庞庆堃 刘捷 于海亮
摘 要:近年来,美国对中国高科技持续封锁打压,不仅对中国的科技企业、科研院校等实体单位进行
围堵制裁,还采取包括限制高科技投资、技术合作交流、高科技出口等多种手段,对中美科技合作造成 了严重负面影响。在此背景下,本文通过深入分析我国在信息技术产业方面存在的短板与困境,前瞻性 地提出应对策略和措施,以促进信息技术产业高质量发展,加快建设科技强国。
关键词:科技竞争;芯片;操作系统;产业生态
018 年以来,美国持续对中国的科技企业、 科研院校等实体单位进行围堵打压,中美两国在科 技领域的摩擦不断增加。2020 年新冠疫情在全球暴 发后,美国并没有因为疫情失控、种族暴乱、经济 下滑等原因而放缓对我国信息技术等高科技领域的 制裁,反而呈现步步紧逼的态势。美国新政府上台 后不仅延续了上届政府的对抗基调,而且在科技竞 争及对中国的科技政策设计上越来越精准。若由此 发展下去,诸如断供“芯片”等卡脖子的现象会越 来越多,受制于人的状况将很难改变。
一、中国信息技术产业发展面临的主要困境
(一)芯片之殇
芯片是集成电路最为核心的部件,所有信息 产业、高端制造的发展都离不开芯片的支撑。当 前以华为为代表的科技公司也因高精度芯片受困 而苦苦挣扎,这反映了我国高科技产业面临的“痛 点”。芯片生产包括设计、制造、封装、测试等环节,我国在芯片特别是高端芯片研发制造领域尚 处于爬坡过坎的阶段,许多领域存在短板。
众所周知,我国芯片制造与先进国家存在巨大 差距,国内产品以中低端为主,高端芯片严重依赖 国外供应商,原因在于核心技术、核心制造设备受 制于人。目前,核心设备主要集中于日本、美国、 欧洲、韩国 4 个国家和地区,如全球 58 家晶圆制造设备商中,中国只有 4 家(上海盛美、上海中微、 Mattson、北方华创);在以极紫外光 EUV 为代表的 先进光刻设备领域,荷兰 ASML 公司的光刻机处于 一骑绝尘的地位,垄断了全球 90% 的市场。因先 进芯片制造设备造成的这种短板制约了我国在芯片领域的发展 。
芯片从设计到量產需要花费大量的人力、物力和财力,而高端集成电路人才短缺成为我们的软 肋。一方面,我国大部分芯片企业为中小企业,竞 争力较弱,新产品市场回报周期较长,而且需要持 续的资金投入,常常无法获得高端人才和资本市场 的青睐,这样会造成高端人才储备不足;另一方面, 国内顶尖高校的高技术人才流失严重,很多高端人才选择出国,流入信息技术产业更为发达、薪资待 遇更为优越的国家和地区。当前,美国硅谷的工程 师中约有 2 万精英来自我国顶尖高校。
(二)软件之痛
与西方发达国家相比,我国软件产业起步较 低,技术积累较为薄弱,基础软件和工业软件不 同程度地受到国外产品的挤压,而且国外产品在 我国市场的普及率长期处于垄断地位,国产化软 件整体上难以取得突破。
在基础软件(操作系统、数据库、办公软件 等)方面,因技术难度较高,且长期受到国外主 流产品的影响,发展较为缓慢,同时,国内生产 商面临着内核不统一、软硬件环境兼容性差、产 业链供需不平衡等问题,进而导致了基础软件发 展艰难、行业垄断难以打破。
在工业软件方面,按照产品形态、用途和特点 的不同,工业软件市场可进一步细分为研发设计软 件、生产控制软件、信息管理软件和嵌入式软件。 从全球市场占比和自给率看,我国工业软件的发展 与应用水平与美国等制造强国差距较大,自主工业 软件自给率低。从细分市场自给率看,2016 年我 国研发设计类软件市场规模为 103.5 亿元,80% 被 国外公司主导,其中达索系统和西门子 PLM 市场占有率分别为 19.05% 和 10.73% ;生产控制类软件60% 的市场份额被西门子、霍尼韦尔、GE 等跨国 企业占据;信息管理类软件主要由浪潮、用友、金 蝶等国内企业主导,Oracle、SAP 等国外企业市场 占有率在 15% 左右。同时,一些高端产业领域的 专用工业软件几乎全部被国外公司垄断,如国内集 成电路设计公司的设计软件基本全部依靠 Synopsys、 Cadence、Mentor 三家美国公司,一旦被禁用,整个 产业链就可能断裂 [2]。目前,在国产工业软件远不 如国外的现实情况下,庞大的市场蛋糕,被美国及 欧洲国家软件商牢牢掌握分割的主动权 [3]。
(三)网络之忧
习近平总书记指 出,没有网络安全就没有 国家安全,互联网核心技术是我们最大的“命 门”,核心技术受制于人是我们最大的隐患。现 在计算机网络与其他信息技术的交互达到了前所 未有的深度,大量跨国界的电子网络形成新空间 关系;同时网络信息安全成为衡量国家利益的新 变量,成为关乎国家政治、经济、军事、文化平 稳发展的重大战略性问题。美国前中情局雇员爱 德华·斯诺登曾向媒体曝光了美国政府的多个秘 密情报监视项目,其中代号为 PRISM 的“棱镜” 项目显示,美国政府正在计划监控互联网活动,秘密收集电话记录,苹果、微软、谷歌、雅虎、 Facebook、Youtube 等 9 家公司的服务器为该项目 提供信息 [4] ;2016 年美国总统大选,“邮件门”事 件更是让美国民主党后选人希拉里与总统之位无 缘。这反映了互联网日益成为各国争相竞争的桥 头堡和战略竞争的新战场。
对我国而言,网络同样存在巨大的安全隐患, 突出表现在核心技术、网络设备受制于人以及应用 环境根基不稳。互联网最初起源于美国,“根”(域 名根服务器)植于美国,发展成熟于美国,在互联 网技术的研究、投入、体系建设方面,美国拥有绝 对优势。这种优势在特殊时期就能转换为重要的攻 击利器,对其他国家网络安全构成致命威胁。现在 很多国家(包括我国)所使用的互联网关键技术大 部分都有美国制造的标签,如核心交换机、服务器、 路由设备等,这些网络设备形成对互联网的技术垄 断。另外,我国的信息技术产业近年来虽呈现高速 发展态势,但成千上万的应用服务都是建立在美国 制定的基础架构之上,自身缺乏底层技术,其网络 生态危如累卵,网络安全难以保障。
(四)生态之困
长期以来我国依赖国外技术、国外设备、国 外产品,许多领域没有形成自己的核心技术,没 有建立起自主良性的生态链、价值链。例如芯片 领域竞争激烈、强者通吃,而我国芯片产业发展 滞后,在产业政策、人才培养、技术储备、基础 研究、工程应用方面未形成良性的自循环体系, 没有培育起适应我国工业体系的生态链,久而久 之,就产生了对国外芯片产品和技术的依赖性, 国产芯片设计、制造等便与国外产生代差。
软件同样面临困境,国外成熟的软件产品已 在市场上形成了成熟的生态系统,具有先导优势, 产业链上下游基础配套完整,且长期形成的用户 习惯推动国外产品不断升级优化;而国内软件开 发上下游生态链尚处于起步阶段,难以改变用户 长期的使用习惯,在核心技术、产品的成熟度和 市场占有率方面,国内软件开发商也不具备与国 外同类企业竞争的优势 [5]。
此外,国产化产品在软硬件以及实际应用方面仍存在不足。一方面,国产软硬件在功能、兼容性、 稳定性等方面表现不佳,系统集成难度较大,在国 产化设备基础上建立的应用系统、网络生态仍未形 成完整的生态链,多数企事业单位选型存在畏难情 绪,导致应用和推广过程更加艰难;另一方面,对 从事国产化产品的企业而言,以国产化设备构建起 生态环境需要大量的人财物和时间投入,用于软硬 件系统的重新改造,这无疑是一次极大的挑战,而 且在一些关键领域,短期内无法替代,如高端仿真 设计、分析工具、企业管理和先进控制软件等,这 样便无法建立起新的自主可控的产业生态。
二、中国信息技术产业转型破局之道
(一)立足长远发展,深化供给侧结构性改革 尽管中国已成为世界第二大经济体,科技实 力日益增强,但我们必须正视中美之间的发展差 距,特别是高科技领域创新能力的不足。要客观 看待自身的优势和劣势,坚持新发展理念,一心一意谋发展。一方面,要大力推进供给侧结构性改革, 加快调整产业布局,突出解决我国发展过程中面临 的短板和瓶颈,树立崇尚科学、追求科学、敢于创 新、实业强国的价值观,构建中国特色的产业创新 体系,营造允许试错、宽容失败的文化氛围,毕竟 “钢筋水泥”搭建不起芯片的地基,“娱乐致死”培 育不出高端人才,靠买、靠换终归解决不了“卡脖 子”问题;另一方面,新冠疫情防控让我们再次见 证了中国人的凝聚力和向心力,凭借完整的工业体 系、巨大的市场潜力以及开放包容的市场环境,必 将让中国赢得时间和未来。
(二)坚持总体国家安全观,做好信息技术产业顶层设计
当前,传统安全问题与非传统安全问题相互 交织成为我国国际安全形势面临的最大威胁和挑 战,尤其是非传统安全问题更加突出,而美国发 起的科技制裁和封锁不仅将我国信息技术产业的 短板彻底暴露,而且对我国的国家安全构成了严 重威胁。对此,必须重新定位信息技术产业的发 展方向,要站在国家安全的角度重新规划布局新一代信息技术产业。 新一代信息技术产业发展需要以国家为主导,坚持积极防御、自主创新、综合防范的原则,探 索和把握产业持续发展的内在规律,科学规划新 一代信息技术产业的发展方向、发展重点和保障 措施,形成基础研究、应用研究、市场开发、生 产应用、金融支撑、人才培养的全产业链和生态 体系,实现我国信息技术产业体系的自主、可控、 健康和可持续。
(三)加强国际科学交流,探索多元科技合作方式
闭关锁国没有出路,深化合作是科技發展特 别是应对新一轮科技革命和产业变革的内在需求。 要统筹国内国际两个大局、两种资源,以推动科 技自立自强为导向,充分利用国际创新资源,探 索科技创新的有效途径。我国应秉持开放、合作、 共享的发展思路,政府、科研院所、企业要积极 利用我国的巨大市场优势、信息产业既有优势以 及自身优势建立交流合作机制,增进共同利益, 实现由点到线、由线到面的技术突破,努力在部 分重大科技领域或科技标准规则制定上掌握主动 权和话语权。另外,我们要看到,美国没有能力 形成对我国的全方位封锁,科技国际化发展趋势 没有发生根本改变。国际社会中的国家主体、市 场主体、国际组织以及美国企业实体都是基于各 自利益调整策略,不会全部对美国政府言听计从, 这也为国际间的科技交流合作提供了契机。
(四)创造良好环境,加快培育和引进高层次人才
转变人才培养方式。原有的教育培养体系为 我国农业和工业发展提供了强劲动力,随着新科 技革命和产业变革加速演进,信息化与工业化深 度融合,以新一代信息技术、高端制造、智能制 造等为代表的战略新兴产业成为产业转型升级的 方向,所需人才呈现多领域、多学科交叉的发展 趋势。对此,在学科设置方面更应注重理科基础 学科(如数学、物理、化学、生物)建设,为加 快发展现代产业体系培养高素质人才。
多措并举留住人才。长期以来,信息技术领域的科研机构因工作环境、薪酬待遇、人才输出 渠道等原因造成高素质人才流失现象普遍存在。 例如中科院合肥物质科学研究院 90 多名科研人员 集体离职事件某种程度上反映出我国高端人才面 临的困境。对此,国家和各级政府应积极探索留 住人才的机制,给予信息技术研发人才在职务晋 升、薪资待遇、职称评选等方面更多的提升空间 和政策支持,培育良性的竞争环境,激发人才的 积极性、创造性和获得感。
加大对海外人才的引进力度。海外科技人才对推动我国高技术产业发展、提高国际竞争力至关 重要。随着全球新冠疫情的大流行以及信息技术产 业的竞争日益加剧,高层次人才流動逐步加快。为 此,我国应抓住机遇,积极调整政策空间,以最大 程度地引进海外高端人才,推出中国版的“富布莱 特”计划吸引全球人才。不仅要创造更加优厚的条 件吸引留住人才,比如在薪酬待遇、子女配偶就业、 住房等方面提供支持,而且要营造有利于海外高层 次人才实现理想抱负的创新创业环境,倡导以知识 价值为导向的分配制度,破除“唯论文”、“唯职称” 的固有观念,加强知识产权保护和成果转化保障机 制,维护科研人员的根本利益,推动海外人才由单 体转向群体拓展,由群体向整体融合,为我国人才 储备和产业发展持续提供动力。
(五)强化知识产权保护意识,加大知识产权保护力度
知识产权保护从本质上说是一种无形财产, 对原始初创人员提供了法律保护,调动了人们从 事科学技术研究的积极性和创造性,也为成果的 应用推广和传播提供了法律保障。目前我国在知 识产权保护意识和保护措施方面仍有不足,这将 削弱我国科技创新的竞争力,打压原始初创人的 创造积极性。实际上,我国信息技术产业的弱势, 很大程度上就是因为我国知识产权保护力度不够, 国外产品长期对我国进行“倾销”,导致我国信息 技术产业的自主研发能力不足,产品应用和推广 受阻。为实施创新驱动发展战略,要大力加强知 识产权体系建设,破解知识产权保护对产业升级 效应的弱化约束,强化信息技术产业的原始创新,力求在更高的知识产权保护水平上鼓励企业加大 研发投入、提升企业技术创新能力。
(六)完善国家创新体系,推动信息技术产业创新发展
与美国相比,我国信息技术产业的研发投入比 重偏低。要以政府为主导、企业为主体、科研机构 为依托、高校为基础,加强官产学研体系建设,优 化信息技术产业布局。国家层面,要制定适应我国 现代产业体系发展的信息技术产业的规范和标准, 大力提升自主创新能力,尽快突破关键核心技术; 同时要加大对信息技术产业的投入,促进各类创新 要素向企业集聚,采取措施加强官产学研的交流与 合作,推动新一代信息技术产业集群建设,构建更 强创新力、更高附加值、更安全可靠的产业链供应 链。企业层面,要强化企业创新主体地位,推进产 学研深度融合,企业要在产品研发、应用、市场推 广等方面深耕细作,不断促进产品升级与迭代,同 时利用可靠优质产品和信誉吸引更多的社会资本, 增强抵御风险的能力。科研机构要更多结合我国新 型工业化和信息化发展方向,开展基础研究特别是 应用研究,破解产业发展过程中遇到的难点和痛 点。高等院校需要以高质量发展为导向,在既有学 科的基础上,有倾向性地加大重点学科、前沿学科 的布局和建设,强化基础研究和理论研究,大力培 养高素质复合型人才。
(七)做好政策研判和指导,稳步推进国产化替代
面对百年未有之大变局,国家相关部门要未 雨绸缪、提早谋划,做好国产化替代的政策研判 和指导,分步骤逐步推进国产化替代工作,对于 涉及国家关键核心领域要先行先试。一方面,应 组织力量对国产化基础软硬件产品(如计算机硬 件、操作系统、数据库等)在产品质量、稳定性、 兼容性、可靠性等方面进行测试,为国产化替代 提供有益经验,弥补产品缺陷与不足,对于合格 的产品要制定“白名单”,发放“通行证”;另一 方面,国产化设备的推广应立足市场实际,国家 相关部门应在产品应用之前在产品价值、价格、 产出等方面做进一步评估,同时对各生产商信息技术产品的价格予以指导,防止产品供应商之间 的恶性竞争,确保国产化信息产品被市场接纳、 推广和应用。
此外,企事业单位应组织自身力量开展摸排工 作,分类梳理统计现有基础信息设备及相关适配软 硬件的种类、数量、应用范围,掌握需替代的专用 信息设备及相关适配软硬件基础数据。对国产化替 代后的信息基础设施以及网络生态做进一步评估, 按照先易后难、逐步替代的原则,建立基本的信息 基础设施以及网络生态,保障企事业单位在不影响 工作的前提下,逐步推进国产化替代工作。
三、结语
美国对我国高科技的封锁和打压仍将持续, 我们要丢掉幻想,正视现实,立足科技自立自强 和国内大循环,强化补短板、锻长板,以战略眼 光和新发展理念积极应对和破解我国信息技术产 业的安全和发展困境。要发挥新型举国体制的优 势,集中优势力量,以新基建为契机,大力推进 我国新一代信息技术产业高质量发展,加快破解 关键核心技术“卡脖子”难题。
参考文献
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(作者单位:中国运载火箭技术研究院)