吳雙

地球人都知道“中國制造”，但并不是每個人都知道“中國創(chuàng)造”走了多遠。

今年，清華大學生命科學學院教授顏寧及其團隊，在世界頂級科學雜志《自然》上發(fā)表了新成果，解析了人源葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，朝“餓死癌細胞”邁出了重要一步。這項研究，實際是關(guān)于一個名為“GLUT1”的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白。在人體中，它專門負責將能量的來源——葡萄糖——運送進一個個細胞里。形象地說，GLUT1就像一道“門”，能量得從這扇“門”里進來。這個團隊目前的成果就是摸清了這扇門的樣子，即通過把這些葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白們捉起來、攢在一處，進而從上千萬個一模一樣的蛋白組成的晶體身上摸索出它們的模樣?！梆I死癌細胞”的機理在于，癌細胞消化葡萄糖所能產(chǎn)生的能量，不到普通細胞的15%，因此，癌細胞需要更多的葡萄糖轉(zhuǎn)運細胞來幫它輸入能量。在摸清了GLUT1晶體結(jié)構(gòu)之后，根據(jù)其工作機理對癌細胞實施人工干預，也就成為可能。形象地說，即用一個塞子把癌細胞吸收葡萄糖的“門”堵住，讓癌細胞沒“飯”吃。

盡管“餓死癌細胞”的最終實現(xiàn)恐怕還需要20年，這項成果還是得到了美國科學院院士、轉(zhuǎn)運蛋白研究專家羅納德·卡百克的盛贊：“學術(shù)界對于GLUT1的結(jié)構(gòu)研究已有半個世紀之久，而顏寧在世界上第一個獲得了GLUT1的晶體結(jié)構(gòu)，從某種程度上說，她跑贏了過去50年從事其結(jié)構(gòu)研究的所有科學家。這也是至今獲得的第一個人源轉(zhuǎn)運蛋白的結(jié)構(gòu)，并代表了一項重要的技術(shù)突破?！?/p>

這項具有里程碑意義的新成果背后，是清華的一個年輕的科研團隊。團隊領頭羊是兩位“大俠”。導師顏寧，今年37歲，2007年從普林斯頓大學回到清華大學擔任教授，以通訊作者身份在《自然》、《科學》、《細胞》三大國際著名期刊上發(fā)表論文9篇，成果于2009、2012年兩次被美國《科學》雜志評選的年度十大科學進展重點引用，并入選2012年中國科學十大進展，被《人民日報》形容為“我國生命科學領域杰出的青年科學家”。另一位“大俠”是清華大學生命科學院2010級“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》《細胞研究》、《細胞報告》等國際頂級學術(shù)期刊上發(fā)表多篇論文，今年從清華大學博士畢業(yè)后剛剛開始博士后研究。和兩位“大俠”一塊兒“跑贏過去50年所有結(jié)構(gòu)研究科學家的”，是3位“90后”：博士生徐超、吳建平，以及生命科學學院的本科生孫鵬程。此外，本科畢業(yè)于清華化學生物基礎科學實驗班、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)學物理基礎科學班、現(xiàn)為博士生的胡名旭在這項研究中也作出了重要貢獻。

一個如此年輕的中國科研團隊跑贏了諸多國際一流研究團隊，并得到美國同行的高度贊譽，無疑是中國創(chuàng)新濃墨重彩的一筆。然而，一直以來，“中國缺乏創(chuàng)新能力”在國內(nèi)外都是一個相當有市場的論點。例如，5月28日，美國副總統(tǒng)拜登在美國空軍學院畢業(yè)典禮上發(fā)表演講時稱，中國不足為懼，因為中國缺乏創(chuàng)新能力，“我們經(jīng)常聽說中國理工科畢業(yè)生的數(shù)量是美國的6到8倍，但是我量你們也說不出一個來自中國的創(chuàng)新項目、創(chuàng)新改變或者創(chuàng)新產(chǎn)品?！敝劣谠?，拜登2013年5月13日在美國賓夕法尼亞大學畢業(yè)典禮上發(fā)表演講時稱，中國是不能“另類思考”或“自由呼吸”的國度，“他們的問題很大，他們?nèi)狈ξ覀兯鶕碛械摹?，比如美國的大學、“公開平等的法律”系統(tǒng)、充滿活力的風險資金市場及創(chuàng)造性思維。簡單來講，就是中國體制不行，不尊重人權(quán)，沒有政治上和思想上的自由。

人們之所以低估中國的創(chuàng)新能力，一方面在于對于“創(chuàng)新”的含義與當今時代的創(chuàng)新模式?jīng)]有清晰的認識，另一方面在于對中國創(chuàng)新的真實情況缺乏了解。弄清以上問題，相信能澄清很多誤區(qū)。

“創(chuàng)新”可分為基礎科學創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。顏寧團隊的研究成果屬于基礎科學研究領域的創(chuàng)新，代表著人類認識上的突破。但是，科研成果只有造福人類才有意義，于是需要應用這種科研成果開發(fā)出具有商業(yè)用途的產(chǎn)品投放市場，比如新型抗癌藥物。這就需要先應用這種成果開發(fā)出樣品，然后不斷改善工藝、降低成本、擴大生產(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。簡言之，基礎科學創(chuàng)新是對事物原理和客觀規(guī)律的研究和發(fā)現(xiàn)，是原始創(chuàng)新的基礎、自主創(chuàng)新的源泉；產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新則是將基礎科學研究成果轉(zhuǎn)化成具有實用價值的產(chǎn)品，造福于人類。

明確這一點，可知人們對于中國創(chuàng)新能力的批評，一部分就是指責中國缺乏重大的基礎科學創(chuàng)新，即不涉及商業(yè)應用和經(jīng)濟價值的純粹學術(shù)創(chuàng)新。顏寧團隊的成果證明事實并非如此。如果“孤證不足以定案”，這份名單還可以列得更長：中微子振蕩、拓撲絕緣體、反常量子霍爾效應、量子通信、40K以上鐵基高溫超導體、水稻增產(chǎn)基因IPA1、“KD-90”超級計算機，以及全球最快的超級計算機“天河二號”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識到美國無孔不入的網(wǎng)絡監(jiān)控。量子通信技術(shù)就是不會被竊聽或破譯的通信方式，具有高效率和絕對安全等特點。2007年以來，中國科技大學潘建偉教授領銜的研究團隊在量子通信研究方面取得了重要突破。2008年秋天，潘建偉團隊在合肥建立了世界上第一個光量子電話網(wǎng)，實現(xiàn)了“一次一密”加密方式的實時網(wǎng)絡通話。2012年，潘建偉團隊在合肥建成了世界上首個覆蓋整個合肥城區(qū)的規(guī)?；?6個節(jié)點）量子通信網(wǎng)絡，標志著大容量的城域量子通信網(wǎng)絡技術(shù)已經(jīng)成熟。同時，他們與新華社合作建設的金融信息量子通信驗證網(wǎng)在北京開通，量子通信的京滬干線工程也正在積極建設。據(jù)聞，中國的量子通信衛(wèi)星也將在不久的將來投入使用。

不過，簡單枚舉畢竟不是一種強有力的論證方式，單純羅列事實并不能呈現(xiàn)整體的圖景。而且，拜登認為中國沒有“創(chuàng)新項目、創(chuàng)新改變或者創(chuàng)新產(chǎn)品”，還涉及除基礎科研創(chuàng)新之外的多種創(chuàng)新。因此，要弄清中國創(chuàng)新能力究竟幾何，有必要弄清當代基礎科學創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的模式。

當今時代是科技研發(fā)的“大科學時代”。“大科學時代”，指現(xiàn)代科學技術(shù)研究越來越需要眾多研究者的合作，一個項目所需的人員、資金、設備越來越多，相應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人或者幾個人的小組就能得到重要成果的可能性越來越低?！按罂茖W時代”的影響體現(xiàn)在工業(yè)領域，就是產(chǎn)品的集成度越來越高，一個最終產(chǎn)品往往是幾百項甚至成千上萬項專利、技術(shù)的集成。因此，一國的基礎科學創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力，都取決于具備扎實專業(yè)知識的科技人才的培養(yǎng)、資金投入的強度以及科研項目的組織、管理、協(xié)調(diào)能力，同時取決于一國的工業(yè)生態(tài)（這關(guān)系一國的制造能力），而不是個人英雄主義似的“想象力”和“創(chuàng)新思維”——個人的想法再妙，沒有組織、資金、人員和設備，也難出成果。曼哈頓計劃、阿波羅登月項目、互聯(lián)網(wǎng)項目、“希格斯玻色子”的發(fā)現(xiàn)都是典型的例子。在這幾個方面，中國都在快速進步。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R&D人員總量達到324.7萬人年，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，中國的大學畢業(yè)生數(shù)量達699萬人，31%的畢業(yè)生擁有理工科學位，美國這一比例僅為5%。人才質(zhì)量難以量化，但至少中國的基礎教育基礎知識訓練之扎實有目共睹。中國學生在2009年和2012年兩次PISA測試中，在閱讀、數(shù)學和科學3個科目均遙遙領先于OECD（經(jīng)濟合作與發(fā)展組織）國家平均水平和美英法德等歐美發(fā)達國家水平。顏寧團隊就是中國自基礎教育到高等教育扎實訓練出來的高質(zhì)量科技人才的優(yōu)秀代表。相比之下，2011年美國被授予博士的人中有29%是外國人，工學博士中有52%是外國人，傳統(tǒng)理科（不包括生命科學）博士中有39.6%是外國人，其中相當一部分畢業(yè)后就留在美國工作。美國總體科技勞動力中外國移民的比例從1990年的14.13%上升到2000年的22.40%。大量優(yōu)秀、廉價的技術(shù)移民使得本土美國學生學習理工科的動力和興趣大減，紛紛選擇金融、法律、管理等高薪職業(yè)（“土著擠出效應”）。美國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，中國是美國科技移民的首要來源國，隨著中國經(jīng)濟不斷發(fā)展，國內(nèi)理工科職位越來越多，未來來自中國的科技移民很可能大幅度減少，甚至可能將美國第三大技術(shù)移民來源國韓國的技術(shù)移民吸引走，這無疑將進一步鞏固中國科技人才的數(shù)量優(yōu)勢，并穩(wěn)步提升人才質(zhì)量。

就科研資金投入而言，2012年，中國R&D經(jīng)費達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%，超過了歐盟28國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世紀以來，中國R&D經(jīng)費年均增速居世界首位，高達17.6%，明顯高于美國、日本、德國、法國及英國等G8國家。

就科研項目的組織、管理、協(xié)調(diào)而言，中國的科研體制一貫被批評為“國家主義”，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)學研用結(jié)合不夠緊密。但是，“國家主義”在當今“大科學時代”恰恰是一種優(yōu)勢，它意味著較強的動員、組織、協(xié)調(diào)能力，可以集中、協(xié)調(diào)遠超單個企業(yè)、院所的人才、資金、設備進行重大科技創(chuàng)新，即“集中力量辦大事”，例如“兩彈一星”、“神天對接”。同時，中國企業(yè)的創(chuàng)新主體地位也逐漸凸顯。2012年，在全社會研發(fā)經(jīng)費投入中，由企業(yè)提供的經(jīng)費占74%，由政府提供的經(jīng)費占21.6%。在全國研發(fā)經(jīng)費支出總額中，企業(yè)研發(fā)經(jīng)費支出額占比從2000年的50%迅速上升至2012年的76.1%。民營企業(yè)已成為研發(fā)投入的主體力量。在我國全部大中型工業(yè)企業(yè)研發(fā)經(jīng)費支出中，民營企業(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%，而國有企業(yè)則從31%下降至19%。以華為、比亞迪等為代表的民營企業(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)千強行列。事實上，“神天對接”、“蛟龍下水”等國家主導的重大項目，清華大學顏寧團隊的“餓死癌細胞”、中科大潘建偉團隊的量子通信研究，本土創(chuàng)新型企業(yè)華為、中興、比亞迪等的崛起，說明中國國家、院所、企業(yè)三大創(chuàng)新主體各自都有一批達到世界先進水平。

就工業(yè)生態(tài)而言，在最終產(chǎn)品越來越復雜的時代，決定一個國家工業(yè)能力的重要因素之一，是這個國家工業(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)系到一國是否能夠獨立將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成實際產(chǎn)品，因為“產(chǎn)品才是創(chuàng)新的標志”。中國是公認的“世界工廠”，承接了世界上最多的制造業(yè)環(huán)節(jié)，這引起兩個后果，一是大量制造環(huán)節(jié)會產(chǎn)生很多新工藝，工藝創(chuàng)新本身就是一種創(chuàng)新。2012年，中國國內(nèi)發(fā)明專利申請量達到53.5萬件，占世界總量的37.9%，連續(xù)3年居世界首位；國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)量達到14.4萬件，占世界總量的22.3%，僅次于日本。二是中國將創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成實際產(chǎn)品的能力比較強，即能夠獨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，美國和歐洲最近幾十年都經(jīng)歷了制造業(yè)向外轉(zhuǎn)移、國內(nèi)制造業(yè)空心化的過程，美國國內(nèi)的制造業(yè)鏈條越來越不完整，難以連綴成網(wǎng)。例如，喬布斯就曾對奧巴馬明確表示，制造iPhone、iPad的工作不會流回美國，并非因為海外工人的雇傭成本更低，而是因為牽涉整個供應鏈條，包括成百上千種配件的采購和組裝。

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