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二零一八年,中华人民共和国科学和技术的那三

时间:2019-09-01 21:10来源:联系我们
【 电工电气 网】讯 面对世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史性交汇期,2018年我国着力推进基础研究和面向国家重大需求的战略高技术研究,重大创新成果竞相涌

电工电气网】讯

面对世界新一轮科技革命和产业变革同我国转变发展方式的历史性交汇期,2018年我国着力推进基础研究和面向国家重大需求的战略高技术研究,重大创新成果竞相涌现;完善国家创新体系,在科技计划管理、成果转化、评价奖励等方面大胆改革,企业创新主体地位和主导作用显著增强,科技创新人才加速集聚成长,向世界主要科学中心和创新高地大步迈进。

谈到中美贸易摩擦的时候,王韵说,大家开始对国内技术公司”另眼相看”,以前是“国外有更好的,为什么要用你的,等你真正实力起来了我再用。”王韵是雪湖科技创始人。

2018年,中国科技有很多灿烂的高光时刻。我们看到了“天鲲”试航、“嫦娥”奔月、“北斗”棋布、“鲲龙”出水、“松科”钻地;迎来了港珠澳大桥通车、中国南极“第五站”选址奠基;做出了世界首个体细胞克隆猴,实现了量子霍尔效应从二维到三维的突破;我们进一步深化科技体制改革,“三评”指挥棒变了、科研人员减负了、科技成果转化再发“大礼包”……

1个月前,美国商务部将华为及其下属子公司列入实体清单,限制美国企业或使用美国技术的企业向华为供货。以至于,在6月11日开幕的2019亚洲消费电子展——“业界风向标”之称的展会上,“自主”成了这次大会中被多次谈及的话题之一。

岁末年初,让我们一起来回顾这一年的中国科技有哪些精彩。

特别是半导体、芯片这些技术领域的创业者,“这是最最幸福的时候”,王韵说,技术企业开始处在“蜜罐里的状态”。

科技利国为民

当王韵在接触更多的客户时,段荣斌正承载着他所在公司的转型厚望。他所在的公司是中国的电线电缆行业领军者之一,但面对诸多竞争和成本压力,这家公司迫切需要通过精益生产、自动化改造提高工厂效率。

2018年,中国科技上天入地、通江达海,继续为国计民生奉献创新担当。

段荣斌所在的领亚电子科技股份有限公司通过内部创业来实现这个目标。内部创业之后,段荣斌和他的团队得到更高的自由度。“以前研发一款产品需要3个月,现在可能45天左右就有一个初步模型。”

这一年,“张衡”初上天,它能从太空监测地震。2月2日,电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空。它是中国地震立体观测体系天基观测平台的首颗卫星,达到国际先进水平,在国内首次实现低地球轨道卫星高精度电磁洁净度控制,弥补了中国天基科学探测领域发展的一大短板。汶川地震10年后,“张衡”卫星让人们对地震监测有了新的期待。

“第五年,我认为我们的状况能够非常乐观。”采访结束,刘海兵踩着他的滑板,朝自己的展位滑去。

这一年,“松科二井”完井了,入地深度打破亚洲纪录。5月26日完井的“松科二井”是2014年4月13日开钻的,最终井深7018米,是亚洲国家实施的最深大陆科学钻井和国际大陆科学钻探计划成立22年来实施的最深钻井。中国科学家创造了深部钻探技术的4项世界纪录并取得两项重大突破。

刘海兵的底气来自于珠三角制造业的生态链赋予他的能量。“4年里我们迭代了5款产品,而国际上的一些电动滑板企业3年都没有一款新的产品。”刘海兵说。

这一年,疏浚利器“天鲲号”首航成功。6月12日,“天鲲号”成功完成为期近4天的海上航行。“天鲲号”是首艘由我国自主设计建造的亚洲最大自航绞吸挖泥船,设计每小时挖泥6000立方米。首次试航成功,标志着“天鲲号”向着成为一艘真正的疏浚利器迈出了关键一步。

刘海兵自信背后,也是长江商学院的高光时刻,在此次CES Asia展会上,长江商学院展位上展出了15家硬件创业智造企业。这些人都是智造创业MBA项目的学员以及该项目体验营的营员。

这一年,救灾高手“鲲龙”水上首飞成功。10月20日,我国首款大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600实现水上成功首飞,而此前它已于2017年底实现陆上成功首飞。AG600可用于大型灭火和水上救援等,填补了我国大型水陆两栖飞机的研制空白,是与大型运输机运-20、大型客机C919并称的我国大飞机家族“三兄弟”之一。

中国经济的增长机会从商业模式的创新逐渐被技术创新所取代时,硬件制造创业人才正在走人舞台中央。这个项目的发起人、长江商学院副院长甘洁就说,“科技人才创业的时代已经到来。”

这一年,桥界“珠峰”港珠澳大桥通车。10月24日,港珠澳大桥通车,总长约55公里的大桥工程让珠江入海口两岸的3个城市只需30分钟便可以互通。2009年底正式开工建设的港珠澳大桥被英国《卫报》称为“现代世界七大奇迹之一”,因建设周期史上最长、投资最多、施工难度最大而被誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”。

此时的CES上,戴着VR眼镜的观众、智慧零售小店的展示、竞技机器人在展台上PK、踩着电动滑板来回穿梭的人……

这一年,四代核电之“肺”通过验收。10月31日,全球首台球床模块式高温气冷堆蒸汽发生器顺利通过验收。蒸汽发生器是高温气冷堆核电系统中最关键的设备之一,其作用是将核反应堆的热量转换成接近600摄氏度的水蒸气,推动汽轮发电机组产生电能,业内称之为“核电之肺”。这台拥有我国完全自主知识产权的蒸汽发生器将用于高温气冷堆核电站示范工程华能石岛湾核电站,是第四代核电标志之作。

“只要用就有机会”

这一年,“北斗”三号完成星座部署,导航服务从亚太走向全球。11月19日,随着两颗全球组网卫星顺利升空,我国成功完成北斗三号基本系统星座部署。北斗三号基本系统于2018年底正式开通运行,向“一带一路”国家和地区提供基本导航服务,迈出从区域走向全球的“关键一步”。

“FPGA是一个好的计算平台,只是一直被埋没,它的算力没有被充分挖掘;其次人工智能兴起之后,对算力的需求越来越大。”

这一年,“嫦娥”又奔月,目标是月球背面。12月8日,嫦娥四号探测器成功发射,开启了月球探测的新旅程,她的目标是实现人类首次月球背面软着陆,开展月球背面就位探测及巡视探测,并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星,实现月球背面与地球之间的中继通信。

6月11日,在初创企业展厅,雪湖科技创始人王韵向记者阐述自己创立这家企业的两点时机,他同时也是长江商学院制造创业体验营营员。这位曾在日本富士通工作过的创业者,穿着印有雪湖科技Logo的Polo衫。

这一年,多项高科技含量的国之重器和重大工程纷纷登台亮相,利国利民,是多年创新积累后结出的甜美硕果。

此次在长江商学院所在的展台上,王韵展出了他们的FPGA(Field-Programmable Gate Array)神经网络加速器产品,这是一种用于硬件可重构的体系结构。相对于CPU,在提供强大的计算能力的时候,针对不同用途可以有足够的灵活性。

探索永不止步

一些生产FPGA芯片的企业,可以利用王韵他们团队的技术挖掘FPGA的算力,满足人工智能的运算需求。

2018年,中国科学家继续着他们永不止步的探索,为世界贡献出中国智慧。

在王韵说话间,整个半导体行业正在进入一个不确定的时代。中美贸易摩擦正使得各大产业的巨头都面临产业链供应风险。

这一年,我国在国际上首次实现了非人灵长类动物的体细胞克隆。1月25日,国际顶尖科学期刊《细胞》在线发表了中国科学家的重大成果——世界上第一个体细胞克隆猴“中中”和第二个体细胞克隆猴“华华”,已在中科院神经科学研究所诞生。此前,科学家一直未能实现非人灵长类动物的体细胞克隆,也就难以建立模拟人类疾病的动物模型。中国解决了这个世界难题,率先开启了以猕猴作为实验动物模型的时代。

王韵说,只要客户愿意用,这对任何技术企业来说,都是非常好的一个切入点。“因为他就可以开始迭代了,而且这个客户会教着这些技术公司,带着他们往前走……再加上现在又有科创板这些资本市场的支撑。“

这一年,中国医生实现了人类首次肺脏再生。2月8日,同济大学医学院教授左为团队在国际上率先利用成年人体肺干细胞移植手术,在临床上成功实现了肺脏再生。这是世界上首例人类自体肺干细胞移植再生——从患者支气管取出的几十个干细胞,在体外扩增数千万倍之后,移植到患者肺部的病灶部位,经过3至6个月,这些干细胞逐渐形成了新的肺泡和支气管结构,进而修复替代了损伤组织。

王韵认为,特别是半导体、芯片这些技术领域的创业者,“这是最最幸福的时候,这个窗口期是在5年到10年左右的时间”。

这一年,中国在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞。8月2日,国际顶尖科学期刊《自然》在线发表了中国科学家在“人造生命”领域的突破——中科院分子植物科学卓越创新中心的覃重军研究团队与合作者,将酿酒酵母细胞里原本天然的16条染色体融合成单条染色体,这条染色体仍具有正常的细胞功能。这是“人造生命”的一个重大突破,表明天然复杂的生命体系可以通过人工干预变得简约,甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。

当然,构成这个产业机遇的还有“摩尔定律”出现放缓,走过半个多世纪的这个定律曾经勾画了半导体产业的规律:当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

这一年,中国人把量子霍尔效应从二维拓展到三维。12月18日,《自然》在线发表了复旦大学物理学系修发贤课题组的重大成果,他们在拓扑半金属砷化镉纳米片中观测到了由外尔轨道形成的新型三维量子霍尔效应的直接证据,迈出了量子霍尔效应从二维到三维的关键一步。量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学发现之一,至今已有4个诺贝尔奖与其直接相关,但此前100多年,科学家们对量子霍尔效应的研究一直停留于二维体系。

现在“摩尔定律”越来越失效了,于是,随着计算需求愈加复杂,在芯片上需要继承的电路越来越多,针对于特定场景的定制化芯片加速计算的方式成为新的机会。

中国科学家们不仅做出了许多世界级成果,还在为未来的探索创造条件、积蓄力量。

“FPGA是在人工智能浪潮中将会被不断使用到的技术,不会被很快迭代,不管这个浪潮发展到什么程度,它都会吃到一块很好的市场份额”。在创立雪湖之前,对于王韵和他的团队来说,他们就从事FPGA方面的技术研发已有十多年。

这一年,中国南极“第五站”选址奠基。2月7日,我国南极科考第五站在南极罗斯海恩克斯堡岛定址奠基。此前,我国在南极仅有长城站、中山站、昆仑站和泰山站4座科考站。中国第五座南极科考站将是一座常年科考站,可独立支持开展陆地、海洋、大气、冰川等多学科综合科学考察。

在2000年到2012年期间,他们最初从事这一领域工作时,用FPGA去做数字加速这件事尚是冷门,因为当时比较复杂的运算用CPU的服务器就可以满足,而FPGA运算加速基本都在金字塔顶端,负责更为复杂的运算。王韵他们团队当时主要做的工作是与微软提供超大规模运算加速、给NASA提供超大规模运算的加速。

这一年,硬X射线自由电子激光装置开工。4月27日,我国迄今为止投资最大、建设周期最长的国家重大科技基础设施项目——硬X射线自由电子激光装置在上海开工建设。这一总投资近100亿元的大国重器计划在2025年竣工并投入使用,为科研用户提供高分辨成像、先进结构解析、超快过程探索等尖端研究手段。

如今,人工智能行业崛起后,CPU不再满足算力的需求,需要对神经网络进行加速,这也是人工智能领域非常底层的根本性需求。

改革继续深化

那么为什么不干脆开发一款AI专用芯片?在王韵看来,专用的AI芯片有其局限性,因为神经网络的模型迭代速度很快,基本上每3.8个月就有一个新的神经网络模型出现,而AI专用芯片的研发周期又长,一般是一年半到两年的时间,往往芯片模型做完,已经迭代了好几代了。而FPGA具有可编程和灵活性,只需要将现成的算法和技术复制到FPGA上面就可以了。

2018年是中国改革开放40周年,中国科技体制改革继续深化,为创新中国减负加油。

FPGA芯片从1983年就开始出现,在美国赛灵思和英特尔两家厂商都在不断搭建生态,但目前仍然不成熟,而在中国,则更为初期。

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中国在FPGA领域的需求都集中在华为中兴这样的大企业,开发人才也主要集中在大企业中,即使这样,这些大企业中的人才所擅长的更多是通讯方面的FPGA运算,而一些学院派的技术人员又缺乏工程化的能力。

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像王韵和他的团队这样,从大的机构出来,将很多的Know-how掌握在自己手里,并从底层打造一套全新的工具链,构建自有的工具链,这样的团队并不多。多年在FPGA神经网络加速算法上的积累和长期在业界所培养出的工程化能力给王韵他们团队构筑了一定的技术门槛。

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除了芯片行业进入不确定时期之外,国际上对于技术的竞争也波谲云诡。

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由于美国起步时间早,再加上国外大厂疯狂搭建生态,专利和知识产权的天花板使得中国自主的FPGA厂商大多都只能进行较低端的FPGA产品,但王韵和团队所研发的FPGA神经网络加速器,可以在较为低端的FPGA芯片上进行人工智能的运算,在硬件成本不变的前提下,将产品的性能提升。

这一年,基础研究有了纲领性文件,科研“大目标”定了。1月31日,国务院正式发布《关于全面加强基础科学研究的若干意见》,从5个方面提出20条重点任务,并明确了我国基础科学研究三步走的发展目标。

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