résumé : Recherche ethnographique menée chez IDEO montrant que la source du pouvoir inventif réside dans le « courtage technologique », qui consiste à transporter des solutions entre industries. Preuve de la mise en œuvre organisée du transfert par analogie.
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  • Résumé : Article de formalisation de la théorie C-K, qui conceptualise la conception et l'invention comme un « va-et-vient entre espace conceptuel et espace de connaissances ».
• Henderson, R. M., & Clark, K. B. (1990). Architectural Innovation: The Reconfiguration of Existing Product Technologies and the Failure of Established Firms. Administrative Science Quarterly, 35(1), 9–30.
  • Résumé : Classique montrant, à partir de l'exemple de l'industrie des équipements d'exposition des semi-conducteurs, le mécanisme par lequel l'« innovation architecturale » (modification de la structure combinatoire avec les mêmes composants) fait tomber les entreprises établies.
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  • Résumé : Étude estimant la valeur économique côté demande des logiciels open source à environ 8,8 billions de dollars. Preuve de l'impact économique d'un canal ouvert de partage des inventions. https://www.hbs.edu/faculty/Pages/item.aspx?num=65230
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  • Résumé : Étude quasi-expérimentale montrant que les subventions SBIR du département américain de l'Énergie ont pratiquement doublé la probabilité pour un startup d'obtenir un financement de capital-risque. Preuve que le financement public public comble efficacement la « vallée de la mort ». https://www.aeaweb.org/articles?id=10.1257/aer.20150808
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  • Résumé: Ouvrage théorique qui a formalisé le concept de « possibilité adjacente » — un système ne peut s'ouvrir qu'aux possibilités situées immédiatement au voisinage de son état actuel — cadre explicatif des inventions simultanées.
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  • Résumé: Analyse de 440 000 brevets biomédicaux américains montrant que les brevets d'équipes entièrement féminines ont 35 % de probabilité plus élevée de concerner des inventions liées à la santé des femmes, et que si les opportunités de brevets pour les femmes étaient égales, environ 6 500 inventions supplémentaires auraient vu le jour. Preuve que la composition des inventeurs détermine la direction de l'invention. https://www.science.org/doi/10.1126/science.aba6990
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  • Résumé : Classique de la théorie de la diffusion expliquant la diffusion de l'innovation par les catégories d'adoptants (innovateurs aux retardataires) et 5 facteurs de vitesse de diffusion.
• Romera-Paredes, B., et al. (2024). Mathematical discoveries from program search with large language models. Nature, 625, 468–475.
  • Résumé : Recherche découvrant, par la technique FunSearch générant des programmes avec un grand modèle de langage et les faisant évoluer avec un évaluateur, des compositions dépassant les meilleures constructions connues pour le problème des ensembles plafonds et une nouvelle heuristique d'emballage en bac. Exemple précoce d'invention mathématique par IA. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06924-6
• Scherer, F. M., & Harhoff, D. (2000). Technology policy for a world of skew-distributed outcomes. Research Policy, 29(4-5), 559–566.
  • Résumé : Recherche montrant que la valeur économique des brevets et inventions suit une distribution extrêmement asymétrique, où une minorité concentre la majeure partie de la valeur, argumentant que le retour sur investissement en invention ne peut se faire que par portefeuille. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S004873339900089X
• Schumpeter, J. A. (1934). The Theory of Economic Development. Harvard University Press.(Ouvrage original 1911)
  • Résumé : Classique définissant l'innovation comme une « nouvelle combinaison » et distinguant l'invention de l'innovation.
• Shapiro, C. (2001). Navigating the Patent Thicket: Cross Licenses, Patent Pools, and Standard Setting. Innovation Policy and the Economy, 1, 119–150.
  • Résumé : Article analysant la structure des « fourrés de brevets » où de nombreux brevets se chevauchent sur un seul produit, constituent une barrière à l'invention et à la commercialisation, et organisant les mécanismes de contournement tels que les licences croisées, les pools de brevets et la normalisation. https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/ipe.1.25056143
• Si, C., Yang, D., & Hashimoto, T. (2024). Can LLMs Generate Novel Research Ideas? A Large-Scale Human Study with 100+ NLP Researchers. arXiv:2409.04109.
  • Résumé : Expérience en aveugle montrant que les idées des modèles de langage de grande taille sont évaluées comme plus novatrices que celles des humains, mais ont une faisabilité plus faible, démontrant l'asymétrie entre la génération de candidats et l'évaluation du potentiel. https://arxiv.org/abs/2409.04109
• Solow, R. M. (1957). Technical Change and the Aggregate Production Function. Review of Economics and Statistics, 39(3), 312–320.
  • Résumé : Classique ayant estimé pour la première fois que seul environ 1/8 de la croissance de la productivité du travail aux États-Unis peut être expliqué par l'accumulation de capital, le reste, environ 7/8, étant dû au changement technologique. Preuve que l'application des inventions est le principal facteur de croissance économique. https://www.jstor.org/stable/1926047
• Stokes, D. E. (1997). Pasteur's Quadrant: Basic Science and Technological Innovation. Brookings Institution Press.
  • Résumé : Classique classant la recherche en 4 quadrants selon 2 axes : « quête de compréhension » et « conscience de l'utilité pratique ». Arrière-plan théorique des inventions de type direct scientifique.
• Stokes, J. M., et al. (2020). A Deep Learning Approach to Antibiotic Discovery. Cell, 180(4), 688–702.
  • Résumé : Recherche découvrant l'halicine, un nouvel antibiotique ayant une structure totalement différente des médicaments existants, par exploration d'apprentissage automatique. Première démonstration d'une génération de candidats à l'invention par IA. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(20)30102-1
• Swanson, K., Wu, W., Bulaong, N. L., Pak, J. E., & Zou, J. (2025). The Virtual Lab of AI agents designs new SARS-CoV-2 nanobodies. Nature, 646, 716–723.
  • Résumé : Recherche montrant qu'un « laboratoire virtuel » où plusieurs agents IA ayant des rôles distincts tiennent une conférence de recherche, avec les humains fournissant uniquement des orientations, a conçu 92 nanobodies se liant à de nouveaux variants, confirma la liaison par expérience. Démonstration de la boucle fermée de l'invention. https://www.nature.com/articles/s41586-025-09442-9
• Szymanski, N. J., et al. (2023). An autonomous laboratory for the accelerated synthesis of novel materials. Nature, 624, 86–91.
  • Résumé : Rapport du laboratoire autonome « A-Lab » ayant synthétisé de manière autonome 41 nouveaux matériaux en 17 jours. Démonstration de la boucle fermée d'exploration systématique. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06734-w
• Teece, D. J. (1986). Profiting from technological innovation: Implications for integration, collaboration, licensing and public policy. Research Policy, 15(6), 285–305.
  • Résumé : Classique montrant que la capacité à tirer profit d'une invention dépend de l'appropriabilité et des actifs complémentaires. Formalisation théorique de « l'inventeur n'est pas nécessairement celui qui récolte les bénéfices ». https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0048733386900272
• Trajtenberg, M. (1990). A Penny for Your Quotes: Patent Citations and the Value of Innovations. RAND Journal of Economics, 21(1), 172–187.
  • Résumé : Recherche analysant les brevets du scanner CT et montrant que le nombre de citations reçues par un brevet corrèle avec la valeur économique de l'invention, établissant les citations comme indicateur de remplacement de la valeur. https://www.jstor.org/stable/2555502
• Tushman, M. L., & Anderson, P. (1986). Technological Discontinuities and Organizational Environments. Administrative Science Quarterly, 31(3), 439–465.
  • Résumé : Classique classifiant les changements technologiques discontinus en types « améliorant les compétences » et « détruisant les compétences », montrant que les nouveaux entrants réussissent davantage avec ce dernier, données des industries du ciment, de l'aéronautique et du mini-ordinateur à l'appui.
• USPTO (2024). Inventorship Guidance for AI-Assisted Inventions. Federal Register.
  • Résumé : Orientation du Bureau américain des brevets et marques déposées qui stipule que les inventions assistées par IA sont brevetables « si les humains ont apporté une contribution importante », exigeant une documentation de cette contribution. https://www.federalregister.gov/documents/2024/02/13/2024-02623/inventorship-guidance-for-ai-assisted-inventions
• Utterback, J. M., & Abernathy, W. J. (1975). A dynamic model of process and product innovation. Omega, 3(6), 639–656.
  • Résumé : Classique formalisant la convergence d'une période tumultueuse d'innovations de produits vers un design dominant, suivie d'un décalage de l'accent vers l'innovation de processus.
• Uzzi, B., Mukherjee, S., Stringer, M., & Jones, B. (2013). Atypical Combinations and Scientific Impact. Science, 342(6157), 468–472.
  • Résumé : Étude empirique basée sur l'analyse de 17,9 millions d'articles, démontrant que les résultats à plus fort impact sont composés d'une « combinaison classique + une combinaison hétérogène unique ». Preuve d'une solution optimale en matière de nouvelle combinaison. https://www.science.org/doi/10.1126/science.1240474
• von Hippel, E. (1976). The dominant role of users in the scientific instrument innovation process. Research Policy, 5(3), 212–239.
  • Résumé : Étude de suivi de 111 innovations majeures dans les instruments scientifiques, montrant que 77 % ont été développées et prototypées en premier lieu par les utilisateurs (scientifiques) plutôt que par les fabricants. Point de départ de la recherche sur l'innovation utilisateur. https://doi.org/10.1016/0048-7333(76)90028-7
• von Hippel, E. (1986). Lead Users: A Source of Novel Product Concepts. Management Science, 32(7), 791–805.
  • Résumé : Article formalisant la méthode consistant à utiliser les « utilisateurs précurseurs » dont les besoins devancent le marché de plusieurs années comme source d'invention.
• von Hippel, E. (2005). Democratizing Innovation. MIT Press.
  • Résumé : Compilation de la recherche sur l'« innovation utilisateur », montrant que 77 % des innovations majeures dans les instruments scientifiques proviennent des utilisateurs, et qu'une part considérable des inventions naît de ceux qui les utilisent. Texte intégral en libre accès. https://web.mit.edu/evhippel/www/books/DI/DemocInn.pdf
• von Hippel, E., de Jong, J. P. J., & Flowers, S. (2012). Comparing Business and Household Sector Innovation in Consumer Products: Findings from a Representative Study in the United Kingdom. Management Science, 58(9), 1669–1681.
  • Résumé : Étude empirique montrant que 6,1 % des consommateurs britanniques (environ 2,9 millions de personnes) développent et améliorent eux-mêmes des produits, et que le total de leurs dépenses dépasse la R&D de développement de produits des fabricants de biens de consommation. Preuve que les ménages constituent le plus grand acteur d'invention. https://pubsonline.informs.org/doi/10.1287/mnsc.1110.1508
• Weitzman, M. L. (1998). Recombinant Growth. Quarterly Journal of Economics, 113(2), 331–360.
  • Résumé : Théorie de la croissance économique formalisant le fait que la combinaison des connaissances augmente plus rapidement que le nombre d'éléments, de sorte que les opportunités d'invention s'élargissent de manière accélérée avec l'accumulation de connaissances. https://academic.oup.com/qje/article-abstract/113/2/331/1915696
• Williams, H. L. (2013). Intellectual Property Rights and Innovation: Evidence from the Human Genome. Journal of Political Economy, 121(1), 1–27.
  • Résumé : Étude démontrant que pour les gènes du génome humain temporairement protégés par la propriété intellectuelle, la recherche ultérieure et le développement de produits ont été réduits de 20 à 30 %, prouvant ainsi que les droits forts peuvent entraver les inventions ultérieures. https://www.journals.uchicago.edu/doi/10.1086/669706
• WIPO (2024). Patent Landscape Report: Generative Artificial Intelligence (GenAI). World Intellectual Property Organization.
  • Résumé : Rapport sur les tendances des brevets montrant que les familles de brevets liés à l'IA générative entre 2014 et 2023 ont atteint plus de 54 000, avec environ un quart concentré en 2023. https://www.wipo.int/web-publications/patent-landscape-report-generative-artificial-intelligence-genai/en/key-findings-and-insights.html
• Wong, F., Zheng, E. J., Valeri, J. A., et al. (2024). Discovery of a structural class of antibiotics with explainable deep learning. Nature, 626, 177–185.
  • Résumé : Étude utilisant l'apprentissage profond pour scanner 12 millions de composés et extraire les justifications des jugements sous une forme lisible par l'homme, découvrant une nouvelle classe structurellement nouvelle d'antibiotiques efficaces contre le SARM. Exemple d'invention par IA explicable. https://www.nature.com/articles/s41586-023-06887-8
• Wu, L., Wang, D., & Evans, J. A. (2019). Large teams develop and small teams disrupt science and technology. Nature, 566, 378–382.
  • Résumé : Analyse de 65 millions d'articles, brevets et logiciels, montrant que les grands équipes tendent à produire des résultats de type « développement » élargissant les branches existantes, tandis que les petites équipes tendent à produire des résultats de type « rupture » rendant les branches existantes obsolètes, de manière cohérente à travers les disciplines et les périodes. https://www.nature.com/articles/s41586-019-0941-9
• Wuchty, S., Jones, B. F., & Uzzi, B. (2007). The Increasing Dominance of Teams in Production of Knowledge. Science, 316(5827), 1036–1039.
  • Résumé : Étude empirique basée sur l'analyse de 50 ans de publications et de brevets, montrant que la production de connaissances s'est orientée vers le travail en équipe, et que les résultats à plus fort impact proviennent davantage de travaux collectifs. Preuve réfutant le mythe de l'« inventeur solitaire ». https://www.science.org/doi/10.1126/science.1136099
• Zucker, L. G., Darby, M. R., & Brewer, M. B. (1998). Intellectual Human Capital and the Birth of U.S. Biotechnology Enterprises. American Economic Review, 88(1), 290–306.
  • Résumé : Étude empirique montrant que l'émergence de l'industrie des biotechnologies américaines a été largement déterminée par la localisation des scientifiques vedettes. Preuve que la mobilité des talents est le vecteur de l'invention. https://ideas.repec.org/a/aea/aecrev/v88y1998i1p290-306.html

Lois, traités et jurisprudence

• Paris Convention for the Protection of Industrial Property (1883, as amended). WIPO.
  • Résumé : Traité créant le système de priorité, qui reconnaît la date de dépôt dans un État membre comme date de priorité dans les autres États membres, et le traitement national, établissant ainsi une base commune internationale pour le partage des inventions. https://www.wipo.int/treaties/en/ip/paris/
• Patent Cooperation Treaty (PCT) (1970, as amended). WIPO.
  • Résumé : Traité unifiant la procédure permettant de sécuriser la date de dépôt dans tous les États membres par une seule demande internationale et de procéder à la publication internationale dix-huit mois après le dépôt. https://www.wipo.int/treaties/en/registration/pct/
• WTO (1994). Agreement on Trade-Related Aspects of Intellectual Property Rights (TRIPS), Articles 27, 28, 31, 33, 39.
  • Résumé : Accord formant la base commune des régimes de brevets mondiaux. L'article 27 impose de breveter les inventions « qu'elles soient des produits ou des procédés »; l'article 28 établit que les droits découlant d'un brevet de produit et d'un brevet de procédé s'étendent à des actes différents; l'article 31(l) traite de l'ajustement des brevets dépendants; l'article 33 fixe la période de protection à 20 ans; l'article 39 protège les secrets commerciaux (informations non divulguées). https://www.wto.org/english/docs_e/legal_e/27-trips_04c_e.htm
• 35 U.S.C. §101 (Inventions patentable), §102 (Novelty), §103 (Non-obvious subject matter), §112 (Specification). United States Code, Title 35.
  • Résumé : Loi américaine sur les brevets. L'article 101 définit l'objet du brevet selon quatre catégories : procédé, machine, fabrication et composition de matière; l'article 102 traite de la nouveauté; l'article 103 de l'évidence (activité inventive); l'article 112 des conditions d'application (divulgation permettant à une personne versée dans l'art de reproduire l'invention). https://www.law.cornell.edu/uscode/text/35/101
• European Patent Convention (EPC), Article 52 (Patentable inventions), Article 56 (Inventive step), Article 83 (Disclosure of the invention).
  • Résumé : Convention sur le brevet européen. L'article 52 traite de l'objet du brevet, l'article 56 de l'activité inventive, l'article 83 des conditions d'application (divulgation suffisante). https://www.epo.org/en/legal/epc/2020/a52.html
• WIPO. International Patent Classification (IPC).
  • Résumé : Classification internationale des brevets organisant toutes les technologies en huit sections de A à H, divisées hiérarchiquement en environ 70 000 sous-classes. Elle classe les domaines technologiques mais non la valeur des inventions ou l'ampleur du saut technologique. https://www.wipo.int/classifications/ipc/en/
• WIPO. Utility Models.
  • Résumé : Aperçu du système de brevet d'utilité (petit brevet) que possèdent de nombreux pays comme l'Allemagne, la Chine et le Japon. Les caractéristiques communes en sont une exigence d'activité inventive plus faible qu'en matière de brevet, une période de protection plus courte et un examen simplifié. https://www.wipo.int/web/patents/topics/utility-models
• Thaler v. Vidal, 43 F.4th 1207 (Fed. Cir. 2022).
  • Résumé : Jugement dans lequel la Cour d'appel fédérale des États-Unis a déterminé que « les inventeurs au sens de la loi sur les brevets doivent être des personnes physiques » concernant une demande de brevet où le système IA DABUS est désigné comme inventeur.
• Boyden Power-Brake Co. v. Westinghouse, 170 U.S. 537 (1898).
  • Résumé : Jugement de la Cour suprême des États-Unis définissant l'« invention pionnière » (une invention accomplissant pour la première fois une fonction précédemment inconnue ou démontrant un progrès considérable par rapport aux techniques existantes) et fondant la jurisprudence reconnaissant une portée de droits étendue.
• Thaler v Comptroller-General of Patents, Designs and Trade Marks [2023] UKSC 49.
  • Résumé : Jugement où la Cour suprême du Royaume-Uni a déterminé que « l'inventeur au sens de la loi sur les brevets doit être une personne physique » concernant une demande de brevet où le système IA DABUS est désigné comme inventeur, conforme à la décision des États-Unis dans l'affaire Thaler v. Vidal (2022). https://www.supremecourt.uk/cases/uksc-2021-0201