楊敬堯
(武昌工學院 湖北 武漢)
摘要:在實現經濟轉型和產業升級的過程中,新技術能否形成新動能,新動能能否帶動新經濟,已成為政府部門、產業界和學術界普遍關心的問題。文章從信息技術發展態勢的角度判斷新經濟的前景和風險,指出信息技術是未來15—20年發展新經濟的主要動力;人機物融合的智能技術是最有引領性的新技術;對于培育經濟新動能,技術積累與技術創新同等重要。我國工業控制領域技術積累薄弱,國家應增加智能工控領域的科技投入,大力培養工控領域的科技人才。
關鍵詞:信息技術;人機物智能;技術積累;工業控制
近幾年來,新經濟的蓬勃發展給人們帶來希望。在全球十大平臺經濟體中,中國占據了三席(阿里、騰訊、百度)。2016年,中國服務業對國民經濟增長的貢獻率達到58.2%,比第二產業高出20.8個百分點。信息技術將不斷展現出旺盛的活力,繼續引領世界經濟的發展。
1.1 信息技術將繼續唱主角
根據麥肯錫公司2013年發布的技術預測,到2025年可能形成5萬億—10萬億美元經濟效益的還是移動互聯網、智能軟件系統、云計算和物聯網等信息產業,生物領域只有下一代基因組產業有可能做到1萬億美元規模,先進材料不到0.5萬億美元,可再生能源不到0.3 萬億美元。其實,不只是麥肯錫公司做這樣的判斷,我們和許多科技人員、經濟學家都有同樣的看法:信息技術的潛力尚未充分發揮,而基因生物和納米等技術還在孕育之中,未來仍然是信息技術唱主角。
為什么信息技術有這么大的威力,這要從經濟和信息的本源來認識。美國著名物理學家和經濟學家塞薩爾依達爾戈在《增長的本質》一書中指出,經濟增長的本質是信息的增長,即物理秩序的增長。信息技術在物理世界和人類社會之外增加一個Cyberspace使得人類社會和物理世界成為可控的世界。
1.2 信息技術發展的深度和廣度
判斷信息技術的發展態勢至少需要考慮兩個維度,一是技術的深度,另一個是技術的廣度。從廣度上看,歷史上蒸汽機、內燃機、交流電等重大基礎發明都是經過較長時間的技術改進和擴散之后才開始產生巨大經濟效益,信息技術也不應例外。萬維網等信息技術已經有20 多年以上的技術擴散和儲備,21 世紀上半葉應該是信息技術提高生產率的黃金時期。重大技術應用的S曲線往往有相繼的兩條,第二條S曲線的生命周期更長,對經濟的驅動力更強。今后10—20年,對經濟貢獻最大的可能不是新發明的重大技術,而是信息技術融入各個產業的新產品、按需提供個性化產品和服務的新業態、產業鏈跨界融合的新模式。對信息時代而言,信息技術普及滲透還有很遠的路要走,現在的信息技術應用只相當于工業革命的蒸汽機時代。
1.3 新經濟本質上是工業經濟向信息經濟(數字經濟)過渡
新經濟本質上是工業經濟向信息經濟(數字經濟)過渡,目前采用的GDP統計不能正確反映數字經濟的發展。數字經濟倡導的共享、用戶體驗帶來的消費者盈余、免費的開源軟件、用戶到用戶的交易等都不統計在GDP中。國外不少機構與學者已在探討更適合數字經濟的統計方法。國內流行的說法是中國經濟發展的新常態是L型,未來十幾年將保持6%左右的平穩增長。這是沿用工業經濟的思維,因為即使是保持6%甚至更低的GDP 增長度,數字經濟的實際內涵已經發生很大的變化。
2 重點發展人機物融合的智能技術
推動新經濟的新技術很多,我們認為最有引領性的新技術是人機物融合的智能技術,簡稱人機物智能,也稱為人機物三元計算。
人機物智能的本質是:通過信息變換優化物理世界的物質運動和能量運動以及人類社會的生產消費活動,提供更高品質的產品和服務,使得生產過程和消費過程更加高效,更加智能,從而促進經濟社會的數字化轉型。人機物智能可以理解為萬物互聯網之上的無縫智能計算技術,需要發展新的核心技術與生態系統。
發展人機物智能需要整合云計算、大數據、移動互聯、物聯網等現有技術,突破新的科技挑戰,實現使用模式與商業模式創新。下面列舉個科技要點。
(1)人機物智能的計算機科學。將傳統的局限于信息空間的計算機科學拓展到人機物三元世界,包括人機物可計算性理論,人機物智能系統的模塊化體系結構,用戶體驗的復雜度刻畫、無縫智能的科學表征,易用的自然交互界面等。
(2)物端計算生態系統。桌面互聯網和移動互聯網的產業生態已經成型,桌面互聯網由x86+Windows+ Linux生態主導,移動互聯網由ARM+Android+i OS生態主導。物端計算系統尚未出現主導的生態,更未定型,發展出支持億級設備的物端計算生態系統,是一大挑戰。
(3)節能高效的智能計算平臺。與今天的系統相比,人機物智能需要提升計算能力上千倍,同時能耗不增加。學習自然界,通過自適應和可重構等新技術整合專用部件與通用部件,是構造節能高效智能計算平臺的可行路線。一個例子是中科院先導專項支持研制的寒武紀深度學習處理器,與通用處理器相比實現了性能功耗比的千倍提升。
(4)信任互聯網。由于人機物智能更加直接地涉及人類社會和物理世界,網絡信息安全變得更加迫切和重要。我們要研究發展出這樣一種智能萬物互聯網:它鼓勵開放和分享,同時保障信息安全和用戶隱私,又能接受政府依法監管。滿足5個條件的和諧人機物環境稱為信任互聯網。近年來興起的區塊鏈技術是構建信任互聯網的基礎技術之一,值得高度重視
(5)身份聯邦。智能萬物互聯網會產生許多需要命名的實體,涵蓋人(如用戶)、機(信息空間中的設備、數據與服務)、物(物理世界中的各個物體)。如何讓用戶通過一個身份就可以方便地使用所有設備和所有智能服務,是一個新挑戰。現在是強制用戶身份綁定在某一個廠商的賬號平臺上,理想的場景是每個用戶擁有一個“國民信息賬戶”,可在任何時間、任何地點訪問任何授權服務。
3 培育新動能必須堅持自主創新和技術積累
新技術不會自動轉化為生產力。由知識轉化為現實生產力一般要經過4 個環節:(1)通過從信息技術的發展態勢看新經濟知識;(2)通過發明將知識轉化為滿足應用需求的新技術;(3)通過技術創新將技術變成新產品和服務,開始投入市場;(4)在應用中不斷改進、提高產品和服務的市場競爭力。從科學知識到技術,從技術到產品,從產品到市場,每一步都要經過“死亡之谷”。越過死亡之谷沒有捷徑,只能靠自主創新的能力。人們常說核心技術是買不到的,其實真正買不到的是自主創新能力。支撐新經濟的核心技術只有通過提高自主創新能力才能獲得。創新驅動已上升為國家發展戰略,我們在貫徹這一戰略時往往不提要重視技術積累,其實技術積累與技術創新同等重要。經濟增長的重要因素之一是知識存量的增長,不論是對一個企業還是個人,知識的增長要靠創新實踐不斷沉淀的技術積累。中國高鐵的成功被譽為“引進消化吸收再創新”的榜樣,但我們不應忘記,從20世紀50年代中國一直在從事鐵路機車研制,通過“中華之星”等科研項目的錘煉,南車、北車集團已有堅實的技術儲備。我國的戰略性新興產業有些發展快,有些發展慢,其中一個原因是不同行業的技術積累有差別。鐵路機車制造的技術積累較扎實,但工業控制領域(包括高鐵、航空的運行控制)的技術積累十分薄弱。據工信部2014年統計,我國22個行業900套大型工業控制系統大部分由國外廠商提供產品,特別是可編程邏輯控制器(PLC),外商占據了94%以上的份額。由于工控領域國內企業仿制國外產品都難以做到,國外企業不需要在中國申請專利保護其產品銷售,國外企業在華申請專利數長期維持在此領域中國專利總量的10%左右(通信和計算機領域國外企業的專利占到43%)。在國家大力支持智能制造、“互聯網+”的形勢下,在實現智能萬物互聯網的進程中,加大工控領域的研發投入,夯實工控領域的技術積累顯得尤為重要。夯實技術積累要從教育抓起,我國工控領域的人才培養遠遠滿足不了市場需求,幾乎沒有一個大學開設過與PLC技術有關的課程,裝備制造業所需的信息技術人才還未列入許多省市的緊缺人才需求目錄。
積累技術跨越死亡之谷同時培養創新人才的一條路徑是,積極參與國際上開放標準、開放軟件和硬件源碼的社區,努力發起并主導數個核心技術與平臺生態的開源社區。我們要爭取未來幾年內培育出2000名社區核心志愿者,即得到全球同行認可與信任、對社區標準文檔和軟件硬件源碼具有寫權限的工程師。我國有近千萬名軟件工程師,應該制定有針對性的人才政策,鼓勵他們為全球社區多作貢獻。
參考文獻
[1]Manyika J, et al. Disruptive technologies: Advances that will transform life, business, and the global economy. Report of Mc Kinsey Global Institute,May 2015. Available at: http://www.mckinsey.com/business-functions/digital-mckinsey/our-insights/disruptive-technologies
[2]塞薩爾伊達爾戈.增長的本質.北京:中信出版集團, 2015. 3傅瑤,孫玉濤,劉鳳朝.美國主要技術領域發展軌跡及生命周期研究——基于S曲線的分析.科學學研究, 2013, 31(2): 209-216.