【专家视点】徐实：运20能不能叫醒装睡的人
来源：观察者网
作者：徐实 生物制药专家，投资顾问
根据人民网消息，6月16日，中国空军首架运-20交付空军某航空兵师，这标志着该机正式加入部队服役。运20代表了中国航空工业的最新水平。但对于该机使用进口的俄制D-30KP-2发动机，也有人说起了风凉话，认为“中国人普遍缺乏创新精神，只喜欢模仿”，这从根本上导致中国科学技术不行。类似的言论在舆论场上早已层出不穷，差不多有20年了。在中国已经进入“科研成果井喷”的今天，如何改进科普宣传，让公众正确看待中国科技的发展，成为科研工作的另一个子话题。
运20代表中国航空工业的最新水平
很多人认为“中国人只喜欢模仿”的原因，是因为中国科技发展在很长一段时间内，确实处于模仿和追赶的阶段，致力于在各个领域复制发达国家的科研成果。然而，模仿并不等于缺乏创新精神，“模仿—消化—创新”是后发国家从头开始构建科研体系的客观规律和必经之路。很多外行期待中国企业和中国科研人员不经过模仿就直接开始创新；而在内行看来，这种期待等于让小孩子跳过四则运算，直接去学微积分，说“揠苗助长”都是客气的。
为什么说模仿很重要？因为后发国家在起步阶段的科研能力有限，模仿有3方面非常重要的价值：
1.模仿意味着走一条已被证明成功的工程设计路线，这无疑是低成本的选择。创新必然有不确定性，搞创新就意味着要有风险承受能力。曾被美国军方看好的新型自行火炮和电磁炮项目，都在消耗数亿美元研发经费之后被叫停；而被美国军方勒令下马的军工项目，几十年来又何止数百个？这么多钱美国花得起，而起步阶段的后发国家肯定花不起，所以通过模仿来控制风险是非常理性的选择。
2.对复杂工业品进行模仿的过程，会促使国家建立配套的工业体系。举例来说，一个智能手机上的摄像头、CPU、触摸屏、Wifi模块等诸多部件，都是不同的工业部门和企业生产出来的。开发自主品牌的手机，光有一个设计团队是远远不够的，而必须建立配套的工业体系。仿制飞机就更复杂了，其动力系统、飞行控制系统、火控系统和制造工艺的开发，涉及数十个科研单位的共同努力。
3.成功的模仿意味着从根本上解决零部件的可靠性。这一点外行往往意识不到，但对内行至关重要。我们可以用一个非常简单的数学模型说明问题：假设我们仿制一个工程产品，这个产品恰好有100个部件。但是我们的部件生产工艺不过关，每个部件的故障率都比原品部件高10%。那么整个产品的总故障率将达到原品的13781倍（1.1的100次方），导致最后的产品根本不堪使用。如果没有可靠的制造工艺保证零件的可靠性，开发复杂工程产品就如同在流沙之上盖房子一样毫无希望。模仿意味着研究和开发大量的制造工艺，这是中国工业从一穷二白起步、踏踏实实走过的道路。
模仿如同学走路，没学好走路怎么能跑步？我国“大跃进”时期就出现过这样的教训。由于全社会都在强调“大跃进”的重要性，科研系统也提出开展“科技大跃进”。于是中国航空工业系统上马了“东风113”项目，旨在开发出最大平飞速度2.5马赫、升限25000米的战斗机，性能要达到世界领先水平——而同时代的美苏两个航空大国尚不具备这样的技术。然而，因为我国配套的工业体系尚不健全，也缺乏必要的技术储备，研发该型战斗机所需的超音速风洞、高性能发动机、耐热航空材料毫无着落。“东风113”项目在制作出全尺寸模型之后便无法再推动下去，短短几年之后宣布下马，所幸并未消耗巨额经费。这等于让中国航空工业系统用不算高昂的代价买到了教训，此后长期通过仿制苏联军工产品夯实技术基础，毕竟成功没有捷径。
印度“阿琼”坦克
印度仍然是“没走好路就想跑”的活生生案例：印度1974年就宣称要研制世界领先的主战坦克，耗时40年造出的“阿琼”坦克是个什么玩意？履带寿命不到100公里，负重轮寿命不到200公里，炮管还经常炸膛——这些零部件的可靠性甚至远低于二战中苏联T-34坦克的水平，拼凑出来的工程产品只能用可悲来形容。
实现了成功的模仿之后，接下来就是消化的过程。所谓“消化”，就是彻底吃透原创技术的设计理念。在我国“一五计划”期间，苏联曾经援助建设了156个重点工业项目。对于这些项目所涉及的一切技术，苏联直接转让而不收取任何费用。苏联转让的工业技术代表了20世纪50年代的先进水平。客观地说，这是世界工业史上前所未有的丰厚大礼，以后再不可能遇到这样的好事了。但是即便如此，苏联老师传授的知识仍然有限——技术文件只告诉你“怎么做”，而没有告诉你“为什么要这么做”。没有传授的设计理念恰恰是原创技术中最重要的内容。
我们用燃气涡轮发动机的核心机举个例子：压气机设几级，每一级有多少个叶片，每个叶片的三维结构，都涉及极为复杂的流体力学模型。这个流体力学模型是发动机制造企业的设计理念，建立在耗巨资多年研发的基础之上，“看家本事”绝不外传。如果只获得发动机、而没有掌握流体力学模型，那么最好的结果无非是做出和原品性能接近的产品，但是没有任何进一步提高性能的空间，甚至不知道怎样改进才能提高性能。反过来说，如果掌握了设计理念，在精益设计的基础上进行渐进优化，就可以不断推出性能更高的产品。
美国GE公司在F101的核心机基础上，陆续推出F110-GE-100、F110-GE-132、F110-GE-134等一系列涡扇发动机，推力不断递增，成为支撑美国空军30多年的动力。与之相似，英特尔自从推出了经典CPU 8086，以后的80286、80386、80486以及奔腾系列产品，都是那一套技术开发路线的自然延续。打个简单的比方，如果你学会了炒鸡蛋，以后做青椒炒鸡蛋、西红柿青椒炒鸡蛋，都将易如反掌。
通过逆向工程去吃透设计理念是极为困难的事情。从“一五计划”开始，中国科研人员历经风雨，用了将近20年的时间才算彻底消化苏联转让给我们的技术。尽管许多技术在被琢磨明白的时候已显得有些落后，但中国毕竟培养出了真正掌握设计理念的科研团队。于是，中国真正意义上的技术创新起步于20世纪70年代。出于风险控制的考虑，起步阶段的创新往往是局部创新——在现有成功技术的基础上，通过合理改进获得更好的产品。例如，这一时期研发的歼7II战斗机在结构上借鉴了苏联的米格21，但通过改进发动机和油箱结构，显著改善了可靠性和作战半径。
只有技术储备积累到相当厚重的程度，才会催生基于全新设计理念的“大手笔”。有代表意义的“大手笔”当属宋文骢院士主持的歼10研发：“十号工程”从1986年正式立项，2004年歼10正式列装部队。歼10的出场令世界航空界感到惊艳，是名副其实的“争气机”。而歼10采用的航电系统恰恰借鉴了对歼7系列战斗机进行多次局部创新所积累的技术和经验。早期的局部创新正是为后来的全面创新打基础，正可谓千里之行始于足下。高质量的科研依靠的不是浪漫情怀，而是脚踏实地的耕耘。
歼10是中国航空工业的“争气机”
几十年的时光，几代人的努力，最终使得中国科研在尽可能短的时间内，走过了“模仿—消化—创新”这条必经之路。今天的中国已经迎来了科研成果“井喷”的时期，在诸多领域迅速产生世界领先的原创性科研成果，例如：
超级计算机（以“天河二号”和“神威太湖之光”为代表）
量子通信（中国科技大学潘建伟团队开发）
铁基超导体（2013年国家自然科学奖一等奖）
铁路设备（高铁和地铁项目已成功进军海外）
无线通信（华为即将逼死“3G霸主”高通，已开始向苹果公司收取专利授权费用）
特高压输电（中国电网的跨区域输电和调度能力世界第一）
3D打印大型钛合金构件（在中国航空工业已进入实用化阶段，并且领先美国）
清洁煤利用（节能减排的超超临界火电机组正在全国推广，性能世界领先）
电动汽车（2015年，比亚迪的电动车销量占全球11%，电池和电机技术可圈可点）
NgAgo-gDNA基因修饰（河北科技大学韩春雨团队开发）
中国的先进科研成果当然不止于此，但以上例证足以说明问题——就科技领域的影响力而言，新中国在60多年的时间里，从无足轻重的角色成功翻身，跻身于当今世界的“第一梯队”。那么问题来了，既然中国不断涌现高水平的科研成果，为什么很多人仍然日复一日宣称“中国科技不行，中国人缺乏创新精神”？这其实是一种独特的文化现象，值得深入分析。
中国的媒体和舆论场被一些有影响力的媒体人和大V把持，其中一部分人，因为对科技发展规律缺乏了解，产生了盲目贬低中国科技的倾向。这些人多处于40-50岁这个年龄段。也就是说，这些人接受高等教育的时间在20年前，也就是20世纪90年代中期。那时的中国仍处于“模仿—消化”阶段的后期，自主创新在有限的领域才刚刚起步，和发达国家在科研水平上的差距非常明显。所以这些人在形成世界观的时期，头脑中就产生了“中国科技不行”的烙印。问题在于，一切事物都在不断地发展变化。比方说，20年前话都说不清楚的小孩，20年后成为了学识渊博、风度优雅的青年；可是20年来的邻居却坚持认为此人还是话都说不清楚的小孩。很明显，有问题的不是这位青年，而是长期拒绝对观念进行升级更新的邻居。
所以说，“中国科技不行”纯属某些人的思维惯性。某些外行则喜欢人云亦云，好像不狠狠批判一下中国的“体制问题”，就不足以彰显自己的清高和“独立思考”。说实话，在各个行业和企业踏实做事的科研工作者，一般都比他们更具备独立思考的能力，要不然中国那些震撼世界的“黑科技”从何而来？哪怕是歼20、运20这些世界一流的工程产品相继问世，也未必能叫醒装睡的人。
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