創新基金會：大陸創新能力正超美

在OpenAI發布其ChatGPT后不久的1月23日，美國信息技術與創新基金會 (Information Technology and Innovation Foundation ITIF) 發表研究報告，稱中國大陸的創新能力正在超越美國，並在創新總產出方面已超過美國 (下圖 nature)。研究報告指出，中國大陸正利用其龐大的經濟和人口的優勢，在創新指標的總產出方面，例如科學和工程文章發表數量、博士學位授予數量，以及先進產業的產出等方面超過了美國。或許很多人會認為這是ITIF為了撥款而高呼「狼來了」。但ITIF乃一非贏利科技智庫，即它不以賺錢為目的，而是向政府和企業提供通過自身嚴謹研究得出的專業意見、建議等。此次ITIF發布關於中國大陸創新能力報告，也是建立在ITIF研究人員調查分析大量相關信息資料的基礎上：在大陸已發生、正在發生以及將要發生與科技創新關聯的活動和事實。譬如 --

港口「智能終端」

在中國大陸天津港一座辦公樓的三層上，有一間很大的辦公室。工作人員可通過辦公室落地窗看到500米開外停泊在港口的輪船和裝卸起重機。但見一輛輛的卡車魚貫而入的駛至起重機下方，或裝上起重機從輪船上卸下的集裝箱貨櫃，或從卡車上抓起集裝箱貨櫃，將其卸放到輪船上。完事後那些卡車接著返回港口指定地點，或裝上將由輪船載運的集裝箱貨櫃，或卸下輪船送來的集裝箱貨櫃，就這樣周而復始，直到完成所有的集裝箱貨櫃裝卸。重點來了，執行任務的不是傳統裝卸起重機和運送集裝箱貨櫃的卡車，而是沒有人員操控的自動運轉機器 -- 起重機上無人操作，卡車上沒人駕駛。不過雖然現場所有操作無人參與，這些裝卸和運送過程卻全都在工作人員的掌控之下 (下圖 YAKIMA HERALD-REPUBLIC)。

這些掌控人員就在三層樓上的那一間被稱作「控制室」的大辦公室里，掌控人員的正式名稱叫「操作員」。當然，操作員並非都擠在落地窗前遙觀自動起重機的裝卸和自動駕駛卡車的運送。落地窗再大，也不能同時容納十幾名操作員。即使落地窗夠大，窗前的操作員也看不清運行細節，眼睛很大也看不清，戴上幾百度上千度的眼鏡也不行。操作員是通過計算機熒光顯示屏來觀看這一切 (下圖 ABB)。顯示屏上同步展現著由計算機實時控制的起重機裝卸船舶集裝箱貨櫃的視頻。更重要的是，每名操作員可同時監控多達六台起重機裝卸，也就是一名操作員可同時管理6艘輪船的裝卸，而非傳統的一艘輪船裝卸。

這是中國大陸最繁忙的天津港「智能終端」運轉港口貨物裝卸的一個普通場景。由於有了5G，高速網路允許起重機或卡車在1/100秒內對操作員發出的指令做出反應，而相關貨船距控制室500米。如果感測器顯示運行出現問題，操作員可以馬上接管起重機或卡車的運營。該智能終端擬將「接管率」降低到0.1%，即每1000隻集裝箱貨櫃中僅有一隻集裝箱貨櫃需要人工操作，其餘999隻集裝箱貨櫃則由計算機全程管理。保證「智能碼頭」正常運行的智能終端是由大陸著名的華為科技公司構建的，現支持88輛電動卡車自動駕駛運送貨物，卡車上的電池由風力渦輪機充電 (下圖 VIR)。因此，由華為科技公司構建的智能終端系統比傳統人類駕駛的汽車更安全環保。200名員工可運送過去需要800名員工一樣多的貨物。據信該「智能碼頭」解決方案如果不是世界唯一，也是世界上最先進的智能系統。而且，該「智能碼頭」解決方案可應用於其他港口的運行管理。

還有其他一些大陸在科技領域趕超美國的事例 –

• 2019年1月3日中國大陸飛船成功地在月球背面著陸，此系人類首次。迄止本文發布時，依然是人類唯一。
• 2019年，中國大學共培養了49,498名STEM領域的博士，而美國大學培養了33,759名。
• 2021年中國大陸科學家建立了世界上第一個集成量子通信網路，將700多條地面光纖與兩條地面到衛星鏈路相結合，為全國用戶在4600公里的總距離內實現量子密鑰分發。此技術的重要意義在於，量子通信不可破解，至少現有技術無法破解。迄今，該量子通信網路保持其世界僅有的頭銜。(下圖1 PHYSORG)
• 2022年，中國大陸兩大電池製造商的全球市場份額合計達到50%。
• 2022年，中國大陸新能源汽車產銷分別完成705.8萬輛和688.7萬輛，連續8年位居全球第一。
• 2022年大陸出口了67.9萬輛新能源汽車，居世界第一。新能源汽車包括純電動汽車（EV）、插電式混合動力汽車和氫燃料電池汽車。
• 中國大陸公司在全球主要5G專利申請中佔34%，為所有5G技術專利申請國中總數第一。5G的最「標準基本專利」(SEP)有助於一國發展新一代先進產業。
• 大陸公司在消費型無人機佔全球總量的70%，而其工業型無人機佔據了50%的市場份額、是世界第一大軍用無人機出口國 (下圖2 ASIA PERSPECTIVE)。
• 《科學》雜誌在2022年8月17日的網刊上刊登了布蘭納德(Jeffrey Brainard)和諾米爾(Dennise Normile)的一篇報道，稱日本國家科學技術政策研究所(National Institute of Science and Technology Policy)的研究報告《2022年科技指標》經調研后確認，中國在世界已發表的被引用前1%的科學論文數量方面超過了美國，首次成為世界領先者。根據日本人的調研統計，世界各國2018年、2019年和2020年發表的論文中，中國佔27.2%，美國佔24.9%。 
• 2023年一月的一份統計顯示，中國大陸移動支付滲透率約為95.1%，處於世界領先地位。

中國大陸具有優勢或與美國并行的還有：高鐵製造及運營、量子計算、輪船製造、風能設備、太陽能設備，……。即便如此，中國大陸能否最終在科技方面超越美國，仍然是一個大大的問號。因為當代尖端科技的基礎，包括大陸已經和正在取得趕超美國的科技領域，是建立在半導體技術上的。而美國與大陸圍繞半導體晶元製造的博弈正趨白熱化，兩國的(爭霸)命運很可能取決於美國建牆是否成功，或者說中國大陸能否建立起獨立的半導體製造體系。君不見，那邊廂OpenAI剛推出ChatGPT4，大陸百度的「文心一言」也登場競技，並在中文理解及多模態生成方面比ChatGPT4表現更優。美中在人工智慧領域的你追我趕顯示，Anything is possible，政治科技形勢持續演進，萬事皆有可能 -- 大陸可能最終在科技方面超越美國，而美國也可能繼續執天下科技牛耳 (下圖 POLITICO)。

參考資料 

美國之音. (2023). 美國智庫警告：中國創新能力正在超過美國. VOA. 鏈接  https://www.voachinese.com/a/itif-report-china-overtaks-us-innovations-20230123/6930761.html

Brainard, J. & Normile, D. (2022). China rises to first place in most cited papers. Science. 鏈接 https://www.science.org/content/article/china-rises-first-place-most-cited-papers

Chen, YA., Zhang, Q., Chen, TY. et al.(2021). An integrated space-to-ground quantum communication network over 4,600 kilometres. Nature 589, 214–219 鏈接 https://doi.org/10.1038/s41586-020-03093-8

Clay, I. & Atkinson, R. D. (2023). Wake Up, America: China Is Overtaking the United States in Innovation Capacity. ITIF. 鏈接  https://itif.org/publications/2023/01/23/wake-up-america-china-is-overtaking-the-united-states-in-innovation-capacity/

McDonald, J. (2023). China's Huawei looks to ports, factories to rebuild sales. abcNEWS. 鏈接 https://abcnews.go.com/Business/wireStory/chinas-huawei-ports-factories-rebuild-sales-96624566

Normile, D. (2019). Chinese spacecraft successfully lands on moon's far side and sends pictures back home. Science. 鏈接  https://www.science.org/content/article/chinese-spacraft-successfully-lands-moons-far-side-and-sends-pictures-back-home

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