晚舟搁浅,世道艰难,但中国科技从无自力更生。

 这意味着中国科研投入的现状:研发支出一直是重生产应用、轻基础科学,我们还是选了容易走的路。参照美国,研发支出的结构中,在基础研究和应用研究领域相对投入更多资源,合计占比达到 30%。在美国联邦政府层面,除国防部以外的部门,例如能源部、NASA 等,基本以资助基础研究与应用研究为主,而即使国防部资助的“试验发展”,也是以先进技术与重要系统开发为导向,历史上就孕育了GPS等重要发明。基础科

也许,所有人都没想到,始于1978年的改革开放,40年的时间,中国从一个积贫积弱近乎崩溃的经济体,在动乱的泥沼里腾飞,一跃成为全球第二大经济体,超英赶美已经从口号变为现实。在宽松的内外环境合力下,中国的科研水平也快速提升,科研产出的背后重要的推动因素是资金投入。从2000年算起,中国整体的科研经费支出占GDP的比重一直在提升,这项数据背后的含义是,过去20年中国经济保持高速增长,同时科研经费支出保持了更快速地增长。

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从全球范围看,R&D支出占GDP比重靠前的国家普遍维持在3%左右,一溜烟都是科技强国,例如2016年韩国为4.24%、日本3.14%、德国2.94%、美国2.74%,而中国也突破了2%。

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遗憾的是,国人被建国后30年各种折腾耽误了太多时间,尤其是十年的动乱,导致基础科研人才匮乏,大家一心想的是如何抄捷径追赶英美,有长期收益的基础科研投入不足。2017年,中国R&D支出占GDP比重为2.13%,总额达到1.76万亿元。但基础研究仅为975亿元,占比5.5%;应用研究1849亿元,占比10.5%;最大的一块是“试验与发展”,总额达到1.48万亿元,占比84%,对应的是产业化的早期阶段,也是最接近产生收益的部分。

 这意味着中国科研投入的现状:研发支出一直是重生产应用、轻基础科学,我们还是选了容易走的路。

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参照美国,研发支出的结构中,在基础研究和应用研究领域相对投入更多资源,合计占比达到 30%。在美国联邦政府层面,除国防部以外的部门,例如能源部、NASA 等,基本以资助基础研究与应用研究为主,而即使国防部资助的“试验发展”,也是以先进技术与重要系统开发为导向,历史上就孕育了GPS等重要发明。

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基础科研是其他科技创新的基础,短期难以产生收益,但是长期收益不可估量。一万年太久,只争朝夕,我们等不及。国人为手机、微信、支付宝和抖音而沾沾自喜,似乎岁月从未如此静好。资本为了讨好用户在体验上费劲心思精雕细琢,各种娱乐应用丰富到一种近乎狂热的状态,这无可厚非。但却缺少了一份科技创新领域的匠心。这让我们空有世界第二大经济体的荣耀,却在现代高科技领域的核心基础——中国“芯”上,无比脆弱和落后。中国是世界最大的半导体消费市场,但是中国芯片的自给率只有14%左右,每年需要进口2600亿美元芯片,连续多年位居单品进口第一位,今年前10个月的进口额已超去年全年

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(资料来源:wind,海关总署)

 在半导体行业食物链的顶端玩家基本还是美国公司:PC领域英特尔和AMD的CPU,英伟达的GPU,镁光的DRAM、NAND;移动领域还有高通,还有模拟器件的厂商。2017 年 Fabless(无厂半导体设计公司)美国企业占53%,可谓一家独大,拥有绝对的统治力。

而中国大陆2017年占全球比约11%,低于台湾地区的16%,排名仅在第三。Image title

(资料来源:IC insights)

 

而我们能够实现国产替代的芯片,大部分集中在电源、逻辑、存储、MCU、半导体分立器件等中低端产品。除了移动领域华为海思的麒麟芯片还可以勉强和高通顶级对决,国产的桌面CPU,展讯处理器+基带芯片,同创国芯的FPGA,长江存储的Falsh,都还在追赶的二万五千里长征路上。而在IC制造领域,台积电实力强大,中芯国际与国际最先进制程差了两代工艺水平。Image title


(中国核心集成电路的国产芯片占有率,资料来源:前瞻产业研究院)

 作为现代顶尖精密制造的代表,一个瓶盖大小的CPU上集成了数十亿个晶体管,任何一个工序步骤都需要经过漫长的研发和试错,任何一丁点的环节出错,都会导致良品率不达标。而且包括关键设备与原材料领域供应,芯片的设计和制造,都需要上下游一同配合突破,我们在这几个核心环节都缺少足够多的研发投入,经验积累也不够。

研发投入方面,2018年前三季度美国芯片巨头英特尔研发支出达到101亿美元、高通研发费用42亿美元,仅这两家巨头就已经超过中国大部分半导体公司全年收入之和。国内的热门芯片公司兆易创新前三季度整个营收只有17.21亿人民币。如此悬殊的体量对比下,中美半导体领域的产出差距可想而知。

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信息技术是第三次工业革命的核心,包含了半导体、通信、软件和IT服务三块业务,而我国除了半导体,To B的软件服务(比如Windows操作系统)也是显著落后,通信领域是稍有起色的板块。通信领域当前全球四大通信设备巨头,华为、爱立信、诺基亚、中兴,中国占据其二。

 而华为经过多年的攻城略地,已经成为全球通信行业第一。华为2018年上半年销售收入为人民币3257亿元,同比增长15%,营业利润率为14%,算是发展迅速,同时去年研发费用费用比14.9%。先不说手机部分和麒麟芯片,在下一代通信技术5G的标准制定上,去年华为主导的Polar码拿到了短码标准,显示出中国在全球通信领域话语权的提高。


但仍不足以与美国抗衡。

 容易走的路走完了,开始走进无人区,中国需要增加基础研究力度,任正非对此有清醒的认识。2016年6月全国科技创新大会上,任正非的发言提出华为已经在一些领域领先世界,走进了无人区,将要加大基础研究力度。

 2018年10月,华为在央视投放了《基础研究与基础教育》的公益广告,里面有两句话:

1. 每一次产业革命,都是基础研究的厚积薄发;

2. 只有长期重视基础研究,才有工业的强大,只有长期重视基础教育,才有产业振兴的人才土壤。

尽管华为对自己实力有清醒的认识,谦卑低调发展,而现在,却不得不直面修昔底德陷阱。

三十功名尘与土,八千里路云和月。中国科学技术已经从长期追赶中的拿来主义,走入了核心竞争圈,这需要匠心与日积月累的寂寞积累,需要扎扎实实去做科技研发,也需要营造良好的内外环境,希望时间最终会站在我们这一边。


文章来源:虎嗅网

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