结构性优势背后的潜力

付征南

尊敬的委员会主席、资深委员先生以及委员会各位委员，感谢您能邀请我参加今天的听证会。

我们生活在一个令人眼花缭乱的技术变革时代。发轫于数十年前的信息革命，如今正以多种令人惊叹的方式继续向前深入推进。美国是信息技术的第一个推动者。借助上世纪70年代至80年代发轫的微处理器革命，美国在个人电脑、互联网、全球定位系统以及其他基于信息的技术开发领域，领先了整个世界。如今，信息技术已经延伸到了我们生活的每个角落，也扩散到了全世界。尽管美国在信息技术方面仍处于全球领先地位，但其他国家也日益成为我们的重要竞争对手，特别是中国已成为信息技术领域一个快速发展的主要竞争对手。

作为实力仅次于美国和欧盟的全球第三大经济体，中国拥有许多结构性优势，能够在信息技术领域成为一个主要竞争对手，特别是中国的人口是这一优势的主要来源，因为人口是人类行为和基因数据的潜在源头，再加上数据保护和个人隐私的本土文化态度，这些数据有助于中国加快人工智能与合成生物技术的发展。

信息革命

信息革命出现了三大总体发展趋势：一是全球数据化的日趋明显;二是网络化和互联互通能力的日益提升;三是机器智能化水平的不断提高。这些趋势正以多种强有力的方式，相互交织、相互促进，了解这些趋势有助于我们理解中国的结构性优势。

一是全球数据化的日趋明显。现代信息经济每天生产2.5安字节（Exabyte，译者注：一个安字节相当于2⁶⁰字节）的数据。过去几年，信息革命所产生的数据超过了人类5000年历史的数据总和。这种数据以多种形式出现：一是地图数据，显示人类活动的模式和人们活动的地点和内容;二是通信数据，显示人们活动的网络和互动的内容;三是搜索、购物和娱乐数据，显示人们的喜好和兴趣;四是日益廉价的基因测序技术，使人类基因数据的数字化日益成为现实。全球数据化的趋势，使我们周围的世界、我们的生活、我们的身体、我们的喜好正变得日益量化和数字化。大多数的数据都处于无结构、未标记的状态，进而形成了一个蕴藏巨大潜在信息的数据海洋，因此若能对这些数据进行有效分类和组织，就会产生有益的观点。

美国智库新美国安全中心主任保罗·斯查瑞。

美国总统特朗普会见中国阿里巴巴集团董事长马云

二是网络化与互联互通能力。全球网络化程度正日益提升，使人类有可能传输和分享这个由数字数据构成的全新海洋。2017年，全球互联网用户激增到了38亿，超过全球人口总和的一半。移动电话用户数量接近50亿，约占全球人口的三分之二。社会媒体用户数量接近30亿。全球互联互通能力继续飞速提升。社会媒体每天新增的用户数量，超过100万。联网上线的人越来越多，他们的数据也随之上线入网。他们变得越来越数字化。人们和公司也通过网絡传输来分享这一数据，而且网络的数据规模和流量带宽也在持续增长。联网设施数量的增长速度，超过了互联网用户。据估计，2018年全球联网设施的数量就高达200亿。物联网（IoT）设施包括智能化的电表、医疗设施、家电和工业用具，正以最快速度增长，其数量到2021年预计将超过所有联网设施的一半。这些设施产生的数据，可以通过互联网实现共享，仅2018年的每月数据流量就高达150艾比特。全球互联网数据流量以每年24%的速度快速增长，超出了联网用户的增速。随着数据流量的增长，宽带速度也快速提升，预计未来5年将会增加一倍。不仅只是联网人数、联网设施、联网数据增长迅速，而且流量和流速也在飞速提升。

三是机器智能化水平提升。计算机处理能力的指数化增长速度，为那些体积更小、性能更强的计算机、平板电脑、智能手机等相关设施提供了有力支撑，使这些趋势成为现实。过去50年，这一趋势已经形成了一个以计算机之父戈登·摩尔命名的法则——“摩尔定律”，也就是计算机芯片性能大约每两年增长一倍。近年来，CPU性能的增长速度已经有所放缓。尽管仍在以指数化的速度提升，但是计算机芯片已经接近纳米级的水平，其增速已经大幅放缓。与此同时，过去几年，机器深度学习技术出现了爆炸式的增长，不仅为人工智能创造了有利条件，也让目标识别、自然语言处理等人工智能所面临的长期难题，取得了重大进展。机器深度学习技术是以大量平行计算机处理系统（parallel computer processing）为依托。“平行计算机处理系统”之所以成为现实，就是因为图形处理器技术（简称GPU）在博彩业和大数据的推动下取得了重大进步。在机器深度学习方面，深度神经网络以数百万条数据为依托，学习如何识别目标、翻译语言，或者执行许多其他认知任务。深度学习系统甚至可以从未标记的数据进行学习，这个流程称之为无监督学习。因此，计算机处理器性能日益强大，使我们可以制造一种能够搜集海量数据的巨量设施（myriaddevice），这种设施反过来又可帮助学习机处理和利用海量数据。

计算机之父——戈登·摩尔

IBM公司研制的蓝色基因/P大规模平行超级计算机

DARPA的“深绿”系统结构想象图

信息革命时代，中国人口是一个巨大的结构性优势，因为它可以形成大量数据。中国互联网用户已达7.3亿，而且随着国家城市化和网络化的日益提升，这一数字还会进一步提升。与西方人相比，中国人更愿意分享自己的数据，而相关公司则可利用这些数据，制定更加先进的算法，从而有效了解人类行为。

中国也把充满活力的私企部门与那些负责计划和执行长远战略的政府机构融为一体，以提升中国在核心技术领域的竞争力。近年来，中国依托这种模式执行了多项计划，在人工智能、合成生物学、量子计算等领域取得了重大进步，所有核心技术都与信息革命紧密相关。

人工智能

中国在人工智能领域已经成为全球领导者，实力仅次于美国。百度、腾讯、阿里等中国公司都已经成为全球顶级人工智能企业，中国已经拉开了人工智能加速发展的序幕。自2014年以来，在人工智能的重要分支——深度学习领域，中国出版物的数量和引用率已经超过美国。美国在人工智能专利方面仍然处于世界领先地位，但是中国的发展速度更快。尽管出版物的数量不一定代表质量，但是中国人工智能研究人员在国际竞争方面的表现非常出色。过去2年，中国队“独揽”了“图网”（ImageNet）视觉图像识别大赛的各项大奖，中国一家创业公司赢得了美国情报高级计划局（IARPA）举办的“面部识别挑战奖”。总的来看，中国人工智能研究人员虽然没有美国同行经验丰富，但是他们也在不断进步。2017年美国人工智能发展协会（AAAI）大会上，中国入选论文的数量与美国基本齐平。

2017年7月，中国发布了一份国家人工智能战略——《新一代人工智能发展计划》。按照这一计划，中国要在2030年左右成为“首要全球人工智能创新中心”。为实现这一目标，中国制定的计划，是通过重点培养和招募顶级人工智能人才，来弥补人力资本等薄弱领域的短板。

举一个例子，中国出生、美国受教的人工智能研究人员陆奇最近辞去微软公司执行副总裁的职位，转而出任百度公司的首席执行官（现已卸任，但仍任百度副董事长）。新闻报道暗示中国公司将特朗普政府的反移民政策视为吸引美国顶级技术人才的重大机遇，因为移民开办的创业公司占美国创业公司的四分之一。

基于军民融合模式，中国私企部门人工智能创新成果在国家安全应用领域的转化，也拥有重大优势。在与非传统军工企业合作方面，美国国防部已经努力打破了许多自我设置的障碍，此前这些障碍使国防部无法获取硅谷等地的重大创新成果。而中国政府与私企部门建立了更为紧密的联系，更容易依托军民融合战略来“孵化”私企部门的创新成果，并将其转为军用。这意味着中国不仅在人工智能领域已成为一个重要的全球竞争对手，计划到2030年成为全球领导者，而且中国在私企部门创新成果的国家安全应用转化方面，也具有重大优势。

由成都準星云学公司研制的人工智能“AI-MATHS”参加了我国高考的数学部分。试验显示它比考生更快“做完卷子”，但是成绩低于当年的平均分。

合成生物学与基因技术

信息革命也为生物技术创造了新的机遇，因为计算机使得基因排序测定的成本越来越可接受。人类基因排序测定的成本已呈指数化的下降趋势，其速度甚至快于“摩尔定律”。反过来讲，人类基因大数据集，也具有重大研究潜力，因为这些数据集的价值可以通过数据分析和人工智能进行充分挖掘，以揭示基因和健康结果之间的相互关系。一家名为“北京基因学研究所”的中国公司（应为中科院北京基因组研究所），已经成为全球最大的基因研究中心。该研究所在美国的坎布里奇也建立了一个研究中心，并对数百万美国人的基因排序进行了测定。该研究所得到了中国政府的强力支持，并与军事医学科学院等中国军方研究机构建立了伙伴关系。

中科院北京基因组研究所。

山东大学生殖医学研究中心陈子江教授团队与中国科学院北京基因组研究所刘江教授团队等合作研究成果——人类早期胚胎发育过程中染色质开放性的调控图谱。

在国家层面，中国政府积极发展生物技术产业，已经制定了多项国家级的生物技术发展计划。中国发展生物技术产业的战略之一，就是依托“走出去、请进来”的模式，通过投资外国公司来引进国外创新成果。例如，2013年，北京基因组研究所就通过购买美国公司——“完整基因”的创新成果，获得了下一代基因排序测定技术。

随着基因排序测定成本的持续下降，基因的重要性可能会继续增加，而且人类基因数据集的不断扩大，也使人类基因的全面分析日益成为可能。由于基因技术的最终目标是改善生命自身，所以合成生物学与基因技术的长远潜力，怎么说都不过分。随着这一领域的日渐成熟，中国非常有可能成为全球领导者。

量子计算

量子计算是信息相关技术的另一大重要领域，也是中国取得突破性进展的关键领域。与目前计算模式相比，量子计算是一种截然不同的计算方法，而且主要是依托量子物理的非常规特性。量子技术在密码破译、远程传感、安全通信等国家安全应用领域具有许多潜在价值。中国研究人员近期在量子技术方面已经取得重大进步。2017年中国对外展示了一个10-量子比特量子处理器和一个量子通信卫星。中国加大国家投入，推进量子技术领域的发展。近期，中国启动了“晋安计划”（Jinan Project），构建安全的量子计算机网络，并投入100亿美元建立国家量子信息科学实验室。

量子通信具有保密性好的特点，若与现代光传导技术结合，将大大提升无线电通信技术的性能。图为我国“墨子”号量子通信试验卫星在轨想象图。

结论

作为全球第三大经济体和人口最多的国家，中国在高科技竞争领域，具有许多内在的结构性优势。中国不仅拥有充满活力的私企部门，既包括大型企业，也包括创业公司，而且也有一个大规模的潜在人才库可以依托。中国也通过从国外聘请顶尖人才，积极努力改进人力资本质量等短板薄弱领域。中国人口网络化和数据化程度的日益提升，已经成为潜在数据的重要来源，这是信息辅助仓《新的关键资源。

与美国相比，中国最大的优势之一就是政府愿意依托关键技术领域大规模、长远期的投资计划，实现自身发展、紧跟时代潮流。中国也在多个技术领域反复对外展现他们能够通过投资外国公司来获得外国技术，而后再利用这些技术提升中国本土产业能力。我们不能低估中国执行长远技术发展战略的实力，而且對于中国计划成为人工智能等关键技术领域的全球领导者，我们也不能掉以轻心。