科技研發需要「富人思維」|袁嵐峰
科技研發需要「富人思維」|袁嵐峰
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導讀：衡量一個國家的科技實力，總產出是最重要的指標，其重要性遠遠高於人均產出、性價比。追趕的難度跟原創有本質區別。必須轉換思維方式，像富人一樣思考。也就是說：我們更多地要以花別人2 倍的錢辦別人1.5 倍的事自豪，而不是以花別人10% 的錢辦別人20% 的事自豪。
【本文2015年11月以《中國的研發投入需要更大幅度的增長》為題發表於觀察者網（http://www.guancha.cn/YuanLanFeng/2015_11_13_341140_s.shtml），以《科技研發需要「富人思維」》為題發表於《北大商業評論》2016年2月刊（http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-BDSP201602014.htm），編輯鮑迪克。】
根據全要素效率理論，從供給側推動經濟發展的根本和主要動力來自科技進步。而大量數據表明，科技進步的首要因素在於科技投入。對於最後一點，無論是國內還是國際權威機構給出的數據，都是令人樂觀甚至振奮的。但如果希望樂觀的數據達到樂觀的結果，中國還需要在投入和結構性改革上表現出更大的決心。
從窮到富的轉換
不久前，聯合國教科文組織發布了《2015 年科學報告：面向2030》，在大量數據基礎上對全球科研與發展趨勢進行了總結。該報告中一個值得注意的數據是：目前美國用於研發的投資佔全球28%，中國緊隨其後（20%），超越歐盟（19%）和日本（10%）。
國家統計局《2014 年國民經濟和社會發展統計公報》則顯示，2014 年中國的研究與試驗發展經費支出為13312 億元，約等於2150 億美元，佔GDP 的2.09%。
顯然，以上這些數據有一些抵牾之處，所反映的趨勢卻是一致的：中國的研發支出正在爆炸式地增長，遠遠高於全球和主要國家的增速。以國別計，中國的研發支出早就僅次於美國；如果把歐盟視為一個整體，經合組織認為要到2019 年左右才超過歐盟，教科文組織卻認為現在已經超過。
巨大的量變必然和必須使得管理者在思維層面產生質變：必須轉換思維方式，像富人一樣思考，而不是像窮人一樣思考。也就是說：我們更多地要以花別人2 倍的錢辦別人1.5 倍的事自豪，而不是以花別人10% 的錢辦別人20% 的事自豪。
這一思維轉換的邏輯基礎是：衡量一個國家的科技實力，總產出是最重要的指標，其重要性遠遠高於人均產出、性價比。因為科技成就不是實物，而是知識。一個實物比如蘋果被使用、消費後會消亡，而知識卻可以無限複製。很多知識還必須配合在一起才有用，好比只知道怎麼造返回艙，還是造不出飛船。而且有時一項科技就足以決定國家或企業的命運，其他方面的科技再好都沒用。典型代表是戰爭技術，而最典型者莫過於核武器。
性價比的重要性之所以不如總產出，也因為隨著投入的增加，科技工作中原創比例增加，導致性價比必然下降。
這裡需要仔細辨析一下追趕和原創的實質區別。中國過去的教育和宣傳對這一問題一直比較忽視，以至於許多人到現在還沒有意識到追趕的難度跟原創有本質區別。
我們過去宣傳經常有兩個模式。一是「外國用xx 年干出來的，我們只用yyn年就干出來了」，典型例子是兩彈一星；另一個是「我們只用xxx 的錢，就實現了外國yyy 的錢才做到的事」，典型例子是航天。這兩者當然都是好事，但同時這種宣傳也有嚴重的誤導性，讓許多人認為這種研發模式才是最好，至少是更好的模式。
但當我們面臨經濟與科技超級大國的門檻時，必須明白：知識與科技的最重要發展模式，是首先做出某個沒有先例的成果，也就是原創。為此，在一定條件下，無論付出多大時間與金錢代價，都是值得和應該的。
原創是富人的遊戲
什麼是原創的流程？
第一步是提出問題。提出新的、深刻的問題，其實是最需要洞察力的。愛因斯坦說：「提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許只是一個數學或實驗上的技巧問題。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度看舊問題，卻需要創造性的想像力，而且標誌著科學的真正進步。」愛因斯坦正是因為問出「如果光速在所有慣性參照系中都不變會怎樣」、「如果自然規律遵從的是洛倫茲變換而非伽利略變換會怎樣」，才發現了狹義相對論，為人類打開了一扇全新的真理之門，這是天才的思維方式。
第二步是判斷這個問題在當前的條件下是否可以解決，這也需要很高的智慧。例如可控核聚變和量子計算，在物理原理上是可以實現的，但實驗路徑設計了好幾種，每一種都有嚴重的局限性。將來是否能成功？需要發明新的路徑還是只需改進現有的路徑？都沒人知道。
中國在科技領域的成就，被宣傳最多的兩彈一星、核潛艇、人造衛星、載人航天等，大部分都屬於追趕型項目。在科研本身的意義上（不說外部物質條件），追趕比原創容易得多，因為提出問題和判斷可行性是最難的兩步，都有別人替你完成。原子彈最大的秘密是什麼？不是發生爆炸的臨界質量，也不是核原料的提純方法，而是「原子彈可以造出來」這一句話。只要知道這一點，你就已經獲得了最關鍵的信息，因為你知道了那些問題都是可以解決的。
這麼說，並不是為了貶低老一輩科學家們的偉大成就。兩彈一星能造出來這一點全世界都知道，但絕大部分國家還是造不了，正是因為他們解決不了這些問題。
但必須明白，原創的科學價值遠高於追趕。舉個例子，在未來世界科學史的記載中，屠呦呦發現青蒿素的分量就會超過兩彈一星。當然，兩彈一星是保障國家安全的，政治、軍事意義比青蒿素高得多。但我們不能把政治、軍事意義跟科學價值混為一談。
對於原創的難度和必要性，殲-20 的總設計師楊偉有深刻體會，他指出：「原來，我們曾有明確的追趕目標，別人在前面，我們奔著他去。現在，我們接近了，甚至在某些局部平行或超越了，這時我們所面臨的挑戰將更加嚴峻。在這種沒有明確跟蹤目標的情況下，創新的難度同以前相比不是一個數量級的。」他認為，應對這樣的挑戰，核心就是要加強原始創新。如果說以前我們對基礎研究、基礎科學的關注與投入還很有限的話，未來，我們需要更加關注這些領域，加大對基礎科學原理的深度理解與突破。
正如前面所言，我們要更多地以花別人2 倍的錢辦別人1.5 倍的事自豪，而不是以花別人10% 的錢辦別人20% 的事自豪。花別人2 倍的錢辦別人1.5 倍的事，是因為隨著投入的增加，邊際產出（最後一單位投入導致的產出）必然下降。用金錢來衡量，原創的性價比必然低於追趕。跟跑的只要跟著前面的就行，領跑的卻需要自己探路，走錯方向的概率很大。即使都是正確的路，許多前沿項目也是在燒錢。
例如，2015 年11 月9 日獲得基礎物理學突破獎的大亞灣中微子實驗室，雖然在中微子振蕩方面取得里程碑式成果，可投資高達1.6 億元，但這正是我們必須要走的路。
中國已是科技「土豪」
中國科技現在在全球的位置如何？答案是雖然離美國還有較大差距，但屬於第一集團，被公認為科技強國。這一點科學界之外的人士可能不太了解，但科研工作者都已習以為常。以發表在一流科學期刊上的論文來度量，中國的基礎研究產出是世界第二，僅次於美國，而且正以兩位數迅速增長。
2015 年10 月29 日，中國科學院文獻情報中心與湯森路透旗下的知識產權與科技事業部共同發布了《2015 研究前沿》報告。報告甄選出了2015年10 個科學領域的100 個熱點研究前沿和49 個新興研究前沿。美國在143 個前沿（佔149 個前沿的96%）都有核心論文入選，且在108 個前沿的核心論文數排名第一（72.5%）。中國在82 個前沿（55%）有核心論文入選，在16 個前沿中核心論文數為第一名（10.7%），超過英國（10 個）、德國（8 個）和日本（2 個）。
中國核心論文數排名第一的16 個前沿包含6 個領域：化學與材料科學領域，物理領域，數學、計算機科學和工程領域，農業、植物學和動物學領域，生物科學領域和地球科學領域。在化學與材料科學領域的19 個前沿中，中國核心論文數排名第一的有9 個前沿（如「高能量轉換效率太陽能電池」、「聚集誘導發光化合物的合成、性質和用於細胞成像」），而美國排名第一的有7 個。以這個指標衡量，化學與材料科學是中國目前唯一排第一的領域。隨著中國科研成果的井噴，這樣的領域以後會越來越多。
在這種背景下，科技研發管理的觀念一定要跟上時代的發展，克服小家子氣，捨得為科研投入資源。研發是回報最大的投資之一，投入越多節約越多。波音、空客、微軟、英特爾、高通等企業佔據壟斷地位，收取超額利潤，憑藉的就是技術壁壘。對科研的投資首先可以打破壟斷，這是富國之本。
加大投入：從土豪到豪強的唯一路徑
小家子氣的一個表現是有人問：我們給大學投資了這麼多，為什麼還沒有產生世界一流大學？這甚至也經常被上升為「體制問題」。其實，所謂的投資很多，是縱向與自身的以前比。但橫向與世界一流大學比，還少得多。例如目前中國經費最多的清華大學，2014 年的支出是116 億元，而哈佛大學2015 財年的支出是45 億美元，約合279 億元，是清華大學的2.4倍。清華有3356 名教師、45237 名學生，多於哈佛的2400 名和21000名，論人均就差更遠了。
中國的科學家是人才，但不是超人。我們能以合理的投入實現優秀的產出，但沒理由非要以比別國低的投入實現比別國高的產出。我們的目標應該是以比別國高的投入實現比別國高的產出，俗稱「拿錢砸死你」！
《史記· 滑稽列傳》里有個故事：楚國大舉攻齊，齊威王派淳于髡出使趙國求援，讓他帶上禮品黃金百斤、駟馬車十輛。淳于髡仰天大笑，把帽帶子都笑斷了。齊王問：「先生認為禮物少嗎？」淳于髡說：「我從東方來，看見路旁有祭祀田神的，拿著一隻豬蹄、一杯酒，祈禱說：『貧瘠旱地的收穫裝滿筐籠，低洼水田的莊稼裝滿車，五穀豐登，豐盛滿家。』我見他的祭品少而想要的多，所以笑他。」齊王把禮物增加到黃金千鎰、白璧十對、駟馬車百輛。淳于髡到了趙國。趙王給他精兵十萬，戰車千輛。楚國聽到消息，連夜引兵而去。既要馬兒跑，又要馬兒不吃草，是國之大害！
中國研發支出的絕對值雖然高，人均卻不高。按照聯合國教科文組織的數據，中國人均研發支出只是美國的18%、歐盟的40% 和日本的20%，有非常大的提高空間。
根據世界銀行的數據，10 個科技產出最高的國家在2012 年的研發支出佔GDP 比例是：中國1.98%，美國2.79%，德國2.92%，日本3.39%，英國1.72%，法國2.26%，加拿大1.73%，西班牙1.30%，瑞士3.41%，韓國4.04%。韓國的比例最高，所以它在近40 年來以驚人的速度崛起，從一個歷史上默默無聞的國家一躍成為造船、汽車、手機、面板的大國，值得我們學習。瑞士和日本的比例次之，所以這兩個國土狹小、資源匱乏的國家能躋身世界最發達國家之列。德國和美國的比例又次之，但仍然比中國高不少，這符合我們對它們科技領先的印象。剩下的法國、加拿大、英國、西班牙，跟中國差不多或者低於中國，這也是它們經濟與國力每況愈下的一個根本原因。
如果中國與韓國看齊，把研發支出佔GDP 的比例提高到4%，考慮到GDP 的快速增長，若在10 年後達到這個目標，研發支出可能就是現在的4 倍！這樣，中國的人均研發支出才會接近或超過其他發達國家的水平。「其他」的意思，就是中國那時將會成為全世界最大、最強的發達國家。
作者簡介：袁嵐峰，中國科學技術大學化學博士，中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家實驗室副研究員，中國科學技術大學科技與戰略風雲學會會長，微博@中科大胡不歸 ，知乎@袁嵐峰（https://www.zhihu.com/people/yuan-lan-feng-8）。代表作《中國科技實力正以多快的加速度逼近美國》。
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