抱着开放的心态与世界对话

欧阳亮

经历了改革开放40年的高速发展后，中国与发达国家的差距大大缩小，以追赶为特征的后发优势逐步丧失，自主创新正逐步取代引进，成为进一步发展的动力。正如习近平总书记在十九大报告中所指出的，创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑。我们要瞄准世界科技前沿，强化基础研究，实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破；要深化科技体制改革，建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系。

9月10日至14日，以“交流基础科学、探索前沿科技、解决疑难问题、促进创新合作”为主旨的第二届“COMAC国际科技创新周”活动，在中国商飞北京民用飞机技术研究中心举办。中国商飞公司与清华大学、英国帝国理工学院共同举办的这届活动，吸引了来自政府机构、11所高校、15家企业、7所金融机构共计530人参会，共同研讨在国际竞争日益激烈的当下，如何通过世界级创新来创办世界级企业。

中国商飞公司董事长贺东风在致辞中指出，当前，人工智能、大数据、新材料等技术蓬勃发展，全球创新要素正在加速流动，我们需要自主创新，需要开放合作。中国和全球的商用飞机市场前景广阔，年轻的中国商飞抱着开放的心态与世界对话，我们愿意把全球高校在基础性研究和前瞻性技术上的经验与探索注入商用飞机产业，满足人们更加安全、经济、环保、便利的航空出行需要。

打造世界级创新型组织

时至今日，创新作为一个概念，早已深入人心。在中国，不仅政府早就提出了“创新驱动战略”，作为市场主体的企业，也无不把自主创新挂在嘴边，不管真实的投入有多少，至少在口号上是把创新摆在前列的。

但是，真正能把创新贯彻到实际行动中，让创新成为企业的DNA，并且最后能从真正的创新中获益的企业并不是很多。甚至，很多企业对于如何打造一个创新型组织也并不是很清楚。

来自清华大学经济管理学院的陈劲教授认为，要创建一个具有世界级水准的创新型研发组织，必须在创新的战略地位、组织架构、资源配置、人才培养及企业文化等五个方面进行相应的改革和建设，使创新融入到企业的血液之中，从而真正推动企业向前发展。

全球排名前列的大公司都非常重视提升创新的战略地位。陈劲表示，现在很多公司都把自己的战略研究部门与研发部门合并了，以前，这两个部门是分置的，合并以后，创新与研发就成为整个公司最重要的战略，从而能获得最佳的组织架构和资源配置。

歐盟委员会发布的2017年工业研发投入排行榜显示，那些在行业中占据领先地位的公司，其研发投入占净销售额的比重大多在4%以上。其中，波音的研发投入为40.95亿欧元，在入围的2500家企业中排名第36位，而空客的研发投入为32.81亿欧元，在入围的2500家企业中排名第45位。空客的研发投入在绝对值上虽然低于波音，但其研发投入占净销售额的比重为4.9%，高于波音的4.6%。

在上述榜单中，美国企业最多，达821家。欧盟成员国共有567家，中国有481家（含中国台湾地区的企业105家），日本有365家，韩国有70家。从中我们可以看出，某个国家上榜企业的多少，与其整体的经济实力是高度匹配的。

有了高的战略地位，有了好的组织架构，并配置了尽可能多的资源之后，打造一个世界级的创新组织还需要优秀的人才以及宽容的企业文化。陈劲以中国家电企业美的为例来说明这五种因素在推动创新中的作用。近些年，美的一方面大力提升创新在企业内的战略地位，提出技术突破和创新才是企业的未来；另一方面，美的又大力进行组织架构调整，把原来作为整体的开发团队拆分，使产品开发团队和创新研究团队分离，在国内建立了9个研发中心，在国外建立了11个研发中心，研发人员总数超过1万人。不同的研发中心让不同的团队分别研究未来技术、共性技术和基础技术，分工合作，从而提高效率。2017年，美的的研发投入高达85亿元人民币。正是在这样的高强度投入下，美的的专利数量连续三年居于国内家电行业首位。

“目前，我们中国有三张国家名片，第一是建筑，第二是高铁，第三是家电。未来，希望大飞机能成为中国的第四张名片。”陈劲表示，通过不断创新，更好地整合中国的大市场、当前的最新科技以及全球资源，相信中国商飞与中国商用飞机产业一定会发展得更好。

轻量化与电动飞机

与管理创新相比，公众可能对技术突破更感兴趣，比如对飞机气动外形的改变，像很多公司都在探索的翼身融合体飞机，也有将机身保持圆筒状而对机翼进行变形设计的方案。此外，也有很多公司在飞机所使用的材料、能源等方面动脑筋，并取得了很好的成果。波音787和空客A350XWB飞机的复合材料用量占比都达到了50%，便是在新材料方面取得的革命性突破。在新能源方面，使用生物燃料的试验也已持续多年，当然，更吸引眼球的是电动飞机。

目前，以电池为动力的小型无人机已经很成熟，并且诞生了大疆这样的行业巨头。在载客飞行的电动飞机方面，全球也有不下20家公司已经取得了一定的成就，其中既有波音、空客这样的寡头，也有Uber等致力于解决城市交通问题的新型企业。当然，更多的是怀揣梦想的新公司。

2017年4月，德国Lilium Aviation公司设计的垂直起降电动飞机成功进行了试飞。该型飞机安装有36个喷气式发动机，100%的纯电动设计，不但能垂直起降，而且能以最高300公里的时速飞行约300公里的距离。

相对于现有的喷气式商用飞机，300公里的飞行距离实在是太短了，但对于电动飞机来说，能以近300公里的时速（737-800飞机的巡航速度约为800公里/小时）飞行300公里，已经是突破性的成就了。

那么，制约电动飞行的瓶颈是什么呢？答案是电池。关注电动汽车的人一般都会关注其所使用电池的能量密度，因为电池的能量密度越大，汽车的续航里程也就越高，但是，对于电动飞机而言，电池不仅要能量密度大，而且要轻。

帝国理工学院戴森设计工程学院院长Peter Childs在演讲中提出了一些问题：如果我们要研制一架电动飞机，使它能在95分钟（起飞、爬升15分钟，巡航60分钟，降落20分钟）内飞行1000公里，我们需要达到哪些条件？这些条件什么时候能够实现？

Peter Childs表示，目前电池的能量密度已经能达到400wh/kg，如果这个数字能翻一倍，达到800wh/kg，那么一架波音737-700大小的飞机，所需要的电池的重量大约是22吨，通过使用轻量化设计技术，大大降低机身空重，那么载客150人左右的电动飞行是有可能实现的。

Peter Childs表示，这架飞机首先必须使用混合动力，在起飞阶段能量需求比较大的时候，使用燃油来提供能量，到了巡航阶段则使用电能。其次，这架飞机必须使用混合机翼，当然，还要进行轻量化设计和制造。

Peter Childs表示，帝国理工学院在轻量化设计方面，与波音、空客都有很多合作，具有丰富的经验。而在混合机翼方面，过去20年间，全球很多公司都有研究和实践，因此，“5到10年间，我们有可能开发出这样的飞机。”

人工智能与智能飞行

有了电动飞机，人们就开始憧憬能够智能飞行的无人驾驶飞机。事实上，目前大部分电动飞机都是无人机，但是在这些无人机中，只有极少数真正具备智能飞行功能，大部分无人机都是由人遥控，或是根据事先写好的程序进行飞行。

毫无疑问，无人机要具备智能飞行功能，首先必须具备人工智能。近些年来，很多国家在人工智能领域投入巨資，推动了人工智能的飞速发展。2016年3月，AlphaGo以4比1的比分大胜韩国棋手李世石的事件，在全世界引起了极大的关注。

中国科学院院士、清华大学计算机系教授张钹认为，人工智能至少要具备三种能力：一是能感知，就是具备我们人类所具有的视觉、听觉、味觉、触觉等能力；二是要能做出理性行为，即能像我们人类一样进行理性思考或理性分析；三是要能行动，即能像我们人类一样行走、运动，甚至能开车、开飞机。

在这三种能力之外，感性行为能力也很重要，即人工智能要具备我们人类的情感。理性行为也好，感性行为也好，计算机如何得来？目前的方法是进行深度学习。举个例子，我们要教会计算机认识马，如果通过文字来描述马的特征，比如马有四条细长的腿，那计算机是无法理解的，因为它不知道什么是腿，也不知道怎样叫做细长。深度学习的方法则很简单，找很多很多的样本给它看，让它在观察中学习。通过这样的方法，人工智能的识别率可以达到96%以上。

通过深度学习，人工智能的能力得到了极大提高。2018年5月，谷歌的AI助理通过电话成功地预约了理发服务，而电话那头的人完全没有察觉打电话给他的是一台机器。但是，张钹也指出，目前人工智能还只能在一些限定的专业领域与人对话，一旦离开专业，它就无法胜任了。

“很多人类的常识，人工智能就理解不了。”张钹举例说，你如果问它现在的美国总统是谁，它能很容易回答出特朗普的名字，但你要是问它特朗普是一个人吗？或者美国有总统吗？这种问题它就抓瞎了。

张钹认为，在目前情况下，如果让人工智能来驾驶汽车、飞机，那是很危险的。汽车在地面行驶，特别是在人多车多的道路上行驶，随时要面对各种突发事件，人工智能是很难应对的。相对而言，让人工智能驾驶飞机反而比较容易。“目前来看，人工智能还是只擅长做专业的事，并且越是专业就做得越好，越能超过人类。”

当然，真的让人工智能去代替飞行员开飞机，哪怕是代替副驾驶，也有很多难题没有解决。“要让人工智能当副驾驶，就必须解决人机交互的问题。“我们以前主要关注计算机如何理解人的问题，比如让计算机学习人类的常识、理解人类的行为等，对于人如何理解计算机的问题，我们此前关注不够。”张钹表示。

在驾驶飞机的过程中，人工智能作为副驾驶，由收集信息到作出决策的逻辑链条，不仅坐在旁边的机长很难了解，甚至连设计它的工程师也不一定了解。因为现在的人工智能算法太过复杂，且参与开发的人数众多，单个开发者也不一定能十分了解其全部逻辑。

因此，对于人类来说，在很多情况下，人工智能的决策实际上是“黑箱”作业，人类不能理解其作决策的逻辑和过程，自然也就不敢轻易采纳其建议，更不用说放手由其操纵一架载有几百名乘客的飞机了。