扼住科技的咽喉
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(
ID:hkstocks)
作者 | Hannah
數據支持 | 勾股數據
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在談當代中國科技發展前,先讓我們把觀測的鏡頭拉大,再拉大。
中華民族的科技活動有著悠久的歷史,從戰國時期的合金冶煉,到西漢造紙術,再到瓷器製造,以及唐朝的火藥,中國一度是世界科技舞台的霸主,自稱天朝上國。
而從明代14世紀60年代末始以來,中國對外長期實行「閉關鎖國」政策,科學技術進入停滯狀態。與此同時,歐洲文藝復興運動興起,隨後進行了科學技術革命,實現了工業化。這成為中國與世界先進國家的分野。
著下宏篇巨制《中國科學技術史》的李約瑟博士,是開中國科技史研究領域之先河的大人物, 他提出了一個
李約瑟難題:「儘管中國古代對人類科技發展做出了很多重要貢獻,但為什麼科學和工業革命沒有在近代的中國發生?」
19世紀,洋人的幾艘堅船利炮驚醒了天朝美夢。自此中國踏上了百年科技追趕之路,而時至今日李約瑟難題依然縈繞在大國崛起的上空。
回眸近代中國百年科技史,從明朝閉關鎖國,到改革開放融入世界,中國科技的發展隨著國內體制和大國外交的變遷而沉浮。
1842年《海國圖志》問世,作者魏源在該書《原敘》中指出著書目的:「是書何以作?曰:
為以夷攻夷而作,為以夷款夷而作,為師夷長技以制夷而作。
」19世紀60年代,中國興起洋務運動,西學東用,西方近代科技重要成果進入國門,標誌著中國近代科學技術誕生。
大清王朝崩塌後,一批先進人士高舉德先生和賽先生的大旗。
1915年的留美學生楊銓、胡適等仿照英國皇家學會建立了中國科學社,立志宣揚科學技術,還創辦了刊物《科學雜誌》。此外,美國傳教士大力新辦學堂,普及科學教育。1928年國民政府成立了當時中國的最高學術研究機構——
國立中央研究院
,著名教育家蔡元培先生為首任院長。此舉開中國全國統一研究機構之先河。國民政府採取了通才教育和政府較少干預的歐美式科學技術發展模式,中國科學技術在研究中獲得了快速發展。之後爆發了抗日戰爭,中央研究院及各研究所先後內遷至四川、廣西和雲南,在艱苦的環境下堅持科學研究,李政道、楊振寧、黃昆、吳文俊、朱光亞和林家翹等大師成長於這一時期,而大師們多數接受美國高等教育。
1949年,新中國成立,懷著一顆報效祖國的赤子之心,眾多海外科學家歷經險阻,回國效力,成為中國科學事業的重要有生力量。
在此期間,科技發展的歐美模式被蘇聯模式所取代,科技服從政治,科技領域失衡發展。在蘇聯科學家的協助下,在軍事等領域產出了一批科技成果。
而從1966年開始,中國進入十年動亂,中國的科學技術事業也走了一點彎路。其間,科技管理陷入癱瘓,研究機構被肢解,廣大科學技術工作者被迫停止科研工作,下放到農村或廠礦勞動,中國的科學技術幾乎停滯不前。
伴隨著改革開放的春風,拉開了中國科學技術發展的新篇章。
1988 年總設計師在總結了人類生產力發展的最新經驗的基礎上,提出了「科學技術是第一生產力」的重要論斷。7年後我國正式提出「科教興國」戰略。
中國科技發展開始了快速追趕之路,而此時,是中美關係的蜜月期,國際合作項目和合作成果顯著增多,多個領域的科技創新快速向國際靠攏。
縱觀這段歷史,中國科技發展隨著國內體制之自由而加速,國內體制之封閉而衰落;因對外之開放而興盛,對外之守舊而式微。
世界美好,世道艱難,但中國科技從無自力更生。
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也許,所有人都沒想到,始於1978年的改革開放,40年的時間,中國從一個積貧積弱近乎崩潰的經濟體,在動亂的泥沼里騰飛,一躍成為全球第二大經濟體,超英趕美已經從口號變為現實。
在寬鬆的內外環境合力下,中國的科研水平也快速提升,科研產出的背後重要的推動因素是資金投入。從2000年算起,中國整體的科研經費支出佔GDP的比重一直在提升,這項數據背後的含義是,過去20年中國經濟保持高速增長,同時科研經費支出保持了更快速地增長。
從全球範圍看,R&D支出佔GDP比重靠前的國家普遍維持在3%左右,一溜煙都是科技強國,例如2016年韓國為4.24%、日本3.14%、德國2.94%、美國2.74%,而中國也突破了2%。
遺憾的是,國人被建國後30年各種折騰耽誤了太多時間,尤其是十年的動亂,導致基礎科研人才匱乏,
大家一心想的是如何抄捷徑追趕英美,有長期收益的基礎科研投入不足。
2017年,中國R&D支出佔GDP比重為2.13%,總額達到1.76萬億元。但基礎研究僅為975億元,佔比5.5%;應用研究1849億元,佔比10.5%;最大的一塊是「試驗與發展」,總額達到1.48萬億元,佔比84%,對應的是產業化的早期階段,也是最接近產生收益的部分。
這意味著中國科研投入的現狀:研發支出一直是重生產應用、輕基礎科學,我們還是選了容易走的路。
參照美國,研發支出的結構中,在基礎研究和應用研究領域相對投入更多資源,合計佔比達到 30%。
在美國聯邦政府層面,除國防部以外的部門,例如能源部、NASA 等,基本以資助基礎研究與應用研究為主,而即使國防部資助的「試驗發展」,也是以先進技術與重要系統開發為導向,歷史上就孕育了GPS等重要發明。
基礎科研是其他科技創新的基礎,短期難以產生收益,但是長期收益不可估量。
一萬年太久,只爭朝夕,我們等不及。
國人為手機、微信、支付寶和抖音而沾沾自喜,似乎歲月從未如此靜好。資本為了討好用戶在體驗上費勁心思精雕細琢,各種娛樂應用豐富到一種近乎狂熱的狀態,這無可厚非。但卻缺少了一份科技創新領域的匠心。
這讓我們空有世界第二大經濟體的榮耀,卻在現代高科技領域的核心基礎——中國「芯」上,無比脆弱和落後。
中國是世界最大的半導體消費市場,但是
中國晶元的自給率只有14%左右
,每年需要進口2600億美元晶元,連續多年位居單品進口第一位,今年前10個月的進口額已超去年全年。(資料來源:wind,海關總署)
在半導體行業食物鏈的頂端玩家基本還是美國公司:PC領域英特爾和AMD的CPU,英偉達的GPU,鎂光的DRAM、NAND;移動領域還有高通,還有模擬器件的廠商。2017 年 Fabless(無廠半導體設計公司)美國企業佔53%,可謂一家獨大,擁有絕對的統治力。
而中國大陸2017年佔全球比約11%,低於台灣地區的16%,排名僅在第三。
(資料來源:IC insights)
而我們能夠實現國產替代的晶元,大部分集中在電源、邏輯、存儲、MCU、半導體分立器件等中低端產品。
除了移動領域華為海思的麒麟晶元還可以勉強和高通頂級對決,國產的桌面CPU,展訊處理器+基帶晶元,同創國芯的FPGA,長江存儲的Falsh,都還在追趕的二萬五千里長征路上。
而在IC製造領域,台積電實力強大,中芯國際與國際最先進位程差了兩代工藝水平。(中國核心集成電路的國產晶元佔有率,資料來源:前瞻產業研究院)
作為現代頂尖精密製造的代表,一個瓶蓋大小的CPU上集成了數十億個晶體管,任何一個工序步驟都需要經過漫長的研發和試錯,任何一丁點的環節出錯,都會導致良品率不達標。而且包括關鍵設備與原材料領域供應,晶元的設計和製造,都需要上下游一同配合突破,我們在這幾個核心環節都缺少足夠多的研發投入,經驗積累也不夠。
研發投入方面,2018年前三季度美國晶元巨頭英特爾研發支出達到101億美元、高通研發費用42億美元,僅這兩家巨頭就已經超過中國大部分半導體公司全年收入之和。國內的熱門晶元公司兆易創新前三季度整個營收只有17.21億人民幣。如此懸殊的體量對比下,中美半導體領域的產出差距可想而知。
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信息技術是第三次工業革命的核心,包含了半導體、通信、軟體和IT服務三塊業務,而我國除了半導體,To B的軟體服務(比如Windows操作系統)也是顯著落後,通信領域是稍有起色的板塊。
通信領域當前全球四大通信設備巨頭,華為、愛立信、諾基亞、中興,中國佔據其二。
而華為經過多年的攻城略地,已經成為全球通信行業第一。
華為2018年上半年銷售收入為人民幣3257億元,同比增長15%,營業利潤率為14%,算是發展迅速,同時去年研發費用費用比14.9%。先不說手機部分和麒麟晶元,在下一代通信技術5G的標準制定上,去年華為主導的Polar碼拿到了短碼標準,顯示出中國在全球通信領域話語權的提高。但仍不足以與美國抗衡。
容易走的路走完了,開始走進無人區,中國需要增加基礎研究力度,任正非對此有清醒的認識。2016年6月全國科技創新大會上,任正非的發言提出華為已經在一些領域領先世界,走進了無人區,將要加大基礎研究力度。
2018年10月,華為在央視投放了《基礎研究與基礎教育》的公益廣告,裡面有兩句話:
1. 每一次產業革命,都是基礎研究的厚積薄發;
2. 只有長期重視基礎研究,才有工業的強大,只有長期重視基礎教育,才有產業振興的人才土壤。
儘管華為對自己實力有清醒的認識,謙卑低調發展,而現在,
卻不得不直面修昔底德陷阱
。
三十功名塵與土,八千里路雲和月。中國科學技術已經從長期追趕中的拿來主義,走入了核心競爭圈,這需要匠心與日積月累的寂寞積累,需要扎紮實實去做科技研發,也需要營造良好的內外環境。
希望時間最終會站在我們這一邊。
*文章為作者獨立觀點,不代表虎嗅網立場
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