中國科學院院長白春禮。圖片來自國新辦網站
「我們把『卡脖子』的清單變成我們科研任務清單進行布局。」9月16日,中國科學院院長白春禮在國新辦發布會上介紹了中科院「率先行動」第一階段實施進展情況,並表示「率先行動」第二階段要把美國「卡脖子」的清單變成科研任務清單進行布局,包括航空輪胎、軸承鋼、光刻機等,集中全院力量聚焦國家最關注的重大領域攻關。
消息一出,引發廣泛關注。
科研創新需要國家「有心栽花」
面臨阻力和困難,迴避不是辦法,正視困難和窮盡各種方法解決,建設自主可控的「B計劃」,才是唯一可行的選擇。此次中國科學院提出的科研任務清單,正是攻堅克難、突破重圍的積極應對舉措。
可以看到,在應對「卡脖子」的問題上,中科院有了大的思路。如首先解決體制問題,目前已經設立了創新研究院、卓越創新中心、大科學中心和特色所四類機構,根據科研性質不同進行分類定位、分類管理、分類評價、分類資源配置。
另一方面,也對不同的科研項目設立先導專項,分為A類先導專項,面向國家重大需求;B類先導專項,主要面向世界科技前沿;C類先導專項,與企業合作,解決「卡脖子」問題。
「率先行動」第一階段部分階段性成果。圖片來自中科院官網
科技創新和強大,是國家發展的強大基礎。而在科技發展的進程中,既有有心栽花的成功,也有無心插柳的突破。前者在各國國家意志和競爭的項目中多有體現,如「曼哈頓工程」「阿波羅計劃」和「人類基因組計劃」,在中國也有「兩彈一星」。
可以說,強有力的國家意志,是技術研發的重要推動力。很顯然,從當下的環境看,某些核心技術的缺位早已超越個別企業的難題,而上升為整個國家的危機。因此,聚焦「卡脖子」清單、構建中國的B計劃,是實現高質量發展與核心技術突破的必答題。
尊重科學規律,做好「持久戰」的準備
科研創新的規律之一是循序漸進。科研新產品和重大成果的產生尤如孕育新生命,需要時間,需要營養,也需要環境。在這個方面,半導體晶片的研發極具典型意義。
晶片的研發在中國起步較晚,並且圍繞晶片的各項技術也都非常複雜,涵蓋設計、製造、封測等主要環節,我國在前兩個環節與世界頂尖水平都還有差距,以致在他人「卡脖子」時很難招架。
原因當然有很多,但可以主要歸因於科研機制和環境、時間積累和人才激勵。科研機制和環境具體體現為成本投入和收益。一個晶片的材料和技術的成本動輒上成千上萬億元,有業內人士坦言,「500億元造晶片遠遠不夠」,因此一般的企業難以承受這樣的投入。即便有能力投入,回報的周期也是以數十年為計,最短也要做好10-20年周期的準備,而且還不一定能收回成本。
同時,晶片行業本身迭代很快。摩爾定律指出:當價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數目,約每隔18-24個月會增加一倍,性能也將提升一倍。雖然這一理論並非完全準確,但也側面證明了這一產業競爭的殘酷性。
從半導體的集成電路晶圓看,全球第一晶圓代工業者臺積電,從2017年的10納米到2019年的7納米,再到2020年的5納米只用了3年時間;而排名全球第三的三星電子也是從2017年的10納米到2019年的7納米,到現在還造不出5納米的元件。可見,這是一個產品更新迭代極快,同時又是技術要求極高的產業。想要和頭部企業並跑都非常難,何況還要趕超。
晶圓展示。圖片來自新京報網
因此,對科研攻關要做好「持久戰」的準備,既要想方設法「彎道超車」,更需扎紮實實地「緊跟不舍」。所以變「卡脖子」清單為任務清單之餘,要在尊重科學規律的基礎上有定力、肯投入。
要通過管理創新,激發科研人員潛能與合作精神
除了投入,科研環境和人才激勵更是重要因素。在科研上要形成「良幣驅逐劣幣」的機制,通過機制的改革去激勵科研人員靜下心來創新和打磨新產品。
還是從晶片研發看,晶片雖小,但其中包含了上億甚至數十億很小的電晶體,而且電路結構極為複雜,其中的晶片光刻更為尖端和複雜,小小一枚晶片涵蓋了人類多重科技知識與工藝,包括材料物理、光學、電子學、數學、化學等基礎理論,還有上百年積累的機械製造、化工技術與工藝。這就需要多方面才能的科技人員齊心協力攻關才有可能突破。
因此,這既是一個技術問題,也是一個管理問題。如果把技術看成是「硬體」的話,合理的管理方式就是必不可少的「軟體」。
在這方面,有大量工作要做,還有海量認知需要更新。但萬變不離其宗的是,改善科研環境以及社會人文環境,改變科研評價體系,讓人才把最多的時間和最大的精力放到科研上去。先把基礎打牢,把每種高精尖產品所需要的成套規模落實,才談得上在未來出成果。否則,就有可能違背規律,甚至出現套殼造假事件。
當然,在解決卡脖子清單的科研攻關項目時,也別忘了相關的基礎研究。高錕當初的光纖研究其實沒有多少人看好,但是在幾十年後,網際網路通訊得益於它也離不開它,這正是無心插柳對於今天有心栽花的支撐。
故而,我們既要針對「短板」去用力,也要著力去進行新領域的開拓和創造,將中國的人口優勢轉化為人才優勢,創造出其他國家「求而不得」的核心技術,這也是解決「卡脖子」的另一條重要路徑,不能偏廢。
□張田勘(專欄作者)
編輯 孟然 校對 李立軍