别吹上天,莫贬入地!中国科技的真实水平到底如何?

来源:全民科学素质工作动态 时间:2018/09/30

  今天这个时代,是中国第一次拥抱科学!中国的科学在世界上地位最高的时代,就是现在,而不是历史上的任何时期!当然,中国的科学以后会在世界上占据更高的地位。这需要所有人都付出努力,都为科学事业做出贡献。

  中国科技实力引热议

  对中国科技实力的评价,一向是个热门话题。最近,这个话题的热度更是达到了一个历史高峰。许多人认识到了核心技术的重要性,认识到了不是所有东西都可以买到,认识到了自主创新是国家的根本。这些是正面的效应。

  不过,也有不少错误的想法和做法还很流行,我们正好以此为契机澄清一下。一种常见的错误是胡乱吹捧中国的实力,动不动就谁谁震惊,谁谁慌了。

  另一种常见的错误是,把中国说得巨弱无比,认为所有讲中国成就的都是假的。在这些人看来,“中国以为在某些方面已经超越美国,那是假象”。我们不妨把这类文章称为“神话体”。

  那么,中国的科技进步是神话吗?答案当然是否定的。

  总体上,中国排第一的科技领域虽然不是很多,但总是有一些,而大多数国家是一项都拿不出来。如果问中国排在世界前列的领域有哪些,那这个名单就相当长了,实际上包括大多数领域,例如卫星导航系统、航天、手机等。

  许多人有一个误区,就是看到中国强的地方,就极度兴奋,而看到别的国家比中国强的地方,例如芯片,就极度沮丧。必须强调一下,这些反应都是错误的。世界是非常复杂的,科技是非常广阔的。中国在很多领域做得不错,同时美国或其他国家也在很多领域强于中国,这两者之间并不矛盾。

  我经常批评中国的不足,介绍其他国家的成果。但是一码归一码,中国实际取得的成果还是应该承认。如果你一定要数不出一个外国比中国强的地方,才能承认中国有成果,那你等于是把标准抬高到了一种荒诞的程度,好比在奥运会上,如果一个国家没有包揽全部金牌就一无是处似的。没有任何国家能达到这样的标准,也没有任何理性的决策是基于这样的标准做出的。

  说得再大白话一点,好比现在有1000个科技领域,中国在100个领域领先,美国在800个领域领先,那么正常的反应是承认差距,继续努力。而许多人的反应,是把中国领先的全部抹杀,或者是把美国领先的全部抹杀。

  科技报道怎么做才好?

  如果你问,对于中国的科技报道,是积极的好还是消极的好?那么回答是,这些都不是关键,关键是,不审势即宽严皆误,不实事求是就怎么都不好。

  把中国吹上天的“震惊体”和把中国贬入地的“神话体”,看似针锋相对,其实在本质上是相通的,都是由于无知和懒惰,对世界做出一种最省力、最简单的解释。

  省力的结果就是像哈哈镜一样,把现实照得面目全非。实际上,这些人的目的不是对世界获得深入的理解,而只是情绪的发泄。最滑稽的是,这两种文章还互相以对方的存在作为自己存在的理由,好像众人皆醉我独醒。

  在不同的观点之间,真正的区别不在于是捧还是踩,而在于是否实事求是。一个观点不会因为它是褒就自动正确,也不会因为它是贬就自动正确,只会因为实事求是而正确。只有在客观认识现实的基础上,才能根据现实而不是想象来决策。而为了客观认识现实,关键就是要提高科学素养,既要了解具体的科学知识,也要了解科学的思维方式。

  目前的世界科技格局究竟是怎样呢?

  1.传统世界科技产业竞争分四类

  第一类,是美国占据垄断地位的。最典型的,就是芯片和操作系统这一硬一软两大产业。一般人往往觉得美国特别强大,几乎无处不在,其实主要就是因为这一硬一软,因为你平时用的手机、计算机都离不开芯片和操作系统。芯片和操作系统是两个非常核心的产业,我们应该下定决心,付出巨大的努力去攻克这两个核心产业。

  第二类,是多国竞争,中国作为一个重要跟随者的。这样的领域有很多,例如机械、石油、航运、飞机、手机等等。值得注意的是,这个竞争的多国当中并不一定都包含美国。因此,你如果是一个美国人,你也会很有危机感的,并不是像许多外人感觉的那样,全面领先,稳坐钓鱼台。

  第三类,是多国竞争,中国作为领先者的。这样的领域还不是特别多,但是已经有了一些,例如通信、高铁、港口机械、民用无人机、数字安防。作为一个后发国家,这是中国的巨大成功。我们对于中国的信心,很大部分就来自这些成功的经验。

  第四类,是双头格局,一般是中美两国远远高于其他国家的。典型的例子有两个,互联网和人工智能。这两个都是普遍被认为对于未来非常重要,最有想象空间的,值得我们仔细分析。

  先来看互联网。请问,世界前十大互联网企业来自哪些国家?回答是,美国有6家,中国有4家。其他国家呢,一家都没有。

  为什么会这样?一个原理性的原因是,网络是边际收益递增的。就是说,如果一个网络中现有的用户越多,那么一个新用户从网络当中得到的好处就越大。英国、法国、德国、日本等老牌的发达国家,都没有诞生世界级的互联网企业,一个基本的原因就是,美国在发达国家当中是人口最多的,美国的网络企业长大得最快。

  同样的道理,中国在所有国家当中是人口最多的,而且我们其他的产业也已经发展到了相当高的程度,能够给网络产业的发展提供一切技术条件,因此中国的网络发展也非常蓬勃。现在中国的互联网企业不但是巩固了国内市场,而且在很多方面是引领世界潮流的,成为了未来一个非常重要的基本趋势。

  再来看人工智能。在这个方面,中国和美国的论文数和企业数都远远超过其他国家。深度学习(deep learning)是人工智能近年来一个主要的研究领域,在原理、算法层面的基础研究当中,还是美国占据主导地位。

  中美比其他国家高一个量级,而且中国增长最为迅速。其实不只是人工智能这样的新兴领域,在所有自然科学的基础研究中,中国所占的比例都越来越大,整个世界的基础研究正在向双头格局演化。

  下面这张图就是一个鲜明的例子,它用的指标叫做“自然指数”(Nature Index),这是由世界顶级科学期刊《自然》提出的一个指标,用来衡量各个国家或者各个研究机构的基础研究的产出。

  我们看到,自从有自然指数的统计以来,也就是2012年以来,美国就一直是第一,中国一直是第二,德国一直是第三。你也许会问,这个图是到2016年,那么2017年的数据是什么样的呢?回答是:最近《自然》杂志修订了自然指数的计算方法,扩大了数据来源。按照新的计算方法,中国的自然指数在2017年又上升了13.3%,而美国下降了1.4%。

  现在美国的自然指数大约是中国的2倍,中国也大约是德国的2倍。如果我们问,第一集团包含哪些国家?大家都会同意,第一集团只有一个国家,就是美国。那么,第二集团包含哪些国家呢?这就是个有趣的问题了。你可以说,中国和英国、法国、德国、日本一起,构成一个第二集团。无论如何,中国的上升是一个最引人注目的大趋势。

  2.第五类科技与中国科技的世界定位

  在前面说的那四类之外,其实还有第五类,是由中国开创的。这一类目前只有一个例子,就是量子保密通信。它是人类已知的最安全的保密传输方法。

  3.从历史纵深理性看待中国科技成果

  回想一下,40年前刚刚改革开放的时候,中国是一个什么状况呢?当时外国舆论的一个非常常见的评论是:中国提出了规模宏大的现代化计划,真是可喜可贺,不过这个花费要以万亿美元计,大家都不知道如何筹集到如此巨量的资金,——这得卖多少石油、煤炭、木材啊?

  你看,在那时的人看起来,中国要赚钱只能靠卖原材料。那么,实际的历史轨迹是什么样?

  是中国筹集到了巨量的资金,成功地支撑了现代化建设,但是并不是来自出口原材料。那时没有人能想到,中国变成了一个出口工业品的国家!更没有人能想到,中国变成了工业产值世界最高的国家!

  短短几十年,中国经济的爆发式增长引起了全世界的注意。这时再也没有人认为中国是一个无足轻重的国家了,不过绝大多数观察仅仅集中在经济上。那时还很少有人关心中国的科技水平,如果说有的话,最常见的评论也是:中国全靠山寨!

  在很多人把“中国全靠山寨”当成了默认的事实之后,常见的评论有善意的也有恶意的。善意的就是说:中国不能总靠山寨,将来总是要自己研发的。恶意的就是说:中国只会山寨,因为中国人不会创新。

  “中国人不会创新”不只是外国人的说法,我亲耳听到过中国人这么说,而且是地位相当高、对社会有很大影响力的中国人。我后来对科学传播有热情,在很大程度上也是因为受到了这样的刺激。我当时就在现场反驳了他,后来也不断地在反驳类似的论调。

  2008年左右,很多媒体在转载一篇文章,号称是来自兰德智库的,标题叫做《2020年,中国将会是一个非常穷的国家》。兰德智库确实是在2005年出了一个预测中国前景的报告,这是报告当中的一句话。但这篇文章是把兰德智库的一部分原文和一些人的私货拼贴在了一起,凑成了一篇对中国人的谩骂,结果许多媒体还当真地转来转去。

  在差不多的时间,还有许多人在转载英国前首相撒切尔夫人的一段话,出自她的著作《治国方略》。撒切尔夫人说:“中国成不了超级大国,因为……今天中国出口的是电视机,而不是思想观念。”

  现在我们知道,这些论调都是错误的。实际上不用到现在,当时我就知道这些论调是错误的,因为我知道中国有很多创新。

  如果你能想起这些不是很久以前的往事,你就会注意到,现在你担心的不是吃不饱饭,不是没有足够的原材料出口换钱,不是“中国人不会创新”,而是“中国的芯片不如美国”,这已经是一个多么巨大的进步了!

  事实上,如果我们把视线向历史纵深放得更远一些,我们就会发现一个更加惊人的道理:当你进入高科技的竞争时,在某种意义上你就已经胜利了。

  这里的关键在于,科技竞争并不是战争,虽然我们经常这么比喻。战争是破坏性的,用博弈论的术语说,战争是零和博弈,甚至是负和博弈。而科技竞争是正和博弈,因为科技是第一生产力,是把蛋糕做大的。在科技竞争中,并没有传统意义的失败者,实际上所有的参与者都会从科技进步中获得好处。在这个意义上,科技是全人类共同的事业,而且是全人类最伟大的事业。

  这就是为什么,各国的科学界都天然地乐于帮助其他国家的科学进步,科学家是天然的国际主义者。我在美国的博士后导师们都跟中国有很多合作,为很多中国科学家提供过热心的帮助,包括中国量子化学的两位奠基人徐光宪和唐敖庆在内。同样的道理,中国的科学界也在帮助很多国家的科学进步。

  在这个方面,全世界的科技工作者都天然地站在一起。我们希望的是,中国、美国以及世界上所有国家,大家都在进步,为人类创造出无限的可能性。

  4.一个国家如果成为了以科技为基础的工业国,那么它再怎么都不会太差。例如意大利,一提到这个国家你可能想到很多笑话和吐槽,但是别忘了,即使经过两次世界大战的胜利,意大利仍然是一个非常富裕的国家。

  是的,我说的是“即使经过两次世界大战的胜利”,这是因为意大利在两次世界大战当中都成功地跳反了,跳到了战胜国的一方,堪称神走位!如果你对意大利的了解超过意大利面和意大利炮,那么你就会知道,意大利的汽车、机械和化工产业都是十分强大的。例如法拉利、玛莎拉蒂、阿尔法·罗密欧等豪华汽车,都是意大利品牌。

  现在你想起意大利的实力了吧?同样的道理,还有德国。即使经过两次世界大战的失败,德国仍然是一个非常富裕的国家。这是因为,德国的汽车、电子、机械、化工、光学等许多产业都非常发达。德国的强项我就不用多介绍了,甚至有时你会感到德吹太多了,已经吹过头了。

  总体而言,十九世纪时的工业国现在仍然过得不错,因为它们仍然是科技先进的工业国。工业国跟农业国有质的区别,因为科技能带来无限的增长可能,而农业的增长空间十分有限。这才是基本面,好比冰山在水面下的八分之七。

  反过来,如果一个国家的发展不是建立在科技的基础上,那么即使现在是富裕的,也并不可靠。如拉丁美洲和东南亚的一些国家,落入了所谓“中等收入陷阱”,根本原因就是它们没有成功地发展科技。又如一些西亚国家,靠卖资源就富了,但自己几乎毫无技术能力。

  在这个意义上,中国近百年来不懈奋斗的一个重大成果,就是把自己提升到了高科技竞争的层次。我们应该树立这样的价值观:科学本身是好的。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”!

  实际上,科学对于中国人是一个新鲜事物,是一种新的思维方式。想想看,在遇到问题的时候,我们怎么寻找解决方法?

  现在,越来越多的人的思路是,开发一个新的软件,制造一个新的机器,或者提出一个新的原理。习惯于用科学技术来解决问题,这就是一个了不起的进步,是现代社会的一个本质特征。

  因此,我希望大家注意到一个重要的定位:今天这个时代,是中国第一次拥抱科学!中国的科学在世界上地位最高的时代,就是现在,而不是历史上的任何时期!

  当然,中国的科学以后会在世界上占据更高的地位。这需要所有人都付出努力,都为科学事业做出贡献。诸位朋友们,我期待着你们的贡献!

  文/中国科学技术大学博士 袁岚峰

  (文章有删减)