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文 | 中国科学院科技战略咨询研究 刘昌新 刘凘 赵西君当前，中美科技竞争日益激烈。在这个关键时期，能否突破网络信息领域的关键核心技术，实现网络信息科技的高水平自立自强，将直接关系到我们能否坚守国家底线，抵御极限压力，并在重大考验中站稳脚跟。网络信息科技的创新突破是实现高水平自立自强的关键。探索一条适合中国国情的网络信息科技自立自强发展道路，已成为当务之急，亟待研究和落实。一、美国和西方国家的科技封锁严重威胁我国网信科技安全
自拜登政府上台以来，美国已明确将中国定义为“战略竞争”对手，并持续采用“小院高墙”策略对我国进行技术封锁，推动“弹性供应链”战略，刻意构建以美国为中心的“去中国化”供应链体系。目前，已建立了一个以法律为基础、以商务部和国务院为中心的联邦部门协同机制，国内智库与利益集团多主体参与，施压盟友选边站队的“全政府”对华脱钩框架。
美国和西方国家对我国网络信息科技及其产业发展实施的科技制裁，已对我国网络安全构成重大隐患。习近平总书记强调，“互联网核心技术是我们最大的‘命门’，核心技术受制于人是我们最大的隐患。”实际上，美国通过针对华为、中兴、海康威视、大华及海能达等中国信息与通信技术（ICT）企业的打击，已使 ICT 成为中美脱钩的前沿产业。数据显示，2022 年中国向美国出口的光电通信产品总额比 2016 年下降了 67.6%，其在美国进口市场中的份额也从 22.39% 下降至 6.35%。近年来，频繁出现的光刻机、EDA 软件等制裁事件凸显了我国在集成电路先进工艺、设备和材料、EDA 等环节受到美国的严重制约。总体而言，我国集成电路产业链最上游、最基础的环节尚不能实现自主可控，实现超过万亿的集成电路市场需求，并提供设备材料和产能的可靠保障，仍面临较大风险。因此，美国和西方国家的制裁对我国网信领域科技及产业安全带来较大威胁。面对网信科技安全的风险，迫切需要探索发展核心技术领域的自立自强之路。随着信息技术的迅速发展和应用普及，信息技术产业已成为我国支柱产业之一，产业规模位居世界第二。在建设创新型国家的目标指引下，我国信息技术产业主动加强并努力掌握核心技术的自主知识产权，促进经济发展，缩短与国际先进水平的差距。在一些关键领域，我国已取得了许多重要成就。目前，我国的信息技术覆盖全面，各个领域均涌现出一批优秀的企业。然而，总体发展水平仍参差不齐。
很多前沿技术目前已经扭转了落后的局面，占据了国际领先地位。在 5G 通信领域，以华为、中兴等为代表的中国企业取得了多项重要成果，成为全球领军企业。在液晶面板技术领域，中国已成为世界上最大的液晶面板生产国之一，拥有京东方、BOE、华星光电、深天马等一批高技术企业。此外，在一些新兴信息技术领域，中国紧跟国际前沿，总体上处于技术并跑阶段。在高性能计算领域，“神威·太湖之光”超级计算机是目前世界上最快的超级计算机之一。在区块链技术领域，中国开发了自主的区块链技术，推出了数字货币等。在物联网技术领域，研发了大龄智能硬件、推出物联网平台等。然而，在有些技术领域，面临的挑战和短板仍然十分显著。在芯片技术方面，尽管中国投入了大量研发力量和资金，已经拥有完全自主知识产权的 14 纳米工艺，华为在 7 纳米手机芯片制程上也取得了较大进展，但中国在高端芯片领域存在显著的技术代差。在操作系统方面，虽然中国已经开发了自主的操作系统，如麒麟操作系统、红旗 Linux 操作系统等，但这些系统的市场份额仍然相对较小，技术生态不够强大，难以与国际主流操作系统竞争。这类技术特别依赖于强大的生态系统，单凭技术本身难以实现追赶，必须依靠生态系统实现经济支撑和技术迭代。再比如，在语音识别、自然语言处理、图像识别等方面，中国也取得了多项重要成就。然而，在自然语言处理和机器翻译等核心算法方面，中国还需要进一步提升。这类技术的特性是对资源整合能力的要求高，需要算法、数据等高度整合和协同，孤立的数据平台难以支撑技术的持续发展。总体来看，网信领域核心技术发展必须依靠完善的技术体系及其生态系统的支撑。我国必须大力构建安全可控的信息技术体系，以此打破美国和西方国家的技术垄断，实现网信科技的自立自强。中国在信息领域关键核心技术的发展历程可谓是一部技术追赶的历史。中国在这些关键核心技术上取得的成就并非偶然，而是中国政府对高技术产业发展持续高度重视的结果，也是科研院所、高校和企业在创新探索方面积极努力的必然结果。同样，中国在某些关键核心技术领域的短板也反映了一些技术突破难度较高的客观事实。总体而言，从中国技术发展的阶段性特点来看，有几点普遍经验值得借鉴。
（一）充分借用市场“议价能力”，引进消化吸收先进技术“引进、消化、吸收、再创新”是传统技术赶超道路。然而，欧美主要关注产品市场，一般不会轻易转让技术。因此，要成功实施这一模式，需要具备较强的国家议价能力。市场规模是我国议价能力的关键要素。改革开放以来，我国在外商直接投资领域中，如汽车、化工、电子等行业，超过 80% 的投资基于“以市场换技术”的原则获取了原始技术。这一战略的核心精神体现在我国第一部《中外合资经营企业法》的条款中，其中第五条规定，外国合资企业必须提供满足中国需求的先进技术和设备。通过合资企业引进技术的重要意义在于，它带动了相关知识和技能的传播，让我们有机会深入了解核心技术领域的关键技术知识，并体验系统的运营和制造过程。这些技术知识在中国通信设备生产商、用户和研究机构之间的网络中传播，培养了一批训练有素的科技人员，从而为许多本土企业，如巨龙、大唐、中兴、华为等，提供了获取关键技术知识的机会。实际上，随着中国技术创新和经济发展，中国在 ICT 技术引进方面的议价能力在不断增强。根据《中国互联网络发展状况统计报告》，截至 2023 年底，中国网民规模达 10.92 亿人，互联网普及率为 77.5%。这一巨大的互联网用户群体塑造了巨大的 ICT 市场。信息技术咨询公司 IDC 的报告显示，2023 年中国 ICT 市场的规模已达到约2400 亿美元。在 5G 等领域的建设规模和应用方面，中国已走在全球前列。截至 2023 年底，中国的 5G 基站数量约为 320 万个，5G 手机签约数约为 7 亿，应用总数达到了 5 万个。这些都是中国吸引全球网信科技的重要资源。随着中国积极推进数字中国战略，大力发展数字经济，ICT 市场预计将持续高速增长。当前技术引进模式面临的核心障碍是美国对中国发起科技战和贸易战，这在一定程度上延缓了中国技术进步的步伐。然而，美国和西方国家期望继续维持甚至扩大其在华市场份额，特别是在非高端芯片的 ICT 产品上。随着中国网信技术的快速创新和发展，技术引进虽然不再是主要技术创新方式，但中国庞大的市场份额依然是一个显著的优势。这不仅在破除美国和西方国家对华科技制裁的联盟方面发挥着重要作用，也成为中国对抗美国和西方国家科技制裁的重要筹码。中国企业擅长通过成本优势来掌握技术并颠覆市场。中国 ICT 产业的快速扩张得益于市场运行模式的探索和拓展。在市场规则方面，我国主要采取了以下两个措施。一是借助规模效应降本增效，促进技术和市场的迭代发展。由于中国互联网普及率高、用户群体大，中国企业不仅善于学习和掌握技术，还通过提供高性价产品和服务来撼动市场。例如，根据中国互联网络信息中心（CNNIC）及工业和信息化部的数据，93% 的中国互联网用户可以使用速度为 100Mbps 及以上的宽带连接。这种高普及率为降低网络连接费用奠定了基础。过去几年中，中国的互联网成本持续大幅下降。目前，中国运营商为用户提供的 500Mbps 联网速度和无限数据服务的月费用不超过 200 元人民币，而在美国和西方国家，相同服务的费用接近 200 美元。庞大的用户群体和低联网服务成本形成了一种正反馈，为中国技术市场的持续高质量发展带来了巨大的机遇。二是资本推动了产业集成化发展，孕育出科技巨头。中国电信产业在初期阶段通常采用针对低端市场的创新路径，以实现技术赶超并获得原始积累。自 2014 年起，国内集成电路产业经历了大规模的并购、整合、投资和重组。其中，国家集成电路产业基金规模达到 1400 亿元，在过去几年中已实施近 70 笔投资，累计投资额达 1200 亿元，而由社会资本驱动的投资更是远超这一数字。多年的整合重组后，国内集成电路产业涌现出一批龙头企业，例如设计领域的紫光集团和华为、设备产业的北方华创和中微半导体、芯片制造业的中芯国际、封装测试领域的江苏长电，这些企业在各自领域均已位列全球前十。中国 ICT 企业不仅在国内市场取得了竞争优势，在全球市场上也快速发展。根据调研数据显示，目前我国 60% 的出海企业的海外业务已经扩展到东南亚、欧洲、北美等三个以上的大洲或地区。同时，有近半数企业已开始布局南美、非洲及中东地区，这些地区逐渐成为中企出海拓展业务的“新蓝海”。未来，无论是在首选市场还是“新蓝海”地区，中国 ICT 企业的国际扩张趋势将不断持续。此外，这些企业将通过“一带一路”所秉承的“共商、共建、共享”原则普惠世界。在具备一定技术体系和产业规模的基础上，通过不连续技术创新是实现产业技术赶超的重要战略选择。在实践中，此类技术赶超的成功案例广泛存在。例如，在相机产业中，日本通过从测距相机到单镜头相机的不连续技术创新，成功超越了德国，成为产业领导者。在数字电视产业中，韩国凭借从模拟信号到数字信号的不连续技术创新，超过日本成为产业领先者。亚马逊推出的弹性计算云服务，实现了计算资源、网络资源和存储资源在时间和空间上的灵活性，重构了 ICT 生态，从而颠覆了用户对传统软件和 IT 硬件的需求。中国在液晶显示器产业的发展同样展现了典型的不连续技术创新特征。从发展历史来看，日本制造商在 CRT 技术阶段曾引领液晶面板产业的发展。而韩国和中国台湾地区则通过积极开发 TFT-LED 技术，在不连续技术创新中实现了技术超越。随着中国在低温多晶硅（LTPS）技术上的突破，到 2020 年，全球液晶面板产能的 40% 以上来自中国。目前，中国的液晶面板技术不仅能够满足高清、超高清和 OLED 等多种市场需求，还在研发更先进的技术，如量子点技术和柔性屏等。需要注意的是，即使在我们处于技术落后的领域，不连续创新也在不断发生。这对我们既是机遇，同时也带来了新的风险。例如，集成电路产业是一个集合了多学科领域顶尖技术的复杂技术系统，它依赖高度先进的制造工艺来生产极其复杂的产品。在过去的 60 多年里，该产业在设备、材料、晶体管结构、制作工艺等领域经历了频繁的不连续技术创新。特别是作为大规模集成电路制造核心——光刻机技术，它经历了从干式到浸没式，再到极紫外（EUV）光刻的两次技术革命。近年来，清华大学研究团队通过 PTB 的计量光源成功实现了稳态微聚束的原理实验，这一技术突破对光刻机的发展具有重要意义，它不仅填补了光源库中的空白，还为光刻机的研发提供了不连续技术创新的新可能性。未来，该领域预计还将面临更多的不连续技术突破和激烈的技术竞争。中国一直专注于发展 ICT 和产业市场。在“十五”计划（2001-2005 年）和“十一五”规划（2006-2010 年）中，均强调了 ICT 行业的重要性。随后，国家制订了《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》，确立了发展“核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品”的重大专项，该专项被称为“核高基”。尽管当时国家的资金和政策并未能集中力量，但也促进了国内一批国产化的集成电路与基础软硬件企业的崛起。在“十二五”规划（2011-2015 年）中，强调节能环保、新一代信息技术、生物等七大新兴战略性产业，旨在实现高质量和可持续增长。当前，数字经济已经成为国家发展战略的关键组成部分。《“十四五”数字经济发展规划》为数字经济发展提供了详细的路线图和激励措施。根据该计划，中国将推进传感器、量子信息、通信、集成电路和区块链技术等“重要领域”，并推动 6G 等传统领域的发展。中国政府还鼓励以数字方式改造供应链，从而更有效地利用数据资源，并加强数字经济的治理。此外，中国还出台了一系列体系化的政策，如数字中国战略、数字乡村战略和新基建规划，为 ICT 产业技术发展创造了良好的环境。在芯片、操作系统、工业软件等方面，国家也出台了多项政策举措，以助力科技攻关。例如，中国政府大力支持包括中芯国际、华为海思、紫光展锐等知名企业，这些企业在技术研发、生产制造和市场销售等方面都取得了显著进展。在操作系统等信息基础设施领域，多个政府部门开始试点推进以自主创新为核心的安全可控信息技术体系。这一体系包括：众多国产 Linux 操作系统，以龙芯、飞腾、申威为主的 CPU，由达梦、南通、人大金仓提供的数据库，来自东方通、金蝶等企业的中间件、来自金山的 WPS 办公软件，以及由华为、新华三、深信服、浪潮等提供的虚拟化、安全产品。国内安全可控产业发展的目标是实现对垄断桌面技术体系的 Wintel 生态系统的替代。目前，在中国政府的支持下（包括由国家引导的投资基金指导的大量国家资金），一些中国半导体公司正在寻求开发核心技术，以弥合这一技术差距。目前，在厦门、合肥、南京、武汉和成都等地区相继宣布了许多新的 12 英寸半导体晶圆厂项目。我国政府未来将继续高度支持和鼓励网信科技的发展，更加关注科技自立自强，持续为我国网信科技安全护航。中国在信息领域关键核心技术的自立自强既需要吸收前期的成功经验，还需要从技术创新、生态建设以及政策保障等方面持续发力，体系化的推动网信科技强国，捍卫国家科技安全。
架构、体系、技术是网信技术自主创新突破的三个不同层级，也是网信技术生态体系发展的关键环节。在架构方面，加强以应用需求为牵引，发展“存算一体”技术，并持续加强量子计算技术的研发投入，鼓励多种技术研发路线并举发展。冯·诺依曼提出的计算架构为运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五部分。近八十年来，尽管数字技术经历了大型机、小型机、微机、PC 计算机、手机、云计算平台等无数次迭代，信息产业链的终端形态仍然遵循这种架构。近年来，出现了两个调整计算机架构的重要机遇。一是存算一体技术，可大幅提升计算效率并显著降低能耗。二是量子计算，可通过特定算法获得比经典计算更强的算力。一旦通用的、纠错的量子计算构建成功，传统的冯·诺依曼传统计算架构就将谢幕，全球网信技术体系和产业体系将面临重构。在体系方面，鼓励探索创新，增强当前“NT计算路线”的可解释性，以更好地适应中国工业产业体系的需求。全球计算体系已经历了三个不同阶段：垂直一体化计算体系、Wintel 计算体系和 AA 计算体系，目前正在进入以 NT 计算体系为代表的第四个阶段。目前，GPU+Transformer 的“NT计算路线”已成为通用人工智能的主流技术路线，这一趋势预计将继续推动大模型的工程化实践和商业化应用。但不同于美国的信息产业体系，我国以工业体系为主，需要更强解释性的算法支撑。在技术方面，强技术生态建设，通过推动技术迭代促进国产 GPU 技术的发展。为适应体系发展的需求，英伟达自 2020 年以来先后推出了 A100GPU、H100 GPU、GH200 超级芯片和 DGX 超级计算机，为通用大模型提供了强大的算力基础。但我国整体 GPU 技术产品迭代偏慢，还需要进一步完善生态体系。一是从战略层面出发，研究制定我国未来产业技术生态的发展路线图，充分发挥我国市场优势，将大生态化整为零，从细分领域市场出发，细化技术生态。并在基础软件等重要网信技术领域，借鉴美国经验，通过国家级的大型工程项目形成持续迭代的技术机制和应用场景，营造良好的技术生态环境。在信息技术领域，尤其是芯片、操作系统等集成性复杂技术，成熟的生态系统具有天然的垄断竞争力。面对微软的 Wintel 体系，Google 的操作系统只能在新兴的移动终端市场上找到了突破口，开辟了 Android 及平板电脑 Chrome 操作系统的新疆界。全球最大的智能手机厂商三星也尝试开发自己的手机操作系统，但最终转而选择开发面向物联网的 Tizen 系统。二是着力建设优质产业集群，依托各区域的信息技术特色，建立产业集群，充分发挥产业聚集的效应，从企业层面推动信息技术产业的高质量发展。并加快产业融合标准的研究制定，提高技术产品的成熟性和应用推广能力，有效解决企业间“各自为政”的问题。目前，Linux 国产操作系统达到了“可用”级别，在政府采购市场的占比逐年提升，但总体市场占有率仍然偏低。生态体系的构建不仅仅是产品间的“互通测试”，它更多依赖于企业和机构之间的强强联合与协同攻关。当前，国内企业间往往是竞争与合作关系共存，不同团体间的相互排斥现象还非常明显。一是坚持务实政策先行，依据区位优势建立并完善特色创新机制。国家已出台多项指导性意见和具体举措，如《“十四五”信息化和工业化深度融合发展规划》《“十四五”软件和信息技术服务业发展规划》，明确了信息技术产业的战略性地位。各地应结合自身信息技术发展的实际情况，将长远目标与阶段性任务相结合，将整体措施与精准落实相统一，引导核心技术科研与产业工作在科学的轨道上快速发展。二是提供人才供应保障，打造良好的科技创新环境。进一步疏通高端人才落户及创新创业通道，建立高水平实验平台，引进高端芯片制造和基础软件等信息领域的人才。立足于长期培养，注重集成电路和基础软件的理论与实践相结合的培养模式，促使学科建设与产业发展形成正反馈，不断为行业“造血输血”。最后，注重知识产权的激励作用，进一步完善知识产权保护体系，充分保障科技人才的创新成果。三是加强关键产业科技知识管理的体系化能力建设，提升技术水平并加强核心技术攻关，以助力突破核心技术的瓶颈。相关政策应充分考虑产业链和创新链各阶段知识子系统的异同与关联，聚焦新一代信息技术与其他领域的融合重点，推动国际领先核心技术研发中心和融合发展研究中心的建设。针对产业融合的关键环节，逐步细化问题并集中力量突破数字化共性技术的难题，同时深化与企业的协同创新机制，直接应对挑战。（本文刊登于《中国信息安全》杂志2024年第4期）
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