周倩
中國(guó)工業(yè)崛起是整體性、創(chuàng)新性的,這種產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的持續(xù)迭代進(jìn)化是完整的系統(tǒng)工程。中國(guó)高鐵產(chǎn)業(yè)的異軍突起,為解讀中國(guó)制造的全產(chǎn)業(yè)鏈崛起提供了一個(gè)典型樣本。
當(dāng)前,已經(jīng)貫通2.5萬(wàn)公里線路的中國(guó)高鐵無(wú)疑是“中國(guó)制造”的一張國(guó)家名片。中國(guó)高鐵同時(shí)在高速鐵路、高原高寒鐵路、重載鐵路等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新突破,國(guó)內(nèi)縱橫交錯(cuò)的高鐵網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)里程占世界高鐵總量的2/3,形成了一個(gè)完整的高鐵產(chǎn)業(yè)鏈,包括了各個(gè)細(xì)分領(lǐng)域的大量主導(dǎo)企業(yè)。與此同時(shí),相比傳統(tǒng)工業(yè)強(qiáng)國(guó),中國(guó)制造業(yè)的強(qiáng)勁競(jìng)爭(zhēng)力已經(jīng)顯現(xiàn)在工程機(jī)械、白色家電、電子消費(fèi)品等“模塊化架構(gòu)產(chǎn)品”,以及5G通信、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、超級(jí)計(jì)算機(jī)、百萬(wàn)千瓦級(jí)核電裝備、萬(wàn)米深海石油鉆探設(shè)備等“大型復(fù)雜裝備”領(lǐng)域。中國(guó)工業(yè)崛起是整體性、創(chuàng)新性的,這種產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的持續(xù)迭代、進(jìn)化,不是一個(gè)一個(gè)的單點(diǎn)突破,而是一個(gè)完整的系統(tǒng)工程。
工業(yè)領(lǐng)域高價(jià)值的創(chuàng)新突破不會(huì)隨心所欲發(fā)生,不會(huì)因?yàn)楣こ處煹耐话l(fā)靈感或者企業(yè)家的奇思妙想就輕易出現(xiàn)。制造業(yè)的重大創(chuàng)新都會(huì)面臨巨大投入和極高風(fēng)險(xiǎn),這需要有動(dòng)機(jī)、有壓力,而且需要知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和支持系統(tǒng)。而中國(guó)工業(yè)崛起的最大成就,正是創(chuàng)造了一種政策、市場(chǎng)、資金、技術(shù)協(xié)同共進(jìn)的關(guān)聯(lián)環(huán)境,產(chǎn)業(yè)和科技得以在其中不斷發(fā)生創(chuàng)新裂變。
基礎(chǔ)工具決定創(chuàng)新高度
“中國(guó)制造”強(qiáng)勢(shì)崛起的最大前提是什么?技術(shù)、資金和市場(chǎng),這些都是資源要素,而不是前提。正確答案是基礎(chǔ)工具,基礎(chǔ)工具決定了創(chuàng)新高度。
哪怕高鐵的原創(chuàng)技術(shù)源于德國(guó)、日本,但高鐵技術(shù)因?yàn)橹袊?guó)資金、中國(guó)市場(chǎng)才真正發(fā)揚(yáng)光大??墒呛苌儆腥酥?,中國(guó)能夠擁有世界上最強(qiáng)大的高鐵產(chǎn)業(yè),最先是因?yàn)橹袊?guó)強(qiáng)大的基礎(chǔ)工具——諸如重型水壓機(jī)、大型風(fēng)洞群等大國(guó)重器。
在中國(guó)決定建造高鐵的初期,引進(jìn)了日本川崎重工的技術(shù),機(jī)車原型是日本新干線E2-1000。中國(guó)向日本訂購(gòu)的60列機(jī)車中,3列在日本完成組裝,并完整交付中國(guó);另有6組以散件形式付運(yùn),由中方負(fù)責(zé)組裝;最后,提供中國(guó)國(guó)內(nèi)制造剩余的51列機(jī)車所需要的設(shè)備和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。中國(guó)公司在日本技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過(guò)“逆向工程”和“重新發(fā)明”,不斷適應(yīng)國(guó)內(nèi)軌道交通的運(yùn)行環(huán)境,才逐漸有了中國(guó)自主的高鐵技術(shù),這是一個(gè)引進(jìn)、吸收、消化、適應(yīng)、二次創(chuàng)新的艱難過(guò)程。可是,僅靠這些就能完整掌握核心技術(shù)、實(shí)現(xiàn)整體創(chuàng)新嗎?
中國(guó)當(dāng)年是通過(guò)購(gòu)買日本第5代高鐵技術(shù),加上法國(guó)和德國(guó)一部分技術(shù),經(jīng)過(guò)一定的技術(shù)集成和改進(jìn),把從日本購(gòu)買的220公里時(shí)速高鐵提速到250公里以上,然后才有了“中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)”。不過(guò),當(dāng)時(shí)日本國(guó)內(nèi)正在運(yùn)營(yíng)的高鐵技術(shù)是第6代,而且第7代已研發(fā)成熟,都測(cè)試十幾年了,足以對(duì)中國(guó)保持絕對(duì)的技術(shù)領(lǐng)先。
此前,中國(guó)汽車工業(yè)也是不斷引進(jìn)日本技術(shù),幾十年來(lái),中國(guó)并未崛起成為汽車制造強(qiáng)國(guó),反而成為日本汽車零部件的最大進(jìn)口國(guó)。高鐵技術(shù)的復(fù)雜、精密程度,遠(yuǎn)非汽車制造可比。高速鐵路系統(tǒng)作為尖端技術(shù)的高度集成,一列高速動(dòng)車組由70多萬(wàn)個(gè)零部件、5萬(wàn)根導(dǎo)線、10萬(wàn)個(gè)接點(diǎn)組成。大到車體型材,小到一顆螺絲,每一處都需要嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做指導(dǎo)。日本國(guó)內(nèi),向高鐵列車制造提供零部件的企業(yè)就有幾十萬(wàn)家。過(guò)去一向靠廉價(jià)勞力賺錢的中國(guó)制造業(yè),有能力供應(yīng)那么多精密零部件嗎?
要深刻理解核心技術(shù),除了要能掌握核心零部件和相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán),最重要的,是要在一些特殊的工業(yè)領(lǐng)域有更好的基礎(chǔ)工具。中國(guó)公司通過(guò)“重新研發(fā)”,對(duì)日本高鐵許多關(guān)鍵的技術(shù)進(jìn)行了改造,比如,日本列車的車頭是用許多塊鋼板拼起來(lái)的,中國(guó)則依靠上海郊區(qū)一臺(tái)世界上最大的水壓機(jī)直接壓出來(lái);中國(guó)還利用秦嶺的航空風(fēng)洞測(cè)試了車頭受到的空氣阻力,對(duì)其形狀進(jìn)行了修改;更重要的,是中國(guó)修改后的設(shè)計(jì)比日本原型車跑得更快。這其中用于金屬鍛造的水壓機(jī)、用于空氣動(dòng)力學(xué)測(cè)試的風(fēng)洞,恰恰是中國(guó)領(lǐng)先日本的關(guān)鍵基礎(chǔ)工具。
而且,技術(shù)的環(huán)境適應(yīng)過(guò)程本身就是十分復(fù)雜的二次創(chuàng)新。中國(guó)高鐵的精髓還在鐵路本身,比如全長(zhǎng)2298公里的“京廣高鐵”(世界上運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)的高速鐵路),幾乎建在一座從北京延伸到廣州的沒(méi)有彎曲的大橋上,“和諧號(hào)”“復(fù)興號(hào)”列車可以用350公里的時(shí)速跑完全程而無(wú)需減速。日本“新干線”是很難做到這一點(diǎn)的,不是技術(shù)原因,主要是日本國(guó)土狹小、山路多彎,列車跑得太快不安全,還噪聲擾民。此外,中國(guó)高鐵技術(shù)適應(yīng)了世界上獨(dú)一無(wú)二的沙漠(西北)、凍土(東北)環(huán)境,不論基礎(chǔ)研究還是技術(shù)解決方案,中國(guó)高鐵技術(shù)都更加全面、更具有環(huán)境適應(yīng)力。
創(chuàng)新動(dòng)能源于本土市場(chǎng)和持續(xù)專注
當(dāng)今世界高鐵版圖中,日本、歐洲、美國(guó)的運(yùn)營(yíng)線路里程總和不及中國(guó)一半。高鐵技術(shù)誕生于歐洲、日本,繁榮于中國(guó),但是一直以科技發(fā)達(dá)著稱的美國(guó)則是明顯落后。有人會(huì)問(wèn),世界第一科技強(qiáng)國(guó)(美國(guó))為什么會(huì)在高鐵技術(shù)上落后世界腳步?這要回歸到一個(gè)基本問(wèn)題:科技創(chuàng)新的動(dòng)能源于何處?答案是本土市場(chǎng)和持續(xù)專注。
本土市場(chǎng)的重要性
“本土市場(chǎng)效應(yīng)”將會(huì)推動(dòng)新興國(guó)家的工業(yè)崛起,這是2008年諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主保羅·克魯格曼的主要觀點(diǎn)——因?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新一定要有持續(xù)的商業(yè)回報(bào)作為支撐,使用人口越多、市場(chǎng)體量越大,產(chǎn)品的平均成本就越低,在國(guó)際上就越具有競(jìng)爭(zhēng)力。比如,中國(guó)輸變電設(shè)備制造商可以到馬來(lái)西亞設(shè)立合資工廠,生產(chǎn)高壓開(kāi)關(guān)柜。馬來(lái)西亞人均GDP曾長(zhǎng)期高于中國(guó),卻沒(méi)有技術(shù)能力生產(chǎn)同類產(chǎn)品。這是為什么?中國(guó)電力設(shè)備市場(chǎng)世界最大,中國(guó)制造商根本不擔(dān)心市場(chǎng)回報(bào),能夠毫無(wú)顧慮地進(jìn)行技術(shù)研發(fā)。而馬來(lái)西亞因?yàn)槿丝隗w量、市場(chǎng)規(guī)模有限,不足以支撐一個(gè)完整的電力設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈,難以自主形成相關(guān)技術(shù)能力。
美國(guó)也是如此。在汽車、航空工業(yè)極其發(fā)達(dá)的情況下,美國(guó)3億人口規(guī)模已無(wú)余力再去支撐一個(gè)龐大的高鐵產(chǎn)業(yè)。美國(guó)在19世紀(jì)就開(kāi)始修建鐵路,由于地廣人稀,火車的運(yùn)輸成本非常高,于是,美國(guó)的長(zhǎng)途運(yùn)輸就轉(zhuǎn)向航空業(yè),短途則是汽車出行,而處于中間狀態(tài)的高速鐵路就沒(méi)有發(fā)展起來(lái)。相比之下,中國(guó)人口體量巨大且十分密集,而且人口的遷徙頻率非常高,人口的密集流動(dòng)推動(dòng)高鐵運(yùn)力需求的快速增長(zhǎng),特別是在城鎮(zhèn)化的進(jìn)程中。所以,極其可觀的人口體量和密度,足以支撐中國(guó)長(zhǎng)途、短途、狀態(tài)組合的多樣化出行市場(chǎng)。
京滬高鐵(1318公里)、哈大高鐵(921公里)和京廣高鐵(2300公里)的長(zhǎng)度都超過(guò)世界上其他高鐵線路。相比之下,歐洲和日本加起來(lái)也就五六千公里,而美國(guó)尚未建過(guò)高鐵。中國(guó)高鐵建設(shè)的規(guī)模體量十分巨大,商業(yè)回報(bào)又是確定的,也就能在很長(zhǎng)一段時(shí)期專注于技術(shù)開(kāi)發(fā),不必顧慮技術(shù)研發(fā)出來(lái)是否具有可持續(xù)的商業(yè)價(jià)值,能否收回研發(fā)成本。工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主要內(nèi)容,不是發(fā)明過(guò)去不存在的新產(chǎn)品,而是對(duì)已有產(chǎn)品的持續(xù)改進(jìn),而改進(jìn)的方向是由應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題所決定的。中國(guó)研發(fā)人員有“必須解決問(wèn)題”的壓力,只需專注于突破技術(shù)瓶頸,完全不用擔(dān)心商業(yè)回報(bào)問(wèn)題。因?yàn)閷W⒀邪l(fā)、技術(shù)持續(xù)迭代,在核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破的同時(shí),無(wú)數(shù)周邊、關(guān)聯(lián)的細(xì)節(jié)問(wèn)題也得到系統(tǒng)性解決,這就促使創(chuàng)新動(dòng)能完全釋放。
中國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的快速崛起也是這個(gè)道理。世界核電市場(chǎng)從2010年開(kāi)始,逐漸將中國(guó)視作風(fēng)向標(biāo),中國(guó)在建的核電機(jī)組占世界40%。哪怕在未來(lái)10年,這一局面也很難打破。核電項(xiàng)目的建設(shè)周期一般在5年左右,而在建設(shè)周期之前的另一個(gè)5年內(nèi),需要展開(kāi)前期規(guī)劃及準(zhǔn)備工作,這就需要10年時(shí)間。要想在2020年完成多大規(guī)模的核電裝機(jī),就需要在2015年前后開(kāi)工建設(shè),2010年開(kāi)始展開(kāi)前期規(guī)劃。一個(gè)核電站各種系統(tǒng)共計(jì)300余個(gè),需要各式零配件數(shù)萬(wàn)套。一個(gè)超長(zhǎng)的核電產(chǎn)業(yè)鏈,牽涉極其龐大的制造商群體。
因?yàn)橹袊?guó)本土的核電市場(chǎng)足夠大,法國(guó)(EPR技術(shù))和美國(guó)(AP1000技術(shù))都力圖攻入中國(guó)市場(chǎng),主動(dòng)與中國(guó)展開(kāi)技術(shù)合作。在AP1000和EPR設(shè)備國(guó)產(chǎn)化的過(guò)程中,大到主泵、主管道,小到閥門,幾乎所有核心技術(shù)環(huán)節(jié),國(guó)內(nèi)都要組織研發(fā)人員攻關(guān)。中國(guó)公司不顧一切突破核心技術(shù),除了后面跟著的大訂單,以及訂單所預(yù)示的未來(lái)幾十年龐大的國(guó)內(nèi)核電市場(chǎng)之外,其實(shí)還有更深層的考慮:必須系統(tǒng)性提升中國(guó)制造業(yè)的品質(zhì)。核電是工業(yè)界的高端,與核電相關(guān)的任何設(shè)備、零配件,都是用最高標(biāo)準(zhǔn)來(lái)做的,要確保核電設(shè)施安全可靠,必須把產(chǎn)品做得一點(diǎn)瑕疵都沒(méi)有。強(qiáng)勁的“本土市場(chǎng)”力量,嚴(yán)苛的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在民間市場(chǎng)需求、產(chǎn)業(yè)政策推動(dòng)下形成強(qiáng)大創(chuàng)新合力。
創(chuàng)新能力——時(shí)間
核心技術(shù)非常重要、非常昂貴,但并非不能買到,真正買不到的,是自主創(chuàng)新能力。什么是創(chuàng)新能力?時(shí)間是繞不過(guò)去的壁壘。一說(shuō)到誕生了新技術(shù),人們往往會(huì)覺(jué)得明天就可以成為生意,因此,有關(guān)企業(yè)的股票便開(kāi)始上漲。但事實(shí)上,一項(xiàng)新技術(shù)要產(chǎn)生出經(jīng)濟(jì)成果,需要經(jīng)歷相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。一般認(rèn)為,新技術(shù)從研究到成熟是一個(gè)階段,從成熟到應(yīng)用是第二階段。第二階段的時(shí)間周期約10-15年。換句話說(shuō),如果現(xiàn)在想應(yīng)用一項(xiàng)新技術(shù),它必須在10年之前就已經(jīng)成熟了,否則難以應(yīng)用。
日本于2014年動(dòng)工建設(shè)“超導(dǎo)新干線”,運(yùn)行時(shí)速高達(dá)550公里。這個(gè)項(xiàng)目是從什么時(shí)候開(kāi)始實(shí)施的?就在“東海道新干線”開(kāi)業(yè)之后不久。“東海道新干線”在1960年代已成為日本的國(guó)家名片。也就是說(shuō),“超導(dǎo)新干線”研究開(kāi)發(fā)已經(jīng)經(jīng)歷50多年了,日本在超導(dǎo)領(lǐng)域的研究,10年前就已經(jīng)成熟了。為什么新技術(shù)一定要經(jīng)歷漫長(zhǎng)的時(shí)間考驗(yàn)?zāi)??要使未知的領(lǐng)域進(jìn)入實(shí)用化,需要去開(kāi)發(fā)無(wú)數(shù)的周邊關(guān)聯(lián)技術(shù)。研究深化下去,就會(huì)頻繁產(chǎn)生出許多難以想象的問(wèn)題。如果不把這些問(wèn)題一個(gè)一個(gè)認(rèn)真地解決好,技術(shù)研發(fā)就無(wú)法向前推進(jìn)。所以,這需要耐心,需要繼承和迭代,需要意志堅(jiān)定、財(cái)力雄厚,經(jīng)得起市場(chǎng)和時(shí)代的動(dòng)蕩。
李國(guó)杰院士曾說(shuō)過(guò):“經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的內(nèi)在動(dòng)力就是知識(shí)存量的增長(zhǎng),不論是對(duì)一個(gè)企業(yè)還是一個(gè)國(guó)家,知識(shí)的增長(zhǎng)要靠創(chuàng)新實(shí)踐不斷沉淀的技術(shù)積累。中國(guó)高鐵的成功被譽(yù)為‘引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新的榜樣,但不應(yīng)忘記,從20世紀(jì)50年代開(kāi)始中國(guó)一直在從事鐵路機(jī)車研制,通過(guò)‘中華之星等科研項(xiàng)目的錘煉,南車、北車集團(tuán)已有堅(jiān)實(shí)的技術(shù)儲(chǔ)備?!?/p>
中國(guó)制造業(yè)內(nèi)在的發(fā)展動(dòng)力其實(shí)是不斷釋放的“工程師紅利”,中國(guó)目前擁有大量相對(duì)廉價(jià)的科學(xué)家和工程師,很多人力密集型的技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)可以輕松組織起來(lái)。比如華為,一搞技術(shù)攻關(guān)就有上百名技術(shù)人員參與。科學(xué)家和工程師眾多,一個(gè)大項(xiàng)目就可以分解成為很多小項(xiàng)目,不斷試錯(cuò),不斷迭代,最后就能找到很多解決問(wèn)題的實(shí)用方法。哪怕是蘋果CEO蒂姆·庫(kù)克也有了一個(gè)基本判斷:多年以前中國(guó)已經(jīng)不再是最低人工成本的國(guó)家了,這不是蘋果來(lái)中國(guó)的原因。蘋果到中國(guó)的真正原因,是中國(guó)擁有很高的工程質(zhì)量,技術(shù)、工具加上材料,都使中國(guó)能夠滿足蘋果的產(chǎn)品制造需求。
2017年中國(guó)的工業(yè)產(chǎn)出規(guī)模已經(jīng)超過(guò)美國(guó)、日本、德國(guó)的總和,這至少說(shuō)明一點(diǎn)——中國(guó)已經(jīng)占據(jù)全球工業(yè)制造環(huán)節(jié)的很大部分。這非常有利于“知識(shí)擴(kuò)散效應(yīng)”的發(fā)酵。因?yàn)楣I(yè)領(lǐng)域的新知識(shí)、創(chuàng)造力主要源于生產(chǎn)的一線現(xiàn)場(chǎng)。車間流水線是技術(shù)創(chuàng)新的最直接來(lái)源,而從內(nèi)部流動(dòng)性來(lái)講,設(shè)計(jì)師、工程師及車間生產(chǎn)員與熟練產(chǎn)業(yè)工人只有通過(guò)近距離的業(yè)務(wù)交叉,才可增強(qiáng)彼此的融合與了解,優(yōu)化流程與產(chǎn)品品控,帶來(lái)創(chuàng)造力。對(duì)于科技進(jìn)步而言,產(chǎn)業(yè)鏈上和制造環(huán)節(jié)中的經(jīng)驗(yàn)積累至關(guān)重要。
“全產(chǎn)業(yè)鏈崛起”
工業(yè)大國(guó)的全球競(jìng)逐中,德國(guó)、日本的優(yōu)勢(shì)在于質(zhì)量過(guò)硬、基礎(chǔ)雄厚、工藝嚴(yán)謹(jǐn),美國(guó)的優(yōu)勢(shì)在于社會(huì)創(chuàng)新、高科技研發(fā)、集全球資源與精英,中國(guó)的優(yōu)勢(shì)則在于產(chǎn)業(yè)鏈和協(xié)作體系十分完整、內(nèi)需市場(chǎng)巨大、工程師紅利加持。
工程師、產(chǎn)業(yè)鏈,才是真正屬于中國(guó)制造業(yè)的關(guān)鍵詞。中國(guó)高鐵的最大成就是“全產(chǎn)業(yè)鏈崛起”。要真正理解這一點(diǎn),就要知道一個(gè)超級(jí)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)有多么復(fù)雜:
在鐵路時(shí)代開(kāi)啟的初期(19世紀(jì)中后期),最復(fù)雜的工業(yè)設(shè)備就是蒸汽動(dòng)力火車、鐵甲戰(zhàn)艦,一輛蒸汽機(jī)車大大小小零部件大概有幾十萬(wàn)種,一個(gè)中等規(guī)模的工業(yè)國(guó)家只需要百萬(wàn)產(chǎn)業(yè)工人,就能滿足鐵路產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的人力,當(dāng)時(shí)最小的工業(yè)國(guó)比利時(shí)只有400萬(wàn)人口。
進(jìn)入20世紀(jì)上半葉,電動(dòng)機(jī)和大量新型化工材料進(jìn)入鐵路工業(yè),一條電氣化鐵路和一輛電力機(jī)車所需要的基本零部件種類翻了好幾倍,只有西歐、美國(guó)少數(shù)幾個(gè)工業(yè)強(qiáng)國(guó)(擁有數(shù)千萬(wàn)的高素質(zhì)人口)才支撐得起。事情還遠(yuǎn)不止于此,隨著鐵路裝備技術(shù)的極限發(fā)展,連主要功能以外的附屬功能也已經(jīng)復(fù)雜到常人難以理解的程度,或者大多數(shù)人根本就不知道這些技術(shù)環(huán)節(jié)的存在。比如各種開(kāi)關(guān)包括自動(dòng)的、手動(dòng)的、電磁的、機(jī)械的等有好幾千個(gè),各種儀表比如測(cè)氣溫的、測(cè)氣壓的、測(cè)車速的等有上萬(wàn)個(gè),都是用于保證線路和機(jī)車運(yùn)行的穩(wěn)定可靠。
鐵路工業(yè)進(jìn)入20世紀(jì)中后期,IT信息化設(shè)備以及AI智能設(shè)備的大量運(yùn)用,使鐵路技術(shù)系統(tǒng)的復(fù)雜程度又上升了幾個(gè)量級(jí)。2019年1月5日0時(shí),17輛超長(zhǎng)版時(shí)速350公里“復(fù)興號(hào)”自動(dòng)駕駛列車首次亮相京滬高鐵。這個(gè)時(shí)速350公里自動(dòng)駕駛是怎樣實(shí)現(xiàn)的?簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是在既有列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了自動(dòng)駕駛(ATO)單元等設(shè)備,就可以實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)發(fā)車、區(qū)間自動(dòng)運(yùn)行、到站自動(dòng)停車、停車后自動(dòng)打開(kāi)車門、車門與站臺(tái)屏蔽門之間自動(dòng)聯(lián)控,還可以根據(jù)列車運(yùn)行區(qū)間自動(dòng)調(diào)整列車運(yùn)行的最高時(shí)速。這樣有幾個(gè)好處:可以保證駕駛操作的一致性,消除駕駛員水平不同帶來(lái)的差異,準(zhǔn)確按照運(yùn)行計(jì)劃行車,有效提高運(yùn)輸能力。
這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)的背后是什么?以高鐵車載計(jì)算機(jī)為例,2007年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)的國(guó)產(chǎn)動(dòng)車組“和諧號(hào)”,車載IT系統(tǒng)的底層代碼有幾百萬(wàn)行,2019年啟動(dòng)運(yùn)營(yíng)的“復(fù)興號(hào)”自動(dòng)駕駛列車,底層代碼就接近2000萬(wàn)行,其中使用的高級(jí)編程語(yǔ)言難以掌握,要湊足熟練掌握該編程語(yǔ)言的工程師,沒(méi)有幾個(gè)國(guó)家能做到。
任何具有科技含量的工業(yè)產(chǎn)品和裝備的背后,都是一個(gè)龐大的產(chǎn)業(yè)協(xié)作體系。那些你既熟悉又陌生的技術(shù)裝備,除了包括很多核心的、高端的設(shè)備和元器件,更多是企業(yè)需要付給工人工資若干元,支付廠房租金若干元,支付水電費(fèi)若干元,交納各項(xiàng)稅費(fèi)若干元,支付物流費(fèi)用若干元,付給配件商若干元……這些成本不會(huì)平白無(wú)故消失,只代表人民幣從一些人手中轉(zhuǎn)移到另一些人手中。
配件商要供應(yīng)零配件,毫無(wú)疑問(wèn)又需要自己的人工、管理、廠租、水電、物流、倉(cāng)儲(chǔ)等;供電局要供電,就需要電網(wǎng)建設(shè),電站建設(shè),乃至煤礦開(kāi)采,電力裝備制造;物流公司要提供高效的物流,就需要車輛,需要司機(jī),需要付費(fèi)給高速公路;那么下一步,還需要筑路,需要鋼筋水泥,需要……表面上是一個(gè)產(chǎn)品、一套裝備、一個(gè)產(chǎn)業(yè),骨子里則需要整個(gè)國(guó)家的原材料工業(yè)、能源工業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施、物流網(wǎng)絡(luò)、配套產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)體系的強(qiáng)力支持。這就像一個(gè)球撞擊另外一個(gè)球,產(chǎn)生了相當(dāng)大的“撞擊效應(yīng)”,整個(gè)產(chǎn)業(yè)協(xié)作體系由此“撞”活了。
中國(guó)高鐵產(chǎn)業(yè)崛起的真正意義是什么?是參與到這個(gè)產(chǎn)業(yè)的分工協(xié)作中的大量高素質(zhì)人口、大量工程師,已經(jīng)形成了中國(guó)工業(yè)崛起的人才基石?,F(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是分工越來(lái)越細(xì),產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜,基本配件越來(lái)越多。20世紀(jì)中后期,全球所有工業(yè)門類所需要的基本配件數(shù)量,已增加到3000萬(wàn)種以上。在工業(yè)的核心部分,平均每個(gè)基本配件至少要對(duì)應(yīng)一個(gè)專職人員來(lái)儲(chǔ)備和改進(jìn)生產(chǎn)工藝。而核心產(chǎn)業(yè)(比如高鐵產(chǎn)業(yè))也不能自己獨(dú)立構(gòu)成一個(gè)完整的社會(huì),還需要第三產(chǎn)業(yè)和初級(jí)產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力來(lái)配合。中國(guó)高鐵系統(tǒng)的最關(guān)鍵技術(shù)諸如整車系統(tǒng)集成、車體及轉(zhuǎn)向架技術(shù)、牽引傳動(dòng)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng),全是純粹的“中國(guó)制造”。這意味著什么?中國(guó)已經(jīng)形成龐大的高鐵產(chǎn)業(yè),與之配套的大大小小的零部件制造商達(dá)到30多萬(wàn)家。
2012年以后,中國(guó)的時(shí)速200及250公里的高鐵技術(shù)已相當(dāng)成熟,并開(kāi)始對(duì)外技術(shù)輸出,比如高鐵核心配件轉(zhuǎn)向架、高速動(dòng)車組鋁合金車體,已開(kāi)始銷往歐洲,攻取一些原被日本企業(yè)獨(dú)占的海外市場(chǎng)。2017年,“復(fù)興號(hào)”高速動(dòng)車組已經(jīng)開(kāi)始全面落地中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。美國(guó)前總統(tǒng)奧巴馬曾在《國(guó)情咨文》中坦承:“美國(guó)鐵路技術(shù)比中國(guó)落后了10年。美國(guó)上百年來(lái)一直走在世界前列,我們沒(méi)有理由讓中國(guó)擁有最快的鐵路。”
前沿信息技術(shù)釋放創(chuàng)新潛能
過(guò)去30年,在國(guó)家力量和本土內(nèi)需市場(chǎng)的強(qiáng)勁支撐之下,中國(guó)工業(yè)體系已經(jīng)擁有了世界上最完整的供應(yīng)鏈條。中國(guó)是世界上唯一擁有聯(lián)合國(guó)產(chǎn)業(yè)分類中全部工業(yè)門類(39個(gè)工業(yè)大類、191個(gè)中類、525個(gè)小類)的國(guó)家,形成了“門類齊全、獨(dú)立完整”的工業(yè)體系。小到軸承、螺絲釘?shù)然A(chǔ)零件,大至超算、航天、高鐵等大國(guó)重器,“中國(guó)制造”都可以隨時(shí)就地取材,富有效率和彈性。
未來(lái),“中國(guó)制造”技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)化升級(jí)更多會(huì)依賴于前沿信息技術(shù)(比如AI、5G)釋放出來(lái)的創(chuàng)新潛能。今后10~20年,驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最大引擎可能不是新發(fā)明的重大技術(shù),而是前沿信息技術(shù)融入各個(gè)產(chǎn)業(yè)的新產(chǎn)品、個(gè)性化服務(wù)的新業(yè)態(tài)、產(chǎn)業(yè)鏈跨界融合的新模式。有人預(yù)言,現(xiàn)今前沿信息技術(shù)的滲透率、應(yīng)用深度,僅僅相當(dāng)于工業(yè)革命的蒸汽機(jī)時(shí)代。
比如,5G通信技術(shù)的全面成熟將會(huì)帶動(dòng)中國(guó)高鐵新一輪的產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。對(duì)此,鄔賀銓院士曾表示,移動(dòng)通信的發(fā)展從1G到4G都是面向個(gè)人的通信,但5G不僅帶來(lái)更寬的帶寬、更高的速率,5G更大的發(fā)展在于其所定位的應(yīng)用場(chǎng)景、產(chǎn)業(yè)應(yīng)用和大量未知的應(yīng)用創(chuàng)新。5G通信帶來(lái)的低時(shí)延、高可靠,主要面向的應(yīng)用目標(biāo)就有高鐵,未來(lái)要保證500公里時(shí)速下流暢的通信,因?yàn)?G技術(shù)的低功耗、大連接,可以實(shí)現(xiàn)1平方公里支撐100萬(wàn)個(gè)傳感器的目標(biāo),將碎片化的信息整合融入瞬時(shí)性、全感知的智能系統(tǒng),綜合高效利用資源?!爸袊?guó)制造”正在進(jìn)入創(chuàng)新攻堅(jiān)時(shí)期,將在疊加的技術(shù)進(jìn)步中成為這個(gè)時(shí)代的關(guān)鍵變量。