中国模式之科学发展(十一)
2018-12-04
中国变电站“智商”领先世界。2010年,中国在山东、四川等地建成了7座智能变电站,表明中国在智能变电站核心研发、关键设备研制和产品制造等领域实现重大突破,在国际上居于领先地位,成为世界智能变电站技术的引领者。
智能变电站是坚强智能电网实现能源转换和控制的核心平台,也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。
长期以来,我国直流输电换流站的直流场设备大部分依赖进口,价格十分昂贵,严重制约我国直流输电技术的发展。
2007年,中国西电集团整合相关的产学研力量,全面展开直流场设备的研发工作。经过几年的奋斗,自主开发研制的包括开关、互感器、避雷器、电容器、电抗器在内的21个新产品于2010年通过了国家鉴定,单项和总体都达到了国际先进水平,标志着我国企业已全面掌握了直流场成套设备的关键技术。
我国输变电设备制造业用短短4年时间,走过国外先进企业20年的路程,实现跨越式的发展,最根本的原因是发挥了社会主义集中力量办大事的优越性。
极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项,简称IC装备专项,是为了实现IC制造核心装备和制造工艺的突破,支持我国IC产业的发展。
这个专项由北京和上海两市牵头组织实施,共有1万多名科技人员参与。其中,中高级研究人员占52%,专项吸引了195名具有高端产品开发经验和国际化市场运作能力的海外留学归国人员,有22位通过“千人计划”引进的海外高层次人才。
专项在“十一五”启动的58个项目中,企业牵头的项目40个,占总数的65%。累计申请专利4248项,其中发明专利3667项,已经授权发明专利384项。
专项重点针对65-45纳米技术代进行系统性布局,取得重大突破,许多装备和工艺达到世界先进水平,对于我国推进战略性新兴产业,实现产业结构调整,具有重要的促进作用。
专门制造空调的格力公司对这些有深刻的体会。上世纪90年代中期,日本就突破了变频技术,而只掌握定频技术的格力就在后面跟,非常吃力,非常辛苦。后来,格力的领导者、工程师和工人们下决心走自主创新之路。他们建起了国家制冷中心,先后组建了近400个实验室,聚集了4000多名研发人员,先后突破了1赫兹变频技术和新型高效变速压缩技术,掌握了世界领先的变频空调核心技术。他们推出的新型空调既高效又环保,很受各国消费者欢迎,格力空调的产销量连续6年高居全球第一。
1997年春,美国《财富》杂志撰文称:“微处理器改变了我们的生活方式,然而,生物芯片给人类带来的影响可能会更大。”
生物芯片被称为“灵敏的医学侦察兵”。它是由一块指甲大小的玻片、硅片、尼龙膜等材料同生物探针构成的。待检测的血液、尿液、痰液等样品与生物芯片接触后,就会产生反应信号。用计算机或其他方法对相关信号进行分析即可获得检测结果。
1997年9月,参加第八十次香山科学会议的程京博士产生了创建中国生物芯片产业的构想。
2000年9月30日,国家博奥生物工程中心成立,程京博士任中心主任和技术总监,中国生物芯片大船开始启航。
很短的时间内,博奥生物已申请专利135项,其中129项获得国内外专利授权;此外,还在《自然——生物技术》等国际权威杂志上发表SCI论文104篇,起草并获批6项临床诊断类生物芯片行业标准和5项国家标准。
博奥生物的专利商业化率达到60%。
博奥生物是我国研发生物芯片的众多机构之一,像程京一样的一大批生命科学家锐意进取,奋发创新,使中国在世界生物芯片领域后来居上。
中国科学家已实现“远距离量子态隐形传输”,这在军事上具有重大意义。从理论上说,这种信息传输不能被对方破解或截获,尤其是克服了卫星和潜艇的通讯难题。有了这种技术,潜艇无需浮出水面,不需要冒打破无线电静默暴露位置的风险即可接受到卫星传来的信息。由于取得量子级的技术飞跃,可以大大提高中国军队的作战能力。
2010年7月21日,中国自主研发的快中子反应堆——中国实验快堆(CEFR)达到首次临界。这是我国核电领域的重大科技创新成果,意味着我国第四代先进核能系统技术实现了重大突破,中国成为世界上少数掌握快堆技术的国家之一。
目前,在核电站广泛应用的轻水堆对天然铀资源的利用率只有约1%,而快堆则可将这一利用率提高到60%-70%。这样,可利用的铀资源就将增加上千倍。
企业科技创新
一个国家的综合国力,很大程度上要看拥有多少创新能力很强的现代化企业。人们很难想象,没有微软、英特尔、惠普和IBM的美国能站在世界经济发展的潮头。我国要在2020年建成创新型国家,关键是要培育一大批拥有核心技术和国际竞争力的创新型企业。
1987年,我国开始实施培育创新企业、推动高科技产业发展的“火炬计划”。邓小平当时给火炬计划的题词是:“发展高科技,实现产业化。”
“火炬计划”实施20多年,我们逐步完善高新技术开发区、孵化器、创新基金、软件园、创业风险投资等政策工具,促进联想、华为、中兴通讯、用友、东软、阿里巴巴、新浪、百度、启明星辰、尚德等创新型企业的成长,追上了全球高新技术产业发展的步伐,实现了我国高新技术产业的跨越式发展。
采取重大专项的方式推动和加快科技发展,是我国的一项成功经验。重大专项在实施过程中突出了企业的主体地位,促进创新要素向企业集聚。“十一五”期间,企业承担的专项课题共有1063项,国拨经费占总数的50%以上。
《中国创新型企业发展报告2010》数字显示,2009年,458家企业研发经费支出总额达到2434.9亿元,占全国研发经费总额的42%。
截至2009年底,创新型企业拥有的授权发明专利总量达49412件,占国内有效发明专利的23.1%。
企业界有这样一个广为流传的说法:“三流企业卖产品,二流企业卖专利,一流企业卖标准。”
长期以来,国际标准的制定权一直把持在发达国家企业手中,中国企业被限制在“卖产品”的不利地位。
现在,情况已发生重大变化。我国已分别于2008年10月和2011年10月,成为世界范围内最有影响、最权威的两大国际标准化机构——ISO(国际标准化组织)和IEC(国际电工委员会)常任理事国。至目前为止,我国担任过两个机构的技术委员会主席、副主席的人已达到33个,承担秘书处的达到57个,担任工作组召集人的达到72个,我国承担的项目组达到236个。我国在两大国际标准化机构中直接参与国际标准起草的注册专家,也已经超过1300人。
近年来,由我国提出并承担起草的国际标准,已立项237项,其中109项已被正式批准发布,涉及能源、环境、健康、海洋技术、空天技术等多个领域。
中国企业主导制定第三代移动通信国际标准TD——SCDMA,走出了一条攻克核心技术,确立国际标准,实现创新成果产业化、市场化的自主创新之路。
企业创新,自然要对准产业机遇和战略导向的制高点。在当今的高科技产业领域,激烈的市场竞争背后,实质上是对关键技术与核心标准掌控权的竞争。大唐电信等企业正是瞄准移动通信高科技产业所具有的巨大升级带动作用,在国家相关部门的引导整合下,组成产业联盟,集中优势资源,利用后发优势,掌握了第三代移动通信的核心技术,为产业标准的制定取得了主动权。
通过自主创新掌握产业国际标准制定的话语权,就为控制产业制高点和高附加值提供了难得的机遇。核心技术标准本身就具有资源吸纳能力与辐射带动效应,TD——SCDMA产业联盟的成员企业已从2002年起步时的8家发展到66家,而加入产业链的相关企业已超过200家,并带动了软件、系统、终端、核心芯片、精密仪器仪表等高科技产业集群的整体发展。
在中国,企业和产业创新可以实现核心技术和低成本制造双重优势的结合。我国有宏大而高素质劳动力供给,人工成本相对较低、基础设施完善等资源禀赋,自然成为世界性的制造业中心。将这些比较优势同高科技产业的核心标准结合起来,即可实现核心技术高端引领的总体成本最优,总体竞争力最强,这正是中国企业在国际市场上迅速壮大的重要原因。
科技论文和专利申请
科技论文和专利申请的增加,可以从一个侧面反映一个国家科研活动的成果。
据汤姆森路透集团2009年11月2日公布的报告,中国科技论文数已跃居全球第二,仅次于美国。
报告说:“中国科技论文的相对增长幅度非常惊人,远远超过世界其他地方。”
1998年,中国研究人员仅发表科技论文2万篇,到2008年即激增至11.2万篇,超过了日本、英国和德国。
同一时期,美国的科技论文从26.5万篇增加到34万篇。
报告指出,中国的研究活动大多集中在材料及技术领域,可以看出中国是想在各个行业发挥主导作用。“中国牢牢控制创新材料领域,这可能会产生深远的影响。利用这些技术的工业领域大多直接或间接地来自中国的研究成果”。
截至2010年底,我国商标注册累计申请量、累计注册量和有效注册量均居世界第一位;累计受理马德里商标国际注册领土延伸申请154302件,连续6年位居世界第一,受理国内申请人商标国际注册申请累计11427件,在发展中国家排名第一;共注册和初步审定地理标志集体商标和证明商标1040件,其中外国地理标志36件。
中国已是世界商标大国。截至2009年6月30日,我国商标注册申请累计总量已达677万件,有效注册商标总量240万件,已连续7年位居世界第一。
第三,环保法治不断健全,监管力度空前。在立法和法律实施方面,生态环保法制建设不断健全,监管执法尺度之严前所未有。“近年来修改完善了《土地管理法》《水污染防治法》《大气污染防治法》《野生动物保护法》《森林法》《矿产资源法》等法律法规,制定《土壤污染防治法》《海洋基本法》《核安全法》《深海海底区域资源勘探开发法》等法律法规,并于2015年1月1日起施行了‘史上最严’新《环境保护法》。”[注] 李萌:《党的十八大以来中国生态文明建设述评》,《贵州社会科学》,2018年第8期,第22页。这些法律法规为尽快加强我国生态环境保护和实现绿色发展提供了坚实的强制性保障。
在发明、实用新型和外观设计三种专利中,因为发明专利的创新水平较高,所以分量最重。同时,因为发明专利需经严格的审查,权利比较稳定,保护时间长,因此更能体现一个企业、一个国家的核心竞争力。
最近10年,我国专利申请量增速惊人,其中,发明专利申请量在三种专利申请量的比重翻了一番。2009年,国内发明专利申请量同比增长17.7%,占总量的比重升至72.8%。从中可见国内创新主体的创新能力和知识产权意识已有较大提高,运用专利制度参与市场竞争的能力不断增强。
英国路透社2011年12月21日报道,据汤姆森路透报告显示,2011年,中国的专利申请量接近50万件,其后是美国近40万件和日本近30万件。
汤姆森路透的全球专利指数显示,中国专利申请量从2006年的17.1万件升至2010年的近31.4万件,年均增长16.7%。这期间,专利申请量最高的是日本,其次为美国、中国、韩国和欧洲国家。“最与众不同的是中国,它经历了最快增长”。
汤姆森路透的报告说,在中国申请的全部专利中,2010年近73%的申请来自中国国内,2006年时还不到52%,这表明中国蓬勃发展的专利申请上,中国公司已超过外国公司。
世界知识产权组织2011年2月9日在日内瓦发布公告,2010年国际专利申请数量排名情况是:美国44855件;日本32156件;德国17171件;中国12339件。
中国居第4位,但增速最快,由2009年的7900件猛增至12339件,增幅达56.2%。
有两家中国企业进入全球国际专利申请榜前10位。其中,中兴通讯凭借1863件,排名由2009年的第20位跃升至第二位,华为公司则以1528件排名第四位。
根据西班牙Scimago机构2010年度报告的统计,中国科学院目前已位居全球科研机构作品产量第一位。
在2009年9月由汤姆森路透发布的排名中,中国位列第二。相关报告显示,2004年至2005年间,中国发表的晶体、冶金等研究文章占全球总量的31%,多学科物理实用数等领域的作品占全球总量的20%,关于混合材料、陶瓷或聚合体的论文也接近20%。
法国《解放报》评论说:“全球科技界美日欧鼎立的霸主架构将逐步瓦解,换言之,一个半世纪以来构成世界格局及国际关系的一个重要元素正在消失。”
四、世界惊叹中国科技发展神速
国际上非常关注中国科技创新的发展势头。
美国《大西洋月刊》的文章说,与过去10年相比,如今的产品研究和开发过程正以更快的速度发生变革。中国不满足于仅仅作为一个高效的制造机器。他们正迅速学会发明和创新技能……他们正在培养能这样做的人,他们正投资于电池、太阳能和软件的未来技术。
西班牙《世界报》说,中国正在进入创造奇迹的新阶段。不久前,中国的经济奇迹还完全建立在玩具、服装等廉价消费品的大规模生产上。但是现在,中国已开始在电信、太阳能板、高铁、电网等关键领域向欧洲和美国的竞争对手发起挑战。
2007年,德国还控制着机械出口市场,但到2009年,中国机械产品出口已经超过德国。太阳能板市场也发生了同样情况,不久前这个市场还掌握在德国人手中,但现在,中国已经控制了市场,获得了定价权。
虽然现在不少技术领域中国与发达国家还有差距,但最让欧洲和美国担心的是,中国的学习速度和在高技术方面上台阶的速度太快了。
中国科技创新力度之大,已引起发达国家高度警觉。英国《泰晤士报》写道:“美国智库环球通视有限公司预测,在15年内,中国制造的附加值可能3倍于美国。”
文章说,在新的世界现实中,中国的创新力量仍被普遍低估。上世界70年代日本和80年代韩国的创新能力及技术发展超出竞争对手的预期,令美国和世界震惊。但以专利申请来衡量,中国的创新速度已经令日本和韩国的一切黯然失色。
北京方面定下了到2015年专利申请达到年均200万件的目标。如果这一目标实现,中国将在其超级大国的履历表上加上“具有创新精神”这项内容。
一般来说,专利数量可以衡量一个国家的创新实力。自从中国1985年第一部专利法实施以来,中国的专利申请取得了令人难以置信的进步。特别是2008年爆发金融海啸之后,世界专利申请量进入历史上的最低值,日本同比下降1.3%,韩国下降1.1%,美国是零增长,唯独中国增长了18.2%。2009年,多数国家的专利申请量继续下滑,但是中国仍然保持了8.5%的增长率。由此不难发现,全球经济衰退在许多领域显示了中国意想不到的创新优势。
英国保守党议员提姆·伊欧认为,包括英国在内的西方国家在发展低碳技术上正被中国越抛越远。
这位曾经担任过环保大臣的议员说,中国在某种意义上来说是个“坏家伙”,因为中国一直给西方以“不注意环保”的印象,分散了西方的注意力,让西方在环保科技的研发上没有感到来自中国的竞争压力。
伊欧建议英国政府必须要从中国同行那里学到雷厉风行的作风,在环保科技研发上加快脚步。而且应当要求国民也向中国学习,重新选择自己的生活方式。
法国《科学与未来》月刊2010年5月号发表文章惊呼,中国正在展开强大的科技攻势,力争从根本上撼动欧美传统强国的地位,从发展的前景来看,中国的科研活力无人能比。
2011年1月26日,英国《金融时报》发表了它们委托汤姆森路透完成的一个研究报告。报告显示,在过去30年里,中国在科学研究方面的发展比任何国家都要强劲,已成为全球第二大科学知识生产国。如果继续沿着这一轨道前进,那么到2020年,中国将会超过美国。
该研究报告说,尽管很久以来印度被认为会对美国的科学霸权地位形成最大威胁,但是现在看来,印度远远落后于中国,甚至几乎要被巴西超过。“中国近来的研究表现超过以前的最高预期,而印度却低于预期,而且也许已经失去了机会”。20年前,俄罗斯还是一个科学超级大国,比中国、印度和巴西加在一起的研究成果还要多,但到2008年,俄罗斯的科研论文数量甚至不及巴西和印度。
美国《纽约时报》说,中国力争高科技的主导地位。该报2011年12月5日文章指出,中国互联网用户已经是美国的近两倍,在IPV6的建设上也比其他国家更快。
如果说互联网的未来已经在中国,那么电脑运算的未来是不是也在中国呢?
美国许多专家说,很可能是这样。由于劳动力成本低,中国已经是全球电脑和其他消费电器的主要生产国。现在,这些专家说,中国繁荣的经济和日益发展的技术基础可能会使它在下一代计算上处于领先地位。
美国总统科学顾问、白宫科技政策办公室主任约翰·霍尔德伦对《独立报》说,在赶上美国成为科技创新第一大国的竞争中,中国处于有利地位。如果美国不能加以重视,中国将实现赶超。
霍尔德伦特别强调,在数学和科学方面,中国中小学生的表现明显优于美国中小学生。
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中端高科技产业
中国占全球主导地位
在金融危机后的这十年,中国出口展现了极强的韧性。自2009年超越德国成为全球头号商品出口国之后,中国出口以5%的年均速度保持增长,而同期全球出口年增长率不足2%。
过去十年间,中国制造业出口份额从12%增加到18%。中国加入WTO后,生产与出口规模的扩大加速了发达国家制造业就业人数的下滑。美国国家经济研究局的一项研究认为,2002年到2012年,中国向美国出口商品导致美国流失了200万至240万份工作岗位。
中欧国际工商学院教授许斌表示:“中国企业正抛弃低端商品,转向中端商品,这一转变实际上是很快的。我估计美国关税的最终效果将是让这一升级加速。中国企业可能会被迫升级它们的产品线,以抵消(关税的)负面影响。”
美国国家科学基金会发布的《美国科学与工程指标2018》数据显示:随着企业持续投资研发设施并与学术界的合作增加,中国的工业有望向新兴和复杂的技术方向发展。在中端高科技产业,中国现在占主导地位,其全球份额在过去十年间几乎增长了两倍,达到32%,在2009年超过了美国,2012年又超过了欧盟。