中國工程院院士李國杰
中國工程院院士李國杰
我國調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式對科技的迫切需求   “十二五”期間,我國面臨兩個(gè)轉(zhuǎn)型升級——傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的調(diào)整改造和新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。所謂戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是指對經(jīng)濟(jì)總量帶動(dòng)大、對結(jié)構(gòu)調(diào)整貢獻(xiàn)大、對資本創(chuàng)新能力提升作用強(qiáng)的新產(chǎn)業(yè)。信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)(包括信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息服務(wù)業(yè)、傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。   長期以來,我國在國際產(chǎn)業(yè)分工中處于低端位置。中國的制造業(yè)平均增加值為26%,比美國低23個(gè)百分點(diǎn),比日本低22個(gè)百分點(diǎn)。信息產(chǎn)品制造業(yè)的增加值只有22%,低于全國制造業(yè)平均增加值,不具備高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)。在這次金融危機(jī)中,以低端產(chǎn)品出口為主的信息產(chǎn)品加工業(yè)受到很大沖擊,迫切需要提高產(chǎn)品的技術(shù)含量,增強(qiáng)產(chǎn)品的競爭力。我國的服務(wù)業(yè)占GDP的比重近幾年一直徘徊在40%左右,大力發(fā)展信息服務(wù)業(yè),促進(jìn)兩化融合是調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重要途徑。   近現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)史已經(jīng)充分證明,先行工業(yè)化國家的現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長主要不是由物質(zhì)資本的積累驅(qū)動(dòng),而是由技術(shù)進(jìn)步和效率提高驅(qū)動(dòng)。但是,我國企業(yè)普遍不重視技術(shù)和研發(fā)投入,有自身技術(shù)優(yōu)勢、品牌優(yōu)勢的國有企業(yè)很少。我國不少壟斷性大企業(yè)的業(yè)績主要依靠行業(yè)紅利、資源紅利和政策紅利,而非技術(shù)紅利和管理紅利。金融危機(jī)以來,調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式已成為黨中央、國務(wù)院最關(guān)注的問題,而實(shí)現(xiàn)“調(diào)整”和“轉(zhuǎn)變”的瓶頸就是自主技術(shù)供給不足,經(jīng)濟(jì)發(fā)展對科技的需求從來沒有像今天這么迫切。我們常常講中國科學(xué)院的使命是滿足國家戰(zhàn)略需求?,F(xiàn)在,明確的戰(zhàn)略需求擺在面前,就看我們有沒有本事做到急國家之所急,真正為國家分憂、為企業(yè)解難。   眾所周知,我國處于產(chǎn)業(yè)鏈低端的原因是自主創(chuàng)新能力弱。幾年來,“自主創(chuàng)新”已成為媒體宣傳的主旋律,各個(gè)單位都在講自主創(chuàng)新,真實(shí)的效果究竟如何呢?根據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心的統(tǒng)計(jì),2002~2006年我國科技進(jìn)步對第二產(chǎn)業(yè)的貢獻(xiàn)率已從上世紀(jì)90年代的37.8%下降到10%(而投資貢獻(xiàn)率已增長到82%)。最近3年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字還查不到。為了應(yīng)對國際金融危機(jī),近年來國家加大了對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度,估計(jì)近3年科技貢獻(xiàn)率不會(huì)有大的提高。為什么天天在喊自主創(chuàng)新,而科技對經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率不升反降,問題究竟出在哪里?   許多學(xué)者認(rèn)為造成這一反?,F(xiàn)象的原因是科技投入不足。2009年,9080億元中央政府投資中,技術(shù)改造和科技創(chuàng)新投資約占5%,其中,技術(shù)改造專項(xiàng)資金(200億元)僅占2.2%,投入確實(shí)明顯偏低。但是,作為戰(zhàn)斗在第一線的科研工作者,我們捫心自問,這些年我們究竟為企業(yè)提供了多少可以使之改變發(fā)展方式的核心技術(shù)?我們完成科研項(xiàng)目的主要?jiǎng)訖C(jī)是為申請下一輪課題奠定基礎(chǔ),還是為轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式創(chuàng)造條件?我想,科技對經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)率不高,除了體制上的原因之外,其根子還是在科研人員的思想觀念方面,即我們作科研究竟是為了什么。   溫家寶總理最近指出:“面對全球新一輪科技革命的挑戰(zhàn),中國完全有能力在若干關(guān)系長遠(yuǎn)發(fā)展的領(lǐng)域搶占經(jīng)濟(jì)科技制高點(diǎn),使國民經(jīng)濟(jì)和企業(yè)發(fā)展走上創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、內(nèi)生增長的軌道。中國要搶占未來經(jīng)濟(jì)科技發(fā)展的制高點(diǎn),就不能總是跟蹤模仿別人,也不能坐等技術(shù)轉(zhuǎn)移,必須依靠自己的力量拿出原創(chuàng)成果?!敝袊目蒲腥藛T如何才能占領(lǐng)信息領(lǐng)域的科技制高點(diǎn),今后10年內(nèi)我們必須以實(shí)際行動(dòng)給出讓全國人民滿意的答卷。 信息科技發(fā)展難以逾越的技術(shù)障礙   中國科學(xué)院出版的《中國至2050年科技發(fā)展路線圖》預(yù)測:不論是集成電路、高性能計(jì)算機(jī),還是互聯(lián)網(wǎng)和存儲(chǔ)器,2020年前后都會(huì)遇到只靠延續(xù)現(xiàn)有技術(shù)難以逾越的障礙(信息技術(shù)墻),急需重大科學(xué)問題的新發(fā)現(xiàn)和原理性突破。2020年以前必須積極探索攻克“信息技術(shù)墻”的核心技術(shù),重點(diǎn)解決信息系統(tǒng)的可擴(kuò)展性、低能耗、安全性和易用性等難題。   這樣的結(jié)論給我們的重要啟示是:從現(xiàn)在開始,歷史留給我們難得的機(jī)遇期只有10~15年左右。如果錯(cuò)過這個(gè)戰(zhàn)略機(jī)遇期,我國就很難在21世紀(jì)上半葉成為信息產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)國,也必將對我國的現(xiàn)代化進(jìn)程產(chǎn)生十分不利的影響。信息領(lǐng)域每一次重大的科學(xué)技術(shù)突破引起的產(chǎn)業(yè)變革往往要管15~20年,如果在今后的10~15年里我們沒有取得換代技術(shù)的發(fā)言權(quán),那就意味著2020~2040年我們只能望洋興嘆地繼續(xù)現(xiàn)在依靠國外技術(shù)的局面。   信息系統(tǒng)是像電力交通一樣的基礎(chǔ)設(shè)施,一般要求相對穩(wěn)定,不能朝秦暮楚,但其所依靠的信息技術(shù)是更新?lián)Q代很快的應(yīng)用技術(shù)。這就是發(fā)展信息技術(shù)的一個(gè)根本性矛盾。改變信息基礎(chǔ)設(shè)施是一個(gè)漫長的過程,不能一蹴而就,必須巧妙地把漸進(jìn)的演進(jìn)、新舊網(wǎng)的重疊和革命性的突破有機(jī)結(jié)合起來,這種結(jié)合需要高超的智慧和眼光。   過去幾十年,我們基本上走的是在國外的基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)上漸進(jìn)改良的道路,再走10~15年,這條路就可能走不下去。正在興起的新技術(shù),如云計(jì)算、高通量計(jì)算機(jī)(HTC)、物聯(lián)網(wǎng)、后IP網(wǎng)絡(luò)等,國外也沒有成熟的技術(shù)可模仿,我們必須有“原始創(chuàng)新”的勇氣。2008年,江澤民同志在他的重要論文《新時(shí)期我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展》中語重心長地指出:“許多時(shí)候,不是我們沒有跨越的潛力,而是缺乏創(chuàng)新的膽識(shí);許多事情,不是我們沒有突破的可能,而是缺乏必勝的信心?!边@一判斷十分精辟,值得我們深思。 計(jì)算所未來十年的發(fā)展目標(biāo)   “十二五”期間是我國信息科技的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型期,新的重大成果將會(huì)在2015~2020年內(nèi)陸續(xù)涌現(xiàn),并且要產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。下面將以中科院計(jì)算所為例,談?wù)勎磥?0年的發(fā)展目標(biāo)。   經(jīng)過10年左右的努力,計(jì)算所將以實(shí)際的產(chǎn)出和影響向全國人民和全世界證明:中科院計(jì)算所是我國創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上不可或缺和不可替代的一個(gè)環(huán)節(jié),將成為信息領(lǐng)域企業(yè)界公認(rèn)的技術(shù)源頭。2020~2030年期間,計(jì)算所將實(shí)現(xiàn)從優(yōu)秀到卓越的歷史性跨越,成為成果、人才、管理、環(huán)境等方面國際一流的研究所。   計(jì)算所是根植在中國的研究所,衡量計(jì)算所是否卓越,不僅僅要看發(fā)表文章的水平和引用率、在國際學(xué)術(shù)界的影響,更主要的要看對國家和企業(yè)的貢獻(xiàn)和影響,近10年內(nèi)要著重看對調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式有多大貢獻(xiàn)。   “十五”和“十一五”期間,龍芯CPU的突破性進(jìn)展為今后的大發(fā)展奠定了較好的基礎(chǔ),大力推動(dòng)龍芯CPU的規(guī)模產(chǎn)業(yè)化是未來10年計(jì)算所技術(shù)轉(zhuǎn)移的頭等大事。龍芯是一種價(jià)值觀,龍芯產(chǎn)業(yè)化體現(xiàn)對我國信息產(chǎn)業(yè)核心競爭力和國防安全保障的訴求;體現(xiàn)對惠及絕大多數(shù)人的信息化發(fā)展模式的追求;體現(xiàn)對以經(jīng)濟(jì)適用為特征的可持續(xù)發(fā)展路線的追求。龍芯產(chǎn)業(yè)化的長遠(yuǎn)目標(biāo)是使我國信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)從受制于人的技術(shù)平臺(tái)轉(zhuǎn)移到自主可控的基礎(chǔ)技術(shù)平臺(tái)。這是一件其他國家都沒有實(shí)現(xiàn)的改天換地的大事,需要有堅(jiān)韌不拔、持之以恒的毅力,需要在選定的應(yīng)用領(lǐng)域可以與壟斷企業(yè)同臺(tái)競爭的技術(shù)實(shí)力,更需要善于從市場中發(fā)現(xiàn)機(jī)遇的機(jī)智。正在建立的中國龍芯公司要成為做強(qiáng)中國信息產(chǎn)業(yè)的旗艦式企業(yè)。以中國龍芯公司為主體,要建立官產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合的價(jià)值鏈,“十二五”期間要著力打造完善龍芯產(chǎn)業(yè)環(huán)境。龍芯產(chǎn)業(yè)化不僅僅是龍芯公司的事,而且是計(jì)算所全所的大事,各部門都有責(zé)任積極支持。“十二五”期間,計(jì)算所承擔(dān)了“核高基”重大專項(xiàng)的多核CPU研制任務(wù),要全力以赴高質(zhì)量地完成CPU科研任務(wù)?!笆濉逼陂g,計(jì)算所還要重點(diǎn)開展支持高吞吐應(yīng)用的眾核芯片研制,突破高吞吐率和低功耗等核心技術(shù)。   長期以來,我國的高性能計(jì)算機(jī)(HPC)研制以追求Linpack指標(biāo)和TOP500排名為目標(biāo),但實(shí)際上高端計(jì)算機(jī)的最大用戶是網(wǎng)絡(luò)服務(wù),HPC的用戶只占高端計(jì)算的10%左右。“十二五”期間,計(jì)算所要實(shí)現(xiàn)從HPC到HTC的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移,要研制千萬量級吞吐量的HTC,比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)吞吐密集應(yīng)用的性能功耗比要高出一個(gè)數(shù)量級。同時(shí)要繼續(xù)研制10Peta級的高性能計(jì)算機(jī),要求功耗小于1兆瓦,即10Gflops/W,比現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的性能功耗比提高1~2個(gè)數(shù)量級。   構(gòu)建國家網(wǎng)絡(luò)空間安全保障體系是計(jì)算所繼曙光和龍芯之后的第三項(xiàng)重大戰(zhàn)略科研任務(wù),支撐平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)模要從“十一五”的500Gbps提高到10Tbps,預(yù)期成果包括國家網(wǎng)絡(luò)視音頻管理、國家網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)測等體系平臺(tái)。建立國家網(wǎng)絡(luò)靶場基地,形成國家級網(wǎng)絡(luò)積極防御的仿真與訓(xùn)練平臺(tái)。爭取在中國科學(xué)院內(nèi)建立一個(gè)安全的紅色網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,作為網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的實(shí)驗(yàn)床。信息內(nèi)容安全技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室要成為信息內(nèi)容安全方面名副其實(shí)的國家隊(duì)。北京、成都、東莞等地正在建設(shè)以計(jì)算所的技術(shù)為依托的云計(jì)算中心,借助這些示范基地,計(jì)算所將研制下一代數(shù)據(jù)中心云計(jì)算平臺(tái)系統(tǒng)軟件,實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)規(guī)模做到10PB級。    我們常說“網(wǎng)絡(luò)方向是計(jì)算所的明天”,未來10年內(nèi)網(wǎng)絡(luò)方向應(yīng)該做出其影響與曙光計(jì)算機(jī)及龍芯CPU差不多的重大成果。后IP網(wǎng)絡(luò)研究是計(jì)算所網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn),包括網(wǎng)絡(luò)科學(xué)基礎(chǔ)、泛在移動(dòng)未來互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、核心設(shè)備與驗(yàn)證機(jī)制等內(nèi)容,重點(diǎn)突破網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)自適應(yīng)進(jìn)化機(jī)制、可編程虛擬化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等核心技術(shù)。在傳感網(wǎng)領(lǐng)域,要重點(diǎn)突破物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理、物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)融合等關(guān)鍵技術(shù),發(fā)揮計(jì)算所在企業(yè)孵化上的優(yōu)勢,將推進(jìn)傳感網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)化作為工作重點(diǎn)。無線通信是計(jì)算所新的學(xué)科生長點(diǎn),“十二五”期間要爭取在LTE(第四代無線通信)基帶芯片和協(xié)議棧上取得重大突破,爭取成為我國無線通信領(lǐng)域的一支生力軍,為第四代無線通信提供核心技術(shù)。   智能信息處理與普適計(jì)算是信息技術(shù)的長遠(yuǎn)發(fā)展方向。計(jì)算所在這兩個(gè)領(lǐng)域有多方面的技術(shù)儲(chǔ)備,人臉識(shí)別、視頻內(nèi)容分析、機(jī)器翻譯、語義WEB、大規(guī)模知識(shí)處理、跨媒體計(jì)算等科研成果已有一定的影響,“十二五”期間要強(qiáng)調(diào)智能技術(shù)的集成,形成可復(fù)用的構(gòu)件和有吸引力的綜合性開發(fā)平臺(tái)?;ヂ?lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用為人工智能技術(shù)發(fā)展帶來極好的機(jī)遇。計(jì)算所的智能信息處理和普適計(jì)算要圍繞網(wǎng)絡(luò)信息服務(wù)、內(nèi)容安全、低成本信息化等國家戰(zhàn)略需求形成重大科研課題。   開展前瞻研究是計(jì)算所培育交叉科學(xué)新生長點(diǎn)的戰(zhàn)略安排,過去幾年已作出一些成績?!笆濉逼陂g要加大生物信息學(xué)的研究力度,力爭在計(jì)算蛋白組學(xué)、計(jì)算醫(yī)學(xué)等方面成為一支有較大影響力的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)。同時(shí),計(jì)算所還要部署新的交叉研究方向,包括芯片內(nèi)和芯片間光互連、分布式智能電網(wǎng)仿真、面向兩化融合的多學(xué)科集成計(jì)算機(jī)仿真、面向?yàn)?zāi)害應(yīng)急管理的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、量子計(jì)算等。前瞻實(shí)驗(yàn)室是動(dòng)態(tài)進(jìn)出的學(xué)科孵化器,條件成熟的課題組可以適時(shí)流出,進(jìn)入相關(guān)研究實(shí)體。   技術(shù)轉(zhuǎn)移是計(jì)算所工作不可分割的重要組成部分,沒有技術(shù)轉(zhuǎn)移的高技術(shù)研究是對科研投入的浪費(fèi)。計(jì)算所要總結(jié)過去技術(shù)轉(zhuǎn)移、分部建設(shè)和產(chǎn)業(yè)化的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),制定更加符合技術(shù)轉(zhuǎn)移客觀規(guī)律和我國國情的管理辦法與激勵(lì)政策,使計(jì)算所的技術(shù)轉(zhuǎn)移走上良性發(fā)展的軌道。 增強(qiáng)危機(jī)感和使命感 提高信息科技的持續(xù)創(chuàng)新能力   放開眼界來看,我們過去做的科研工作多數(shù)還是屬于“填補(bǔ)空白”性質(zhì)的科研,研究方向和要突破的核心技術(shù)幾乎都是外國學(xué)者出的題,我們主要靠發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢縮短與國外的差距。當(dāng)與國外的差距在一代以內(nèi)時(shí),后發(fā)優(yōu)勢已起不到多大作用,只能靠我們自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,開辟解決問題的新路。我們現(xiàn)在做的高技術(shù)研究應(yīng)該比國外公司兩三年后的產(chǎn)品更先進(jìn)才有真正的競爭力。而中科院計(jì)算所只有走到技術(shù)最前沿的位置,才能真正成為技術(shù)的引領(lǐng)者。   對計(jì)算機(jī)學(xué)科而言,科研的最大動(dòng)力來自經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的強(qiáng)大需求。我們要把改變我國信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式的宏觀需求化解為本學(xué)科本課題組的具體科研方向的選擇。例如中科院計(jì)算所的每個(gè)課題組都希望自己能進(jìn)入世界科技前沿。前沿究竟在哪里?真正的前沿不一定在別人的論文里,很可能藏在我國規(guī)模巨大的應(yīng)用中。我國的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)企業(yè),例如騰訊、百度和阿里巴巴,都分別在國內(nèi)市場上戰(zhàn)勝了勢力強(qiáng)大的跨國公司,中國許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)處在國際前沿。我國的網(wǎng)絡(luò)信息安全可能也是世界上最復(fù)雜、態(tài)勢最嚴(yán)峻的應(yīng)用。只要我們認(rèn)真挖掘分析,一定能從中找到最前沿的科學(xué)問題。特別是我國的兩化融合為我們提出了許多國外碰不到的困難問題。只有做別人沒有做過的新問題,才能作出具有開創(chuàng)性的世界一流成果。   縱觀信息技術(shù)的發(fā)展史,每一項(xiàng)能帶動(dòng)10億美元以上產(chǎn)業(yè)的突破性技術(shù)大都經(jīng)過5年以上的基礎(chǔ)研究,有些甚至長達(dá)10~20年。為了突破未來的信息技術(shù)墻,我們應(yīng)部署足夠強(qiáng)大的科研力量作“引領(lǐng)未來”的研究,不能只顧用現(xiàn)成的技術(shù)解決一些小問題,必須兼顧當(dāng)前應(yīng)用和5~10年后的應(yīng)用。所謂統(tǒng)籌兼顧就是“度”的把握。一般而言,基礎(chǔ)研究的人員要少而精,其實(shí)力不在人多而在研究人員的水平高。高技術(shù)研究和工程性開發(fā)團(tuán)隊(duì)則必須有一定的體量,幾十人的團(tuán)隊(duì)難以作出有重大影響的成果,要在國內(nèi)起“火車頭”作用,其團(tuán)隊(duì)至少要200人以上。中科院計(jì)算所與大學(xué)的重要區(qū)別就是,計(jì)算所能組織起數(shù)以百人計(jì)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)?!笆濉逼陂g,計(jì)算所一方面要提練基礎(chǔ)研究的隊(duì)伍,要像國外的大學(xué)選拔副教授和教授一樣嚴(yán)格挑選國際一流的基礎(chǔ)研究人才;另一方面要在重要的戰(zhàn)略研究方向形成足夠體量的工程研發(fā)隊(duì)伍。與企業(yè)做相同性質(zhì)科研工作的課題組應(yīng)通過集成應(yīng)用中心、計(jì)算所技術(shù)轉(zhuǎn)移公司、創(chuàng)建公司等多種方式盡快進(jìn)入技術(shù)轉(zhuǎn)移的渠道。(作者:李國杰 來源:科學(xué)時(shí)報(bào) )                             (自動(dòng)化網(wǎng)莫銘編輯)