改造提升傳統(tǒng)動能 培育發(fā)展新動能

近幾年來，新經(jīng)的蓬勃發(fā)展給人們帶來希望。在全球十大平臺經(jīng)濟體中，中國占據(jù)了三席（阿里、騰訊、百度）。2016 年，中國服務業(yè)對國民經(jīng)濟增長的貢獻率達到 58.2%，比第二產(chǎn)業(yè)高出 20.8 個百分點。另一方面，2016 年高技術產(chǎn)業(yè)增加值占規(guī)模以上工業(yè)比重只有 12.4%，以傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)為主的工業(yè)結(jié)構(gòu)沒有根本改變，新經(jīng)濟的增量還不能抵消傳統(tǒng)經(jīng)濟向下調(diào)整的減量。面對喜憂交加的形勢，不少人對新技術能否形成新動能，新動能能否帶動新經(jīng)濟還心存疑慮，我們究竟應怎樣認識發(fā)展新經(jīng)濟的機遇和風險？

我們認為，新技術是發(fā)展新經(jīng)濟的第一動力，從信息技術的發(fā)展態(tài)勢可以對新經(jīng)濟的前景做出較為理性的判斷。未來 10－15 年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級主要靠什么技術？人機物融合的智能技術為什么能推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型？自主開發(fā)的新技術如何才能真正成為經(jīng)濟發(fā)展的新動能？要正確理解新經(jīng)濟，需要對這些問題做出回答。
 信息技術是未來 15—20 年發(fā)展新經(jīng)濟的主要動力

鑒于摩爾定律靠近尾聲、通信技術逼近香農(nóng)極限，加上世紀之交的互聯(lián)網(wǎng)泡沫，21 世紀初許多學者預測信息技術已基本完成驅(qū)動經(jīng)濟發(fā)展的歷史使命，21 世紀上半葉將是生物科技的世紀。但近 10 來年云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術一浪接一浪，信息技術不斷展現(xiàn)出旺盛的活力，繼續(xù)引領世界經(jīng)濟的發(fā)展。

1、信息技術將繼續(xù)唱主角

根據(jù)麥肯錫公司 2013 年發(fā)布的技術預測，到 2025 年可能形成 5 萬億—10 萬億美元經(jīng)濟效益的還是移動互聯(lián)網(wǎng)、智能軟件系統(tǒng)、云計算和物聯(lián)網(wǎng)等信息產(chǎn)業(yè)，生物領域只有下一代基因組產(chǎn)業(yè)有可能做到 1 萬億美元規(guī)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(jīng)濟學家都有同樣的看法：信息技術的潛力尚未充分發(fā)揮，而基因生物和納米等技術還在孕育之中，未來 15 年甚至更長的時間內(nèi)仍然是信息技術唱主角。

要理解信息技術對經(jīng)濟和社會的影響，需要承認技術進步不是以線性方式而是以指數(shù)方式發(fā)展的歷史事實。國際上將這一規(guī)律稱為技術進化的加速回報定律，所謂加速回報是指技術對經(jīng)濟的驅(qū)動力加速提升。石器時代經(jīng)歷了數(shù)萬年的演進，印刷術的推廣耗費了一個世紀的時間，而移動網(wǎng)絡上微信的普及只需幾年的時間。數(shù)字化信息技術是幾十年前發(fā)明的技術，因此，它的推廣速度和影響力必然大于幾百年前發(fā)明的電力、冶煉等傳統(tǒng)技術。

為什么信息技術有這么大的威力，這要從經(jīng)濟和信息的本源來認識。美國著名物理學家和經(jīng)濟學家塞薩爾 . 依達爾戈在《增長的本質(zhì)》一書中指出，經(jīng)濟增長的本質(zhì)是信息的增長，即物理秩序的增長。就擁有的質(zhì)量和能量而言，在浩瀚的宇宙中地球是一顆十分渺小的星球，但我們居住的星球是宇宙中十分罕見的信息聚集地。信息技術在物理世界和人類社會之外增加一個Cyberspace（這個單詞的原意是“控制域”，本文翻譯成“信息空間”），使得人類社會和物理世界成為可控的世界。

?2、信息技術發(fā)展的深度和廣度

判斷信息技術的發(fā)展態(tài)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。從深度上看，“二戰(zhàn)”以后，支撐世界經(jīng)濟發(fā)展長波的基礎性技術發(fā)明是電子數(shù)字計算機、晶體管、集成電路、光纖通信、無線通信、互聯(lián)網(wǎng)和萬維網(wǎng)。自萬維網(wǎng)（WWW）以后，信息領域雖然不斷出現(xiàn)新名詞，如云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等，但尚未再出現(xiàn)與上述技術可比擬的的基礎發(fā)明。類腦計算、量子計等新技術短期內(nèi)還不能形成支撐經(jīng)濟的新動能。從基礎發(fā)明到產(chǎn)生重大經(jīng)濟影響一般需要 20－30 年，下一輪更高漲的經(jīng)濟長波也許要到 20 年以后，今后 20 年很可能是經(jīng)濟長波的周期性衰退期，按照歷史的規(guī)律，也應該是基礎性發(fā)明的密集出現(xiàn)期。由于歷史上只有 4－5 個經(jīng)濟長波的樣本數(shù)據(jù)，經(jīng)濟學中的長波理論未必能作為預測經(jīng)濟發(fā)展趨勢的依據(jù)，但世界經(jīng)濟周期性發(fā)展的判斷應該是可靠的。

從廣度上看，歷史上蒸汽機、內(nèi)燃機、交流電等重大基礎發(fā)明都是經(jīng)過較長時間的技術改進和擴散之后才開始產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益，信息技術也不應例外。萬維網(wǎng)等信息技術已經(jīng)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(chǎn)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(jīng)濟的驅(qū)動力更強[3]。目前的信息技術在今后 20 年內(nèi)大多會遵循第二條 S 曲線的發(fā)展態(tài)勢，技術的改進和廣泛的滲透將是主要特點。也就是說，今后 10—20 年，對經(jīng)濟貢獻最大的可能不是新發(fā)明的重大技術，而是信息技術融入各個產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品、按需提供個性化產(chǎn)品和服務的新業(yè)態(tài)、產(chǎn)業(yè)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(xiàn)在的信息技術應用只相當于工業(yè)革命的蒸汽機時代。

3、新經(jīng)濟本質(zhì)上是工業(yè)經(jīng)濟向信息經(jīng)濟（數(shù)字經(jīng)濟）過渡

不少人將新經(jīng)濟等同于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，認為只有納入國家劃定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)范圍的產(chǎn)業(yè)才算新經(jīng)濟，這是一種誤解，新經(jīng)濟有更廣泛的內(nèi)涵，包括用信息技術提升、改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。美國“國家新經(jīng)濟指數(shù)”將農(nóng)場主應用互聯(lián)網(wǎng)開展農(nóng)業(yè)經(jīng)營的比重，作為衡量新經(jīng)濟發(fā)展狀況的 25 個指標之一。2016 年世界經(jīng)濟論壇的數(shù)字化轉(zhuǎn)型倡議指出：2016—2025 年的 10 年內(nèi)，各行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型有望帶來 100 萬億美元的社會與企業(yè)價值（主要是社會價值），其中汽車、消費品、電力、物流四大行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的潛在累積價值將超過 20 萬億美元[4]。數(shù)字技術提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的前景十分光明。

中國有 1.5 億名制造業(yè)工人，美國只有 1 400 萬，日本為 900 萬。中國的機械供應商超過 14 萬家，相當于日本的 5 倍，中國制造業(yè)升級的意義非同尋常。制造業(yè)高技術化本質(zhì)上是信息技術與制造技術的深入融合。過去制造的產(chǎn)品叫機器或電器，今后制造的產(chǎn)品大多數(shù)是“網(wǎng)器”。所謂智能制造不僅僅是制造過程信息化，更重要的是制造業(yè)出來的產(chǎn)品要實現(xiàn)網(wǎng)絡化、數(shù)據(jù)化和智能化。沈陽機床集團引領全世界智能制造的 i5 智能機床就是很好的范例。

新經(jīng)濟本質(zhì)上是工業(yè)經(jīng)濟向信息經(jīng)濟（數(shù)字經(jīng)濟）過渡，目前采用的 GDP 統(tǒng)計不能正確反映數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展。數(shù)字經(jīng)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(tǒng)計在 GDP 中。國外不少機構(gòu)與學者已在探討更適合數(shù)字經(jīng)濟的統(tǒng)計方法。國內(nèi)流行的說法是中國經(jīng)濟發(fā)展的新常態(tài)是 L 型，未來十幾年將保持 6% 左右的平穩(wěn)增長。這是沿用工業(yè)經(jīng)濟的思維，因為即使是保持 6% 甚至更低的 GDP 增長速度，數(shù)字經(jīng)濟的實際內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生很大的變化。

重點發(fā)展人機物融合的智能技術

推動新經(jīng)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。它始于 2010 年左右，其主要特征是智能萬物互聯(lián)，即物與物之間、物與人之間能夠互聯(lián)，將智能融入萬物，實現(xiàn)信息化與工業(yè)化無縫對接。傳統(tǒng)的人工智能是讓計算機具備人的智能，智能計算過程局限在信息空間，是一元計算。人機物智能將計算過程從信息空間拓展到包含人類社會（人）、信息空間（機）、物理世界（物）的三元世界。智能計算過程發(fā)生在人機物三元世界中，是三元計算。物理世界與人類社會既是智能計算過程的對象，也是智能計算過程的執(zhí)行體。

人機物智能的本質(zhì)是：通過信息變換優(yōu)化物理世界的物質(zhì)運動和能量運動以及人類社會的生產(chǎn)消費活動，提供更高品質(zhì)的產(chǎn)品和服務，使得生產(chǎn)過程和消費過程更加高效，更加智能，從而促進經(jīng)濟社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

人機物三元計算是中科院在 2009 年總結(jié)出的信息技術大趨勢[5]。相關概念包括萬物互聯(lián)網(wǎng)（Internet ofEverything, IoE）[6]、無縫智能（Seamless Intelligence）[7]、信息物理系統(tǒng)（Cyber-Physical Systems）[8]，“互聯(lián)網(wǎng)+”等。人機物智能可以理解為萬物互聯(lián)網(wǎng)之上的無縫智能計算技術，需要發(fā)展新的核心技術與生態(tài)系統(tǒng)。

1、人機物智能將延續(xù)和增強互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展動能，加速產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)型

過去 15 年來，信息產(chǎn)業(yè)是促進我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主要動力。從福布斯全球企業(yè) 2 000 強排名看，2007年，聯(lián)想、阿里巴巴、騰訊三家公司分別位于第 1338、1863、1905 名，都在靠后或墊底的位置。在 2016 年的 2 000 強排名中，這三家公司分別提升到第 840、174、201 名，在發(fā)展移動互聯(lián)網(wǎng)的浪潮中，9 年內(nèi)中國公司進步顯著。人機物智能的基礎是移動互聯(lián)網(wǎng)，其發(fā)展將延續(xù)和增強我國過去十幾年形成的強大動能。

2016 年中國信息產(chǎn)業(yè)有 16 家公司進入全球上市公司 2 000 強，加上華為公司（華為不是上市公司），這 17家公司實現(xiàn)了 4 317 億美元的銷售額和 506 億美元的利潤。美國有 74 家公司進入全球 2 000 強，實現(xiàn)了15 821 億美元的銷售額和 2 113 億美元的利潤（表 1）。中國信息產(chǎn)業(yè)公司的平均利潤率為 11.73%，高于全球 2 000 強中全部中國公司的平均利潤率（10.19%），低于美國信息產(chǎn)業(yè)公司（13.36%）。中國公司產(chǎn)生的利潤只有美國公司的 24%，遠小于中美 GDP 比例（61%）。設想 15 年以后，中美信息產(chǎn)業(yè)的利潤比例能與中美 GDP 比例同步，或中國信息產(chǎn)業(yè)公司 2030 年的銷售收入達到美國公司 2016 年的水平，我們還有 3—4 倍的成長空間。

表 1 “福布斯全球企業(yè) 2000 強”中美信息產(chǎn)業(yè)領域比較（單位：10億美元）

這些數(shù)據(jù)也部分反映了中國信息產(chǎn)業(yè)的短板。第一是“頭重腳輕”。我國信息服務業(yè)發(fā)展不錯，但軟件和硬件還很弱。第二是消費側(cè)強供給側(cè)弱。我國近年來業(yè)績不錯的公司充分利用了我國移動互聯(lián)網(wǎng)用戶多的“網(wǎng)民紅利”，實現(xiàn)了快速增長，但針對供給者或生產(chǎn)者（企業(yè)）的硬件、軟件和服務則增長緩慢。第三是核心技術缺失。在全球 2 000 強名單中，美國有14 家芯片公司與 14 家軟件公司，中國尚無一家。

今后 15 年，我們面臨從移動互聯(lián)網(wǎng)向智能萬物互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型的演變，應當高度重視人機物智能的新興市場。根據(jù)業(yè)界的各種估計，到 2030 年，全球?qū)⒂星|到萬億傳感器，數(shù)百億個物端設備，每個設備都需要新型的處理器芯片、操作系統(tǒng)、開發(fā)環(huán)境軟件以及新的使用模式。智能萬物互聯(lián)網(wǎng)尚未形成壟斷，我國發(fā)展人機物智能，不但在產(chǎn)品和服務方面能延續(xù)和增強互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展動能，而且在硬件與軟件核心技術方面能補齊我國信息產(chǎn)業(yè)的短板。

?2、 人機物智能的 5 個內(nèi)涵

發(fā)展人機物智能需要整合云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有技術，突破新的科技挑戰(zhàn)，實現(xiàn)使用模式與商業(yè)模式創(chuàng)新。下面列舉 5 個科技要點。

將傳統(tǒng)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(tǒng)的模塊化體系結(jié)構(gòu)，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。

桌面互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)已經(jīng)成型，桌面互聯(lián)網(wǎng)由 x86+Windows+Linux 生態(tài)主導，移動互聯(lián)網(wǎng)由 ARM+Android+iOS 生態(tài)主導。物端計算系統(tǒng)尚未出現(xiàn)主導的生態(tài)，更未定型，發(fā)展出支持億級設備的物端計算生態(tài)系統(tǒng)，是一大挑戰(zhàn)。

（3）節(jié)能高效的智能計算平臺。

與今天的系統(tǒng)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(gòu)等新技術整合專用部件與通用部件，是構(gòu)造節(jié)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(xiàn)了性能功耗比的千倍提升。

由于人機物智能更加直接地涉及人類社會和物理世界，網(wǎng)絡信息安全變得更加迫切和重要。我們要研究發(fā)展出這樣一種智能萬物互聯(lián)網(wǎng)：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(jiān)管。滿足這 5 個條件的和諧人機物環(huán)境稱為信任互聯(lián)網(wǎng)。近年來興起的區(qū)塊鏈技術是構(gòu)建信任互聯(lián)網(wǎng)的基礎技術之一，值得高度重視[9]。

智能萬物互聯(lián)網(wǎng)會產(chǎn)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(shù)據(jù)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(zhàn)?，F(xiàn)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(quán)服務。

3、培育新動能必須堅持自主創(chuàng)新和技術積累

新技術不會自動轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。由知識轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力一般要經(jīng)過 4 個環(huán)節(jié)：

• （1）通過科學研究發(fā)現(xiàn)新知識；

• （2）通過發(fā)明將知識轉(zhuǎn)化為滿足應用需求的新技術；

• （3）通過技術創(chuàng)新將技術變成新產(chǎn)品和服務，開始投入市場；

• （4）在應用中不斷改進、提高產(chǎn)品和服務的市場競爭力。

從科學知識到技術，從技術到產(chǎn)品，從產(chǎn)品到市場，每一步都要經(jīng)過“死亡之谷”。越過死亡之谷沒有捷徑，只能靠自主創(chuàng)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(chuàng)新能力。支撐新經(jīng)濟的核心技術只有通過提高自主創(chuàng)新能力才能獲得。

創(chuàng)新驅(qū)動已上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略，我們在貫徹這一戰(zhàn)略時往往不提要重視技術積累，其實技術積累與技術創(chuàng)新同等重要。經(jīng)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(yè)還是個人，知識的增長要靠創(chuàng)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(chuàng)新”的榜樣，但我們不應忘記，從 20 世紀 50 年代開始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(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)有些發(fā)展快，有些發(fā)展慢，其中一個原因是不同行業(yè)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(yè)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(jù)工信部2014年統(tǒng)計，我國 22 個行業(yè) 900 套大型工業(yè)控制系統(tǒng)大部分由國外廠商提供產(chǎn)品，特別是可編程邏輯控制器（PLC），外商占據(jù)了 94% 以上的份額。由于工控領域國內(nèi)企業(yè)仿制國外產(chǎn)品都難以做到，國外企業(yè)不需要在中國申請專利保護其產(chǎn)品銷售，國外企業(yè)在華申請專利數(shù)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(yè)的專利占到 43%）。

在國家大力支持智能制造、“互聯(lián)網(wǎng)+”的形勢下，在實現(xiàn)智能萬物互聯(lián)網(wǎng)的進程中，加大工控領域的研發(fā)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(yǎng)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(yè)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(yǎng)創(chuàng)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(qū)，努力發(fā)起并主導數(shù)個核心技術與平臺生態(tài)的開源社區(qū)。我們要爭取未來幾年內(nèi)培育出 2 000 名社區(qū)核心志愿者，即得到全球同行認可與信任、對社區(qū)標準文檔和軟件硬件源碼具有寫權(quán)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?yōu)槿蛏鐓^(qū)多作貢獻。