戴瑾 | 第四次工業(yè)革命：中國能否爭得主導(dǎo)權(quán)？
戴瑾2023-03-24云阿云智庫•高端制造業(yè)
導(dǎo)讀：我們必須正視差距，不承認(rèn)差距就無法進(jìn)步。我們也要看到舉國上下正在努力，從政府到企業(yè)到百萬科技工作者。借用華為被制裁后說的一句話：除了勝利，我們別無選擇！
戴瑾 | 物理學(xué)博士，著有《芯片風(fēng)云》《從零開始讀懂量子力學(xué)》
中美之間的科技競爭，這是牽動國人心弦的話題。眼下，無論是中國的新突破還是美國的新發(fā)明，無論是美國公司裁員還是中國企業(yè)被制裁，每一件都會成為熱點(diǎn)新聞。中美科技競爭乃至科技戰(zhàn)，注定會是未來20年這個(gè)世界的主旋律。這樣一個(gè)宏大的話題，需要層層剝開來談。
1.中國正在建立共同的決心
一項(xiàng)偉大的事業(yè)，從構(gòu)想到實(shí)現(xiàn)，會有一個(gè)漫長的奮斗過程。但如果連想法都沒有，那就只是笑談了。奪取工業(yè)革命的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)是激動人心的口號，但至少在中美科技戰(zhàn)之前，中國是從來沒有爭取工業(yè)革命領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的想法。
2011年，胡鞍鋼教授就提出過類似的口號。那時(shí)候第四次工業(yè)革命到底是什么大家還不清楚，但是少數(shù)專家和網(wǎng)友說的話代表不了國家意志。
外國人也這樣講過。2016年，世界經(jīng)濟(jì)論壇（也就是達(dá)沃斯論壇）創(chuàng)始人和主席施瓦布就預(yù)言中國將成為第四次工業(yè)革命的領(lǐng)軍者。我們當(dāng)然希望施瓦布教授的預(yù)言可以實(shí)現(xiàn)，但2016年的中國是什么情況呢？
那個(gè)時(shí)候，中國一流的科技公司大部分還在看美國的芯片制定產(chǎn)品線規(guī)劃。最優(yōu)秀的科技公司中，聯(lián)想在看英特爾；小米在跟著高通的同時(shí)已經(jīng)開始了艱難的自研芯片項(xiàng)目，這項(xiàng)事業(yè)到今天都不是很成功。只有獨(dú)一無二的華為，經(jīng)過幾代產(chǎn)品的努力，自研的手機(jī)芯片已經(jīng)開始收獲果實(shí)，并在無線通信的5G賽道上走到了前面。
那個(gè)時(shí)候，你如果去創(chuàng)業(yè)，做市場上還沒有的產(chǎn)品，恐怕很難從風(fēng)險(xiǎn)投資商那里拿到錢。如果做美國人都沒有在研究的東西，恐怕就沒人愿意跟你談了。
那幾年有一個(gè)流行的口號叫“彎道超車”。彎道超車的意思是要做一個(gè)敏銳的跟隨者，力爭在技術(shù)換代時(shí)走到前面�，F(xiàn)在回過頭來看，彎道超車有成功的例子，比如中國的電動汽車產(chǎn)業(yè)；也有很多失敗的例子，路跟錯(cuò)了、跟不上，甚至原來就是忽悠。但“彎道超車”不是做領(lǐng)軍角色，領(lǐng)軍者需要能在不斷創(chuàng)新的過程中開辟一條道路，讓大家跟隨。
2016年的中國，是沒有想過做工業(yè)革命的領(lǐng)軍者的。有一個(gè)詞叫“路徑依賴”，改革開放40年我們在學(xué)習(xí)、跟隨美國和西方的道路上取得了巨大的成就，為什么要改變呢？
改變來自外部。2018年底，特朗普在對華貿(mào)易戰(zhàn)的基礎(chǔ)上展開了對中國的科技封鎖戰(zhàn)。這才讓很多國人意識到，40年后，這條路可能走到頭了。
有意思的是，中美貿(mào)易戰(zhàn)打起來的時(shí)候，國內(nèi)有不少聲音主張對美國讓步。但科技戰(zhàn)打起來的時(shí)候，幾乎聽不到主張投降的聲音，對于中國，放棄發(fā)展高科技根本不是一個(gè)可選項(xiàng)。這一點(diǎn)，中國人和日本人很不一樣。上世紀(jì)80年代，當(dāng)美國以《廣場協(xié)議》、《美日半導(dǎo)體協(xié)議》對日本進(jìn)行打壓時(shí)，日本沒有做出什么像樣的反抗，就放棄了對信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的爭奪；幾乎是拱手讓出了包括半導(dǎo)體芯片在內(nèi)的很多新經(jīng)濟(jì)賽道，也許他們內(nèi)心相信這些高級產(chǎn)業(yè)只能由歐美人玩。
而中國面對晶圓制造和芯片禁運(yùn)時(shí)，舉國上下的反應(yīng)是我們絕不能被卡脖子，我們要有自己的芯片產(chǎn)業(yè)！科技領(lǐng)域，是中美在世界大變局爭斗中的一個(gè)重要戰(zhàn)場。在美國領(lǐng)導(dǎo)的世界秩序下，中國很有點(diǎn)兒被逼上梁山的意思。
既然不能走現(xiàn)有的道路，就走自己的路。要走在最前面成為領(lǐng)導(dǎo)者，不能領(lǐng)導(dǎo)就會隨時(shí)面臨打壓�？萍紤�(zhàn)的頭兩年，國家的大部分精力、投資界的大部分錢，都注入到了進(jìn)口替代工作。但短期無法進(jìn)行進(jìn)口替代的領(lǐng)域就必須考慮不同的路線。
從2021年下半年，國家重新強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新特別是顛覆性創(chuàng)新，風(fēng)險(xiǎn)投資對創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)的包容也越來越多。爭取工業(yè)革命的領(lǐng)導(dǎo)權(quán)，需要我們各級政府領(lǐng)導(dǎo)、最優(yōu)秀企業(yè)的管理層、大批最有才華的科研工作者，凝聚共同的決心。我感覺，中國正在建立這種共同的決心。
2.什么是第四次工業(yè)革命？
人類歷史上已經(jīng)發(fā)生過三次工業(yè)革命。第一次是以發(fā)明蒸汽機(jī)為代表的機(jī)械化革命，現(xiàn)代工業(yè)由此誕生。第二次是十九世紀(jì)末電力的發(fā)明和普及。第三次工業(yè)革命也和電有關(guān)，是上世紀(jì)50年代開始的以發(fā)明晶體管、集成電路和電子計(jì)算機(jī)為代表的信息革命。數(shù)字化徹底改變了世界和我們的生活。
一些觀察家認(rèn)為，人類正在進(jìn)行第四次工業(yè)革命。雖然國內(nèi)的胡鞍鋼教授更早使用這個(gè)詞，國際上把這個(gè)概念的發(fā)明歸于之前介紹過的施瓦布（2016年首次發(fā)表）。前三次工業(yè)革命是歷史的追認(rèn)，第四次工業(yè)革命是當(dāng)代人的自封。具體的內(nèi)容有很多，有些新技術(shù)已經(jīng)開始投入使用，也有一些還在研發(fā)、醞釀之中。不同的作者會有不同的定義。
這個(gè)自封的第四次工業(yè)革命會不會得到歷史的認(rèn)可？50年、100年以后，人們會不會認(rèn)可今天的科技進(jìn)步是第四次革命，而非第三次革命的延續(xù)？讓我們審視一下第四次工業(yè)革命的內(nèi)容和他們的革命性。
第四次工業(yè)革命最公認(rèn)的內(nèi)容是人工智能（AI）。AI的革命性毋庸置疑，它甚至可能革掉人類自己的命，科幻小說中機(jī)器人消滅人類的場景在今天看來并不是杞人憂天。但即使知道這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，爭奪世界領(lǐng)導(dǎo)權(quán)的大國也絕對不敢放棄AI研究，否則未來戰(zhàn)爭中你國的士兵要用血肉之軀去對抗別國的機(jī)器人。
言歸正傳，由AI、3D打印等數(shù)字技術(shù)助力先進(jìn)數(shù)字化生產(chǎn)（ADP）是第四次工業(yè)革命的重要內(nèi)容。革命有可能會引起社會動蕩，施瓦布本人對AI的社會后果不無憂慮，因?yàn)榇罅磕X力勞動和技術(shù)性體力勞動的工作崗位會被AI取代。
第四次工業(yè)革命的特點(diǎn)是數(shù)字世界、物理世界和生理世界的融合。我們來看第四次工業(yè)革命的另一個(gè)領(lǐng)域：綠色能源。原來用在信息產(chǎn)業(yè)的半導(dǎo)體技術(shù)轉(zhuǎn)入能源行業(yè)——光伏技術(shù)很可能消滅第一次工業(yè)革命建立起來的龐大的化石能源產(chǎn)業(yè)（煤炭、石油、天然氣），讓人類實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。
在能源的使用一端，更節(jié)能的半導(dǎo)體LED取代了傳統(tǒng)的熱光源。電動汽車正行駛在取代汽油車的路上，電動汽車需要比汽油車更多的半導(dǎo)體芯片。和AI結(jié)合的汽車能夠自動駕駛，人類駕駛員得到了解放。自動駕駛的汽車將更安全，未來的城市道路將不需要紅綠燈，由汽車的AI通過5G網(wǎng)絡(luò)快速談判協(xié)商通行。
在天上，小型無人機(jī)已經(jīng)是電動的了，使用四旋翼而不是像直升飛機(jī)那樣的單旋翼。單旋翼飛行器為了控制方向需要一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械裝置，而四軸飛行器可以方便地用計(jì)算機(jī)控制從而讓機(jī)械設(shè)計(jì)簡單化。
雖然萬物生長靠太陽，植物的光合作用只能利用陽光中兩個(gè)很窄的頻段，大部分光能用不上。如果把陽光的能量轉(zhuǎn)化給合適頻率的LED，效率將大幅度提高，更何況光能可以通過電網(wǎng)從遙遠(yuǎn)的沙漠傳送過來。未來的LED農(nóng)業(yè)可以像蓋樓一樣一層層地搭建，每一層都用LED照明，只需要很少的水資源，畝產(chǎn)萬斤是小菜一碟。工業(yè)農(nóng)業(yè)就此融合，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)可能被消滅。另一方面，超級計(jì)算機(jī)和AI已經(jīng)在醫(yī)藥研發(fā)中發(fā)揮作用。
過去工程師們喜歡把計(jì)算機(jī)等電子技術(shù)叫弱電，和電動機(jī)、電燈等強(qiáng)電相區(qū)別。但科學(xué)計(jì)算以及大數(shù)據(jù)和AI帶來的海量計(jì)算已經(jīng)把數(shù)據(jù)中心的能耗推到了天文級別。這一方面推動存算一體等節(jié)能架構(gòu)創(chuàng)新，另一方面激發(fā)了量子計(jì)算的研究。正在研發(fā)的量子計(jì)算機(jī)能一次完成普通（經(jīng)典）計(jì)算機(jī)上的一億次、甚至一億億次運(yùn)算，而只消耗一份能量，也被一些人認(rèn)為是第四次工業(yè)革命的一部分。
讓我們看一下第四次工業(yè)革命中的幾個(gè)重要領(lǐng)域。
一是人工智能和量子計(jì)算：有距離但中國正在緊緊跟隨
AI的進(jìn)步主要是建筑在模仿人腦的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法上的。這個(gè)算法在上世紀(jì)60年代就發(fā)明了，上世紀(jì)80年代還熱過一陣子，但因?yàn)椴荒軐?shí)用再次沉寂下去。
AI教父Hinton在美國找不到工作，因而去了加拿大堅(jiān)持自己的研究。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，他發(fā)明了包括深度學(xué)習(xí)在內(nèi)的多種算法。2012年，他和學(xué)生的AlexNet網(wǎng)絡(luò)取得了計(jì)算機(jī)圖像識別的突破，引發(fā)了新一輪的AI熱潮。
新世紀(jì)開始，中國就有很多研究機(jī)構(gòu)投入到了人工智能領(lǐng)域，2010年后，中國每年發(fā)表的論文數(shù)量開始大幅度超過美國。要泛泛地談?wù)撐馁|(zhì)量，引用次數(shù)（論文質(zhì)量的一個(gè)比較客觀的標(biāo)準(zhǔn)）居于前10%的論文數(shù)量，中國近幾年也超過了美國。但科學(xué)研究通常是每個(gè)領(lǐng)域少數(shù)幾個(gè)人領(lǐng)跑，全世界都在賽道上跟隨，還要看誰首先取得重要突破。
AI領(lǐng)域最具里程碑意義的突破是由谷歌完成的。他們把Hinton的深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用到了中國人發(fā)明的圍棋上，這個(gè)古老的游戲是對人類智慧的極高挑戰(zhàn)。2016年，谷歌的AI程序AlphaGo擊敗了韓國高手李世石，從此人類棋手，包括世界第一的中國柯潔，再也無法擊敗機(jī)器。
第二年，谷歌還推出了更強(qiáng)大的AlphaGo Zero，靠自我訓(xùn)練就能達(dá)到人類最高水平。人類的直覺、大局觀等高級智慧再無神秘可言。
如果說之前中國對AI的關(guān)注主要在研究機(jī)構(gòu)里，AlphaGo之后，中國企業(yè)一窩蜂地開始了對AI的投入。那幾年你如果要?jiǎng)?chuàng)業(yè)，你的項(xiàng)目如果不能和AI扯上關(guān)系，都不好意思開口向VC（風(fēng)投機(jī)構(gòu)）要錢。
在中國做人工智能應(yīng)用有優(yōu)勢：人工智能訓(xùn)練需要的大數(shù)據(jù)在中國容易采集，人工智能訓(xùn)練需要的超級算力中國有很強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施可以支持，國家還在搞東數(shù)西算大工程投入數(shù)據(jù)中心建設(shè)。
一開始缺人才，但高校和科研院所這些年源源不斷地向社會輸出AI專業(yè)的碩士和博士。同時(shí)，國際上對AI算法和軟件的開源運(yùn)動對迅速推廣AI應(yīng)用、降低進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域的門檻起到了很好的作用。公平地講，這里面有很多美國科學(xué)家和工程師的貢獻(xiàn)；將來他們會不會把中國排除在這個(gè)圈子外還不可知。
今天，中國人從居家到出行，已經(jīng)開始享受到AI的應(yīng)用成果。一些重要的應(yīng)用賽道，比如汽車自動駕駛、自然語言處理，我們都在緊緊跟隨，有些場合并不落后。
看這張AI專利的持有表，中國的騰訊和百度已經(jīng)超過了美國巨頭IBM、微軟、谷歌（Alphabet）雄踞世界前兩位，請注意這些專利幾乎全部是在2017年后取得的。專利的價(jià)值是一個(gè)復(fù)雜的問題，但這個(gè)統(tǒng)計(jì)充分反映了中國企業(yè)在這個(gè)領(lǐng)域的投入和成果。
再看創(chuàng)業(yè)公司，中國已經(jīng)有了商湯、曠視、云從、依圖、寒武紀(jì)等一批獨(dú)角獸企業(yè)在排隊(duì)上市�？吹街袊鴮I的大規(guī)模投入以及應(yīng)用推廣，有些美國人開始問：中國是不是要成為全球AI的領(lǐng)先者？
其實(shí)中國離領(lǐng)先者還有些距離，但美國不會坐視中國領(lǐng)先。中美科技戰(zhàn)開始后，中國的一批AI公司首先上了禁用名單。去年，美國開始禁止中國先進(jìn)的AI和超級計(jì)算機(jī)芯片生產(chǎn)流片。這勢必會對中國AI的發(fā)展造成影響。沒辦法，上一次工業(yè)革命我們還需要補(bǔ)課，信息革命的最基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)——芯片制造和設(shè)備，我們還沒有拿下來。
2023新年伊始，一個(gè)對話機(jī)器人ChatGPT火了。它能像一個(gè)真人一樣和人類對話，并且似乎無所不知。它能幫助用戶寫文章、做作業(yè)，甚至通過了美國醫(yī)生的執(zhí)業(yè)考試。雖然目前對它還有不同的看法，但它極可能是AI領(lǐng)域的又一個(gè)里程碑，仍然是美國人做出來的。它的發(fā)明者是一家叫openAI的研究機(jī)構(gòu)，微軟是它的投資者之一，它的共同創(chuàng)始人——大名鼎鼎的馬斯克（已于2018年辭職）說：我們已經(jīng)接近那種危險(xiǎn)的、令人恐懼的AI了。
中國已經(jīng)有廠家表示有信心很快做出類似的產(chǎn)品。私下里聽說，美國的制裁影響到了中國的算力建設(shè)，也是中國在這種超大規(guī)模人工智能計(jì)算中落后的一個(gè)因素。
在AI領(lǐng)域，中國目前還只是一個(gè)跟隨者，一個(gè)非常努力、讓領(lǐng)先者非常緊張的跟隨者。從基礎(chǔ)算法到重要突破，都是美國人完成的。很遺憾中國在進(jìn)行了大量投入后，還沒有拿到唱主角的機(jī)會。
在量子計(jì)算領(lǐng)域，中國的情況稍樂觀。量子計(jì)算機(jī)的概念是美國物理學(xué)家費(fèi)曼等人提出的，上世紀(jì)80年代，已經(jīng)有一些理論物理學(xué)家轉(zhuǎn)行去搞量子計(jì)算。從90年代開始，在算法上取得了一些列突破。（注意量子計(jì)算和量子通信不同，后者只是一個(gè)密鑰分發(fā)技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域沒那么廣。）算法的建立只證明了量子計(jì)算機(jī)有理論上的優(yōu)勢，也就是所謂量子霸權(quán)，把它真正地造出來要克服相當(dāng)多的技術(shù)困難。
目前量子計(jì)算機(jī)仍然在研發(fā)階段，技術(shù)路線是八仙過海各顯神通，不知道誰最先把路走出來。量子比特的實(shí)現(xiàn)就有超導(dǎo)、光子、半導(dǎo)體多種辦法，總體架構(gòu)也有馮·諾伊曼和非馮·諾伊曼的不同。
2010年后，美國開始重視量子計(jì)算。IBM和谷歌算是先驅(qū)，其中谷歌最抓眼球。但他們購買的D-Wave量子退火計(jì)算機(jī)直到今天都有爭議，它到底有沒有優(yōu)勢？它能不能算是量子計(jì)算機(jī)？中國很多研究機(jī)構(gòu)都在搞量子計(jì)算，某些技術(shù)路線（比如光子計(jì)算）上還走到了前面。中國科研機(jī)構(gòu)和世界先進(jìn)水平的差距，比企業(yè)要小。
二是綠色能源產(chǎn)業(yè)：中國已經(jīng)成為綠色革命的領(lǐng)導(dǎo)者
綠色可再生能源（太陽能、風(fēng)能）的最早推動者，也是歐美人，為的是減少二氧化碳排放，緩解全球氣候變化。大家應(yīng)該還記得2010年那場對丁仲禮院士的采訪，歐美的計(jì)劃要限制中國的發(fā)展，中國是不會同意的。此一時(shí)彼一時(shí)，現(xiàn)在中國已經(jīng)成為綠色能源產(chǎn)業(yè)的老大。
看上面光伏產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)計(jì)，主要產(chǎn)品中國占全球產(chǎn)量都到了80%以上。這個(gè)行業(yè)里，中國營銷超過百億的上市公司就有十幾家。當(dāng)歐美人幻想碳中和時(shí)，綠色能源的成本是化石能源的很多倍。是中國企業(yè)的努力，讓綠色能源可以在不需要補(bǔ)貼的情況下和傳統(tǒng)能源競爭；是中國的龐大產(chǎn)能，在推進(jìn)全球的綠色能源革命。
在自主生產(chǎn)問題得到解決的情況下，中國自己的能源革命步伐也越走越快。雖然可再生能源占比還落后于歐洲，每年新的光伏裝機(jī)功率已經(jīng)多年位居世界第一，總裝機(jī)容量超過美歐總和，太陽能光伏發(fā)電開始走進(jìn)農(nóng)村。在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，中國也已經(jīng)連續(xù)12年裝機(jī)容量世界第一，設(shè)備國產(chǎn)化也取得很大成功。
中國的光伏產(chǎn)業(yè)也有曲折的發(fā)展史，能有今天的成功是因?yàn)檎叩卯?dāng)，民營企業(yè)前赴后繼。2004-2007年，歐美的新能源補(bǔ)貼和中國的人力成本優(yōu)勢，讓中國迎來了第一波光伏發(fā)展高潮，幾年間有了近千家光伏企業(yè)，赴美國上市的無錫尚德產(chǎn)生了當(dāng)時(shí)的中國首富。
但當(dāng)時(shí)中國連基本的原材料多晶硅都依賴進(jìn)口，自身的核心技術(shù)也不過硬。2008年金融危機(jī)，歐美補(bǔ)貼取消，原材料大幅度漲價(jià)，大批企業(yè)倒閉。這個(gè)時(shí)候，中國政府開始了自己的新能源補(bǔ)貼支持光伏產(chǎn)業(yè)。
同時(shí)，中國企業(yè)苦練內(nèi)功，解決了多晶硅的生產(chǎn)，電池的能量轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到了世界先進(jìn)水平，迎來了又一波的發(fā)展。到2011-2012年，輪到歐美企業(yè)倒閉了，到2012-2013年，美國和歐盟相繼開始對中國企業(yè)征收高額反傾銷稅。中國對美歐的出口巨幅下降，再一次造成大批企業(yè)倒閉，包括無錫尚德，還有很多企業(yè)幾近崩潰。
中國政府一面針對歐美的多晶硅進(jìn)行反傾銷調(diào)查，一面加強(qiáng)支持國內(nèi)的新能源應(yīng)用發(fā)展，促成內(nèi)循環(huán)。中國企業(yè)在產(chǎn)業(yè)上游取得了更多的成功，又在多晶硅向單晶硅的技術(shù)換代中占據(jù)了先機(jī)。中國的光伏發(fā)電成本持續(xù)下降，到2018年，中國宣布不需要補(bǔ)貼了。而對封鎖中國的歐美，自己的光伏產(chǎn)業(yè)沒有任何進(jìn)步，只能向中國投降。
僅僅靠發(fā)電是不能完全解決新能源問題的，人類的出行還在依賴石油。中國首先從鐵路著手，這里可以發(fā)揮舉國體制的優(yōu)勢。中國鐵道部從2004年起利用中國的市場規(guī)模吸收整合了國外的先進(jìn)技術(shù)，然后消化改進(jìn)形成了中國標(biāo)準(zhǔn)。
2008年中國的第一條高鐵京津線通車，2011年盈利最好的京滬線通車。雖然國內(nèi)一度有人質(zhì)疑，但終究擋不住高鐵發(fā)展的腳步。電氣化的高鐵讓更多人出行時(shí)不需要飛機(jī)（飛機(jī)在可見的將來仍然需要燒油），一方面為人類和我們的后代改善環(huán)境，另一方面減少石油的進(jìn)口，改善了國家的戰(zhàn)略安全。
今天，中國的高鐵從建設(shè)到技術(shù)都在國際上遙遙領(lǐng)先，高鐵成為了中國的國家名片，中國開始向世界輸出高鐵建設(shè)。
汽車的電動化是綠色能源革命更重要的環(huán)節(jié)。上世紀(jì)90年代，日本人就開始了新能源汽車的努力，1997年，豐田推出了很受好評的混合動力車普銳斯。中國在同期也進(jìn)行了研發(fā)工作，從2007年開始，中國推出各項(xiàng)政策幫助電動汽車進(jìn)入市場。
但所有的這項(xiàng)努力都沒有達(dá)到革命性的效果，日本人的產(chǎn)品依舊很小眾，美國通用汽車的早期努力完全失敗，中國這邊百花齊放，騙補(bǔ)貼的有，甚至還有過用鉛酸電池做電動汽車的。想讓人們放棄加油站，走向更費(fèi)時(shí)的充電樁，并不是一件容易的事情。
有時(shí)候產(chǎn)業(yè)革命是由一款好的產(chǎn)品完成的。比如當(dāng)年很多手機(jī)廠家都認(rèn)為智能手機(jī)將取代普通手機(jī)，都在投入開發(fā)，包括不少中國廠家也試圖做智能手機(jī)，但沒有人成功，是蘋果公司用iPhone完成了智能手機(jī)的革命。在電動汽車行業(yè)，完成這一場革命的仍然是一家美國公司——馬斯克的特斯拉。
傳奇企業(yè)家埃隆·馬斯克是特斯拉最早的投資者之一（2004年），后來他擼起袖子自己下場，踢走了原來的創(chuàng)始人于2008年出任CEO。2012年，特斯拉Moddel S上市，這是第一款引起廣泛關(guān)注的新能源汽車，純電的。不過雖然成功地吸引了全世界的眼球，馬斯克仍然面臨生產(chǎn)能力、成本控制的諸多困難。
2018年，上海市以優(yōu)惠的條件把特斯拉引進(jìn)了中國。美國人的科技能力、品牌能力，和中國人的建設(shè)能力、生產(chǎn)能力，是一個(gè)強(qiáng)大的組合。特斯拉上海工廠以奇跡般的速度建成投產(chǎn)，幫助馬斯克翻了盤。今天特斯拉是世界上最有價(jià)值的汽車品牌，盈利超過傳統(tǒng)汽車公司的總和。
中國在這場偉大的博弈中也是受益匪淺，特斯拉一方面是汽車廠家中的鯰魚，另一方面是帶動上游產(chǎn)業(yè)鏈的大款。就這幾年功夫，過去被批不爭氣的汽車工業(yè)起來了。這時(shí)候，很多人才發(fā)現(xiàn)國家在下一盤大棋。
現(xiàn)在，中國的汽車出口量已經(jīng)超越德國位居世界第二，直追日本。在中國市場上，特斯拉幾經(jīng)降價(jià)，仍然面對以比亞迪為首的中國廠家的挑戰(zhàn)。在這個(gè)領(lǐng)域，國企民企一起給力，資本支持的創(chuàng)業(yè)公司蔚來、理想、小鵬等也非常有活力。
比亞迪的DM-i技術(shù)是難得的由中國廠家搞出來的顛覆性創(chuàng)新，這項(xiàng)發(fā)明極可能在汽油車的棺材上打上了釘子。過去混合動力車比純電貴得多，很多人認(rèn)為不劃算。比亞迪的DM-i混動和純電車價(jià)格差不多，而兼有汽油車和電動車的優(yōu)點(diǎn)。用汽油發(fā)電，電力驅(qū)車，這倒不是比亞迪首先想到的。但工業(yè)界以成敗論英雄，誰做成了就算誰的。
在上游，中國的寧德時(shí)代已經(jīng)成為全球動力電池的老大，比亞迪位列第三，世界十強(qiáng)中國占了5個(gè)。
寫到這里，我覺得應(yīng)該給胡鞍鋼先生一個(gè)大大的點(diǎn)贊，十幾年前他提出第四次工業(yè)革命時(shí)，說的就是綠色革命。現(xiàn)在，中國在這個(gè)領(lǐng)域做得最好，至少成為了全球領(lǐng)導(dǎo)力量之一。
3.工業(yè)革命，中美誰執(zhí)牛耳？
我們說中美科技競爭乃至科技戰(zhàn)，注定會是未來20年這個(gè)世界的主旋律，涉及到兩個(gè)層面。一個(gè)是基于國際貿(mào)易體系的科技競爭，貿(mào)易是互利的、講規(guī)則的，科學(xué)成果是全人類共享的。目前中美科學(xué)家的合作、兩國企業(yè)的商務(wù)往來仍然繼續(xù)。而戰(zhàn)爭是互害的、基本沒有規(guī)則的，美國為了打壓中國的發(fā)展，不講道理地開啟了“互害行動”的閘門，大家都看得見。
在這場斗爭中，中國最大的優(yōu)勢是我們的工業(yè)規(guī)模。在世界銀行的工業(yè)增加值排名中，中國雄踞首位，比二、三、四名的美日德三國的總和還多。如果把統(tǒng)計(jì)口徑局限在制造業(yè)，中國的優(yōu)勢更大，有些報(bào)道說中國比G7的總和還要多（要看統(tǒng)計(jì)口徑）。管你多么高級的芯片，要裝在中國的產(chǎn)品中才能走向終端用戶；管你多么先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，要裝在中國的產(chǎn)線上才能實(shí)現(xiàn)價(jià)值。
反觀美國，由于制造業(yè)的根基幾乎被毀掉了，過去十幾年有不少發(fā)明在本土沒法落地，反倒給中國人做成了，當(dāng)年的電平衡車就是一個(gè)例子。波士頓動力給全世界看了好幾年機(jī)器狗、機(jī)器人的表演視頻，但就是不能把產(chǎn)品商用。這家公司被谷歌放棄、后來又被打折賣給了韓國的現(xiàn)代�，F(xiàn)在，中國類似的產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在展會上了，搞不好又像電平衡車一樣。
但美國也有它獨(dú)特的能力：雖然自己不做光刻機(jī)，卻能裹脅荷蘭、日本對中國禁運(yùn)；還能要求中國臺灣封殺我們的華為，要求臺灣拒絕生產(chǎn)大陸的高端人工智能芯片。有人說這是美國的軟實(shí)力，但這個(gè)軟實(shí)力是建筑在最硬的硬實(shí)力基礎(chǔ)之上的，這些國家和地區(qū)防務(wù)都把持在美國手里。中國的軍力紙面上也不差，但畢竟沒用過，別人不信。想要和平地挑戰(zhàn)美國在二戰(zhàn)、冷戰(zhàn)勝利后經(jīng)營了幾十年的全球霸權(quán)，有點(diǎn)兒秀才遇到兵的感覺。
讓我們把討論局限在科技和工業(yè)領(lǐng)域。中國過去四十年，是靠學(xué)習(xí)美國、緊跟美國的科技創(chuàng)新發(fā)展起來的。（國防工業(yè)走不了這條路，所以現(xiàn)在中國的軍工產(chǎn)品有自己的創(chuàng)新。）美國的新技術(shù)一旦落地，我們的制造業(yè)能力和成本優(yōu)勢就能充分施展。
未來兩國可能會脫鉤，這條路也許走不下去了，現(xiàn)在需要的是擺脫路徑依賴，這不是一件容易的事情。而美國此時(shí)也在試圖擺脫對中國產(chǎn)品的依賴，重建自己破敗的制造業(yè)，或找到中國產(chǎn)品的替代者，這當(dāng)然也沒那么容易。兩個(gè)大國都有巨大的慣性，看誰能轉(zhuǎn)變得更快。
中國怎樣在科技創(chuàng)新領(lǐng)域追趕甚至超越美國？我們不妨看看此時(shí)兩國的國情。
科技創(chuàng)新有兩類，第一類是可計(jì)劃的，第二類是不可計(jì)劃的。第一類的例子有半導(dǎo)體行業(yè)的摩爾定律，無線通信的3G、4G、5G等。第二類的一個(gè)例子是萬維網(wǎng)的發(fā)明，歐洲核子中心的科學(xué)家為了共享數(shù)據(jù)，無意中以一個(gè)瀏覽器改變了整個(gè)世界。原創(chuàng)的、顛覆性的科技成果，第二類更多。第一類的創(chuàng)新比的是財(cái)力、人力和執(zhí)行力，第二類比的是誰擁有頂尖的人才和一個(gè)更好的創(chuàng)新環(huán)境。讓我們把這里面幾個(gè)重要的因素拆開進(jìn)行比較。
先說最基本的因素：錢。倒退30多年，英特爾一家公司的研發(fā)經(jīng)費(fèi)比全中國都高，那時(shí)的中國對先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)只能學(xué)習(xí)引進(jìn)。經(jīng)過全國人民30年的奮斗，這個(gè)情況有了很大的改觀。
考慮到中國人力成本和物價(jià)更低，中國現(xiàn)在的研發(fā)總投入和美國差距不算太大。早年的中國企業(yè)血汗工廠居多，有限的研發(fā)投入基本由政府進(jìn)行，政府還為研發(fā)成果的市場化操碎了心�，F(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，資本市場也發(fā)展了，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國企業(yè)研發(fā)投入在全國的占比，從1994年的32.4%增長到2018年的76.6%，和發(fā)達(dá)國家在一個(gè)水平線上。
看上圖，論研發(fā)投入世界上已經(jīng)沒有國家可以和中美相比。對于中國，在很多領(lǐng)域，錢已經(jīng)不是最大的問題了。考慮到研發(fā)投入占GDP的比例比美國還低著一大截（按購買力計(jì)算，中國的GDP總值已經(jīng)超過美國），中國在這方面還有很大的提升空間，特別是在一些關(guān)鍵領(lǐng)域。
比如花錢比較多的集成電路行業(yè)。據(jù)一位業(yè)界專家統(tǒng)計(jì)，我們22家在創(chuàng)業(yè)版上市的芯片企業(yè)，一年的總研發(fā)投入是10.8億美元。中國大企業(yè)比如晶圓廠的龍頭中芯國際，每年研發(fā)投入約7億美元。作為對比，臺積電一年的研發(fā)投入近30億美元，阿斯麥每年25億歐元，英特爾則超過150億美元。即使把購買力考慮進(jìn)去，這些數(shù)字也是國內(nèi)廠家望塵莫及的。
有人說，咱們不是還有政府的大基金嗎？首先，國家集成電路產(chǎn)業(yè)基金主要不是用來做研發(fā)的，大部分用在了進(jìn)口集成電路生產(chǎn)設(shè)備上，在還沒有被禁運(yùn)之前有這一筆錢，大基金有它的歷史作用。就算拿這筆錢做研發(fā)，大基金5年完成投資1300多億人民幣，聽起來像是一個(gè)很大的數(shù)字，但給臺積電也就剛好夠用，給英特爾一年就花完了。
而做光刻機(jī)的阿斯麥，咱們落后人家大約30年，他們過去30年的研發(fā)投入折算成今天的價(jià)格，肯定遠(yuǎn)超1300億啊。
中國當(dāng)然有能力投入更多的資金，你看頭部地產(chǎn)公司的融資規(guī)模，很多都是萬億級別的。資本是向風(fēng)險(xiǎn)回報(bào)比最劃算的地方流動的，當(dāng)我們走在把美國的科技成果轉(zhuǎn)化的道路上的時(shí)候，投入基礎(chǔ)技術(shù)的研發(fā)肯定不劃算。
除了有計(jì)劃的投入資金，原始的、顛覆性的科技創(chuàng)新需要一個(gè)好環(huán)境。這個(gè)環(huán)境很重要的一點(diǎn)就是有閑錢養(yǎng)閑人，這方面應(yīng)該說中美的差距是比較大的。
最近一陣子美國的互聯(lián)網(wǎng)大廠都在紛紛裁員，很多外人認(rèn)為是美國高科技衰落的信號。他們不知道，到這些公司工作，一個(gè)畢業(yè)沒幾年的工程師，年薪可以到30-50萬美金，而每天根本不用做什么事情，真正工作的時(shí)間有3個(gè)小時(shí)就不錯(cuò)。馬斯克入主推特，裁掉了大部分員工，公司的運(yùn)營完全沒有受到影響，可見那里是閑錢多、人浮于事，現(xiàn)在只是資本家不愿意和更多的人共享了。
一段題外話，英特爾的虧損、員工降薪，反而是一個(gè)更重要的信號。這個(gè)巨人，在上一次工業(yè)革命中是絕對的領(lǐng)袖，但他陷入了路徑依賴，對英特爾的未來不看好。
作為對比，中國的互聯(lián)網(wǎng)大廠也是非常有錢的公司，但是員工們都還在努力工作呢。一方面，美國的頂級企業(yè)都是在（中國以外的）全世界收割，得益于美國這個(gè)國家的軟硬實(shí)力；這方面，阿里、騰訊們無法相比。另一方面，互聯(lián)網(wǎng)大佬們也該思考一下，是不是該對員工利益有所傾斜？
說完錢的事情我們談人。先看兩組統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。第一組是大家經(jīng)常談?wù)摰淖匀恢笖?shù)，反映基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域各國、各組織的重要科研成果產(chǎn)出。
第二組數(shù)據(jù)來自做科技信息的公司Clarivate，他們編輯了全球被引用次數(shù)最多的6600名科學(xué)家名單。
按國家或地區(qū)分，頂級科學(xué)家的數(shù)量；按組織分，頂級科學(xué)家的數(shù)量。
這兩組統(tǒng)計(jì)雖然都僅限于基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域，但反映了總體的形勢：中國的一流人才更多，擁有100多個(gè)研究所、近7萬員工的中科院在自然指數(shù)表上遙遙領(lǐng)先，有點(diǎn)兒人海戰(zhàn)術(shù)的感覺。而美國的頂級人才更多，現(xiàn)在的優(yōu)勢還相當(dāng)大，不過中國追趕的速度也不慢。
中國擁有人才數(shù)量的優(yōu)勢，因?yàn)橹袊娜丝诔^了發(fā)達(dá)國家的總和，教育又很普及；更因?yàn)橹袊捏w制給億萬年輕人提供了通過讀書改變?nèi)松穆窂�。�?dāng)然我們不能自滿，要警惕近年來輕視理科、過分強(qiáng)調(diào)所謂素質(zhì)教育的傾向。
反觀美國，精英們不在意普通人的上升通道，給個(gè)奶頭樂就對付了。一般中學(xué)里男生以能打橄欖球?yàn)闃s，女生以能進(jìn)啦啦隊(duì)為榮，沒有人在意數(shù)學(xué)物理。美國的精英教育一向不錯(cuò)，頂尖中學(xué)好班里學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和努力程度，不會輸給中國的優(yōu)秀中學(xué)。不過這些好學(xué)生有賺錢更多的金融、法律行業(yè)的工作機(jī)會。
中國的大學(xué)每年向企業(yè)輸送數(shù)以百萬計(jì)的工程師，美國的大學(xué)的理工（STEM）專業(yè)招不滿學(xué)生，要從國外引進(jìn)�，F(xiàn)在他們還提出不讓中國人去學(xué)STEM，其實(shí)華人二代很多都不愿意去學(xué)理工，環(huán)境使然，價(jià)值導(dǎo)向，沒辦法。
在數(shù)量有限的理工科人才都被互聯(lián)網(wǎng)大廠吸走的情況下，英特爾的晶圓廠都不敢招一流大學(xué)的畢業(yè)生，就是二流大學(xué)的畢業(yè)生都留不住。這是最頂尖的公司和最高級的制造業(yè)，在美國搞制造業(yè)的困難可想而知。
但美國擁有更多的頂級人才，這是過去幾十年重要的科技突破大都發(fā)生在美國的最主要原因。除了美國自身的精英教育不錯(cuò)以外，他還可以吸引全世界的人才。美國雖然在衰落中，但生活水平仍然高于世界上大部分國家，雖然種族矛盾在激化，但畢竟是個(gè)移民國家，對外來人才比大部分國家都友好。我到Clarivate的頂級科學(xué)家的名單中去看，隨手就翻到了大量的中國名字（當(dāng)然有些人可能將來會回來）。
并且，人才的培養(yǎng)是需要傳承的。今天活躍在中國科技界的精英，不少人有過美國老師。要說培養(yǎng)頂級人才，倒退十幾年，中國的大學(xué)恐怕都沒有這個(gè)底氣。現(xiàn)在我們的大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)可以和美國的在自然指數(shù)上一爭高下，情況不一樣了。并且，因?yàn)榇錾蟻砹�，我們的大學(xué)和企業(yè)也開始吸收海外人才了。不僅僅是歸國留學(xué)生，不僅僅是華人，還有來自韓日的，歐美的人才。美國雖然是移民國家，中國人也不排外。
最后，讓我們談?wù)剟?chuàng)新環(huán)境，這很重要但很難量化，應(yīng)該承認(rèn)我們在這方面的差距大。跟前面說過的有閑錢養(yǎng)閑人緊密相關(guān)的，是風(fēng)險(xiǎn)承受能力，因?yàn)閯?chuàng)新可能會失敗，甚至失敗的幾率比成功更高。而我們過去申報(bào)國家項(xiàng)目，都要不厭其煩地論證可行性；真正的創(chuàng)新是走出自己的路，可行性不可能完全確定。企業(yè)也需要有足夠的利潤，沒有生存危機(jī)，輸?shù)闷�，才能夠去開發(fā)基礎(chǔ)技術(shù)。
按理說，咱們的大國企是有條件搞基礎(chǔ)技術(shù)研發(fā)的，就像當(dāng)年AT&T下屬的貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明了晶體管，獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。但我們大國企的路徑依賴更嚴(yán)重，他們很多都是當(dāng)年靠市場換技術(shù)發(fā)展起來的；并且現(xiàn)在的工資體系有問題，不利于招到一流人才。
我們私營領(lǐng)域的資本家們，并非沒有冒險(xiǎn)精神，你看他們玩起金融杠桿，膽子大得很；但一聽到技術(shù)不成熟，就會搖頭。因?yàn)槲覀兲狈考夹g(shù)創(chuàng)新的成功故事了，我們沒有雅各布斯（高通靠CDMA技術(shù)創(chuàng)業(yè)，掀翻一眾控制無線通信的跨國公司），沒有喬布斯，沒有馬斯克，這些都是靠自己的技術(shù)和產(chǎn)品重塑了市場的企業(yè)家，我們要去做市場上沒有的東西，資本是沒有信心的。像馬斯克那樣的人，能夠不斷把別人認(rèn)為不靠譜的夢想變成現(xiàn)實(shí)，中國可曾有？
中國正在努力改變這個(gè)環(huán)境。中美科技戰(zhàn)開始的2018年底，中國政府推出了科創(chuàng)板，吸引資本投入到科技研發(fā)中去�？紤]中國現(xiàn)在的國情，科技創(chuàng)新應(yīng)該更多的來自科研院所和高校。但一項(xiàng)科研成果走向市場，需要大量的人力、財(cái)力的投入和漫長的時(shí)間。
國家開始鼓勵(lì)科學(xué)家們帶著自己的成果去創(chuàng)業(yè)。資本界對此也很積極，考慮到科學(xué)家不一定會管理企業(yè)，有的投資機(jī)構(gòu)甚至?xí)䦷椭茖W(xué)家搭建管理班子。最近幫幾個(gè)投資界的朋友看案子，我不禁感嘆：這種還沒完全走出實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)，你們都敢投？
看來，一個(gè)人如果被卡住脖子，行為會很快被改變的。
我們必須正視差距，不承認(rèn)差距就無法進(jìn)步。我們也要看到舉國上下正在努力，從政府到企業(yè)到百萬科技工作者。借用華為被制裁后說的一句話：除了勝利，我們別無選擇！
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張仲麟：空客擴(kuò)建天津總裝廠，意味著什么？ 