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2023-01-31
更新時(shí)間:2022-10-16 10:05:34作者:智慧百科
過(guò)去十年,中國(guó)在高端裝備自主化的道路上越走越順,在新一代信息通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化布局方面也初步打開局面,但在另一些關(guān)鍵領(lǐng)域的突破需要更多時(shí)間。系統(tǒng)性的人才培養(yǎng)體系是接下來(lái)科技創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)
2022年3月25日,中核集團(tuán)“華龍一號(hào)”示范工程全面建成投運(yùn)。圖/中新
文 | 劉以秦 韓舒淋 吳俊宇 柳書琪 陳伊凡
編輯 | 謝麗容
過(guò)去十年,中國(guó)的科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,技術(shù)創(chuàng)新能力持續(xù)提升,已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)技術(shù)突破,從依靠技術(shù)引入,實(shí)現(xiàn)了自主創(chuàng)新。
十年前,中國(guó)高鐵依靠的是國(guó)外技術(shù)引進(jìn),今天,我們乘坐全面自主化的“復(fù)興號(hào)”,四個(gè)多小時(shí)就可以從北京到達(dá)上海。“華龍一號(hào)”全球首堆商用,標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)掌握自主三代核電技術(shù),目前,“華龍一號(hào)”所有核心設(shè)備均實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,已經(jīng)具備批量化生產(chǎn)能力。北斗導(dǎo)航芯片的逐步優(yōu)化升級(jí),北斗定位精度進(jìn)一步提升,讓中國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)擺脫了GPS的壟斷地位。
此外,包括航空航天、量子計(jì)算、合成生物等重要領(lǐng)域,都已經(jīng)有新的科技創(chuàng)新成果。
這些我們能看得見、用得上的技術(shù)突破,背后是全產(chǎn)業(yè)鏈共同的努力。“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,從基礎(chǔ)技術(shù)實(shí)力的不斷穩(wěn)固,到細(xì)分領(lǐng)域的突破性創(chuàng)新,最后落地到具體的應(yīng)用上,實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,科技創(chuàng)新正在帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
中國(guó)在一些領(lǐng)域的科技創(chuàng)新能力還有待增強(qiáng),核心人才培養(yǎng)是接下來(lái)的重要議題,只有源源不斷的人才力量,才能實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新的良性循環(huán)。
高端裝備自主化
高鐵、核電和北斗衛(wèi)星導(dǎo)航,是中國(guó)高端制造最有代表意義的三張名片。
它們都經(jīng)歷了從引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù),到消化吸收、自主創(chuàng)新的過(guò)程。分別誕生了“華龍一號(hào)”“國(guó)和一號(hào)”三代核電技術(shù)和“復(fù)興號(hào)”中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組,并在新一代核電技術(shù)和高鐵技術(shù)研發(fā)上邁入世界領(lǐng)先行列。
中國(guó)龐大的市場(chǎng)需求,相關(guān)市場(chǎng)主體持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新,讓高端裝備制造業(yè)不斷進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)趕超。
中國(guó)的核電工業(yè)起步比高鐵早,20世紀(jì)80年代,中國(guó)引進(jìn)法國(guó)技術(shù)建設(shè)大亞灣核電站。在三代核電技術(shù)之前,中國(guó)還引進(jìn)過(guò)加拿大、俄羅斯的核電技術(shù),但都沒(méi)有法國(guó)核電技術(shù)的影響大。
在“十一五”的核電發(fā)展黃金周期,中國(guó)建設(shè)了大量基于法國(guó)技術(shù)自主改進(jìn)的“二代加”核電機(jī)組。不過(guò),受限引進(jìn)法方技術(shù)條款的約束,中方無(wú)法獨(dú)立出口這些技術(shù)。
2003年,中國(guó)計(jì)劃統(tǒng)一核電技術(shù)路線,引進(jìn)新的三代核電技術(shù)。經(jīng)過(guò)三年談判,最終美國(guó)AP1000技術(shù)戰(zhàn)勝法國(guó)EPR技術(shù)中標(biāo),中國(guó)還為此成立國(guó)家核電技術(shù)公司,負(fù)責(zé)三代技術(shù)的引進(jìn)消化吸收。而另一方面,在法國(guó)技術(shù)基礎(chǔ)上,中核、中廣核分別研發(fā)出自己的三代核電技術(shù)。
2012年,福島事故之后國(guó)內(nèi)核電重啟,要求新建核電采用三代安全標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。此后三年,中國(guó)核電技術(shù)路線的博弈經(jīng)歷了激烈的三代核電技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。這一階段,競(jìng)爭(zhēng)的主角從上一輪招標(biāo)的海外技術(shù),變成了國(guó)內(nèi)三家核電公司自主技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。
這一輪競(jìng)爭(zhēng)奠定后來(lái)中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展格局。
中核、中廣核“華龍一號(hào)”首期工程當(dāng)年分別在福建的福清和廣西的防城港開工建設(shè),其中中核福清前兩臺(tái)“華龍一號(hào)”機(jī)組已在2022年初全部投產(chǎn)。而國(guó)家核電與電力央企中電投當(dāng)年合并為國(guó)家電投,繼續(xù)推動(dòng)AP1000技術(shù)的引進(jìn)創(chuàng)新,并在AP1000首堆投運(yùn)后,開啟了自主三代“國(guó)和一號(hào)”技術(shù)的建設(shè),該機(jī)組落地山東榮成,有望在2023年并網(wǎng)發(fā)電。
不僅三代核電技術(shù)實(shí)現(xiàn)自主化,在四代核電技術(shù)和新型核電技術(shù)上,中國(guó)也在從追趕到領(lǐng)跑。
華能集團(tuán)控股開發(fā)2012年底開工的高溫氣冷堆目前已經(jīng)并網(wǎng),2017年中核集團(tuán)開工了快堆示范工程,這兩種新堆型都是四代核電技術(shù),四代核電在安全性、經(jīng)濟(jì)性、防不擴(kuò)散、核能可持續(xù)利用等方面都提出了更高要求。中國(guó)核電技術(shù)已經(jīng)走在世界前列。
福清核電機(jī)組外景。圖/新華社
相比核電的三足鼎立,路線曲折,中國(guó)高鐵的技術(shù)趕超更加迅速,用大約十年的時(shí)間就走完了從引進(jìn)到自主創(chuàng)新的全過(guò)程,并不斷更新技術(shù)指標(biāo),持續(xù)領(lǐng)跑全球。
2003年6月,原鐵道部提出鐵路“跨越式發(fā)展”,提出對(duì)于高速動(dòng)車組和時(shí)速200公里以上列車,用技貿(mào)結(jié)合方式,整體引進(jìn)技術(shù),消化吸收,逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,力爭(zhēng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。此后,中國(guó)展開了鐵路史上最大規(guī)模的引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新工程。
2004年和2005年,加拿大龐巴迪、日本川崎、法國(guó)阿爾斯通、德國(guó)西門子分別在兩輪招標(biāo)中與各自中方企業(yè)組成聯(lián)合體中標(biāo),原南車、北車與這四家合作方分別開發(fā)出了第一代的CRH1、CRH2、CRH5和CRH3車型,中國(guó)高鐵時(shí)代的帷幕,最初是利用上述四國(guó)的引進(jìn)技術(shù)拉開的。
列車時(shí)速?gòu)?00公里-250公里到時(shí)速300公里-350公里,中國(guó)高鐵產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了“逆向復(fù)制”到“正向設(shè)計(jì)”的過(guò)程。一開始只能“依葫蘆畫瓢”,雖然獲得了制造技術(shù),但對(duì)原理、核心算法并不掌握。
2008年,原鐵道部與科技部簽署《中國(guó)高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》,提出研發(fā)新一代時(shí)速350公里及以上高速列車的目標(biāo),首批落地的線路是京滬高鐵。
相比前兩輪招標(biāo),此次“行動(dòng)計(jì)劃”是先確定技術(shù)指標(biāo),再進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì),中國(guó)高鐵自此進(jìn)入自主的“正向設(shè)計(jì)”階段。原有的開發(fā)平臺(tái)也不足以支撐新的列車研發(fā),必須進(jìn)行自主設(shè)計(jì)。開發(fā)階段,試驗(yàn)列車CRH380AL在京滬線先導(dǎo)段創(chuàng)造了時(shí)速486.1公里的世界高鐵最高運(yùn)營(yíng)試驗(yàn)速度。
2011年6月,京滬高鐵開通運(yùn)行,CRH380A和CRH380B列車分別從北京和上海開出,中國(guó)高鐵進(jìn)入了時(shí)速300公里以上的時(shí)代。
在CRH380之后,中國(guó)又開啟了新一代動(dòng)車組的自主研發(fā)。2015年6月,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組試驗(yàn)列車在鐵科院環(huán)形試驗(yàn)基地下線開始試驗(yàn)工作,下線的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組有兩種型號(hào):四方公司生產(chǎn)的CRH-0207和長(zhǎng)客公司生產(chǎn)的CRH0503,這一車型就是“復(fù)興號(hào)”。
2017年6月,在首對(duì)CRH380列車開出六年后,首對(duì)“復(fù)興號(hào)”列車(CR400)分別從北京和上海相對(duì)開出。中國(guó)高鐵進(jìn)入“復(fù)興號(hào)”時(shí)代。到2020年12月底,時(shí)速250公里的CR復(fù)興號(hào)投入使用,至此,復(fù)興號(hào)系列動(dòng)車組全部投入使用,覆蓋了時(shí)速160公里-350公里的多種車型。
目前,新一代的高鐵研發(fā)已經(jīng)啟動(dòng),中國(guó)將在高鐵領(lǐng)域繼續(xù)領(lǐng)跑。2021年1月,國(guó)鐵集團(tuán)提出組織實(shí)施“CR450科技創(chuàng)新工程”,研發(fā)更安全、更環(huán)保、更節(jié)能、更智能的復(fù)興號(hào)新產(chǎn)品。2022年4月,復(fù)興號(hào)綜合檢測(cè)列車以435公里的時(shí)速“極速會(huì)車”,創(chuàng)造了明線交會(huì)時(shí)速870公里的世界紀(jì)錄。2022年6月,國(guó)機(jī)集團(tuán)與科技部簽署《“高鐵引領(lǐng)”科技攻關(guān)聯(lián)合行動(dòng)合作協(xié)議》,全面啟動(dòng)CR450國(guó)家層面科技攻關(guān)。
馳騁的京滬高鐵
核電、高鐵之外,中國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)“北斗”也經(jīng)歷了從引進(jìn)到自主化的過(guò)程。
2020年6月,中國(guó)“北斗三號(hào)”全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的30顆組網(wǎng)衛(wèi)星全部順利發(fā)射、到位,開始全球范圍的服務(wù)。2021年9月16日,最高領(lǐng)導(dǎo)人指出,當(dāng)前,全球數(shù)字化發(fā)展日益加快,時(shí)空信息、定位導(dǎo)航服務(wù)成為重要的新型基礎(chǔ)設(shè)施。
在北斗之前,定位導(dǎo)航服務(wù)的主要提供商是美國(guó)GPS。1989年,美國(guó)發(fā)射了第一顆GPS(全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星),此后,GPS成為了全球定位導(dǎo)航的代名詞。直到1994年,“北斗一號(hào)”工程獲批,2000年,中國(guó)發(fā)射兩顆地球靜止軌道衛(wèi)星,“北斗一號(hào)”建成系統(tǒng)并投入使用。2007年-2012年,“北斗二號(hào)”系統(tǒng)陸續(xù)部署。
北斗的建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期工程。要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,需要有足夠密集的衛(wèi)星部署,以及長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行。穩(wěn)定性靠的是衛(wèi)星上的每一個(gè)零部件,必須實(shí)現(xiàn)零缺陷。早期,很多關(guān)鍵零部件都要靠進(jìn)口,尤其是芯片。
盡管北斗衛(wèi)星已經(jīng)上天,早年間,中國(guó)大部分導(dǎo)航設(shè)備公司還是主要購(gòu)買GPS的定位算法,二次開發(fā)。GPS一度占據(jù)中國(guó)導(dǎo)航行業(yè)超過(guò)90%的市場(chǎng)份額。
直到2008年,中國(guó)公司自主研發(fā)的衛(wèi)星導(dǎo)航基帶處理芯片和射頻芯片陸續(xù)研制成功,不僅符合北斗的需要,成本還大幅下降。為北斗技術(shù)突破研發(fā)出的各類芯片,不僅用于北斗衛(wèi)星,也因?yàn)槌杀据^低,陸續(xù)應(yīng)用于各類消費(fèi)電子設(shè)備中。產(chǎn)業(yè)協(xié)同效應(yīng)顯現(xiàn)。
2020年6月,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星整裝待發(fā)。圖源:中國(guó)航天科技集團(tuán)一院
北斗二號(hào)和北斗三號(hào)部署期間,相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策也在積極支持。自2013年起,各部委聯(lián)合出臺(tái)鼓勵(lì)北斗系統(tǒng)民用落地的相關(guān)政策,要求特定車輛加裝北斗兼容車載終端。
有落地應(yīng)用的場(chǎng)景,以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的逐步成熟,2017年11月首次發(fā)射的北斗三號(hào)衛(wèi)星,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了所有零部件國(guó)產(chǎn)化。
2021年5月,第12屆中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航年會(huì)上,主管部門提到,預(yù)計(jì)2025年,中國(guó)北斗產(chǎn)業(yè)總值將達(dá)到1萬(wàn)億元。
新一代信息科技突破
信息通信技術(shù)發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家科學(xué)研究、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)家安全等方面發(fā)展至關(guān)重要。超級(jí)計(jì)算機(jī)是衡量一個(gè)國(guó)家信息技術(shù)發(fā)展水平的頂級(jí)指標(biāo)。由于常被用于核爆炸模擬、油藏模擬、極端天氣預(yù)報(bào)、天體物理模擬、密碼分析、疫病研究與藥品開發(fā)等重大國(guó)計(jì)民生場(chǎng)景,幾乎所有技術(shù)領(lǐng)先國(guó)家都在投入超級(jí)計(jì)算機(jī)的研究。
在過(guò)去30年時(shí)間里,全球計(jì)算機(jī)技術(shù)得到飛速發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的重大飛躍。現(xiàn)在排名世界第一的超級(jí)計(jì)算機(jī)每秒可以完成10的18次方次運(yùn)算。用一個(gè)形象的表示就是,如果全世界人口每人每秒能完成一次運(yùn)算,大約4年才能完成超級(jí)計(jì)算機(jī)1秒的工作量。
高性能計(jì)算機(jī)(HPC,又稱超級(jí)計(jì)算機(jī))。按照IBM的定義,超級(jí)計(jì)算機(jī)被用來(lái)執(zhí)行高性能計(jì)算,價(jià)值在于減少計(jì)算時(shí)間。
中國(guó)國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)中,曾把“高性能計(jì)算機(jī)及其核心軟件”作為重要突破項(xiàng)目。
今年5月,第59屆ISC2022(國(guó)際超算大會(huì))發(fā)布最新TOP500榜單。這一榜單由國(guó)際組織“TOP500”從1993年開始編制,針對(duì)全球已安裝的超級(jí)計(jì)算機(jī)進(jìn)行排名,每半年發(fā)布一次。主要目的在于,追蹤偵測(cè)高性能計(jì)算發(fā)展趨勢(shì)。
這份TOP500榜單中,中國(guó)共有173臺(tái)超算入榜,排名第一,占全球34.6%。其中,中國(guó)的神威太湖之光位列第六,天河二號(hào)位列第九。美國(guó)第二,128臺(tái)入榜,占比25.6%。日本第三,33臺(tái)入榜,占比6.6%。德國(guó)第四,31臺(tái)入榜,占比6.2%。法國(guó)第五,22臺(tái)入榜,占比4.4%。
榜單上前十的超級(jí)計(jì)算機(jī)中,有五臺(tái)在美國(guó),有兩臺(tái)在中國(guó)。
目前863計(jì)劃支持的“中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格”已經(jīng)在八個(gè)城市落地了國(guó)家超級(jí)計(jì)算中心,其中包括無(wú)錫、天津、濟(jì)南、深圳、長(zhǎng)沙、廣州、鄭州、昆山。這些超級(jí)計(jì)算中心正在成為支撐一些國(guó)家重要項(xiàng)目的算力基礎(chǔ)設(shè)施。
5G基礎(chǔ)技術(shù)的突破,則是中國(guó)通信技術(shù)占據(jù)全球制高點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。
中國(guó)5G專利數(shù)量在全球矚目。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)展研究中心最新報(bào)告顯示,全球聲明的5G標(biāo)準(zhǔn)必要專利共21萬(wàn)余件,涉及4.7萬(wàn)項(xiàng)專利族(一項(xiàng)專利族包括在不同國(guó)家申請(qǐng)并享有共同優(yōu)先權(quán)的多件專利)。其中,中國(guó)聲明1.8萬(wàn)項(xiàng)專利族,全球占比近40%,排名第一。
過(guò)去,中國(guó)企業(yè)長(zhǎng)期需要為諾基亞、愛(ài)立信、高通等掌握通信專利的企業(yè)支付專利費(fèi)用。5G技術(shù)創(chuàng)新讓頭部企業(yè)逐步取得收獲。2021年,華為正式開始實(shí)施5G專利許可收費(fèi)。價(jià)格方面,采用了5G手機(jī)售價(jià)的合理百分比費(fèi)率,單部許可費(fèi)上限2.5美元。這讓中國(guó)企業(yè)可以享受到更廉價(jià)的專利費(fèi)用。
中國(guó)5G產(chǎn)業(yè)鏈上下游也是最完整的。既有華為、中興這樣的通信設(shè)備企業(yè),也有中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信這樣的通信運(yùn)營(yíng)商。前者承擔(dān)著技術(shù)創(chuàng)新的重責(zé),后者則是承擔(dān)基礎(chǔ)設(shè)施普及的任務(wù)。工信部最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,截至4月末中國(guó)已建成5G基站161.5萬(wàn)個(gè),成為全球首個(gè)基于獨(dú)立組網(wǎng)模式規(guī)模建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家。5G基站占移動(dòng)基站總數(shù)的比例為16%。
完整的5G產(chǎn)業(yè)布局對(duì)未來(lái)的影響是,在消費(fèi)端,用戶可以享受到更快的網(wǎng)速,以及未來(lái)5G技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)新。在企業(yè)端,智能工廠、自動(dòng)駕駛等產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的實(shí)踐將具備網(wǎng)絡(luò)支撐。
新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合,正在引發(fā)影響深遠(yuǎn)的產(chǎn)業(yè)變革,形成新的生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、商業(yè)模式和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
承載產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的不僅是5G網(wǎng)絡(luò),還有云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。云計(jì)算作為承載數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)設(shè)施,正在成為國(guó)家戰(zhàn)略的重要一環(huán)。
今年2月,國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部等部門聯(lián)合發(fā)文,同意在京津冀、長(zhǎng)三角、粵港澳大灣區(qū)以及六個(gè)西部省份啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家算力樞紐節(jié)點(diǎn),并規(guī)劃了十個(gè)國(guó)家數(shù)據(jù)中心集群。至此,全國(guó)一體化大數(shù)據(jù)中心體系完成布局,“東數(shù)西算”工程啟動(dòng)。
按照“東數(shù)西算”的規(guī)劃,國(guó)內(nèi)將構(gòu)建統(tǒng)一的算力網(wǎng)絡(luò)體系,東部算力需求將被引導(dǎo)到西部。一批數(shù)據(jù)中心將在西部建設(shè)。在云計(jì)算市場(chǎng),“國(guó)家隊(duì)”和民營(yíng)企業(yè)都在發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)。
“國(guó)家隊(duì)”更多是基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)者。按照政策規(guī)劃,電信運(yùn)營(yíng)商將是國(guó)家數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)者,統(tǒng)一向全社會(huì)提供算力資源、網(wǎng)絡(luò)資源。2022年,中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信等電信運(yùn)營(yíng)商為落實(shí)“東數(shù)西算”政策,云與數(shù)據(jù)中心建設(shè)相關(guān)開支在總支出中的占比已接近50%。
阿里、騰訊、華為等民營(yíng)主體則在發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)。互聯(lián)網(wǎng)云廠商近年來(lái)在金融數(shù)字化市場(chǎng)的實(shí)踐有現(xiàn)實(shí)代表性。一批實(shí)踐案例既符合監(jiān)管,又因技術(shù)、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新意識(shí)獲得了市場(chǎng)認(rèn)可。
云計(jì)算廠商在金融市場(chǎng)的業(yè)務(wù)進(jìn)展就很有代表性。早年,國(guó)內(nèi)金融機(jī)構(gòu)的核心系統(tǒng)幾乎都是由IOE(IBM的大型機(jī)、小型機(jī)、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)、EMC存儲(chǔ)設(shè)備)構(gòu)成的。以IBM大型機(jī)為例,全球市場(chǎng)份額仍高于90%,全球金融機(jī)構(gòu)幾乎繞不開采購(gòu)IBM大型機(jī)。
近兩年,阿里云、華為云等云廠商幫助幾家國(guó)內(nèi)銀行用分布式云平臺(tái)替代了IBM大型機(jī)。既滿足了國(guó)產(chǎn)替代的訴求,也帶來(lái)了中國(guó)金融機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新。當(dāng)然,這只是一個(gè)開端。
人工智能是新一代信息通信技術(shù)領(lǐng)域的高地。
2017年,中國(guó)印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,人工智能正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略,這是中國(guó)首個(gè)面向2030年的人工智能發(fā)展規(guī)劃。再加上2018年、2019年,連續(xù)三年的政府工作報(bào)告中均提及加快人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2020年,人工智能被列入“新基建”范圍。在 “新基建”背景下,人工智能將為智能經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供底層支撐,推動(dòng)人工智能與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域深度融合。
中國(guó)人工智能技術(shù)在過(guò)去幾年逐步滲透到各行各業(yè),涌現(xiàn)出大量AI公司、掌握AI算法的互聯(lián)網(wǎng)公司、針對(duì)行業(yè)數(shù)字化的技術(shù)服務(wù)公司等。
在手機(jī)上,算法可以進(jìn)行個(gè)性化推薦;在機(jī)場(chǎng),我們已經(jīng)可以通過(guò)人臉識(shí)別進(jìn)行安檢;在工廠里,人工智能技術(shù)幫助提升員工操作安全性和效率;語(yǔ)音交互技術(shù)不僅可以讓家居變得智能,還正在幫助中國(guó)多樣化的方言留存樣本。
人工智能算法最早由以谷歌為代表的美國(guó)公司研發(fā)、開源,中國(guó)公司大多在此基礎(chǔ)上做相關(guān)應(yīng)用。底層技術(shù)至關(guān)重要,不少科技公司都在致力于突破底層技術(shù)的關(guān)卡。以百度為例,國(guó)際調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC2021年發(fā)布的報(bào)告顯示,在深度學(xué)習(xí)平臺(tái)領(lǐng)域,百度飛槳和谷歌、Meta(Facebook)分列行業(yè)前三。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所發(fā)布的《2021全球人工智能創(chuàng)新指數(shù)報(bào)告》顯示,目前全球人工智能發(fā)展呈現(xiàn)中美兩國(guó)引領(lǐng)、主要國(guó)家激烈競(jìng)爭(zhēng)的總體格局。中國(guó)人工智能發(fā)展成效顯著,人工智能創(chuàng)新水平已經(jīng)進(jìn)入世界第一梯隊(duì),與美國(guó)的差距進(jìn)一步縮小。
產(chǎn)業(yè)升級(jí)是時(shí)代新命題
科技創(chuàng)新帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)還在繼續(xù),產(chǎn)業(yè)智能化、產(chǎn)業(yè)綠色化,以及建設(shè)人才培養(yǎng)體系,持續(xù)提升創(chuàng)新能力,都是接下來(lái)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要議題。
以芯片產(chǎn)業(yè)為例,芯片技術(shù)的突破將會(huì)影響大量行業(yè),過(guò)去十年,是全球半導(dǎo)體行業(yè)結(jié)束低谷、進(jìn)入上行周期的階段,同時(shí)也是中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)飛速發(fā)展的十年。無(wú)論是從政策、資本市場(chǎng)、市場(chǎng)規(guī)模等方面,都可以稱得上是中國(guó)半導(dǎo)體發(fā)展的“黃金十年”。
但中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)依然需要“補(bǔ)課”。
作為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)極為充分的行業(yè),半導(dǎo)體與高鐵這樣的大型基礎(chǔ)設(shè)施截然不同,國(guó)家意志之外,還需經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的考驗(yàn)。
中國(guó)是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)最大的銷售市場(chǎng)。根據(jù)第三方數(shù)據(jù)咨詢BCG和SIA的數(shù)據(jù),中國(guó)市場(chǎng)的最終消費(fèi)占了全球芯片產(chǎn)品的24%,與最大需求方美國(guó)市場(chǎng)相當(dāng)。如果再加上中國(guó)購(gòu)買的芯片制造成產(chǎn)品,然后再出口到全球,這部分的市場(chǎng)規(guī)模則是35%。這個(gè)廣闊的市場(chǎng),便是中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)成長(zhǎng)的土壤。作為技術(shù)創(chuàng)新主體的企業(yè),正在這個(gè)土壤之上,通過(guò)不同的方式,將這些創(chuàng)新商業(yè)化,生根發(fā)芽,發(fā)展壯大。
要在半導(dǎo)體領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)和創(chuàng)新,是個(gè)苦活——投入大、風(fēng)險(xiǎn)高、回報(bào)周期長(zhǎng)。國(guó)產(chǎn)CPU公司龍芯的創(chuàng)始人胡偉武就曾說(shuō)過(guò),創(chuàng)業(yè)是“九死一生”,而在半導(dǎo)體領(lǐng)域創(chuàng)業(yè),則是“九十九死一生”。
有賴于這黃金十年,投入半導(dǎo)體行業(yè)的資金,遠(yuǎn)高于前一個(gè)十年之和,這為中國(guó)半導(dǎo)體企業(yè)提供了技術(shù)創(chuàng)新的底氣。另外,科創(chuàng)板的設(shè)立,也給資本一個(gè)退出通道,在第一批登陸科創(chuàng)板的企業(yè)中,有約六分之一企業(yè)屬于半導(dǎo)體行業(yè)。2014年國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金正式設(shè)立,其對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,起到了重要引導(dǎo)作用。
2001年,張汝京帶領(lǐng)工程師團(tuán)隊(duì),在張江創(chuàng)立了中芯國(guó)際。這被視為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的一道分水嶺,這對(duì)于中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)生態(tài)的建立至關(guān)重要。許多芯片設(shè)計(jì)公司在此時(shí)開始建立起來(lái),一些中國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司開始和中芯國(guó)際共同開發(fā)工藝、產(chǎn)線。
2010年,中芯國(guó)際向中國(guó)芯片設(shè)計(jì)公司格科微電子,以CMOS圖像傳感器加工技術(shù)交付了10萬(wàn)片8寸晶圓,并實(shí)現(xiàn)了65納米工藝的量產(chǎn)。2016年上半年,中芯國(guó)際滿產(chǎn),產(chǎn)能利用率接近100%,收入、毛利、利潤(rùn)等盈利指標(biāo)均創(chuàng)歷史新高。2017年10月,前臺(tái)積電研發(fā)處前處長(zhǎng)梁孟松入職中芯國(guó)際,在中芯國(guó)際研發(fā)28納米、14納米先進(jìn)工藝制程。2018年10月中芯國(guó)際宣布14納米FinFET工藝研發(fā)成功。中芯國(guó)際也成為中國(guó)大陸唯一一家能夠自主進(jìn)行28納米以下制程芯片生產(chǎn)的晶圓代工廠。
親歷中國(guó)50年半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷程的行業(yè)觀察家莫大康,此前在其文章中分析,中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開三條路,自主研發(fā)、兼并及合資,其中,研發(fā)是根本,而人才在半導(dǎo)體行業(yè)至關(guān)重要。
在半導(dǎo)體行業(yè),一個(gè)有豐富經(jīng)驗(yàn)、成建制的團(tuán)隊(duì),對(duì)于事情的成功起著決定性的作用。如今只有ASML公司的極紫外光刻機(jī)能夠制造5納米及以下制程的芯片,而能夠操作這臺(tái)光刻機(jī)的工程師,更是寥寥無(wú)幾。
過(guò)去十年,是中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的加速期??萍既瞬磐苿?dòng)中國(guó)科技產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,同時(shí)前沿技術(shù)、新興產(chǎn)業(yè)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型等領(lǐng)域又迫切需要更專業(yè)、更龐大的科技人才隊(duì)伍。
科學(xué)家錢學(xué)森早在2005年就曾提出過(guò)一個(gè)問(wèn)題:“為什么我們的學(xué)??偸桥囵B(yǎng)不出杰出人才?”這就是著名的“錢學(xué)森之問(wèn)”。如今17年過(guò)去了,在科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)上,中國(guó)已初步摸索出一條系統(tǒng)性的解決方案。
2010年,國(guó)務(wù)院頒布《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》,這是21世紀(jì)中國(guó)第一個(gè)教育規(guī)劃,也是今后一個(gè)時(shí)期指導(dǎo)全國(guó)教育改革和發(fā)展的綱領(lǐng)性文件。此后,培養(yǎng)數(shù)、理、化、生、計(jì)算機(jī)等基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才的“珠峰計(jì)劃”,選拔有志于服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求人才的“強(qiáng)基計(jì)劃”,以及為高層次人才提供特殊支持的“萬(wàn)人計(jì)劃”等重大人才工程項(xiàng)目層出不窮。
在高等教育人才培養(yǎng)上的力度前所未有。教育部數(shù)據(jù)顯示,自2012年到2021年,高等教育階段國(guó)家財(cái)政性教育經(jīng)費(fèi)約翻了一番,累計(jì)超過(guò)5萬(wàn)億元。
據(jù)美國(guó)喬治城大學(xué)安全與新興技術(shù)研究中心(CSET)2021年發(fā)布的報(bào)告,2000年美國(guó)STEM領(lǐng)域(理工科)授予博士學(xué)位的數(shù)量是中國(guó)的兩倍,但從2007年起,中國(guó)反超并持續(xù)增長(zhǎng)。2016年-2019年,短短四年間,在中國(guó)大學(xué)攻讀理工科博士的學(xué)生數(shù)量增加了四成。報(bào)告認(rèn)為,到2025年,中國(guó)理工科博士的數(shù)量將會(huì)是美國(guó)的兩倍。
各行業(yè)科研人才的發(fā)展同樣迅猛。科技部最新一期發(fā)布的《中國(guó)科技人才發(fā)展報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,“十三五”期間(2016年-2020年),中國(guó)R&D(基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究和試驗(yàn)發(fā)展)人員全時(shí)當(dāng)量(全時(shí)加非全時(shí)人員按工作量折算為全時(shí)人員數(shù)的總和)快速增長(zhǎng),從2016年的387.8萬(wàn)人年,增長(zhǎng)至2020年的509.2萬(wàn)人年,年均增速超過(guò)7%,連續(xù)多年居世界第一。
科技部報(bào)告同時(shí)指出,在一些重要指標(biāo)上,中國(guó)與國(guó)際的差距依然不小。比如科研人員投入強(qiáng)度(每萬(wàn)名就業(yè)人員中,R&D人員的全時(shí)當(dāng)量),丹麥、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)值是中國(guó)的3倍以上。此外,企業(yè)R&D人員增速放緩、R&D中的研究人員占比低于世界主要國(guó)家、R&D人員區(qū)域分布不均等問(wèn)題,也值得重視。
除了學(xué)界與業(yè)界的科研工作者,中國(guó)科技人才培養(yǎng)上的另一個(gè)短板是高級(jí)技工,尤其是在新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。人社部中國(guó)就業(yè)培訓(xùn)技術(shù)指導(dǎo)中心2021年發(fā)布的《新職業(yè)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)發(fā)展報(bào)告》顯示,未來(lái)五年新職業(yè)人才需求規(guī)模龐大,人才缺口近千萬(wàn)。其中,預(yù)計(jì)云計(jì)算工程技術(shù)人員近150萬(wàn)、物聯(lián)網(wǎng)安裝調(diào)試員近500萬(wàn)、無(wú)人機(jī)駕駛員近100萬(wàn)、人工智能人才近500萬(wàn)、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作員和運(yùn)維員均達(dá)到125萬(wàn)。
近年來(lái),職業(yè)教育在教育改革創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中的位置愈發(fā)突出。2019年以來(lái),高職院校擴(kuò)招100萬(wàn)人,隨后兩年再度擴(kuò)招200萬(wàn)人。去年頒布的《關(guān)于推動(dòng)現(xiàn)代職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的意見》明確提出,到2025年,職業(yè)本科教育招生規(guī)模不低于高等職業(yè)教育招生規(guī)模的10%。這意味著,不僅要讓職教生上高職,還要上職業(yè)本科,深入培養(yǎng)人才。
此外,為避免學(xué)校培養(yǎng)與企業(yè)需求脫鉤,產(chǎn)教融合、校企合作在職業(yè)教育中變得更加重要。華為、阿里、騰訊、大疆,幾乎所有中國(guó)頭部科技企業(yè)都在探索這一模式,讓學(xué)生畢業(yè)后能夠?qū)W以致用、用以促學(xué)、學(xué)用相長(zhǎng)。
過(guò)去十年是中國(guó)科技創(chuàng)新發(fā)展的黃金十年,也為接下來(lái)的十年奠定了基礎(chǔ)。下一個(gè)十年中國(guó)科技創(chuàng)新體系會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)什么樣的圖景,“以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、政產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合”的創(chuàng)新體系能完善迭代到什么程度,將是核心要義。
作者為《財(cái)經(jīng)》記者