中國的四大發(fā)明都已有上千年的歷史。而對于下一項偉大發(fā)明,中國可不想再等上一千年了。這個國家正大開資金閘門,不惜投入成百上千億美元來發(fā)展創(chuàng)新項目,而在某些科研領域,它已迎頭趕上世界先進水平。
中國的四大發(fā)明──造紙術、印刷術、火藥和指南針,都已有上千年的歷史了。而對于下一項偉大發(fā)明,中國領導人表示,可不想再等上千年。
作為世界第二大經濟體,中國在科技創(chuàng)新領域卻長期落后于西方。即使在經過近30年震驚世界的增長后,中國依然以快速的跟隨者著稱,它更感興趣的是復制外國的創(chuàng)新,而不是自己進行發(fā)明。
不過,一切正開始發(fā)生著變化。 中國正大開資金閘門,不惜投入成百上千億美元來發(fā)展創(chuàng)新項目,如量子通信。與此同時,西方國家正受到研發(fā)預算不足的困擾,而這為中國吸引頂尖科學家來華實現學術追求提供了契機。
正如美國在二戰(zhàn)后的幾十年里那樣,中國之所以這么做,也是因為被一種非同尋常的國家使命感驅動著,中國希望自己重現歷史輝煌,減少對世界其他大國的依賴。
中國在科技創(chuàng)新上付出的努力會結出多少果實,現在下結論還為時尚早。懷疑論者認為,中國面臨著難以逾越的障礙,包括注重“死記硬背”而非“創(chuàng)造性思維”的教育體制。而這個國家薄弱的專利保護制度也偏袒著山寨抄襲,而非創(chuàng)造發(fā)明。
不過,中國在某些領域的研究已迎頭趕上,像人工智能、無人機和互聯網技術。今年八月,中國發(fā)射了世界上第一顆量子通信衛(wèi)星,有望在防黑客通信技術上處于全球領先地位。
今年六月,中國最強大的計算機榮登世界上備受矚目的速度最快超級計算機排行榜的榜首。神威?太湖之光(Sunway TaihuLight)這一計算機約為美國頂尖超級計算機速度的五倍,為中國在人工智能和其他先進應用上提供了競爭優(yōu)勢。
中國還擁有目前世界上最快的商業(yè)運營高速列車──上海磁懸浮列車。中國正在生產無人駕駛汽車方面與美國公司展開競爭。此外,它還在挑戰(zhàn)美國航空航天局(NASA),爭取在2020年前將探測車送上火星,同時也在努力成為世界第一個將著陸器投放到月球背向地球一面的國家。
盡管在這些成就中,許多仍采用了西方技術。但樂天派認為,中國這些探索努力本身會產生許多創(chuàng)新性副產品,就像美國的太空項目一樣。至少,中國的這番壯志宏圖意味著,在實現全球科技新突破的道路上,又新添了一員大將。而這也將最大程度地激發(fā)出世界經濟再次實現高速增長所需的創(chuàng)造性源泉。
科學期刊《自然》(Nature)中國高級編輯埃德?格斯特納(Ed Gerstner) 稱,西方的一些政策制定者更傾向于認為,中國缺乏創(chuàng)新文化,所以不管它投入多少資金,始終都無法超越西方。不過格斯特納表示,他不認為這是必然性結果。
中國在科技領域上的努力,在得到世界科學界許多人歡迎的同時,卻也加劇了中國與美國政府及美國商界領袖之間的緊張關系。后者認為,中國在創(chuàng)新方面的努力是經濟民族主義的一種表現形式,其目的是取代美國的科技領先地位。
中國所取得的進展也在促進競爭,從而有可能提升全球科技進步的速度。美國總統(tǒng)奧巴馬去年發(fā)布一項行政命令,要求美國設法奪回在超級計算機領域的領先地位。而歐盟今年四月稱其將在量子技術方面投資十億歐元。
不過,中國在實現重大創(chuàng)新方面的潛力仍然局限在少數幾個領域,尤其是一些在經濟或軍事上具有戰(zhàn)略重要性的領域,像量子科學、互聯網金融等。量子科學研究的是那些不遵循正常物質規(guī)律的微小顆粒,它們具備隱形傳態(tài)等能力,且可以同時存在多個狀態(tài)。而一些在西方面臨倫理爭議的科研領域,如克隆技術,在中國的監(jiān)管環(huán)境卻相對寬松,這使得中國有可能在這些領域取得長足進步。專家們說,中國近期內對世界科研的貢獻,預計會體現在那些補充完善型科技進步上,這類進展可以讓企業(yè)節(jié)省資金、提高效率。
而在中國所取得的成就中,也有一些存在著明顯的夸大。中國在世界知識產權組織(WIPO)《專利合作條約》下的全球專利申請份額,去年已增長到13.7%,總量為29,846例,僅次于美國和日本,而十年前這一份額僅為1.8%。
專家們稱,這些專利中很多是沒有實質價值的,通常只是為了阻擋專利流氓的侵擾。查閱專利檔案可以發(fā)現,幾乎每家中國智能手機制造商都有一個相似的圓角矩形外觀專利。一個案例顯示,一家江蘇公司起初獲得了生產竹纖維地毯的專利權,但后來這項專利卻被一家法庭宣布無效,因為與這種地毯極為相似的竹墊早就生產出來了。
批評人士稱,中國政府還為專利申請成功者提供補貼,這種做法正在鼓勵水平不高的專利大量產生。
華海清科公司董事長路新春說,我們每收到來自政府的100萬元補助,就需要生產一項專利品。華海清科是中國一家半導體設備生產商。
中國在研發(fā)投入上仍然處于落后地位。不過,經濟合作與發(fā)展組織(OECD)的數據顯示,中國的研發(fā)投入在2009年、2013年已經分別趕上日本和歐洲,并預期在2020年之前超過美國。中國政府在基礎科學上的投入資金也已從2005年的19億美元上升到2015年的101億美元,而美國在2015年卻略微有所下滑,為324億美元。
斯坦福大學的物理學家張首晟說,如果哪個領域存在一個明確的方向,需要資金和大型研究團隊,中國就可以將財力和人力集中投向那里。張首晟正致力于下一代計算材料的研究,并在北京兼職任教。
據美國國家科學基金會稱, 2012年中國高等院校的理工科畢業(yè)生有964,583名,而美國這一數字僅為589,330。
咨詢公司ADG的總經理迪安杰利斯(Chris DeAngelis)說,你需要多少人來完成創(chuàng)新?你需要所有國民都是喬布斯嗎?你只是需要這些人中有一個喬布斯就夠了。中國的人口總數是美國的五倍。這就足夠了。
而隨著經濟增速放緩,中國實現科技新突破也愈加緊迫。而這也是國家安全的需要。
中國***習近平在三月份的一次講話中稱,我們國家關鍵領域的核心技術掌握在其他國家的手里,國家比過去任何時候都更迫切地需要來自科學與技術方面的戰(zhàn)略支持。
中國的創(chuàng)新精神在文革期間衰退到了最低點。國家領導人甚至鼓勵農民們在木棚里煉鋼和生產半導體材料。
后來,中國推出了一系列政策,如2008年開始實施的“千人計劃”。該項目旨在通過一百萬元的前期投入,并在后期增加補貼和有競爭力的報酬,來吸引世界頂尖研究人員。設立初衷是為了吸引海外華人學者回國,而后期的目標范圍已擴大到外籍學者。研究機構稱,這一舉措已經成功吸納研究人員超4,000名。
加拿大卡爾加里大學的量子物理學家巴里桑德斯(Barry Sanders)稱,由于中國“千人計劃”的資金支持,他得以在中國科技大學成立了第二個實驗室。他說,由于所有的研究成果都會公開發(fā)表,因此相關研究工作是在哪里做的就并不那么重要了。
中國吸引科學家的另一種方式是:政府常常鼓勵科研人員運用他們的研究成果來開辦公司。
中國的科技雄心也在一批科學家身上得到體現,比如量子衛(wèi)星研究的帶頭人潘建偉教授。
量子通信技術所涉及到的現象已經遠超過我們對于宇宙的傳統(tǒng)認識,以至于連愛因斯坦也稱它為“幽靈(Spooky)”現象。因為它假定現存的粒子可以瞬間將信息“傳輸”到另一個與之糾纏的粒子,并且這種傳輸是超越時空的。
2014年,潘建偉團隊成功使得兩個容量極小的數據塊消失,而后又在別處出現。這種原始版“星際迷航”是迄今為止世界上在這一領域的最先進實驗。該項實驗的成果被發(fā)表在業(yè)界頗負盛名的科學期刊《自然》(Nature)上。該項研究還有其他應用方向,例如生成無法破解的信息代碼以及制造運算能力超強的計算機。
而這所有的一切,是潘教授在上個世紀90年代時所無法想象的。他說,中國當時的研究狀況讓他別無選擇,只好遠渡重洋前往維也納大學攻讀博士學位。他的英語當時特別差,以至于入學第一天就鬧了笑話,他去向房東而不是大學研究生辦公室要自己的津貼。
潘教授說,他吃不慣那里的食物,但他發(fā)現如果把意式蒜味臘腸放在烏龍茶里浸泡,就會變得美味可口許多。
中國量子物理學家潘建偉是中國科技大學量子通信研究的帶頭人。 圖片來源:Eric Michael Johnson for The Wall Street Journal
他當時剛入門從事量子通信領域研究。中國那時的物理學科發(fā)展落后得太多,以至于潘教授在此之前甚至都不知道這一領域的存在。他現在還記得當時跟研究所的同事們驕傲地描述一些想法時,只會遭到難堪的沉默。他認為,自己發(fā)明了這個想法,但實際上同事們早就按這個法子做了。
潘教授在歐洲待了十年,師從這一領域的世界級大師Anton Zeilinger。
潘教授說,他認為,首先你應該盡可能地去學習最前沿的科學,當然,如果以后能夠回到自己國家工作,這是最理想的狀況。
而這一機會在國家“千人計劃”政策實施后來臨了。潘教授的母校中國科學技術大學請他回國工作,并為其配備了世界一流的實驗室。
《自然》雜志的編輯格斯特納說,潘教授自身有志向在這一研究領域有所突破,而同時他也得以配備了無限預算的研究條件,這是一個強有力的結合。
Zeilinger大師是潘教授在奧地利的導師。他早在2004年就夢想著將量子衛(wèi)星發(fā)射入太空,卻一直苦于沒有研究經費支持。而中國已在今年實現了量子通信衛(wèi)星的發(fā)射,盡管這顆衛(wèi)星在太空測試加密通信的效果如何還不得而知。
Zeilinger稱,這是中國的一個優(yōu)勢。他們可以比世界上其他國家更快地做出決策。Zeilinger目前正與潘建偉一道從事中國這顆量子衛(wèi)星的測試工作。
美國的很多量子通信研究都隸屬于機密級軍事項目。研究人員稱,這有可能表明美國軍方有不少更先進的量子科技尚未公開。美國國家情報總監(jiān)辦公室的發(fā)言人對此不予置評。
中國的科技初創(chuàng)企業(yè)也受到不少關注。盡管它們尚未有大的突破,不過正吸引著大量資金與人才。王孟秋就是其中之一。王孟秋在卡內基梅隆大學取得碩士學位,并在斯坦福大學人工智能實驗室取得博士學位。他還曾在twitter工作過數年,從事用戶算法的開發(fā)。
當王孟秋決定開發(fā)一款比現有無人機更易于飛行的無人飛行器時,他將中國作為首選的創(chuàng)業(yè)地點,因為這里成本更低,且更容易拿到融資。
王孟秋說,他在北京的創(chuàng)業(yè)項目零零無限科技有限公司(Zero Zero Robotics)去年從杭州市拿到了100萬美元融資,另外還獲得了43,000平方英尺(約合3,995平米)的辦公和員工居住面積。而這個30名成員的團隊在創(chuàng)業(yè)的頭15個月只花費了70萬美元,王孟秋說這在硅谷是不可能做到的。
他還說,在中國招募技能成熟的程序員,也比在美國要容易,即便相較于美國同等水平的程序員來說,他們有時會顯得缺乏想象力。
零零無限最近推出了一款名為Hover Camera的無人機。由于螺旋槳周圍的輕碳框架,這款產品可以在飛行時被安全抓取。
通信物理學家潘建偉在他的研究領域還有更多具有開創(chuàng)性的目標,首先就是要對量子微粒為何看似不受時間與空間法則的限制做出解釋。
他說,誰知道呢?也許我們會發(fā)現點新東西。
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