中国在人工智能心脏制造方面后来居上
技术路线选择,决定一个国家产业发展的方向。由于中国在半导体领域缺乏足够的技术支撑,因此,中国在半导体领域始终受制于人。中国每年从美国等一些西方国家购买知识产权专利许可费超过中国购买石油天然气的费用。如果中国不能掌握半导体芯片的知识产权,那么,中国在未来半导体产业发展过程中,必然会面临越来越严峻的局面。
半导体产业的发展有自己的规律。上个世纪80年代,日本半导体产业领域独步天下,日本企业生产的电子产品行销世界。从电视机、洗衣机、汽车电子系统,到电子音像制品和摄影录像设备,日本半导体电子产业红红火火。
美国意识到,日本在半导体产业领域,有可能会给美国造成威胁,因此,利用日美两国不平等关系,向日本出口美国的电子产品征收惩罚性关税,并且大力扶持韩国企业生产半导体产品。
正是由于美国的干预,日本不得不放弃自己的半导体产业,转而依靠积累的先进技术,在半导体生产零部件的原材料方面下大力气,争取早日打翻身仗。
2019年日本对韩国发起挑战。日本政府限制日本生产半导体零部件的原材料出口韩国,结果导致韩国电子产业哀鸿遍野。到目前为止,这场技术战争尚未分出胜负,但是,有一点可以肯定,依靠韩国自己的力量,短期内很难获得高质量的半导体生产零部件原材料。
中国面临的形势更加严峻。由于美国把中国作为战略对手,对中国发动“全政府”战争,中美两国关系急转直下。美国政府已经要求美国芯片制造企业不得向中国第五代移动通信设备制造企业供应芯片,中国华为公司生产的电子产品面临没有心脏的危险。由于中国华为公司采取的是委托加工生产模式,因此,短期内中国华为公司的产品不会受到直接影响。但是,从长期来看,如果美国继续对中国发动技术战争,禁止美国芯片制造企业向中国企业出口产品,那么,中国华为公司以及中国其他电子企业有可能会面临灭顶之灾。
山穷水复疑无路,柳暗花明又一村。就在中国电子产业面临困境的情况下,中国科学家研制出了新的电路板。传统的电路板是建立在硅片基础之上,因此,称之为硅基电子版。而中国科学家另辟蹊径,采用碳材料作为基础,在碳纤维材料基础之上焊接电路板,这样做不仅改变了传统的基础材料,而且可以大幅度提高单位面积的承载率,从而使中国生产的电子元器件具有具有相当强的竞争力。
生产传统的芯片,必须使用一种硅刻录设备,也就是俗称的光刻机,在硅片上刻下一道道电路,用来进行信息的计算。由于光刻录机被荷兰垄断,荷兰按照美国的要求,拒绝向中国按时销售光刻录机设备。中国虽然拥有生产芯片的技术,但是,缺乏相应的设备,只能仰天长叹。
不过如今,中国科学家另辟蹊径,已经生产出一种新的电路板。中国科学家借鉴传统电路设计的一般原理,但是,采用光子技术,把电子变成光子,从而有效地避开传统的制作方式,轻而易举地在单位面积设置更多的线路,提高了芯片单位的容积率。
无论是改变技术材料,还是把电子改为光子,都是在尊重科学基础之上,依靠科学创新,打破常规,生产出先进的人工智能设备心脏。
如果中国这两项重大技术成果投入应用,那么,将会彻底改变中国在芯片制造领域受制于人的局面。中国再也不需要每年花费数千亿美元购买美国的芯片,中国完全不需要向美国缴纳专利使用许可费,中国依靠自己的技术,可以生产拥有中国自己知识产权的芯片。
芯片制造涉及材料、电子一系列先进技术。中国科学家面临美国的制裁,没有向后退缩,而是依靠科学技术,实现突破。
中国在科学技术领域,还会面临各种各样的挑战。只要中国科研人员大胆创新,彻底摆脱传统的路径依赖,采用崭新的方法、崭新的材料、崭新的工艺生产出崭新的产品,那么,中国制造在国际市场上就会具有明显的比较优势。
过去中国科学技术突破带有一定的偶然性。一些老迈年高的科学家,依靠自己的智慧,向中央提出科学技术突破方案,中央专门立项,从事科学技术研究。现在看来,计划经济时代的科学技术发展模式很难适应现代市场经济发展的要求。中国应当总结经验教训,一方面立足市场,让企业成为科技创新的主力军,另一方面要求高等院校必须提高基础教育水平,为企业输送更多有用的人才。
当前我国在科学创新领域存在一窝蜂的现象。高等院校鼓励科技创新,可是,生产出大量的垃圾论文。科研院所鼓励科技创新,可是,生产的产品往往只有技术突破而没有科学上的创新。企业追求利润,因此,在科技创新方面热衷于上短平快的项目。
中国华为公司之所以能立于不败之地,是因为这家公司一方面承担起了中国高等院校本来应该承担的责任,设立高等研究机构,从事科学研究,另一方面,中国华为公司面对国际竞争和美国的制裁,没有向后退缩,而是从世界各地招揽优秀的科学家,依靠科技的力量,提高自己的竞争能力。
中国政府应当充分意识到,中国华为公司的成功具有一定的偶然性。科技创新必须具有战略规划,一方面要求所有的高等院校都必须放弃那些华而不实的应用研究,尽可能地提高基础教育的水平,为中国科技创新打下坚实的基础,必要的时候可以将那些完全沉溺于文字游戏的社会科学专业砍掉,把更多经费用来资助职业技术学院,培养合格的技术工人。另一方面,国家应当鼓励企业面向市场,寻找突破口。如果企业发现一些科研院所的研究成果具有市场推广价值,除非科研院所取得的科研成果获得国家自然科学基金支持,否则,应当鼓励科研院所立即转为市场主体,与企业从事战略合作。通俗地说,就是要借鉴美国的模式,把中国科研院所变成技术开发单位,把企业变成风险投资机构,借助于风险投资机制,尽快将科技成果转化为生产力,加快企业产品升级换代的步伐。中国在科学技术研究领域,必须充分依靠自己的力量。
总而言之,中国华为公司的成功具有一定的偶然性,在中国不具有普遍性。中国政府应当在兴盛中看的危机,借助于我国芯片制造领域发现的问题,举一反三,制定科技创新规划,促进科学技术健康发展。
2020年7月5日星期日
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