2020年中国能成为信息技术强国吗?

徐志伟, 李国杰

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2003年入秋以来,中国科技界异常忙碌。这是因为在温家宝总理亲自领导下,我国的专家们正在制定《国家中长期科学和技术发展规划(2006-2020》,它将对中国今后20年的科学技术、国民经济和社会发展和2020年全面实现小康社会的目标产生直接影响。

1956年,在周恩来总理领导下,我国制定了建国以来的第一个国家中长期科学和技术发展规划。这个12年规划的实施对提高我国的科技实力和综合国力发挥了很大的作用,产生了两弹一星、自主的石油工业、遏制血吸虫等举世瞩目的成果。作为四项紧急措施,国家还组建了中国科学院澳门十大赌场网上注册、电子所、自动化所和半导体所,开创了我国的信息技术事业。

进入21世纪,世界和中国的科技、经济、政治、文化态势都有了很大的改变。中国的科学技术应该如何发展?中国的信息技术向何处去?这些都是专家们正在热烈讨论的问题,也是我们每个中国公民应该关心的问题。因为它不仅影响我们自己,还影响我们的孩子。

1.    2006年至2020年信息技术的发展态势

研究和预测今后20年信息技术的态势常常被人怀疑:“不要说20年后,两年后的情况都很难预测!”但是,我国和发达国家的历史经验表明:科技创新必须面向未来。根据信息技术界的经验,“预测未来的最好方式是创造未来”,“创造未来的最好途径是想象未来、生活在未来”。

事实上,发达国家和跨国公司早在1998年就开始了对21世纪信息技术发展的研究和规划工作,并随之启动了大型研究开发计划实施这些规划。比如,1999年底,美国国家情报委员会委托兰德公司(RAND)组织了一次未来研究,探讨2020年全球信息技术的景象。兰德公司组织了全美学术界、企业界、政府界和非政府组织的专家进行了近两年的研究,采用趋势外推法和活动空地法的未来研究方法,确定了今后20年对信息技术市场将产生广泛影响的五项突破性创新技术(光通信、广泛互联、普遍计算、传感器、信息网格)。美国总统信息技术顾问委员会(PITAC)经过两年的紧张工作,于1999年向美国总统和国会提交了报告,确定了20年内的十个战略远景,并建议了实施措施。随后,美国政府启动了ITR计划实施PITAC报告内容,并在五年内将信息技术研究经费翻一番。当前,美国正在酝酿一个CyberInfrastructure计划,2005年开始实施,信息技术研究经费每年将追加10亿美元。IBM公司在2002年底投入100亿美元,启动了以网格为核心技术的按需计算计划,作为全公司30万员工的共同目标。

信息技术变化快确实是制定中长期规划的一大挑战。但是,信息技术的发展也有自身的规律,如周期规律、网络效应、摩尔定律、小世界现象、病毒性市场,因特网路线等。更重要的是,这些规律正与世纪之交的技术和市场积累产生交互作用,从而引起一系列历史性的模式转折(paradigm shift,业界俗称“重新洗牌”)。近几年来,国际信息技术界已经逐渐涌现出了几个广泛的共识。人们对这些转折是什么,需要什么样的技术创新,对今后20年信息技术产业有什么影响,已有了初步共识。

周期规律亦称S曲线(下图显示了计算机技术的S曲线)。它说,任何技术都有一定的生命周期,分成专家使用、早期流行、公众认识、广泛普及、成熟和衰亡若干阶段;每个阶段都需要技术创新,但目的和重点有所不同。


 

信息技术的市场需求将出现重大转折,从公众认识阶段向广泛普及阶段过渡。今后20年,信息技术的发展主题是在全社会普及应用。信息技术的经济门槛和知识门槛将大大降低,用户群将成倍扩张,从现在的中产知识阶层扩展到中小学生、工人农民、退休老人。低成本、使用方便、易于传播将成为流行产品和服务的主要特征。技术的提供者将不再单纯以功能和性能作为主要竞争力,以技术为中心的做法将逐渐让位于以用户为中心的模式。

据福布斯杂志预测,由于信息技术的广泛普及,到2020年,全球信息技术市场年产值将增长到20万亿美元。这个市场的大部分将是信息技术的应用。这就像当年电力技术的发展一样。今天,电力技术本身的市场仍在发展,2000年全球电力消费量约为13万亿度,增长4.24%。但是,电力技术应用的市场却大得多,人们不得不把它们归属为新的产业:电话、电报叫通信产业,电台、电视叫传媒产业,电脑属于信息产业,炼钢电炉属于钢铁工业。

信息技术本身也将出现重大转折,孤立的硬件、软件和应用将向网络化与服务化发展。世界将互连成为一个资源共享、协同工作的全球信息网络,也称为全球大网格。信息网络将像电力、电话一样成为社会大众工作和生活的必需服务。通过无所不在的传感器与接入设备,物理世界、信息网络、人类社会三个世界将实现连通,组成数字社会。网络效应将逐步得到充分发挥,使信息技术的价值随用户数的平方增长。

信息技术的硬部件将随摩尔定律依指数规律改进,成本不断降低。摩尔定律说,一块半导体集成电路芯片上的晶体管数每隔1.5年到2年就要翻一番。这条规律过去40年来一直成立,而且业界普遍认为它会持续到2020年。因此,直到2020年,在硬件电路层面,半导体集成电路仍然将保持主流地位。摩尔定律是对集成电路性能价格比的预测而不只是对性能的预测:15年内在成本不变的条件下集成电路的性能将提高1000倍,反过来,在性能不变的条件下集成电路的成本将降低1000倍。受IT企业的影响,舆论界一般只宣传前者。在做中长期规划的时候,我们要作出战略选择。根据中国的国情,我们要把降低成本放在更重要的位置,对大多数中国家庭都要使用的电子产品,也许15年内性能提高50倍而成本降低20倍是合理的选择。我们希望上网的费用要降到人均GDP2%左右。除集成电路外光通信与纳米材料的应用有可能会推动互联技术和存储技术的数量级发展。量子计算、分子计算、生物计算可能会有研究突破,但不会替代半导体集成电路。

2.    热点话题

2020年的中国信息技术市场  对这个问题,尽管它依赖于很多因素,各种预测有着惊人的共同点。不论是国内人士还是海外专家,不论是民间还是官方,都看好中国信息技术市场,认为在2010年以前会保持两位数的年均增长率。而且,如果没有大的震荡,2010年到2020年仍有可能保持这个趋势,从而2020年可达到1万亿美元左右的规模,约占当时世界市场的5%2003年,我国上网人数已达8000万人,手机用户已超过2.5亿人。到2020年,我国信息技术用户有可能达到6-7亿人,位居世界第一。

数字鸿沟  为什么2020年中国信息技术市场的用户数会位居世界第一,但市场销售额却只占世界市场的5%呢?一个重要原因就是数字鸿沟。我国的大部分用户是低端用户,还有很多人不能使用信息技术。我们能不能针对中国国情大大降低经济门槛和知识门槛,使西部地区和广大农村也能方便、廉价地使用信息技术资源呢?

跟踪还是创新  我国的信息产业,过去的跟踪程度较大。一个负面影响是中国自有技术对信息产业市场的贡献率很小,从而增加值也小。比如,2001年我国计算机与办公设备制造业增加值率仅为19.6%,远低于美国的56.1%1995~2001年,中国高技术产业的新产品销售额年均增长率仅为2.5%,而三资企业的同期数字却高达56.1%。另一个负面影响是中国在世界信息技术科技界影响很小。不论在教科书还是在市场产品中,很少有中国的技术。2006~2020年期间,我们能不能抓住信息技术广泛普及和网络化、服务化的机遇,大胆创新,使中国自有技术能够在2020年市场中产生可观的影响呢?比如,尽管摩尔定律保证了硬件电路层面的进步,但如何利用这些进步来构造适应广泛普及阶段的计算机硬件和软件系统,却是一个新的课题,国际上并没有现成的解答。美国科学基金会认为,计算机系统将出现革命性的变化。我们面对的问题是:如何使中国具备大规模创新的基础条件?

社会与环境影响  任何广泛普及的技术,都必须考虑社会影响与环境保护。目前,国外发达国家对我国出口的信息产品垃圾(如废电脑)已占其出口的第三大类,仅排在飞机和半导体之后。计算机病毒和垃圾电子邮件已经成为人们每天都要面对的苦恼。中国应该采取什么措施、制定什么法律法规保护自然环境、保护人们的隐私、建立信任呢?

信息技术将在今后20年进入网络化与服务化的广泛普及新阶段,中国将成为最大的市场。这个市场将落在谁手里呢?我们有没有能力抓住这次机遇呢?2020年中国能不能成为信息技术大国甚至在某些领域成为技术强国?国家中长期科学和技术发展规划(2006-2020》将作出历史性的回答。

(光明日报20041月初发表)

 

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