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(wù)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(shù)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(shù)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(yīng)怎樣認識發(fā)展新經(jīng)濟的機遇和風(fēng)險？

我們認為，新技術(shù)是發(fā)展新經(jīng)濟的第一動力，從信息技術(shù)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(shù)？人機物融合的智能技術(shù)為什么能推動經(jīng)濟轉(zhuǎn)型？自主開發(fā)的新技術(shù)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(shù)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(shù)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(xué)者預(yù)測信息技術(shù)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(shù)一浪接一浪，信息技術(shù)不斷展現(xiàn)出旺盛的活力，繼續(xù)引領(lǐng)世界經(jīng)濟的發(fā)展。

1、信息技術(shù)將繼續(xù)唱主角

根據(jù)麥肯錫公司 2013 年發(fā)布的技術(shù)預(yù)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(lǐng)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(xué)家都有同樣的看法：信息技術(shù)的潛力尚未充分發(fā)揮，而基因生物和納米等技術(shù)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(shù)唱主角。

要理解信息技術(shù)對經(jīng)濟和社會的影響，需要承認技術(shù)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(shù)進化的加速回報定律，所謂加速回報是指技術(shù)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(shù)的推廣耗費了一個世紀的時間，而移動網(wǎng)絡(luò)上微信的普及只需幾年的時間。數(shù)字化信息技術(shù)是幾十年前發(fā)明的技術(shù)，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(shù)。

為什么信息技術(shù)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(xué)家和經(jīng)濟學(xué)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(shù)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(shù)發(fā)展的深度和廣度

判斷信息技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢至少需要考慮兩個維度，一是技術(shù)的深度，另一個是技術(shù)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(chǔ)性技術(shù)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(lǐng)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(shù)可比擬的的基礎(chǔ)發(fā)明。類腦計算、量子計等新技術(shù)短期內(nèi)還不能形成支撐經(jīng)濟的新動能。從基礎(chǔ)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(yīng)該是基礎(chǔ)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(xué)中的長波理論未必能作為預(yù)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(yīng)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(chǔ)發(fā)明都是經(jīng)過較長時間的技術(shù)改進和擴散之后才開始產(chǎn)生巨大經(jīng)濟效益，信息技術(shù)也不應(yīng)例外。萬維網(wǎng)等信息技術(shù)已經(jīng)有 20 多年以上的技術(shù)擴散和儲備，21 世紀上半葉應(yīng)該是信息技術(shù)提高生產(chǎn)率的黃金時期。重大技術(shù)應(yīng)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(shù)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(shù)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(shù)，而是信息技術(shù)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(wù)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(shù)普及滲透還有很遠的路要走，現(xiàn)在的信息技術(shù)應(yīng)用只相當(dāng)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(shù)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(yīng)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(shù)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(yīng)商超過 14 萬家，相當(dāng)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(shù)化本質(zhì)上是信息技術(shù)與制造技術(shù)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(luò)化、數(shù)據(jù)化和智能化。沈陽機床集團引領(lǐng)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(dǎo)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(xué)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(shù)

推動新經(jīng)濟的新技術(shù)很多，我們認為最有引領(lǐng)性的新技術(shù)是人機物融合的智能技術(shù)，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(wù)，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(shù)大趨勢[5]。相關(guān)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(shù)，需要發(fā)展新的核心技術(shù)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(chǔ)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(shè)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(lǐng)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(wù)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(wù)則增長緩慢。第三是核心技術(shù)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(yīng)當(dāng)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(shè)備，每個設(shè)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(wù)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(shù)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(shù)，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(xué)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(fù)雜度刻畫、無縫智能的科學(xué)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(dǎo)，移動互聯(lián)網(wǎng)由 ARM+Android+iOS 生態(tài)主導(dǎo)。物端計算系統(tǒng)尚未出現(xiàn)主導(dǎo)的生態(tài)，更未定型，發(fā)展出支持億級設(shè)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(xué)習(xí)自然界，通過自適應(yīng)和可重構(gòu)等新技術(shù)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(dǎo)專項支持研制的寒武紀深度學(xué)習(xí)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(luò)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(shù)是構(gòu)建信任互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)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(shè)備、數(shù)據(jù)與服務(wù)）、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(shè)備和所有智能服務(wù)，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(wù)。

3、培育新動能必須堅持自主創(chuàng)新和技術(shù)積累

新技術(shù)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(xué)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(yīng)用需求的新技術(shù)；

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

• （4）在應(yīng)用中不斷改進、提高產(chǎn)品和服務(wù)的市場競爭力。

從科學(xué)知識到技術(shù)，從技術(shù)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(shù)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(shù)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(shù)積累，其實技術(shù)積累與技術(shù)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(shù)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(yīng)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(shù)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(shù)積累有差別。鐵路機車制造的技術(shù)積累較扎實，但工業(yè)控制領(lǐng)域（包括高鐵、航空的運行控制）的技術(shù)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(lǐng)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(lǐng)域中國專利總量的 10% 左右（通信和計算機領(lǐng)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(lǐng)域的研發(fā)投入，夯實工控領(lǐng)域的技術(shù)積累顯得尤為重要。夯實技術(shù)積累要從教育抓起，我國工控領(lǐng)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(xué)開設(shè)過與 PLC 技術(shù)有關(guān)的課程，裝備制造業(yè)所需的信息技術(shù)人才還未列入許多省市的緊缺人才需求目錄。

積累技術(shù)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(dǎo)數(shù)個核心技術(shù)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(yīng)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。