在经济快速成长的前提下,以及“大国崛起”的时代背景下,近年来中国的科技水平,无论在科研还是应用层面上,都得到了显著的提高,许多方面正在逐渐缩小与美国的距离,尤其是互联网与人工智能等领域,已经与美国形成了一种“双头格局”。然而随着中美贸易战的爆发,尤其是中兴事件之后,人们对中国科技发展的现状,有了新的认识与理性的反思。
日前,一篇题为《中国科技,别吹上天莫贬入地》的文章在中国的社交网络上被广泛转载,该文作者袁岚峰博士从一个科研工作者的角度,对中国科技发展的现状做了深入的探讨,并对当今中国社会中,人们对科技发展普遍产生的两种极端声音作了分析。他认为,看待中国科技的现状,要有实事求是的态度,面对与美国在科技发展上的差距,中国应该承认差距,继续努力。
那么现如今,中国与美国的科技水平究竟差距在哪里?有哪些方面将是缩小差距甚至赶超美国的努力方向?两国在国家层面上对科技发展有怎样的异同?针对一系列相关问题,记者联系到了该文作者,科技与战略风云学会(下称“风云学会”)会长袁岚峰和会员陈经,请他们从专业人士的角度,向读者分享他们的观点。

中国在人工智能等多个科技领域处于世界领先地位,图为京东物流机器人(图源:VCG)
记者:中国科技正在高速发展,但论综合实力而言,美国依然是全球科技实力最强的国家,面对两国在科技层面上的差距,袁博士曾在文章中指出,中国应该承认差距,继续努力。从科研人士的角度来看,中美科技实力的差距,主要体现在哪些地方?哪些地方将是中国最有希望缩小差距甚至赶超的努力方向?
袁岚峰:中国最有希望赶超的第一项,其实不是任何具体的科技领域,而是研发投入。许多权威数据都表明,中国的研发投入仅次于美国,排在世界第二,而且增速惊人。例如美国国家科学理事会(National Science Board)的报告《科学与工程指标2018》(《Science & Engineering Indicators 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:

各个主要经济体在2000-2015年的研发支出(图源:美国国家科学理事会)
因此,各个研究机构纷纷在预测中国研发支出超过美国的时间。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。
陈经:中美科技的差距是全方位的。一是美国在历史存量科技成果远多于中国,高水平的科技公司、顶级大学、高水平科技人才也远多于中国。二是美国在鼓励原创、产权保护、风投推广的机制上领先中国。
总体上,中国多个领域都存在“依附式研发”的问题,在美国建立的框架中研究,依赖美国提供的工具、科研仪器。
中国目前是全面追赶的态势,在一些与工业生产结合、成本规模相关的应用领域,由于美国因成本过高等原因,实践活动远不如中国多(如基建、高铁、太阳能、5G通信),中国有的已经领先,有的正在缩小差距,有赶超的希望。具体可参考《中国制造2025》提到的行业。在最基础的原创研发机制上,如何摆脱“依附式研发”的现状,现在还处于学习的阶段,不能提赶超。
记者:袁博士的文章中说中国在一些科技领域,比如互联网与人工智能领域都已经与美国形成了一种双头格局。在介绍人工智能领域,中国相关论文的数量近年来确实超过美国一个量级,但文中也指出在原理、算法层面的基础研究当中,还是美国占据主导地位。那么,互联网领域呢?中国确实有一些互联网巨头,但从技术角度来看,是否中国已经到达了一个高度?还是说中国互联网企业的成功很大程度上是商业的成功以及资本运作的结果,单纯从技术发展的角度来看,是否与美国依然有较大差距?

中国互联网在技术应用上处于全球领先地位。2017年,天猫双11大促销售额突破1,682亿元人民币(1元人民币约合0.15美元)(图源:VCG)
陈经:互联网领域,在技术应用上,由于中国的网络应用规模很大、要求很高(如12306并发购票、双11抢购),中国互联网巨头的技术已经非常厉害。互联网应用相关的技术和产业模式,中国有很多创新,并不比美国差。中国互联网企业的成功主要是技术上的成功,也包括开发理念,应用更为方便人性化。当然技术需要有用武之地,中国巨大的人口规模,发达的基础设施,对互联网巨头帮助很大。但是在IT开发工具、新兴IT技术创新上,整个IT技术框架是美国占绝对优势,中国互联网巨头比美国还有一定差距,还是得跟着美国的框架走。
记者:这些年,中国在国家层面上在鼓励科技创新方面出了很多优惠政策。这些政策在推动创新的同时,可能也会出现类似于骗取补贴之类的负面问题。你们怎么看待国家政策对于科技创新方面的实际影响?作为全世界科技综合实力最强的国家,美国在对于该国科技创新方面,有哪些政策上的扶植?如果美国不是这样的话,那么是什么支撑美国的科技创新的?是民众的创新意识?还是企业家精神在推动?
袁岚峰:真正意义的创新从来都是少数研发人员的事,不是民众的事。美国老百姓普遍数学能力极差,信宗教以及各种迷信的也不少,相信“地球是平的”之类的民科也很多,但这不妨碍美国的科研人员表现杰出。民众对创新能够发挥的作用,就像鲁迅的演讲《未有天才之前》里说的,好比产生天才的土壤。
陈经:国家政策对科技创新有决定性的影响,政府与社会足够的科研投入至为关键。美国对科技创新从政府到社会都有很多好的扶持机制,产权保护做得不错,风险投资积极地探索新技术新模式,很多知名大公司以科技为生存根本,能够招揽到顶级人才,美国教育体制上鼓励天才,年青的天才能够在顶级的学习环境中迅速成长,美国政府也常规地有政策和巨额资金支持科研。美国并不是靠政府,主要还是先发优势,马太效应积累出世界最好的科研环境,天才顶级研发人才聚集在一起作用很大。普通民众的创新意识并不强,但少数精英的创新意识、企业家精神不错,也吸引了世界上的顶级人才。
记者:很多人都认为,美国对中国发动贸易战的一大原因是中国推行“中国制造2025”,此前对中兴的禁令就是持续7年,7年之后正好是2025年。而“中国制造2025”背后的支撑是中国科技的高速发展。这是不是意味着,美国已经意识到了中国科技的发展威胁到了美国?中国科技在哪些领域已经对美国造成了威胁?
袁岚峰:美国如果没有注意到中国的科技发展,那除非他们的领导人都是瞎的。白宫国家贸易委员会主席纳瓦罗(Peter Navarro)最近发了一个报告《中国的经济侵略如何威胁到美国和世界的技术和知识产权》(《How China''s Economic Aggression Threatens the Technologies and Intellectual Property of the United States and the World》),对中国的科技进步进行了种种你能想到的和想不到的攻击,有些地方达到了荒唐可笑的程度,例如中国派出留学生、引进外国人才都要批。但无论如何,这种荒谬的攻击至少反映了他们的焦虑,说明他们非常重视中国的科技进步,只是应对还处在“推卸责任”的阶段。
从大的格局上说,一个国家不应该认为其他国家的科技进步对自己构成威胁,因为科技竞争是良性竞争,一个国家的科技进步会让全世界所有人都受益。如果你担心别的国家的科技超过你,那么你应该做的是努力发展自己,而不是打压别人。整天喊着自己第一,不许别人发展,那是境界很低的表现,事实上也阻止不了别人的发展,只会令全世界的科技工作者鄙视。
陈经:美国和中国其实在贸易上冲突不大,互补性很强。中国对美国最大的威胁就是在科技上,美国政客与精英团体已经意识到了。由于中国的成本优势,一旦在相关产业中国科技追上美国,可能就是美国产业的灭顶之灾。美国人的报告里,中国已经威胁美国的领域不少,如一带一路基建相关的科技,以5G和人工智能为代表的IT领域,还有一些就是夸大,中国还不够强。但是长远来说,中国持续投入会在大部分科技领域对美国造成威胁。
记者:8月4日,受中共总书记习近平委托,中组部部长陈希在北戴河看望慰问暑期休假专家,并召开座谈会,听取意见建议。由于座谈会是受习近平本人委托召开的,相信这些“意见建议”已送达最高决策者案头。中国的最高层对于科技发展的重视,对于现如今的中美贸易战以及中国国内发展而言会产生怎样的影响?

2016年5月30日,习近平在中国全国科技创新大会上讲话(图源:新华社)
袁岚峰:2016年5月30日,习近平就在中国全国科技创新大会上发表讲话:“强调科技兴则民族兴,科技强则国家强”,“要在我国发展新的历史起点上,把科技创新摆在更加重要位置,吹响建设世界科技强国的号角。”,这是一场历史性的事件,其历史意义远远超出当下。
科学技术到底有多重要?我们对这个问题的认识经过了漫长的发展过程。虽然马克思主义经典作家把科学看作“一种在历史上起推动作用的、革命的力量”、“历史有力的杠杆”、“最高意义的力量”,但中国传统文化在很大程度上是轻视科技的,甚至当作“奇技淫巧”。这股反智主义的传统在文革时达到顶峰,大多数科研人员都无法正常工作,以至于允许某些人、某些项目继续研究都成了德政。1978年的全国科学大会拨乱反正,邓小平指出知识分子“是工人阶级自己的一部分”,“科学技术是生产力”。这是重大的历史转折,实质意义是允许大家正常地搞科研了,科研是一种应该受到尊重的事业,而不是好像见不得人、还要寻找什么特殊理由才能干的事情。后来邓小平进一步提出“科学技术是第一生产力”,更加可敬可佩。
科技创新是唯一“正常”的发达模式。少数国家靠卖自然资源获得了大量的物质财富,这些国家中国学不了,也不想学。所有真正意义上的发达国家,都是以科技领先为基础的,基本的模式都一样:你能造别人不会造的东西,在国际市场上就具有垄断地位;凭借垄断地位,就可以获得超额利润;获得超额利润以后,再以更高的力度投入研发;研发又保证技术继续领先。如此这般,形成一个科技领先-垄断地位-超额利润-投入研发-科技领先的闭环。
中国现在面临的大变局是,科技扩散的红利已经快吃光了。这是好事而不是坏事,原因是中国在科技扩散上做得太成功,产物就是改革开放以来年均增长率接近10%的经济奇迹。但当容易获得的科技都已经扩散得差不多的时候,增长率自然会下降,这就是新常态的根源。要进一步发展,只能以自己创造科技为主。也就是说,各种单纯经济学的调控措施都已经成为枝节问题了,能带来实质性进步的正路只剩下一条:自主创新。
有些人不适应这种变化,还在一口一个“中国人不会创新”,还在觉得廉价劳动力是中国的根本优势,劳动力密集型产业搬走中国就要完蛋了。这是落后于时代的表现,不改变思想必然被时代大潮淘汰。
中央已经把科技工作放到了中心位置,科技创新成为了最核心的目标。各个领域的工作都要围绕科技创新展开:科研、教育体制改革要释放科学工作者的创造性,金融创新要有利于科技投资,社会建设要培养崇尚科学的文化……
由此就可以理解习近平的一些新提法:“必须拥有一批世界一流科研机构、研究型大学、创新型企业。”“要以推动科技创新为核心,引领科技体制及其相关体制深刻变革。”“要大兴识才爱才敬才用才之风”。“要尊重科学研究灵感瞬间性、方式随意性、路径不确定性的特点,允许科学家自由畅想、大胆假设、认真求证。要让领衔科技专家有职有权,有更大的技术路线决策权、更大的经费支配权、更大的资源调动权。”“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼,要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。”这些都是十分有针对性的提法,按照这些方向前进,导向的就是一个“正常”模式的发达国家。
陈经:中国最高层对科技发展的重视,会对中国科技发展的产生非常重大、非常根本的影响。这包括增加资金投入,以及一些基础性研发的大力度支持,以前可能会忽视,美国人的进攻警醒了中国全社会,也包括最高层决策者。中美贸易战中国坚持顶住美国的攻势不会有问题。中国的国内发展将更坚决、更早地转向以科技进步为主导。
记者:现在中国的民众们,对中国科技的发展人们常常会陷入两种误区,一种是捧上天,一种则是贬入地,一些政论片,比如《厉害了,我的国》,也会采用一些宣扬爱国主义的艺术表现,这往往可能会使人们对中国科技的发展的判断产生偏差。如何才能让人们正确看待中国科技的真实实力?如何正确地对人们进行引导?你们长期在做一些针对中国大众的科普工作,能否结合你们的科普工作经历来谈一下这个问题?
袁岚峰:《厉害了,我的国》虽然标题起得不太严肃,其中关于科技的内容却基本上都是实打实的成就,对此没必要吹毛求疵。

在中国随处可见的共享单车上,被加上了“厉害了,我的国”的元素(图源:VCG)
宣传的基本原则,应该就是一条:实事求是。世界上即使有再多糊涂人,也总是有人能看懂、能接受实事求是的宣传。不需要把说服所有人作为目标,那是注定无法成功的。只要能满足那些愿意获取真实信息的人的需求,就已经是重大成功了。
而在科普方面,也有不少问题。现在的科普作品,尤其是中国的科普作品,经常有两类毛病,一类是有“科”没“普”,另一类是有“普”没“科”。
有“科”没“普”的作品往往是业内专家写的,但写得太专业化了,基本相当于论文摘要,完全没考虑读者的接受能力。结果是只有领域跟自己非常接近的小同行才能看懂,连同一个一级学科的大同行都看不懂。换句话说,就是只有本来就懂的人才能看懂他在说什么,本来不懂的人看了仍然不懂。这也就完全失去科普的意义了。
有“普”没“科”的作品就更多了,包括大量的媒体报道以及大量的……不知该叫做科普文章还是该叫做伪科学宣传的东西。过分简化的比喻还算好的,更常见的是胡乱发挥。在这方面,就以量子纠缠作为一个例子吧,它称得上是一个重灾区了。
而我的观察是:在面向专家的技术性文章和面向群众的过于粗浅而往往不准确的文章之间,我们的科普工作存在一个巨大的空档,即面向那些值得科普的读者,准确而生动地介绍科学原理和科学的思维方式。
什么叫做“值得科普的读者”?这话隐含的意思是,并不是所有的读者都值得科普。其实在某种意义上,科学是一种“反人性”的思维方式,因为离日常生活经验太远。没有受过长期科学教育的人,是很难理解和相信科学的。有许多人就喜欢把伪科学文章转来转去,对真正的科学弃若敝屣,甚至群起而攻之。那么对于这样的读者,我们实在是没有办法,还是放弃治疗吧。
但是中国这么多年的科学教育也不是白给的,毕竟还是有不少人有一定的知识基础,有好奇心,有宏观视野。这样的读者真心对科学有兴趣,也能问出有意义的问题,常常对科普作者也有启发,达到教学相长的效果。他们的人数虽然不是很多,但往往是各个行业的骨干,是社会的中坚力量。这些人就是值得科普的对象。把这些“关键少数”抓住了,科普工作就可以事半功倍。
而“准确而生动”这一点。这其实是个很高的要求,是很不容易做到的。它需要作者完全清楚自己要讲的东西,而且能理顺其中的逻辑关系,预先估计出读者最容易在哪些地方感到困惑,在这些地方着力强调,并且用生动的语言描述出来。在许多时候,这需要你发展出新的逻辑顺序,突破教科书或者其他科普文章的常见框架。
当然,准确和生动这两个要求是有内在矛盾的。当它们发生冲突的时候,你该怎么办呢?我的理解是:第一,你应该优先选择准确,这总比犯错要好;第二,其实呢,如果你不能准确而生动地解释一件事情,这往往表明你并没有透彻理解你要讲的东西,或者表明这件事本来就不适合向公众科普。
在这方面,我的博士后导师罗德·霍夫曼(Roald Hoffmann)教授对我的影响特别大。他是1981年的诺贝尔化学奖得主,获奖原因是他对定性分子轨道理论的贡献。见到他之前,我以为科学家,至少理论家,都是一开口就是一串科学术语,不带上数学公式不出门的,时常让你为自己的无知感到惭愧。见到他以后,我惊讶地发现,这位老先生是一位非常热爱教学的人,总是笑眯眯地给你讲东西,而且他的教学从不故弄玄虚,总是给你一种感觉:定性分子轨道理论很简单,很容易理解,通过少量的计算就能推导出大量的预测,虽然很漂亮,但绝不神秘。
有一个说法,我的印象非常深。他问:什么是一个好的理论呢?然后回答:好的理论,就是尽可能简单,你把它一减再减,直到再减你就什么都剩不下为止,也就是说再减你对研究对象的描述就要出现定性的错误了。到这个时候,你就可以相信,剩下的每一条都是本质性的,这就是对研究对象的本质描述。爱因斯坦有一个类似的说法:“尽可能简单,但不要过分简单。(As simple as possible, but not simpler.)”霍夫曼的说法,相当于对爱因斯坦的话做了一个可操作的解释。
听他讲科学,最显著的感觉就是:所有的科学道理都是可以理解的。当然,如果有些道理不容易理解的话,那就是不适合他的理论研究的课题了。这时他就会说:这个问题很复杂。然后大家就会心一笑。因此,不是所有的科学道理都容易理解,但是只要是你真正理解的科学道理,你都能够讲得让别人理解。
所以,只要是你真正理解的科学道理,你都能够讲得让别人理解。这就是我从事科普工作的基本信念。
中国在字面上很重视公民的科学素质,例如中国科学技术协会经常开展中国公民科学素质抽样调查。根据2016年的调查结果,2015年中国具备科学素质的公民比例达到6.20%,比2010年的3.27%提高了近90%。这当然是一件好事,不过科技工作者都知道,这种数字仅供参考。因为现在的科学素质标准很大程度上过于粗浅,只重视对若干具体知识的掌握,难以表现科学的思维方式。我相信,理解质疑、证明、逻辑体系、判决性实验等科学思维方式的比例,远远低于6.2%,——有没有到1%我都很怀疑。
当然这是个很高的标准,发达国家公民达到这个标准的比例也很低。但我估计,总要比中国高一些。毕竟他们有几百年的科技积累,用科技解决问题的思维模式已经很普遍了,而中国有太多的人还只热衷于用道德、组织、文化等解决问题,根本没有意识到科技的基础重要性。你跟他讲科技解决了一个什么问题,他习惯性地要怀疑一下,或者把这归结到某个社会原因上去,总是不肯承认科技本身能够解决问题。在他们心里,总觉得科技是“术”,另外的某些东西是“道”。其实,在科学界看来,科技本身就是“道”,而且是最重要的一个“道”。人类的历史已经充分说明了这一点,不重视科学的社会必定衰败。因此,科普的基本目的之一就是树立科学的高大上形象,让公众形成有事找科学的思维模式。如果能做到这一点,中国离现代化就近得多了。
最后,科普工作跟整个中国科技界的形象也有很大的关系。我所在的合肥微尺度物质科学国家实验室的常务副主任罗毅教授,在2016年接受媒体采访时,曾做过这样的一番吐槽:
“我感觉我们的文化里面批评的成分太多,大家老是批评自己,其实我们这个国家的科学研究成就是世界公认的。你如果看英文的杂志,你就觉得中国的科学真是非常非常的好,你要看中文的报道,就一塌糊涂。我们觉得是一个非常非常奇怪的现象。为什么会出现这样的情况呢?媒体把很多很差的所谓做科研的人,当成了科学家,当成了中国科学的代表,然后用他来批判那些做得非常好的人。”
我想,中国大多数科技工作者对罗毅老师的这番话都会有强烈的共鸣。基本的情况就是,中国科技界在社会上得到的承认远低于应得的承认,这既不公平,对国家也非常不利。当然,现在也有部分群众以为中国的科技实力已经超越美国了,进而以为中国的科学在历史上也多么多么先进,产生了自大的狂想,这种民粹情绪对国家也是大害。这些错误印象,都有待于我们的科普工作去矫正。
所以,为科技界发声,既不妄自菲薄,也不妄自尊大,客观、全面、平衡地评价中国的科技和发展趋势,准确而生动地向社会中坚介绍科学原理和科学的思维方式,这就是我们最需要的科普。
陈经:需要宣传部门、科研单位、科研人员、有识之士,积极出来求真务实地宣传。宣传的时候,要正确地与专业人士交流,尽量懂行。基调上要让人们看到希望,而中国确实是有希望的。如果整个舆论环境,能够有渠道将正确的信息传达出去,与错误的信息与倾向进行斗争,并取得舆论胜利,那就能够正确引导人们看待中国科技的真实实力。我们风云学会在实践中已经取得了一定的成效,我们认为宣传中国科技是可以做好的。
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