【文/观察者网专栏作者戴瑾】

中美之间的科技竞争，这是牵动国人心弦的话题。眼下，无论是中国的新突破还是美国的新发明，无论是美国公司裁员还是中国企业被制裁，每一件都会成为热点新闻。中美科技竞争乃至科技战，注定会是未来20年这个世界的主旋律。这样一个宏大的话题，需要层层剥开来谈。

中国正在建立共同的决心

一项伟大的事业，从构想到实现，会有一个漫长的奋斗过程。但如果连想法都没有，那就只是笑谈了。夺取工业革命的领导权是激动人心的口号，但至少在中美科技战之前，中国是从来没有争取工业革命领导权的想法。

2011年，胡鞍钢教授就提出过类似的口号。那时候第四次工业革命到底是什么大家还不清楚，但是少数专家和网友说的话代表不了国家意志。

外国人也这样讲过。2016年，世界经济论坛（也就是达沃斯论坛）创始人和主席施瓦布就预言中国将成为第四次工业革命的领军者。我们当然希望施瓦布教授的预言可以实现，但2016年的中国是什么情况呢？

那个时候，中国一流的科技公司大部分还在看美国的芯片制定产品线规划。最优秀的科技公司中，联想在看英特尔；小米在跟着高通的同时已经开始了艰难的自研芯片项目，这项事业到今天都不是很成功。只有独一无二的华为，经过几代产品的努力，自研的手机芯片已经开始收获果实，并在无线通信的5G赛道上走到了前面。

那个时候，你如果去创业，做市场上还没有的产品，恐怕很难从风险投资商那里拿到钱。如果做美国人都没有在研究的东西，恐怕就没人愿意跟你谈了。

那几年有一个流行的口号叫“弯道超车”。弯道超车的意思是要做一个敏锐的跟随者，力争在技术换代时走到前面。现在回过头来看，弯道超车有成功的例子，比如中国的电动汽车产业；也有很多失败的例子，路跟错了、跟不上，甚至原来就是忽悠。但“弯道超车”不是做领军角色，领军者需要能在不断创新的过程中开辟一条道路，让大家跟随。

2016年的中国，是没有想过做工业革命的领军者的。有一个词叫“路径依赖”，改革开放40年我们在学习、跟随美国和西方的道路上取得了巨大的成就，为什么要改变呢？

改变来自外部。2018年底，特朗普在对华贸易战的基础上展开了对中国的科技封锁战。这才让很多国人意识到，40年后，这条路可能走到头了。

有意思的是，中美贸易战打起来的时候，国内有不少声音主张对美国让步。但科技战打起来的时候，几乎听不到主张投降的声音，对于中国，放弃发展高科技根本不是一个可选项。这一点，中国人和日本人很不一样。上世纪80年代，当美国以《广场协议》、《美日半导体协议》对日本进行打压时，日本没有做出什么像样的反抗，就放弃了对信息产业领导权的争夺；几乎是拱手让出了包括半导体芯片在内的很多新经济赛道，也许他们内心相信这些高级产业只能由欧美人玩。

而中国面对晶圆制造和芯片禁运时，举国上下的反应是我们绝不能被卡脖子，我们要有自己的芯片产业！科技领域，是中美在世界大变局争斗中的一个重要战场。在美国领导的世界秩序下，中国很有点儿被逼上梁山的意思。

既然不能走现有的道路，就走自己的路。要走在最前面成为领导者，不能领导就会随时面临打压。科技战的头两年，国家的大部分精力、投资界的大部分钱，都注入到了进口替代工作。但短期无法进行进口替代的领域就必须考虑不同的路线。

从2021年下半年，国家重新强调科技创新特别是颠覆性创新，风险投资对创新风险的包容也越来越多。争取工业革命的领导权，需要我们各级政府领导、最优秀企业的管理层、大批最有才华的科研工作者，凝聚共同的决心。我感觉，中国正在建立这种共同的决心。

什么是第四次工业革命？

人类历史上已经发生过三次工业革命。第一次是以发明蒸汽机为代表的机械化革命，现代工业由此诞生。第二次是十九世纪末电力的发明和普及。第三次工业革命也和电有关，是上世纪50年代开始的以发明晶体管、集成电路和电子计算机为代表的信息革命。数字化彻底改变了世界和我们的生活。

一些观察家认为，人类正在进行第四次工业革命。虽然国内的胡鞍钢教授更早使用这个词，国际上把这个概念的发明归于之前介绍过的施瓦布（2016年首次发表）。前三次工业革命是历史的追认，第四次工业革命是当代人的自封。具体的内容有很多，有些新技术已经开始投入使用，也有一些还在研发、酝酿之中。不同的作者会有不同的定义。

这个自封的第四次工业革命会不会得到历史的认可？50年、100年以后，人们会不会认可今天的科技进步是第四次革命，而非第三次革命的延续？让我们审视一下第四次工业革命的内容和他们的革命性。

第四次工业革命最公认的内容是人工智能（AI）。AI的革命性毋庸置疑，它甚至可能革掉人类自己的命，科幻小说中机器人消灭人类的场景在今天看来并不是杞人忧天。但即使知道这个风险，争夺世界领导权的大国也绝对不敢放弃AI研究，否则未来战争中你国的士兵要用血肉之躯去对抗别国的机器人。

言归正传，由AI、3D打印等数字技术助力先进数字化生产（ADP）是第四次工业革命的重要内容。革命有可能会引起社会动荡，施瓦布本人对AI的社会后果不无忧虑，因为大量脑力劳动和技术性体力劳动的工作岗位会被AI取代。

第四次工业革命的特点是数字世界、物理世界和生理世界的融合。我们来看第四次工业革命的另一个领域：绿色能源。原来用在信息产业的半导体技术转入能源行业——光伏技术很可能消灭第一次工业革命建立起来的庞大的化石能源产业（煤炭、石油、天然气），让人类实现二氧化碳零排放。

在能源的使用一端，更节能的半导体LED取代了传统的热光源。电动汽车正行驶在取代汽油车的路上，电动汽车需要比汽油车更多的半导体芯片。和AI结合的汽车能够自动驾驶，人类驾驶员得到了解放。自动驾驶的汽车将更安全，未来的城市道路将不需要红绿灯，由汽车的AI通过5G网络快速谈判协商通行。

在天上，小型无人机已经是电动的了，使用四旋翼而不是像直升飞机那样的单旋翼。单旋翼飞行器为了控制方向需要一个复杂的机械装置，而四轴飞行器可以方便地用计算机控制从而让机械设计简单化。

虽然万物生长靠太阳，植物的光合作用只能利用阳光中两个很窄的频段，大部分光能用不上。如果把阳光的能量转化给合适频率的LED，效率将大幅度提高，更何况光能可以通过电网从遥远的沙漠传送过来。未来的LED农业可以像盖楼一样一层层地搭建，每一层都用LED照明，只需要很少的水资源，亩产万斤是小菜一碟。工业农业就此融合，传统农业可能被消灭。另一方面，超级计算机和AI已经在医药研发中发挥作用。

过去工程师们喜欢把计算机等电子技术叫弱电，和电动机、电灯等强电相区别。但科学计算以及大数据和AI带来的海量计算已经把数据中心的能耗推到了天文级别。这一方面推动存算一体等节能架构创新，另一方面激发了量子计算的研究。正在研发的量子计算机能一次完成普通（经典）计算机上的一亿次、甚至一亿亿次运算，而只消耗一份能量，也被一些人认为是第四次工业革命的一部分。

让我们看一下第四次工业革命中的几个重要领域。

·人工智能和量子计算：有距离但中国正在紧紧跟随

AI的进步主要是建筑在模仿人脑的神经网络算法上的。这个算法在上世纪60年代就发明了，上世纪80年代还热过一阵子，但因为不能实用再次沉寂下去。

AI教父Hinton在美国找不到工作，因而去了加拿大坚持自己的研究。在神经网络的基础上，他发明了包括深度学习在内的多种算法。2012年，他和学生的AlexNet网络取得了计算机图像识别的突破，引发了新一轮的AI热潮。

各国在AI领域中发表的论文（上）和高质量论文（下）

新世纪开始，中国就有很多研究机构投入到了人工智能领域，2010年后，中国每年发表的论文数量开始大幅度超过美国。要泛泛地谈论文质量，引用次数（论文质量的一个比较客观的标准）居于前10%的论文数量，中国近几年也超过了美国。但科学研究通常是每个领域少数几个人领跑，全世界都在赛道上跟随，还要看谁首先取得重要突破。

AI领域最具里程碑意义的突破是由谷歌完成的。他们把Hinton的深度学习算法应用到了中国人发明的围棋上，这个古老的游戏是对人类智慧的极高挑战。2016年，谷歌的AI程序AlphaGo击败了韩国高手李世石，从此人类棋手，包括世界第一的中国柯洁，再也无法击败机器。

第二年，谷歌还推出了更强大的AlphaGo Zero，靠自我训练就能达到人类最高水平。人类的直觉、大局观等高级智慧再无神秘可言。

如果说之前中国对AI的关注主要在研究机构里，AlphaGo之后，中国企业一窝蜂地开始了对AI的投入。那几年你如果要创业，你的项目如果不能和AI扯上关系，都不好意思开口向VC（风投机构）要钱。

在中国做人工智能应用有优势：人工智能训练需要的大数据在中国容易采集，人工智能训练需要的超级算力中国有很强基础设施可以支持，国家还在搞东数西算大工程投入数据中心建设。

一开始缺人才，但高校和科研院所这些年源源不断地向社会输出AI专业的硕士和博士。同时，国际上对AI算法和软件的开源运动对迅速推广AI应用、降低进入这个领域的门槛起到了很好的作用。公平地讲，这里面有很多美国科学家和工程师的贡献；将来他们会不会把中国排除在这个圈子外还不可知。

拥有AI专利最多的企业，以及他们2017年和2021年的比较

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