中國和世界科技的差距就是這樣被拉開的

中國和世界科技的差距就是這樣被拉開的

昨天,驚喜不期而至了。終於發燒友公衆號也可以原創聲明瞭,也可以看到大家的留言了(希望看到大家的留言)。以後我會用心去做一些原創觀點的文章,爲大家帶來更多小編的看法和評論,和大家分享小編看到的世界。

今天想就中國科技行業的發展現狀,跟大家交流一下觀點。

在我還在讀書的時候,我就聽過這麼一個說法:

中國人發明了指南針,拿來做看風水的羅庚,外國人卻用它來做導航。

中國人發明了火藥,用來做煙花,而外國人卻拿來做火槍大炮。

在以前聽到這個觀點的時候,我是很爲中國人生氣的。

作爲一個四大文明古國中唯一一個沒被中斷過文明的國家,中國人在漢朝的時候就已經在全球奠定了其全球的領先地位,一直到明朝中後期,還是萬國來朝的局面。一直不缺乏聰明人的中國,緣何到了今日,卻被世界拋離,似乎在很多領域已經被別人遙遙領先,尤其在我們熟悉的半導體,電子領域。

究竟是什麼讓我們落到如此地步?

1、

全球社會能夠發展到今日,可以將其歸功到三次工業革命。

第一次工業革命是指18世紀60年代從英國發起的技術革命,是技術發展史上的一次巨大革命,以瓦特改良的蒸汽機廣泛使用爲代表。從此,它開創了以機器代替手工勞動的時代。

在以前,全球所有的生產都基本上市以手工爲代表的,這樣就造成效率的底下。蒸汽機發明瞭以後,給每個行業帶來了強勁的動力。無論在輪船、火車,還是在生產設備方面,都帶來了很多的機遇。藉着這次的崛起,英國就開啓了其瘋狂的擴張。

第一次工業革命最直接的影響就是帶來了規模化的生產。這也是英國再次崛起的根本。

而其實根據國立澳大利亞大學教授馬克.埃爾文的考究得知:

在11世紀初,中國政府的兵工廠一年能生產完全相同的鐵箭頭1600萬個以上。換句話說,中國已經實行了大規模生產。

後來,在13世紀,在中國的北部,以水車帶動的傳送裝置作爲動力的機器把粗糙的麻纖維捻成細紗。這機器使32個紡紗錠於同時旋轉,使用的技術大概與現代的環錠紡紗機相似。還有類似的裝置用來把單絲變成雙絲。

換句話說,就是使用木製和金屬製的部件模仿人手的動作,然後由無生命的動力將一系列完全相同的部件開動起來,從這個意義上講,(中國那時)實行了機械化。

然而在後來經過了南宋的積弱,元朝對漢人的打壓,明朝各種奇葩皇帝的折騰,再到清朝早起對傳統漢人的迫害,尤其是在第一次工業革命發起前的前幾年,也就是清朝最鼎盛的時期——乾隆中後期,清朝下令鎖國,僅保留廣州一地作爲對外通商港口。當時的外國商人想和中國人做生意,只能在廣州通商,而外國人不能直接和清朝人做生意,只能通過“十三行”這些行商或者官商做中介,受到諸多掣肘。

而在第一次工業革命後期,英國由於快速的發展經濟,貨物的增加,急需要和中國進行貿易,以掙取更多的利潤。在18世紀末,英國排出喬治·馬戛爾尼爲特命全權大使,帶領了數十名天文數學家、藝術家、醫生,另外還攜帶天文、地理儀器、圖書、毯氈、軍用品、車輛、船式,總計600箱,以表示英國文明的資料。並希望清朝開放更多的港口和英國做生意。但倨傲的清朝政府拒絕了這個訴求。

其實,當時中國政府和英國交易,一直處於貿易順差位置,因爲中國出產的絲綢、茶葉一直受到國外的好評。而天朝上國的思想,卻沒能讓中國更多吸納國外的先進的學識和科技(當時的牛頓三大定律和萊布尼茨的微積分已經確認了)。巨大的貿易逆差,導致英國對中國輸出的大量鴉片。

不但和第一次工業革命無緣,還拉響了清朝和英國的第一次鴉片戰爭炮聲。讓中國最後陷入了半殖民地半封建社會,喪失了發展的良機,這方面就按下不說。

2、

第二次工業革命是是指1870年至1914年的工業革命。其中西歐(包括英國、德國、法國、低地國家和丹麥)和美國以及1870年後的日本,工業得到飛速發展。第二次工業革命緊跟着19世紀末的第一次工業革命,並且從英國向西歐和北美蔓延。第二次工業革命以電力的大規模應用爲代表,電燈的發明爲標誌。

當時的中國,剛剛經歷了太平天國的混亂,這次席捲大半個中國的混亂,對中國造成了重大的傷亡,給國民經濟造成了極大的衰退。

當時曾國藩的湘軍和李鴻章的淮軍在拯救了瀕臨滅亡的清王朝的同時,還推動了中國軍工業的發展:

曾國藩率先籌設了中國第一家近代軍事工廠—安慶內軍械所,雖然一開始是一個手工作坊,但他們造出了中國第一艘輪船“黃鵠號”。

曾國藩與李鴻章共同創辦了江南機器製造局,辦起了中國第一家大型使用機器生產的近代工廠。“它製造出舊中國的第一艘兵輪和第一臺機牀,它煉製出舊中國第一磅近代火藥和第一爐鋼水,它造就出舊中國一大批近代技術工人和一部分工程技術人員”。它是中國近代工礦企業的母廠,奠定了中國近代工業的基礎。

曾國藩的主持下,江南製造總局1865在上海成立,這不僅是中國近代工業的基地,而且是中國近代科學技術的擴散中心、輻射中心。

1866年,江南製造局設立翻譯館,大量翻譯西方科學技術書籍,“聲、光、化、電、營陣、軍械各種實學,遂以大明,此爲西歐文明輸入我國之濫觴”。這些書籍不僅爲培養我國近代科學技術人才作出了貢獻,而且對近代思想界也有相當大的影響。康有爲、譚嗣同最初接觸西學,就是從這些書籍入門的。江南製造局一創辦,還附設了一機械學校,培養生產技術力量,開我國近代職業教育的先河。

在19世紀末,中國還派出了第一批留美留學生。在陳蘭彬、容閎率領下,中國第一批留美幼童共30人從上海啓程,前往美國開始留學生涯。下圖爲中國第一批留學生的合影。

幼童留美,原計劃時限爲15年,不料進行到第十年時,留美幼童全部被政府強行召回。雖然如此,在這些幼童之中,不少人成爲了近代中國歷史上的佼佼者,如著名鐵路工程師詹天佑,礦冶工程師吳仰曾,民國政府第一任國務總理、復旦大學創辦人唐紹儀,清華大學第一任校長唐國安等。

如果說當時的政府沒有召回幼童,還持續向國外輸出留學生,對中國的近代科技會造成多大影響,我也不敢想象,但也不至於後來和國際脫節那麼厲害。

但後面的辛亥革命之後,出現的數十年的軍閥亂戰,再到後面的抗日戰爭,國共大戰和WG等一系列不可抗因素。是否會影響中國科技的發展進程,也未可知。但從當時的環境看來,一切都是很好的。所以可以說中國在這波工業革命裏也沒有得到應有的發展。這就讓中國在和世界的競爭中落後越來越遠。

其實在民國初期,中國還是有一批很有能力的人的,但由於當時從封建社會向資本主義社會進化的過程中,混亂的局勢,讓一批有識之士,離開了這個國家,不甚惋惜。

但後來稱霸全球的國家,基本就是在這次革命中崛起,我們來看一下這些國家在的成果。以下的數據都是來自維基百科:

英國

英國的產品與服務措施的出現大大激增了國家貿易。蒸汽機的改進與低廉的鋼鐵使得傳統的船隻逐漸被速度更快的蒸汽船所替代,使得能讓更少的人來進行更多的貿易。化工業也進入了重要地位。英國在科技研究的資助趕上了美國與德國。

法拉第發現了電磁感應現象,他有關電磁旋轉裝置的發明成爲後來電動機科技的基礎。貝塞麥轉爐鍊鋼法是第一種低廉的大規模從生鐵製鋼的技術。此鍊鋼法由其發明者亨利·貝塞麥命名,它的出現使得本需每1英噸40英鎊的鋼鐵降到每英噸只要6~7英鎊,隨之大大提高了這一基礎原料的生產規模與速度。此鍊鋼法也減少了勞工的需求。貝塞麥轉爐鍊鋼法引入後,鋼鐵與熟鐵的價格也不相上下,大部分生產者轉而開始生產鋼鐵。廉價的鋼鐵使得大橋的建造和一些鐵路,高層建築和大型船隻的建造變爲可能。其他重要的鋼鐵產品——用平爐鍊鋼法——造出的鋼纜,鋼線材和鋼板都足夠大,高壓鍋爐和高強鋼絲的生產可以滿足大機械所需。

大量的鋼鐵可以用來建造更具力量的槍支和車輛,坦克,裝甲戰車和海軍戰艦。鋼鐵也使建造用於水力發電和蒸汽發電巨型渦輪發動機變爲可能。1884年,查理斯·帕森斯(Charles Algernon Parsons)發明了蒸汽渦輪發動機,幾乎完全取代了往復式發動機,這是因爲其更高的熱效率以及馬力荷重比。因爲渦輪的旋轉作用,特別適合用來驅動電力發動機,世界上80%的電力發電機是由蒸汽渦輪機驅動的。亨利·貝塞麥的鍊鋼法的引入爲大規模工業化鋪平了道路。

更復雜和高效率的機械的發展,隨着大量生產技術(1910年後)使得商品大量出口,而費用卻明顯降低。因此,生產出的商品往往大過需求。英國的情況最爲明顯,作爲歐洲工業國先驅,長期受到1871~1896年間“大蕭條”(Long Depression)的嚴重影響,使得隨後的15年,受到巨大的經濟動盪。幾乎每個工業企業都受到長時期的衝擊。1873年後,產品的利用率和價格出現緊縮。

美國

美國的鍍金時代是以重工業爲基礎的。1869年“第一條貫穿大陸的鐵路”開通爲標記,從美國東海岸到舊金山有連續6天的服務。

在鍍金時代,美國的製造業生產超過英國,成爲世界領先。1880年的鐵路長度跟1860年相比,增加了三倍,到了1920年又增加了三倍,在商業農業開拓了新領域,建造真正的全國市場並且使煤炭開採和鋼鐵生產繁盛。鐵路雄厚資本促進了華爾街金融市場整合。到了1900年,經濟集中發展已經擴展到大多數稱之爲“托拉斯”的工廠和一些大公司,佔據了全國鋼鐵,石油,糖,肉類加工和農業機械的製造。第一家10億美元公司由金融家J·P·摩根於1901建立,叫做“美國鋼鐵公司”,其收購或合併了安德魯·卡耐基等人的企業。

工業的機械化增加是鍍金時代研究如何更廉價生產產品的重要標標誌。弗雷德裏克·溫斯洛·泰勒發現工人的工作效率可以通過機械來減少操作從而得到提高。他對機械的重新設計使機器速度和工廠生產率提高,同時削弱了需要熟練勞工的需求。機械化使得非技術工人只需由技術人員簡單指導下就可重複操作。無論是技術工人還是非熟練工人數量在增加。工科院校的建立滿足了對專業知識的重要需求。他僱用18~21歲的年輕人直到訓練成爲機車工程師或列車長。在職業上爲藍領與白領做好準備,從鐵路擴展到金融,從製造擴展到貿易。加上小企業的迅速增長,一個全新的中產階級正在增長,特別是在北部城市。

美國在應用科學方面處於世界領先地位。從1860年至1890年,500,000件發明是過去70年的10倍。喬治·威斯汀豪斯發明鐵路空氣制動(使其更快更安全) 。威斯汀豪斯幫助尼古拉·特斯拉研發交流電的遠距離傳輸。西奧多·韋爾(en:Theodore Newton Vail) 建立了美國電話電報公司(American Telephone & Telegraph)。托馬斯·愛迪生髮明瞭電燈,他建立了通用電氣公司。約翰·戴維森·洛克菲勒建立了標準石油公司來合併石油工廠—— 在汽車需求石油之前,其一直生產煤油。

在19世紀結束之際,工人經歷了“第二次工業革命”,其涉及大量生產,科學管理和管理技能的快速增長。新技術對於年輕人來說很難掌握,使得(1890年至1930年)對於年齡在16歲以下的工人的需求急劇下降。從而導致高中學生人數的急速擴大。

德國

在這段時期,德意志帝國與英國成爲歐洲主要的工業國家。自從德國工業化後,它就模仿英國建造工廠,從而更加有效利用資金。德國比英國投入更多在科研,特別是化學,電機和電力方面。隨着1871年阿爾薩斯-洛林被德意志帝國吞併,其中法國一些工業基地也歸德意志帝國所有。

1883年德國機械工程師卡爾·本茨創立奔馳汽車公司(本茨、奔馳、平治都是Benz的中譯名),1885年,製成第一輛汽車,當時只有三個輪子。本茨因此獲得第一個汽車專利,也被尊爲“汽車之父”。

到了1900年,德意志帝國的化工業靠染料主導全球市場。當時三個大公司:巴斯夫,拜耳和赫斯特公司(Hoechst AG)和五個較小的企業生產出了上百種染料。在1913年,這八間公司幾乎擁有全球90%的染料供應,且其80%主要銷往國外。這三家大公司還集成生產基本原料並且往化學其他領域擴展市場,比如醫藥,農業化學和電化學。其高層由受薪專業經理人作管理。德國染料公司被稱爲世界第一間專業管理的工業企業。當時的研究還有許多分支,比如從化學研究引伸出的製藥業。

日本

從1877年~1900年——日本工業化的第一代——工業產值的增長額中,食品業佔40%,紡織業佔35%。簡言之,日本人充分運用自己的比較優勢,而不是不切實際地把目光集中到重工業上。

就在這期間,棉紡織工業完成了由手工業到大機器生產的轉變。1886年~1894年,新建了33家棉紡廠。1913年,日本棉紡廠總產量達到67200萬噸,這使日本從棉紡進口國一躍而成爲一個棉紗出口國。1886年,日本所需棉紗62%靠進口,1902年則停止了進口,1913年,世界棉紗出口量的1/4都產於日本。

日本在第三市場上已構成了對英國的一大威脅。一些國家比如埃及和巴西,這時候也生產棉紗,但機器都是從英國購買的,並且操作的技師來自英國。結果,“紡織是一回事,要製造出能完成這一工業的機器,則完全是另一回事情。”因此,日本避免了“工業革命的假象”。

日本人早就決心超出只生產消費品的經濟模式。即製造機械設備,造船和造機車,修建鐵路、港口。結果日本輕鬆地進入第二次工業革命,在還沒有完全習慣蒸汽機時就開始了發電和利用電。

1878年,日本首次點燃了弧光燈。1877年創建工科學校。之後東京電燈公司誕生。到1896年成立了33家。

1920年,電動機已佔日本工業動力設施的52.3%,美國這一數字在1919年是31.6%,1929年才達到53%,英國更慢一些,1924年只有28.3%。在能源和動力方面,日本已做到了後來居上。

包括華爾街的金融市場,摩根大財團、GE、西門子、IBM、三菱、寶馬、奔馳、內燃機、福特流水線生產。奠定現代科技基礎的電磁學(法拉第、麥克斯韋),還有化學(道爾頓、門捷列夫),醫學等後來影響社會發展進程的各個基礎,基本都是在這個時期建立的。

3、

在第二次工業革命以後,到三次工業革命。美國迅速崛起,雖然中間經歷了1929的大蕭條時期。但是卻沒有影響美國的發展大進程。

1947年12月23日,第一個晶體管面世,科技發展開始進入了快車道。

1955年,成就了“本世紀最偉大發明”的“晶體管之父”的肖克利(W.Shockley)博士,離開貝爾實驗室返回故鄉聖克拉拉,創建“肖克利半導體實驗室”。

1956年,八位年輕的科學家從美國東部陸續到達硅谷,加盟肖克利實驗室。他們是:羅伯特·諾伊斯(N. Noyce)、戈登·摩爾(Gordon Moore)、布蘭克(J.Blank)、克萊爾(E.Kliner)、赫爾尼(J.Hoerni)、拉斯特(J.Last)、羅伯茨(S.Roberts)和格里尼克(V.Grinich)。這幫人可以說是美國半導體、乃至世界半導體行業發展的基石。他們後來由於和肖克利鬧矛盾,離開了他的實驗室,最後建立了美國半導體的企業的先鋒,仙童半導體。

在政府訂單的支持下,半導體技術得到了飛速的發展(例如在1958年9月,德州儀器35歲的工程師傑克·基爾比(Jack Kilby)製造出了第一組集成電路,又一次推向了一個新的進程)。但後來因爲投資人的利益衝突,導致了仙童的賣盤和沒落,後來諾伊斯和摩爾出來建立了Intel,這個主導世界半導體業數十年的公司,摩爾更是提出了統治半導體數十年的摩爾定律,這是後話。

總之,在這個期間,美國各類型的半導體公司如雨後春筍般拔起。目前我們用到的高端傳感、處理器、電源管理、MCU、DSP等高端芯片都是來自國外。尤其是主導PC領域的處理器,更基本是Intel的X86的天下。

日本也在這個期間推出了很多支配半導體界的企業,如MCU領域的瑞薩,存儲領域的東芝、爾必達,功率期間領域的羅姆、松下,被動器件領域的TDK、村田、尼吉康,做屏幕的夏普、JDI,做圖像傳感器的SONY。

德國也有英飛凌、Dialog、賽門康等知名半導體廠商。

英國有ARM、劍橋傳感器、CSR(已被高通收購),樹莓派。

韓國有三星、、LG、SK海力士。

意大利有曾經的意法半導體前身(後來成立新公司,將總部設在瑞士日貝瓦)和後來在意大利一家科技學院推出的Arduino開發板。

奧地利有奧地利微電子。

荷蘭有現代芯片代工廠的重點設備光刻機生廠商ASML。

就連中國臺灣在無晶圓發展的過程中,也除了一大批半導體企業,如全球最大的晶圓代工廠臺積電、封測長矽品和日月光;處理器廠商MTK,MCU廠商合泰科技。

在半導體業飛速發展的時候,國內在經歷的那一段黑暗時期,我也不想說了。直到改革開放之後,由於和世界想去甚遠,基礎設施落後太多,讓改革開放的前期一直聚焦在基建領域。同時利用便宜的人力優勢,大力發展中國的代工企業。很長一段時間內,中國深圳就成爲電子領域的福地。很多國外廠商都會在深圳設立工廠。

而當時的電子人在深圳,基本上能夠輕而易舉的掙到不菲的收入。當時的模式就是從國外進口芯片,然後到國內生產。我們只是涉及利潤最微博的生產部分。

直到進入了21世紀,在積累了大量的資金和技術積累之後。中國終於將自身半導體領域的發展提上了一個重要地位。

4、

在這個世紀頭幾十年,是物聯網和工業4.0時代,這是中國發展能夠抓住的最好機會。政府的支持下, 正在完善各種各樣的產業鏈。

但中國人急功近利的心態在上面表現的淋漓盡致。

我不知道美國或者其他國家是否會像我們一樣,每當別人出現了一顆芯片,就拿回來逆向,想抄襲人家的產品,然後做出一個P2P的產品,然後以更低的價格去取代對手。我記得以前我的一個領導告訴過我一句話:

很多產品都是美國做出來,日本人將其做好,臺灣人將其做爛,大陸人將其做死。

其實這在半導體領域也是很適合。

大家還記得好幾年前的漢芯造假事件吧。也還記得早幾年太陽能的火熱吧,還有全民製造LED時期,江西新餘的朋友應該最有印象吧。

到早些年移動設備的火熱,做處理器的廠商層出不窮。新岸線大家還記得麼?

另外觸屏的火熱,讓敦泰和國內一大批學習敦泰的公司,也都從中獲利不少吧。

雖然說在政府的支持下,中國完善了從芯片設計、到芯片代工生產等領域,產品也覆蓋了處理器、功率器件、內存、電源管理、單片機等重要領域。但是從目前的觀察來說,少有創新。或者這正是中國半導體乃至中國科技行業的一個現狀。這固然和中國科技行業的發展現狀有關。但是在這個最好的機遇,希望我們中國的工程師多一些想法,深入研究。必然能造出享譽全球的產品,也始終有一日能讓中國半導體和曾經的中國絲綢一樣,走向世界。

從谷歌掌門人施密特的《重新定義公司——谷歌是如何運營》這本書上,我讀到其創始人兼首席執行官拉里佩奇的序言,共享給大家:

年少時,第一次考慮到自己的未來,我決心要麼當個教授,要麼就創建自己的公司。我覺得,這兩種職業都可以給我足夠的自主權,讓我自由地從基本物理原則出發思考問題,而不必去迎合那些所謂的“世俗智慧”。

就像埃裏克和喬納森在本書中所說的,在谷歌,我們試着將這種自主思維方式推行到企業的方方面面。這種思維方式推動了我們公司最偉大的成功,也導致過一些慘痛的失敗。實際上,谷歌就是基於基本物理原則起步的。一天晚上,我做了一個夢(不是夢想,是真實的夢),醒來後我想:我們能不能把整個互聯網上的內容都下載下來,然後只保留鏈接呢?我找了一支筆,把細節信息寫下來,想看看這個構想到底有沒有實現的可能。當時,我壓根兒也沒有想過要建立什麼搜索引擎。這之後又過了一段時間,我和謝爾蓋才意識到通過鏈接來爲網頁排序會大大地優化搜索結果。除此之外,谷歌電子郵箱Gmail也是在這樣的“癡心妄想”中誕生的。10年前,安迪·魯賓(Andy Rubin)開發安卓系統時,大多數人也都覺得手機行業與開源操作系統的融合簡直是癡人說夢。

隨着時間的推移,我意識到,實際上,想要點燃團隊的熊熊野心是極其困難的。大多數人並沒有接觸過這種如登月般異想天開的思維方式,他們習慣用“不可能”來否定自己的想法,而不是從基本物理原則出發去探索可能性。正因如此,谷歌纔會投入大量精力去物色善於獨立思考的人,並設定遠大的目標。因爲只要有了合適的人才和足夠遠大的夢想,你的目標往往就可以實現。就算跌倒了,你也很可能會從失敗中得到寶貴的教訓。

不少企業安於現狀,只求漸變,不求突破。如果只求漸變,時間一長,企業就會逐漸落伍,科技行業尤其如此,因爲外界改變通常是革命性的,而不是循序漸進的。所以,你需要強迫自己着眼於未來。也是因此,谷歌纔會投資無人駕駛汽車以及“熱氣球互聯網計劃”等看似高風險的領域。現在說來或許有些難以想象,但當我們第一次提出谷歌地圖的構想時,人們覺得我們製作全球地圖以及爲所有街道拍攝照片的構想是無法實現的。如果說歷史可以照見未來,那麼今天看似最冒險的賭注放在幾年之後看也就不會顯得那麼瘋狂了。

原網站:https://mp.weixin.qq.com/s/6zCo7Ug93S-XvqURx6_ADw

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