别吹上天 莫贬入地｜中国科技的真实实力，这篇文章讲透了

点击：  作者：袁岚峰    来源：中国金融信息中心  发布时间:2018-08-12 11:36:26

 

         【CFIC导读】：中国科技只有“山寨”？中国科技全面超美？其实没有那么玄幻，也没有那么不堪，袁博士的这篇文章不吹不黑，从历史的纵深及与世界老牌科技强国横向比较，对目前中国所处的世界科技产业竞争格局进行分析，硬核技术流文章，值得细品。

作者：袁岚峰 中科大博士

对中国科技实力的评价，一向是个热门话题。在美国对中兴禁运芯片之后，这个话题的热度更是达到了一个历史高峰。

许多人从中认识到了核心技术的重要性，认识到了不是所有东西都可以买到，认识到了自主创新是国家的根本。这些是正面的效应。

不过，也有不少错误的想法和做法还很流行，我们正好以此为契机澄清一下。

一种常见的错误是胡乱吹捧中国的实力，动不动就谁谁震惊，谁谁慌了。

一个典型的例子是中微半导体设备公司创始人尹志尧的遭遇。

隔三岔五就有文章这样报道他：“刚刚，这位中国老人，突然回国，美国人彻底慌了!”“中国再一次在核心领域突破技术‘无人区’，弯道超车，率先掌握5纳米半导体技术!”尹志尧称，这些夸大报道搞得他们很被动。中微不是制造芯片的，是为芯片厂提供设备的。他们多次要求把文章从网站撤下，但过一些时候，又改头换面登出来，实在令人头痛。

另一种常见的错误是反过来，把中国说得巨弱无比，认为所有讲中国成就的宣传都是假的。在这些人看来，中国前几年“吹牛吹大了”，“到了中美贸易战的这一天，我们才发现，一些吹得神乎其神的科技神话、工业神话，真的是神话”，“中国以为在某些方面已经超越美国，那是假象”。我们不妨把这类文章称为“神话体”。

那么，中国的科技进步是神话吗？答案当然是否定的。

总体上，中国排第一的科技领域虽然不是很多，但总是有一些，而大多数国家是一项都拿不出来。如果问中国排在世界前列的领域有哪些，那这个名单就相当长了，实际上包括大多数领域，例如卫星导航系统、航天、手机等。

许多人有一个误区，就是看到中国强的地方，就极度兴奋，而看到别的国家比中国强的地方，例如美国的芯片，就极度沮丧。

必须强调一下，这些反应都是错误的。世界是非常复杂的，科技是非常广阔的。

中国在很多领域做得不错，同时美国或其他国家也在很多领域强于中国，这两者之间并不矛盾。

我经常批评中国的不足，介绍其他国家的成果。但是一码归一码，中国实际取得的成果还是应该承认。如果你一定要数不出一个外国比中国强的地方，才能承认中国有成果，那你等于是把标准抬高到了一种荒诞的程度，好比在奥运会上，如果一个国家没有包揽全部金牌就一无是处似的。没有任何国家能达到这样的标准，也没有任何理性的决策是基于这样的标准做出的。

说得再大白话一点，好比现在有1000个科技领域，中国在100个领域领先，美国在800个领域领先，那么正常的反应是承认差距，继续努力。而许多人的反应，却或者是把中国领先的全部抹杀，或者是把美国领先的全部抹杀。

成都武侯祠有一副著名的对联：“能攻心则反侧自消，从古知兵非好战。不审势即宽严皆误，后来治蜀要深思。”

如果你问，对于中国的科技宣传，对于中兴事件的反应，应该是硬的好还是软的好，积极的好还是消极的好？那么回答是，这些都不是关键，关键是，不审势即宽严皆误，不实事求是就怎么都不好。

把中国吹上天的“震惊体”和把中国贬入地的“神话体”，看似针锋相对，其实在本质上是相通的，都是由于无知和懒惰，对世界做出一种最省力、最简单的解释。

省力的结果就是像哈哈镜一样，把现实照得面目全非。实际上，这些人的目的不是对世界获得深入的理解，而只是情绪的发泄。最滑稽的是，这两种文章还互相以对方的存在作为自己存在的理由，好像众人皆醉我独醒。

在不同的观点之间，真正的区别不在于是捧还是踩，而在于是否实事求是。

一个观点不会因为它是褒就自动正确，也不会因为它是贬就自动正确，只会因为实事求是而正确。只有在客观认识现实的基础上，才能根据现实而不是想象来决策。而为了客观认识现实，关键就是要提高科学素养，既要了解具体的科学知识，也要了解科学的思维方式。

目前的世界科技格局究竟是怎样呢？

1、传统的世界科技产业竞争分四类

第一类，是美国占据垄断地位的。

最典型的，就是芯片和操作系统这一硬一软两大产业。

一般人往往觉得美国特别强大，几乎无处不在，其实呢，主要就是因为这一硬一软，因为你平时用的手机、计算机都离不开芯片和操作系统。芯片和操作系统是两个非常核心的产业，我们应该下定决心，付出巨大的努力去攻克这两个核心产业。

第二类，是多国竞争，中国作为一个重要跟随者的。

这样的领域有很多，例如机械、石油、航运、飞机、手机等等。值得注意的是，这个竞争的多国当中并不一定都包含美国。因此，你如果是一个美国人，你也会很有危机感的，并不是像许多外人感觉的那样，全面领先，稳坐钓鱼台。

第三类，是多国竞争，中国作为领先者的。

这样的领域还不是特别多，但是已经有了一些，例如通信、高铁、港口机械、民用无人机、数字安防。作为一个后发国家，这是中国的巨大成功。我们对于中国的信心，很大部分就来自这些成功的经验。

第四类，是双头格局，一般是中美两国远远高于其他国家。

典型的例子有两个，互联网和人工智能。这两个都是普遍被认为对于未来非常重要，最有想象空间的，值得我们仔细分析。

先来看互联网。请问，世界前十大互联网企业，来自哪些国家？

回答是，美国有6家，中国有4家。其他国家呢，——一家都没有。

为什么会这样？一个原理性的原因是，网络是边际收益递增的。

就是说，如果一个网络中现有的用户越多，那么一个新用户从网络当中得到的好处就越大。

英国、法国、德国、日本等等老牌的发达国家，都没有诞生世界级的互联网企业，它们似乎完全错过了网络时代，一个基本的原因就是，美国在发达国家当中是人口最多的，美国的网络企业长大得最快。

同样的道理，中国在所有国家当中是人口最多的，而且我们其他的产业也已经发展到了相当高的程度，能够给网络产业的发展提供一切技术条件，因此中国的网络发展也非常蓬勃。

现在中国的互联网企业不但是巩固了国内市场，而且在国外攻城略地，在很多方面是引领世界潮流的，成为了未来一个非常重要的基本趋势。

再来看人工智能。在这个方面，中国和美国的论文数和企业数都远远超过其他国家。深度学习（deep learning）是人工智能近年来一个主要的研究领域，下面这个图是各个国家关于深度学习的论文数随时间的变化。在原理、算法层面的基础研究当中，还是美国占据主导地位。。

中美比其他国家高一个量级，而且中国增长最为迅速。

 

各国在深度学习领域的论文数

其实不止是人工智能这样的新兴领域，在所有自然科学的基础研究中，中国所占的比例都越来越大，整个世界的基础研究正在向双头格局演化。

下面这张图就是一个鲜明的例子，它用的指标叫做“自然指数”（Nature Index），这是由世界顶级科学期刊《自然》提出的一个指标，用来衡量各个国家或者各个研究机构的基础研究的产出。

 

我们看到，自从有自然指数的统计以来，也就是2012年以来，美国就一直是第一，中国一直是第二，德国一直是第三。

你也许会问，这个图是到2016年，那么2017年的数据是什么样的呢？回答是：最近《自然》杂志修订了自然指数的计算方法，扩大了数据来源。按照新的计算方法，中国的自然指数在2017年又上升了13.3%，而美国下降了1.4%。

现在美国的自然指数大约是中国的2倍，中国也大约是德国的2倍。

如果我们问，第一集团包含哪些国家？

大家都会同意，第一集团只有一个国家，就是美国。

那么，第二集团包含哪些国家呢？这就是个有趣的问题了。

你可以说，中国和英国、法国、德国、日本一起，构成一个第二集团。

你也可以说，中国单独构成一个第二集团。

无论如何，中国的上升是一个最引人注目的大趋势。

2、第5类科技与中国科技的世界定位

好，让我们回到产业国际竞争格局的扫描。在前面说的那四类之外，其实还有第五类，就是由中国开创的。

这一类目前只有一个例子，就是量子保密通信。由于时间关系，我们不能在这里详细解释量子保密通信的原理，只能简略地说，它是人类已知的最安全的保密传输方法。

2016年8月16日，中国发射了世界上第一颗量子科学实验卫星“墨子号”。

一年以后，墨子号成功完成了预定的三大科学实验任务，包括卫星和地面站之间的量子保密通信。2017年9月，中国开通了世界上第一条量子保密通信的干线“京沪干线”，在从北京到上海2000公里的距离上向金融等部门的客户开始提供服务。

这些成果标志着，中国率先把量子保密通信从实验室推进到了接近产业化的阶段。这是近代以来第一次由中国创造一个新的产业，是具有里程碑式意义的。

中国既然可以开创一个产业，当然也就可以开创第二个、第三个新的产业。

我们不但要在已有的跑道上争夺第一，还要开创新的跑道！

好，在做完这一通扫描之后，我们观察到什么样的图景呢？

中美两国有一个共同的特点，就是参与竞争的领域特别多，在绝大多数的领域当中都在力争上游。

好比有人参加奥运会，参与了一大堆的项目，跑步、游泳、射箭、举重、乒乓球、自行车全都来。先不论他在每一个项目得到第几名，单凭能够参与这么多项目，他就已经是一个了不起的运动健将了。

实际上，外界越来越多地把中国和美国看作当今世界的两个超级大国，这就是原因之一。在绝大多数领域都有能力参与，是中美作为超级大国的特色，是跟英国、法国、德国、日本、俄罗斯、印度、韩国等等最大的区别。

说了这么多，也许有些朋友仍然在担心，美国在芯片上卡我们脖子。这个问题当然需要认真面对，不过我要指出一点：你现在在担心的是这个问题，就已经是一个巨大的进步了。让我们把视线转向历史的纵深，给中国在时间轴上做一个定位，你就能明白我这话是什么意思。

3、从历史纵深理性看待中国科技成果

回想一下，40年前刚刚改革开放的时候，中国是一个什么状况呢？

当时外国舆论的一个非常常见的评论是：中国提出了规模宏大的现代化计划，真是可喜可贺，不过这个花费要以万亿美元计，大家都不知道如何筹集到如此巨量的资金，——这得卖多少石油、煤炭、木材啊？

你看，在那时的人看起来，中国要赚钱只能靠卖原材料，这是不证自明的！

当时我们自己的宣传，也经常是这个调调。

著名的相声艺术家马三立有一个相声，叫做《西江月》，用填词的形式歌颂党的十二大召开，里面就有这样几句：“中国地大物博，资源丰富无穷。在哪儿开采都现成，足够万年使用。油田煤矿普遍，森林树木山峰。金银锡铁钨锰铜，自己就往外拱。”

事实上，当时我们提出过要建“十个大庆”，希望通过卖石油来筹集资金。

但是这个愿望没有实现，因为我们的油田并没有相声里说的那么“普遍”，跟沙特真是没法比！

现在大家可以想一想，有多久没有听到“地大物博”这个说法了？

我们不讲“地大物博”了，是因为这是个弱势的宣传方式，就像“主要看气质”，人家一听就知道你拿不出其他高大上的优点了，只能讲这种没有技术含量的。

那么，实际的历史轨迹是什么样的呢？

是中国筹集到了巨量的资金，成功地支撑了现代化建设，但是并不是来自出口原材料。那时没有人能想到，中国变成了一个出口工业品的国家！更没有人能想到，中国变成了工业产值世界最高的国家！

在我小的时候，政治课本上经常说，发达国家用工业品交换发展中国家的原材料，是一种不等价交换，是一种剥削。

当时看着真是挺义正辞严的。大家有没有注意过，这种说法是什么时候从政治课本上消失的？消失的原因显然是，我们就在用工业品交换其他国家的原材料！包括很多发达国家的原材料！而且我们成了世界上出口工业品最多的国家！

在改革开放之初，虽然全国人民喜迎所谓“科学的春天”，热情传诵陈景润和科大少年班的事迹，但是以现在的标准看来，当时中国人民对于科技的理解是比较肤浅的。

其实应该说，那是相~当~的~肤浅。肤浅的一个典型的表现，就是不清楚自己的定位。

例如1977年，邓小平邀请30位科技界的代表在人民大会堂召开座谈会，我国半导体学界的灵魂人物王守武说：“全国共有600多家半导体生产工厂，它们一年生产的集成电路总量，只等于日本一家大型工厂月产量的十分之一。”邓小平跟王守武说：“你们一定要把大规模集成电路搞上去。”

好，然后邓小平提出了一个时间期限。大家来猜一猜，他说的是多长？

邓小平说的是：“你们一定要把大规模集成电路搞上去，一年行吗？”

回忆这样的有些滑稽又有些悲伤的往事，不是为了嘲笑任何人，只是为了让我们记住，我们当年曾经落后到什么程度，更加珍惜前辈们的筚路蓝缕，现在做出更大的努力。

实际上，当时我们连吃饭问题都还没有解决。新闻整天在那儿报粮食产量增长了多少，人均粮食达到了多少，作为振奋人心的喜报。

在九十年代之前出生的朋友们可能还记得，以前我们有一样宝物，叫做“粮票”！那时买粮食不是有钱就能买，而是必须要有粮票，少年朋友们听着有没有感觉不可思议？不止是粮票，还有肉票、布票、油票等等。这些票证，就是短缺的典型表现。

 

1992年，我14岁到科大上学的时候，录取通知书上说，报到要带500斤粮票。而且必须是全国粮票，省级的粮票不行哦。到了第二年，1993年，中国废除了粮票，我带的这500斤全国粮票终于成了纪念品。你看，仅仅是25年前，我们才解决了粮食供应问题，不再担心吃不饱饭了！

时光如流水，到了二十一世纪初，中国经济的爆发式增长引起了全世界的注意。

这时再也没有人认为中国是一个无足轻重的国家了，不过绝大多数观察仅仅集中在经济上。那时还很少有人关心中国的科技水平，如果说有的话，最常见的评论也是：中国全靠山寨！

好嘛，中国科技的代表就是山寨。回头看起来，当时无论是中国媒体还是外国媒体，大都对中国的位置做出了严重的误判。

在很多人把“中国全靠山寨”当成了默认的事实之后，常见的评论还有善意和恶意之分。善意的就是说：中国不能总靠山寨，将来总是要自己研发的。恶意的就是说：中国只会山寨，因为中国人不会创新。

请注意，“中国人不会创新”不只是外国人的说法哦，我亲耳听到过中国人这么说，而且是地位相当高、对社会有很大影响力的中国人。

我后来对科学传播有热情，在很大程度上也是因为受到了这样的刺激。我当时就在现场反驳了他，后来也不断地在反驳类似的论调。大家是不是也遇到过这样的事？是不是也想反驳这种谬论？我支持你！

2008年左右，很多媒体在转载一篇文章，号称是来自兰德智库的，标题叫做《2020年，中国将会是一个非常穷的国家》。兰德智库确实是在2005年出了一个预测中国前景的报告，这是报告当中的一句话。但这篇文章呢，是把兰德智库的一部分原文和一些人的私货拼贴在了一起，凑成了一篇对中国人的谩骂，结果许多媒体还当真地转来转去。

在差不多的时间，还有许多人在转载英国前首相撒切尔夫人的一段话，出自她的著作《治国方略》。撒切尔夫人说：“中国成不了超级大国，因为……今天中国出口的是电视机，而不是思想观念。”

现在我们知道，这些论调都是错误的。实际上不用到现在，当时我就知道这些论调是错误的，因为我知道中国有很多创新。但当时的媒体是怎么做的呢？很多媒体就属于“傻白甜”，人家说什么就信什么。他们直接就认定了中国是一个没有创新的国家，然后以此为前提，反思了一通中国的这个问题那个问题。其实我一点都不反对反思，但你首先应该把事实搞清楚啊！

如果你能想起这些不是很久以前的往事，你就会注意到，现在你担心的不是吃不饱饭，不是没有足够的原材料出口换钱，不是“中国人不会创新”，不是“高铁请慢些走，等一等你的人民”，而是“中国的芯片不如美国”，这已经是一个多么巨大的进步了！

别忘了，芯片可是美国压箱底的杀手锏，我们解决吃饭问题才20多年，就打到了最后的关卡，还要啥自行车！

事实上，如果我们把视线向历史纵深放得更远一些，我们就会发现一个更加惊人的道理：当你进入高科技的竞争时，在某种意义上你就已经胜利了。

这里的关键在于，科技竞争并不是战争，虽然我们经常这么比喻。

战争是破坏性的，用博弈论的术语说，战争是零和博弈，甚至是负和博弈。

而科技竞争是正和博弈，因为科技是第一生产力，是把蛋糕做大的。在科技竞争中，并没有传统意义的失败者，实际上所有的参与者都会从科技进步中获得好处。在这个意义上，科技是全人类共同的事业，而且是全人类最伟大的事业。

这就是为什么，各国的科学界都天然地乐于帮助其他国家的科学进步，科学家是天然的国际主义者。我在美国的博士后导师们都跟中国有很多合作，为很多中国科学家提供过热心的帮助，包括中国量子化学的两位奠基人徐光宪和唐敖庆在内。同样的道理，中国的科学界也在帮助很多国家的科学进步。

我们希望中国的科技超过美国，但绝不是希望美国下降，而是希望中国上升。

在这个方面，全世界的科技工作者都天然地站在一起。我们希望的是，中国、美国以及世界上所有国家，大家都在进步，为人类创造出无限的可能性。

4、一个国家如果成为了以科技为基础的工业国，那么它再怎么都不会太差。

例如意大利，一提到这个国家你可能想到很多笑话和吐槽，但是别忘了，即使经过两次世界大战的胜利，意大利仍然是一个非常富裕的国家。

是的，我说的是“即使经过两次世界大战的胜利”，这是因为意大利在两次世界大战当中都成功地跳反了，跳到了战胜国的一方，堪称神走位！

如果你对意大利的了解超过意大利面和意大利炮，那么你就会知道，意大利的汽车、机械和化工产业都是十分强大的。

例如法拉利、玛莎拉蒂、阿尔法·罗密欧等豪华汽车，都是意大利品牌。

现在你想起意大利的实力了吧？

同样的道理，还有德国。

即使经过两次世界大战的失败，德国仍然是一个非常富裕的国家。

这是因为，德国的汽车、电子、机械、化工、光学等等许多产业都非常发达。

德国的强项我就不用多介绍了，甚至有时你会感到德吹太多了，已经吹过头了。

同样的道理，还有荷兰。

即使自从英国崛起以来就退出了大国争霸的舞台，还在二战当中一上来就被德国推倒占领了，荷兰仍然是一个非常富裕的国家。这是因为，荷兰的食品、化工、炼油和电机等等产业十分强大。

与芯片相关的，就有一个重要的例子：荷兰的ASML是世界上最大的光刻机巨头，最先进的半导体加工技术全都要用到ASML的光刻机。

最近中国芯片业一个重要的进展，就是中芯国际订到了一台ASML的极紫外光刻机，价格1.2亿美元，预计2019年交货。能买到就要谢天谢地，这是什么样的概念！

总体而言，十九世纪时的工业国现在仍然过得不错，因为它们仍然是科技先进的工业国。工业国跟农业国有质的区别，因为科技能带来无限的增长可能，而农业的增长空间十分有限。这才是基本面，好比冰山在水面下的八分之七。

我们经常在新闻上看到这些国家的各种奇葩事，比如又闹罢工啦，政府又难产啦，这些都属于冰山露出水面的八分之一。不是说这些负面新闻不重要，但如果只看到这些，你就遗漏了基本面，低估了这些工业国的实力，犯了一个严重的错误，古人把这种错误称为：明察秋毫之末，而不见舆薪。

反过来，如果一个国家的发展不是建立在科技的基础上，那么即使现在是富裕的，也并不可靠。

例如拉丁美洲和东南亚的不少国家，落入了所谓“中等收入陷阱”，根本原因就是它们没有成功地发展科技。又如一些西亚国家，靠卖资源就富了，但自己几乎毫无技术能力，如果没有外国工程师，连自己的石油都开采不出来，我们会羡慕这样的国家吗？

在这个意义上，中国近百年来不懈奋斗的一个重大成果，就是把自己提升到了高科技竞争的层次。

到了这个层次，只要自己不作死，像苏联、南斯拉夫那样乱来把自己搞分裂了，就无论如何都不会太差。因为，科技才是人类发展的正道，我们应该走正道。

我们应该树立这样的价值观：科学本身就是好的。就基本的动机而言，科学只是为了满足好奇心，而不是为了实用。但是当发现了新的原理之后，科学的用处却会远远超过单纯追求实用的做法。科学，是人类最伟大的“无用之用”！

实际上，科学对于中国人是一个新鲜事物，是一种新的思维方式。

想想看，在遇到问题的时候，我们怎么寻找解决方法？

以前我们最习惯的思路是，一不怕苦，二不怕死。还有就是，发挥组织能力的优势。或者层次更高一些，发挥信仰的力量。

这些都很好，但都不是用科技来解决问题。

而到了现在，越来越多的人的思路是，开发一个新的软件，制造一个新的机器，或者提出一个新的原理。习惯于用科学技术来解决问题，这就是一个了不起的进步，是现代社会的一个本质特征。

因此，我希望大家注意到一个重要的定位：今天这个时代，是中国第一次拥抱科学！中国的科学在世界上地位最高的时代，就是现在，而不是历史上的任何时期！

当然，中国的科学以后会在世界上占据更高的地位。这需要所有人都付出努力，都为科学事业做出贡献。诸位朋友们，我期待着你们的贡献！

本文作者：中科大博士 袁岚峰 

本文来源：风云之声（ID：fyvoice）、复旦金融汇

延伸阅读

《科技日报》总编辑刘亚东：这35项卡脖子技术只是冰山一角！

本文作者：《科技日报》总编辑刘亚东

除了那些核心技术，我们还缺什么？

6月21日下午，我在中国科技会堂的科学传播沙龙上，做题为“除了那些核心技术，我们还缺什么”的即席演讲，介绍了《科技日报》推出“亟待攻克的核心技术”栏目的经过和意义，然后指出一些中国科技界存在的问题。

演讲不到20分钟，事先也没有准备讲稿。没想到，根据现场录音整理的发言稿发布后，在网上网下、国内国外引起轩然大波。许多知名微信公众号、大型新闻网站以及传统媒体纷纷转载或发表评论，华尔街日报和荷兰国家电视台等还对我做了专访。

大家都在问，这件事有啥背景？我说没啥背景，只是有感而发，说了几句实话而已。还有很多朋友和网友为我的处境担忧，替我捏把汗。6月25日，我在朋友圈和微博上回应说：咖啡倒是喝了不少，不过没有人请，全是自己买的。

今天出差途中得空，把《科技日报》报道过的总共35项“卡脖子”技术疏理成一个简版，通过我的个人微信公众号“东不哩格愣”分享给诸位。

想说明的只有一句话：这只是冰山一角！

1光刻机

 《这些“细节”让中国难望顶级光刻机项背》（4月19日）

制造芯片的光刻机，其精度决定了芯片性能的上限。在“十二五”科技成就展览上，中国生产的最好的光刻机，加工精度是90纳米。这相当于2004年上市的奔腾四CPU的水准。而国外已经做到了十几纳米。

光刻机里有两个同步运动的工件台，一个载底片，一个载胶片。两者需始终同步，误差在2纳米以下。两个工作台由静到动，加速度跟导弹发射差不多。在工作时，相当于两架大飞机从起飞到降落，始终齐头并进一架飞机上伸出一把刀，在另一架飞机的米粒上刻字，不能刻坏了。

2芯片

 《中兴的“芯”病，中国的心病》（4月20日）

低速的光芯片和电芯片已实现国产，但高速的仍全部依赖进口。国外最先进芯片量产精度为10纳米，我国只有28纳米，差距两代。据报道，在计算机系统、通用电子系统、通信设备、内存设备和显示及视频系统中的多个领域中，我国国产芯片占有率为0。

3操作系统

《丧失先机，没有自研操作系统的大国之痛》（4月23日）

普通人看到中国IT业繁荣，认为技术差距不大，实则不然。3家美国公司垄断手机和个人电脑的操作系统。数据显示，2017年安卓系统市场占有率达85.9%，苹果IOS为14%。其他系统仅有0.1%。这0.1%，基本也是美国的微软的Windows和黑莓。没有谷歌铺路，智能手机不会如此普及，而中国手机厂商免费利用安卓的代价，就是随时可能被“断粮”。

4航空发动机短舱

《居者无其屋，国产航空发动机的短舱之困》（4月24日）

飞机上安放发动机的舱室，俗称“房子”，是航空推进系统最重要的核心部件之一，其成本约占全部发动机的1/4左右。短舱需要将发动机包覆，减少飞行阻力；其进气道还要具有防、除冰的能力；飞行中，要保护发动机不受干扰正常工作；在地面，需要做到方便发动机的维护和维修，一旦短舱有损，飞行中可能会引起发动机严重事故。短舱越大技术难度越高。我国在这一重要领域尚属空白。查阅所有公开资料，我国尚无自主研制短舱的专门机构，相关院校似乎也没有设置相关的学科。

5触觉传感器

《传感器疏察，被愚钝的机器人“国产触觉”》（4月25日）

触觉传感器是工业机器人核心部件。精确、稳定的严苛要求，拦住了我国大部分企业向触觉传感器迈进的步伐，目前国内传感器企业大多从事气体、温度等类型传感器的生产。在一个有着100多家企业的行业中，几乎没有传感器制造商进行触觉传感器的生产。日本阵列式传感器能在10厘米×10厘米大小的基质中分布100个敏感元件，售价10万元，而国内产品多为一点式，一般100元一个。

6真空蒸镀机

《真空蒸镀机匮缺：高端显示屏上的阴影》（4月26日）

OLED面板制程的“心脏”。日本Canon Tokki独占高端市场，掌握着该产业的咽喉。业界对它的年产量预测通常在几台到十几台之间。有钱也买不到，说的就是它。 Canon Tokki能把有机发光材料蒸镀到基板上的误差控制在5微米内（1微米相当于头发直径的1％），没有其他公司的蒸镀机能达到这个精准度。目前我国还没有生产蒸镀机的企业，在这个领域我们没什么发言权。

7手机射频器件  

《射频器件：仰给于人的手机尴尬》（5月7日）

一块手机的主板上，1/3的空间是射频电路。手机发展趋势是更轻薄，功耗更小，频段更多，带宽更大，这就向射频芯片提出了挑战。射频芯片将数字信号转化成电磁波，4G手机要支持十几个频段，信息带宽几十兆。 2018年，射频芯片市场150亿美元；高端市场基本被Skyworks、Qorvo和 博通3家垄断，高通也占一席之地。射频器件的另一个关键元件——滤波器，国内外差距更大。手机使用的高端滤波器，几十亿美元的市场，完全归属Qorvo等国外射频器件巨头。中国是世界最大的手机生产国，但造不了高端的手机射频器件。这需要材料、工艺和设计经验的踏实积累。

8 iCLIP技术

《“靶点”难寻，国产创新药很迷惘》（5月8日）

iCLIP是一种新兴的实验技术，是研发创新药的最关键的技术之一。它的发明，让人们抛弃精密的观测仪器，也能确定RNA（核糖核酸）和蛋白质在哪个位置“交汇”，甚至可以读出位点“密码”。iCLIP技术难，犹如万千人海中找一个人，要从几十亿个碱基对找到一个或几个确定的结合点，精确度可想而知。国外研究团队已在此领域展开“技术竞赛”，研究论文以几个月为周期轮番上演。国内实验室却极少有成熟经验。

9重型燃气轮机

《“命门火衰”，重型燃气轮机的叶片之殇》（5月9日）

燃气轮机广泛应用于舰船、火车和大型电站。我国具备轻型燃机自主化能力；但重燃仍基本依赖引进。国际上大的重燃厂家，主要是美国GE、日本三菱、德国西门子、意大利安萨尔多4家。与中国合作都附带苛刻条件：设计技术不转让，核心的热端部件制造技术也不转让，仅以许可证方式许可本土制造非核心部件。没有自主化能力，意味着我国能源安全的重要一环，仍然受制于人，存在被“卡脖子”的风险。

10激光雷达

《激光雷达昏聩，让自动驾驶很纠结》（5月10日）

激光雷达是个传感器，自带光源，主动发出激光，感知周围环境，像蝙蝠通过超声波定位一样。它是自动驾驶汽车的必备组件，决定着自动驾驶行业的进化水平。但在该领域，国货几乎没有话语权。目前能上路的自动驾驶汽车中，凡涉及激光雷达者，使用的几乎都是美国Velodyne的产品，其激光雷达产品是行业标配，占八成以上市场份额。

11适航标准

《适航标准：国产航发又一道难迈的坎儿》（5月11日）

一款航空发动机要想获取一张放飞证，必须经过一套非常严格的“适航”标准体系验证，涵盖设计、制造、验证和管理。但目前在国际上，以FAA和欧洲航空安全局（EASA）的适航审定影响力最大，认可度最高。尽管在规章要求层面，中国与FAA基本一致，但由于国产航空发动机型号匮乏，缺乏实际工程实践经验，使我国适航规章缺少相应的技术支撑。实际型号的适航验证工作，成为被卡在别国空域之外的关隘。

12高端电容电阻

《没有这些诀窍，我们够不着高端电容电阻》（5月14日）

电容和电阻是电子工业的黄金配角。中国是最大的基础电子元件市场，一年消耗的电阻和电容，数以万亿计。但最好的消费级电容和电阻，来自日本。电容市场一年200多亿美元，电阻也有百亿美元量级。所谓高端的电容电阻，最重要的是同一个批次应该尽量一致。日本这方面做得最好，国内企业差距大。国内企业的产品多属于中低端，在工艺、材料、质量管控上，相对薄弱。

13核心工业软件

《核心工业软件：智能制造的中国“无人区”》（5月17日）

中国的核心工业软件领域，基本还是“无人区”。工业软件缺位，为智能制造带来了麻烦。工业系统复杂到一定程度，就需要以计算机辅助的工业软件来替代人脑计算。譬如，芯片设计生产“必备神器”EDA工业软件，国产EDA与美国主流EDA工具相较，设计原理上并无差异，但软件性能却存在不小差距，主要表现在对先进技术和工艺支持不足，和国外先进EDA工具之间存在“代差”。国外EDA三大巨头公司Cadence、Synopsys及Mentor，占据了全球该行业每年总收入的70%。发展自主工业操作系统+自主工业软件体系，刻不容缓。

14  ITO靶材

《烧不出大号靶材，平板显示制造仰人鼻息》（5月18日）

ITO靶材不仅用于制作液晶显示器、平板显示器、等离子显示器、触摸屏、电子纸、有机发光二极管，还用于太阳能电池和抗静电镀膜、EMI屏蔽的透明传导镀膜等，在全球拥有广泛的市场。ITO膜的厚度因功能需求而有不同，一般在30纳米至200纳米。在尺寸的问题上，国内ITO靶材企业一直鲜有突破，而后端的平板显示制造企业也要仰人鼻息。烧结大尺寸ITO靶材，需要有大型的烧结炉。国外可以做宽1200毫米、长近3000毫米的单块靶材，国内只能制造不超过800毫米宽的。产出效率方面，日式装备月产量可达30吨至50吨，我们年产量只有30吨——而进口一台设备价格要花一千万元，这对国内小企业来说无异于天价。

每年我国ITO靶材消耗量超过1千吨，一半左右靠进口，用于生产高端产品。

15核心算法

《算法不精，国产工业机器人有点“笨”》（5月22日）

中国已经连续5年成为世界第一大机器人应用市场，但高端机器人仍然依赖于进口。由于没有掌握核心算法，国产工业机器人稳定性、故障率、易用性等关键指标远不如工业机器人“四大家族”发那科（日本）、ABB（瑞士）、安川（日本）、库卡（德国）的产品。核心算法差距过大，导致国产机器人稳定性不佳，故障率居高不下。算法的差距不只体现在核心控制器上，更拖慢了伺服系统响应的速度。

机器人每完成一个动作，需要核心控制器、伺服驱动器和伺服电机协同作战。对于单台伺服系统，国产机器人动态与静态精度都很高，但高端机器人一般同时有6台以上伺服系统，用传统的控制方法难以取得好的控制效果。

16航空钢材

 《航空钢材不过硬，国产大飞机起落失据》（5月23日）

无论起飞还是降落，起落架都是支撑飞机的唯一部件，尤其是在飞机降落阶段，其承载的载荷不仅仅来自机身重量，还有飞机垂直方向的巨大冲力。因此，起落架的材料强度必须十分优异，只能依靠特种钢材才行。目前使用范围最广的是美国的300M钢，该材料采用真空热处理技术，避免了渗氢，零件表面光亮，无氧化脱碳、增碳和晶界氧化等缺陷，提高了表面质量。而国内用于制作起落架的国产超强度钢材有时会出现点状缺陷、硫化物夹杂、粗晶、内部裂纹、热处理渗氢等问题，这些问题都与冶炼过程中纯净度不够有关系。所以我国在高纯度熔炼技术方面与美国还有较大差距，存在很大提升空间。

17铣刀

《为高铁钢轨“整容”，国产铣刀难堪重任》（5月24日）

随着我国近年来高铁的迅猛建设，钢轨养护问题也愈加让业内专家忧心。若养护不到位，不仅折损生命周期，还存在高风险隐患。我国自主创新研发的双动力电驱铣磨维护机器人装备——被称为钢轨‘急救车’的铣磨车可为钢轨“保驾护航”。但铣磨车最核心部件铣刀仍需从国外进口。铣刀的材料是一种超硬合金材料。对其中金属成分我们已然了解，但就是不知人家是怎么配比、合成的，如同琢磨某种中药的祖传秘方、各种药材比例是多少，都不甚明了。

18高端轴承钢

《高端轴承钢，难以补齐的中国制造业短板》（5月25日）

作为机械设备中不可或缺的核心零部件，轴承支撑机械旋转体，降低其摩擦系数，并保证其回转精度。无论飞机、汽车、高铁，还是高精密机床、仪器仪表，都需要轴承。这就对其精度、性能、寿命和可靠性提出了高要求。而我国的制轴工艺已经接近世界顶尖水平，但材质——也就是高端轴承用钢几乎全部依赖进口。

高端轴承用钢的研发、制造与销售基本上被世界轴承巨头美国铁姆肯、瑞典SKF所垄断。前几年，他们分别在山东烟台、济南建立基地，采购中国的低端材质，运用他们的核心技术做成高端轴承，以十倍的价格卖给中国市场。炼钢过程中加入稀土，就能使原本优质的钢变得更加“坚强”。但怎么加，这是世界轴承巨头们的核心秘密。

19高压柱塞泵

《高压柱塞泵，鲠在中国装备制造业咽喉的一根刺》（5月28日）

液压系统是装备制造业的关键部件之一，一切工程领域，凡是有机械设备的场合，都离不开液压系统。高压柱塞泵是高端液压装备的核心元件，被称作液压系统的“心脏”。中国液压工业的规模在2017年已经成为世界第二，但产业大而不强，尤其是额定压力35MPa以上高压柱塞泵，90%以上依赖进口。 国内生产的液压柱塞泵与外国品牌相比，在技术先进性、工作可靠性、使用寿命、变量机构控制功能和动静态性能指标上都有较大差距，基本相当于国外上世纪90年代初水平。

20航空设计软件

《航空软件困窘，国产飞机设计戴上“紧箍咒”》（5月30日）

自上世纪80年代后，世界航空业就迈入数字化设计的新阶段，现在已经达到离开软件就无法设计的高度依赖程度。设计一架飞机至少需要十几种专业软件，全是欧美国家产品。国内设计单位不仅要投入巨资购买软件，而且头戴钢圈，一旦被念“紧箍咒”，整个航空产业将陷入瘫痪。 据媒体报道，设计歼-10飞机时，主起落架主承力结构的整个金属部件是委托国外制造。但造完之后，起落架的收放出现问题，有5毫米的误差，只好重新订货制造。仅仅是这一点点的误差，影响了歼-10首飞推迟了八九个月。没有全数字化的软件支撑，任何一点细微的误差，都可能成为制造业的梦魇。

21光刻胶

《中国半导体产业因光刻胶失色》（5月31日）

我国虽然已成为世界半导体生产大国，但面板产业整体产业链仍较为落后。目前，LCD用光刻胶几乎全部依赖进口，核心技术至今被TOK、JSR、住友化学、信越化学等日本企业所垄断。就拿在国际上具有一定竞争实力的京东方来说，目前已建立17个面板显示生产基地，其中有16个已经投产。但京东方用于高端面板的光刻胶，仍然由国外企业提供。光刻胶主要成分有高分子树脂、色浆、单体、感光引发剂、溶剂以及添加剂，开发所涉及的技术难题众多，需从低聚物结构设计和筛选、合成工艺的确定和优化、活性单体的筛选和控制、色浆细度控制和稳定、产品配方设计和优化、产品生产工艺优化和稳定、最终使用条件匹配和宽容度调整等方面进行调整。因此，要自主研发生产，技术难度非常之高。

22高压共轨系统

《高压共轨不中用，国产柴油机很受伤》（6月4日）

电控柴油高压共轨系统相当于柴油发动机的“心脏”和“大脑”，其品质的好坏，严重影响发动机的使用。柴油机产业是推动一个国家经济增长、社会运行的重要装备基础。中国是全球柴油发动机的主要市场和生产国家，而在国内的电控柴油机高压共轨系统市场，德国、美国和日本等企业占据了绝大份额。和国外先进公司的产品相比，国产高压共轨系统在性能、功能、质量及一致性上还存在一定的差距，成本上的优势也不明显。

23透射式电镜

《我们的蛋白质3D高清照片仰赖舶来的透射式电镜》（6月6日）

冷冻电镜可以拍摄微观结构高清3d“彩照”，是生命科学研究的利器，透射式电镜的生产能力是冷冻电镜制造能力的基础之一。目前世界上生产透射电镜的厂商只有3家，分别是日本电子、日立、FEI，国内没有一家企业生产透射式电镜。匹配冷冻电镜使用的工具都需要原装，零件坏了找不到人修理，只能等待零件邮寄到货后进行更换。对于中国的冷冻电镜使用者们来说，这样的体验可能还要持续不短的时间。

24掘进机主轴承

《自家的掘进机却不得不用别人的主轴承》（6月7日）

主轴承，有全断面隧道掘进机的“心脏”之称，承担着掘进机运转过程的主要载荷，是刀盘驱动系统的关键部件，工作所处状况十分恶劣。与直径仅有几百毫米的传统滚动轴承相比，掘进机主轴承直径一般为几米，是结构最复杂的一种轴承，制造需要上百道工序。就掘进机整机制造能力而言，国产掘进机已接近世界最先进水平，但最关键的主轴承全部依赖进口。德国的罗特艾德、IMO、FAG和瑞典的SKF占据市场。

25微球

《微球：民族工业不能承受之轻》（6月12日）

微球，直径是头发粗细的三十分之一。手机屏幕里，每平方毫米要用一百个微球，撑起了两块玻璃面板，相当于骨架，在两块玻璃面板的缝隙里，再灌进液晶。少了它，你正盯着的液晶屏幕将无法生产。 没有微球，芯片生产、食品安全检测、疾病诊断、生物制药、环境监测……许多行业都会陷入窘境。仅微电子领域，中国每年就要进口价值几百亿元人民币的微球。2017年中国大陆的液晶面板出货量达到全球的33%，产业规模约千亿美元，位居全球第一。但这面板中的关键材料——间隔物微球，以及导电金球，全世界只有日本一两家公司可以提供。这些材料也像芯片一样，给人卡住了脖子。

26水下连接器

《水下连接缺国产利器，海底观测网傍人篱壁》（6月13日）

除了船舶、遥感卫星，海底观测网已成为第三种海洋观测平台——通过它，人类可以深入到水下观测和认识海洋。如果将各类缆系观测平台比作胳膊、腿，水下连接器就好比关节，对海底观测网系统的建设、运行和维护有着不可替代的作用。目前我国水下连接器市场基本被外国垄断。一旦该连接器成为禁运品，整个海底观测网的建设和运行将被迫中断。

27燃料电池关键材料

《少了三种关键材料，燃料电池商业化难成文章》（6月14日）

国外的燃料电池车已实现量产，但我国车用燃料电池还处在技术验证阶段。我国车用燃料电池的现状是——几乎无部件生产商，无车用电堆生产公司，只有极少量商业运行燃料电池车。多项关键材料，决定着燃料电池的寿命和性能。这些材料我国并非完全没有，有些实验室成果甚至已达到国际水平。但是，没有批量生产线，燃料电池产业链依然梗阻。关键材料长期依赖国外，一旦遭遇禁售，我国的燃料电池产业便没有了基础支撑

28高端焊接电源

《国产焊接电源“哑火”，机器人水下作业有心无力》（6月20日）

我国是海洋大国，拥有300多万平方公里海域，正在大力发展高端海洋资源开发和海洋维权装备。海里的设备一旦出现开裂等故障，需要用有工业制造“缝纫机”之称的焊接装备修补。深海焊接的实现靠水下机器人。虽然我国是全球最大焊接电源制造基地，年产能已超1000万台套，但高端焊接电源基本上仍被国外垄断。我国水下机器人焊接技术一直难以提升，原因是高端焊接电源技术受制于人。国外焊接电源全数字化控制技术已相对成熟， 国内的仍以模拟控制技术为主。

29锂电池隔膜

《一层隔膜两重天：国产锂电池尚需拨云见日》（6月21日）

作为新能源车的“心脏”，国产锂离子电池（以下简称锂电池）目前“跳”得还不够稳。电池四大核心材料中，正负极材料、电解液都已实现了国产化，唯独隔膜仍是短板。高端隔膜技术具有相当高的门槛，不仅要投入巨额的资金，还需要有强大的研发和生产团队、纯熟的工艺技术和高水平的生产线。高端隔膜目前依然大量依赖进口。

30医学影像设备元器件

《拙钝的探测器模糊了医学影像》（6月25日）

目前国产医学影像设备的大部分元器件依赖进口，至少要花10年、20年才能达到别人的现有水平。在传统医学成像（CT、磁共振等）上，中国最早的专利比美国平均晚20年。在专利数量上，美国是我国的10倍。这意味着整个产业已经完全掌握在国外企业的手里了，所有的知识产权，所有的原创成果，所有的科研积累都在国外，中国只占很少的一部分。

31超精密抛光工艺

《通往超精密抛光工艺之巅，路阻且长》（6月26日）

超精密抛光工艺在现代制造业中有多重要，其应用的领域能够直接说明问题：集成电路制造、医疗器械、汽车配件、数码配件、精密模具、航空航天。“它是技术灵魂”。美日牢牢把握了全球市场的主动权，其材料构成和制作工艺一直是个谜。换言之，购买和使用他们的产品，并不代表可以仿制甚至复制他们的产品。

32环氧树脂 

《环氧树脂韧性不足，国产碳纤维缺股劲儿》（6月27日）

碳纤维质量能比金属铝轻，但强度却高于钢铁，还具有耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变等特性，其中一个关键的复合辅材就是环氧树脂。但目前国内生产的高端碳纤维，所使用的环氧树脂全部都是进口的。目前，我国已能生产T800等较高端的碳纤维，但日本东丽掌握这一技术的时间是上世纪90年代。相比于碳纤维，我国高端环氧树脂产业落后于国际的情况更为严重。

33高强度不锈钢

《去不掉的火箭发动机“锈疾”》（6月28日）

用于火箭发动机的钢材需具备多种特性，其中高强度是必须满足的重要指标。然而，不锈钢的强度和防锈性能，却是鱼和熊掌般难以兼得的矛盾体。火箭发动机材料如果如果严重生锈，将带来很大影响。完全依靠材料自身实现高强度和防锈性能兼备，这是世界性难题。现在，我国航天材料大多用的是国外上世纪六七十年代用的材料，发达国家在生产过程中会严格控制杂质含量，如果纯度不达标，便重新回炉，但国内厂家往往缺乏这种严谨的态度。

34数据库管理系统

《数据库管理系统：中国还在寻找“正确打开方式”》（7月2日）

目前全世界最流行的两种数据库管理系统是Oracle和MySQL，都是甲骨文公司旗下的产品。竞争者还有IBM公司以及微软公司的产品等。甲骨文、IBM、微软和Teradata几家美国公司，占了大部分市场份额。数据库管理系统国货也有市场份额，但只是个零头，其稳定性、性能都无法让市场信服，银行、电信、电力等要求极端稳妥的企业，不会考虑国货。

35扫描电镜

《扫描电镜“弱视”，工业制造难以明察秋毫》（7月3日）

扫描电子显微镜，一种高端的电子光学仪器，它被广泛地应用于材料、生物、医学、冶金、化学和半导体等各个研究领域和工业部门，被称为“微观相机”目前我国科研与工业部门所用的扫描电镜严重依赖进口，每年我国花费超过1亿美元采购的几百台扫描电镜中，主要产自美、日、德和捷克等国。国产扫描电镜只占约5%—10%。

本文作者：刘亚东

本文来源：刘亚东个人微信公众号“东不哩格愣”