中国科技在理论基础和技术尖端还有不小差距_风闻
李若-12小时前
关于中国科技整体实力是否对美国实现了超越,我持积极态度,但现在开香槟宣布“赢了!”同样为时过早。
中国的5G,特高压,高铁,大规模基建,煤矿与发电,电动车,造船等等一大堆硬实力,关乎国计民生的基础产业确实已经实现了对美西方的超越,有的甚至断崖式领先。这个暂且不表,看看差距还在哪。
1. 芯片产业仍然落后。芯片制造的龙头中芯国际,不论是市场份额还是技术水平,都远落后于美西方技术和商业体系下的台积电,英特尔和三星。
芯片设计的龙头,华为麒麟,在制裁前差不多和高通打个旗鼓相当,三年多制裁后,在最尖端估计和高通有差距,但这个落后应该小于三年,解决制造问题后,对高通的再次超越应该不再话下。但是,目前,仍然是落后。
上述只涉及手机移动端,在电脑端,差距更大。首先,国内目前还没有可对标英特尔在CPU设计和制造方面的龙头企业,而这么多年ICT领域推动摩尔定律不断前行的最主要推手,即使英特尔的CPU技术不断进步。国内的龙芯,商业份额和技术实力,目前均还无法作为英特尔的对手,差距较大。
2. 操作系统。摩尔定律的另一端,要靠操作系统方面的进步来完成产业链闭环,即所谓的What Andy gives, Bill takes away. Andy是当年英特尔CEO,Bill指微软的Bill Gates. CPU技术的进步最终要落实到操作系统功能的完善,体验的提升等方面来展现。而现如今,在个人电脑操作系统方面,中国也没有可对标微软的企业。华为鸿蒙在手机端可算大获成功,技术实力已经不逊于谷歌的安卓和苹果的iOS,今后只需要继续研发,即可逐步成为三大主流系统之一。但是,电脑端的鸿蒙,目前还没有出现,我们期待鸿蒙能在这方面再次带给我们惊喜。但是,目前的差距可以说是巨大。
3. 工业与学术软件。比如工科类常用的Matlab,AutoCAD,电路板设计的等,艺术类PS,符号计算的Mathematica,这些,我们目前都没有可对标的龙头企业。至于更加基础的linux操作系统,C/C++/C#/Java/JS/HTML/TeX/Python/Fortran/Julia/TensorFlow/Markdown等等,各种编程设计/脚本语言,几乎没有一个是我们发明的,我们只是在别人的基础上熟练的使用。这就涉及到第三个方面,基础理论实力。
3. 基础理论方向的落后,目前来看,是最大的。不论是在纯学术方面的数学,理论物理,基础化学,生物等基础学科,还是偏向应用的计算机理论,机器学习理论,仍然差距巨大。传统的机器学习算法,深度学习,神经网络,强化学习等,这些基础理论大多都不我们发现的。越是基础的部分,我们的贡献就越弱,计算机技术应用方向,已经是我们落后最小的,也有一批杰出的科学家在近年的技术发展中做出巨大贡献。但是基础数学物理化学生物方面,教科书中的很少有中国人的名字,这些方向,我们仍然在奋力追赶。
以华为的强项为例,5G技术的理论最底层就是基于电磁波的通信,而电磁波是赫兹发现的,赫兹的老师麦克斯韦预言的。麦克斯韦在库伦,高斯,安培,奥斯特,法拉第,楞次等等一大批科学家的贡献和基础上,集大成完成了电磁理论的最终整合,给出了电磁学规律的完整基本方程组,麦克斯韦方程组。在无源的情况下,麦克斯韦方程组的求解可以给出真空中电磁波的传播规律。但是注意看,上面这一批人的名字中,有中国人么?我们没有贡献。这就是为什么学术界,研究基础科学的人,不认可中国科技实力对美国实现超越的原因。
科技,科学与技术,如果只谈技术,工业,产业,那问题不大,大家基本都认可。但是基础科学方面,我们目前想找一个能进教科书的科学家都困难(杨振宁李政道丘成桐等主要在美国培养成才的就不提了),怎么能说自己世界第一?这无关自信自卑,而是实事求是。中科大潘建伟院士的墨子号卫星,量子通信技术的数量级领先当然很厉害,但是量子通信的理论基础,薛定谔方程、EPR量子纠缠概念、实验方案检测的贝尔不等式等等,这些都不是中国人给出的。也就说,所有的原理、底层逻辑、基本方程和概念原型,都不是我们给出的,所以,学术人很自觉地认为,我们目前还比较落后。我们擅长的是什么,解薛定谔方程,解一定边界条件下的麦克斯韦方程,我们在大师给的框架下确实做了一些研究,得到了很大的成绩,但这不代表我们的科学就是第一了。毛主席的成就上下五千年中外莫能比匹,但也不能因此就说毛主席在哲学层面超越了马克思恩格斯和列宁。大家的贡献是在不同的层面。
理论物理方面,近代前沿的量子力学建立,普朗克,爱因斯坦,玻儿,海森堡,薛定谔,狄拉克,玻恩,都不是中国人。量子电动力学(QED)的发展,泡利,狄拉克,戴森,费曼,朝永振一郎,施温格,也不是中国人。弱相互作用理论,费米,电弱统一模型,温伯格、谢尔顿·格拉梢是美国人,萨拉姆是巴基斯坦人;最近一次的大发展,量子色动力学(QCD),格罗斯,维尔切克等,也不是中国人。
4. 生物医药,这方面我了解不多,但是感觉差距仍然巨大。目前国内没有可对标辉瑞,吉列德等顶尖医药企业的龙头企业。也没有开发出具有巨大影响力的原始研发医药产品,如治疗艾滋病乙肝的替诺福韦,恩替卡韦,齐多付定,拉米夫定等,或者治愈丙肝的药物。我们在医药领域主要还是对国外的原研药等专利期过后进行仿制。但是,可以看到的趋势是,越是崭新的领域,我们的差距越小,而传统的领域,由于西方巨大的先发优势,我们落后较大。
科技,分为科学和技术,在技术方面,我们大多领先,少部分关键的高精尖领域落后;而科学方面,整体大范围仍然落后,新近发展的一些领域,紧紧跟上了。