中國科技的真正水準

對中國科技實力的評價,一向是個熱門話題。2018如何美國對中興通訊禁運晶片之後,這個話題的熱度更是達到了一個歷史高峰。許多人從中認識到了核心技術的重要性,認識到了不是所有東西都可以買到,認識到了自主創新是國家的根本。這些是正面的效應。

不過,也有不少錯誤的想法和做法還很流行,我們正好以此為契機澄清一下。

世界是非常複雜的科技是非常廣闊的

一種常見的錯誤是胡亂吹捧中國的實力,動不動就誰誰震驚,誰誰慌了。

一個典型的例子是中微半導體設備公司創始人尹志堯的遭遇。

隔三岔五就有文章這樣報導他:「剛剛,這位中國老人,突然回國,美國人徹底慌了。」「中國再一次在核心領域突破技術『無人區』,彎道超車,率先掌握5納米半導體技術﹗」尹志堯稱,這些誇大報導搞得他們很被動。中微不是製造晶片的,是為芯片廠提供設備的。他們多次要求把文章從網站撤下,但過一些時候,又改頭換面登出來,實在令人頭痛。

另一種常見的錯誤是反過來,把中國說得巨弱無比,認為所有講中國成就的宣傳都是假的。在這些人看來,中國前幾年「吹牛吹大了」,「到了中美貿易戰的這一天,我們才發現,一些吹得神乎其神的科技神話、工業神話,真的是神話」,「中國以為在某些方面已經超越美國,那是假像」。我們不妨把這類文章稱為「神話體」。

那麼,中國的科技進步是神話嗎?答案當然是否定的。

總體上,中國排第一的科技領域雖然不是很多,但總歸是有一些,而大多數國家是一項都拿不出來。如果問中國排在世界前列的領域有哪些,那這個名單就相當長了,實際上包括大多數領域,例如衛星導航系統、航天、手機等。

許多人有一個誤區,就是看到中國強的地方,就極度興奮,而看到別的國家比中國強的地方,例如美國的晶片,就極度沮喪。

必須強調一下,這些反應都是錯誤的。世界是非常複雜的,科技是非常廣闊的。

中國在很多領域做得不錯,同時美國或其他國家也在很多領域強于中國,這兩者之間並不矛盾。

我經常批評中國的不足,介紹其他國家的成果。但是_碼歸_碼,中國實際取得的成果還是應該承認。如果你一定要數不出一個外國比中國強的地方,才能承認中國有成果,那你等於是把標準抬高到了一種荒誕的程度,好比在奧運會上,如果一個國家沒有包攬全部金牌就一無是處似的。沒有任何國家能達到這樣的標準,也沒有任何理性的決策是基於這樣的標準做出的。

說得再大白話一點,好比現在有1000個科技領域,中國在100個領域領先,美國在800個領域領先,那麼正常的反應是承認差距,繼續努力。而許多人的反應,卻或者是把中國領先的全部抹殺,或者是把美國領先的全部抹殺。

把中國吹上天的「震驚體」和把中國貶入地的「神話體「,看似針鋒相對,其實在本質上是相通的,都是由於無知和懶惰,對世界做出一種最省力、最簡單的解釋。

省力的結果就是像哈哈鏡一樣,把現實照得面目全非。實際上,這些人的目的不是對世界獲得深入的理解,而只是情緒的發洩。

在不同的觀點之間,真正的區別不在於是捧還是踩,而在於是否實事求是。

一個觀點不會因為它是褒就自動正確,也不會因為它是貶就自動正確,只會因為實事求是而正確。只有在客觀認識現實的基礎上,才能根據現實而不是想像來決策。而為了客觀認識現實,關鍵就是要提高科學素養,既要瞭解具體的科學知識,也要瞭解科學的思維方式。

傳統的世界科技產業競爭分類

目前的世界科技格局究竟是怎樣呢?

傳統的世界科技產業競爭分四類,第一類,是美國佔據壟斷地位的。最典型的就是晶片和作業系統這一硬一軟兩大產業。

一般人往往覺得美國特別強大,幾乎無處不在,其實呢,主要就是因為這一硬_軟,因為平時用的手機、電腦都離不開晶片和作業系統。芯片和作業系統是兩個非常核心的產業,我們應該下定決心,付出巨大的努力去攻克這兩個核心產業。

第二類,是多國競爭,中國作為一個重要跟隨者的。

這樣的領域有很多,例如機械、石油、航運、飛機、手機等等。值得注意的是,這個競爭的多國當中並不一定都包含美國。因此,你如果是一個美國人,你也會很有危機感的,並不是像許多外人感覺的那樣,全面領先,穩坐釣魚臺。

第三類,是多國競爭,中國作為領先者的。這樣的領域還不是特別多,但是已經有了一些,例如通信、高鐵、港口機械、民用無人機、數位安防。作為一個後發國家,這是中國的巨大成功。我們對於中國的信心,很大部分就來自這些成功的經驗。

第四類,是雙頭格局,一般是中美兩國遠遠高於其他國家。典型的例子有兩個,互聯網和人工智慧。這兩個都是普遍被認為對於未來非常重要,最有想像空間的,值得我們仔細分析。

先來看互聯網。請問,世界前十大互聯網企業,來自哪些國家?回答是,美國有6家,中國有4家。其他國家呢?一家都沒有。

為什麼會這樣?一個原理性的原因是,網路是邊際收益遞增的。就是說,如果一個網路中現有的用戶越多,那麼一個新用戶從網路當中得到的好處就越大。英國、法國、德國、日本等等老牌的發達國家,都沒有誕生世界級的互聯網企業,它們似乎完全錯過了網路時代,一個基本的原因就是,美國在發達國家當中是人口最多的,美國的網路企業長大得最快。同樣的道理,中國在所有國家當中是人口最多的,而且我們其他的產業也已經發展到了相當高的程度,能夠給網路產業的發展提供一切技術條件,因此中國的網路發展也非常蓬勃。

現在中國的互聯網企業不但鞏固了國內市場,而且在國外攻城掠地,在很多方面是引領世界潮流的,成為了未來一個非常重要的基本趨勢。

再來看人工智慧。在這個方面,中國和美國的論文數和企業數都遠遠超過其他國家。深度學習(deep learning)是人工智慧近年來一個主要的研究領域,下面這個圖是各個國家關於深度學習的論文數隨時間的變化。在原理、演算法層面的基礎研究當中,還是美國佔據主導地位。中美比其他國家高一個量級,而且中國增長最為迅速。

其實不止是人工智慧這樣的新興領域,在所有自然科學的基礎研究中,中國所占的比例都越來越大,整個世界的基礎研究正在向雙頭格局演化。世界頂級科學期刊〈自然>提出的衡量一個國家或地區研究機構的基礎研究的產出的指標「自然指數」(Nature Index)顯示:自從有自然指數的統計以來,也就是2012年以來,美國就一直是第一,中國一直是第二,德國一直是第三。現在美國的自然指數大約是中國的2倍,中國也大約是德國的2倍。

如果我們問,第一集團包含哪些國家?大家都會同意,第一集團只有一個國家,就是美國。

那麼,第二集團包含哪些國家呢?這就是個有趣的問題了。你可以說,中國和英國、法國、德國、日本一起,構成一個第二集團;也可以說,中國單獨構成一個第二集團。無論如何,中國的上升是一個最引人注目的大趨勢。

第五類科技與中國科技的世界定位

在前面說的那四類之外,其實還有第五類,就是由中國開創的。這_類目前只有一個例子,就是量子保密通信,它是人類已知的最安全的保密傳輸方法。

2016年8月16日,中國發射了世界上第一顆量子科學實驗衛星「墨子號”。一年以後,墨子號成功完成了預定的三大科學實驗任務,包括衛星和地面站之間的量子保密通信。2017年9月,中國開通了世界上第一條量子保密通信的幹線”京滬幹線”,在從北京到上海2000公里的距離上向金融等部門的客戶開始提供服務。

這些成果標誌著,中國率先把量子保密通信從實驗室推進到了接近產業化的階段。這是近代以來第一次由中國創造一個新的產業,是具有里程碑式意義的。

中國既然可以開創一個產業,當然也就可以開創第二個、第三個新產業。

實際上,外界越來越多地把中國和美國看作當今世界的兩個超級大國,這就是原因之一。在絕大多數領域都有能力參與,是中美作為超級大國的特色,是跟英國、法國、德國、日本、俄羅斯、印度、韓國等等最大的區別。

理性看待中國科技成果

說了這麼多,也許有些朋友仍然在擔心,美國在晶片上卡我們脖子。這個問題當然需要認真面對,不過我要指出一點:你現在在擔心的是這個問題,就已經是一個巨大的進步了。讓我們把視線轉向歷史的縱深,給中國在時間軸上做一個定位,你就能明白我這話是什麼意思。

回想一下,40年前剛剛改革開放的時候,中國是一個什麼狀況呢?

當時外國輿論的一個非常常見的評論是:中國提出了規模宏大的現代化計畫,真是可喜可賀,不過這個花費要以萬億美元計,大家都不知道如何籌集到如此巨量的資金——這得賣多少石油、煤炭、木材啊?在那時的人看起來,中國要賺錢只能靠賣原材料,這是不證自明的。

那麼,實際的歷史軌跡是什麼樣的呢?是中國籌集到了巨量的資金,成功地支撐了現代化建設,但是並不是來自出口原材料。那時沒有人能想到,中國變成了一個出口工業品的國家!更沒有人能想到,中國變成了工業產值世界最高的國家。

在改革開放之初,雖然全國人民喜迎所謂「科學的春天」,熱情傳誦陳景潤和科大少年班的事蹟,但是以現在的標準看來,當時中國人民對於科技的理解是比較膚淺的。膚淺的一個典型的表現,就是不清楚自己的定位。例如1977年,鄧小平邀請30位科技界的代表在人民大會堂召開座談會,我國半導體學界的靈魂人物王守武說:「全國共有600多家半導體生產工廠,它們一年生產的積體電路總量,只等於日本一家大型工廠月產量的十分之一。」鄧小平跟王守武說:「你們一定要把大型積體電路搞上去。」好,然後鄧小平提出了一個時間期限。大家來猜一猜,他說的是多長?鄧小平說的是:「你們一定要把大規模積體電路搞上去,一年行嗎。」

回憶這樣的往事,不是為了嘲笑任何人,只是為了讓我們記住,我們當年曾經落後到什麼程度,更加珍惜前輩們的篳路藍縷,現在做出更大的努力。

時光如流水,到了二十一世紀初,中國經濟的爆發式增長引起了全世界的注意。這時再也沒有人認為中國是一個無足輕重的國家了,不過絕大多數觀察僅僅集中在經濟上。那時還很少有人關心中國的科技水準。

沒有足夠的原材料出口換錢,不是「中國人不會創新」,不是「高鐵請慢些走,等一等你的人民」,而是「中國的晶片不如美國」,這已經是一個多麼巨大的進步了!別忘了,晶片可是美國壓箱底的殺手鐧,我們解決吃飯問題才20多年。

事實上,如果我們把視線向歷史縱深放得更遠一些,我們就會發現一個更加驚人的道理:當你進入高科技的競爭時,在某種意義上你就已經勝利了。

科學對於中國人而言是一種新的思維方式

一個國家如果成為了以科技為基礎的工業國,那麼它再怎麼都不會太差。總體而言,十九世紀時的工業國現在仍然過得不錯,因為它們仍然是科技先進的工業國。工業國跟農業國有質的區別,因為科技能帶來無限的增長可能,而農業的增長空間十分有限。這才是基本面,好比冰山在水面下的八分之七。在這個意義上,中國近百年來不懈奮鬥的一個重大成果,就是把自己提升到了高科技競爭的層次。

實際上,科學對於中國人是一個新鮮事物,是一種新的思維方式。想想看,在遇到問題的時候,我們怎麼尋找解決方法?以前我們最習慣的思路是,一不怕苦,二不怕死。這些都很好,但都不是用科技來解決問題。

而到了現在,越來越多的人的思路是,開發一個新的軟體,製造一個新的機器,或者提出一個新的原理。習慣於用科學技術來解決問題,這就是一個了不起的進步,是現代社會的一個本質特徵。在一定意義上,今天這個時代,是中國第一次擁抱科學。

(袁嵐峰/文)