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中国科技发展不靠任何人恩赐

2018-11-01 04:06:02|浏览量:111

中国科技发展不靠任何人恩赐

本文转自微信公众号:风云之声(ID:fyvoice),作者:袁岚峰。


在不少流行的文章里,中国的发展似乎都是美国“恩赐”的,一旦美国收回对中国的恩赐,中国立刻就要崩盘。他们之所以做出这种描述,是因为在他们看来,中国毫无科技实力。实际上,这个前提的荒诞程度令人发笑。难道你认为,美国一遏制中国,中国的教授和研究员就不会做科研了吗?中国的工程师就不会发展技术了吗?中国的工人就不会造东西了吗?简直是滑天下之大稽!


中国现在所有问题的核心在哪里?


对于这个基本问题,越来越多的人意识到了正确答案:就是科技。


为什么呢?因为人类进步的本质,就是科技进步。从原始社会到农业社会,到工业社会,到信息社会,每一次社会形态的飞跃,都是由科技进步推动的。


当今世界,所有的发达国家都是科技先进的国家。他们之所以富裕,是因为他们在某些领域技术先进,从而占据垄断地位,从而获得超额利润。获得超额利润以后,又可以以更高的力度投入研发,保证技术继续领先。如此这般,形成一个技术领先-垄断地位-超额利润-投入研发-技术领先的闭环。这个闭环,是唯一正常的发达模式,是中国希望实现的目标。


这当然不是说科技之外的因素如体制、文化、地理环境等没有用处,而是说,科技先进是发达的直接原因,其他因素是间接原因。其他因素如果有用,是通过反映到科技这个直接原因上起作用的。


从根子上说,科技水平决定了一个国家生产力的上限。发达国家的支柱人员是那些领先行业的科学家、工程师、管理者、劳动者,他们赚取的超额利润通过市场和政府调节扩散到全国,养活了大多数普通人。发达国家的餐饮业者、理发师收入比发展中国家的同行高很多,并不是因为他们做的饭特别好吃,理发的质量特别高(实际情况往往正相反),而是因为身在一个发达的社会里,沾了那些造芯片、机床、飞机的人的光。而对于发展中国家来说,如果技术力量不够,卖香蕉的就只能赚卖香蕉的钱,不可能达到卖飞机的水平。


这些道理看起来非常基本,但许多经济学家、政治学家似乎并没有意识到。他们把注意力几乎都集中在了体制、文化等因素上,对科技创新却十分外行,甚至抱着许多错误的观念,导致他们的高谈阔论经常变成无的放矢。例如耶鲁大学教授陈志武,在其著作《金融的逻辑》的序言中说:“没有派上任何实际用场的一代代银河计算机,也是一堆废铁,是在摧毁价值。”


最近,在中美竞争和贸易战的背景下,这种常见的错误就显得更加突出。例如在不少流行的文章里,中国的发展似乎都是美国“恩赐”的,一旦美国收回对中国的恩赐,中国立刻就要崩盘。他们之所以对中国做出这种描述,是因为在他们看来,中国毫无科技实力,只能依靠外国转移的产业和外国市场生活。你的前提既然是“中国毫无科技实力”,那你再怎么推来推去,结论当然都是“中国必定输”,因为你的前提就包含了这个结论嘛!


实际上,“中国毫无科技实力”这个前提的荒诞程度令人发笑。科技实力是保存在人身上的。日本和德国在二战后,从一片废墟出发迅速恢复了发达国家的地位,正是因为他们的科技人员仍然保留着科技实力。难道你认为,美国一遏制中国,中国的教授和研究员就不会做科研了吗?中国的工程师就不会发展技术了吗?中国的工人就不会造东西了吗?简直是滑天下之大稽!这个例子充分说明,许多学者对于科技的隔膜到了什么程度。


事实上,许多客观数据都表明,中国已经成为了世界主要的科技大国之一。当然,美国在大多数领域都处于领先,我们需要踏踏实实耐心地用很长的时间来追赶。不过跟英国、法国、德国、日本这些传统的科技大国相比,中国已经在许多指标上超过了它们,或者比较接近。因此,我们完全可以稳健地说,中国的科技实力跟英法德日处于同一层级,只跟美国有显著差距。在变化趋势方面,则毫无疑问,中国的进步速度在所有的科技大国中是最快的。


在基础研究方面,我经常引用以下三个指标:自然指数(Nature index)、研究前沿(research fronts)和高引用研究者(highly cited researchers)。


自然指数是世界顶级科学期刊《自然》制订的一个指标,通过统计一年中在82家一流科学期刊上发表的论文,来衡量各个国家或各个研究机构的基础研究产出。在2017年的自然指数国家排名中,第一位是美国,得分是19579.02。第二是中国,9088.65。第三是德国,4363.57。第四到十位分别是英国、日本、法国、加拿大、瑞士、韩国、西班牙,它们之间的变化就比较平缓了。因此,自然指数基本的分布是:美国大约是中国的两倍,中国大约是德国的两倍,然后缓慢下降。此外,2017年相对2016年的变化率,美国是下降1.4%,中国是上升13.3%。实际上,在自然指数前十位的国家中,有九个国家在下降,只有中国在迅速上升。


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2017年自然指数前十位的国家


研究前沿的定义是:如果有一组论文频繁地被共同引用,那么就认为这里存在一个研究前沿,这一组论文是这个研究前沿的核心论文。在中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文献情报中心与科睿唯安公司联合发布的《2017研究前沿热度指数》报告中,定义一个国家的研究前沿热度指数等于两个分指标之和:国家贡献度和国家影响度。无论看哪一项指标,都是美国第一,中国第二,英国第三。下图是研究前沿热度指数前20位的国家,可以看到,美国大约是中国的2.4倍,而中国、英国、德国处于同一梯级。


中国科技发展不靠任何人恩赐

2017年研究前沿热度指数前20位的国家


高引用研究者是科睿唯安制订的一个指标,通过统计在22个大类中发表的高引用论文,来确定各个领域的顶尖科学家。2017年,全世界共有高引用研究者3538人。其中主要单位位于美国的最多,达到1644人,接近一半。第二是英国,344人。第三是中国,249人。第四是德国,193人。第五到十位是加拿大、法国、瑞士、日本、西班牙。这项指标最有趣的地方是,中国排在第三位,而不是第二位。显然,这是因为高引用研究者度量的是顶级成果,这比自然指数度量的一流成果更加狭窄。中国处在快速追赶中,首先追上的必然是一流中那些次顶级的,而追上顶级的还需要更多的时间。


在应用研究和产业技术方面,我还可以举出很多数据。不过由于篇幅的限制,在这里就不多谈了。有兴趣的读者,可以参考我的相关文章和视频,例如《中国科技实力正以多快的加速度逼近美国》、《从芯片到星辰大海》(文字稿见《从芯片到星辰大海》,演讲、问答和花絮的视频见https://www.bilibili.com/video/av27093393/?p=2)。


在看清楚中国科技实力的基本图景之后,下一个问题就是:应该做些什么,加快我们的进步速度?


我的基本建议非常简单,也非常直截了当:大幅度地增加研发投入。


事实上,中国近十多年来科技实力的爆炸式增长,正是由巨大的研发投入推动的。许多数据都表明,中国的研发投入仅次于美国,排在世界第二,而且增速惊人。例如美国国家科学基金会的报告《科学与工程指标2018》,统计了各个主要经济体在2000-2015年的研发支出(按购买力平价计算),如下图所示:


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各个主要经济体在2000-2015年的研发支出


在这个图中,最惊人的是中国的曲线,从一个很低的起点开始暴涨,依次超越了法国、德国、日本,在2015年超越了整个欧盟,正在迅速接近美国。因此,许多研究机构都在预测中国研发投入超过美国的时间。无论预测是2020年、2025年还是2030年,具体的年份并不重要,最重要的是明确的趋势。 


在可预见的将来,中国是唯一的研发支出有望超越美国的国家。以这个基本趋势为基础,才谈得上对科技发展的前瞻研究。以这样的财力物力的投入,才能让中国巨大的潜在人才资源库充分发挥作用。


然而,以上统计的是研究支出的总额。用另一个指标来看,我们就会感到中国对研发的投入还十分不足,还有很大的提升空间。这个指标就是研发支出占GDP的比例,常被称为研发投入强度或研发强度。


在世界银行的数据库中,可以查到各个国家的研发强度,目前的数据到2015年。自然指数排在前十位的国家,可以认为是当今世界主要的科技产出国,它们在2015年的研发强度分别是:


美国2.79%,中国2.07%,德国2.88%,英国1.70%,日本3.28%,法国2.23%,加拿大1.62%(2014年),瑞士2.97%(2012年),韩国4.23%,西班牙1.22%。


我们可以看到,中国的研发强度刚刚超过2%,处于中等偏下的位置,在十大主要科技产出国中排在第七位。只有英国、加拿大和西班牙的研发强度低于中国,而这三个国家确实越来越表现出创新乏力。而在另一端,日本的研发强度超过3%,韩国甚至超过4%,他们对研发的重视是值得我们学习的。近几十年来,韩国确实是所有的发达国家中蹿升最快的,在很多领域从名不见经传变成了领先者,这正是他们超高强度研发投入带来的成果。


近年来,中国的研发强度确实在提升。根据《中华人民共和国2017年国民经济和社会发展统计公报》,2017年中国的研究与试验发展(R&D)经费支出是17500亿元,比上年增长11.6%,与国内生产总值之比为2.12%。根据十三五规划,2020年预期要把研发强度提高到2.5%。提高当然是好的,但跟日本、韩国以至于美国、德国对照一下,我们就能发现,这样的提升速度还是太慢,太保守。


既然我们已经知道科技具有最核心的重要性,是国际竞争的主战场,那么还有什么理由不大幅度地增加弹药呢?这不应该是最直截了当的推论、最理性的决策吗?


孟子讲过这样一个故事:“今有人日攘邻之鸡者,或告之曰:‘是非君子之道。’曰:‘请损之,月攘一鸡,以待来年,然后已。’如知其非义,斯速已矣,何待来年?”


孟子的这个寓言,告诉了我们只争朝夕的重要性。我们应该取法其上,把研发强度提高到韩国的程度,超过4%!从目前刚刚超过2%的比例出发,就是要翻一番。我们应该力争,在尽可能短的时间内达到这个目标。这应该成为我国的一项国策!


当然,在增加研发投入这个硬件的同时,科研体制的软件也需要改进。有些人可能把我的建议误解为只改硬件不改软件,我必须明确指出,不是这个意思,请不要歪曲我的观点。事实上,我也经常对科研和教育的体制提出批评建议。


投入和体制是什么关系呢?硬的资源投入决定一个体系能够达到的上限,软的体制、文化决定使用硬件的效率。一句谚语,“巧妇难为无米之炊”,就把二者的关系描述得很清楚。


在这里,我想强调的是,如果我们真的想加快国家进步的速度,为人类开辟更加美好的未来,就应该把研发强度大幅度地提高。我们应该这么做,也完全有能力这么做,这必将给国家、人民以至于全人类带来巨大的收益。


在这个物质层面的建议之后,我还有一个精神层面的建议,就是不要急功近利,要有持之以恒、久久为功的精神。而且不应该把科技投入当作一项苦差事,当作一个为了得到其他好处而不得不付的代价,而应该把它本身当作一件好事,充满乐趣地去做。


科技是推动人类进步的最强大力量,但科技的突破并不是可以计划出来的。科研是创造性的事业,越重大的科研成果越是不可预测,这是科技的一个基本特点。


例如粒子物理学家在申请资金建造加速器的时候,总是要写很多预期成果。但事实上,重大的成果往往不是按照申请书写的那样发现的,而是意料之外的产物。丁肇中拿到诺贝尔奖的成就,发现J粒子,就是这样做出来的。


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丁肇中



这对科学家们来说,早已是个常识。只是为了拿到资助,不得不在申请书里按部就班地写一堆预期成果。其实,如果最终得到的成果就是申请书里写的那些,那么科学家们会很失望,因为能预测出来的成果都不会是什么大成果。而如果出现了申请书里没预料到的结果,科学家们会很兴奋,这里可能埋藏着重大突破的曙光。


科研的成果不可预测,科研的用处更加不可预测。


例如1900年普朗克提出量子力学,1905年爱因斯坦提出相对论,这是二十世纪的两大科学革命。直到现在,量子力学和相对论都仍然是人类的两大基础物理学理论。现代社会的所有技术成就,都离不开量子力学和相对论。但在提出之初,这两个理论却完全看不出任何用处,纯粹是科学家好奇心的产物。


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普朗克


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爱因斯坦


到了二十世纪四十年代,曼哈顿计划基于相对论造出了核武器。五十年代,肖克利、巴丁和巴拉顿基于量子力学发明了晶体管,这是集成电路的基础元件。到了这种时候,基础理论的用处就一目了然了。如果一个国家这时才开始重视基础研究,还来得及吗?


如果不了解科学研究灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性的特点,把科学研究跟工厂流水线生产产品看作同类的事情,就会在心理预期、管理办法、考核标准等方面犯种种错误。


例如一个常见的错误,就是混淆基础研究与应用研究。每当我指出中国的基础研究大有进步,发表了许多高档次论文,就有人说这些论文跟生产实践是脱节的,不关注中国真正面临的重大问题云云。我想,这些人不但没搞清楚基础研究的重要性,而且没搞清楚一个基本的道理,就是“各司其职”。好比中国足球队表现不佳,那么你应该想办法去改进足球队,而不是去指责中国乒乓球队按照乒乓球的指标表现太杰出,要求乒乓球队采取足球的指标,去搞足球。


经常有朋友跟我说,知道科技创新最重要的道理,但只是担心中国现在转型是否来得及,是否能成功。对此我只想说,事在人为。最好的心态就是把科技本身作为目的,而不是把科技作为实现其他目的的手段。正如下面这些格言所说:


但行好事,莫问前程。只问耕耘,不问收获。成功不必在我,而功力必不唐捐。


把科技本身作为目的,这样做看起来慢,但其实是最快的。历史上最重大的科技进步,都是在这样的心态下做出来的,而它们对社会进步、经济发展的推动作用也是最强的。


我们应该树立这样的价值观:科学本身就是好的。就基本的动机而言,科学只是为了满足好奇心,而不是为了实用。但是当发现了新的原理之后,科学的用处却会远远超过单纯追求实用的做法。科学,是人类最伟大的“无用之用”!


科学最大的好处,就是它完全是讲道理的,不是玄学,不是神学。一旦一个科学成果做出来,任何有足够知识基础的人都能理解它,不为尧存,不为桀亡,这是完全客观的。因此,任何国家、任何文明、任何民族,只要真正尊重科学,努力学习科学,大力投入发展科学,都一定会有相应的收获。


这里没有任何捷径,但发展科技就是人类走过的最快的路、最好的路,是发展的正路。我们应该感到高兴,人类成功地发展出了科学,获得了无限的向外拓展的可能性,而不是没有科学,封闭在传统社会,让无数天才的精力只能耗费在内卷化之中。


玩过《文明》类型游戏的人都知道,对于一个文明来说,最重要的事是什么?就是攀科技!


对于中国来说,已经站到了这样一个历史的关口。集中资源和注意力,努力攀科技,我们的前景就无限广阔,就没有任何人、任何势力能阻止我们前进!


本文转自微信公众号:风云之声(ID:fyvoice),作者:袁岚峰。

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