不解决底层问题，中国可能永远被“卡脖子”

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昨天谈了美国签署芯片法案，从经济规律、客观现实等等角度论证了美国的这一轮压制注定不会发挥多大作用，甚至很可能沦为一场资本炒作的游戏。

甚至小镇还可以下一个论断，中国芯片国产化的进度一定超过大多数人的预期，最快未来3-5年就可以解决芯片被卡脖子的问题。毕竟只要中国实现28nm的全国产化并且在质量和成本上具有竞争优势，就已经够用了，而事实上中国半导体产业也并不像很多人想象的落后。

从整体来看，在整个半导体产业上，能排在中国前面的有且只有美国，全世界拥有完全独立的芯片全产业链能力的国家也不过只有三个：美国、中国、俄罗斯，而90nm以下芯片全产业链能力的国家有且只有美国和中国。

怎么能说中国的半导体产业弱呢？

都说中国台湾地区芯片制造能力强，真的强吗？事实上台湾地区被卡脖子的地方太多了，光刻机不能自制，就连生产芯片必须的、被称为“芯片制造血液”的电子特种气体都只能依靠进口。这个领域长期被德国、法国、日本等几个公司垄断，中国在这个领域全球市场占有率并不高，但是近几年已经实现了突破，比如华特气体、金宏气体已经开始国产化替代，2017年华特气体的光刻混合气通过了ASML的认证，成为当时全球唯四的认证企业。

至于其他关键的材料就更别说了，台积电制造能力确实强大，对于先进制程设备的运用全球顶级，但不能因此就说台湾地区芯片产业链发达，仅仅是没被制裁享受了全球化的便利而已。

事实上，如果是为了整个人类利益的最大化，那么发挥各国乃至各家公司的比较优势，全世界形成一个整体、互通有无这才是正常状态，中国或者世界上任何一个国家本就没有必要大包大揽的什么都要国产化，这何尝不是另一种形式的“闭关锁国”？

但是我们没办法，美国及其盟友就是当今全球最强大的科技、经济、军事、金融体，美国要制裁华为、中兴等等一系列中国掌握核心竞争力的企业，更要制裁关系国家未来的芯片、新能源，这就好像《三体》中用“智子”锁住人类文明的物理基础，我们又能怎么办？

所以我们只能咬着牙搞国产替代，想尽办法进口尖端的光刻机，还要努力研发能够生产28nm以下芯片的国产光刻机，更要突破芯片生产所需要的几乎所有核心材料，比如硅晶圆、电子特种气体、光刻胶、抛光材料、封装材料等等，还要想尽办法搞清楚怎么改善制造工艺。

为什么台积电明明就只是一个制造厂，偏偏就能卡住全世界的尖端芯片供应，关键在于就算拿到同样的设备和材料，台积电打磨了几十年能生产出来的，换了别家就是做不到。

但台积电把芯片制造的设备操作、具体工艺视为核心机密，就算在大陆设厂，也只让大陆员工负责技术含量最低的封测环节，其他各个环节根本不开放。相当一段时间，我们为了搞清楚芯片制造其他环节的设备到底怎么用，就花费了大量的心思，比如从各家公司大量挖人，人是挖到了、也解决了不少问题，当然也惹上了一些麻烦。

但是靠挖人只能解决当下的问题，随着工艺制程提升和设备的更新，问题仍然存在。现在中芯已经突破到7nm工艺，成品率等问题还可以再打磨，但更严重的问题在于通过挖人复刻走了捷径，但知其然不知其所以然，就注定了很难再靠挖人突破更先进制程，需要花更多时间反过来走出自己的道路。

未来是智能时代，芯片就是未来产业、经济、社会的基石，中国突破了芯片问题，把国产能力提升到28nm水平，那芯片封锁也就解决了，而在美国强迫“二选一”的“助力”下，我们或许可以从韩国甚至台积电得到一些帮助，总不过3-5年就可以解决了。

但是芯片被“卡脖子”的问题解决了，不代表我们就不会被新的领域“卡脖子”了，我们还是要找到更根本的解决方法，总不能一直跟在后面疲于奔命。

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拜登刚刚签署了《2022芯片与科技法案》，很多人只盯着芯片制造了，小镇昨天在《美国强迫“二选一”，中国芯片如何破局？》已经说得很清楚了，芯片制造方面不必过于担心。

但不意味着这个法案没有威胁，事实上这个法案更重要的是非芯片制造的其他2300亿美元的投入领域，也就是“研发与创新”。

签署法案前，拜登有一段讲话，能够帮助我们更好的理解推出这个法案的原因，我们千万不要觉得美国人就是傻子、就是为了搞资本游戏，如果我们这么想，我们才是真正的傻子。

在拜登的讲话中，特别强调美国的总研发支出占GDP的比重已经从1990年的第4位降到现在的第9位，已经落后于韩国、日本、德国等发达经济体，因此在这个法案里推出了近几年来规模最大的研发投资补贴。

具体有这几部分：

美国国家科学基金拿到了810亿美元，用于有战略意义的科研，比如人工智能、量子计算、先进制造、6G以及能源和材料，还有一部分将用于基础性研究，强化STEM教育，特别要加强农村地区的STEM教育。

商务部技术中心拿到了110亿美元，用于推动区域创新技术中心。

标准与技术研究院拿到了90亿美元，用来研究标准和创新技术，提升美国供应链、创新标准的全球影响力。

能源部科学办公室拿到了503亿美元，用来进行更加基础性的原子、细胞、地球系统和宇宙的理论研究。

美国航天局虽然没有获得明确的额度，但是也获得了在关键领域的授权，另外能源科学和创新领域也获得了更多的额外拨款。

美国人很清楚在半导体领域，已经不可能卡住中国脖子了，但可以争取时间，以振兴美国本土芯片制造业为引子，逼迫韩国、中国台湾以及西方其他芯片产业链的先进企业在中美之间强迫“二选一”，尽可能迟滞中国芯片突破的节奏。

芯片制造仅仅是美国人的“明修栈道”，争取时间、找到下一个可以大幅增强美国国力、继续卡中国脖子的新领域才是真正目的。

不要被中国这几年的科技突破迷惑了，更不要仅仅关注眼皮子底下的芯片，我们在尖端领域尤其是科研上仍然全方位落后于美国，这种落后不仅仅是实际的投入、产出，更重要的是科研的体系，以及背后的思想根源。

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为什么中国会被卡脖子？

从现实讲，每一个国家都没必要全能，充分利用其他国家更先进、成本更低的技术和产品才是正道，目前美国对中国的封锁实际损害的是全人类的利益，但没办法，我们就处于大国相争的文明阶段。

而从直接角度看，也有很多更深层次的原因。

比如说中国的研发投入和研发主体。

在研发投入上，这几年中国发展特别迅速，2021年全社会研发投入达到2.79亿美元，研发强度达到2.44%，达到了欧盟平均水平，根据WIPO发布的全球创新指数排名，中国已经从2012年的第34位提高到2021年的第12位，已经进入国际创新型国家行列。

2016年，中国发表的国际科技论文总数已经超过美国，位列世界第一，虽然这里面一定有注水的存在，但质量还是肉眼可见的提升。举一个最简单的例子，20多年前，如果在《科学》上发一篇论文，甚至能被评为院士，现在就算在《科学》发几篇文章，也就晋升个三级教授，想升得更高还得继续努力。

从整体看，中国论文的质量也在不断提升，比如篇均引用率已经超过了全球平均水平，高水平论文也在快速追赶，这是美国通过限制人才和科技交流等等一系列手段也压不住的。

但我们也有问题，由于中国仍然是发展中国家，我们更重要的任务是追赶，所以中国的研发投入主要以研究具体产品的试验发展为主，占比超过80%，其次是应用研究，关系到卡脖子问题的基础研究仅占6%。

另一个问题在于，基础研究基本靠政府机构和高校，但从历史经验看，企业才是创新性研究突破的主体。国家的研究机构对个别关键领域攻坚克难还行，但是在创新上还是要落后于企业，至于中国的高校就更别提了，这些年老说高校研究要实现科研成果转换，但实际能够转换的比例极低。

从整体研发投入上，中国的企业也是主体，占全国研发总投入的比例接近80%，与日韩相近，但是在基础研究投入上的差距就太大了。

在基础研究领域，中国企业执行比重极低，2009年到2019年长期在2%左右，2020年才有所提升，但也不到10%；而韩国占比接近60%，日本其次接近50%，欧美等国家也普遍在20%-30%左右。

这还是执行的部分，如果是企业自有资金就更严峻了，中国企业内部研发资金分配到基础研究的不到1%，而韩国在10%以上，英国接近10%，世界主要发达国家普遍在6%以上。

中国企业在基础研究上的极度薄弱，才是中国创新体系的致命弱点。这也是中国老是被“卡脖子”，需要国家组织力量专门攻克的关键原因，这背后有很多原因，中国企业也没有办法。

这也导致中国未来一定还会被“卡脖子”，只是不知道在什么领域，这也要看美国及其西方盟友在哪方面实现了突破。

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但是关于基础研究投入等方面的问题，仍然不是中国一直被“卡脖子”的根本原因，还是要深挖根源。

回顾历史，可以更好地展望未来，找到根本解决之道。

工业革命，是人类历史上第一次科技的突破，让人类拥有了空前的生产力，而工业革命的缘起在于文艺复兴。

文艺复兴看似发生在文学、艺术、思想领域，并没有直接进行科学技术的突破，但是大量优秀的作品极大震撼了人类的内心，冲破了封闭的思想，激发了人的进取精神、创造力和求知欲，正是在文化思想底层上的破旧立新，才有了工业革命和科学技术的创新，形成了关键的“科学精神”。

中国呢？

我们虽然经历了新文化运动，也确实有了思想的一些启蒙，但是中国几千年的封建王朝尤其是最后的清朝对人的思想的束缚太严重了，有太多严重制约创新的思想糟粕，而过去追赶的惯性也出现了利弊权重的转换，让我们在科研和创新上陷入重重困境。

都是什么思想呢？

比如几千年来的封建皇权让全民形成的根深蒂固的权力崇拜，似乎只要有个官身、掌握一定的权力，那就一定是无所不能的，所以就连专业领域都要听外行的，科研学者为了搞研究立项还要对着掌握审批权的人点头哈腰搞关系，甚至院士都要拿出大量的时间进行与科研无关的社交，想要申请超算资源也得各种打点。

当然，这些问题在美国等国家也存在，但是比中国要轻多了，这也是为什么这么多中国优秀的科研学者被迫选择去美国，对达到一定层次的学者来说，待遇和物质并不重要，关键是对未知的探索。典型的比如颜宁，因为资历不够，即使30岁就成为清华教授、博导，也有很多成就，但就是当不上院士。

2017年40岁的颜宁接受美国普林斯顿大学邀请，当即获得终身讲席教授职位，如果她早一点去美国，甚至可能打破施一公创造的35岁获得普林斯顿终身教授的最年轻纪录。仅仅2年后，颜宁就当选美国科学院外籍院士，又过了两年当选了美国艺术与科学院院士，这是美国最顶级的三大学术机构之二，堪比同时当选中国科学院、中国工程院“双料”院士，而这种“双料”院士，中国也不过只有34位，而在世的仅仅只有13位。

当然，这也与1995年后中国不再新增双料院士有关，但足见颜宁科研水平。

的确，中国的顶级科学家确实能获得非同一般的资源调动能力和影响力。比如任何一位院士都能够直接影响到自身领域的国家决策，典型的比如钱学森就深刻影响了中国新能源和数字技术发展决策，又比如马伟明院士更是当选第十九届中央委员，强大的资源调动能力也助力中国在电磁领域实现了对美国的超越。

但是现代科研不是只靠尖端，腰部的骨干以及更多的基层才是科学创新的土壤。这些骨干和基层在面临科学探索难题的同时，还需要花费更多的精力用于解决非科研的问题，比如社交、立项、职称等等，为了获得更多的资源、更好的待遇，必须不停的“水”论文，科研本应该是潜心钻研的，却不得不在机制压迫下成为短期的投机项目。

还是拿马伟明举例，在他41岁当选工程院院士之前，长期在条件极为艰苦、缺乏科研经费的情况下坚持科研，甚至把家里20平的洗漱间改造成实验室，在这样的环境下他坚持了6年终于解决了“固有振荡”难题，结束了我国依赖进口发电机的历史。

他是成功的，但其他人呢，有没有可能，某一位被官僚体系伤透了心、拿不到项目又不想再继续水论文、最终生活所迫选择去企业赚钱的年轻学者，在另一个时间线上，他或许就是某项尖端技术的突破者？

我们从小到大习惯了应试，总觉得一定有标准答案，这在有标准答案的领域很有用，中国在追赶上总是一再突破预期。但是随着中国来到人类科学的最前沿，能卡住中国脖子的一定是还没有标准答案的，应试思维下形成的唯上不唯实的科研体系，又如何能解决这样的问题呢？

一定要对科研有敬畏之心，不要觉得权力和金钱能够解决科研的难题，如何挖掘、培养人才尤其是顶尖人才，给人才发挥能力的良好环境，这才是解决中国被卡脖子的根本之道。

科学还是需要情怀和信仰的，甚至是纯粹的、有洁癖的，当他们看到种种非科学因素的扭曲，让科学不再纯粹，而是被种种官僚、腐败、金钱充斥，越来越多的人心灵被腐蚀，他们又如何能精心钻研？

中国在科研上的进步有目共睹，但中国科研存在的种种问题更是到了必须抓紧治理的时候了。毕竟科研的突破也直接关系到中国的国家战略，如果大基金能够做得更好一点，我们又何必在面对美国和台湾问题上束手束脚？

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