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认清现实!为什么中国的硬科技和世界差距这么大?
发布时间:2022/6/16  阅读次数:227  字体大小: 【】 【】【
编辑导语:硬科技是一个国家实力的代表之一,在过去的四十多年,中国的科技实力已经发生了翻天覆地的变化,但是如今中国的硬科技与世界的差距还是很大。这背后的原因是什么呢?本文作者为我们分析了中国硬科技与世界差距较大的原因,从多个方面讲述了中国科技的发展等,一起来看看吧。

一、先来看一看一些简单的事实
我国有世界最多的移动互联网网民,但我们的手机中的操作系统几乎100%是苹果的iOS和谷歌的安卓,手机的核心——芯片也几乎依赖进口,2014年,芯片超越石油成为我国进口中占比最大的品类。
我国有全世界最大规模的计算机工程师,但几乎没有发明任何编程语言,来自中国并在世界广泛应用的开源框架、协议、标准也寥寥无几。
我国有全世界产值最高的游戏公司,但游戏行业的“卖铲人”、两大游戏引擎——Unreal 和Unity全部诞生于国外公司。
我国是全球唯一拥有联合国全部工业门类的国家,但高端数控机床、工业设计软件、智能制造等领域的基础设备却严重依赖进口。
我们有全世界最大的农产品生产基地,但我们的玉米、土豆、蔬菜种子大部分依靠从拜耳、孟山都等国外巨头引进,全球十大种业公司,我国只有先正达和隆平高科两家,其中前者还是收购。
我国养殖并吃掉了全世界最多的猪肉,但被称之为“猪芯片”的“种猪”超过90%依赖从美国、丹麦、法国进口,而鸡肉中占比最大的白羽鸡的“种鸡“也全部依赖进口;
我们是世界上最大的药品消费国,但我国的创新药产业离发达国家的差距极其巨大,全球十大制药巨头里中国公司没有一家上榜。
我们还造不了高端的光刻机,甚至我们连牛奶包装的纸盒子极大比例都只能用欧洲的利乐。
这个清单其实还可以列很长
毫无疑问,在过去四十年,中国的整体科技实力已经发生了翻天覆地的变化。
然而,一个不可辩驳的事实是——天中国在诸多核心技术领域离世界水平依然有非常大的差距,最直观的表现就是硬科技还太少了。
我们津津乐道的中国新四大发明——”扫码支付、共享单车、高速铁路、网络购物“,在本质上还是应用层和商业模式的领先,而非底层技术的领先。
归根到底,我国的硬科技和世界先进水平还有不少距离。
先简单解释一下“硬科技”这个词,它并非指硬件的科技而是硬核科技(Key & Core Technology)。
一般是指基于科学发现和技术发明而产生的技术产品、设备和系统,具有较高技术门槛和技术壁垒,难以被复制和模仿,对产业的发展具有较强的引领和支撑作用。
2010年中国科学院西安光机所米磊最早提出硬科技的概念,“硬科技”主要包括人工智能、航空航天、生物技术、光电芯片、新一代信息技术、新材料、新能源、智能制造八大方向。
二、那么造成中国硬科技和世界差距较大的核心原因是什么呢
本质原因在于我国过去的发展一直在摘“低垂的果实”
“低垂的果实”是西方社会学里一个常用的比喻,意指“容易完成、成本很低的任务”。
如果你由此认为“摘低垂的果实”是一个贬义词,那么你就错了,相反,这一策略是我国基于现实条件的理性选择。
这背后的核心背景在于——中国经济建设的起点实在是太低了
低到什么程度?
我们从两个简单历史细节中感受一下:
1)1978年,时任副总理谷牧访问欧洲五国,在这一次开眼界的访问中,我方代表团成员在考察过程中多次出现了撞上透明玻璃门的尴尬情节。
期间,法国人在午餐时招待给代表团成员冰淇淋,结果有一位代表说:“这个太凉了,能否加热一下?”
2)前《人民日报》总编辑梁衡分享过一个经历——
“1984年我任某大报驻省记者一次到办公室,看一群人围着一件东西看,这是报社驻西柏林记者带回来的一张绵纸,八寸见方,雪白柔软,上面还印着极精美的花纹,那位记者说,这是人家公共厕所的擦手纸。
天啊,我简直要晕了过去,老外这样阔气,又这样浪费啊,我把这纸带回去,给很多人传看,无不惊得合不上嘴”。
没错,这就是40多年前中国经济的真实状况,其起点之低甚至今天的Z世代都无法想象。
1978年,中国经济总量占世界的1.7%,无论是在资金、技术还是其他要素层面,当时的中国连现代经济的门都没有摸到。
彼时的中国没有发展“硬科技”实力,更没有发展“硬科技”的需求,它需要解决的是如何让人民尽快吃上冰淇淋、用上纸巾。
三、中国摘“低垂果实”的策略具体就是通过合作引进技术,利用人力成本优势扩大生产
这在经济学上也是有重要依据,前世界银行首席经济学家林毅夫的“后发优势”理论很好地解释了这一策略的合理性。
“后发优势”理论的核心,简单地概括是以下三个逻辑:
经济发展最重要的取决于三个因素——要素禀赋、产业结构和技术水平,其中技术水平是三因素中的核心。
提高技术是有成本的,而引进技术的成本远低于自主研发新技术的成本。
技术水平低的国家由于有现成的先进技术可以引进,因此在经济发展中占有“后发优势”。
所以,根据“后发优势”理论,我们面对的是一颗既有低垂果实也有高挂果实的果园。
毫无疑问,先摘“低垂果实”是最优选择。
毕竟搭梯子去摘高处的果实费时费力,甚至连搭梯子的木头我们当时都买不起。
先赚钱再说。
四、马云和柳传志的两个例子生动地说明了我们的策略
1999年8月日,35岁的马云在杭州的湖畔花园开启了他既黄页中国之外的第二次创业——创办阿里巴巴。
为了鼓舞员工的士气,马云当时在湖畔花园的房子里慷慨激昂地演讲,其中一段是这么说的——
“美国人强就强在他们的硬件,强就强在他们的系统,这方面的确他们做的比较早,但玩信息玩软的,中国人的脑袋绝不会比外国人差,我们在座的各位绝不比别人差”。
“玩信息玩软的”在某种意义上成为后来几乎所有中国互联网公司的模式。
不用去做底层创新,应用层面的巨大市场已经够创业公司
无独有偶。
1998年3月,《计算机世界》杂志发表了柳传志《贸工技、三级跳》的文章,以此为转折点,联想抛弃了技术优先的原则,选择了先做产品贸易、再做工业生产、最后做技术研发的“贸工技”路线。
马云和柳传志二人不约而同采取类似的策略并非偶然,而是在当时发展水平、技术水平的客观条件下做出的利益最大化的选择。
人家摸着石头过河,咱们摸着人家过河。
在博弈论中,也有一个著名“智猪博弈”的模型,大概描述是大猪和小猪按管道的一头的按钮,另一头就会出来食物,如果同时按,大猪的收益会比小猪大,但按这个按钮是需要付出时间成本。
此时小猪的最优策略是——站着不动,等待大猪去按。
我们曾经就是那头聪明的小猪,只是一直积蓄力量的我们今天慢慢变成一头大猪。
于是,策略也需要随之发生改变,摸着别人的石头过河终究不是长久之计。
五、因此,总体而言,中国硬科技落后的核心原因在于两点
从主观上,中国的发展起点低,引进而不是自主开发对国家和企业而言是经济上更合理的主观选择。
从客观上,硬科技资金要求大、开发成本高、前置条件多,过去很长时间中国不具备发展的条件。
中国过去高增长主要来在全球化背景下前三次科技革命的技术红利的扩散,我们合理地利用了国内大规模人口红利和引入了国际技术,在全球分工中找到了合适的定位,完成了经济层面和技术层面的原始积累。
经济学家劳尔·普雷维什用“中心-外围”理论(Core and Periphery Theory)来解释之前世界的全球化分工——
美国等发达国家是模型中的“中心”,中国等新兴经济体居于模型中的“外围”。
“中心国家”占据产业链的高端部分,“外围国家”占据产业链低端部分,二者通过贸易相互获利。
然而随着“外围国家”的技术不断进步,其产业链也会由低端走向中高端,这样的结果就是外围国家产业链越来越长,而中心国家产业链越来越短。
这其实就是中国和美国过去产业变迁的全部历史。
在全球进入存量博弈、本轮技术周期进入末端、新一轮科技革命正在孕育的历史背景下,各产业大国都不约而同地将战略目标锁定为硬科技——中国推出了《中国制造2025》、美国提出再工业化战略、德国强调工业 4.0 战略。
作为曾经的“外围国家”,我们已经逐渐开始成为东南亚等小区域内的“中心国家”,而要进一步在全球产业链上占据更加战略的地位,中国必须啃下“硬科技”这块最后的硬骨头。
而这必然是一条不平坦的路,其过程并不像很多键盘侠说的那样简单。
六、任何一个先进技术都不是从石头缝里蹦出来的,它依赖诸多条件、生态和时间
以芯片所在的集成电路产业为例,它涉及的上下游链条非常长,从大的环节上看至少包括芯片设计、制造、设备、材料、测试、封测以及工业软件等,每一个环节都有着极为复杂的技术。
以媒体曝光度较高的光刻机为例它只是芯片制造过程中的一个环节,但它却极为关键,目前5nm及以下的先进制程芯片制造只有荷兰ASML公司的EUV光刻机才能胜任。
而这一样一台价值1.5亿美元的机器整整需要超过100000+个零件、3000+根电缆、40000+个螺栓。
这些零件来自多个国家超过5000家供应商,核心的光源来自美国,光学透镜来自德国,其中美国光源占27%,荷兰腔体占32%,日本材料占27%,德国光学系统占14%。
一台EUV光刻机机器重180吨,需要40个集装箱才能完成航运装载,其调试过程就超过12个月。

EUV光刻机的一部分
英特尔光刻部门主管 Sam Sivakumar曾表示——“高端光刻机是一项非常困难的技术,就复杂性而言,它可能属于曼哈顿计划的范畴”。
很多人说,我们当年原子弹都能造出来,难道还搞不出一台光刻机?
没错,它的难度在某种意义上就是原子弹这样级别的,在短时间内突破几乎没有可能,它一定是一个循序渐进的过程。
从这个例子我们可以看出硬科技突破的难点在于专利等技术本身的壁垒、产业链壁垒和时间壁垒。
而这些壁垒都并非仅靠简单的短期资金和技术投入就能快速突破的,中国的硬科技之路任重道远。
七、国内许多底层技术之所以发展动力不足,还有一个容易忽略的特征是——相对于应用层,底层技术的绝对产值通常较小
比如,数字经济是一个全球产值32万亿美金的大市场,而下一层的电子信息产业(包括计算机、通信、电子)为5万亿美金左右。
再下一层的芯片行业,全球规模就只有 4400亿美金左右,再到更底层的光刻机细分赛道,就仅仅到了百亿美金的级别。
当整个赛道的产值只有百亿美金的级别,且存在稳固头部公司的情况下,资本通常是不愿意下注的,因为想象空间太小,即便占据了100%的份额,其吸引力也不大。
与此同时,底层技术的回报周期也比应用行业要慢得多,它往往需要长时间的冷板凳积累。
比如芯片行业的王者台积电诞生于1987年,光刻机龙头ASML诞生于1984,都是几十年如一日的长期技术积累的结果。
这和互联网项目用烧钱的方式几个月结束战斗相比有着天壤之别。
资本不愿意等,中国资本更是缺乏耐心,根据Pitchbook数据,中国VC项目持有期平均只有3.3年,相比之下,美国VC平均为8.2年。
因此,垂直细分行业产值小、回报周期长也是国内资本不愿意下注硬科技细分领域的重要原因。
八、当然,我们也看到了硬科技层面一些可喜的变化,这些变化来自于多个层面
首先,国家层面顶层设计不遗余力。
中国的国家战略已经制定了到2035年中国要成为创新型国家,2050年中国要成为世界科技强国。
在这个大的框架下,《中国制造2025》推出、科创板的推出集成电路国家基金的推出都是加码硬科技的具体措施。
事实上,美国、欧盟、韩国、日本的硬科技产业崛起的过程,都得到了政府长期大力支持。
74年前,美国科学家范内瓦·布什给时任总统杜鲁门写了一份关于国家科技政策的报告——《科学:无尽的前沿》。
在这份有着开创意义的报告的指引下,美国摆脱对于欧洲基础研究以及科研人才的依赖,成就了美国今日的科技强国地位。
其次,产业界在投资取向上,越来越多的资本开始进入硬科技领域。
近几年甚至进入到了一个硬科技投资高潮,其中,2020年是一个历史性拐点——半导体投资首次超过互联网,成为中国的第一投资赛道。
资本的大量投入是好事,但其实也要防止过热的负面效应,比如某些细分领域本身可能需要集中高技术人才饱和式研发才能图片,但过热的资本会分散部分企业的人才密度,有可能影响行业的整体健康度。
再次,有一些产业存在“换道超车”的机会。
科技行业一个重要特征在于其不连续性,即有一些技术不是渐进式改进的而是跳跃式发展的。
比如汽车产业,如果让中国汽车产业在燃油车发动机领域达到并赶超宝马、奔驰的水准,可能给20年时间都不够。
但在电动车领域,国内企业和世界顶尖水平的差距其实就要小的多,而且在电池等核心环节我们甚至还有领先优势。
今天,在各国都在抢占科技制高点的大背景下,从政府到资本、从产业到公司,整个硬科技行业都被动员起来了。
硬科技的征程开始了,这注定是一段漫长和艰难的路,其中会遇到比想象中更多的困难,产业界需要有足够的耐心和勇气。
九、从本质上讲,经济是不断熵增的体系
今天很多行业内卷现象其实是技术停滞不前导致熵增的具体表现,而减小经济系统的熵最重要的策略就是为经济系统中注入新技术。
创造新的生产函数,不断技术进步是对抗熵增唯一解决之道。
“尽管中国古代对人类科技发展作出很多贡献,但为什么近代科学和工业革命没在中国发生?”
这是英国学者李约瑟在《中国科学技术史》中著名的“李约瑟之问”。
的确,前三次科技革命都没有发生在中国,但第四次工业革命,中国不应该成为旁观者。
加油,中国的硬科技人。
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