孫凝暉：對計算所“十三五”規(guī)劃的思考
孫凝暉
2016年3月3日
一、對科技促進經(jīng)濟的認識
當(dāng)前，中國經(jīng)濟發(fā)展步入了新常態(tài)與新經(jīng)濟。十八大黨中央提出了“四個全面”的戰(zhàn)略布局，五中全會提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的國家發(fā)展理念, 其中“創(chuàng)新”位列首位。2015年，國務(wù)院發(fā)布了統(tǒng)籌推進世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)的總體方案，還發(fā)布了關(guān)于優(yōu)化學(xué)術(shù)環(huán)境的指導(dǎo)意見，中科院在“十三五”期間將啟動促進科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的專項行動。
一時間科技和創(chuàng)新成了高頻詞。作為科研工作者，我們要充分認識到創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的緊迫性，具有責(zé)任感和使命感，同時又不能在焦躁和焦慮中不冷靜、不沉著、不理性。我們需要在認識我國經(jīng)濟社會發(fā)展現(xiàn)狀、尊重科技與經(jīng)濟二者相互作用規(guī)律的基礎(chǔ)上，來分析我們“做什么”與“怎么做”。
國際貨幣基金組織（IMF）給出了世界上189個國家和地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展數(shù)據(jù)，從1980年-2014年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，1986年美國的GDP是中國的15倍多，到2014年中國的GDP是美國的約60%；1991年日本的GDP是中國的8.3倍，到2014年中國的GDP已經(jīng)超過日本近一倍；1987年中國的GDP是印度的1.16倍，到2014年中國的GDP已經(jīng)是印度的5倍。中國自改革開放以來的經(jīng)濟發(fā)展速度確實是舉世矚目。
從人均GDP的角度看，如果不考慮美國、日本、德國這3個國家，2014年中國的人均GDP（7581美元，全球排名79）與世界平均水平相比已經(jīng)相差無幾（7943美元）。從人口總數(shù)看，世界上約70億人口，有大約78個國家的19.2億人口（約2/7），人均GDP超過中國，有大約110個國家的40.4億人口（約4/7），人均GDP低于中國。中國人的富裕程度沒有像我們想象中的那么糟糕，如果全世界70億人口按照人均GDP分成7檔的話，中國占據(jù)第3檔，印度占據(jù)第5檔。
當(dāng)然，中國離發(fā)達國家還有很不小的距離。世界上有37個國家或地區(qū)進入了發(fā)達國家行列，其中臺灣排名正好是37，人均GDP是2.3萬美元。在人口超過1000萬的人均GDP最高的十個國家中，除去人口僅1000多萬的荷蘭、比利時，剩下的八個（澳大利亞、美國、加拿大、英國、德國、法國、意大利、日本），無一不是經(jīng)過一兩百年的持續(xù)發(fā)展才建立起來領(lǐng)先優(yōu)勢。中國在向兩個100年的目標前進的道路上，科技創(chuàng)新的支撐與引領(lǐng)作用必須得到充分的重視，但這些發(fā)達國家的歷史經(jīng)驗也啟示我們：科技作為生產(chǎn)力要素，從孕育形成，到驗證完善，到應(yīng)用推廣、形成生產(chǎn)力、顯現(xiàn)出拉動經(jīng)濟社會發(fā)展的整體效果，是一個螺旋上升的過程，每一個螺旋都需要周期。我們需要認識到這一點，并打好提前量。作為科研工作者需要具備嚴肅態(tài)度、理性精神和踏實行為，不是精神上的“急行軍”就能達到我們追求的“世界一流”的目標。
我們預(yù)測，到2050年，中國的經(jīng)濟社會發(fā)展和與之相適應(yīng)的科技支撐，大致如下三步走：
第一步：2015年-2025年，保持中高速的增長，人均GDP超過1.2萬美元，擺脫中等收入陷阱，東部發(fā)達地區(qū)（2015年人均GDP超過1萬美元的有11個省市，5億人口）的人均GDP超過第二檔主要國家（俄羅斯、阿根廷、巴西、墨西哥等，約5億人口）。實現(xiàn)這一步，主要靠新型城鎮(zhèn)化和“一帶一路”戰(zhàn)略?？萍嫉闹饕巫饔檬峭ㄟ^“互聯(lián)網(wǎng)+”和“智能制造”技術(shù)幫助企業(yè)生產(chǎn)出性價優(yōu)良的高質(zhì)量產(chǎn)品。
第二步：2025年-2035年，人均GDP能接近2萬美元，中國整體進入第二檔，成為中等發(fā)達國家，東部八個發(fā)達城市（北上廣深津?qū)幪K杭，約1.5億人）的人均GDP超過第一檔的韓國、西班牙、沙特，臺灣等（約1.4億人）。要達到這一步的目標，中國成為創(chuàng)新型國家還不夠，還需要靠“引領(lǐng)性創(chuàng)新”來形成核心競爭力及其高附加值，才能與這幾個發(fā)達經(jīng)濟體進行競爭。
第三步：2035年-2050年，中國整體穩(wěn)定在第二檔，東部八個發(fā)達城市的人均GDP超過日本（約1.27億人，2014年人均GDP 3.63萬美元），實現(xiàn)第二個一百年的偉大目標，和中華民族的偉大復(fù)興。要達到這一步的目標，就需要更多的世界級原創(chuàng)性成果。通俗的說，就是諾貝爾獎、圖靈獎這種級別的科技成果。
所以，計算所為了在短期(10年)、中期（20年）、長期（35年）實現(xiàn)科技對經(jīng)濟的支撐作用，在增量改進性創(chuàng)新、引領(lǐng)性創(chuàng)新、世界級原創(chuàng)性成果三者之間要做一個合理的布局和人才儲備，科技比經(jīng)濟要有10年左右的提前量。
二、對引領(lǐng)的認識
計算所的一個定位濃縮成一句口號就是“引領(lǐng)創(chuàng)新，爭做源頭”。源頭是針對搖籃和龍頭講的，過去計算所的價值體現(xiàn)在“中國計算機事業(yè)的搖籃”和“戰(zhàn)略高技術(shù)自主創(chuàng)新的龍頭”上，未來的價值要體現(xiàn)為“IT產(chǎn)業(yè)的源頭”。下面談?wù)剬Α耙I(lǐng)”的認識。
如上所述，按照我們“三步走”的預(yù)測，在每個階段，科技要達到一定的引領(lǐng)水平，才能實現(xiàn)對經(jīng)濟發(fā)展的驅(qū)動作用。那么計算所這樣的研究所，每個階段要達到的水平，有沒有類似的對標單位或者基準（benchmark）呢？
2050年，我們要做到與國際計算機學(xué)科第一名可比，對標就是斯坦福大學(xué)。我們從師資隊伍、成果影響、校友情況等三個方面來體會一下這個對標。斯坦福大學(xué)1965年成立的計算機學(xué)科，與U.C.Berkeley、CMU、MIT并列世界第一，師資隊伍上，56位全職教授中18位圖靈獎得主、21位美國兩院院士，超過80%教授畢業(yè)于Top10計算機學(xué)院。在成果方面，文章引用次數(shù)世界第一，80%方向引用次數(shù)居世界前五，孵化了Cisco、Yahoo、Google等企業(yè)。在校友情況上，超過150位畢業(yè)生在美國一流大學(xué)任教，斯坦福大學(xué)的校友每年創(chuàng)造2.7萬億美元收入，居所有大學(xué)之首。做到這樣的水平，才能稱為引領(lǐng)。
2030年，我們要達到國際一流計算機學(xué)科的水平，對標可以參考瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院(洛桑)（EPFL）。EPFL在歐洲及世界上都是一所頂尖的理工院校，在工程科技領(lǐng)域享有極高的聲望，其計算機學(xué)科在歐洲排名第二，是近十年全世界發(fā)展最快的計算機學(xué)科。在師資方面，40位全職教授，其中1位圖靈獎得主，超過10位ACM Fellow，超過50%的教授畢業(yè)于或曾在Top10學(xué)校工作。在成果方面，EPFL領(lǐng)導(dǎo)了歐洲大腦計劃，多次獲國際頂級會議最佳論文獎，吸引了微軟、谷歌、高通等企業(yè)資助。在校友情況上，很多畢業(yè)生能直接獲得斯坦福、耶魯、UIUC等大學(xué)的教職。這些是我們中期階段做到引領(lǐng)要達到的參考指標。
面向2020年，計算所最大的壓力來自成“大事”，就是下一個聯(lián)想、曙光、龍芯在哪兒？ 就“大事”和“引領(lǐng)”這兩個關(guān)鍵詞，有幾點值得我們思考：
1、“大事”是來自行業(yè)還是平臺？“大事”就是一個“拔尖”的成果。在中國拿住一個行業(yè)的重大需求，更容易成“大事”。譬如，科學(xué)院的深海機器人、魚雷、SAR雷達、軍用寬帶通信、軍用物聯(lián)網(wǎng)、宇航器件等，計算所歷史上的國防計算機、石油計算機、近期的國家信息關(guān)防、眼前的網(wǎng)信辦大數(shù)據(jù)應(yīng)用、軍隊大數(shù)據(jù)應(yīng)用、信號數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)等。進入到這些行業(yè)，路徑相對較短，圈子相對封閉。但同時，每個重要行業(yè)，都會有相應(yīng)的研究力量自己去做這些應(yīng)用，尤其是信息技術(shù)中的通用技術(shù)，很多時候不需要我們幫忙。計算所的曙光、龍芯、與華為的合作、未來網(wǎng)絡(luò)走的是平臺的路子，天璣、晶上等現(xiàn)在是做行業(yè)的例子。垂直行業(yè)的路子要成功，就必須和需求緊密結(jié)合；平臺型的路子要成功，不和領(lǐng)導(dǎo)型企業(yè)深度合作是很難成功的。
2、做“大事”，并不等于就是“引領(lǐng)”?！耙I(lǐng)”是我們的長遠目標，“大事”是現(xiàn)實的壓力，這其中的平衡對我們也是一個考驗。從技術(shù)含金量、與產(chǎn)業(yè)的距離兩個維度來觀察我們的科研，大致能有如下分類：高技術(shù)類研究可分為重大任務(wù)型、引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)型、學(xué)生培養(yǎng)型、問題驅(qū)動型；基礎(chǔ)研究類科研可分為科學(xué)發(fā)現(xiàn)型、前沿研究型、文章驅(qū)動型、改進提高型。目前，計算所各個類型的研究都需要，但最缺少還是引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)型和前沿研究型。在現(xiàn)在這個階段，引領(lǐng)性研究如果能占到四成比例，就很理想了。
計算所“引領(lǐng)”型工作長得像什么樣，一句話概括就是：“成體系的引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的原始性創(chuàng)新”?！俺审w系”是從上向下看，強調(diào)完整性，能說出符合國家重大需求的“大故事”；“引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)”是橫向看，強調(diào)得到產(chǎn)業(yè)界和企業(yè)的認可，核心是技術(shù)的國際競爭力；“原始性創(chuàng)新”是從下向上看，強調(diào)學(xué)術(shù)界的認可，核心是科研人員的國際化。做到三者缺一不可，才能避免原始創(chuàng)新的碎片化。
3、辦企業(yè)的價值也在于“引領(lǐng)”。下表所示，從上世紀八十年代開始，計算所一共辦了95家企業(yè)，只有4家企業(yè)銷售額過億，10家過千萬，絕大多數(shù)公司死了，剩下的多為小公司。對這個歷程，我們有幾個觀察：計算所平均每十年左右培育出一家“獨角獸”公司，這樣的企業(yè)由初創(chuàng)到成功大約需要二十年時間。如果按照這個觀察推斷，預(yù)計在2025-2030年，計算所會再培育出一到兩家成規(guī)模的大公司。但是，我們對產(chǎn)業(yè)的貢獻靠辦成了多少公司、創(chuàng)造了多少銷售額、獲得了多少技術(shù)轉(zhuǎn)移收入來體現(xiàn)嗎？無疑這些是必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，但根子還在于技術(shù)轉(zhuǎn)移對產(chǎn)業(yè)的“引領(lǐng)”作用，聯(lián)想代表了我們對“中關(guān)村一條街”時代的引領(lǐng)，曙光代表了我們對戰(zhàn)略高技術(shù)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化模式的引領(lǐng)，龍芯代表了用市場化機制來實現(xiàn)CPU生態(tài)系統(tǒng)自主創(chuàng)新的引領(lǐng)性探索。
計算所成立公司的情況
三、計算所“十三五”規(guī)劃
信息化經(jīng)歷了以計算機一元世界為特征的IT1.0時代，到以人-機二元世界為特征的IT2.0時代，正在向以人-機-物三元世界為特征的IT3.0時代發(fā)展，信息技術(shù)的范式正在發(fā)生變革：從算得快變成算得多，從事務(wù)型計算變成通量型計算，從聚焦數(shù)據(jù)通路變成關(guān)注控制能力，從數(shù)據(jù)分析變成信息融合，從單模智能變成多模智能，從高熵系統(tǒng)變成低熵系統(tǒng)，等等。IT2.0時代人（十億級）-機（億級）間的二元互聯(lián)，催生出智能手機和云計算等核心技術(shù)，IT3.0時代人（百億級）-機（十億級）-物（千億級）間的三元融合需將IT基礎(chǔ)設(shè)施的能力提升3個數(shù)量級，計算技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)。
基于以上判斷，計算所“十三五”規(guī)劃的總體思路可以概括為：
1、引領(lǐng)創(chuàng)新：計算所的發(fā)展模式從自主創(chuàng)新轉(zhuǎn)變到引領(lǐng)創(chuàng)新（即斯坦福模式），到2030年把計算所建設(shè)成為世界一流研究機構(gòu)。
2、信息高鐵：面向“互聯(lián)網(wǎng)+”國家重大需求，通過建設(shè)中科院網(wǎng)絡(luò)計算創(chuàng)新研究院，引領(lǐng)中國“信息高速鐵路”技術(shù)的發(fā)展。
3、產(chǎn)業(yè)源頭：支撐企業(yè)實現(xiàn)三個100億的產(chǎn)業(yè)目標（曙光市值100億美元、嵌入到華為等企業(yè)IT產(chǎn)品銷售100億人民幣、創(chuàng)業(yè)公司市值100億人民幣），計算所成為中國計算機產(chǎn)業(yè)源頭。
“十三五”期間，科研與管理規(guī)劃的四條主線包括：
1、服務(wù)信息高速鐵路的技術(shù)與系統(tǒng)
美國的“信息高速公路”計劃促進了互聯(lián)網(wǎng)的普及和繁榮，在我國也誕生了很多重要的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，但目前我國的人均信息消費尚不及美國的1/30，甚至不及經(jīng)濟水平相當(dāng)?shù)陌臀鞯?/3，其中一個重要原因是我國用戶多、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施不足、用戶體驗差。正如我國把高鐵作為人口眾多的中國的核心交通基礎(chǔ)設(shè)施一樣，我國也應(yīng)構(gòu)建高效能、高智能、高通量的信息基礎(chǔ)設(shè)施，也稱“信息高鐵”，促進國內(nèi)的信息消費，支撐“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略落地?！靶畔⒏哞F”與“信息高速公路”相比最突出特點是強化“控制”功能，通過有序管理和可重塑實現(xiàn)高效能，通過高通量計算實現(xiàn)高性能和低成本，通過大數(shù)據(jù)和萬物感知實現(xiàn)高智能。為了支撐“信息高鐵”，需要研究通用大數(shù)據(jù)引擎、高通量云服務(wù)器、海計算機、服務(wù)控制路由器、超級基站等五大核心裝備，構(gòu)成完整支撐端、網(wǎng)、云、數(shù)、用五個層次的新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施。
2、面向網(wǎng)絡(luò)信息空間安全的技術(shù)與系統(tǒng)
主要包括：（1）自主處理器：研制自主創(chuàng)新的國際先進水平的通用多核處理器，初步形成產(chǎn)業(yè)鏈，在軍工安全、黨政軍信息化等應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位。（2）海洋感知：研究海洋信息感知與數(shù)據(jù)融合技術(shù)，研制海洋環(huán)境感知核心元器件，構(gòu)建海洋開放大數(shù)據(jù)平臺和全球海上目標知識庫，具備全面服務(wù)國家涉海部門的綜合能力。（3）視頻監(jiān)管：研制高速高精度、全網(wǎng)規(guī)模的視頻分析處理系統(tǒng)，滿足國家互聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)管的新需求。（4）情報分析：形成領(lǐng)先的六大能力，即ZB級數(shù)據(jù)分析、全維態(tài)勢感知與關(guān)聯(lián)分析、全域覆蓋與融合處理、全程閉環(huán)自增益服務(wù)、全息數(shù)據(jù)展示、成體系綜合對抗。
3、成體系的基礎(chǔ)前沿研究
計算機體系結(jié)構(gòu)國家重點實驗室重點研究體系結(jié)構(gòu)中的訪存不確定性、計算不確定性、通信不確定性、控制不確定性、功能不確定性等難題，研制新型智能計算系統(tǒng)。中科院智能信息重點實驗室重點研究多模、自主智能計算技術(shù)與系統(tǒng)，研制機器人/盲人的視覺導(dǎo)航原型系統(tǒng)，讓高端嵌入式設(shè)備具備實時準確的萬物識別能力。中科院網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)重點實驗室重點研究數(shù)據(jù)涌現(xiàn)智能，解決數(shù)據(jù)、計算與人機割裂的問題，構(gòu)造貫穿數(shù)據(jù)全生命周期的協(xié)同計算模式，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動的社會智能。移動計算與新型終端北京市重點實驗室研究一體化融合終端、智能移動業(yè)務(wù)、寬帶移動計算系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，重點突破低功耗器件、多模智能感知與交互、支持云計算的協(xié)同移動通信技術(shù)。
4、秉承“從優(yōu)秀到卓越”的理念，營造“壘高臺”的文化氛圍
“從優(yōu)秀到卓越”是計算所邁向世界一流研究所的文化基石?！笆濉逼陂g既要重視“拔尖”，更要營造“壘高臺”的文化氛圍，通過拔苗助長、或花大錢引進，可以搞到“劉翔”、“姚明”，但沒有耐心一點一點地壘學(xué)科高臺，就沒有可能成為世界一流的組織。圍繞“源頭”定位，大膽進行機制體制的創(chuàng)新，進一步優(yōu)化研究所組織架構(gòu)，積極策劃和爭取資源，構(gòu)建面向世界一流研究機構(gòu)的人才結(jié)構(gòu)，深化科教融合，承辦世界一流的計算機學(xué)院，建立產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速器以幫助創(chuàng)業(yè)企業(yè)加速成長，進一步規(guī)范財務(wù)管理，樹立經(jīng)營理念，做好科研支撐服務(wù)，推進新園區(qū)建設(shè)，做好后勤保障服務(wù)。分所要為機器換人、智能制造、培育IT企業(yè)與產(chǎn)業(yè)聚集、新型園區(qū)建設(shè)，做出我們的貢獻。
在IT1.0時代，計算所用打破封鎖的技術(shù)滿足國家戰(zhàn)略需求，但未能形成規(guī)?；髽I(yè)；在IT2.0時代，計算所用有市場競爭力的技術(shù)滿足國家重大需求，培育了聯(lián)想和曙光，但未在原始性創(chuàng)新上取得大的突破；面向IT3.0時代，計算所的目標是用引領(lǐng)創(chuàng)新的技術(shù)滿足國家重大需求，以原始性、顛覆性技術(shù)為源頭，促使華為等中國企業(yè)成為國際舞臺上技術(shù)引領(lǐng)型IT企業(yè)。在第八屆中美互聯(lián)網(wǎng)論壇上，參加的有300多人，最后有機會與習(xí)近平主席合影的中美各14人，中方的14人中，有2人所代表的公司與計算所有直接的關(guān)系，一個是聯(lián)想，一個是曙光。試問：計算所在十年之后能讓誰站在同樣的位置？
?。ǜ鶕?jù)孫凝暉所長在2016年計算所春季戰(zhàn)略規(guī)劃會上的講話整理而成）