9月15日是美国对华为芯片全面“断供”的时间点。媒体报道,华为海思近日大手笔包货运专机赴台湾,赶在出货期限(9月14日)前把芯片运回,提高备货库存量。看到这个消息时,感受到一种悲壮。
由于美国打压造成的高端芯片短缺,华为手机明年出货量可能大幅下跌。
美国这么干,名义上是借高科技卡华为脖子,其实是卡中国脖子。
事到如今,一个显而易见的问题摆在中国人面前:为何中国总被卡脖子?
对此大多数人的答案:中国起步晚、起点低,所以一直在拼命追赶
其实这个答案并不是很严谨。相比欧美,中国工业化时间确实晚一些。但是在另一个层面,中国从古文明延续到现在,已经悠悠数千年岁月。
回顾往事,很容发现“卡脖子”这事自古就有,只是表现方式不同。有时是军事卡脖子,有时是政治卡脖子,有时是经济卡脖子。
01 卡脖子历史
中国历史上遭遇最多的是军事卡脖子。
大约2000年前,灵活的骑兵取代了笨重的战车,长城以南的中央帝国就开始面对北方马背民族的威胁,频繁遭遇军事卡脖子。
匈奴人发明了马镫(工业文明之前,马镫是改变世界的划时代发明之一,铁马镫之前可能就有布马镫),就能卡汉武帝之前的大汉帝国的脖子。
汉武帝虽凭借卫霍二名将赢得不少战争,并且击溃了匈奴;却始终无法消除马背民族的威胁。其后鲜卑人、柔然人、契丹人、女真人、蒙古人在不同时间段,都能通过骑兵从军事上卡农耕王朝的脖子。
帝国时代,长城以北的草原上活跃的马背民族,充其量也就2百万左右的人口。论综合实力,不论人口总量还是经济总量,又或者是土地肥沃程度,农耕帝国都远胜游牧帝国。但是农耕帝国却屡屡被卡脖子。究其原因——
表面看,农耕帝国统治的核心区的黄河流域与长江流域缺乏养马场;一旦失去河套地区就手足无措。但本质上来说,还是科技不足,缺乏科研恒心
中国很早就发明了火药,在唐朝时就有简单的军事运用;但其主要功能还是放鞭炮这种民事应用,始终没能搞出克制骑兵的热武器,简直是不可思议。
尤其是宋王朝,因充分开发长江流域且海上贸易发达,创造出天量财富。北方军事压力巨大,但大家依然醉心于八股文科考,无人潜心研究火药的用处,面对契丹、党项、女真、蒙古人的骑兵卡脖子始终束手无策。
简单说,因缺乏科研,农耕王朝遭遇的“卡脖子”危机延续了两千多年,始终没能解除。全部24史,很大部分讲的都是被马镫卡脖子的事儿。
说这段并不是妄自菲薄,而是指出科研动能不足。如今的美国发动科技大战,对中国来说,卡脖子的工具不过是马镫变成芯片;需要从历史中总结经验、吸取教训。
作为对比,斯拉夫人也被装配马镫的骑兵卡脖子;但16世纪之后,沙俄士兵拿着几杆简陋的破枪,不仅破解了马镫卡脖子,还能翻越乌拉尔山占领1千多万平方公里的领土。背后的原因在于,斯拉夫人开始引入整套的近代科学体系。尤其在数学领域,斯拉夫人从一片荒漠走向世界级数学强国,培养出很多世界级数学家。如今中美都在努力从俄罗斯挖数学家,就是证明。
02 大博弈
近代以来,晚清和民国的历史,就是被列强从军事和政治层面卡脖子的历史,说起来都是屈辱和眼泪。
共和国之后,超级大国美苏也试图从军事和政治层面卡中国脖子,都被破解。如今再也没有任何国家可以从军事和政治层面卡中国脖子。这是巨大的历史进步。
然而特朗普上任以来掀起的中美博弈,已经从贸易战扩展到科技战。
美国卡华为,看似卡芯片;本质是整个高科技领域,中美存在差距。
近期中科院出了一篇报告指出,从沙子到芯片,总共有6000多道工序;前5000道工序是从沙子到硅晶片
工序倒是其次,关键在工序上涉及的材料。现阶段中国12英寸硅晶片基本依赖进口,无法自主生产。
半导体芯片制造涉及19种必须的材料,大多数材料具有极高的技术壁垒。像光刻胶这样的材料,有效期仅为3个月,中国企业想囤货都不行。
国内芯片制造领域所有的化学材料、化工产品几乎全部依赖进口。
为什么这些材料需要进口?因为新材料不会凭空诞生,前期都需要投入庞大的资源进行基础研究。中国重视应用,但基础研究不够。
根据中国中科院的报告:迄今为止,半导体领域的8个诺贝尔物理学奖、12项发明绝大部分来自美国
每一枚自然科学的诺贝尔奖章都是一部史诗(和平奖与文学奖争议较大,这里不讨论)。每一个自然科学诺贝尔奖获得者都是超级英雄。
中国也有很多史诗,24史上书写着很多波澜壮阔的故事,但没有一篇属于科学家。现阶段中国各行各业也有很多明星,唯独科学领域明星太少。
在那些科学界明星的带领下,美国半导体研发的特点是自下而上,从半导体物理、材料、结构、器件逐步上升到应用层面,专业设置和人才队伍非常完整。
目前中国的方式比较务实:优先关注应用层面,比如集成电路、人工智能,然后才开始局部往下延伸。这种战略的好处与坏处很明显——
好处在于,可以节省基础研究投入,容易出成果。所以中国培养出历史级别的天量工程师,各种层面的应用很容易推广。
劣势在于,投资和研发经费层层截留,越往底层的基础研究越拿不到经费,人才蓄水池很小,导致高端人才与青年才俊流失。一旦被制裁,就会出现卡脖子的情况。
造成这种情况的原因很多,但根本原因在于,对科研重视度不够。这就好像很早就发明了火药,但却不去围绕它做深层次科研,始终停留在冷兵器时代一样。
03 日本经验
美国的政客很多时候看起来很不着调。但其科研基础太厚,经得起折腾。
美国为什么一直处于世界科技前沿?因为诺贝尔获奖者榜单上,美国占据半壁江山(相当一部分都是移民,可见美国吸引世界人才手段之高明)。
2019年前15大半导体设备厂商的排名当中,四家美国半导体设备厂商(美国应用材料、泛林集团、科磊、泰瑞达)合计占了全球45.64%的市场份额,非常强大。
这份名单中,有8家是来自日本的半导体设备厂商。
很多媒体报道日本失去了30年,大肆渲染日本没落。但实际上日本在高端制造领域并没没落。比如在半导体领域,日本就有着绝对的优势,硅晶圆、化合物半导体晶圆、光罩、光刻胶、靶材料等14种重要材料,占了全球50%以上的份额。
如果日本和中国合作,那么美国卡脖子的问题就能解决大半。然而日本向来唯美国马首是瞻,不敢惹美国不高兴。
日本为什么在半导体领域那么牛?因为过去几十年,日本科研领域成绩非常不错,培养了19位诺贝尔奖章得主。他们每个人,都能影响一个行业,让日本在高端领域形成优势。抛开历史问题不谈,其实日本有很多领域值得我们学习。
当然如果分析日本这些诺奖得主,很多人的主要科研成果源自于日本经济高速发展时代的积累。如果按照这个规律,中国经济经过几十年高速发展之后,科技也应该到了突破的边缘
过去几十年,从“两弹一星”到“北斗”全球组网,从高铁驰骋到航母入列;中国几代人的努力取得了很多让人激动的成绩。但是在美国发动科技战发大背景下,中国比任何时候都需要科技力量。
中国经济目前处于结构升级的关键时刻,任何一个行业想升级,都需要科技提供原动力。这也是这段时间,国家顶层一直在强调科技强国的原因,也是重视科技的信号。
04 根源
我相信以中国人的聪明与经济实力,最终肯定能攻克芯片这道关口。
但是需要搞清楚的是,芯片并不意味着一个产品,而是整个科技体系。
如果把芯片当产品看,那么后面可能在其他产品上被卡脖子(美国也不会停滞不前)。只有把它放在科技体系中去考虑,从基础研究层面发力,推动整个科技体系前进,那么才有可能真正解决卡脖子问题。
大国博弈分好几个层面——
最基层是人力博弈,这方面中国胜过美国。
中端是物力与财力博弈,中国经过几十年发展,正在缩小和美国的差距。
最终极层面在智力博弈。这里的智力,并不是指谁的考试成绩好或者智商高,而在于谁能吸纳最杰出的人才为自己所用。从这个层面来讲,中国和美国差距较大。美国可以吸纳地球村顶尖人才,而中国还在面临人才流失。解决这个问题任重而道远。
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