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海上院士讲坛都有为:成败关键在创新

作者:千赢国际  来源:千赢国际  时间:2019-10-11 14:36  点击:


  5月23日,由中国金融信息中心、中国科学院上海分院联合主办,中科院院士上海浦东活动中心协办,浙江省新昌县人民政府全程战略支持的“海上院士讲坛”第三期在中国金融信息中心举行。我国磁学领域泰斗、中国科学院院士、南京大学物理系教授都有为应邀开讲。浦东新区科协党组书记、常务副主席顾兵,中国金融信息中心党委委员、副总裁张凤明,中科院院士上海浦东活动中心主任吕君等嘉宾出席活动。

  浦东新区科协党组书记、常务副主席顾兵表示,科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。一直以来,习总书记高度重视“科技创新”,去年11月考察张江科学城时强调,推动经济高质量发展,要瞄准世界科技前沿,加强科技创新前瞻布局,聚焦关键领域,集合精锐力量,尽早取得重大突破,使创新成为高质量发展的强大动能。按照党中央部署要求,上海深入实施创新驱动发展战略,加快建设具有全球影响力的科技创新中心。五年来,在着力提升科创中心策源力,围绕关键核心技术和卡脖子领域持续发力,强化科技创新中心建设制度供给,建设上海科创中心多层次功能承载区,打造近悦远来的国际化人才集聚新高地,以及努力构建支撑大众创业万众创新的服务网络等方面,上海均取得一系列实质性突破,重大成果不断涌现。

  过去一年,上海致力于服务国家战略需求,涌现了一批具有国际影响力的科研成果和团队,新兴领域产业创新不断突破,创新策源能力与日俱增,长三角协同创新作用逐渐凸显,中青年成为科技创新主力军,企业创新主体地位显著加强。上周举行的上海市科技奖励大会共授奖300项,还同时出现了“上海65米射电望远镜系统研制”和“上海中心大厦工程关键技术”两个科技进步特等奖的佳绩;上周六,上海市科协邀请到17位院士领衔的50余位专家,牵头组建上海市集成电路专业委员会、生物医药专业委员会和人工智能专业委员会,为上海的产业发展方向、战略定位和人才培育等方面出谋划策;浦东还将召开2019浦江创新论坛。浦东作为上海科创中心的核心功能区,致力于打造产业集聚、企业汇聚和人才广聚的创新生态环境,取得了丰硕成果和巨大效益。国家科技奖和上海市科技奖获奖数量、高新技术企业认定数量、创新创业大赛参赛项目数量等均居全市之首,张江实验室系统布局强化原始创新、“中国芯”和“生物药”不断取得关键核心技术突破,张江科学城的集中度和显示度持续提升,这些都展现了浦东作为排头兵中的排头兵、先行者中的先行者的卓越风采。浦东新区科协在区委区政府领导下,坚持“学术交流、科学普及、科技智库”三轮驱动、“创新服务、人才举荐”两翼协同,为推进浦东科技创新发展进行了卓有成效的工作。

  在本会场举行的第六届上海院士专家峰会上,中科院学部局、上海分院和中国金融信息中心共同启动了“海上院士讲坛”,讲坛邀请两院院士聚焦前沿技术领域,分享新思想和新观点,致力于在上海打造高层次、多维度的高端交流平台,为探讨创新推动发展贡献智慧。今天的主讲嘉宾都院士是我国磁学领域泰斗、著名磁性材料学家,为我国科技事业做出了卓越贡献。相信都院士的报告将为我们的创新之路注入新动能。

  创新可以定义为标新立异、无古无今,并且多层次、多内涵,小到一个新思想,大到整个社会变革,其内涵非常丰富。

  2011年美国副总统拜登在《纽约时报》的文章提到,“20世纪,我们衡量一个国家的财富主要通过它的自然资源、陆地面积、人口和军队。在21世纪,一个国家真正的财富将在于其国民的创造性意志和创造能力。”创新的重要性可见一斑。

  以史为鉴,可知兴替。人类的历史本身是一部创新史。人类社会发展有两个时期值得我们注意,一个是春秋战国时期,也就是从周朝到秦朝的历史阶段,另一个是欧洲文艺复兴时期,这是人类历史上二个十分辉煌的时期。

  欧洲文艺复兴之前是欧洲的中世纪黑暗时期,这是一个封建、落后、黑暗的时期。经过欧洲文艺复兴,资产阶级革命成功,整个社会制度改变,由封建社会变成资本主义社会,促进了整个欧洲的工业发展。进入资本主义社会以后,社会进步主要靠产业革命,产业革命奠基于科学技术发展的基础上。

  春秋战国时期有几百年的历史,从封建制的周王朝,到春秋战国的大国之争。这是一个产生经济、政治、文化、思想等领域巨人的时代,产生了孔子、老子、墨子、庄子,诸家百子,百家齐放。这段时期,允许不同的观点、思想的存在,绘画、雕刻、书法、音乐、舞蹈、建筑等也随之发展。

  文艺复兴发端于14世纪的意大利,15世纪后期扩展到西欧各国,16世纪达到鼎盛,从封建社会过渡到资本主义社会,制度上的创新是推动人类社会进步最主要的动力。文艺复兴时代,文学、艺术、音乐、建筑、数学、物理、天文、生理学和医学、心理学、地理等等新的成果不断出现。

  为什么中国的科技创新落后于西方?我们古代有很多的发明创造,比如司南的发明、东汉时蔡伦造纸、唐朝的炼丹士发明火药、北宋毕升发明活字印刷术等等,春秋战国时期诞生了灿烂文化,为什么中国科技创新会落后于西方呢?这也跟体制有关,我们知道秦皇朝焚书坑儒,不允许多元思想的存在,所以秦皇朝的专制体制阻碍了科学的进步;隋文帝科举制度,科举制度是为统治阶级服务的,科举都是考的文学,不考科学,所以历代我们在文学上不断创新、进步。历代不重视科学,因此科技没有得到发展。汉代独尊儒家,重文轻科技,整个社会体制就不是鼓励科技创新的。

  元代把社会分成几个阶层,并用一句话来表述,“一流皇帝、二流官,皇帝是老大,第二当官。三僧四道五流医,六工七匠八娼妓,九流书生十乞丐。”这是我们中国的情况,制度妨碍了科技创新。

  文艺复兴是西方制度与科技创新的催化剂,产业革命对科技发展至关重要。18世纪英国开启了第一次产业革命,手工业转向机械生产,产生了企业。这个时期英国非常有名的科学家牛顿,提出了万有引力,他是经典物理的奠基人,被女王封为爵士。

  从世界上一些强国的崛起,应该引起我们的思考:整个欧洲的面积一千多万平方公里,面积比中国大,但是人口只有7.29亿,包括40多个国家,每个国家的面积并不大,但大部分欧洲国家属于发达的资本主义国家。

  美国国土跟我们差不多,但是可耕面积比我们大;俄罗斯面积比我们大很多,其中有一部分土地是原来中国的;日本的面积相当于一个云南省;非洲的面积很大,非洲却是落后的。因此,土地面积不是主要因素,不能决定这个地区的强弱,最主要的因素是制度。

  再看葡萄牙、西班牙、荷兰、英国是怎么发展起来的,首先是很小的国家葡萄牙,他在海边,发展不起来,就向外扩展;还有荷兰,它相当于深圳,原来是一个渔村,17世纪发展成为商业帝国。当时荷兰处于封建割据的欧洲边缘,无法向内陆发展,就向海外发展。荷兰的实践创新主要体现为以下方面:制度的创新由市民自治发展为省联共和国;商业的发展导致东印度洋公司的诞生,出现股份有限公司;股票交易催生银行,比英国早100年;荷兰成为商品经济的创造者。

  而美国原本是英国的殖民地,没有经过封建社会的阶段,直接进入了资本主义。第一次产业革命是在英国产生,第二次产业革命诞生在美国与欧洲,使其走向电气化,1984年美国也一跃成为世界第一经济强国。

  强国崛起需要具备哪些条件?我认为:一是政治经济制度的创新,为崛起奠定基础;二是统一、和平环境是崛起的必要条件;三是教育、科学、技术是崛起的重要保证;四是产业革命是崛起的黄金时期,所以产业革命非常重要。强国的兴衰交替取决于基础研究、创新能力,以产业革命作为发展的动力。

  我们错过了第一、第二、第三次产业革命,第一、第二次产业改革时,我们处在清代闭关自守时期,第三次产业革命在上世纪60年代,刚好国家进入那段时间,而东南亚四小龙抓住了第三次产业革命,因此他们发展起来,我们掉队了。改革开放以后,我们补了第三次产业革命的窟窿,但是由于时间太短,我们在关键的高科技领域落后于西方,比如说芯片,现在有些基础。所以,我国应抓住第三、四次产业革命的机遇,实现改革、跨越式的发展。

  首先要划分三个革命的概念:科学革命、技术革命、产业革命。科学革命是指人类对客观世界认识上的重大飞跃。爱因斯坦提出相对论,推出质能关系,美国首先利用它制造出了和氢弹,利用原子能发电。科学革命是人类认识重大的、原始性的创新。技术革命是人类改造客观世界手段的重大变革。产业革命通常指由于科学、技术上重大的创新与突破,产业结构发生重大变化,进而使经济、社会等各方面出现崭新面貌。因此三个革命的关联应是:技术革命以科学革命作为基础,是产业革命的先导。

  按照不同标准,产业革命有不同的划分,粗略看来,大致每隔一百年进行一次产业革命。18世纪是以机械化为主导的第一次产业革命,人们摆脱对人工的依赖,利用热能制造蒸汽机;19世纪是以电气化为主导的第二次产业革命,电能得以利用;20世纪是以信息化为主导的产业革命,人类利用原子能,产生了计算机,信息得以储存、计算;本世纪,以纳米为主导的第四次产业革命,使得人类可能进入智能化的时代。

  为什么要高度重视现在与未来的产业革命?新的产业革命和新的核心技术兴起,给各个国家提供了一个重新“洗牌”的机会,它使后进国家通过发展新的主导产业实现经济的跨越发展,使经济赶超成为可能。

  诺贝尔物理学奖获得者Rohrer上世纪时曾说过:“本世纪70年代重视微电子技术的国家如今都已成为发达国家,现在重视纳米科技的国家很可能成为下一世纪的先进国家。”现在这个世纪已经到来了,这也可以解释为什么我们国家对科技特别是纳米科技十分重视。

  美国曾组织一百位各行业顶尖科学家,对上世纪科学技术发展与社会发展的关系列了一个表格。科学革命是基础,在此基础上,我们才能进行技术革命,而这些技术革命的结果导致了整个社会的进步,影响社会的通讯、安全、能源、交通等方方面面。所以科学革命、技术革命催生了产业革命和整个社会发展紧密关联,是一个有机的整体。

  产业革命推动社会进步,科技引领企业的发展,人才是竞争的核心。通过观察革命发源地,产业革命的重要性可见一斑。第一次产业革命使英国成了世界上最先进的资本主义工业国。1850年﹐占世界人口2%的英国在世界工业总产值中已超过2/5﹐在世界贸易总额中所占的比重也超过1/5。继英国之后﹐美﹑法﹑德﹑俄等国大体上从19世纪50年代末到80年代末﹐先后完成了第一、第二次产业革命。日本在19世纪60年代末才进入产业革命时期﹐到20世纪初﹐也基本上完成了产业革命。世界列强按产业革命排队。而第三次产业革命,更是将美国推向超级大国。

  第一次产业革命到第二次产业革命,完成了从热能到电能的转化,电、磁材料诞生并结合,体现在科学革命中,是电流和磁场相互作用的研究,包括欧姆定律、电流产生磁场、磁场对电流的作用、电磁感应定律、磁场对运动电荷的作用等。电动机、发电机应运而生,机械能与电能之间很容易转化,为电气化时代奠定了基础。重、化工业取代轻纺工业,在工业生产中居主导地位。

  第二次世界大战在毁灭人类文明的同时,又加速了科技的进步。19世纪,牛顿经典物理学占统治地位,有人认为牛顿力学可以解决所有问题,但实际上到了20世纪初,很多问题无法用牛顿力学解释,比如为什么原子发出的是线光谱?光电效应等,原有理论与实践的冲突,催生了自然科学的重大突破,也就是量子力学,它使得人们对自然的认识从宏观深入到微观。20世纪中期以来,原子能、电子计算机和空间技术发展,促进了科学与技术的新跃进和各学科之间的相互渗透,出现了能源、材料、信息、环境、分子生物学等科学技术领域,人类进入到第三次产业革命,核能、原子能应用,计算机诞生,材料、能源、信息三大产业形成了现代社会的三大支柱。

  据爱因斯坦质能关系E=mc²,利用核裂变,一座百万千瓦核电站每年消耗235U约25吨,大亚湾核电基地2006年上网电量近300亿千瓦时。核废料含钚239等放射性很强的材料,其半衰期可达几十万年,废料处理是环保的大问题。未来,核聚变可能成为人类的理想能源,利用核聚变等于利用人工小太阳,我国在这方面的研究是领先的,但目前为止这条路还没有走通,全世界仍在努力中。

  量子力学是原创性的科学革命,它使得各个行业有了新的进展,比如对半导体的深刻认识与研究产生了晶体管、集成电路。集成电路芯片是我们国家的短板,每年从国外进口芯片所需的资金比进口石油还要多。

  第三次产业革命呈现出许多鲜明特点:1、科学技术的发展速度快,科技产品的结构复杂、精密;2、科技成果产业化、商品化的周期越来越短;3、内容丰富,联系密切,形成了一个群体形式;4、科学技术的社会化趋势大为增强;5、对人类社会产生了空前巨大而深刻的影响。

  1999年,美国国家科学基金会组织一流科学家与工程师对纳米技术进行了评估,一致认为往后10-20年中,纳米科技有望带来革命性的商业应用,对社会产生深远的影响。有人认为,第四次产业革命,人类将进入到智能化时代。而在这之中,芯片拥有着人工智能的“心脏”、“脑袋”一般的地位。一个没有芯片的机器人,就如同没有心脏、头脑的人类。

  回顾电子计算机发展史,我们可以看到:1946-1958年,第一代电子计算机问世,使用的是电子管,确定了二进位制、储存的软件及储存顺序,二进位制沿用至今;第二代使用了晶体管,大大加快了计算机的运行速度;第三代产生了集成电路;第四代是大规模集成电路,2000年的“奔腾4”处理器,每秒运行15亿次,小小的芯片里,容纳了4200万只晶体管,数量非常大。

  计算机的核心部分一是芯片,二是硬盘。现在的硬盘主要是磁盘,将逐渐被固态储存器取代,而半导体芯片也可能已走到极限。芯片原理简单,目前计算机采用二进位运算,只要有两个稳定的、能快速转化的物理状态,均可以0和1为代表进行运算。如半导体芯片利用晶体管的通与断,即可代表为0和1。尽管原理很简单,但芯片的制备非常麻烦,一块芯片只有指甲盖的大小,其中却蕴藏着数公里长的导线,几千万根晶体管,需要5000道工序的制作。根据摩尔定律,半导体芯片迭代速度加快,但发展将达到一定限度。后摩尔时代,用什么芯片?这是摆在我们面前的课题。

  2007年,德国、法国两位科学家获得了诺贝尔物理学奖,他们在纳米结构的多层膜中发现了巨磁电阻效应,由此发展了新的学科,即自旋电子学。原先的电工学、电子学、微电子学,只讲电不讲磁,自旋电子学将电和磁结合在一起,把纳米结构的材料和器件结合成一个有机整体。原先的半导体芯片只能不断将信息从磁盘中读取出来进行运算,数据的存储问题并不能解决。假如利用自旋芯片(各类MRAM-磁随机存储器芯片的统称),未来可能将芯片和磁盘合二为一,损耗更低、速度更快,STT-MRAM芯片国外已进入到商业化阶段,欧洲空客350,三星手机等已采用此类芯片,国内尚无生产企业,但已有上海,杭州二家企业具备研发与生产的基本条件,二公司经协谈,拟进行一体化整合,争取发展成为全国第一、国际一流的高端自旋存储器芯片设计、研发与生产企业,成为长三角一体化发展的先行者,目前需要及时得到国家、资金、人才的支持。

  当代科技发展十分迅速,产品更新换代周期越来越短,优胜劣汰,洗牌加剧。从手机的发展历程中,我们可以清晰地看到产品的更新速度之快。纵观人类的发展史,此起彼落,兴衰交替,所谓“沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春”。中国的崛起需要靠创新创业。赵晓曾说:“创新只是一个美好的果子,必须长在市场制度与自由精神的树上。”由此可见,环境也是影响创新的重要因素。

  创新是企业发展的基础,自主创新是核心竞争力的基础。我认为实体经济是强国之本,通过减税来增强企业的创新活力是非常重要的,特别是要扶持科技型的初创产业,就要对相应的企业进行资金与政策的扶持。

  核心技术是企业的生命。华为在创新上投入了很大的力量,将近一半的员工从事研发工作,他们认为,资源是会枯竭的,唯有创新才能生生不息。

  人才是企业兴旺发达的基石。有一流的人才,才会有一流的产品,才能在竞争激烈的市场中立于不败之地。企业文化是造就人才的摇篮。以研发为先导,将产品多元化,聚集各类人才,企业才能常新不败。

  星星之火,可以燎原。科技型的民营小企业蕴藏着“野火烧不尽,春风吹又生”的生命力。成败的关键是创新与人才,大企业应该关心初创型企业,采用投资、兼并的方式达到双赢的格局,政府应当更多地关心初创型企业,从金融政策方面进行扶持,这也是税收的新增长点。

  中国崛起是历史发展的必然,我们应该抓住千载难逢的机遇,乘风破浪,奋勇向前。

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