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中國工程院院士陸軍:信息科技產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)思考與實踐

黨的二十大報告指出,“從現(xiàn)在起,中國共產(chǎn)黨的中心任務(wù)就是團結(jié)帶領(lǐng)全國各族人民全面建成社會主義現(xiàn)代化強國、實現(xiàn)第二個百年奮斗目標,以中國式現(xiàn)代化全面推進中華民族偉大復(fù)興”。要實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化目標,首要任務(wù)是高質(zhì)量發(fā)展。如何實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,習近平總書記在參加十四屆全國人大一次會議江蘇代表團審議時給出了答案:“加快實現(xiàn)高水平科技自立自強,是推動高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。”

圍繞“三網(wǎng)四化”,以數(shù)字中國建設(shè)推進中國式現(xiàn)代化

2023年2月,中共中央、國務(wù)院印發(fā)《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》指出,“建設(shè)數(shù)字中國是數(shù)字時代推進中國式現(xiàn)代化的重要引擎,是構(gòu)筑國家競爭新優(yōu)勢的有力支撐”。當前,中華民族偉大復(fù)興戰(zhàn)略全局、世界百年未有之大變局與信息革命時代潮流發(fā)生歷史性交匯,加快建設(shè)數(shù)字中國成為發(fā)揮信息化驅(qū)動引領(lǐng)作用、推進中國式現(xiàn)代化的必然選擇。

數(shù)字中國建設(shè)的核心支柱是數(shù)字經(jīng)濟,數(shù)字經(jīng)濟的重要性日趨增長、戰(zhàn)略地位日漸提升,正成為重組全球要素資源、重塑全球經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、改變?nèi)蚋偁幐窬值年P(guān)鍵力量。要發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)化、信息化手段在數(shù)字經(jīng)濟中的驅(qū)動引領(lǐng)作用,就是要圍繞“三網(wǎng)四化”體系架構(gòu)推動數(shù)字技術(shù)在國民經(jīng)濟發(fā)展和國家安全領(lǐng)域的應(yīng)用,就是以“能量網(wǎng)、信息網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)”三張網(wǎng)促進“農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)、社會治理”四個現(xiàn)代化。信息網(wǎng)作為“三網(wǎng)四化”中的加速器、倍增器,其內(nèi)在核心就是“感知網(wǎng)、算力網(wǎng)、應(yīng)用網(wǎng)”架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)信息體系,其外在表現(xiàn)就是服務(wù)和支撐產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化。

當前,數(shù)字經(jīng)濟已成為我國國民經(jīng)濟增長的核心動力,大數(shù)據(jù)、算法、算力已成為新的生產(chǎn)力,信息技術(shù)作為支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的技術(shù)底座,已成為國與國競爭的核心抓手。然而,我國數(shù)字經(jīng)濟繁榮發(fā)展的表象下,電子信息技術(shù)領(lǐng)域卻長期面臨 “卡脖子”問題,特別是以英特爾、安謀(ARM)、英偉達、高通等為代表的計算機、嵌入式、人工智能、手機等芯片。解決“卡脖子”問題,實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化,是我國信息技術(shù)發(fā)展道路上必須要面對和解決的首要問題。

立足“三大體系”,以產(chǎn)業(yè)革命重塑我國科技產(chǎn)業(yè)體系能力

現(xiàn)代化國家必須有現(xiàn)代化的科技產(chǎn)業(yè)體系作支撐,建立中國式現(xiàn)代化科技產(chǎn)業(yè)體系,必須堅持目標導(dǎo)向、問題導(dǎo)向、效果導(dǎo)向,看清趨勢、看清方向、看清道路,深度剖析科技體系、產(chǎn)業(yè)體系、制度體系背后的深層次邏輯,找到適合我國的發(fā)展道路,才能真正將主動權(quán)牢牢掌握在自己手中。

第一,科技體系決定未來信息技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方向。

要看清未來信息技術(shù)的發(fā)展趨勢,就必須把握技術(shù)發(fā)展的創(chuàng)新鏈范式??v觀人類歷史,技術(shù)的創(chuàng)新鏈范式可以用“思想、理論、方法、技術(shù)、產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)”來描述,有思想缺乏理論,可以探索實現(xiàn)的方法、研究相應(yīng)的技術(shù)、制造新型的產(chǎn)品,但無法形成現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)。古代的泥瓦匠靠方法、技術(shù),可以修建長城、故宮等建筑,但直到力學、建筑學、材料學等理論建立才形成現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè);萊特兄弟靠方法技術(shù),也能讓飛機飛上藍天,但直到馮·卡門、錢學森等人建立空氣動力學理論體系才形成現(xiàn)代航空航天產(chǎn)業(yè)。可以說,理論突破是實現(xiàn)完整創(chuàng)新鏈的關(guān)鍵。

電子信息產(chǎn)業(yè)的理論基礎(chǔ)是電磁場理論及其衍生出的雷達、通信、半導(dǎo)體、計算機等理論體系。20世紀60年代末,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)將不同電子信息設(shè)備的能力連接起來,逐步發(fā)展為當前的互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。1994年,我國童志鵬院士提出綜合電子信息系統(tǒng)的概念,并在中國電子科技集團公司電子科學研究院發(fā)展完善為狹義信息系統(tǒng)理論,即由形式邏輯正確性保證的信息采集、傳輸、存儲、處理和運用的功能系統(tǒng)。這一理論準確描述了當前互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品的內(nèi)涵,揭示了互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)形成的基礎(chǔ)邏輯脈絡(luò),即從電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展為綜合電子信息產(chǎn)業(yè)。在狹義信息系統(tǒng)理論上,可以進一步提出廣義信息系統(tǒng)理論,即由思維主導(dǎo),辯證邏輯真理性保證的信息采集、傳輸、存儲、處理和運用的能力系統(tǒng)。這一理論揭示了當前人工智能產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的基礎(chǔ)邏輯脈絡(luò),即從狹義信息系統(tǒng)的形式邏輯正確性(弱人工智能)向廣義信息系統(tǒng)理論的辯證邏輯真理性(強人工智能)演進,逐步形成“思維腦”。

基于上述發(fā)展脈絡(luò)可以看出,隨著人類對微觀世界認知的深入,信息系統(tǒng)形態(tài)可能會出現(xiàn)多輪革命。當前,量子力學理論及其衍生的量子測量、量子傳輸、量子計算等理論體系已經(jīng)催生出量子信息產(chǎn)業(yè),未來也必將融合電子信息產(chǎn)業(yè),形成綜合電子-量子信息產(chǎn)業(yè),促進狹義信息系統(tǒng)向廣義信息系統(tǒng)邁進。更進一步看,隨著更多微觀粒子的特性得到認識和運用,可以大膽地認為,未來信息系統(tǒng)技術(shù)形態(tài)將基于某種或某類粒子的理論突破得以構(gòu)建,并融合繼承現(xiàn)有電子、量子技術(shù)形成綜合電子-量子-粒子信息產(chǎn)業(yè),真正打造出具備思維能力的強人工智能信息系統(tǒng)。

總結(jié)歷史,展望未來,信息技術(shù)科技體系的建設(shè)就是要圍繞綜合電子到綜合電子-量子再到綜合電子-量子-粒子信息系統(tǒng)的發(fā)展路線,成體系布局,建立信息系統(tǒng)理論體系+技術(shù)體系+產(chǎn)品體系+標準體系,因此,解放思想、創(chuàng)新理論、突破方法、工程實踐、學科建設(shè)、人才培養(yǎng)等工作任重道遠。

第二,產(chǎn)業(yè)體系決定我國信息產(chǎn)業(yè)破局的行動策略。

要看清未來信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展道路,就必須把握產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的發(fā)展范式。從表面看,產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程可以用“RDPM”模型描述,即通過科學研究R(Research)形成技術(shù)成果,用于工程研制D(Development)制造生產(chǎn)加工設(shè)備,最終生產(chǎn)產(chǎn)品P(Production)在市場M(Market)銷售,完成產(chǎn)業(yè)循環(huán)。然而,這一表面認識恰恰忽略了產(chǎn)業(yè)體系最重要的基礎(chǔ)底座,即“A+B”。其中,A是工業(yè)軟件,是組織工業(yè)生產(chǎn)的信息系統(tǒng);B是“公基母機”,包括公共基準、工業(yè)母機、驗證樣機三個部分,對應(yīng)計量體系、制造體系、驗證體系三重能力。“A+B”聯(lián)合形成的科技產(chǎn)業(yè)體系的基礎(chǔ)底座支撐上層“R+D”的開展和“P+M”的產(chǎn)業(yè)循環(huán)。當技術(shù)發(fā)生變革時,基礎(chǔ)理論與應(yīng)用基礎(chǔ)理論的突破首先引發(fā)計量體系的革命,形成新的關(guān)鍵技術(shù)與核心產(chǎn)品,帶動制造體系革新,創(chuàng)新驗證體系手段,顛覆“R+D”能力水平,形成新的“P+M”,“ABRDPM”才是產(chǎn)業(yè)體系循環(huán)的本質(zhì)范式。

以信息技術(shù)發(fā)展為例,在過去近百年內(nèi),電子技術(shù)的出現(xiàn)讓人類對時空的計量能力進入微納化層級,各種電動力學和電磁場效應(yīng)的微觀機理得以發(fā)現(xiàn)、理論得以建立,促進半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展,形成芯片產(chǎn)品,推動產(chǎn)業(yè)進入自動化制造時代。這一階段中,美國掌握了電子信息產(chǎn)業(yè)體系的基礎(chǔ)底座(A+B),引領(lǐng)全球科技創(chuàng)新(R+D),進而壟斷世界市場(P+M),不斷吸引世界人才和資本大量涌入,發(fā)展至歷史高點,形成當前全球電子信息產(chǎn)業(yè)格局。

我國雖然經(jīng)過改革開放40多年來的不懈努力,已具備在世界市場上與美國競爭的實力,但美國已牢牢把握全球芯片、計算機等領(lǐng)域的基礎(chǔ)底座。我們一直試圖用“產(chǎn)業(yè)突圍”的思路來解決“卡脖子”問題,突圍到國際前列。然而,這一思路本質(zhì)是慣性思維,是延長線思維,實際行動還是基于美國的基礎(chǔ)底座發(fā)展“RDPM”, “產(chǎn)業(yè)突圍”困難重重。

當前,以量子技術(shù)為牽引的新一輪信息技術(shù)革命正在發(fā)生,建立自主可控的量子科技產(chǎn)業(yè)成為改換賽道,實現(xiàn)從“產(chǎn)業(yè)突圍”到“產(chǎn)業(yè)革命”轉(zhuǎn)變的重要機會。我國已積累了相對齊全的科技產(chǎn)業(yè)要素,具備重塑基礎(chǔ)底座的能力,必須摒棄“產(chǎn)業(yè)突圍”思路,堅定按照“產(chǎn)業(yè)革命”思路,打造自主可控的量子科技產(chǎn)業(yè)體系基礎(chǔ)底座,闖出一條中國科技產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展道路,將科技產(chǎn)業(yè)體系的主動權(quán)掌握在自己手中,為實現(xiàn)中國信息科技產(chǎn)業(yè)有組織高質(zhì)量發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ),開辟全新道路。

第三,制度體系決定中國式現(xiàn)代化發(fā)展的體制優(yōu)勢。

要看清未來市場模式的發(fā)展方向,就必須發(fā)揮中國特色社會主義制度優(yōu)勢。經(jīng)過改革開放以來的不斷創(chuàng)新實踐完善,我國已經(jīng)形成一條特色科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展道路,即新型舉國體制。通過充分發(fā)揮中國特色社會主義制度優(yōu)勢,綜合運用行政和市場的各種手段,把政府、市場、社會有機結(jié)合起來,能夠營造良好創(chuàng)新生態(tài),更好激發(fā)創(chuàng)新活力。新型舉國體制在載人航天、三峽工程、高速鐵路等國家重大工程與前沿科技領(lǐng)域體現(xiàn)出強勁動能和巨大優(yōu)勢,也正在支撐量子科技產(chǎn)業(yè)體系的建設(shè)實踐。

量子科技產(chǎn)業(yè)的舉國體制模式圍繞“ABRDPM”產(chǎn)業(yè)發(fā)展范式構(gòu)建,充分發(fā)揮國家部委和中央企業(yè)支柱作用,將分散在全國、不成體系的科技產(chǎn)業(yè)要素融合起來,按照基礎(chǔ)底座的類型有機組合,打造科技產(chǎn)業(yè)計量體系、制造體系、驗證體系,強基固本,形成穩(wěn)定自主可控的科技產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)底座。進一步以中央企業(yè)為支柱,聯(lián)合地方高校開展科技產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域新興學科建設(shè),打造一批產(chǎn)學研重點實驗室和創(chuàng)新平臺,形成以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向的新型人才培養(yǎng)模式,構(gòu)建科研(ABR)循環(huán);聯(lián)合研究院所共同建立戰(zhàn)略前沿科技領(lǐng)域聯(lián)合實驗室,研制一批“大國重器”級別的科研裝置核心產(chǎn)品,為我國開展科技自主創(chuàng)新提供基礎(chǔ)環(huán)境,構(gòu)建工程(ABD)循環(huán);聯(lián)合地方政府打造科研創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)孵化于一體的新型研發(fā)機構(gòu),充分引入社會戰(zhàn)略資本,孵化一批“獨角獸、小巨人”等專精特新產(chǎn)業(yè)公司,共同打造戰(zhàn)略科技產(chǎn)業(yè)集群,構(gòu)建產(chǎn)品(ABP)循環(huán);在前沿科技領(lǐng)域方向,從完成國家重大工程為主邁向國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場,構(gòu)建市場(ABM)循環(huán)。堅持四個循環(huán),以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)革命,重塑“ABRDPM”科技產(chǎn)業(yè)體系,實現(xiàn)世界一流水平。

科技產(chǎn)業(yè)制度體系就是要堅持“黨的領(lǐng)導(dǎo)、有為政府、有效市場”,圍繞科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展范式進一步創(chuàng)新新型舉國體制發(fā)展模式,加快科技體制改革,優(yōu)化市場資源配置,擴大財政金融支持,完善知識產(chǎn)權(quán)制度,建立人才培育機制,闖出一條具有中國特色的科技產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展道路。

筑牢“基礎(chǔ)底座”,以量子信息引領(lǐng)全球信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局

中國電子科技集團有限公司(以下簡稱“中國電科”)正充分踐行新型舉國體制,發(fā)揮自身“電子產(chǎn)業(yè)要素全、體系創(chuàng)新能力強”的優(yōu)勢,與蘇州市政府于2021年共同成立量子科技長三角產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,成體系謀劃國家量子科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展,構(gòu)建“芯片+計算機+算力網(wǎng)”產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)體系,爭做量子信息產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”,打造世界級量子信息戰(zhàn)略科技產(chǎn)業(yè)集群。

一是在量子芯片研發(fā)設(shè)計上,布局量子芯片“工業(yè)軟件+公共基準+工業(yè)母機+實驗樣機”,突破測試儀器儀表關(guān)鍵技術(shù),打通制造工藝產(chǎn)線流程,建立芯片測試標校環(huán)境,支撐完成20比特超導(dǎo)量子芯片的自主設(shè)計和制造。

二是在量子計算機生產(chǎn)集成上,基于國內(nèi)、國外“ABRDPM”產(chǎn)業(yè)體系研制不同技術(shù)狀態(tài)超導(dǎo)量子計算機,通過對比測試摸清國內(nèi)外技術(shù)水平差距,突破微波測控、低溫制冷、低溫器件等關(guān)鍵核心組件多項國外壟斷,成功研制國產(chǎn)化自主可控超導(dǎo)量子計算機。

三是在量子算力網(wǎng)規(guī)劃布局上,提前布局電子-量子混合算力網(wǎng)技術(shù),申請量子算力網(wǎng)基準專利,融入“東數(shù)西算”國家算力網(wǎng)絡(luò)體系,推動算力網(wǎng)絡(luò)根服務(wù)器節(jié)點建設(shè),在互聯(lián)網(wǎng)向算力網(wǎng)發(fā)展的過程中爭取先機。

未來,中國電科將有效整合集團公司力量和國內(nèi)優(yōu)勢資源,以逐步替換的模式建立中國自己的“芯片+網(wǎng)絡(luò)+服務(wù)”技術(shù)體系架構(gòu)和產(chǎn)業(yè)生態(tài),通過打造中國自主可控的信息科技產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)底座,形成以中國信息科技產(chǎn)業(yè)體系內(nèi)循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)為補充的雙循環(huán)產(chǎn)業(yè)體系,掌握產(chǎn)業(yè)鏈高價值環(huán)節(jié),搶占世界市場主導(dǎo)權(quán),重塑全球信息科技產(chǎn)業(yè)體系格局。

習近平總書記在慶祝中國共產(chǎn)黨成立100周年大會上強調(diào):“中國共產(chǎn)黨和中國人民將在自己選擇的道路上昂首闊步走下去,把中國發(fā)展進步的命運牢牢掌握在自己手中!”在社會主義現(xiàn)代化強國建設(shè)的道路上,我們要始終秉持中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信、文化自信;在信息科技產(chǎn)業(yè)建設(shè)的道路上,我們同樣要堅定按照“產(chǎn)業(yè)革命”思路,闖出一條中國式現(xiàn)代化發(fā)展道路,將科技產(chǎn)業(yè)主動權(quán)牢牢掌握在自己手中,實現(xiàn)有組織高質(zhì)量發(fā)展,造就一大批具有高度政治站位和高度政治素質(zhì)、能擔負起實現(xiàn)中國式現(xiàn)代化和民族復(fù)興歷史偉業(yè)的戰(zhàn)略科技產(chǎn)業(yè)力量。

[責任編輯:潘旺旺]
標簽: 陸軍   中國電科