编 辑:余心丰 允允

来源:正和岛商业洞察

01、这一件事到了关键期,决不能错过时机

7月19日,克强总理到国家自然科学基金委员会考察,在座谈会上,克强总理表示:

“当前国际环境发生很大变化,我国科技发展存在不少短板,很多产业技术瓶颈主要在于原始创新薄弱。基础研究是推动原始创新、构筑科技和产业发展‘高楼’的基石。”

“我国已经到了必须大力加强基础研究的关键时期,立足现实,决不能错过这个时机。”

其中,克强总理还特意提到,要提高学校数理化生等基础学科教育水平,培养更多基础研究人才。

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他表示:

“我们之所以强调要重视数学,因为自然科学首先发端于数学,人类文明真正进入科学领域也是从数学开始的。可以说,数学是一切科学的基础。事实上,许多‘卡脖子’的问题,最终都‘卡’在基础研究上。”

高层震撼表态,足以说明——基础科学至关重要。

什么是基础科学?基础科学为什么这么重要?

标准的定义是:基础科学以自然现象和物质运动形式为研究对象,探索自然界发展规律的科学,包括数学、物理学、化学、生物学、天文学、地球科学、逻辑学七门基础学科及其分支学科、边缘学科。

说起来比较复杂,著名物理学家李政道曾有一个形象的比喻:

他认为自然界里的所有现象,虽然表面上都很复杂,可是它都有一些基本的原理,只要把最基本的原理抓住了,就找到了一个总的机关。

比如说,大家现在都非常熟悉互联网,互联网对人类文明发展的贡献无法估量,但很少有人知道的是,其实这一技术来源于高能物理这一基础科学研究,而且时间距离现在才30年。

就像李政道所说的,基础科学是个总机关,是可以指导应用技术实践的。

中国大庆油田的发现,就是这一模式。

20世纪40年代,学界认为海相沉积物中才有石油和天然气,但中国科学家们通过研究中国的地质条件,提出陆相沉积物中一样可以有石油和天然气,由此提出著名的“陆相生油理论”。由此,发现了大庆油田。

纵观历史,从爱因斯坦1905年的狭义相对论,到后来的海森堡、薛定谔的量子力学,还有费米、泡利的量子统计学,这些基础科学研究成果为后来核能、激光、半导体、超导体、超级计算机和网络等技术做了重要铺垫。

可以说,没有基础科学的铺垫,就没有后来先进科学成果的诞生。

02、事关大国竞争

对中国而言,加强基础科学,为什么如此紧迫而重要?

美国就是一面镜子。二战前的美国,尽管产业已经领先全球,但却充满“功利主义”,只发展些短、平、快的产业。同时,在基础科学的研究上以欧洲“马首是瞻”。

命运的转折,就出现在1945年7月,第二次世界大战行将结束时,时任美国总统罗斯福的书桌上出现一份报告——《科学:无尽的前沿》。

这篇报告,首次把发展科学技术作为美国战后建设的核心任务。有人甚至把它视为美国科技政策的“圣经”。

正是在此之后,美国科技一路“开挂”:

20世纪50、60年代,全世界一半以上的科学发明出自美国;
1960年,美国共培养出6000名科学和工程学博士,到1971年已经超过1.8万名。包括产生38名诺贝尔奖获得者;
美国不仅产出了核武器、洲际导弹,而且还有喷气式飞机、计算机、半导体、激光、卫星通信、微波通讯、无数种消费品和医学突破,等等;
更广为人知的是信息产业的发展,微软、IBM、英特尔、苹果,全都来自美国。

所以,这也是为什么中国让美国这么干着急。谁招惹了美国?中国在科学技术上的发展招惹了美国。

众所周知,今天中美贸易战、技术战,是两国之间的结构性矛盾所遭致的结果。

按日本学者汤浅总结的现象:从全球格局来看,每100年左右就有科技中心的转移;美国前国务卿基辛格说,全球每100年有一个大国崛起。

美国从二战之后到现在已经快100年了,现在处在100年的拐点。未来30年是中国崛起、逐步超越美国的历史性机遇期。中国GDP总量如今已经达到美国的近70%。

随着中国经济总量和工业实力接近美国,存在着超越美国的潜力,所以美国总会在一个什么情况下——不是贸易战就是别的战——总会整你的。

美国前副总统彭斯甚至直白地表示,中国试图控制全世界90%的先进工业,包括机器人、生物科技、人工智能。中国人正在撼动美国经济领导力的基石。这一点苏联人没有做到,但中国人做到了。

美国现在甚至非常少见地运用了它的举国体制,今年6月,美国国会参议院以68票赞成、32票反对的结果,通过了长达1400多页的《2021美国创新和竞争法》。这项法案向美国的研发和半导体等关键领域拨款约2500亿美元,应对中国的科技竞争。

美国现在可以说是,国家和企业共同发力和中国竞争。

不难发现,今天美国对中国干的事,打我们的5G、打我们的人工智能、打我们的芯片,其实当年对日本、法国、德国都一一干过。

来看几个曾被美国“选上”的外国企业:

德国西门子,电机产品曾领跑全球;

法国阿尔斯通,曾是全球电力、能源领域巨头;

英国宇航系统,曾是欧洲最大的国防承包商。

这些企业,在美国眼里,都是危险的信号,因此都被美国收取了大量罚金,叫停了不少全球业务,甚至有多位高管被拘捕。

同样地,当年,日本也曾被美国人打压过。它打日本什么呢?半导体和汽车。下手同样狠毒,发动过14次“301”调查,政治封杀、商业打压、关税压迫,无所不用其极。

没几年,日本就从全球第一半导体强国宝座上跌落了。日本半导体引以为傲的三大楷模,松下、东芝、富士通的半导体部门先后被出售。

这一切的一切,都是因为在科技领域,面向未来数字化与智能文明时代,美国输不起。

尽管如此,同样地,对中国而言,这也是一场“不能输”的竞赛。

中国2019年的研发投入,已经占到GDP的2.2%,总量在全世界排第二。但这其中有20%多是政府投入的,剩下的70%多是由国企和民企投入的。而且在一些需要长期投入的基础研究领域,占比长期徘徊在5%,还缺乏足够的投入。

美国战略与国际问题研究中心曾发布过一份报告,将中国称为“科技胖龙”,原因在于,中国花费了很大的人力、资源、金钱、时间和政府政策在创新上,但创新的效率不高。

报告作者肯尼迪甚至一针见血地表示:

“如果中国不将更多的资源转移到基础研究,并增强教育质量的话,是无法站到创新的前沿的。”

所以说,虽然中国今天制造业的产值已经相当于美国、德国、日本之和。但我们还不是制造强国,仍然存在许多“卡脖子”的环节,比如:

1. 芯片、光刻机之痛

最直观的数据,看一眼华为手机的销量,就一目了然了:

2021年第一季度,被美国猛烈“打压”的华为,在全球手机市场的占有份额,从2020年的12.6%断崖式下跌至只剩4%,一度从世界第3跌到第6。

这一切还是芯片“搞的鬼”。

在今年3月,关于芯片,中国工程院院士吴汉明道出真相:当前中国芯片产能和需求至少差了8个中芯国际。也就是说,现阶段我国芯片产能,还远无法满足需求,仍有很长一段路要走。

中国芯片企业有很强的设计能力,但却没有生产能力。比“芯片”更卡的,就是光刻机。

光刻机是许多人的痛。而为什么中国做不出高精度的光刻机呢?因为太难了。

有人曾分析,就目前最先进的EUV光刻机来说,单台设备里就有超过10万个零件、4万个螺栓,以及3000多条线路。

仅软管加起来,就有2公里长。设备重量足足有180吨,单次发货需要动用40个货柜、20辆卡车以及3架货机才能运完。

更重要的是,设备买回来,也不是像电视冰箱一样,放好、插电就能开动这么简单。

一般来说,一台高精度光刻机的调试组装,需要1年时间。而零件的组装、参数的设置、模块的调试,甚至螺丝的松紧、外部气温都会影响生产效果。哪怕1里外的一辆地铁经过,都能导致多数设备集体失灵。

同时,原材料也是个大难题。比如在硅片纯度上,我国已经实现自产的光伏硅片,一般是6-8个9,也就是99.999999%。但半导体的硅片纯度却是11个9。小数点后多3-5位,意味着杂质含量相差了1000-10万倍。

为什么必须将杂质含量降到这么低呢?因为电子的大小只有1/10纳米,哪怕仅有几个原子大小的杂质出现在硅片上,也会彻底堵塞一条电路通道,导致芯片局部失灵。

所以,在光刻机的世界里,只存在赢者通吃。

2. 被“围剿”的鸿蒙

被卡脖子的还有操作系统。

目前全世界能称得上制霸的终端操作系统总共有3个:PC端的Windows系统,以及手机移动端的安卓和iOS。

PC端的Windows不必多说,全球制霸,移动端的安卓和iOS,两家市场占有率总和99.62%。

而这3家,全都是美国公司。何其恐怖。

在世界范围内,中国手机企业占据着相当大的市场份额,仅“华为、小米、OPPO、VIVO”4家就占据了全世界手机服务40%以上的份额。

可问题是,美国只需要对某一企业取消操作系统授权,那这家公司就要出局,不论你的硬件有多好多先进,无法操作的话,就是一块板砖。

从某种意义上来说,美国的强大,就在于能以这半个多世纪积累下来的底层系统、核心技术和知识产权,强化其他国家对自己的依附和依赖性。

所以,这也是为什么华为鸿蒙系统的开源,不管是对国家而言还是对于整个中国互联网生态而言,都是里程碑式的一步。但前面的路,依旧“道阻且长”。

3. 材料,仰人鼻息

工信部对全国30多家大型企业、130多种关键基础材料的调研显示:32%的关键材料领域仍为空白,52%依赖进口。

4. 数控机床

中国许多工厂里,自动化程度已经非常高了。但它们的自动化设备是谁的呢?基本上都是那三四家公司,ABB、三菱、库卡等,就是这几大品牌。

中国的工厂实现了所谓的自动化、信息化,但设备的主要来源并不是中国的。

5. 信息硬件

比如,手机射频器件。2018年,手机射频器件的市场规模在150亿美元,但高端市场基本被Skyworks、Qorvo和博通3家垄断了。

中国是世界上最大的手机生产国,但自己造不了高端的手机射频器件。

总的来说,未来几年,中国需要在科学技术上,做出革命性的进步,否则单靠劳动力来改变中国目前遇到的困境,很难,必须要有科技的突破。

03、要重视基础教育,要允许一部分人成为“梵高”

要提高“卡脖子”问题,就要提高基础科学,而提高基础科学,就要重视基础教育。

现在我们无论从国家层面,还是企业层面,都越来越重视这一问题。

华为是中国高科技企业的代表,任正非在2020年9月份有一段讲话非常震撼,他说:

我们这么大的经济总量,允许一部分人是“梵高”应该是可以的。
我国的基础工业还是不强的,小小一滴胶,就制约一个国家的故事,我们已经看到了,这是分子工程,是高科技中的高科技。
而这几千种胶、研磨剂、特种气体……都是高科技中的高科技,我国现在还基本达不到,很多种技术一年的需求量只有几千万美元、几百万美元甚至更少,试看泡沫经济下有几个公司肯干这种事。缺一种就会卡了一个国家的脖子。

过河需要船和桥,我们有了很好的科学目标,过河的船夫就是人才,人才来自教育,因此,国家的发展根本在教育。我们振兴中华,不是靠口号,而是要靠“船”和“桥”。

任正非说:

“每年给边远地区一些经费,让穷孩子每天能吃上二两肉,也许比修些大房子强,房子总会旧的,孩子总会成为博士的,而且他们会更忠于祖国。
那么二、三十年后,我们的创新能力就会大幅度增强,与美国的差距会适当缩小。没有创新是支撑不了我们这么大的经济总量持续发展的。”

在华为大厅里曾一度反复播放一则十余分钟的视频,那是任正非找人做的,主题是基础教育。

任正非还有不少类似观点:

“物质不是最主要的,人才才是最主要的。”
“应该要把基础教育提到国家的最高纲领,才能迎接未来的革命。如果我们投资教育,二、三十年后这些穷孩子就是博士,开始冲锋,国家就会走向更加繁荣”
“中国目前最重要的还是基础教育。中国的小学生、中学生所有人都用一样的课本,学习一样的知识,差异化和思辨能力无法体现,这样的教育模式培养不出来领军人才。”
“科研的未来在于基础研究,基础研究的未来在于基础教育,基础教育问题是整个国家的竞争力,和西方大国的较量看似是经济、科技等综合实力的较量,其实最重要是人才的较量,而培养人才的关键在于基础教育。”
“中国将来要和美国竞赛,唯有提高教育,没有其他路”。

这是中国企业界对基础教育的重视和看法。

拉长时间维度来看:

未来国家与国家之间的“主战场”,一定是在科技竞争、在教育上。

04、结语:十年坐得冷板凳

提高基础科学是一个需要长期耐心的事情,就像克强总理所“疾呼”的:

“科学是个长期积累的过程,特别是基础科学,不是一年两年或者三年五年就能取得突破的。要静下心来,踏踏实实,攻克一些基础性的科学难题。”
“许多基础研究特别是原始创新都是站在巨人的肩膀上取得突破的。我们的科研人员要有‘十年磨一剑’的恒心和专注,为国家、为民族乃至为人类作出应有的贡献。”

在过去,由于自主创新搞研发不赚钱,拿钱往海里扔,所以很多关乎国家生死存亡的研发,就没人搞了。

以至于有知名教授无奈地感慨道,因为不赚钱,连续3年毕业学生没有一个去搞集成电路的。

但一代人有一代人的使命,一代人有一代人的担当。

纵向叠加起来,就是一个国家的历史;横向交织起来,便是一个国家的国运。

一个国家的国运,取决于他的决策者、执行者,取决于他的科学家、企业家,取决于他的绝大多数老百姓,能不能心往一处想、力往一处使。

我们要清楚,科学技术靠向外国化缘是化不来的,一定是靠自己坐冷板凳坐出来的。

最后,引用微博上一位网友的感慨,来结束这篇文章:

科技不仅能制造原子弹,也可以煮出茶叶蛋。
科技不仅能计算弹道轨迹,也可以计算外卖的最佳路径。
科技让你我这样的普通人也能在岁月里获得快乐、安宁、勇气和尊严。
科技是枪,也是玫瑰。
有时人们持枪远征,荒废了玫瑰园;有时人们沉迷园艺,家园却被铁蹄踏平。
而在那些伟大的故事里,人们手握钢枪,身后鲜花盛开。

参考资料:

[1].慧天地《为什么要重视基础科学?听听最强大脑们怎么说》

[2]. 正和岛《马云、任正非大力呼吁,这事很不寻常!》

[3]. 正和岛《美国输不起》

[4]. 正和岛《翟东升:这4个陷阱,至少毁了10个华为!》

[5]. 彭剑锋:数字化与智能文明时代,美国输不起,中国不能输,华夏基石e洞察

[6]. 秦朔:大国博弈,最关键的战场在这里,秦朔朋友圈

[7]. 旅美学者:特朗普凝聚了中国人的精神力,四月网

[8]. 广西师范大学出版社美国霸权的终结者,猫哥的视界

[9]. 谁扼住了华为?千万小心,美国这3张底牌,远川研究所

[10]. 起底美国陷阱(一)丨长臂设伏,套路和起源,玉渊谭天

[11]. 正和岛,米磊:每过60年出现一次科技拐点,现在时候到了……

[12]. 拾遗,中国的国运,还能持续多久?

[13]. 正和岛,抱住华为!