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Geega关注丨面对“卡脖子”难题,中国原创技术如何实现突围?

2022-06-02 17:39:00

面对“卡脖子”难题,中国原创技术如何实现突围?

在复杂多变的国际形势下,突破“卡脖子”技术仍是当下的重点。

为解决贸易管制等手段带来的技术、生产限制,从政策端到企业端,都在极力推动高精尖技术的发展。

从成果看,已有不少行业通过各项举措推动技术突破,逐步弥补各个需要“补短板”“锻长板”“填空白”的关键细分领域。

“卡脖子”难题仍待解

当前,我国各行各业所面临的“卡脖子”难题依然有待解决。

我们都知道,“关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的。”因此自主创新发展技术尤为重要。从政策端,可以从层层加码的支持政策看见国家对于“卡脖子”技术的重视。

在今年的政府工作报告中出现了“专精特新”这一新词。报告提出要着力培育“专精特新”企业,在资金、人才、孵化平台搭建等方面给予大力支持。“专精特新”这一领域受到关注,就是因为“专精特新”在很大程度上是解决“卡脖子”问题的有效工具。通过关注细分领域并在这些领域获得竞争优势,甚至拥有话语权,能有效解决产业链的“堵点”,在“卡脖子”背景下建立中国的技术优势。

扶持举措上,2021年9月成立的北交所,核心目标之一就是成为“有效服务专精特新中小企业的资本市场专业化发展平台”。

2022年,我国计划在原有基础上,再培育3000家左右的国家级“专精特新”中小企业,带动培育省级“专精特新”中小企业由现在的4万多家增长到5万家左右。

除了各类“专精特新”中小企业,各行各业都出台了不少政策支持行业突破“卡脖子”技术。

中国科学院院长白春礼此前表示,要将“卡脖子”的问题和国外出口管制的清单转化为自己的任务清单。集中专家精英,在关键技术领域取得重大突破,从而逐步破解技术封锁,有利于掌握科技和经济发展的主动权。

在大众最关注的集成电路领域,国家先后发布了《重点新材料首批次应用示范指导目录(2019版)》、《国务院关于印发进一步鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策的通知》等支持性政策。目前也有不少成果:去年2月国防科技大学计算机学院QUANTA团队,联合军事科学院、中山大学等国内外单位,研发出一款新型可编程硅基光量子计算芯片,实现了多种图论问题的量子算法求解,有望未来在大数据处理等领域获得应用。

在光学机械领域,上海光机所疫情期间项目组封闭攻关,成功利用大口径离轴反射曝光系统制作米级脉冲压缩光栅,核心是利用2个大口径高精度的离轴抛物面反射镜形成两束平行光大范围构造均匀的曝光光场。其中,尺寸需要达到1.6m×1.05m(双向米级,对角线接近2米)的脉冲压缩光栅是系统的关键器件,也是支撑装置确保实现国际领先水平仍然存在的“卡脖子”技术之一。目前,国内外现有的光栅制备技术上包括机械刻划、细光束扫描拼接曝光、透射静态干涉场曝光等现有技术都达不到制备如此双向米级大尺寸光栅能力。同时,上海光机所项目组团队经过1年多的努力攻关,发明了极窄边缘效应一体式柔性研抛技术与装备、无轨迹波纹非正交磁流变抛光技术、计算机全息位相板检测、大镜低应力支撑等系列创新技术。

此外,稀土金属靶材作为溅射薄膜材料,广泛应用于5G通讯、交通运输等多个领域,但很长时间里,这种产品及应用在我国一直处于空白。有研科技集团的研发人员耗时1年多,经历了30多次试验,突破了铸造、变形、后处理、绑定等技术,成功开发多规格平面靶材、大尺寸旋转靶,其绝对纯度达到4N级水平,打破了国外技术垄断,大幅提高了我国靶材的核心竞争力。

软件业全面开花

对于“卡脖子”技术,软件产业也是关键一环。

今年《政府工作报告》指出,推进科技创新,促进产业优化升级,突破供给约束堵点,依靠创新提高发展质量。具体到软件行业,软件业关乎产业长远需求,与基础原材料和高端芯片等并列,具有巨大的战略价值。

近日,中国工程院院士倪光南在某活动发言中也表示,“当前在信息技术领域,软件的作用越来越大,社会上普遍流传‘软件定义世界’、‘软件定义一切’,这些说法虽然有些夸张,但在一定程度上反映了软件地位的重大提升”。中国软件业的发展可以追溯到2000年国务院发布的《鼓励软件产业和集成电路产业发展若干政策》(国发18号文件),从那时以来,中国软件业进入了黄金发展期,到去年为止,中国软件业的总产值已达到9.5万亿元。

经过多年的努力,中国的基础软件产业也取得了不少的成绩,但从全球范围来看,2020年在全球基础软件领域美国的市场营收为0.81万亿美元。占据全球基础软件领域的4/5,相比之下,中国在这方面还远远落在后面。

所以说,现在中国只是一个软件大国,但还不是软件强国,中国软件业存在着的一些短板还亟需补齐,这突出反映在软件核心技术、软件应用生态以及人才建设等等方面。

可喜的是,在过去的几年时间里,尤其是在信创工作的带动下,中国企业在基础软件领域的创新发展取得了较大的成果,原来在这方面的短板正在迅速补齐。

按照工信部下一步的部署,我国将加快新型数字基础设施建设,加快培育以大数据为代表的新兴产业,通过提升核心竞争力,推进数字产业化,来更好地支撑服务经济社会的数字化转型。

例如,与制造业息息相关的工业软件,仍待突破卡脖子难题。去年9月,工信部电子第五研究所发布了《2021工业软件产业发展研究报告》。报告显示,从现状看我国工业软件产业整体呈“小、散、弱”状态。研发设计类工业软件存在核心关键技术“卡脖子”情况,规模小且国内企业市场占有率低。核心技术能力较弱,与国外一流产品差距大。生产制造类工业软件以中低端为主,行业差异性较大。经营管理类工业软件以中低端为主,大型企业应用不足。

但同时,工业软件产业迎来政策利好、人才汇聚、市场广阔等历史发展新机遇。例如国家系列重大工程将为工业软件发展提供完整应用牵引需求和试炼场。此外国内外工业水平不一,蕴含了工业软件市场新机遇。与此同时,政策环境优化,保障工业软件产业发展。另一方面,知识产权保护力度加大,释放市场需求。

在种种机遇之下,国内的工业软件业正在快速发展。数据显示,2021年我国工业软件产品实现收入2414亿元,同比增长24.8%,高出全行业水平7.1%。在市场需求和政策支持的双重带动下,国内工业软件行业迈上了快车道。

已有一批相关产品正在突破封锁。去年,华中数控新一代人工智能数控系统—“华中9型智能数控系统”产品正式发布,这是世界上首台具备自主学习、自主优化能力的数控系统。此外,中望软件面向全球用户正式发布中望CAD 2022,该版本对底层核心技术进行深度打磨,实现了核心技术的自主化。

而在安全软件领域,也逐步出现了不少创新。在安全软件领域,为解决大数据等网络安全难题,360十多年累积投入超过200亿,以“作战/对抗/攻防/斗争思维”为指导,专注于实战化安全新能力的培养。在此过程中,360突破了APT检测、漏洞挖掘、威胁情报、地图测绘等一系列网络安全“卡脖子”技术,建立了以安全大数据分析为核心的360云端安全大脑,形成了强大的网络空间预警能力,解决了“看见”高级攻击的难题。

在软件开发领域,也有一批新的产品正在为行业赋能,推动行业快速突破“卡脖子”难题。

例如飞算推出了全球首款软件工程全流程全自动的软件机器人——SoFlu软件机器人,通过工具化平台,标准化、自动化软件开发全流程,使得软件开发中“一人一项目,十人抵百人”成为现实。

SoFlu软件机器人给企业所带来的价值,远超一般的开发工具。通过人机协同帮助企业大幅降低用人门槛、提升研发效能,最主要的是可帮助更多企业实现软件自研。

在实践中,中石油负责内购商城的信息化团队,仅用9人+5个SoFlu软件机器人,45天就完成商城的系统重构,而在传统开发模式下,这个项目需要27人,300多天才能完成。

对此倪光南院士评价,“今天,软件的重要性不言而喻,软件工程的发展也应当跟上时代的步伐,而不能停留在一些陈旧的老观念、老规范、老平台上。近期,我国软件界在软件工程方面出现的一些创新,例如‘低代码开发平台’、‘软件机器人’等等,是值得支持和鼓励的。”

无论是华中数控,360还是飞算SoFlu软件机器人,各细分领域的软件产品都在通过自主创新驱动国内软件行业的突破。

原创驱动高质量发展

以软件产业取得的突破为代表,中国在“卡脖子”技术上的发展已经有所成,同时也贴合国际发展趋势。

在2017年图灵奖得主大卫·帕特森看来,敏捷开发的哲学在于开发者需要明白软件项目并不仅仅是构建桥梁。敏捷开发的原理是通过构建一系列子项目,并将其展示给用户,以用户需求为核心进行迭代、修改,因此与敏捷开发相关的一个重要内容测试性思维,即在编写程序之前先想想如何进行测试,在思考的过程中可以帮助你更好的理解用户的需求。

他同时对中国自主开发的软件表达了认可,“这是一个令人激动的时代,我们拥有了新的软件开发流程,可以让编程变得更加可控、简单,将人从996中解放出来。SoFlu软件机器人的设计宗旨在于替代传统的软件工程模式,应用自动化开发,大力提升效率。希望它的开发者能够坚持技术创新,为软件开发的自动化做出更多的贡献。通过软硬件设计的协调结合,共同推动生活中智能化和自动化的发展。”

中国科学院虚拟经济与数据科学研究中心主任、国际欧亚科学院院士石勇表示,“SoFlu软件机器人是软件自动化开发道路上的先行者,很好地解决目前企业数字化转型所面临的成本、技术和人才问题。”

近年来,随着经济实力的不断增强,我国与发达国家在科技创新能力与水平上的差距正在逐渐缩小,在许多技术领域已经具备了自主创新能力,正在从科技创新的“跟跑者”向“并跑者”甚至“领跑者”转变。

但是,由于国内某些领域对国外科技技术的依赖仍非常高,同时我国在一些技术领域仍需要执行国外技术标准和手段,但这些标准与我国实际情况有出入,我国依然面临“卡脖子”难题。对此,在国内,要加大相关科技战略力量的建设,开展自主创新,组织技术攻关,实现关键领域颠覆性技术突破,形成技术优势。在国际方面,要通过金融理论和金融科技创新等方面增加我国在国际上的话语权和标准制定权,促进我国经济的长远健康发展。

随着技术迭代和需求升级螺旋式地相互促进,“卡脖子”困境会逐步解决。而从产业价值看,技术驱动的新一轮产业创新已成为企业不可或缺的发展动力,数智化转型是企业迈向智慧时代的必由之路。

本文转载自《第一财经》