中国科技:从梦想到现实
2020-11-20
在上世纪80年代,许多人曾经读过一篇描绘未来世界的教科书文章《未来生活》(Life in the Future),除了少数元素,文章中的一切都已经变成了事实——科技如天方夜谭一般改变了中国。
梦幻又真实的极简生活科技史
1980年,中科院物理所研究员陈春光第三次赴美考察回到中国。他被硅谷深深震撼,写报告给上级领导, 并萌生了在中国创立硅谷的想法。北京市科协支持了他的想法。他在一个名为中关村的小区里,开办了一个技术服务部,进行科技服务。
1984年,四通、信通、科海和联想,先后在中关村诞生。这里几乎孕育和催生了中国整个互联网产业:硬件、软件、人才和思想。
如果没有两年前的一次会议,陈春光大约也没有机会把他的中国硅谷梦想变成可以燎原的火花。
1978年3月,全国科学大会召开。邓小平同志提出了两个重要论点:一个是科学技术是生产力,另一个是知识分子是工人阶级的一部分。时任中国科学院院长郭沫若以书面方式提交报告,宣告“科学的春天”的到来。邓小平进一步提出科学技术是“第一生产力”。从那时起,科技发展的必要性,从来就没有成为需要质疑的问题。
科学技术改变了国家的竞争力与面貌,对普通民众科技的意义还在于:它将如何改变我们的生活。
这一切,从广东的一些小工厂里开始发酵。中国的家用电器几乎都是从广东的乡镇企业开始发酵的。最早的彩电、洗衣机、冰箱、微波炉,都发端于此,还有卡带机,Walkman,VCD和DVD。
20世纪90年代,珠三角沉迷于家用科技的市场大混战,中关村的血战却主要在两个领域:计算机和软件。那时候,中国年轻一代技术人的梦想,就是再造英特尔和微软的中国版本。
在20世纪90年代末,一群“海归”成了焦点人物。李彦宏创建了百度。王志东、丁磊和张朝阳创立了三大新闻网。
本土工程师马化腾做了一款名叫OICQ的交流软件。张小龙开发了一个电子邮箱系统,刘强东在中关村通过网站卖电器。
还有一群不懂汽车的人,在研究如何实现汽车在中国的生产。一个叫李书福的放话说:“汽车有什么难?不就是四个轮子加一排沙发吗?”
到了2001年,中国加入世贸组织,新身份所带来的深刻变化已经在人们身边悄然开始。
三大新闻网疯狂赚钱,成为所有媒体的财经头条;QQ成为年轻人的标配,并逐渐取代了来自美国的MSN;而来自全世界的品牌,家电、手机、汽车,全面占领市场。
数年间,中国出现了几万个网站,各个媒体上都开设了“科技”版块。2007年,第一代iPhone诞生,智能手机横空出世,开始改变互联网的使用方式。手机生产商全面转向智能手机,中关村出身的雷军,把小米做成了时尚;华为开始进入移动基站的建设,并且开始移动互联网升级的研发。
2003年在SARS危机中创立的淘宝成为一家独大的电商网站,支付宝成为主要的网络支付方式;QQ衍生成了微信,微信支付抢夺了一大片支付宝的生意……
刘强东的京东稳坐电商领域老二的位置,但后来拼多多加入同它竞争;美团覆盖中国商业领域,并和饿了么正面对抗;打车用滴滴,看片有爱奇艺和腾讯视频,听音乐有网易,文艺青年用豆瓣,知识青年用知乎,新锐青年用B站,小镇青年用今日头条……
科技让中国人充分理解了何为丰裕社会。
袁隆平的杂交水稻技术,使中国从此告别饥荒;而大棚农业、水养技术以及立体农业,让餐桌空前丰富;机械化、快速物流和信息化,改变了大量人口的“快时尚”,保暖技术的提升,让冬季出现黑丝短裙的反季穿着。
中国成为世界建筑试验场,大型施工机械的进入和模块式建筑技术,一再创造和刷新了中国的建筑数量和速度。
高铁成为国之重器。国产汽车在某些方面已和进口品牌齐头并进。而新能源车,则是不折不扣的高科技产业,以至于特斯拉也必须到中国来抢占“超级工厂”,共享单车成为健康出行的标配。
新闻和书籍的阅读已经电子化了。电子化故宫、一键游云南和云上敦煌,都在不断刷新人们的旅游概念。中老年人线上打麻将,年轻人把王者荣耀打成了国民游戏。
电商几乎取代线下购物。电商涉及的科技含量实在太多,大数据匹配、金融安全、信用、生物认证等一系列的消费过程,都包含技术进步,还包括了更加复杂的冷链、存储、库存等技术。
所有曾习以为常的生活面相都被打破重建,并且还在不断打破重建之中。这是一部极简中国生活科技史,既梦幻又真实。
令全世界瞩目的科技成就
改革开放40周年,中国科学院评选出40年40项标志性科技成果,分成三大类:面向世界科技前沿,面向国家重大需求和面向国民经济主战场。
最容易引起人们自豪的,是高科技领域的斐然成就。载人航天和探月工程的科学和应用,嫦娥、天宫、北斗本应仅存在于航天科学界专有名词,也成为普通百姓的谈资。
国产大飞机、高速铁路、三代核电、新能源汽车等部分战略必争领域,实现从“跟跑”到“并跑”“领跑”的跃升。基础研究在量子科学、铁基超导、外尔费米子、暗物质粒子探测卫星、CIPS干细胞等研究领域取得重大突破,屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖,王贻芳获得基础物理学突破奖。
2019年11月,中国科学院领衔发布了《2019研究前沿》,在全世界范围内遴选10个大科学领域中的100项热点前沿和37项新兴前沿,类似于发现了人类宜居行星的引力波技术、宇宙暗物质研究,均在其中。
在这137项前沿中,中国排名第一的占了33席,排名世界第二,而美国则以80个第一排名第一。在这33项中,中国的化学和材料科学,数学、计算机科学与工学以及生态与环境科学占据第一,而包括生物学、物理和地球科学则排名第二。
中国科技与国际科学界关系亲密。杨振宁、李政道、丘成桐等国际顶级的科学家多年前就已成为中国常客,所有领域的权威也都十分重视和中国的交流。几乎所有的诺贝尔科学奖获得者都在中国讲过课,并且有他们在中国的朋友作为翻译和书籍的代理人。
国际科技合作基地和国家级的联合研究中心的数量一直在增加中。更不用说,微软研发中心、谷歌的人工智能研发中心,苹果的研发中心……共有700多个跨国公司研发中心在中国。
在过去10年,《科学》杂志和《自然》杂志以超乎寻常的频率刊登中国学者的研究成果。《自然》更是青睐中国,多次以中国本身的科技进展作为报道对象。2016年,以《科学在中国》为题,集中报道中国科学成就,评选10名中国科学之星,其中包括研究基因编辑技术的高彩霞,空间科学家吴季和研究南极海洋冰盖历史的海洋科学家秦为稼等,而其中罗列了许多中国高额投入的大科学研究,真正可谓国之重器,包括500米口径球面射电望远镜及大亚湾中微子探测器等。
2018年,《自然》杂志指数衡量了国家和机构在全球最著名的82种科技期刊中的贡献率,中国急剧上升,可能在7年内超过美国。
在应用性的前沿上,中国在包括AI(人工智能)、交易平台、金融科技以及电动驾驶方面,全面与世界最顶尖的机构与国家抗衡,并且按照全球公认的研究而言,也已然处在领先地位。
从实施科教兴国、人才强国战略到深入实施创新驱动发展战略,从增强自主创新能力到建设创新型国家,科技改革成为改革开放大战略的一个缩影。
一组数据足以说明太多:2018年,按折合全时工作量计算的全国研发人员总量为419万人年,在2013年超过美国,成为世界第一;研发总投入19675亿元,是1991年的138倍,仅次于美国;2019年国家财政科技支出10717.4亿元,是1980年166倍。
光明背后的忧思
40余年的科技发展,铺陈出一条光明的道路。然而,光明背后,亦有忧思。
2019年,孟晚舟事件发酵的时候,任正非接受中央电视台专访,花大量时间讨论基础科学研究的必要性问题以及教育的基本问题。这正是任正非和华为的软肋:如果中国的基础科学研发与发展落后于人,华为发展的后盾堪忧。
对基础研发的重视仍然不够,不只是任正非的忧虑,华为的忧虑。2017年我国基础研究经费为975.5亿元,是1995年的54倍,1996年至2017年年均增长19.9%。但另一个数据是,2015年,我国基础研究投入总量达到202亿美元,虽然已经达到全球第二,但只有美国的1/4。2016年,我国的基础研发投入占研发总投入的5.1%,该指标低于美国、法国、日本、韩国、俄罗斯。
那么,更多的投入去哪里了?应用型研究。
中国科学院高能物理研究所的王贻芳谈到,基础科学当具备三项条件:有一定的规律性,反映了自然界的基本规律;不能直接应用到实际中,但是它是解决实际问题的基本原理;基础科学内部还有层次性,比如,很多领域里虽然有独有的基础研究,但都离不开数学,所以加强数学这一类比较纯粹的基础学科的研究是非常重要的。
从这些条件去思考,必须凝神静气对基础研究进行多层级多元化地投入。
地方政府的唯GDP论没有得到彻底破除,对基础研发投入的长期性、稳定性、耐性尚不够。企业也是如此。基础研发乃是企业得以超越国内国外竞争对手的核心要素。中国的企业,无论是生物制药、新材料、动力、自动控制等前沿领域,互联网、电商以及软件行业,从长远着眼,对基础研发进行长期的、延续性的投入,力度显然还不够。
知乎上有个很热的帖子,一位已经淡出专业的资深工程师这样写道:“10年来,做工程师赚的钱,只有房产升值的零头,比炒股赚得辛苦,我现在已经开始逐步放弃研发方面的工作转而进行收入更高更好玩的商务领域了。虽然很可惜我那10年的技术经验。”这类帖子能引发热议,一定程度反映出重视科学重视人才的价值观还应得到强化。
国家加大了对基础教育的投入,保障了更多人能够逃离贫困,改变命运,但基础教育所处的环境,同样是竞争型的,基础研发教育体系尚不健全,对科学精神和科学素质的培养仍然不够。重应用而轻基础,是所有国家高等教育共同面临的困境。这就要求决策层在教育政策上对基础研发领域有所倾斜,在奖学金、教育经费、国家补助、研发经费、基础设施建设方面的加大投入。
危就是机,梦想可期
“美国在大部分科技上仍然领先中国,但是中国40年改革开放很成功,基础已经打开,要迎头赶上并不难。要看政府用人用经费,处置得当,短期内可以在很多项目上挑战其他国家的科技成就。”华裔数学家丘成桐在谈中美科技竞争时这样说。
国家竞争是多层面的,科技竞争是其中重要一环。中国的科技发展曾得益于对外交流、科技交易与海外学习,而当前情况下,从技术先进国家进一步获取技术输入的可能性变小了。
日本曾遇到中国同样的挑战。上个世纪70年代,日本成为世界第二大经济体,美国就直接对日本进行技术封锁,手法与今天对中国一样。日本的中央政府、地方政府和企业开始了艰难的自我救赎:自己投入基础研究。在过去20年时间里,日本拿了18个诺贝尔奖。这些诺贝尔奖获得者,基本上做的就是基础科学研究。
中国条件比日本更好。全球化只是衰退。任何试图打断全球化的历程,隔绝交流关系的可能性都不存在。科学、技术与教育之间的民间交流通道,并不会彻底关闭。而且,当前中美之间的科技断裂,更多是在应用层面上,而不是对于基础科学的研究。中美之间的技术竞争,主要发生在5G、AI(人工智能)、量子计算、半导体和自动驾驶上。在数学、物理和地质科学等方面,难以进行有效的割裂。
全球最大对冲基金桥水的创始人瑞•达利欧说:“中国和美国现在是世界主流科技领域的主导者,而这些科技领域也是未来产业的支柱。中国科技行业在国内市场取得了快速的发展,也在海外成为国际市场的竞争者。中国技术在成为美国技术竞争对手的同时,也受制于他们对技术的封锁。”
这就是我们所说的“卡脖子”。“卡脖子”是短效与短视的,并且在长效与长期的过程中,将不断失效:民间的科技交流难以断绝,而市场化的技术交易无法消灭,基础科学的交换已成必需。
“卡脖子”的危机同时是一个契机。如何转危为机,危中生机?重视基础研发的投入,与基础科学教育的增加。既然未来必然将重新启动全球化,那么利用现在的机会思考和优化我们的科技战略,不恰逢其时吗?基础研发的投入建设是长期的民族竞争战略,而基础科学教育的增加,更是为整个国家科学建设打基础。
科技的核心,本身不是竞争,而是福祉,国民的福祉,人类的福祉。科技的发展是有传导性的,从基础研发,传导到应用技术,传导到市场,再传导给普通的用户。生活的便利,生命的质量与人类繁衍长期可持续的道路,希望都放在科技上。这就要求全社会对科学、对技术从内心中发出尊重和敬畏。
对照中国制造来看中国科技:我们先形成了一个完整的工业体系,然后制造业的增加值在2010年左右超过美国,我们已经成为制造大国。现在我们也基本形成了一个完整的学科体系,2020年学术产出可能超过美国,中国的基础研究的崛起进程比中国制造的崛起进程晚,但一直在积极、有序地推进。实现科技强国的梦想,我们道阻且长,但逢山开路遇水搭桥,我们必将实现梦想。