中国科技的真正实力

□袁岚峰 李玲   2018-09-18 10:03:17

对中国科技实力的评价,一向是个热门话题,最近的热度更是达到了一个历史高峰

世界是复杂的,科技是现实的。我们必须用科学的观念正确看待世界

现阶段,许多人认识到核心技术的重要性,认识到不是所有东西都可以买到,认识到自主创新是国家的根本。这些是正面的效应。不过,也有一些做法和提法值得商榷,再经过媒体推波助澜式的报道,更是加大了认识上的混乱,在此,我们有必要重新理清一下。

一种最常见的认识是夸大中国的科技实力,言称谁谁震惊,谁谁惊慌了。一个典型的例子是中微半导体设备公司创始人尹志尧的镜遇。

有文章这样报道他:“刚刚,这位中国老人,突然回国,美国人彻底慌了!”“中国再一次在核心领域突破技术‘无人区’,弯道超车,率先掌握5纳米半导体技术”。尹志尧称,这些夸大报道搞得他们很被动。中微不是制造芯片的,是为芯片厂提供设备的。他们多次要求把文章从网站上撤下,但这些文章又被改头换面的登出,实在令人无奈。

另一种常见的认识则是弱化中国的科技实力,把中国的科技实力说得巨弱无比,认为所有讲中国成就的都是虚假的。在这些人看来,“中国以为在某些方面已经超越美国,那是假象。”显然,这种认识也明显存在着很大的偏颇性,如中国在卫星导航系统、航天、移动通讯等领域的科技进步并不逊色于美国。

这些人的认识带有主观性和情感性,不是一分为二的看问题,谈认识。看到中国比其他国家强的地方,就极度兴奋和自豪;而看到别的国家比中国强的地方,就极度沮丧和悲观。我们必须强调一下,这些认识都是片面的。世界是复杂的,科技是现实的。我们必须用科学的观念正确看待世界。

传统的世界科技产业竞争格局

传统的世界科技产业竞争主要可分为四类。

1. 第一类是美国占据垄断地位的科技领域。最典型的,就是芯片和操作系统这一硬一软两大产业。很多人觉得美国科技实力雄厚、科技产品几乎无处不在的主要原因就是有这一硬一软两大产业。我们平时用的手机、计算机都离不开芯片和操作系统。

  2. 第二类是多国竞争的科技领域,而中国就是其中一个重要跟随者。这样的领域有很多,例如机械、石油、航运、飞机、手机等。值得注意的是,这个竞争的众国当中并不一定每个方面都包含美国。美国也并不是像许多人想象感觉的那样全面领先。

3. 第三类是多国竞争的科技领域,而中国就是其中的领先者。中国科技在某些领域引人注目,例如通信、高铁、港口机械、民用无人机、数字安防。作为一个后发国家(Backward Country),这是中国的巨大成功。我们对于中国的信心,很大部分就来自这些成功的领先领域。

  4. 第四类是双头格局的科技领域,一般是中美两国的竞争力远远超过其他国家。典型的例子有两个,互联网和人工智能。这两个都普遍被认为是中美最有发展前景的领域。

如世界前十大互联网企业,美国有6家,中国有4家,而其他国家一家都没有。

为什么会这样?一个原理性的原因是,网络是边际收益递增的。也就是说,如果一个网络中现有的用户越多,那么一个新用户从网络当中得到的好处就越大。英国、法国、德国、日本等发达国家,都没有诞生世界级的互联网企业,一个基本的原因就是人口不够多。美国在发达国家当中是人口最多的,美国的网络企业也成长得最快。

同样道理,中国在所有国家当中是人口最多的,而且中国其他的产业也已经发展到了相当高的程度,能够给网络产业的发展提供技术条件,因此中国的网络发展也非常蓬勃。现在中国的互联网企业不但巩固了国内市场,而且在很多方面还引领世界潮流。

在人工智能方面,中国和美国的论文数和企业数都远远超过其他国家。深度学习(Deep Learning)是人工智能近年来的一个主要研究领域。在原理、算法层面的基础研究当中,还是美国占据主导地位。但在该领域,中美比其他国家高一个量级,而且中国增长最为迅速。其实不止是人工智能这样的新兴领域,在所有自然科学的基础研究中,中国涉足的领域逐渐增大,整个世界的基础研究正在向双头格局演化。

右图就是一个鲜明的例子,它用的指标叫做“自然指数”(Nature Index),它是依托于全球顶级期刊,统计各高校、科研院所(国家)在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文数量的数据库,用以衡量各个国家或者各个研究机构的基础研究的产出。

自从有自然指数的统计以来,也就是2012年以来,一直是美国第一,中国第二,德国第三。最近,《自然》修订了自然指数的计算方法,扩大了数据来源。按照新的计算方法,中国的自然指数在2017年又上升了13.3%,而美国下降了1.4%,中国的上升是一个最引人注目的大趋势。

让我们回到国际竞争格局的版图。除了上文提到的那四类之外,其实还有第五类,是由中国开创的。这一类目前只有一个例子,就是量子保密通信,它是人类已知的最安全的保密传输方法。

理性看待中国科技成果

有些人仍在担心,美国在芯片上卡我们脖子。这个问题当然需要认真面对,不过我要指出一点:现在有人会担心这个问题,已经是一个巨大进步。回想一下,40年前刚刚改革开放的时候,中国是一个什么状况?当时外国舆论的一个常见的评论是:中国提出了规模宏大的现代化计划,真是可喜可贺,不过这个花费要以万亿美元计,大家都不知道中国如何筹集到如此巨量的资金。

在那时的人看起来,中国要赚钱只能靠卖原材料。实际的历史轨迹是中国筹集到了巨量的资金,成功地支撑了现代化建设,但是并不是来自出口原材料。那时没有人能想到,中国变成了一个出口工业品的国家。到了21世纪初,中国经济的爆发式增长引起了全世界的关注。

在所有自然科学的基础研究中,中国涉足的领域逐渐增大

这时再也没有人认为中国是一个无足轻重的国家了,不过绝大多数观察还是仅仅集中在经济上。那时还很少有人关心中国的科技水平,如果说有的话,最常见的评论字眼也是:山寨。显然,这是对中国科技发展水平的误读。中国经济快速发展的同时,也是科学技术长足进步的关键时期。我们很难想象,一个只靠拆装、模仿、拷贝、嫁接他国技术就可以建造本国坚船利炮、航天飞行器、高速列车。改革开放40年,中国的科技发展水平有目共睹。

我们把视线向历史纵深放得更远一些,就会发现一个更加惊人的道理:当你进入高科技的竞争时,在某种意义上你就已经胜利了。这里的关键在于,科技竞争并不是战争,虽然我们经常这么比喻。战争是破坏性的,用博弈论的术语说,战争是零和博弈,甚至是负和博弈。而科技竞争是正和博弈,因为科技是能把蛋糕做大的第一生产力。在科技竞争中,没有传统意义上的失败者,所有的参与者都会从科技进步中获得好处。在这个意义上,科技是全人类共同的事业,而且是全人类最伟大的事业。

这就是为什么世界各国的科学界都乐于帮助其他国家的科学进步,科学家是天然的国际主义者。从这个意义上说,全世界的科技工作者都天然地站在一起。中国、美国以及世界上所有国家的科学家,都在努力工作,为人类创造出无限的可能性。

科技造就强国

我们知道意大利即使经过两次世界大战,它仍然是一个非常富裕的国家。这是因为意大利在两次世界大战的最后都成功地跳转了,跳转到了战胜国的一方。

如意大利的汽车、机械和化工产品都十分强大。例如法拉利、玛莎拉蒂、阿尔法·罗密欧等豪车,都是意大利品牌。

德国同样也是如此。即使经过两次世界大战的失败,德国后来仍然成为一个非常富裕的国家。这是因为,德国的汽车、电子、机械、化工、光学等许多产业都非常发达,科技基础雄厚。

同样的还有荷兰。即使它自从英国崛起以来就退出了大国争霸的舞台,还在二战当中第一个被德国占领,荷兰仍然是一个富裕的国家。这是因为,荷兰的食品、化工、炼油和电机等产业十分强大,科技基础也很雄厚。

总体而言,19世纪时的工业国现在仍然过得不错,因为它们仍然是科技先进的工业国。工业国跟农业国有质的区别,因为科技能带来无限的增长可能,而农业的增长空间十分有限。

反过来,如果一个国家的发展不是建立在科技的基础上,那么即使现在是富裕的,也并不可靠。例如拉丁美洲和东南亚的一些国家,落入了所谓“中等收入陷阱”,根本原因之一,就是它们没有成功地发展科技。又如一些西亚国家,靠卖资源致富,但自身几乎毫无技术优势。

在这个意义上,中国近百年来不懈奋斗的一个重大成果,就是把自己提升到了高科技竞争的层面。我们应该树立这样的价值观:科学本身就是好的。就基本的动机而言,科学只是为了满足好奇心,而不是为了实用。但是当发现了新的原理之后,科学的用处会远远超过单纯追求实用的做法。科学,是人类最伟大的“无用之用”!

实际上,科学是一种新的思维方式。在遇到问题时,我们怎么寻求解决之道?现在,越来越多人的思路是,开发一个新的软件,制造一个新的机器,或者提出一个新的原理。习惯于用科学技术来解决问题,这就是一个了不起的进步,是现代社会的一个本质特征。

我们相信,中国的科学技术发展将会在世界上占据更高的地位。这需要我们共同努力,为科学事业作出新的贡献。

中国经济快速发展的同时,也是科学技术长足进步的关键时期

(作者单位为中国科学技术大学)

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