邬贺铨：持续增长的动力 自主创新的挑战

2009年09月08日

——信息通讯技术的开发

（根据速录整理）

大家上午好！

我要报告的内容分为五个部分，第一ICT发展进入新阶段。第二，ICT应用拓展新领域。第三，ICT引领振兴新战略。第四，ICT创新面临德新挑战。

首先，ICT发展进入新阶段。1982年以来，CPU的性能提高了3500倍，内存的价格下降了45000倍，硬盘的价格下降了360万倍。如果汽油也能以同样的速度发展，一升的汽油就能够使飞行器环绕地球旅行573圈，如果汽车的价格也能跟硬盘的价格一样，那么金田一部新车的价格仅能为0.01美元。现在以同样的价钱买Ipod可以存电影，照这样推下去，2025年可以用400每买到4000个美国国会图书馆的全部馆藏。

微电子技术的发展方向。一个是集成电路的核心尺寸会进一步的缩小，另一个方向更多的功能会集成到这个芯片上面。目前微电子的技术进入到纳米尺寸，芯片上的系统和CPU的时钟进入到千赫兹。传统的微电子器件会在22纳米和45纳米遇到极大的挑战，现在会进入到后摩尔的时代。随着晶体管技术的缩小，二氧化硅3.0的建模，传统的微电子技术临近极限。集成电路技术十年内仍可按照摩尔定律来增长，沿着两个方向，一个是采用新材料、新工艺，继续缩小特征和尺寸，但将最终逼近物理极限。

总之，未来的信息功能部件将充分利用微电子。纳米甚至生物纳米。

计算体系与应用的发展。从集中的计算到概念计算到移动的计算，随着计算从单机、集群、网络化，虚拟计算到云计算，从机器为中心，到客户为中心到资源共享，整个的发展也会朝着所有的资源都会被利用，以人为本的发展。

去年7月份，IBM为美国核安全局研制了新的，宣告了人类进入千万亿次计算机时代。美国自然科学基金委计划使用2亿美元研制万万亿次的Blue　Waters高性能计算。整个系统超过32万个处理器核，1PB内存，10PB硬盘组成。预测2018年研制成功100亿亿次的计算机，值得注意的是，印度的超级计算机已经进入世界TOP500前5名。在863计划的支持下，我国已经研制成功100万亿次级计算机。但是，在高性能计算基础研究、机器研制和实际应用等方面与世界先进水平还有较大差距。

目前高端计算在工程技术上面临能耗、成本和可靠性的重大挑战。

微处理器的竞争已从钟频转向多核，计算机水平的竞争已经从高性能到高效能和高吞吐量，包括信息资源聚合和人机协同及安全确保性。

在单机环境下的发展的静电Turing机计算理论在描述网络环境下不害量信息的多样性。计算行为的交互性、协同性、不确定性和随机性等问题上存在根本性困难。需要开发新的计算模型。网络环境下的计算模型：虚拟计算（跨平台操作）、普适计算（含嵌入式计算和移动计算）、云计算（恩存储与计算分离，资源整合）、透明计算（用户只见服务不见集散过程和支持平台）。

基于新的机理的计算模型研究（分子生物计算、量子计算）。

计算机体系结构面临重大变革，各种新的计算技术正在重构计算机产业链。

软件的运行环境已经从传统的单机环境发展为网络环境；

基于网络的信息系统的规模、用户数量和复杂程度的剧增，需要解决可信性问题。需要解决多核计算环境下“软件执行效能墙”问题。下一代互联网网络技术，软件中间件技术、Agent技术和本体技术逐渐成熟。云计算架构下的软件服务异军突起，软件从产品向服务转变。

对基于语义的信息资源聚合和互操作、信息安全、确认和验证技术的需求。

2006年卡内基·梅陇大学软件工程研究所的研究报告认为未来出现的超大规模软件系统，除了规模巨大，还具有软件组成元素的连接盒交互复杂、使用系统的人数众多，使用IT的多样化、管理与存储或访问的数据量大的特点。

报告认为：目前的软件工程理论、方法和实践将无法应对ULS系统增长的规模和复杂度，我们需要转变视角，需要林思想来应对遇到的问题。软件加速向开源华、智能化、高可信和服务化方向发展；

通过软件工程、复杂系统、认知科学、生命科学、数学科学等学科交叉与会聚的研究，应对未来软件的复杂性问题，比以往任何时期都更加急迫和重要。

云计算时代在一个公众的网络支撑平台上面，有一个云计算平台，云计算平台上有一个数据中心的平台，数据中心平台上有一个服务平台，然后有一个软件，每个层次都可以是服务，把我们的计算资源包括硬件、软件等等资源都看车水电一样，可以使用。不一定在自己的计算机上取得高性能，可以使用共享的资源，云计算的概念可以在计算平台上服务，数据中心也是服务，软件本身也是服务，可以租用一些软件。将来软件也会拓扑，以服务为中心发展到以用户为中心。

移动通信是大家很熟悉的，90年代使用的是模拟电路交换，现在是数字的电路交换，现在开始的3G和CDMA2000和TD-SCDMA，在3G还没有大规模普及的时候，第4代的标准就要开始了，对于在高速运动的时候，在房间里可以自由的上网，在没有完全标准化的时候，3G的增强型已经投入使用。移动通信的发展几乎是十年一代，每一代有很大的变化，它的技术从第一代的频分多址，时分多质、到码分多址，现在到汇交频多分多质。

互联网体系的演进。从主机到大型服务器到P2P对等的模式储存，互联网的带宽也在不断的发展，从过去的100K、10M、100M，到现在的1个G，可以看到互联网的结构不断发展，差不多也是十年增长十倍。美国要求，每个家庭都享受到100M上网，几年以后每个家庭是1个G的上网。

移动通信从70年代起以ARPARNET为主要业务，TCP/IP为主要技术，有浏览、数据、话音、有线和无线。新世纪从移动公众互联网发展到全球互联网，以P2P/Web 2.0技术为特征，WWW也变成一个交互平台，可以提供数据、话音、视频。接入的手段也可以通过移动和宽带，可以表现为永远在线。还有再进一步的发展，下一代的互联网会以CyberPhysical System技术网络和物理器件联系，WWW作为一个汇聚平台，不仅支持数据、话音，表现出永远在线，互联业务的发展。可以看到互联网的应用以后超出了传输，从数据到话音、流媒体，从固定的移动，从客户服务器到P2P，从互联网到物联网。所有的东西都可以有IT的地质，都可以连到网上，不仅仅通信，从人到人发展到人到机器，机器到机器，每一样东西都是可以寻址的，每一样东西都是可以受控的。

所谓互联网，物理对象与互联网无缝连接，从而实现虚拟和物理世界的一体化，物理对象可积极参与业务流程。互联网的关键技术包括体系、治理、识别、接口命令，还有服务开放性、交互性，要把实际的世界与虚拟的世界连在一起。作为互联网的一个很重要的组成部分，RFID—链接WEB与实际世界，从最本功能的链接，现在发展到抗碰撞、可重写外天线、识别能力的链接。还有与半无源、传感监控、数据处理能力、通信、功率管理的链接。还有进一步发展为有源设备、监控、传感器数据处理、通信、功率管理、本地化链接。质量智能设备、无源——有源、监控、传感器、数据处理网络通信、功率管理、本地化—定位、与用户交互链接。

总的来说，这一科技的利用，可以降低库存，减少能源的消耗，返过来　说，目前来讲会要求所有供货商都是用RFID来表示，这个市场可能达到100亿美元。除此之外，无限传感器也是很重要的手段，这里面有传感器，可以通过皮肤感觉温度等等，通过中继、通过网关连到网上。

信息爆炸时代。2007年全世界全球数据信息生成及复制量是281EB，等于地球上所有书本信息量之合的500万倍，相当于地球上每个人在2007年产生或复制了45GB，5年增加了10倍。互联网处于还代的前夕，开发未来20年的新的互联网。

ICT应用拓展新领域。未来的互联网将会有很多的发展，所有的保健、健康以及交通运输、能源管理都会连到互联网上。在美国IBM叫做“智慧地球”。实际上我们很多企业都用了，首先用在企业的信息化，财务管理、人事管理、购销管理、成本核算、MRP、ERP，供应链管理，价值链管理行业信息化，以及到电子商务、产品寿命管理、企业资源管理、客户关系管理等等。

图中可以看到，ICT技术用在制造业上面，可以节省大量的设计、仿制和加工的过程，可以节省我们的工作量。信息技术的使用使制造技术从过去的规模化生产现在到敏捷制造的发展。新技术还可以用在智能电网上。美国的电网利用率只有55%，中国就更低，原因发电与用电量不匹配。另外风电、太阳能等分布式能源因发电量不平稳很难进入电网。中国的风电有30%能力不能并网。美国的因电网扰动与断电损失790亿美元。

智能电网使用健壮的双向通信、高级传感器和分布式计算机改善交换和使用的效率，提高可靠性。智能电网可将能源效率提高15%以上。美国每年因为交通堵塞而浪费的时间达37亿小时，每年的损失高达380亿美元。瑞典的首都斯德哥尔摩，每天都有超过50万辆汽车在城市中穿梭，2005年，这座城市的人们上下班花在路上的平均时间比上一年增加了18%。斯德哥尔摩在18个路边控制站用激光制设想和系统技术，对车辆进行探测、识别，并按照不同时段不同费率收费，将交通量降低了20%。在新加坡，监控人员通过传感器也使道路情况好转。通过监控的方式，缓解城市的交通流量。有很多的电子设备也有很多雷达，在高档汽车里占到60%，利用很多汽车的雷达防止交通事故，欧盟认为，中国利用信息技术能优化物流的安排和智能流量管理，可以帮助交通运输效率提高17%　。

2009年物流的成本在GDP的比例，日本11%、美国微8%，欧盟委7%，中国为18%，我们的很多机场没有地铁站，在中国18%里，运输成本占55%，存储成本占30%。如果使用分析和模拟软件可以优化从原材料至成品的供应链网络，挪威的肉产品供应商公司利用RFID芯片跟踪家禽和肉产品，从农场直至超市货架，在整个价值链上捕获和分析数据，改善库存管理，确保产品质量和食品安全、实现供应链优化。中远物流公司采用信息化管理成功将分销中心的数量从100减少至40。分销成本降低了23%，燃料使用量降低了25%，也将谈排放减少了10%-15%。

中国移动利用3G开展移动应用商场，提供基于手机的各种应用于数字商品。基于TD-SCDMA在厦门开展无线城市业务，囊括噪声监测、物流管理、医疗一卡通等应用。中国电信与美国通用公司合作，在车中内置3G信息服务安全系统。中国联通基于3G也开展了一些应用。

在建筑物中安装2万个传感器并使用IPv6联网，节约运行能耗30%。这是传感器网在节能降耗中的应用。美国办公用建筑物每年电能消耗达到建筑物年运行费用的22.4%，在寿命期间的电能消耗成本与建筑物初次建设成本相当。据统计，建筑能耗目前占我国一次能源消耗总量的27%，我国的建筑能耗是世界上同纬度国家的三倍左右。

日本估计将用信息技术做电子商务、物流及能源使用管理，可使日本2012年的CO2排放比1990年减少5.6%，也就是说依靠ICT基本可达到京都议定书对日本的减排6%的要求。国际电信联盟估计ICT能帮助全球减少排放15%-40%。

2004年美国定了创新计划，氢燃料技术和电子医疗记录与信息交换和宽带化。什么是美国第一产业？往往都被认为是投行等等，实际上错了，保健产业在美国占了16%，比住房、食品、国防、汽车、纺织、能源的比例都要高。美国现在医疗的成本已经越来越高，相信到2015年达到美国GDP的20%，美国提出用信息技术作为电子医疗保健，而且还要节约成本。一个人的骨盆受损伤，通过三维图象可以进行数字重建。还有牙齿，通过做牙膜构建模型，把牙设计好假牙，这样可以镶牙的过程可以大大加快。信息技术还广泛应用在电子商务上，带来效率的提高。

电子政务与电子商务。这个飞机机头是巴西做的，机身在台湾做，尾翼在中国做，信息化可以把一个大的设备到全世界各地生产。很多企业来讲，包括研发市场和设计等等都可以通过外包来实现。IBM可以看到，现在服务已经占它最主要的收入，不但是IBM，全世界的500强里，顶级的企业都有统计，一般的服务收入已经占到产业很大一块，当我们中国已经成为制造工厂，外国已经在更高端的上面发展服务业。

经济危机往往催生技术革命。1957年的世界经济危机引发了以电器化为标志的第二次技术革命。1929年的世界经济危机引发了以电子、航空和核能等技术为标志的第三次技术革命。90年代初开始的以互联网为标志的信息技术革命，有力地帮助美国从1987年的经济危机中复苏。日本的经济结构转型。70年代的两次石油危机，大幅推高了日本进口原材料的价格，压缩了日本传统制造业的利润空间。80年代中期日本开始第三次大规模产业结构升级，呈现出服务化和信息化特征。日本IT产业的发展成为日本经济复苏的引擎。

90年代初芬兰为应对其最大的贸易伙伴苏联的解体所导致的30%　的外贸下降和18%的失业率。制订了国家信息技术战略行动计划，造就了诺基亚的同时使芬兰飙升为世界竞争力领先的国家。1997年面对亚洲金融危机韩国政府四川颁布实施《技术创新特别法》，集中发展28个知识型产业。仅用3年时间就使经济率先复苏。俄罗斯总统梅德韦杰夫在2009年国情咨文中指出，俄罗斯经济的重点是知识产业和新技术产业。

有迹象表明，这次国际金融危机将改变人们的消费观念，不少国家不约而同选择新能源和节能环保作为未来经济的新增长点，宽带化也是美国、欧盟和韩国等振兴经济的着力点。这些举措预示着发达国家经济增长方式新的一轮变化。

美国的宽带化战略。美国国家宽带发展战略，2010年实现一亿家庭用100Mb/s上网，将来可扩展到1Gbps。奥巴马在2008年12月6日提出经济振兴计划，包括五个方面：大规模改造联邦政府办公楼，使之更加节能；大力投资公路和桥梁建设；大规模改造学校硬件设施，安装节能系统，创造“二十一世纪的学校”；在美国各地推广宽带网络应用，让每个孩子都有机会使用互联网；改善医院等设施，确保这些地方能够运用“前沿科技”。美国总统奥巴马在美国国家科学院146届年会上演讲，我们需要发展对于我们的经济繁荣至关重要的、开放的互联网，同时又不会对我们的安全造成威胁的信息技术。

美国的“经济复苏法”与医疗记录电子化。《经济复苏法》将支持一件我们早就应该做的事情，即全美医疗记录电子化，这将减少许多重复、浪费和失误，节省数十亿美元，并挽救成千上万人的生命。值得注意的是，这些医疗记录也有可能使病人成为与忙和治疗疾病的更加积极的参与者。我们必须让病人掌握这些医疗记录，并尊重他们的个人隐私。同时，我们还有机会为医学研究人员提供海量的匿名数据，这些他们就有可能从这些信息中发现能帮助我们更好地理解疾病的事实依据。我们需要建立一个有望不断提供新的医疗方案，又能使濒于破产的家庭和企业也能享用的医疗保障体系。

美国工程院列出的新世纪工程科技重大挑战，包括实现低成本的太阳能利用，通过聚变获取能源，开发碳汇方法，管理氮循环，提供获取洁净水的途径，研制更好的医药，促进医疗信息科学的发展。

欧盟宽带化规划。2009年1月28日欧盟委员会提出立法建议，拟在2009年和2010年两年内拿出50亿欧元用于重点能源和宽带设施建设，认为这两个领域是短时期即可发挥作用的经济增长点。其中10亿欧元用于宽带网，特别是边缘地区，目标是到2010年欧盟互联网实现100%高速接入。在两年内连接欧盟30%的农村人口和提高接入速度，以及覆盖欧盟27国的40%人口。在4个月内，成员国和地区将必须提出对他们的农村开发项目的改进以便包括对宽带设施投的方案。2009年2月3日在默克尔总理办公室举行宽带产业峰会，德国政府提出作为经济刺激计划一部分的宽带战略。

日本和韩国推动宽带信息基础设施建设，不仅带动信息产业，还为其他产业注入新内涵。日本先后启动e-Japan和U-Japan战略，建设信息泛在社会，其中宽带信息基础设施建设是重点。日本政府拥有NTT的34%股权，要求NTT不管盈利与否都部署FTTH，NTT已为此投资2000亿美元。政府给予加快折旧政策，并通过无息贷款支持，政府的津贴达到农村部署FTTH成本的1/3。

ICT创新面临的新挑战。信息领域成为国际战略竞争重点。在高技术领域中，ICT无论在出口和就业岗位以及风险投资方面均成为最受关注的领域。以国际标准输衡量，ICT领域是国际标准化程度最高的领域之一。以PCT专利衡量，ICT领域是国际知识产权竞争中力图抢占的制高点。

1990-2000年OECD国家技术变化（非资金和劳力因素）对制造业劳动生产率年均增长的贡献，其他因素和技术因素对生产力的增长贡献如图中所说，最高的是信息技术。信息化的效果，使用无线宽带的美国保险公司，处理索赔的效率提高了25%。2006年对66个发展中国家和27个发达国家的一项研究表明，互联网用户数每增加一个百分点，出口就增长4.3个百分点。根据世界银行最近对120个国家的剂量经济分析，宽带服务每增长10个百分点，会带来1.3个百分点的经济增长。信息产业化的效果，美国205年全部高技术产品的出口为22410亿美元，其中通信设备占43.2%，办公设备/计算占27.9%科学仪器占12.9%，医药产品占10.8%，飞机占5.2%。信息技术领域 也是热点领域，美国的传统科技研究，信息技术领域成为科技就业岗位的热点，美国各技术领域的科技雇员数，IT技术中的比例非常高，这9%是竞争行列里中的比例，在传统行业还有很多从事信息技术工作者和科研人员。图中07年的风险投资为计算机和软件，还有生物技术和通信技术，保健和半导体，风险投资的重点领域除了生物技术和保健以外，前五名应该是计算机第一，保健和信息技术是风险投资最喜欢的领域。

电子设备和通信仍然是在标准化里数量最为多的一个领域，国际的PCT专利，这里面列了电子仪器、化学与材料，药品与生物技术、过程工程、机械与运输、消费，最高的是电子，03-07年，电子领域的专利是国际PCT申请量最高的领域。ICT是发达国家在华申请专利最集中的领域，绿色是信息技术领域，蓝色是其他领域。在日本基本上在中国申请的专利一半以上是在信息技术领域，美国也几乎是这个比例，其他国家这方面的比例不算低。所示10过在华申请的专利中46.27%集中在信息技术领域，国外在华申请的高技术专利中发明专利所占比例非常高。第一名是三菱电子、还有索尼、东芝、爱普生等等。基本上都是从事信息技术的公司，还有一些企业还从事其他领域，基本上把主要的专利竞争集中在信息通信技术上。

2008年国际PCT专利申请量前20名。杜邦公司排第一，从华为、松下、飞利浦、丰田、IBM、摩托罗拉、微软、夏普等等，90%的公司都是信息通信技术的公司。前20名里信息技术企业占了17名，前20名里通信企业占14名，前20名中移动通信企业为13名。

我国微电子产业发展现状。我们国家IC产业自90年代起开始进入快速发展的阶段。缺少自主知识产权的核心技术是阻碍我国集成电路发展的关键。目前我国高性能关键传感器依赖进口，进口金额占国内市场需求份额已达80%，还有进一步增长的趋势。

近些年来我国计算机的发展非常快，很国外的差距大大缩短。07、08年我们研制的超级计算曙光4000A和5000A分别进入国际超级计算排行榜的第十名。我国提出的TD-SCDMA及LTE-TDD标准，成为主流移动通信技术之一。我国是移动通信大国单不是强国，2006年新增重担核心芯片国内市场占有率低于1%，移动通信设备产品的新增全球和国内市场占有率分别仅5%和10%。中国DVD播放器的产量占世界总产量的70%-080%。需要向国外支付专利使用费12-15美元。华尔街日报评论员文章“中国的崛起加强了美国的霸权”。罗技集团公司是总部位于美国加州的瑞士与美国合资企业，该公司在苏州的工厂每年向美国出口2000万只无线鼠标。该鼠标在美国水价40美元，启发和零售商15元。美国说中国作为全球组装笔记本和PC最多的国家，从这些产品中所获得的价值非常少，尽管有少数中国品牌例如联想和华为成果，但中国的角色远远只会支持更多创新价值的企业提供廉价的劳动力。

日本发表文章，中国企业关注使用外国技术，依靠低成本开发产品，而不是全力开发独资技术。在中国厂家发挥了优势的彩电领域，随着液晶、等离子等平板彩电市场的扩大，尽管中国厂家从台湾及韩国采购显示器，也寨生产平板彩电，但是因为没有线路设计及最核心的处理图象的LST等技术能力，所以无法生产出有竞争力的产品，中国有影响的彩电厂家有可能发生连锁性破产。中国有在日本有受其产品的家电大企业海尔集团，也有生产的显象管和彩电居世界第一的TCL集团等。但是，如果冷静地看，其中许多企业只是维持着表面的繁荣和发展势头，而实际上潜力不大。

美国人看中国的“技术陷阱”。尽管中国在许多科技领域都取得了骄人的成绩，但是若干迹象表明中国还在为摆脱一系列长期阻碍中国本土技术进步的因素而不懈斗争。中国生产的产品及少拥有自主知识产权。相反，中国成长为世界制造业中心及高科技产品出口巨人的显著成就与中国对外国技术的依赖弥补克分。随着中国加入世贸组织，这种依赖性还在进一步加深。

盲目崇拜外国技术的认识误区阻碍了国内科研系统的发展。企业研发能力十分薄弱、政府科研机构科研能力相对较强却缺乏与工业界的联系、对外国技术的高度依赖以及获取外国技术的苛刻条件，这些因素相互作用，结合在一起构成了中国的技术陷阱。我们时常发现标准制定各参与方之间似乎存在不一致的利益亿，这使得在中国标准制定中协调各方利益颇为困难。

在世界经济论坛里，08-09年，130个国家和地区排名，我们排在30位，日本排12，我们的效能提升排71，高教与培训排64、产品市场效率排除51，劳动力市场效率排51，财务市场效率排109，技术装备排77，市场规模排2。企业成熟度排43。科研院所质量排37，企业研发投入排24。产学研合作排23。

中国在127个国家中的排名。企业吸收新技术能力的国家排名中我们比泰国还差。市场是换不来核心技术的，大批采购订单是是处理国家关系重要的手段，中国的市场是我们用得上且有效的为数不多的一张牌。

市场虽然不能换取核心技术，但中国的市场对培养自主创新技术是必不可少的。没有市场就不可能完成技术创新。近年来我们发现在重要领域的自主创新也是显示我们话语权的重要砝码。在经济全球化的今天，尤其在高科技领域，标准作为知识产权的重要组成部分，直接涉及国家和企业之间的巨大利益。中国的高科技企业要真正发展，在更高层次上参与国际竞争，没有自主知识产权就不可能有市场的话语权，也国家在政治、经济的地位。

中国坚定不移地推广应用TD-SCDMA，其标准试金石的榜样作用必将激励国人的积极性和创造性，建立从“中国制造”到“中国创造”的信心和能力。

提高我国产业竞争力的突破口。胡锦涛在全国科学和技术大会上说，“抓住信息科技更新换代和新材料科技迅猛发展的难得机遇，把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高我国产业竞争力的突破口。”温家宝总理在全国科学和技术大会上说，“我们要以信息、装备制造和新材料的集成创新为核心……促进信息化与工业化良性互动，全面提升我国制造业的技术创新能力和国际竞争力。”

结束语：信息通信技术正在酝酿重大变革；信息通信技术加快在工业和社会信息化应用中的渗透融合；信息通信技术被寄予振兴经济的引擎作用收到进一步的重视，发达国家不断更新和调整各自的信息化发展战略。信息通信技术已经是并将继续是国际竞争的焦点；我国是信息产品的生产和应用大国，在信息通信技术的自主创新方面我们有了很好的开，但总体上关键技术受制于人的局面仍然没有根本改变；掌握信息产业核心技术自主知识产权被赋于作为我国产业竞争力突破口的重任；增强自主创新能力，迎接新一轮信息通信技术创新和应用的挑战。

我的报告就到这里，谢谢大家！