突破核心技术解决“卡脖子”问题

文=张银平

面对目前的“卡脖子”问题，要坚持自主创新和借鉴吸收国外先进经验相结合，强化重点领域和关键环节的攻关布局，充分发挥基础研究对科技创新的源头供给和引领作用，加快制造业转型升级，加大在基础研究、前沿科技领域研究和存在瓶颈的技术攻坚方面的投入，让高质量发展提供更多高新技术成果供给。

党的十九届五中全会审议通过了《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标的建议》。目标主要体现在六个方面：经济发展取得新成效，改革开放迈出新步伐，社会文明程度得到新提高，生态文明建设实现新进步，民生福祉达到新水平，国家治理效能得到新提升。

全会还提出到二○三五年基本实现社会主义现代化远景目标，使我国经济实力、科技实力、综合国力大幅跃升，经济总量和城乡居民人均收入迈上新台阶，关键核心技术实现重大突破，进入创新型国家前列。

突破核心技术确保国家安全

今年5月，科技部部长王志刚在主题为“加快建设创新型国家 支撑引领高质量发展”的国新办发布会上介绍了创新型国家建设的进展。王志刚表示，一是创新能力指数反映我国创新能力大幅提升。一般认为，创新能力进入世界前15位的国家可以被称为创新型国家。据最新世界知识产权组织（WIPO）《全球创新指数》报告显示，我国创新指数位列第14位，中国科学技术发展战略研究院发布的国家综合创新能力指数显示，我国排在第15位。这是进入创新型国家的一个重要标志。二是综合性指标基本完成规划任务。2019年我国发明专利授权量居世界首位，国际科学论文被引用数居世界第二。2019年全社会研发支出为2.17万亿元，比2006年增长了6倍以上，占GDP的比重达到2.19%，大体与欧盟的平均水平相当。三是一些高新技术产业进入世界先进行列。如高铁、5G通信、新能源等方面。

由此可见，我们国家经过几十年的改革开放和发展已经走在了建设创新型国家的道路上。

我们也看到，过去一年，科技工作取得了新进展，在支撑高质量发展、改善民生福祉、保障国家安全等方面发挥了重要作用。其中原因之一是我国在基础研究和关键核心技术攻关领域取得了新突破。

那么何为核心技术呢？一般认为核心技术是在基础理论基础上，在确定技术路线情况下支撑产品实现的技术选择中的关键部分，完成这条思路的技术和工艺就是核心技术。核心技术往往对产品的核心部件有直接的帮助，主要体现在全新产品的出现、性能的提升、成本的下降等方面。核心技术有其自身特点，一是核心技术优势具有不可复制性，二是核心技术开发投入大、周期长、代价高。三是核心技术开发和形成需要一个稳定的队伍、一种激励机制、一种超前的理念和一个科学的流程。四是核心技术具有隐性特征。因此，许多企业都非常重视核心技术的开发和利用。

当前，我国经济社会发展面临激烈的国际竞争，原始创新能力成为制约科技创新发展的关键问题，坚持面向世界科技前沿，破解重大科学问题，突破关键核心技术，实现从0到1的多点突破，具有极其重要的现实意义。

2020年7月，习近平总书记在吉林一汽集团考察时就强调，“必须加强关键核心技术和关键零部件的自主研发，实现技术自立自强，做强做大民族品牌。”面对“卡脖子”问题，有外部环境的影响，也有内因决定的因素，因此，中国科技应当自立自强有所突破。

其实，在科学研究与技术开发应用领域，我们的科技研发起步并不晚，曾有赶上世界先进水平、登上世界巅峰的机会。

1956年中国就开始规划芯片的技术发展，比日本还要早上两年。半导体科学曾经是我们的荣耀和骄傲，1958年中科院拉出中国第一根硅单晶，17年后，北京大学物理系半导体研究小组，设计出我国第一批三种类型的1KDRAM动态随机存储器，它比美国英特尔公司研制的C103要晚五年，但是比韩国、中国台湾要早四五年。集成电路方面，上世纪80年代初大陆和台湾有两家跟集成电路相关的企业先后成立。一家是从中科院计算所起步，成立于1984年的联想，从代理电脑销售开始，最后成长为PC生产商和供应商。作为制造芯片的核心装置光刻机，我们的起步也不晚，1965年，中国便研制出65型接触式光刻机。那时称霸光刻机界的荷兰ASML公司还没有成立。1977年，K-3半自动光刻机诞生。1980年清华大学研制出第四代分布式投影光刻机，精度高达3微米，已经接近国际主流水平，仅次于美国。1985年，机电部45所研制出了分步光刻机样机，通过电子部技术鉴定认为达到美国4800DSW的水平。

但是，在科学研究与技术开发应用方面，由于种种原因，我们或后程乏力半途而废，或迷失方向步入歧途，或左顾右盼延误行程，或自设路障绕远而行，最终错失了良机。

由此，不断向科学技术的广度和深度进军，解决基础理论问题，攻克“卡脖子”技术，研发满足不同需求的重大产品，已成为今后若干年科研工作者和企业的主要任务。关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的，只有掌握在自己手中，才能从根本上保障国家经济安全、国防安全和其他安全。

国外核心技术发展状况及借鉴

当前，受新冠疫情和部分国家单边主义保护主义的影响，许多国家制造业增速明显放缓。但一些西方国家凭借自己掌握的核心技术优势和科技基础优势，仍在许多领域发布相关政策、计划，抢占战略高地，在科技创新方面不断取得技术突破。

美国是世界最重要的科技强国，是诺贝尔科学奖获得者最多的国家，同时也是原始创新能力、新兴产业发展能力最强的国家，几乎主导了近代以来信息、网络、空间、生物、新能源、纳米材料等新兴技术产业的各个方面。多名获得诺贝尔科学奖的科学家都对应着一个高技术产业，它的核心技术优势在支撑着整个国家高效的创新体系。

在装备制造业方面，高端制造和核心科技的发展，使美国在2010-2019年期间，增加了大量的就业机会。在2019年的四个季度，增加值增长最多的行业是计算机和电子产品行业，机动车及各类交通运输设备，零件行业紧随其后，电气设备、电器和组件，机械设备行业位列三四位。在芯片产业，今年在 X86 架构、EDA 工具、晶圆代工设备、材料等多个关键环节扼住了整个全球产业链。

20世纪90年代初，美国政府启动了“信息高速公路”计划，面向信息产业领域投资2000亿至4000亿美元，完成所有家庭电信光缆全覆盖，这一计划既摆脱了“滞胀”提供了基建投资，又为半导体技术民用转化提供了良好基础。

不仅美国政府和地方州政府重视和推动科技创新计划的实施，美国许多大学和科研机构也都不断推出最新科研成果和核心技术。比如，卡内基—梅隆大学机械工程学及其团队通过与密苏里科技大学合作，研发出一种3D打印电池电极的新方法，这种方法借助了气流喷印3D打印系统的现有能力，制造出拥有受控气孔的微观金属结构，这种结构允许锂离子大量进入电极内，而在锂电池中，拥有多孔结构的电极能够带来更强的蓄电容量。由于3D打印制造的微观电极结构使锂离子在电极内有效地传输，从而提高了电池的充放电速度。

德国也是世界制造业强国。它在传统制造业方面始终保持高质量的发展优势，而优势的保持靠的是企业渐进务实的工作方式，靠的是先进技术的完善工艺、产品质量与创新服务的先进制造体系和现代产业体系。德国为保障制造业优势的长久不衰，从战略和制度层面，制定一套符合国际规范、具有国际竞争力的产品和计量科学研究、认证认可、合格评定激励企业的技术标准。这些标准也在大大影响和推动本国的经济和发展。不仅如此，德国还建立一个国家投资基金，以保护 “技术对德国未来竞争力至关重要”的企业的“技术主权”。保护扶持前沿技术保障企业的生命力和竞争力，并不被外国所收购。

目前，德国在工业制造、通信软件、科技互联网、零售消费日化用品、生物制药、航空航天、精密机床、汽车发动机、光学器件产业、电池业、平台管理数据等领域都位居世界前列，每个领域都有行业知名的企业或隐形冠军。

日本也是世界上名副其实的制造业强国。获得诺贝尔物理学奖和化学奖的科学家占了很高的比例，在一些重要领域、关键环节甚至强过美国。日本的研发经费始终占据GDP 的比例居世界前列，尤其是由企业主导的研发经费占总研发经费的比例世界第一，核心科技专利占世界第一的80% 以上。日本制造业的核心优势在于其精益的制造能力、工艺创新能力、工艺开发设计、规模制造与持续改进的能力。日本有百年以上的企业约3.5万家，日本的工匠精神是使其不断进步的重要原因。

从20世纪70年代起，日本靠政府引导政企联合研发，在国家级技术开发计划与大规模政府配套资金支持下，开始涉足半导体产业，并通过技术攻关联合体，快速实现在存储器等领域的对美技术和产业赶超并取得优势地位。

在半导体材料、半导体加工、工业机器人、光学领域、超高精度机床、顶尖精密仪器、加氢反应器、发电用燃气轮机、工程机械等领域至今掌握着多个核心技术及关键部件的设计和制作技术。日本在半导体芯片技术领域包括硅晶圆、合成半导体晶圆、光刻胶、靶材料、封装材料等14种材料上均占世界50%及以上的市场份额，在全球范围内长期保持着绝对优势。

另外，日本制造企业在推进智能工厂建设时，多采用人机结合的模式，注重经济效益和投入产出比。在提升工厂智能化水平的同时，日本企业并不盲目地追求“机器换人”，而是充分发挥人的作用，通过人机协作、人机共融的方式来让员工能够从繁重的劳作中解脱出来，愉快地开展各项工作。

总之，美、德、日等国家依托本国经济、人力和市场基础条件，通过国家级产业发展引导政策和配套的产业发展资金，结合市场走出了一条适合本国和本地区实际的发展道路，掌握了众多领域的核心技术，积累了诸多经验，这些都值得我国产业借鉴和学习。同时，它们的实践经验告诉我们，我国的产业体系要消化、吸收国外先进技术并使之转化为自主的知识资产，就必须建立自主开发的科研平台，培养锻炼自己的技术开发队伍进行技术创新和实践。

提升原始创新能力解决“卡脖子”问题

2020年9月11日，习近平总书记在科学家座谈会上讲到，“我国经济社会发展和民生改善比过去任何时候都更加需要科学技术解决方案，都更加需要增强创新这个第一动力。同时，我们必须走出适合国情的创新路子，特别是要把原始创新能力提升摆在更加突出的位置，努力实现更多 ‘从0到1’的突破”。

人们记得，新中国成立初期，全国科技人员不超过5万人、专门从事科研工作的人员仅600余人，专门的科学研究机构30多个，几乎没有大型科研仪器设备。如今，科技人才队伍不断壮大。国家统计局报告显示，2018年全国研发人员总量为419万人居世界第一位。并形成了学科门类齐全、人才规模庞大的现代科学技术体系。科研活动也从科研院所走向大学、走向企业、走向全社会，形成了科技发展新格局。

据世界知识产权组织数据透露。2018年中国全口径科学研究与试验发展（R&D）经费支出1.97万亿元人民币，与国内生产总值（GDP）之比为2.19%，是中等收入国家中仅有的进入世界前30名的国家，中国科技发展成就令世人瞩目。

但是，中国的科技发展水平参差不齐。比如中国的信息产业在应用层面和一些新兴技术领域已达世界水平，包括5G、大数据、人工智能等；而相对于基础层面的大型工业制造业软件、芯片研发、制造和操作系统等，离时代和社会发展的需求还有不小的差距。

因此，中国科技创新发展还存在明显的薄弱环节，一是原始性创新，即通过基础研究、前沿高技术研究，获得更多的科学发现和技术发明还不多；二是集成创新，使各种相关技术有机融合，形成具有市场竞争力的产品和产业还不多；三是引进消化吸收再创新，在技术引进的基础上通过消化和吸收形成属于自己的再创新的能力还不强。

而且“技术”和“技术创新能力”有着本质的不同。“技术”可以引进，但“技术创新能力”却很难引进。实践证明，技术创新能力是内生的，需要通过有组织的规划、学习和产品开发实践才能获得。因此，提高科技发展的自主创新能力极为重要。

2004年我国组织了2000多名科学家、经济学家和企业家，研究制定了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》。2011年初对这一政策和规划进行升级，2020年则再次进行升级。规划对集成电路和软件产业等高端制造行业进行了政策指导和规定。

2020年8月4日，国务院发布了《关于印发新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展若干政策的通知》，全文5000多字，从财税、投融资、研发、进出口、人才、知识产权、市场应用、国际合作等八方面，给予集成电路和软件产业40条支持政策。值得一提的是，《通知》首次给出国际合作支持政策，包括深化集成电路产业和软件产业全球合作，积极为国际企业在华投资发展营造良好环境，推动集成电路产业和软件产业走出去。

当前，半导体产业作为现代化现代信息产业的基础和核心之一，已成为国际竞争的焦点和衡量一个国家现代化程度、综合实力的重要标志。

有数据显示，1元的集成电路产值将带动10元左右的电子产品产值和100元左右的国民经济增长。随着性能的提升和应用范围的拓展，半导体产业对国民经济增长的贡献率还将进一步提高。

据相关资料介绍，各国纷纷将半导体作为国家战略部署的核心领域。美国将其视为未来20年从根本上改造制造业的四大技术领域之首，美国国防高级研究计划局发布“电子复兴计划”，积极布局先进半导体技术；而韩国将智能半导体作为“未来增长动力计划”的重点领域之一。

随着国际国内市场环境的影响及需要。我国以中芯国际华虹宏力及长江存储为代表的集成电路企业，近年来也在资本支出方面保持了较高水平。2018年，我国集成电路企业总支出达到10亿美元，占全球集成电路企业总投资的10.3%。与此同时，国家集成电路产业投资基金对产业的投资促进作用显著。2018年国家大基金一期完成全部投资总投资额1387亿元，累计有效投资项目超70个，涵盖集成电路产业链各个环节，极大地推动了产业资源整合。

人们知道，生产芯片的流程包括设计、制造、封装、测试四大环节，从目前来看，中国内地最大的瓶颈是制造环节。封装和测试环节，我们有全球排在前几名的长电科技、华天科技。设计环节，更是有华为旗下的海思半导体、紫光旗下的紫光展锐等企业。我们的短板和问题出在芯片设计出来之后没有企业能够生产。由此看到，先进制造环节的缺失，对于一个国家和地区的产业发展多么重要。只有实现芯片国产化，才能治好中国科技产业的“缺芯病”。

目前，中芯国际已实现14nm工艺小规模量产，并加快10nm及以下先进工艺技术的追赶步伐，中芯国际在先进工艺领域已列全球前四。长江存储、福建晋华和合肥长鑫也在存储器领域相继实现工艺突破，助力我国自主存储器产品实现“从0到1”的跨越。

另外，中国中星微电子在数字多媒体芯片技术方面也取得了突破，数字多媒体芯片技术在众多“眼球行业”有广泛的应用，从移动数字影像产业到数码相机、宽带数字多媒体通信、数字高清晰电视等，这是一个产值达数十亿美元的巨大的产业，而群雄纷争，目前尚无霸主。

今年9月16日，国新办就中国科学院“率先行动计划第一阶段实施进展”情况举行发布会。会上，中国科学院领导表示，未来十年中科院会把美国“卡脖子”的清单变成中科院科研任务清单进行布局。包括航空轮轴承钢、光刻机在内的一些关键核心技术、关键原材料等，中科院将集中全院的力量来做。中科院作为一个科研机构，聚焦关键的核心技术，关键的基础材料、关键核心的工艺、基础算法、重大装备等基础性战略性的关键核心技术。并在光刻机、胶轮胎、高端芯片等方面，争取主动揭榜，早日有效解决一批“卡脖子”问题。

加强自主创新 早日进入创新型国家行列

党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二○三五年远景目标的建议》指出，“发展战略性新兴产业。加快壮大新一代信息技术、生物技术、新能源、新材料、高端装备、新能源汽车、绿色环保以及航空航天、海洋装备等产业。推动互联网、大数据、人工智能等同各产业深度融合，推动先进制造业集群发展，构建一批各具特色、优势互补、结构合理的战略性新兴产业增长引擎，培育新技术、新产品、新业态、新模式。”我们认为，这既是目标，也是加强自主创新，早日进入创新型国家行列的宣言书。

因此，以《建议》为目标，围绕服务国家战略，结合“十四五”规划编制，推动国有资本的布局优化和结构调整，实现产业体系现代化时不我待。各行各业尤其是企业要有使命感和责任担当。要将提高自主创新能力，建设科技强国战略决策落到实处，要有攻难克坚的勇气和决心，要制定有效措施和办法落实到位。由此，建议如下：

首先，始终坚持十九届五中全会提出的“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑”。企业要端正思想提高认识，把解决高科技“卡脖子”问题作为一项工作重点来抓，在推进产业基础高级化、产业链现代化上下功夫。继续围绕重点产业链，打通堵点、连接断点，在半导体、芯片、关键元件、核心工业软件以及高端装备、新型材料等领域及项目上，实现“0到1”的突破。

其次，解放思想，创造环境，大力引进、培养和稳定一批高水平的顶尖人才。引进高质量人才，重要的是引进智慧、理念和文化。企业的研发体制、人员的激励约束机制，需要不断改革和优化，在尊重科研规律和尊重科研人员及其劳动成果的基础上构建新的相关制度。

第三，尊重科学发展规律。推动科技和经济的结合，改变科技管理思维和管理方式。基础研究要注重积累，把稳定支持放在突出位置，不能几年就换一个项目，调整一个方案。要认识到基础研究、前沿高技术研究存在的不确定性，不能要求项目都要成功，也不能要求项目都要立竿见影地解决市场应用问题。

第四，创新是企业发展的动力。企业要用数字经济、互联网手段来推动经济的发展，同时大力发展硬科技，不仅要重视芯片等“卡脖子”的高科技，还要重视中科技、低科技、商业模式的创新。要加大在基础研究、前沿科技领域研究和存在瓶颈的技术攻坚方面的投入，重点支持“四基”领域（核心基础零部件、关键基础材料、先进基础工艺、产业技术基础）的研究。

第五，要谋划从底层构建技术产业生态。突出原始创新，要重视纯基础研究，不断开辟新方向、新领域，也要关注应用基础研究，特别是关系国家战略需求和重大民生需求的问题。另外，在全球化背景下，科学研究进入大科学时代，要积极参与和实施国际重大科技合作计划，在合作中获得技术、知识产权，不断增进相互间了解和交流，从而促进双循环发展。

第六，培育新动能构建高质量发展新格局。中央企业要更多地投资像5G、工业互联网、人工智能、数据中心等新型基础设施的建设，促进新一代信息技术与产业深度融合，突破高端装备业核心技术，促进中央企业和地方国有企业的数字化、智能化转型，运用一系列方式培育一批具有全球竞争力的世界一流企业。

第七，在优化调整产业政策过程中，要注意在政策资源投入高新技术产业中注重与传统产业之间的平衡。要从促进投资与资本形成转换到促进技术创新、技术扩散与技术能力的积累，产业补贴资金要更多导向公共科技研发平台及服务体系。要注重先进适应性技术的应用开发与推广，也要注重企业技术能力、创新能力与效率的提升。

第八，积极发掘政府资金规模效应，构筑产业相对优势，持续加大对存储器芯片、处理器、先进制程等领域的资金投入力度，发挥大基金投资促进作用。同时，通过成立面向相关细分产业环节、项目成立专门基金，主导项目投资并开放社会资本参与渠道，制定法律保障资金退出安全，高效实现政府资金杠杆撬动作用。

第九，培育多样化市场投资主体，持续推进科创板建设，降低潜力企业融资门槛，助推企业快速成长；鼓励商业银行主动参与产业项目建设，配套提供多年期以上贷款服务，适应半导体产业发展特性；面向材料进口、人才优惠等领域颁布更加有力的半导体产业减税降费政策，推动实现产业资金反哺。

第十，我国制造业长期形成了以低成本、大规模制造能力与强大的产业链配套能力为核心的竞争优势。而这种竞争优势正面临逐渐弱化的趋势。因此，中国制造业应以德国制造业为借鉴，高度重视传统制造业技术能力、渐进式创新能力与精益制造能力的培养与积累，并以此形成在高新技术领域较强的工程化能力与大规模制造能力。

总之，面对目前的 “卡脖子”问题，究其原因还是基础理论研究跟不上，源头和基础的东西没有搞清楚。因此，我们要按照十九届五中全会提出的“‘十四五’规划和二○三五年远景目标”，坚持自主创新和借鉴吸收国外先进经验相结合，强化重点领域和关键环节的攻关布局，充分发挥基础研究对科技创新的源头供给和引领作用，加快制造业转型升级，加大在基础研究、前沿科技领域研究和存在瓶颈的技术攻坚方面的投入，让高质量发展提供更多高新技术成果供给，发展壮大新动能，提升产业竞争力，实现内外双循环发展，为实现全面建设社会主义现代化国家的目标而努力奋斗。