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              看得見的競爭,看不見的差距 —孟教授談芯片之爭背后的三個世界

              作者:趙金強上傳時間:2018-07-17

              在中興事件芯片之爭的當下,在貿易之戰硝煙彌漫的今天,我們必須明確:發財不等于發展,GDP多少決定不了國家競爭力。一個國家的競爭力更要看GDP的結構如何,GDP的層次與結構才是決定競爭力的本質因素如果說20世紀一個國家的強大與否取決于這個國家的機械能力,取決于馬力功率,21世紀今天一個國家的計算能力、智慧能力才是決定競爭力的本質因素。

              從世界產業層次談起

              全世界的產業是分為六大層次的:

              毋須多言,我們的 GDP多為4、5、6產業層次。而在2017年12萬億多稅收中,房地產、金融的比重相當大,特別值得反思的是酒業與煙草各自貢獻了上萬億稅收。現實總是那樣的殘酷,畢竟我們無法用煙、酒、房產與世界各國去競爭。美國要挾我們的是智能芯片、尖端信息技術、納米深層技術、基因工程技術、太空探索技術……

              20世紀,一個國家是否強大取決于一個國家的工業化能力,人們用一個國家開動的馬達功率(馬力)來判斷這個國家的工業化能力。21世紀,一個國家的是否強大更決定于一個國家擁有的智慧能力(智能),即一個國家人均芯片與計算能力、擁有的尖端與深層技術能力。

              看得見競爭的背后,是我們深層的、不易覺察的差距。芯片斷供中興就幾乎無法生存,我們再不能沉醉在GDP世界第二,有錢就氣粗自滿的幻覺中,我們需要大力發展尖端深層技術。

              讓我們進入“現象之美”、“粒子之微”、“宇宙之大”三個世界

              在21世紀人們實際面對著三個世界,并在三個世界展開科學技術的探索研究、商業實踐與持續發展。

              首先是人們一直生活在其中、直接面對的可見的牛頓物理時空世界,這是一個“現象之美”的世界。在這個世界中,我們面對著山川河海、風雨雷鳴、蜂蝶牛羊、鳥語花香……我們通過改變物質的物理化學性狀生產著石油鋼鐵、化工機械、食品藥品、鞋帽服裝、家具電器、船舶車輛…

              這就是近代工業化的歷史。

              但正像1986年諾貝爾化學獎得主約翰.波拉尼所說:在人、動物、植物的細胞核里,在原子的內部和宇宙的邊緣有許多新的“世界”正在等待著人們去發現。

              波拉尼一語中的,我們面前至少還有另外兩個世界:納米級的深層世界與外太空的宇觀世界。而這兩個世界都是科學家特別是諾貝爾科學獎得主們探索、研究、發現并通過科技才能深度進入的世界。而尖端層次的技術多是對這兩個世界的探索與研究技術,多是肉眼不能直接看見的技術。

              納米級的深層世界

              我們都知道肉眼可見的事物多是以米與厘米為尺度;毫米是千分之一米,比較物如手表內的精密零件;微米是百萬分之一米,肉眼無法看到,如顯微鏡下的細菌;納米是微米的千分之一,是十億分之一米,

              這是分子、原子的世界,只有用掃描隧道顯微鏡可以觀察。

              在納米世界我們可以以分子、原子等級來操作物質、改變物質的深層結構。這就可以創造出具有新性質、新功能的夢幻材料和神奇裝置,創造出自然界沒有的新物質。

              隨著技術的進步,可以制造更小的納米量產芯片。全球領先的芯片制造商已進入10納米量產時代,三星、英特爾、臺積電等已開始布局7納米甚至更小納米的量產,IBM在晶體管的制造上取得了巨大的突破——在一個指甲大小的芯片上,從集成200億個7納米晶體管飛躍到了300億個5納米晶體管。

              在納米級世界,物質和生物之間的差距將變得越來越小。生命活動由名為DNA的高分子蛋白質組成,并產生各種各樣的化學反應,但從納米級來觀察,只能看到分子時而相連、時而分離,很難看到生命的存在。因此,可以自由操作基因的排列方式,或是設計出殺死癌細胞的物質。

              在美國、英國許多科學機構、領先技術企業我經常聽到人們說與看到墻上寫著:The small is next big thing.(小的才是未來的大事情)。

              小的粒子及其結構決定著事物的性質,決定著生命的本質,決定著芯片的計算能力,我們的科學研究、生產技術必須向深層的粒子世界進軍。在這看不見的世界,我們的科研、生產與發達國家的差距是最大的。

              太空尺度的宇觀世界

              人們總喜好以自我為中心。古希臘時期,托勒密以為地球是宇宙的中心提出地心說;近代哥白尼提出日心說,強調太陽才是中心;繼而人們認為銀河系是中心,今天人們才認識到不但銀河系外有更多星系,宇宙可能都是許多的并行。

              2011年諾貝爾物理學獎得主索爾.帕爾馬特和布萊恩.施密特觀測遙距超新星而發現宇宙加速膨脹,一種擁有負壓強的不明力量正在把宇宙撕開。目前以獲得數據顯示,宇宙中只有5% 的成分由普通物質構成,其余由暗物質(23%)和對抗引力的暗能量(72%)組成。

              面對著浩瀚的宇宙,我們有太多的無知。面對著浩瀚的宇宙,我們更需要敬畏的探索。

              所以,早在1965年美國成功發射水手4號火星探測器,它是歷史上第一個成功到達火星的探測器。1969年7月16日美國阿姆斯壯登上了月球。這一切都是對宇宙的偉大探索。特別值得我們重視的是美國企業家魯坦、Space X太空探索技術公司創始人馬斯克、亞馬遜創始人貝佐斯都在研究航天器、可回收火箭、登陸火星…

              為什么人們要探索研究月球、火星,要探索研究人們登陸火星、移民另外星球呢?

              正像谷歌創始人拉里.佩奇所說:

                      “去火星是人類的使命。馬斯克想去火星,這是一個值得去努力的目標……這才叫真正的公司,這才叫真正的人類博愛……在科技行業,我們需要革命性變革,而不是數量規模上的變化。我考慮將所有的錢都交給伊隆.馬斯克,因為我對他非常信任,相信它可以改變未來。”

              這正像斯蒂芬·霍金所說:人類的前途在太空……

              也正像NASA所說:“通往火星的航行并不能解決饑荒問題,但它能帶來旅行之外的新技術與新方法。

              探索宇觀世界,對于人類有兩個價值:

              一:開辟超越地球的人類新生活空間。

              二:可以給我們帶來解決地球上問題的新技術新方法。

              與維珍集團合作的繁榮超音速公司(Boom Supersonic)今年準備試飛的Boom超音速小型客機時速可達2200多公里, 4個小時內從洛杉磯飛抵北京。維珍集團的創始人理查德·布蘭森說,長期以來我一直對航空創新和高速商業飛行的發展充滿熱情,“作為太空領域的創新者,維珍銀河公司決定與Boom合作是自然而然的。”今天,我們可以將太空技術運用到民用航空領域

              馬斯克更是一面在用BFR(獵鷹可回收火箭)運送物資到太空站,一面計劃開發將其用于地球上的運輸。如果將用于地球上的運輸,時速達到2.4萬公里,全球任意地點在1小時內可以到達。

              三個世界,需要全面的、深入的和持續的科技實力,而我們卻往往自得于“現象之美”的那些成就,而忽略乃至無視“粒子之微”與“宇宙之大”的另外兩個世界,而這些差距恰是我們真正的差距。

              所以,我們要有三個世界探索研究、開發生產的意識和能力,我們需要在三個世界有埋首躬耕的定力、韜光養晦的堅持和深入的刻苦努力。

              我們需要加強基礎研究,在看不見的世界深入探索

              我們認識到納米級微觀世界、大尺度宇觀世界發現探索的現實意義,認識到我們需要更深入、開拓的研究粒子世界與宇宙世界。

              總結百年來人類對微觀世界與宇宙的探索,我們看到是眾多諾貝爾科學獎得主在粒子之微、宇宙之大兩個世界的偉大發現和科學探索。

              是那些諾貝爾物理和化學獎獎得主一步步揭示粒子世界的奧秘:

              是他們發現了原子、電子、中子、質子、量子、夸克、希格斯玻色子……

              是他們發現了基本粒子世界的各種結構、特性、規律。從而為諸如電視成像、無線通訊、核能應用、石墨烯電池、量子計算等各種重要技術發明、產品生產提供了堅實的理論根據。

              是他們一步步揭示了宇觀世界的奧秘,他們發現了黑體形態和宇宙微波背景輻射,發現宇宙的加速膨脹,發現引力波的存在,從而為人類探索宇宙奠定了科學基礎。

              是諾貝爾生理學與醫學獎得主揭示了生命的本質及保護生命的各種技術與醫藥,他們發現了細菌、病毒、病原體、抗體、血型、染色體、DNA結構、斷裂基因、遺傳機理、生命編碼、神經傳遞介子,是他們闡明了瘧疾、白喉、結核、狼瘡、梅毒、斑疹傷寒、胃潰瘍、白血病、脊髓灰質炎、癌癥各種疾病的病因,是他們發明了診斷、治療各種疾病的醫療器械和高效醫藥,如心電圖、CI、核磁共振,青霉素、鏈霉素、泰胃美、靶向治療,是他們開創了器官移植、培育了試管嬰兒、發明了計劃生育藥品……

              諾貝爾科學獎歷程就是人類更深入的認識粒子之微與宇宙之大世界的過程,就是人類開辟粒子世界、宇觀世界的過程,就是人類運用粒子世界技術與宇觀世界技術創造更美好生活的過程。

              從這個意義上說,今天人類最重要的研究是粒子世界的研究和宇觀世界的研究。因為這兩個世界的研究不但能開辟出新的世界而且能將其技術轉移應用到我們現實世界,從而更好的改變現實世界。

              所以,我們一定要重視在粒子世界與宇觀世界的研究,一定要重視諾貝爾科學獎得主們的研究與貢獻。

              我們高興的看到全球諾貝爾獎科學家協會將在2018年11月在上海舉辦2018全球諾貝爾獎科學家論壇,并將上海作為永久會址,持續舉辦下去。論壇的目的促進國際學術交流與合作,匯集諾貝爾科學獎得主們的創新活動,促進科學研究發展與科研與生產的結合。

              這是我們重視基礎科研、重視粒子世界、宇觀世界研究的一個新的起點。

              我們在粒子世界與宇觀世界的研究存有差距并不可怕,認識到差距努力彌補、奮起直追,我們才有機會后來居上。可怕的是我們認識不到差距還自滿,可怕的是我們只看見現象世界,還認為跑跑外賣,騎騎單車,蓋蓋大樓,建建園區,就是四大發明,就是千年大計。

              我們不應忘記布爾廷斯的警言:

              人類進步最大的障礙不是無知,而是自以為是。

              走出自以為是,摒棄傲慢與偏見,我們才能清醒的看到差距、理性的看清未來,并砥礪前行、努力抵達。



              end




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