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沉寂千年后中国誓言要在科技创新上重回世界之巅

时间:2021-10-18 来源网站:太原化工机械网

中国的四大发明都已有上千年的历史。而对于下一项伟大发明,中国可不想再等上一千年了。这个国家正大开资金闸门,不惜投入成百上千亿美元来发展创新项目,而在某些科研领域,它已迎头赶上世界先进水平。

中国的四大发明──造纸术、印刷术、火药和指南针,都已有上千年的历史了。而对于下一项伟大发明,中国领导人表示,可不想再等上千年。

作为世界第二大经济体,中国在科技创新领域却长期落后于西方。即使在经过近30年震惊世界的增长后,中国依然以快速的跟随者着称,它更感兴趣的是复制外国的创新,而不是自己进行发明。

不过,一切正开始发生着变化。 中国正大开资金闸门,不惜投入成百上千亿美元来发展创新项目,如量子通信。与此同时,西方国家正受到研发预算不足的困扰,而这为中国吸引顶尖科学家来华实现学术追求提供了契机。

正如美国在二战后的几十年里那样,中国之所以这么做,也是因为被一种非同寻常的国家使命感驱动着,中国希望自己重现历史辉煌,减少对世界其他大国的依赖。

中国在科技创新上付出的努力会结出多少果实,现在下结论还为时尚早。怀疑论者认为,中国面临着难以逾越的障碍,包括注重“死记硬背”而非“创造性思维”的教育体制。而这个国家薄弱的专利保护制度也偏袒着山寨抄袭,而非创造发明。

不过,中国在某些领域的研究已迎头赶上,像人工智能、无人机和互联网技术。今年八月,中国发射了世界上第一颗量子通信卫星,有望在防黑客通信技术上处于全球领先地位。

今年六月,中国最强大的计算机荣登世界上备受瞩目的速度最快超级计算机排行榜的榜首。神威•太湖之光(Sunway TaihuLight)这一计算机约为美国顶尖超级计算机速度的五倍,为中国在人工智能和其他先进应用上提供了竞争优势。

中国还拥有目前世界上最快的商业运营高速列车──上海磁悬浮列车。中国正在生产无人驾驶汽车方面与美国公司展开竞争。此外,它还在挑战美国航空航天局(NASA),争取在2020年前将探测车送上火星,同时也在努力成为世界第一个将着陆器投放到月球背向地球一面的国家。

尽管在这些成就中,许多仍采用了西方技术。但乐天派认为,中国这些探索努力本身会产生许多创新性副产品,就像美国的太空项目一样。至少,中国的这番壮志宏图意味着,在实现全球科技新突破的道路上,又新添了一员大将。而这也将最大程度地激发出世界经济再次实现高速增长所需的创造性源泉。

科学期刊《自然》(Nature)中国高级编辑埃德•格斯特纳(Ed Gerstner) 称,西方的一些政策制定者更倾向于认为,中国缺乏创新文化,所以不管它投入多少资金,始终都无法超越西方。不过格斯特纳表示,他不认为这是必然性结果。

中国在科技领域上的努力,在得到世界科学界许多人欢迎的同时,却也加剧了中国与美国政府及美国商界领袖之间的紧张关系。后者认为,中国在创新方面的努力是经济民族主义的一种表现形式,其目的是取代美国的科技领先地位。

中国所取得的进展也在促进竞争,从而有可能提升全球科技进步的速度。美国总统奥巴马去年发布一项行政命令,要求美国设法夺回在超级计算机领域的领先地位。而欧盟今年四月称其将在量子技术方面投资十亿欧元。

不过,中国在实现重大创新方面的潜力仍然局限在少数几个领域,尤其是一些在经济或军事上具有战略重要性的领域,像量子科学、互联网金融等。量子科学研究的是那些不遵循正常物质规律的微小颗粒,它们具备隐形传态等能力,且可以同时存在多个状态。而一些在西方面临伦理争议的科研领域,如克隆技术,在中国的监管环境却相对宽松,这使得中国有可能在这些领域取得长足进步。专家们说,中国近期内对世界科研的贡献,预计会体现在那些补充完善型科技进步上,这类进展可以让企业节省资金、提高效率。

而在中国所取得的成就中,也有一些存在着明显的夸大。中国在世界知识产权组织(WIPO)《专利合作条约》下的全球专利申请份额,去年已增长到13.7%,总量为29,846例,仅次于美国和日本,而十年前这一份额仅为1.8%。

专家们称,这些专利中很多是没有实质价值的,通常只是为了阻挡专利流氓的侵扰。查阅专利档案可以发现,几乎每家中国智能手机制造商都有一个相似的圆角矩形外观专利。一个案例显示,一家江苏公司起初获得了生产竹纤维地毯的专利权,但后来这项专利却被一家法庭宣布无效,因为与这种地毯极为相似的竹垫早就生产出来了。

批评人士称,中国政府还为专利申请成功者提供补贴,这种做法正在鼓励水平不高的专利大量产生。

华海清科公司董事长路新春说,我们每收到来自政府的100万元补助,就需要生产一项专利品。华海清科是中国一家半导体设备生产商。

中国在研发投入上仍然处于落后地位。不过,经济合作与发展组织(OECD)的数据显示,中国的研发投入在2009年、2013年已经分别赶上日本和欧洲,并预期在2020年之前超过美国。中国政府在基础科学上的投入资金也已从2005年的19亿美元上升到2015年的101亿美元,而美国在2015年却略微有所下滑,为324亿美元。

斯坦福大学的物理学家张首晟说,如果哪个领域存在一个明确的方向,需要资金和大型研究团队,中国就可以将财力和人力集中投向那里。张首晟正致力于下一代计算材料的研究,并在北京兼职任教。

据美国国家科学基金会称, 2012年中国高等院校的理工科毕业生有964,583名,而美国这一数字仅为589,330。

咨询公司ADG的总经理迪安杰利斯(Chris DeAngelis)说,你需要多少人来完成创新?你需要所有国民都是乔布斯吗?你只是需要这些人中有一个乔布斯就够了。中国的人口总数是美国的五倍。这就足够了。

而随着经济增速放缓,中国实现科技新突破也愈加紧迫。而这也是国家安全的需要。

中国国家主席习近平在三月份的一次讲话中称,我们国家关键领域的核心技术掌握在其他国家的手里,国家比过去任何时候都更迫切地需要来自科学与技术方面的战略支持。

中国的创新精神在文革期间衰退到了最低点。国家领导人甚至鼓励农民们在木棚里炼钢和生产半导体材料。

后来,中国推出了一系列政策,如2008年开始实施的“千人计划”。该项目旨在通过一百万元的前期投入,并在后期增加补贴和有竞争力的报酬,来吸引世界顶尖研究人员。设立初衷是为了吸引海外华人学者回国,而后期的目标范围已扩大到外籍学者。研究机构称,这一举措已经成功吸纳研究人员超4,000名。

加拿大卡尔加里大学的量子物理学家巴里桑德斯(Barry Sanders)称,由于中国“千人计划”的资金支持,他得以在中国科技大学成立了第二个实验室。他说,由于所有的研究成果都会公开发表,因此相关研究工作是在哪里做的就并不那么重要了。

中国吸引科学家的另一种方式是:政府常常鼓励科研人员运用他们的研究成果来开办公司。

中国的科技雄心也在一批科学家身上得到体现,比如量子卫星研究的带头人潘建伟教授。

量子通信技术所涉及到的现象已经远超过我们对于宇宙的传统认识,以至于连爱因斯坦也称它为“幽灵(Spooky)”现象。因为它假定现存的粒子可以瞬间将信息“传输”到另一个与之纠缠的粒子,并且这种传输是超越时空的。

2014年,潘建伟团队成功使得两个容量极小的数据块消失,而后又在别处出现。这种原始版“星际迷航”是迄今为止世界上在这一领域的最先进实验。该项实验的成果被发表在业界颇负盛名的科学期刊《自然》(Nature)上。该项研究还有其他应用方向,例如生成无法破解的信息代码以及制造运算能力超强的计算机。

而这所有的一切,是潘教授在上个世纪90年代时所无法想象的。他说,中国当时的研究状况让他别无选择,只好远渡重洋前往维也纳大学攻读博士学位。他的英语当时特别差,以至于入学第一天就闹了笑话,他去向房东而不是大学研究生办公室要自己的津贴。

潘教授说,他吃不惯那里的食物,但他发现如果把意式蒜味腊肠放在乌龙茶里浸泡,就会变得美味可口许多。

中国量子物理学家潘建伟是中国科技大学量子通信研究的带头人。

他当时刚入门从事量子通信领域研究。中国那时的物理学科发展落后得太多,以至于潘教授在此之前甚至都不知道这一领域的存在。他现在还记得当时跟研究所的同事们骄傲地描述一些想法时,只会遭到难堪的沉默。他认为,自己发明了这个想法,但实际上同事们早就按这个法子做了。

潘教授在欧洲待了十年,师从这一领域的世界级大师Anton Zeilinger。

潘教授说,他认为,首先你应该尽可能地去学习最前沿的科学,当然,如果以后能够回到自己国家工作,这是最理想的状况。

而这一机会在国家“千人计划”政策实施后来临了。潘教授的母校中国科学技术大学请他回国工作,并为其配备了世界一流的实验室。

《自然》杂志的编辑格斯特纳说,潘教授自身有志向在这一研究领域有所突破,而同时他也得以配备了无限预算的研究条件,这是一个强有力的结合。

Zeilinger大师是潘教授在奥地利的导师。他早在2004年就梦想着将量子卫星发射入太空,却一直苦于没有研究经费支持。而中国已在今年实现了量子通信卫星的发射,尽管这颗卫星在太空测试加密通信的效果如何还不得而知。

Zeilinger称,这是中国的一个优势。他们可以比世界上其他国家更快地做出决策。Zeilinger目前正与潘建伟一道从事中国这颗量子卫星的测试工作。

美国的很多量子通信研究都隶属于机密级军事项目。研究人员称,这有可能表明美国军方有不少更先进的量子科技尚未公开。美国国家情报总监办公室的发言人对此不予置评。

中国的科技初创企业也受到不少关注。尽管它们尚未有大的突破,不过正吸引着大量资金与人才。王孟秋就是其中之一。王孟秋在卡内基梅隆大学取得硕士学位,并在斯坦福大学人工智能实验室取得博士学位。他还曾在twitter工作过数年,从事用户算法的开发。

当王孟秋决定开发一款比现有无人机更易于飞行的无人飞行器时,他将中国作为首选的创业地点,因为这里成本更低,且更容易拿到融资。

王孟秋说,他在北京的创业项目零零无限科技有限公司(Zero Zero Robotics)去年从杭州市拿到了100万美元融资,另外还获得了43,000平方英尺(约合3,995平米)的办公和员工居住面积。而这个30名成员的团队在创业的头15个月只花费了70万美元,王孟秋说这在硅谷是不可能做到的。

他还说,在中国招募技能成熟的程序员,也比在美国要容易,即便相较于美国同等水平的程序员来说,他们有时会显得缺乏想象力。

零零无限最近推出了一款名为Hover Camera的无人机。由于螺旋桨周围的轻碳框架,这款产品可以在飞行时被安全抓取。

通信物理学家潘建伟在他的研究领域还有更多具有开创性的目标,首先就是要对量子微粒为何看似不受时间与空间法则的限制做出解释。

他说,谁知道呢?也许我们会发现点新东西。

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