秦朔:持久战最关键的战场在哪里?
文/ 秦朔
來源:秦朔朋友圈(ID:qspyq2015)
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今年 2 月 6 日,美國司法部長威廉·巴爾在華盛頓智庫“戰略與國際研究中心”舉行的“中國行動計劃會議”上,發表主題演講。
“自 19 世紀以來,美國在創新和技術方面一直處于世界領先地位。正是美國的科技實力使我們繁榮和安全。
“通信網絡不再僅僅用于通信。它們正在演變成下一代互聯網、工業互聯網,以及依賴于這一基礎設施的下一代工業系統的中樞神經系統。中國已經在 5G 領域建立了領先地位,占據了全球基礎設施市場的 40%。這是歷史上第一次,美國沒有引領下一個科技時代。
“未來 5 年內,5G 全球版圖和應用主導地位格局將會形成。問題是,在這個時間窗內,美國和我們的盟國是否能與華為展開足夠的競爭,避免將主導權拱手讓給中國。時間窗很短,我們和我們的盟友必須迅速采取行動。”
8 月 30 日晚,華為輪值董事長郭平在母校華中科技大學校友會主辦的一個在線論壇上,引述了巴爾的這些觀點,以說明美國為什么要打壓華為。
巴爾曾在美國最大電信運營商之一的 Verizon 任職,對通信技術有深刻了解。
更早一些時候,2019 年 7 月 9 日,美國商務部網站公布了商務部長威爾伯·羅斯在工業安全局(BIS)“出口管制與安全年度會議”上的講話。他說:
“美國未來的繁榮取決于我們在先進技術方面的戰略優勢。……美國必須在科學、技術、工程,特別是制造業領域保持全球競爭力。
“BIS 的實體清單拒絕向危害我們國家安全和外交政策利益的公司給予敏感技術。……今年 5 月 16 日,BIS 將華為技術公司和 68 家附屬公司列入商務部實體清單。
“我們一直在確保美國仍然是一個經濟和軍事超級大國。這是我們的第一個目標。”
從商務部長到司法部長,都在強調技術領先對美國的關鍵作用,以及 5G 對于技術領先的關鍵作用。
恰恰是在這個“關鍵的關鍵”上,美國沒有領先。
郭平說,美國目前的做法是“直接政治化”,對中國進行數字冷戰。“在網絡空間,美國的邏輯是,只有美國人駐軍,歸美國人全部控制和管理,那才是安全的。”
在郭平看來,基于此邏輯,美國未來會長期從根上遏制中國的技術創新。具體有四個策略:
一是識別出美國技術流入中國的途徑,將其全部關閉;
二是加強采購供應鏈的風險管理;
三是對威脅到美國核心的中國領先技術進行重點打擊;
四是技術跨越,即加強美國自身的基礎領域研究,拉開和對手一兩代的技術差距。
如果中美之間的持久戰不可避免,很可能不是傳統意義上的冷戰,更不是熱戰,中國對自己的使命很清楚,實現偉大復興是不會動搖的主線。但雙方的遏制與反遏制又是現實的。所以,持久戰的主戰場將是科技,而科技戰的關鍵是基礎研究與知識創新。
郭平認為:“中美最大的差異在于基礎的科學創新。美國認為如果他們能在基礎創新上抑制中國,就能在技術領先上拉開差距,從而獲得全面優勢。雖然中國在針對客戶的創新、提高效率的創新、工程的創新等應用創新方面已有很大提高,但在基礎創新方面和美國還有相當差距。美國控制著水龍頭,它隨時都會關上。”
這個水龍頭,就是作為創新之源的基礎創新、原始創新、知識創新。
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中國并非不重視科學技術的創新。1978 年,郭沫若在全國科學大會閉幕式上的講話,即那篇著名的《科學的春天》里提到,“我們民族歷史上最燦爛的科學的春天到來了”,“我們不僅要有政治上、文化上的巨人,我們同樣需要有自然科學和其他方面的巨人。我們相信一定會涌現出大批這樣的巨人”。
數學家陳景潤就是那個時代的象征。
但 40 多年過去,中國的科技創新主要體現在實用、應用、急用的層面上,在基礎研究領域還沒有誰能夠擔得起“自然科學的巨人”的稱呼。
這一點,美國也看的真切。2017 年,美國“戰略與國際研究中心”發布報告,將中國稱為“科技胖龍”。
報告作者斯科特·肯尼迪說:“中國還不是一個科技超級大國。我稱中國為‘科技胖龍’的原因就在于,中國花費了很大的人力、資源、金錢、時間和政府政策在創新上,但是創新的效率不高。”中國 85% 的資金都集中在開發上,鮮有資金用于基礎的科學研究。“我認為如果中國不將更多的資源轉移到基礎研究并增強其教育質量,那么在科研發展的改善階段他們會做得很好,但是無法站到創新的前沿。”
根據這份報告,2015 年中國 2090 億的研發資金只有5% 用于基礎研究,10.8% 用于應用科學研究,84.2% 投向已有技術的商業開發。2015 年中國有 280 萬個專利申請,獲批專利中只有 21% 是創新專利,其他均為設計專利。中國專利的價值也不高。2015 年中國專利創造的收入為 17.5 億美元,而美國 2012 年專利創造的收入就有 1152 億美元。
為什么會出現“胖龍”這種大而不強的現象?
中國人也在問。郭平在他的演講中談到“錢學森之問”,即為什么我們的學校總是培養不出杰出人才。
2005 年 7 月 29 日,錢學森對前去探望他的溫家寶說:“現在中國沒有完全發展起來,一個重要原因是沒有一所大學能夠按照培養科學技術發明創造人才的模式去辦學,沒有自己獨特的創新的東西,老是‘冒’不出杰出人才。”
后來溫家寶和北京大學學生座談時說,“錢學森之問”對我們是個很大的刺痛。
“錢學森先生對我講過兩點意見,一是要讓學生去想去做那些前人沒有想過和做過的事情,沒有創新,就不會成為杰出人才;二是學文科的要懂一些理工知識,學理工的要學一點文史知識。”溫家寶說,大學改革要為學生創造獨立思考、勇于創新的環境。大學還是應該由懂教育的人來辦。教育家辦教育不是干一陣子,而是干一輩子。大學還應該逐步改變行政化,按照教育規律辦學。
郭平說,美國人在一份報告中把中國缺乏基礎創新的問題歸咎于官僚等級制度,它不光是實施著的制度,還有千百年來形成的固定的思維模式。報告說,創新可能是美國唯一比中國人擅長的事,而中國的選賢任能機制是以標準化考試為基礎的。
“這也可以理解為什么華為的創始人不斷呼吁要加強教育,特別是基礎教育。”郭平說。
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任正非對基礎教育的呼吁越來越急迫。
2016 年 5 月 30 日,他在全國科技創新大會上發言:
“人類社會的發展,都是走在基礎科學進步的大道上的。……華為現在的水平尚停留在工程數學、物理算法等工程科學的創新層面,尚未真正進入基礎理論研究。隨著逐步逼近香農定理、摩爾定律的極限,面對大流量、低延時的理論還未創造出來,華為已感到前途茫茫,找不到方向。……沒有理論突破,沒有技術突破,沒有大量的技術累積,是不可能產生爆發性創新的。”
半個多世紀來信息科技的發展,和一些基本理論、定理相關,現在對它們的應用已接近極限。
摩爾定律由英特爾公司創始人之一摩爾提出,揭示了信息技術進步的速度,但近年來在互補式金屬氧化物半導體(CMOS)先進制程中,最新幾代納米節點的功耗改善程度出現明顯放緩,節能幅度大不如前。以前 CPU(中央處理器)的性能每年提升 1.5 倍,現在只能達到 1.1 倍,摩爾定律下一步怎么發展?
香農(Shannon,1916-2001)是美國數學家,他定義了信息——信息是用來消除隨機不確定性的東西;確定了信息的測量單位——比特(bit),所有信息都可用 0 和 1 來編碼、傳輸、解碼;他還提出了香農定理,即在信息傳輸過程中,信道的容量與信道的帶寬成正比,同時還取決于系統信噪比以及編碼技術種類。基于此,對單信道而言,要增加信道的容量,要么增加帶寬,要么增加信號功率,要么減少噪聲或干擾信號的功率。
香農定理是 1948 年提出的。從 1G 到 5G,幾乎達到了香農定理的極限。
ICT 產業還有一個計算方面的基礎,即馮·諾依曼架構。馮·諾依曼(1903-1957)是“計算機之父”,他建立了現代計算機模型(運算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設備),第一次將存儲器和運算器分開,指令和數據都放在存儲器中,為計算機的通用性奠定了基礎。這種架構現在也到了極限。在內存容量指數級提升后,CPU 和內存之間的數據傳輸帶寬成為瓶頸。
華為說自己進入了無人區,就是因為奠定了 ICT 產業基礎的摩爾定律、香農定理、馮·諾依曼架構等等,都遇到了這樣那樣的挑戰。ICT 產業需要新的知識和基礎創新來引領。
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華為戰略研究院院長徐文偉日前在“數學促進企業創新發展論壇”上發言說,隨著智能社會的到來,過去以人與人、點對點可靠傳輸為主的通信,變成了單點對多點、多點對多點、人與機器、機器與機器等多種通信模式。我們進入了“后香農時代”,需要理論的突破和工程技術的發明。“理論突破和基礎技術的發明,來源于數學、物理學、化學等學科的基礎研究,而數學是基礎之基礎。”
從去年開始,華為提出了新的創新戰略,從基于客戶需求的技術和工程創新的 1.0 時代,邁向基于愿景驅動的理論突破和基礎技術發明的創新 2.0 時代。華為決定每年將 3 億美元投入大學,支持學術界開展基礎科學、基礎技術等的創新研究,具體包括投資光計算,探索異構計算發展之路;投資 DNA 存儲,突破數據存儲容量極限;投資原子制造,突破摩爾定律極限等。
看得見的是產品,看不見的是背后的技術。華為從基礎研究中已經嘗到巨大甜頭。目前華為有 700 多名數學博士,成果豐碩。
2008 年,華為俄羅斯數學家用非線性數學多維空間逆函數,解決了 GSM 多載波干擾問題,攻克了 2G、3G 基站合一的難題(基本不必更換硬件,主要進行軟件升級),現在已經可以實現 2G、3G、4G、5G 基站融合,集成度大大提升,幫助華為無線一舉在歐洲和全球取得領先。
材料領域的抗腐蝕研究,讓華為產品能夠適應各種環境。石墨烯的研究,讓電池散熱效率大幅提升;無風扇的散熱設計,讓基站的體積降低 30%。
華為在 5G 方面的領先,也和 2008 年就關注到土耳其數學家埃爾達爾·阿里坎關于 Polar 碼的論文并進行深度挖掘有關。阿里坎的論文開拓了信道編碼的新方向,大大提高 5G 編碼性能,降低了譯碼的復雜度和接收終端的功耗。
5G 是華為第一次從概念到研究、標準、產業化的產品,從 Polar 碼的論文發布到成為 5G 標準的重要組成部分,大致經歷了 10 年時間。
華為是中國研發投入最多的企業(2019 年為 1317 億元人民幣,占銷售收入比例為 15.3%),也是在高科技領域最具競爭力的世界級企業。無論是華為的成功還是華為的焦慮,都說明基礎科學研究的極端重要性。
而這正是美國的優勢所在。
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在第二次世界大戰中,原子彈、雷達、青霉素等發明顯示出科學技術的強大威力,表明“從科學實驗室開始的一系列活動,能夠引起神話般的巨大進步和突然事件的發生。”(科學史學家杰拉爾德·霍爾頓)
1944 年 11 月 17 日,美國總統羅斯福給領導戰時科研活動的科學研究發展局(OSRD)局長布什寫信,要求他就“如何把戰時經驗用于即將到來的和平時期”提出意見。1945 年其報告完成,題為《科學——沒有止境的邊疆》,意思是,科學將會取代美國西部的邊疆,成為國家經濟發展、提高生活標準和推動社會變化的新動力。
報告認為,科學研究引領未來,政府應該像鼓勵開發西部邊疆那樣鼓勵和支持科學的發展。聯邦政府應該承擔新的責任,對科學進行強大投資,促進產生新的科學知識,培訓青年人的科學才能,建立一種可以保障穩定的長期計劃、維護探索自由的新的支持機構——國家科學基金會。
布什在報告中還就科學與國家的關系做了論述。政府有責任支持科學研究,基礎研究是一切知識的源泉,必然會為社會帶來廣泛的利益。科學共同體需要保持相對的自主性和探索的自由,以免受到政治和其他利益集團的壓力。國家不需要按社會經濟目標為科學設立優先選擇和路徑,政府應該提供的是穩定的資金,支持基礎研究,保證探索自由。因為科學在廣闊前沿的進步,來自自由學者的不受拘束的活動(the free play of free intellects),來自他們探索未知的好奇心。
1945 年 7 月,布什把報告呈送給新總統杜魯門。1950 年,美國國家科學基金會(NSF)成立,聯邦政府成為科學的主要資助者。聯邦政府大力資助研究型大學的發展,到 20 世紀 60 年代中期,美國大學的研究體系成為世界上最好的、幾乎包括所有科學領域的系統。
美國有不少政府機構(如國防部、能源部、國家宇航局)并沒有完全按照布什關于自由探索的思想支持基礎研究,而是發展出“使命導向的基礎研究”(mission oriented basic research),即依照機構自身的使命支持大學的基礎研究,資助重點為計算機、電子、材料科學、與軍事相關的應用科學和工程、醫藥和生命科學,但“使命導向的基礎研究”并不否認科研人員的探索自由和創造性,只是在研究領域方面有所引導。
正是大力支持超前的、長期的基礎研究,奠定了美國國家實力的基礎。互聯網的發明就是一個典型案例。播下第一顆互聯網種子的是美國國防部的高級研究計劃署(APPA,Advanced Research Project Agency),它發布了互聯網的鼻祖 APPANet(阿帕網),1969 年正式投入運行。
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站在今天眺望未來,中國對于科技研發、基礎研究的投入將越來越多。
事實上,中國科研的總投入已經不少。
2019 年全國共投入研究與試驗發展(R&D)經費 22143.6 億元,同比增長 12.5%,這一數量超過日、德、英、法四國研發經費支出的總和。
2019 年中國的研發投入強度(與 GDP 之比)為 2.23%,超過歐盟 2018 年的平均水平(2.13%),接近經合組織 36 個成員國的平均水平(2.37%)。
但如同《2019 年全國科技經費投入統計公報》所顯示的,在整個研發投入中,基礎研究、應用研究和試驗發展經費所占比重分別為 6.0%、11.3% 和 82.7%,基礎研究的占比還是很低(經合組織成員國平均值為 15%)。這在很大程度上是由于企業、政府屬研究機構、高等學校經費的支出所占比重分別為 76.4%、13.9% 和 8.1%,企業占研發投入的大頭,而企業研發較少進入基礎研究領域。
2019 年中國研發經費投入超過千億元的省(市)有 6 個,分別為廣東(3098.5 億元)、江蘇(2779.5 億元)、北京(2233.6 億元)、浙江(1669.8 億元)、上海(1524.6 億元)和山東(1494.7 億元)。這些地方也是中國經濟綜合實力最強的區域。
中國的基礎創新薄弱,與其說是投入不夠,不如說是存在結構性失衡,同時也和科研文化、科技管理、評價體制等高度相關。
曾任科技部部長的徐冠華十多年前就說,要充分考慮到科學研究的長期性、風險性和不確定性,不能用搞工程、搞經濟的辦法向科學家提出太具體的要求;
要徹底轉變“見物不見人”的觀念,國內有些研究單位十分重視研究設備的擁有和配置,他們重視的不是人才,而是設備;
要倡導追求真理、寬容失敗的科學思想,永遠保持在真理面前人人平等的社會文化氛圍,過去那種在科研中做事、評價和決策最終取決于權威的習慣做法,應當讓位于科學、民主的方式和機制;
要摒棄急功近利、急于求成的浮躁習性,只有把科學內化為我們精神的一部分,才能有產生科學思想的熱情和靈感。如果過于追逐名利,甚至于對名利的追求超過了對科學的追求,科學也就失去了本來的意義和價值。
牛津大學教授、技術與管理發展研究中心主任傅曉嵐在最近的一篇文章中說,缺少原始創新是中國創新的一大致命短板。原始創新有兩個主要來源:第一種是興趣和好奇心驅動的、在思想自由環境下創造出來的不拘一格的新穎的思想和方法,如牛頓發現萬有引力或者愛因斯坦提出相對論;第二種是問題導向,如攻克瘧疾的青蒿素的發現和人類為了應對氣候變化而對新能源進行的各種探索。
如何大力推動原始創新?傅曉嵐認為,要培養和形成百花齊放、鼓勵創新、容忍不同思想的環境。現階段要大力推動以問題導向帶動的原始創新,以爭取時間,等待興趣和好奇心激發的原創之花開放。
傅曉嵐特別提出,中美貿易摩擦,加上各種“脫鉤”理論的流行,很容易讓中國的決策者和社會各界覺得沒有選擇,只能完全靠自己研發和創新。這種想法可以理解,容易獲得支持,但是很危險。關起門來閉關鎖國很難有大量的原創性創新。日本有很多本土的科學家獲得諾貝爾獎,但他們和世界科學家的交流是開放和頻繁的,而且從小就如此。國際分工、協同和合作才能最有效率地推動人類知識創造,技術創新。中國真正融入全球創新體系,才能保證中國真正深入地融入全球價值鏈。
傅曉嵐還建議中國采用符合競爭中性原則的創新政策。每項政策的出臺,都應該從是否符合競爭中性原則進行必要性審核。為了防止地方政府之間的不健康競爭,建議借鑒歐盟的國家援助(state aid)有關做法,對地方政府的產業政策和創新政策進行立法規范,明確主要支持基礎研究、可行性研究、研究的基礎設施建設、研究集群發展以及支持中小企業創新。
近年來,我們看到很多地方政府打著支持科技創新的旗號,直接參與競爭性領域的產業投資,動輒幾億乃至上千億投資,不少都打了水漂。政府真正該做的,是支持具有公共性、外部性、前沿性、技術共性的基礎研究,創造有利于科技創新的金融環境,政府也可以適度通過訂單支持、人才資助、風險補償機制等方式支持有突破性的創新項目,但政府自己變成投資主體,各地重復投資所謂的科創項目,這樣的“科技創新”實在有弊而無利。
時代已經向中國提出了科技創新、基礎創新的任務。方向是明確的,關鍵是方式。科學技術創新必須遵循科學的規律和文化。如此中國才能真正迎來科學的春天,而不是在高歌猛進到處投入的喧囂之后,依然不見科學巨人和原創突破的身影。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的秦朔:持久战最关键的战场在哪里?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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