上半场我讲了中国经济体系厉害的方面。我们研究中国的产业和经济,不能光说好话却不指出问题。能够通过深入的研究发现问题并提出有建设性的改进意见,才是真正有用的研究。但前提有一个,我们要先搞清楚中国做对了什么、强在什么地方,然后再去思考还有哪些不足,这样才能不跑偏。
说完了我们厉害的地方,接下来我再说一下我们目前比较薄弱的环节。
过去几百年,全世界产业升级的主线是三次工业革命。第一次工业革命,钢铁和蒸汽机驱动;第二次工业革命是电力和发动机驱动,第三次工业革命是电子信息技术驱动。电子信息产业有三个核心:以芯片制造为核心的半导体产业;以编程算法为核心的软件产业;以数据传输为核心的电子通讯产业。这三大产业支撑了二战以来整个全世界经济的发展和创新。很多机械、化工等传统领域的技术进步,都极大的依赖于这三大产业的技术进步。信息产业为其它行业的创新带来了更强大的计算、模拟和协作沟通能力。
当前,中国跟美国差的最多的地方主要就集中在半导体和软件这两大领域。电子通讯一块已经追起上来了,我们的5g产业已经领先了。半导体的问题今天大家都已经知道了,在高端芯片制造方面,美国人有能力卡我们的脖子。当前全世界10纳米以下的高端芯片生产都集中在韩国三星和台湾地区的台积电,最先进的光刻机也是在荷兰阿斯麦生产的。但是美国一声令下,不准台积电和三星给华为代工,不让阿斯麦把最先进的EUV光刻机卖到中国大陆,他们就只能乖乖听话。是靠的什么?因为芯片制造的核心技术专利和软件掌握在美国人的手中,而且无法绕开。EUV光刻机的专利大概有2000多项,其中有1000多项也就是超过一半是由美国企业掌握的。光刻机的数控系统,是美国企业做的。EUV光刻机的核心部件——极紫外光源,也是美国企业做的。技术和软件控制在美国人手中。台积电制造技术厉害,自己掌握了大部分浸润式光刻的技术专利,美国的专利只能排第二,但它制造芯片需要的芯片设计软件则完全控制在美国企业手中,芯片设计软件的四大巨头全都在美国。
现在美国经济转型的一个方向,就是保留先进技术研发能力、基础软件开发能力、核心零部件和材料制造能力,其它大量的生产制造环节都转移了出去。它的制造业空心化当然不是什么好事,金融泡沫很严重,底层就业问题突出,不然也不会这些年哭着喊着要制造业回归。但我们也要看到,它仍然保留了一部分很牛很核心的产业竞争力,它的高科技产业仍然傲视全球、无人能敌。
通过专利授权和软件收费,大量的产业利润流向美国的高科技公司。中国虽然是制造业第一大国,但是大量的技术和软件掌握在美国手里,很多利润也因此流向了美国。就好像苹果手机,它是在中国组装的,大部分零配件也都是中国生产的,但利润绝大部分被美国苹果公司拿走了。凭什么?苹果公司不生产任何一台苹果手机,也不生产任何一个苹果手机的零配件,连芯片都是找台积电代工的。它生产什么?苹果手机的设计方案、关键零配件比如M1芯片的设计方案、IOS等软件以及诸多专利技术,靠这几样东西获得了全世界手机产业超过一半的利润。还有高通,主要利润就是收专利费,全世界每生产一台智能手机,就得给它上交大约5%的专利费,跟开税务局一样,躺着收钱。还有像谷歌、微软、亚马逊、英伟达这些美国公司都是一样的,不再制造实体产品,但依靠技术和软件控制产业链,获得巨额利润然后再投资于软件开发和技术研发。
美国的经济实力,主要建立在两个东西上面:一个是金融,一个就是科技。像台积电和荷兰阿斯麦公司,它的股权结构,大部分股份都掌握在美国投资人手中。它们的企业利润很大部分会通过金融投资获利的形式流到美国去,另一部分就是软件和技术授权。金融和技术双重控制,它们必须听美国的。
中国过去几十年制造业大发展,很多中高端制造业从美国转移到了中国来了,这是中国经济实力提升的表现。但是成为制造强国还不够,还必须要当科技强国和软件强国,而且要在这两个方面超过美国。要实现这个目标,中华民族伟大复兴才算是真的实现了。我们的工业制造业总产值十多年前就世界第一了,按照“购买力平价”计算的GDP也超了,名义GDP超过美国也很快了,但科技和软件这两个方面目前还差的比较远,十年八年肯定不够。
在中美科技和软件的差距中,比较要命、比较关键的什么?主要就是高端半导体和下一代的人工智能技术。高端精密机械方面,欧洲很强,美国主要还是强在电子信息方面。当然还有个生物医药,这是个单独的,产业链比较独立,不容易拿来卡脖子。中美竞争,电子信息相关产业是主战场,电子信息产业的关键是芯片和基础软件。所以我这本书叫《人工智能、5G与物联网时代的中国产业革命》,主战场就是这三个,5G我们已经领先了,基础软件最前沿的是人工智能,物联网的核心是芯片和传感器——传感器也可以说是一种芯片。
新一轮产业革命,高端半导体是基础,人工智能是龙头。其中,人工智能代表着未来,是新一轮产业革命的核心技术,什么智能制造、机器人、自动驾驶、人脸识别之类的都是人工智能技术的具体应用而已。而在这方面中国还很落后。虽然从数据上看,我们的人工智能专利申请量已经赶上美国了,人脸识别也大规模应用了,但在人工智能的核心专利和基础软件方面还差得比较远,我们的很多专利都是应用型的专利,真正前沿的、基础的、尖端的创新,仍然主要集中在美国。
人工智能本质上是一种软件算法,强大的软件产业是人工智能发展的重要基础。普通人对人工智能的理解,主要还停留在日常生活的应用层面,比如自动驾驶、服务机器人之类的,要不然就是直接跳跃到科幻层面,思考人工智能啥时候会取代人类。这两个层面一个太浅一个太远,都不太合适。正确理解人工智能,要从科技成果从基础理论到产业应用的角度来认识。
当前我们说的人工智能,主要是指的基于深度学习的第四代人工智能。它首先是算法的进步。深度机器学习算法,十多年前率先由加拿大多伦多大学突破的。在算法突破之后,紧接着就出现一批基于深度学习的工具和平台;有了这些工具和平台之后,全世界科研人员,包括计算机领域也包括物理、化学、生物、材料等等,拿着这一套工具平台去跟自己本领域的知识相结合,来搞科技创新,创造出新的技术。这些新的技术发展成熟以后,再跟具体产业相结合,推动新一轮的产业革命。从算法到工具到科研最后到产业,是这么一个顺序。一直到跟具体产业相结合了,我们普通人期待的那些人工智能场景才会出现,但这是最后的一步。
如果我们只盯着最后这一步来看,中国的人工智能产业发展的还算相当兴旺,但如果我们看得再深一些,核心算法是英美国家发明并完善,现在用来做人工智能科研的工具和平台也基本都是英美国家搞出来的,他们发明了这个技术并创造了这个技术的研发平台,这就像在上一次信息革命中,美国人发明了芯片和操作系统,并创造了诸如MATLAB这样的科研平台一样,全世界都拿着美国人发明的芯片,在美国人做的操作系统上面跑着MATLAB来搞科研,虽然科研成果很多,但在根源上依赖美国的技术和软件。前段时间,美国宣布禁止哈工大等国内科研机构使用MATLAB,全网震惊,为什么?因为过去几十年,全世界的科研工作者都在拿MATLAB作为研究工具和平台,一旦失去了这个平台和平台上的工具包,科研效率立刻就会大打折扣。美国为什么有底气制裁那么多国家?就是它在技术底层有霸权,好多底层的东西是它发明出来的,它可以从源头上对一个国家的科研“卡脖子”。当然,由于技术路线的多样性,要想把中国这种大国的脖子当真卡死是不可能的,但确实能制造相当大的麻烦。
从成果转化的技术路线来看,人工智能的革命跟上一轮电子信息革命一样,不是一个十年二十年就能看得见结果的革命,可能要30年50年甚至更远。它不是一个具体的技术,不是做一个机器人出来那么简单,它是一场算法革命,甚至是方法论的革命。什么叫方法论的革命?我们中国几千年的历史发展下来,最后没有爆发工业革命,其中有一个很重要的原因,就是我们始终没有建立自己的抽象科学体系。抽象科学体系最先是古希腊人搞出来的,典型代表是欧几里得的《几何原本》。它的基本逻辑不是基于经验的归纳总结和优化,而是先假设一套公理体系,从这一套最基础的公理体系出发构建一套抽象理论体系,再用这一套抽象理论体系来指导人类进行科技研发、推动技术进步。近代工业革命在欧美爆发的其中一个因素(不是全部因素)就是因为欧洲人先从阿拉伯人那里学到了古希腊人搞抽象科学体系,然后把它跟战争、航海和纺织工业等实践需求结合起来,这才催生了前两次工业革命。
基于深度机器学习的第四代人工智能算法,它的意义有可能类似于新时期的欧几里得《几何原本》。它是一套新的方法论,以前不管是归纳法还是演绎法,都要求能说清楚里边的原理。人工智能算法是用计算机来对一堆大数据进行学习、自己找到解决方案,从数据到解决方案的过程,不需要人类理解。我们不知道计算机是怎么学习数据的,反正最后它能够总结出一个规律指挥自己行动。我们知道计算机的行动能帮我们解决问题,但它的行动规律我们其实不知道。比如,科学家们通过机器学习,让计算机阅读X光片来预测一个人未来一年的死亡率。计算机在没有学习过任何生物和医学知识的情况下,只通过对大数据的深度学习,算出来的死亡率的准确程度高于顶级医学专家。计算机不会告诉人类,它是怎么算出来的,我们也不知道它是怎么算出来的,只能说通过验证知道它的计算结果比人类高明,仅此而已。
很多以前困扰人类数百年的科技难题,都在这两年已经开始被攻克了。就是因为我们引进了新的方法论:机器学习,通过大数据学习,让计算机自己通过假设检验训找规律,得到结论。比如“蛋白质结构预测”是一个困扰人类上百年的难题是,计算机在没有学过生物学的情况下,通过深度学习攻克了这个难题。我们不知道它怎么攻克的,反正它对蛋白质结构预测的结果就是可用。科学界给用机器学习搞科研起了个名字,叫“炼丹”:天量的大数据扔进计算机,运行深度学习算法,把显卡烤个通红,找出来一个新结论。为什么是这么样的结论?不知道,但是好用,可以发表论文申请专利。就跟炼金术一样,炉子里边发生了什么反应不知道,反正把黄金炼出来就行。
从方法论的角度来看人工智能,才能深刻认识其革命性意义和影响。我们不要一听到人工智能就想到机器人给你拖地做饭这么具体的应用层面。虽然AI人工智能已经热炒了好多年了,这些年甚至还有点降温,但它其实还处在非常稚嫩的萌芽期,算法和工具都还不成熟,科研层面更是刚刚开始,具体应用比如波士顿机器狗还如同小孩的玩具。也可以说,我们还处在人工智能革命的石器时代,这个时代才刚刚拉开帷幕,我们、我们的下一代甚至再下一代,都要在这场革命的浪潮中拼搏奋斗创造未来。美国现在处在领先地位,但跟它在芯片和操作系统、产业软件领域的优势地位不一样,这种领先地位还很不稳固,我们有超车的希望。
中美竞争,关键在科技产业竞争;科技产业竞争,关键在电子信息产业。电子信息产业的竞争,关键是三个事:第一,要把半导体产业的短板补上来,打破美国的芯片封锁,CPU、人工智能芯片、物联网传感器等信息时代的核心部件能够独立自主;第二,建立一张基于第五代通讯技术(不仅是5G,还有WiFi6、全光纤等)的万物互联网络,打通底层大数据和人工智能的信息渠道,给全行业深度学习科研创新提供足够的“数据原料”进行“炼丹”;第三,就是大力发展以人工智能为龙头的基础软件产业,核心算法、开发工具、基础平台全都得上。我这本书叫《人工智能5G和物联网时代的中国产业革命》,就是在结合这三个方面来看中国和中美竞争的未来。这本书不谈金融、不谈房价、不谈美元指数,不讲这些传统经济观察最爱讲的东西,专门盯着科技产业来讲。
这三条里边,对中国来说,主要难点在第一条和第三条;对美国来说,主要难点在第二条,它的基建能力衰落的太严重了。我有信心,中国一定能在这三个方面都取得最后的胜利。但也要说几个弱点。
第一个,军民融合进展缓慢。
这个问题我在《不必担心贸易战》那篇文章里就说了,军民融合是一个领先型国家创新体系的关键环节。前沿技术,一般都是先军用,再民用。国家投入支持研发,先用于军事,再逐步然后转化成市场化的商品。美国人自己的高科技产业,也是这么走出来的。互联网就是先用于军事领域的,硅谷发展早期的许多技术都是美国国防部支持研发的。这是一个基本规律。
改革开放以前,中国也是走的这条道路。比如飞机,先模仿苏联搞了一个轰炸机,然后再试图把轰炸机改造成为民用客机。先造坦克和军用运输车,再造民用货车和小轿车。这样一步一步来,军事技术先用,然后转化成市场成果,赚的钱或者收的税政府再投入军事研发。这样,国家掌握了核心技术,研发投入也有经济支持,从而形成一套独立的经济研发生产体系。
改开前的这个路线跟计划经济结合的太密切,遇到了很多问题,很多事情搞得很僵化,军工投入太多,老百姓生活改善缓慢。改革开放以后,这条路被部分中断了。大飞机研发下马了,改成直接购买外国的飞机,汽车也搞合资了。我们今天大量的市场化产品,其背后的关键技术,好多都是从国外引进的。
但是,军工体系没有中断,仍然坚持走独立自主的道路而且保持的很完整,因为这个领域西方国家不对我们开放。七八十年下来,军事工业自己形成了一个比较封闭的独立系统,从研发到生产制造,非常完整。这些技术只用于军事领域,很少向民用转化。军民两张皮导致一个很严重的问题,就是军工研发成本很高,在经济上只有投入没有回报。同时,民用产品在很多关键环节,缺乏自主知识产权,可能会被美国人“卡脖子”。
从改革开放后四十年的实际效果来看,这两张皮各自运转的都还不错。军工体系能搞出来先进的歼20、东风21,能建空间站、能在月球背面登陆、能探测火星;民用体系支持经济高速增长,创造了我们看到的中国从1978年到2018年的“中国经济奇迹”。
这两个体系要继续这样独立高效运转,有一个基本前提,就是国外的高科技产品和软件还能够继续让我们敞开了使用。但现在美国人不干了,要搞技术封锁。而且中国再按照这速度产业升级下去,外国的高科技确实有点不够用,好多得自己全新研发。
这种情况下,就必须要搞军民融合,必须坚定不移的推动国有战略性科研成果向民用市场转化。民品市场从军事技术和战略研究当中取得自主可控的知识产权,很多军工航天场景也要大力引入民间科研力量支持为它们的基础科研创造应用场景,并通过外来的竞争保持军工创新体系的活力。这两个体系融合好了,中国才能建成真正的“创新型国家”或者说打造一个比较完整的“国家创新体系”。
目前来看,军民融合讲了好多年了,级别不可谓不高,但实际进展还是比较缓慢。有形的无形的壁垒太多,军工技术向民用技术转化的渠道不够通畅,民用技术支持军工航天的通道也不够通畅。这涉及到一些深层次的体制问题,很专业也有点敏感,不多说。但这个问题需要努力解决,不能老是两张皮,很多创新研究都是军民两方面各搞各,什么事情都做两遍,资源浪费严重。以前我们是跟踪式创新,外国能做出的东西我们学着做,做两遍就做两遍,浪费不多;如果要纯粹的自主创新,探索全世界全人类都没有走过的技术路线,绝大多数技术路线天量的资金砸下去最后会被证明走不通、白费,但也没办法,只能白费,这种情况下继续搞两张皮,肯定不行,真浪费不起。这方面美国在二战后的三四十年做的比较好,很多经验值得学习。
第二个,软件产品的知识产权保护严重不足。
我们现在说的人工智能其实就是以软件形式存在的深度学习算法。知识产权保护是软件产业安身立命发展壮大的基础。中国过去几十年产业软件几乎全军覆没,跟世界的差距越拉越大,和盗版软件密不可分。我们这一代人可以说就是用着盗版软件长大的一代人,windows、office、PS、CAD还有各种单机游戏,全都是用的盗版。看起来占了便宜,本质上是外国软件企业在利用盗版进行“倾销”,让中国国内的竞争对手全军覆没。如果没有盗版,九十年代00年代Windows/Office正版要卖好几百,很多人就会忍受一些暂时的不方便,使用更廉价的国产桌面和办公系统,虽然暂时用着不爽,时间长了,国有软件生态就会发展起来,会越用越便利,软件程序开发人员也会更多、有实力的软件高科技企业会更多,今天再发展机器学习的算法、工具、平台,实力就会强大的多。过去几十年,各行各业都利用盗版的国外软件做了很多生产力的工作,省了钱也提高了效率,但本质上还是“捡了芝麻丢了西瓜”,低端边缘产业受益,核心产业连根拔起。太惨了。
软件的知识产权保护这个东西靠自觉是不可能的,跟实体商品的冒牌货不一样。冒牌货虽然低价但质量也差,而且生产成本也会限制它的低价程度。软件直接复制,使用体验跟正版差不多,价格可以直接打到接近于零,普通消费者根本无力抗拒盗版的诱惑。这个事情必须从供应端入手解决,需要公权力强力介入,从网络渠道彻底切断盗版软件的供给,严惩盗版的制作者而不是鄙视消费者,国产软件产业才有希望。这样做会引来一大片不满,很多很多的人会因为不能再免费或低价下载盗版软件给自己的工作生活带来的不便而抱怨。但这个事儿必须做,这样做短期内会增加外国软件企业的收入,但长期来看有利于国产软件产业的发展,最终好处远远大于损失。软件知识产权保护方面中国这些年一直都在进步,但还远远不够。这方面的缺陷短板,越早纠正补足,我们就越主动。
第三个,不利于自主创新的买办风气较为严重。
扯一个最近的新闻吧,上汽集团老总的“灵魂说”。他说上汽不会考虑用华为的汽车自动驾驶系统。因为汽车控制系统是灵魂,汽车硬件系统只是躯体。如果用了华为们的系统,就相当于把灵魂交给了华为。这个“灵魂说”从产业链的角度来看有一些道理,当然也不全对。真正的问题是,上汽什么时候有过自己的灵魂了?上汽和大众通用合作,品牌用的是外国巨头的、核心技术用的是外国巨头的,中控系统用的也是外国巨头的,怎么就不担心失去“灵魂”呢?这就是一种买办思想在作怪。堂堂大型国企,灵魂这么高贵,只能交给外国巨头,怎么能交给国内的民营企业呢?“宁与友邦不予家奴”嘛。
过去几十年,在对外开放过程中,确实形成了一股买办的风气。说买办集团可能有点过了,应该还不至于,但说存在买办的风气应该是没啥问题的。华为的鸿蒙系统推出以后,中国的老百姓很热情很支持,但产业界支持的声音很小,几乎就没有。说明这股风气的影响还很大。这股风气在体制内体制外、国有经济民营经济中都是广泛存在的。国企民企都有很多很有骨气的,但也都有很多跪着不愿起来的。这种风气的基本思路,就是认为国外的技术最先进,国内的同类产品看不上,而且也不认为有机会超越。这股风气所到之处,很多人都养成了一种吹嘘外国产品的习惯。比如“日本马桶盖”、“德国油纸包”、“瑞士圆珠笔芯”之类的论调,现在看起来都是个笑话。地方政府招商,以用超国民待遇引进了外资为荣;企业采购,以用高价购买了外国部件为荣,而且还要拿出来宣传,通过吹嘘外国零部件或者原材料往自己脸上贴金。最近刚闹出来一个笑话,农夫山泉为了宣传自己的某款饮料产品多么高贵,硬说自己用了日本福岛的白桃。结果被网民质疑福岛食品有核辐射,它又说它没用从福岛进口任何产品。这个事情应该可以给我们的官员和企业家警醒了。九零后零零后这些新一代消费者,已经不吃这一套了,他们生长于中国强盛富足的时代,没有崇洋情节,反而有强烈的民族自豪感。某些企业如果不尽快反思,一定要从外国零件或原料中去寻找优越感,一定会被新一代消费者抛弃淘汰。
中国的产品在诸多高精尖领域与国际先进水平确实存在差距,但大多数领域不存在不可跨越的鸿沟,还有一些甚至是性价比更高,但买办风气买办思想的广泛存在,诸多企业特别是大型企业不愿意给国产产品创造试错和改进的机会。这不利于国家各方面的资源形成合力,还是一盘散沙,很容易被外国巨头各个击破、分而歼之。去年调研了一家德国的企业,之前一直从欧洲进口关键零配件,只在中国做组装。但受疫情影响,欧洲供应链出了问题,只能抱着尝试的态度用中国国内的供应链,结果发现大部分部件质量根本就没什么差别,价格还便宜许多;有一些有问题,经过沟通改进,很快就能满足要求了。中国供应链的实力非常强大,很多高精尖产品的差距不是我们技术研发能力不行,主要是因为市场比较小,长期被国外巨头垄断,也就得不到市场试错反馈迭代的机会。
中美之间的竞争,从本质上来说,不是大国争雄,也不是什么文明冲突。美国从来都不是什么人类文明的灯塔。它只是十六世纪欧洲开始全球殖民征服以来,殖民掠夺者的总代表,如果它是灯塔,那它也只是殖民体系的灯塔。过去五百年来,欧美日等殖民国家在全世界烧杀抢掠、无恶不作,从对印第安人的种族灭绝、到反人类的黑奴贸易,从印度和孟加拉制造千万人死亡的大饥荒,到八国联军对中国义和团军民的残酷屠杀,从在美洲建立奴隶制种植园到贩卖中国劳工修建太平洋铁路,从在中东和北非发起侵略战争,到在南美和亚洲掀起金融风暴,种种罪恶、罄竹难书。新中国政权是殖民地人民反抗近代殖民体系的胜利成果,中国的崛起,是对西方殖民体系最大的威胁和挑战。中美之间的竞争,本质上是过去五百年来殖民与反殖民、掠夺与反掠夺、压迫与反压迫斗争的延续,是建立一个公正合理的国际经济新秩序和维护野蛮落后的近代殖民体系之间的斗争。我们在朝鲜战场上击败了美军,在工业总产值上也超过了美国,经济总量的超越也不在话下,高科技产业是最后一块难啃的“硬骨头”。必须在产业界扭转买办的风气,跟军民融合、知识产权保护这些事情结合起来,在诸多方面向我们的对手学习,形成“军工-国有-民营”多元融合的新时期国家创新体系,多方面的资源优势团结起来,并联合国际上各种支持我们的正义力量,包括欧洲日本这些曾经的殖民国家内部的健康力量,共同对抗美国的经济殖民主义,才能取得这场最后的胜利。
(根据7月4日在三联书店的《人工智能5G与物联时代的中国产业革命》读书分享会演讲整理修订)
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作者简介:李晓鹏博士,主要著作有《重述伟大中华史系列》(原名《从黄河文明到一带一路》)。《中国崛起的经济学分析》、《人工智能5G与物联网时代的中国产业革命》等。
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