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中科大博士，讲透中国科技的真实底子！

中科大博士，讲透中国科技的真实底子！
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对中国科技实力的评价 ， 一向是个热门话题 。 在美国对中兴、华为等中国企业的一系列事件后 ， 这个话题的热度更是达到了一个历史高峰 。 许多人从中认识到了核心技术的重要性 ， 认识到了不是所有东西都可以买到 ， 认识到了自主创新是国家的根本 。 这些是正面的效应 。 不过 ， 也有不少错误的想法和做法还很流行 ， 我们正好以此为契机澄清一下 。 一种常见的错误是胡乱吹捧中国的实力 ， 动不动就谁谁震惊 ， 谁谁慌了 。 一个典型的例子是中微半导体设备公司创始人尹志尧的遭遇 。 隔三岔五就有文章这样报道他：“刚刚 ， 这位中国老人 ， 突然回国 ， 美国人彻底慌了!”“中国再一次在核心领域突破技术‘无人区’ ， 弯道超车 ， 率先掌握5纳米半导体技术!”尹志尧称 ， 这些夸大报道搞得他们很被动 。 中微不是制造芯片的 ， 是为芯片厂提供设备的 。 他们多次要求把文章从网站撤下 ， 但过一些时候 ， 又改头换面登出来 ， 实在令人头痛 。 另一种常见的错误是反过来 ， 把中国说得巨弱无比 ， 认为所有讲中国成就的宣传都是假的 。 在这些人看来 ， 中国前几年“吹牛吹大了” ， “到了中美贸易战的这一天 ， 我们才发现 ， 一些吹得神乎其神的科技神话、工业神话 ， 真的是神话” ， “中国以为在某些方面已经超越美国 ， 那是假象” 。 我们不妨把这类文章称为“神话体” 。 那么 ， 中国的科技进步是神话吗？答案当然是否定的 。 总体上 ， 中国排第一的科技领域虽然不是很多 ， 但总是有一些 ， 而大多数国家是一项都拿不出来 。 如果问中国排在世界前列的领域有哪些 ， 那这个名单就相当长了 ， 实际上包括大多数领域 ， 例如卫星导航系统、航天、手机等 。 许多人有一个误区 ， 就是看到中国强的地方 ， 就极度兴奋 ， 而看到别的国家比中国强的地方 ， 例如美国的芯片 ， 就极度沮丧 。 必须强调一下 ， 这些反应都是错误的 。 世界是非常复杂的 ， 科技是非常广阔的 。 中国在很多领域做得不错 ， 同时美国或其他国家也在很多领域强于中国 ， 这两者之间并不矛盾 。 我经常批评中国的不足 ， 介绍其他国家的成果 。 但是一码归一码 ， 中国实际取得的成果还是应该承认 。 如果你一定要数不出一个外国比中国强的地方 ， 才能承认中国有成果 ， 那你等于是把标准抬高到了一种荒诞的程度 ， 好比在奥运会上 ， 如果一个国家没有包揽全部金牌就一无是处似的 。 没有任何国家能达到这样的标准 ， 也没有任何理性的决策是基于这样的标准做出的 。 说得再大白话一点 ， 好比现在有1000个科技领域 ， 中国在100个领域领先 ， 美国在800个领域领先 ， 那么正常的反应是承认差距 ， 继续努力 。 而许多人的反应 ， 却或者是把中国领先的全部抹杀 ， 或者是把美国领先的全部抹杀 。 成都武侯祠有一副著名的对联：“能攻心则反侧自消 ， 从古知兵非好战 。 不审势即宽严皆误 ， 后来治蜀要深思 。 ”如果你问 ， 对于中国的科技宣传 ， 对于中兴事件的反应 ， 应该是硬的好还是软的好 ， 积极的好还是消极的好？那么回答是 ， 这些都不是关键 ， 关键是 ， 不审势即宽严皆误 ， 不实事求是就怎么都不好 。 把中国吹上天的“震惊体”和把中国贬入地的“神话体” ， 看似针锋相对 ， 其实在本质上是相通的 ， 都是由于无知和懒惰 ， 对世界做出一种最省力、最简单的解释 。 省力的结果就是像哈哈镜一样 ， 把现实照得面目全非 。 实际上 ， 这些人的目的不是对世界获得深入的理解 ， 而只是情绪的发泄 。 最滑稽的是 ， 这两种文章还互相以对方的存在作为自己存在的理由 ， 好像众人皆醉我独醒 。 在不同的观点之间 ， 真正的区别不在于是捧还是踩 ， 而在于是否实事求是 。 一个观点不会因为它是褒就自动正确 ， 也不会因为它是贬就自动正确 ， 只会因为实事求是而正确 。 只有在客观认识现实的基础上 ， 才能根据现实而不是想象来决策 。 而为了客观认识现实 ， 关键就是要提高科学素养 ， 既要了解具体的科学知识 ， 也要了解科学的思维方式 。 目前的世界科技格局究竟是怎样呢？传统的世界科技产业竞争分四类第一类 ， 是美国占据垄断地位的 。 最典型的 ， 就是芯片和操作系统这一硬一软两大产业 。 一般人往往觉得美国特别强大 ， 几乎无处不在 ， 其实呢 ， 主要就是因为这一硬一软 ， 因为你平时用的手机、计算机都离不开芯片和操作系统 。 芯片和操作系统是两个非常核心的产业 ， 我们应该下定决心 ， 付出巨大的努力去攻克这两个核心产业 。 第二类 ， 是多国竞争 ， 中国作为一个重要跟随者的 。 这样的领域有很多 ， 例如机械、石油、航运、飞机、手机等等 。 值得注意的是 ， 这个竞争的多国当中并不一定都包含美国 。 因此 ， 你如果是一个美国人 ， 你也会很有危机感的 ， 并不是像许多外人感觉的那样 ， 全面领先 ， 稳坐钓鱼台 。 第三类 ， 是多国竞争 ， 中国作为领先者的 。 这样的领域还不是特别多 ， 但是已经有了一些 ， 例如通信、高铁、港口机械、民用无人机、数字安防 。 作为一个后发国家 ， 这是中国的巨大成功 。 我们对于中国的信心 ， 很大部分就来自这些成功的经验 。 第四类 ， 是双头格局 ， 一般是中美两国远远高于其他国家 。 典型的例子有两个 ， 互联网和人工智能 。 这两个都是普遍被认为对于未来非常重要 ， 最有想象空间的 ， 值得我们仔细分析 。 先来看互联网 。 请问 ， 世界前十大互联网企业 ， 来自哪些国家？回答是 ， 美国有6家 ， 中国有4家 。 其他国家呢？一家都没有 。 为什么会这样？一个原理性的原因是 ， 网络是边际收益递增的 。 就是说 ， 如果一个网络中现有的用户越多 ， 那么一个新用户从网络当中得到的好处就越大 。 英国、法国、德国、日本等等老牌的发达国家 ， 都没有诞生世界级的互联网企业 ， 它们似乎完全错过了网络时代 ， 一个基本的原因就是 ， 美国在发达国家当中是人口最多的 ， 美国的网络企业长大得最快 。 同样的道理 ， 中国在所有国家当中是人口最多的 ， 而且我们其他的产业也已经发展到了相当高的程度 ， 能够给网络产业的发展提供一切技术条件 ， 因此中国的网络发展也非常蓬勃 。 现在中国的互联网企业不但巩固了国内市场 ， 而且在国外攻城略地 ， 在很多方面是引领世界潮流的 ， 成为了未来一个非常重要的基本趋势 。 再来看人工智能 。 在这个方面 ， 中国和美国的论文数和企业数都远远超过其他国家 。 深度学习（deeplearning）是人工智能近年来一个主要的研究领域 ， 下面这个图是各个国家关于深度学习的论文数随时间的变化 。 在原理、算法层面的基础研究当中 ， 还是美国占据主导地位 。 中美比其他国家高一个量级 ， 而且中国增长最为迅速 。中科大博士，讲透中国科技的真实底子！
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各国在深度学习领域的论文数其实不止是人工智能这样的新兴领域 ， 在所有自然科学的基础研究中 ， 中国所占的比例都越来越大 ， 整个世界的基础研究正在向双头格局演化 。 下面这张图就是一个鲜明的例子 ， 它用的指标叫做“自然指数”（NatureIndex） ， 这是由世界顶级科学期刊《自然》提出的一个指标 ， 用来衡量各个国家或者各个研究机构的基础研究的产出 。中科大博士，讲透中国科技的真实底子！
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我们看到 ， 自从有自然指数的统计以来 ， 也就是2012年以来 ， 美国就一直是第一 ， 中国一直是第二 ， 德国一直是第三 。 你也许会问 ， 这个图是到2016年 ， 那么2017年的数据是什么样的呢？回答是：最近《自然》杂志修订了自然指数的计算方法 ， 扩大了数据来源 。 按照新的计算方法 ， 中国的自然指数在2017年又上升了13.3% ， 而美国下降了1.4% 。 现在美国的自然指数大约是中国的2倍 ， 中国也大约是德国的2倍 。 如果我们问 ， 第一集团包含哪些国家？大家都会同意 ， 第一集团只有一个国家 ， 就是美国 。 那么 ， 第二集团包含哪些国家呢？这就是个有趣的问题了 。 你可以说 ， 中国和英国、法国、德国、日本一起 ， 构成一个第二集团 。 你也可以说 ， 中国单独构成一个第二集团 。 无论如何 ， 中国的上升是一个最引人注目的大趋势 。 第5类科技与中国科技的世界定位好 ， 让我们回到产业国际竞争格局的扫描 。 在前面说的那四类之外 ， 其实还有第五类 ， 就是由中国开创的 。 这一类目前只有一个例子 ， 就是量子保密通信 。 由于时间关系 ， 我们不能在这里详细解释量子保密通信的原理 ， 只能简略地说 ， 它是人类已知的最安全的保密传输方法 。 2016年8月16日 ， 中国发射了世界上第一颗量子科学实验卫星“墨子号” 。 一年以后 ， 墨子号成功完成了预定的三大科学实验任务 ， 包括卫星和地面站之间的量子保密通信 。 2017年9月 ， 中国开通了世界上第一条量子保密通信的干线“京沪干线” ， 在从北京到上海2000公里的距离上向金融等部门的客户开始提供服务 。 这些成果标志着 ， 中国率先把量子保密通信从实验室推进到了接近产业化的阶段 。 这是近代以来第一次由中国创造一个新的产业 ， 是具有里程碑式意义的 。 中国既然可以开创一个产业 ， 当然也就可以开创第二个、第三个新的产业 。 我们不但要在已有的跑道上争夺第一 ， 还要开创新的跑道！好 ， 在做完这一通扫描之后 ， 我们观察到什么样的图景呢？中美两国有一个共同的特点 ， 就是参与竞争的领域特别多 ， 在绝大多数的领域当中都在力争上游 。 好比有人参加奥运会 ， 参与了一大堆的项目 ， 跑步、游泳、射箭、举重、乒乓球、自行车全都来 。 先不论他在每一个项目得到第几名 ， 单凭能够参与这么多项目 ， 他就已经是一个了不起的运动健将了 。 实际上 ， 外界越来越多地把中国和美国看作当今世界的两个超级大国 ， 这就是原因之一 。 在绝大多数领域都有能力参与 ， 是中美作为超级大国的特色 ， 是跟英国、法国、德国、日本、俄罗斯、印度、韩国等等最大的区别 。 说了这么多 ， 也许有些朋友仍然在担心 ， 美国在芯片上卡我们脖子 。 这个问题当然需要认真面对 ， 不过我要指出一点：你现在在担心的是这个问题 ， 就已经是一个巨大的进步了 。 让我们把视线转向历史的纵深 ， 给中国在时间轴上做一个定位 ， 你就能明白我这话是什么意思 。 从历史纵深理性看待中国科技成果回想一下 ， 40年前刚刚改革开放的时候 ， 中国是一个什么状况呢？当时外国舆论的一个非常常见的评论是：中国提出了规模宏大的现代化计划 ， 真是可喜可贺 ， 不过这个花费要以万亿美元计 ， 大家都不知道如何筹集到如此巨量的资金 ， ——这得卖多少石油、煤炭、木材啊？你看 ， 在那时的人看起来 ， 中国要赚钱只能靠卖原材料 ， 这是不证自明的！当时我们自己的宣传 ， 也经常是这个调调 。 著名的相声艺术家马三立有一个相声 ， 叫做《西江月》 ， 用填词的形式歌颂党的十二大召开 ， 里面就有这样几句：“中国地大物博 ， 资源丰富无穷 。 在哪儿开采都现成 ， 足够万年使用 。 油田煤矿普遍 ， 森林树木山峰 。 金银锡铁钨锰铜 ， 自己就往外拱 。 ”事实上 ， 当时我们提出过要建“十个大庆” ， 希望通过卖石油来筹集资金 。 但是这个愿望没有实现 ， 因为我们的油田并没有相声里说的那么“普遍” ， 跟沙特真是没法比！现在大家可以想一想 ， 有多久没有听到“地大物博”这个说法了？我们不讲“地大物博”了 ， 是因为这是个弱势的宣传方式 ， 就像“主要看气质” ， 人家一听就知道你拿不出其他高大上的优点了 ， 只能讲这种没有技术含量的 。 那么 ， 实际的历史轨迹是什么样的呢？是中国筹集到了巨量的资金 ， 成功地支撑了现代化建设 ， 但是并不是来自出口原材料 。 那时没有人能想到 ， 中国变成了一个出口工业品的国家！更没有人能想到 ， 中国变成了工业产值世界最高的国家！在我小的时候 ， 政治课本上经常说 ， 发达国家用工业品交换发展中国家的原材料 ， 是一种不等价交换 ， 是一种剥削 。 当时看着真是挺义正辞严的 。 大家有没有注意过 ， 这种说法是什么时候从政治课本上消失的？消失的原因显然是 ， 我们就在用工业品交换其他国家的原材料！包括很多发达国家的原材料！而且我们成了世界上出口工业品最多的国家！好吧 ， 我们再也不提所谓不等价交换了 ， 宣传基调变成了“和谐世界”、“人类命运共同体” ， 这可真是……令人欣慰啊 。 在改革开放之初 ， 虽然全国人民喜迎所谓“科学的春天” ， 热情传诵陈景润和科大少年班的事迹 ， 但是以现在的标准看来 ， 当时中国人民对于科技的理解是比较肤浅的 。 其实应该说 ， 那是相~当~的~肤浅 。 肤浅的一个典型的表现 ， 就是不清楚自己的定位 。 例如1977年 ， 邓小平邀请30位科技界的代表在人民大会堂召开座谈会 ， 我国半导体学界的灵魂人物王守武说：“全国共有600多家半导体生产工厂 ， 它们一年生产的集成电路总量 ， 只等于日本一家大型工厂月产量的十分之一 。 ”邓小平跟王守武说：“你们一定要把大规模集成电路搞上去 。 ”好 ， 然后邓小平提出了一个时间期限 。 大家来猜一猜 ， 他说的是多长？邓小平说的是：“你们一定要把大规模集成电路搞上去 ， 一年行吗？”回忆这样的有些滑稽又有些悲伤的往事 ， 不是为了嘲笑任何人 ， 只是为了让我们记住 ， 我们当年曾经落后到什么程度 ， 更加珍惜前辈们的筚路蓝缕 ， 现在做出更大的努力 。 实际上 ， 当时我们连吃饭问题都还没有解决 。 新闻整天在那儿报粮食产量增长了多少 ， 人均粮食达到了多少 ， 作为振奋人心的喜报 。 在九十年代之前出生的朋友们可能还记得 ， 以前我们有一样宝物 ， 叫做“粮票”！那时买粮食不是有钱就能买 ， 而是必须要有粮票 ， 少年朋友们听着有没有感觉不可思议？不止是粮票 ， 还有肉票、布票、油票等等 。 这些票证 ， 就是短缺的典型表现 。 【中科大博士，讲透中国科技的真实底子！】中科大博士，讲透中国科技的真实底子！
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1992年 ， 我14岁到科大上学的时候 ， 录取通知书上说 ， 报到要带500斤粮票 。 而且必须是全国粮票 ， 省级的粮票不行哦 。 到了第二年 ， 1993年 ， 中国废除了粮票 ， 我带的这500斤全国粮票终于成了纪念品 。 你看 ， 仅仅是25年前 ， 我们才解决了粮食供应问题 ， 不再担心吃不饱饭了！时光如流水 ， 到了二十一世纪初 ， 中国经济的爆发式增长引起了全世界的注意 。 这时再也没有人认为中国是一个无足轻重的国家了 ， 不过绝大多数观察仅仅集中在经济上 。 那时还很少有人关心中国的科技水平 ， 如果说有的话 ， 最常见的评论也是：中国全靠山寨！好嘛 ， 中国科技的代表就是山寨 。 回头看起来 ， 当时无论是中国媒体还是外国媒体 ， 大都对中国的位置做出了严重的误判 。 在很多人把“中国全靠山寨”当成了默认的事实之后 ， 常见的评论还有善意和恶意之分 。 善意的就是说：中国不能总靠山寨 ， 将来总是要自己研发的 。 恶意的就是说：中国只会山寨 ， 因为中国人不会创新 。 请注意 ， “中国人不会创新”不只是外国人的说法哦 ， 我亲耳听到过中国人这么说 ， 而且是地位相当高、对社会有很大影响力的中国人 。 我后来对科学传播有热情 ， 在很大程度上也是因为受到了这样的刺激 。 我当时就在现场反驳了他 ， 后来也不断地在反驳类似的论调 。 大家是不是也遇到过这样的事？是不是也想反驳这种谬论？我支持你！2008年左右 ， 很多媒体在转载一篇文章 ， 号称是来自兰德智库的 ， 标题叫做《2020年 ， 中国将会是一个非常穷的国家》 。 兰德智库确实是在2005年出了一个预测中国前景的报告 ， 这是报告当中的一句话 。 但这篇文章呢 ， 是把兰德智库的一部分原文和一些人的私货拼贴在了一起 ， 凑成了一篇对中国人的谩骂 ， 结果许多媒体还当真地转来转去 。 在差不多的时间 ， 还有许多人在转载英国前首相撒切尔夫人的一段话 ， 出自她的著作《治国方略》 。 撒切尔夫人说：“中国成不了超级大国 ， 因为……今天中国出口的是电视机 ， 而不是思想观念 。 ”现在我们知道 ， 这些论调都是错误的 。 实际上不用到现在 ， 当时我就知道这些论调是错误的 ， 因为我知道中国有很多创新 。 但当时的媒体是怎么做的呢？很多媒体就属于“傻白甜” ， 人家说什么就信什么 。 他们直接就认定了中国是一个没有创新的国家 ， 然后以此为前提 ， 反思了一通中国的这个问题那个问题 。 其实我一点都不反对反思 ， 但你首先应该把事实搞清楚啊！如果你能想起这些不是很久以前的往事 ， 你就会注意到 ， 现在你担心的不是吃不饱饭 ， 不是没有足够的原材料出口换钱 ， 不是“中国人不会创新” ， 不是“高铁请慢些走 ， 等一等你的人民” ， 而是“中国的芯片不如美国” ， 这已经是一个多么巨大的进步了！别忘了 ， 芯片可是美国压箱底的杀手锏 ， 我们解决吃饭问题才20多年 ， 就打到了最后的关卡 ， 还要啥自行车！事实上 ， 如果我们把视线向历史纵深放得更远一些 ， 我们就会发现一个更加惊人的道理：当你进入高科技的竞争时 ， 在某种意义上你就已经胜利了 。 这里的关键在于 ， 科技竞争并不是战争 ， 虽然我们经常这么比喻 。 战争是破坏性的 ， 用博弈论的术语说 ， 战争是零和博弈 ， 甚至是负和博弈 。 而科技竞争是正和博弈 ， 因为科技是第一生产力 ， 是把蛋糕做大的 。 在科技竞争中 ， 并没有传统意义的失败者 ， 实际上所有的参与者都会从科技进步中获得好处 。 在这个意义上 ， 科技是全人类共同的事业 ， 而且是全人类最伟大的事业 。 这就是为什么 ， 各国的科学界都天然地乐于帮助其他国家的科学进步 ， 科学家是天然的国际主义者 。 我在美国的博士后导师们都跟中国有很多合作 ， 为很多中国科学家提供过热心的帮助 ， 包括中国量子化学的两位奠基人徐光宪和唐敖庆在内 。 同样的道理 ， 中国的科学界也在帮助很多国家的科学进步 。 我们希望中国的科技超过美国 ， 但绝不是希望美国下降 ， 而是希望中国上升 。 在这个方面 ， 全世界的科技工作者都天然地站在一起 。 我们希望的是 ， 中国、美国以及世界上所有国家 ， 大家都在进步 ， 为人类创造出无限的可能性 。


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