中國(guó)創(chuàng)造走了多遠(yuǎn)？

吳雙

地球人都知道“中國(guó)制造”，但并不是每個(gè)人都知道“中國(guó)創(chuàng)造”走了多遠(yuǎn)。

今年，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授顏寧及其團(tuán)隊(duì)，在世界頂級(jí)科學(xué)雜志《自然》上發(fā)表了新成果，解析了人源葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，朝“餓死癌細(xì)胞”邁出了重要一步。這項(xiàng)研究，實(shí)際是關(guān)于一個(gè)名為“GLUT1”的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。在人體中，它專門負(fù)責(zé)將能量的來(lái)源——葡萄糖——運(yùn)送進(jìn)一個(gè)個(gè)細(xì)胞里。形象地說(shuō)，GLUT1就像一道“門”，能量得從這扇“門”里進(jìn)來(lái)。這個(gè)團(tuán)隊(duì)目前的成果就是摸清了這扇門的樣子，即通過(guò)把這些葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白們捉起來(lái)、攢在一處，進(jìn)而從上千萬(wàn)個(gè)一模一樣的蛋白組成的晶體身上摸索出它們的模樣?！梆I死癌細(xì)胞”的機(jī)理在于，癌細(xì)胞消化葡萄糖所能產(chǎn)生的能量，不到普通細(xì)胞的15%，因此，癌細(xì)胞需要更多的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞來(lái)幫它輸入能量。在摸清了GLUT1晶體結(jié)構(gòu)之后，根據(jù)其工作機(jī)理對(duì)癌細(xì)胞實(shí)施人工干預(yù)，也就成為可能。形象地說(shuō)，即用一個(gè)塞子把癌細(xì)胞吸收葡萄糖的“門”堵住，讓癌細(xì)胞沒(méi)“飯”吃。

盡管“餓死癌細(xì)胞”的最終實(shí)現(xiàn)恐怕還需要20年，這項(xiàng)成果還是得到了美國(guó)科學(xué)院院士、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究專家羅納德·卡百克的盛贊：“學(xué)術(shù)界對(duì)于GLUT1的結(jié)構(gòu)研究已有半個(gè)世紀(jì)之久，而顏寧在世界上第一個(gè)獲得了GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，從某種程度上說(shuō)，她跑贏了過(guò)去50年從事其結(jié)構(gòu)研究的所有科學(xué)家。這也是至今獲得的第一個(gè)人源轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的結(jié)構(gòu)，并代表了一項(xiàng)重要的技術(shù)突破?！?/p>

這項(xiàng)具有里程碑意義的新成果背后，是清華的一個(gè)年輕的科研團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)領(lǐng)頭羊是兩位“大俠”。導(dǎo)師顏寧，今年37歲，2007年從普林斯頓大學(xué)回到清華大學(xué)擔(dān)任教授，以通訊作者身份在《自然》、《科學(xué)》、《細(xì)胞》三大國(guó)際著名期刊上發(fā)表論文9篇，成果于2009、2012年兩次被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)選的年度十大科學(xué)進(jìn)展重點(diǎn)引用，并入選2012年中國(guó)科學(xué)十大進(jìn)展，被《人民日?qǐng)?bào)》形容為“我國(guó)生命科學(xué)領(lǐng)域杰出的青年科學(xué)家”。另一位“大俠”是清華大學(xué)生命科學(xué)院2010級(jí)“80后”博士生鄧東，他曾以第一作者或共同第一作者身份，在《科學(xué)》《細(xì)胞研究》、《細(xì)胞報(bào)告》等國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表多篇論文，今年從清華大學(xué)博士畢業(yè)后剛剛開(kāi)始博士后研究。和兩位“大俠”一塊兒“跑贏過(guò)去50年所有結(jié)構(gòu)研究科學(xué)家的”，是3位“90后”：博士生徐超、吳建平，以及生命科學(xué)學(xué)院的本科生孫鵬程。此外，本科畢業(yè)于清華化學(xué)生物基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)班、現(xiàn)為博士研究生的閆創(chuàng)業(yè)，和本科畢業(yè)于清華數(shù)學(xué)物理基礎(chǔ)科學(xué)班、現(xiàn)為博士生的胡名旭在這項(xiàng)研究中也作出了重要貢獻(xiàn)。

一個(gè)如此年輕的中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)跑贏了諸多國(guó)際一流研究團(tuán)隊(duì)，并得到美國(guó)同行的高度贊譽(yù)，無(wú)疑是中國(guó)創(chuàng)新濃墨重彩的一筆。然而，一直以來(lái)，“中國(guó)缺乏創(chuàng)新能力”在國(guó)內(nèi)外都是一個(gè)相當(dāng)有市場(chǎng)的論點(diǎn)。例如，5月28日，美國(guó)副總統(tǒng)拜登在美國(guó)空軍學(xué)院畢業(yè)典禮上發(fā)表演講時(shí)稱，中國(guó)不足為懼，因?yàn)橹袊?guó)缺乏創(chuàng)新能力，“我們經(jīng)常聽(tīng)說(shuō)中國(guó)理工科畢業(yè)生的數(shù)量是美國(guó)的6到8倍，但是我量你們也說(shuō)不出一個(gè)來(lái)自中國(guó)的創(chuàng)新項(xiàng)目、創(chuàng)新改變或者創(chuàng)新產(chǎn)品?！敝劣谠颍莸?013年5月13日在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)畢業(yè)典禮上發(fā)表演講時(shí)稱，中國(guó)是不能“另類思考”或“自由呼吸”的國(guó)度，“他們的問(wèn)題很大，他們?nèi)狈ξ覀兯鶕碛械摹保热缑绹?guó)的大學(xué)、“公開(kāi)平等的法律”系統(tǒng)、充滿活力的風(fēng)險(xiǎn)資金市場(chǎng)及創(chuàng)造性思維。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是中國(guó)體制不行，不尊重人權(quán)，沒(méi)有政治上和思想上的自由。

人們之所以低估中國(guó)的創(chuàng)新能力，一方面在于對(duì)于“創(chuàng)新”的含義與當(dāng)今時(shí)代的創(chuàng)新模式?jīng)]有清晰的認(rèn)識(shí)，另一方面在于對(duì)中國(guó)創(chuàng)新的真實(shí)情況缺乏了解。弄清以上問(wèn)題，相信能澄清很多誤區(qū)。

“創(chuàng)新”可分為基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。顏寧團(tuán)隊(duì)的研究成果屬于基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的創(chuàng)新，代表著人類認(rèn)識(shí)上的突破。但是，科研成果只有造福人類才有意義，于是需要應(yīng)用這種科研成果開(kāi)發(fā)出具有商業(yè)用途的產(chǎn)品投放市場(chǎng)，比如新型抗癌藥物。這就需要先應(yīng)用這種成果開(kāi)發(fā)出樣品，然后不斷改善工藝、降低成本、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，最終形成一種成熟的量產(chǎn)商品。這些中間環(huán)節(jié)都有創(chuàng)新的余地，姑且稱之為產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，比如工藝創(chuàng)新、生產(chǎn)方法創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新等等。簡(jiǎn)言之，基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新是對(duì)事物原理和客觀規(guī)律的研究和發(fā)現(xiàn)，是原始創(chuàng)新的基礎(chǔ)、自主創(chuàng)新的源泉；產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新則是將基礎(chǔ)科學(xué)研究成果轉(zhuǎn)化成具有實(shí)用價(jià)值的產(chǎn)品，造福于人類。

明確這一點(diǎn)，可知人們對(duì)于中國(guó)創(chuàng)新能力的批評(píng)，一部分就是指責(zé)中國(guó)缺乏重大的基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新，即不涉及商業(yè)應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的純粹學(xué)術(shù)創(chuàng)新。顏寧團(tuán)隊(duì)的成果證明事實(shí)并非如此。如果“孤證不足以定案”，這份名單還可以列得更長(zhǎng)：中微子振蕩、拓?fù)浣^緣體、反常量子霍爾效應(yīng)、量子通信、40K以上鐵基高溫超導(dǎo)體、水稻增產(chǎn)基因IPA1、“KD-90”超級(jí)計(jì)算機(jī)，以及全球最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河二號(hào)”等等。尤其值得一提的是量子通信技術(shù)。斯諾登事件讓全球認(rèn)識(shí)到美國(guó)無(wú)孔不入的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。量子通信技術(shù)就是不會(huì)被竊聽(tīng)或破譯的通信方式，具有高效率和絕對(duì)安全等特點(diǎn)。2007年以來(lái)，中國(guó)科技大學(xué)潘建偉教授領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)在量子通信研究方面取得了重要突破。2008年秋天，潘建偉團(tuán)隊(duì)在合肥建立了世界上第一個(gè)光量子電話網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了“一次一密”加密方式的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)通話。2012年，潘建偉團(tuán)隊(duì)在合肥建成了世界上首個(gè)覆蓋整個(gè)合肥城區(qū)的規(guī)模化（46個(gè)節(jié)點(diǎn)）量子通信網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)志著大容量的城域量子通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成熟。同時(shí)，他們與新華社合作建設(shè)的金融信息量子通信驗(yàn)證網(wǎng)在北京開(kāi)通，量子通信的京滬干線工程也正在積極建設(shè)。據(jù)聞，中國(guó)的量子通信衛(wèi)星也將在不久的將來(lái)投入使用。

不過(guò)，簡(jiǎn)單枚舉畢竟不是一種強(qiáng)有力的論證方式，單純羅列事實(shí)并不能呈現(xiàn)整體的圖景。而且，拜登認(rèn)為中國(guó)沒(méi)有“創(chuàng)新項(xiàng)目、創(chuàng)新改變或者創(chuàng)新產(chǎn)品”，還涉及除基礎(chǔ)科研創(chuàng)新之外的多種創(chuàng)新。因此，要弄清中國(guó)創(chuàng)新能力究竟幾何，有必要弄清當(dāng)代基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的模式。

當(dāng)今時(shí)代是科技研發(fā)的“大科學(xué)時(shí)代”?！按罂茖W(xué)時(shí)代”，指現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究越來(lái)越需要眾多研究者的合作，一個(gè)項(xiàng)目所需的人員、資金、設(shè)備越來(lái)越多，相應(yīng)地就更需要高度的組織協(xié)調(diào)能力和大規(guī)模資金支持，二戰(zhàn)前曾經(jīng)是科研主流模式的靠一個(gè)人或者幾個(gè)人的小組就能得到重要成果的可能性越來(lái)越低?！按罂茖W(xué)時(shí)代”的影響體現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域，就是產(chǎn)品的集成度越來(lái)越高，一個(gè)最終產(chǎn)品往往是幾百項(xiàng)甚至成千上萬(wàn)項(xiàng)專利、技術(shù)的集成。因此，一國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，都取決于具備扎實(shí)專業(yè)知識(shí)的科技人才的培養(yǎng)、資金投入的強(qiáng)度以及科研項(xiàng)目的組織、管理、協(xié)調(diào)能力，同時(shí)取決于一國(guó)的工業(yè)生態(tài)（這關(guān)系一國(guó)的制造能力），而不是個(gè)人英雄主義似的“想象力”和“創(chuàng)新思維”——個(gè)人的想法再妙，沒(méi)有組織、資金、人員和設(shè)備，也難出成果。曼哈頓計(jì)劃、阿波羅登月項(xiàng)目、互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目、“希格斯玻色子”的發(fā)現(xiàn)都是典型的例子。在這幾個(gè)方面，中國(guó)都在快速進(jìn)步。endprint

就科技人才培養(yǎng)而言，關(guān)鍵是數(shù)量和質(zhì)量。2012年，中國(guó)R&D人員總量達(dá)到324.7萬(wàn)人年，連續(xù)5年居世界首位，占到全球R&D人員總量的29.2%。2013年，中國(guó)的大學(xué)畢業(yè)生數(shù)量達(dá)699萬(wàn)人，31%的畢業(yè)生擁有理工科學(xué)位，美國(guó)這一比例僅為5%。人才質(zhì)量難以量化，但至少中國(guó)的基礎(chǔ)教育基礎(chǔ)知識(shí)訓(xùn)練之扎實(shí)有目共睹。中國(guó)學(xué)生在2009年和2012年兩次PISA測(cè)試中，在閱讀、數(shù)學(xué)和科學(xué)3個(gè)科目均遙遙領(lǐng)先于OECD（經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織）國(guó)家平均水平和美英法德等歐美發(fā)達(dá)國(guó)家水平。顏寧團(tuán)隊(duì)就是中國(guó)自基礎(chǔ)教育到高等教育扎實(shí)訓(xùn)練出來(lái)的高質(zhì)量科技人才的優(yōu)秀代表。相比之下，2011年美國(guó)被授予博士的人中有29%是外國(guó)人，工學(xué)博士中有52%是外國(guó)人，傳統(tǒng)理科（不包括生命科學(xué)）博士中有39.6%是外國(guó)人，其中相當(dāng)一部分畢業(yè)后就留在美國(guó)工作。美國(guó)總體科技勞動(dòng)力中外國(guó)移民的比例從1990年的14.13%上升到2000年的22.40%。大量?jī)?yōu)秀、廉價(jià)的技術(shù)移民使得本土美國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)理工科的動(dòng)力和興趣大減，紛紛選擇金融、法律、管理等高薪職業(yè)（“土著擠出效應(yīng)”）。美國(guó)人引以為豪的科技創(chuàng)新能力，很大程度上是依靠技術(shù)移民。而且，中國(guó)是美國(guó)科技移民的首要來(lái)源國(guó)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)理工科職位越來(lái)越多，未來(lái)來(lái)自中國(guó)的科技移民很可能大幅度減少，甚至可能將美國(guó)第三大技術(shù)移民來(lái)源國(guó)韓國(guó)的技術(shù)移民吸引走，這無(wú)疑將進(jìn)一步鞏固中國(guó)科技人才的數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)，并穩(wěn)步提升人才質(zhì)量。

就科研資金投入而言，2012年，中國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)達(dá)1631.5億美元，居世界第3位，占全球份額由2000年的1.7%迅速提高到11.7%；研發(fā)資金占GDP的比重為1.98%，超過(guò)了歐盟28國(guó)1.96%的總體比例，高科技產(chǎn)出占全球份額也從2003年的8%上升至24%；21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)R&D經(jīng)費(fèi)年均增速居世界首位，高達(dá)17.6%，明顯高于美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)及英國(guó)等G8國(guó)家。

就科研項(xiàng)目的組織、管理、協(xié)調(diào)而言，中國(guó)的科研體制一貫被批評(píng)為“國(guó)家主義”，企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新作用不足，高校、研究院所和企業(yè)之間產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合不夠緊密。但是，“國(guó)家主義”在當(dāng)今“大科學(xué)時(shí)代”恰恰是一種優(yōu)勢(shì)，它意味著較強(qiáng)的動(dòng)員、組織、協(xié)調(diào)能力，可以集中、協(xié)調(diào)遠(yuǎn)超單個(gè)企業(yè)、院所的人才、資金、設(shè)備進(jìn)行重大科技創(chuàng)新，即“集中力量辦大事”，例如“兩彈一星”、“神天對(duì)接”。同時(shí)，中國(guó)企業(yè)的創(chuàng)新主體地位也逐漸凸顯。2012年，在全社會(huì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入中，由企業(yè)提供的經(jīng)費(fèi)占74%，由政府提供的經(jīng)費(fèi)占21.6%。在全國(guó)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出總額中，企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出額占比從2000年的50%迅速上升至2012年的76.1%。民營(yíng)企業(yè)已成為研發(fā)投入的主體力量。在我國(guó)全部大中型工業(yè)企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出中，民營(yíng)企業(yè)所占比重從2003年46%上升到2010年的55%，同期三資企業(yè)從23%上升至26%，而國(guó)有企業(yè)則從31%下降至19%。以華為、比亞迪等為代表的民營(yíng)企業(yè)不但在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上迅速崛起，而且在創(chuàng)新投入上迅速提高，已躋身世界企業(yè)研發(fā)千強(qiáng)行列。事實(shí)上，“神天對(duì)接”、“蛟龍下水”等國(guó)家主導(dǎo)的重大項(xiàng)目，清華大學(xué)顏寧團(tuán)隊(duì)的“餓死癌細(xì)胞”、中科大潘建偉團(tuán)隊(duì)的量子通信研究，本土創(chuàng)新型企業(yè)華為、中興、比亞迪等的崛起，說(shuō)明中國(guó)國(guó)家、院所、企業(yè)三大創(chuàng)新主體各自都有一批達(dá)到世界先進(jìn)水平。

就工業(yè)生態(tài)而言，在最終產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜的時(shí)代，決定一個(gè)國(guó)家工業(yè)能力的重要因素之一，是這個(gè)國(guó)家工業(yè)體系的完整性：能夠生產(chǎn)人類全部工業(yè)品種類中的多少種；工業(yè)能力又與創(chuàng)新能力息息相關(guān)，它關(guān)系到一國(guó)是否能夠獨(dú)立將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成實(shí)際產(chǎn)品，因?yàn)椤爱a(chǎn)品才是創(chuàng)新的標(biāo)志”。中國(guó)是公認(rèn)的“世界工廠”，承接了世界上最多的制造業(yè)環(huán)節(jié)，這引起兩個(gè)后果，一是大量制造環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生很多新工藝，工藝創(chuàng)新本身就是一種創(chuàng)新。2012年，中國(guó)國(guó)內(nèi)發(fā)明專利申請(qǐng)量達(dá)到53.5萬(wàn)件，占世界總量的37.9%，連續(xù)3年居世界首位；國(guó)內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)量達(dá)到14.4萬(wàn)件，占世界總量的22.3%，僅次于日本。二是中國(guó)將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成實(shí)際產(chǎn)品的能力比較強(qiáng)，即能夠獨(dú)立制造出從最高端到最低端各種創(chuàng)新工業(yè)產(chǎn)品。相比而言，美國(guó)和歐洲最近幾十年都經(jīng)歷了制造業(yè)向外轉(zhuǎn)移、國(guó)內(nèi)制造業(yè)空心化的過(guò)程，美國(guó)國(guó)內(nèi)的制造業(yè)鏈條越來(lái)越不完整，難以連綴成網(wǎng)。例如，喬布斯就曾對(duì)奧巴馬明確表示，制造iPhone、iPad的工作不會(huì)流回美國(guó)，并非因?yàn)楹Ｍ夤と说墓蛡虺杀靖?，而是因?yàn)闋可嬲麄€(gè)供應(yīng)鏈條，包括成百上千種配件的采購(gòu)和組裝。

可見(jiàn)，中國(guó)在影響創(chuàng)新能力的各個(gè)方面都在快速進(jìn)步，而且在某些方面具有其他國(guó)家難以企及的優(yōu)勢(shì)，如豐富的人力資源、充裕的資金保障，因此，盡管中國(guó)目前距創(chuàng)新先進(jìn)國(guó)家尚有一定差距，但正如快速發(fā)展的中國(guó)經(jīng)濟(jì)，中國(guó)創(chuàng)新能力步入先進(jìn)國(guó)家顯然只是時(shí)間問(wèn)題。（本文原載于《經(jīng)略》網(wǎng)刊第40期，原標(biāo)題為“中國(guó)創(chuàng)新能力有優(yōu)勢(shì)嗎？endprint