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美國正在輸掉對中國發起的科技戰
摘要:
試圖通過科技戰遏制中國已經為時已晚。美國必須更加重視在科技研發、產業政策上的投入，否則將會輸掉21世紀科技霸權的競賽。
絕大多數西方媒體忽視了中國在工業自動化領域推出的一系列令人矚目的試點產品（pilot products），這些產品主要由全世界最大的電信基礎設施供應商、遭到美國全方位打壓的華為公司主導推進。全自動化的工廠、礦山、港口和倉庫已經投入運營，全球首個無人駕駛出租車服務也在北京啟動。華為公司代表稱，已在中國簽署一萬份私有5G網絡建設合同，其中6000份是與工廠簽訂。華為的雲計算部門剛剛推出了一個軟件平台，旨在幫助中國企業利用自己的數據建立專有的人工智能係統。
沒有跡象表明，拜登政府在高端芯片與芯片製造軟件和設備方面的限制，減緩了中國對主導所謂“第四次工業革命”——將人工智能應用到製造業、採礦業、農業和物流業——的追求。雖然科技戰爭的迷霧意味著很難精確評估中國目前的進展，但現有信息顯示，中國在努力繞開美國科技限制方面的進展之快令人驚訝。
三種潛在結果
中國一心一意期盼的目標就是引領下一輪工業技術浪潮。前世界銀行首席經濟學家、現任北京大學教授與國務院參事林毅夫在他2021年的書中寫道：
“中國的5G技術已經成為新一輪工業革命的全球領跑者。過去幾年來美國故技重施，動用全部國家資源、毫無理由地打壓中國企業。如果美國在新一輪工業革命中以技術封鎖的方式成功壓制中國，則中國將無法實現“兩個一百年”的目標。中國如何突破美國的封鎖？只有靠努力引領新一輪工業革命。”
中國在人工智能應用、通過高速寬帶提升企業生產力方面處於領先地位。這將導致以下三種結果之一：
1.美國與盟友通力協作並反超中國，重新奪回工業技術領域的主導地位；
2.美國與歐洲採用中國的工業技術並成為追隨者，就像一代人之前的中國是西方發達市場的追隨者。
3.美國繼續失去工業領域的市場份額，並增加對進口的依賴，走上英國的工業衰落之路。
實現第一種結果要求出台某種形式的產業政策。美國已通過《芯片法案》等立法啟動了轉向，根據美國半導體行業協會的說法，該法案預計將帶動約2000億美元的半導體生產投資。《芯片法案》有關研發投入部分的效果如何還有待觀察。無論該立法存在哪些優缺點，從國家安全角度出發，在美國建立芯片工廠有其合理性，但卻不一定有助於提高其它產業的生產力。相反：美國可以從中國台灣與韓國進口更便宜、質量相同（甚至更好）的芯片。據報導，台積電（TSMC）公司在美國生產的同類芯片，售價要比在台灣生產的高出30%。除了芯片以外，美國還沒有開始研究制定更廣泛領域的產業政策，更不必說付諸實踐了。
圖：台積電本月宣布，在美國亞利桑那州鳳凰城的工廠將推遲投產
某種程度來說，第二種結果——接受中國技術——已經在逐步成為現實。如下文所述，只有那些已經在中國擁有大規模製造業務的美國公司採用了人工智能/5G方面的應用，包括整個汽車製造與配套產業。
至於第三種結果，持續的去工業化，對美國來說是不可接受的。
中國在芯片領域的優勢與美國技術限制的失敗
西方分析人士高估了美國科技出口管制對中國的影響，低估了中國繞開管制的能力。外界未能清楚地認識到最新一代計算機芯片的重要性，它們的柵極寬度非常窄，可以在單個芯片中容納更多晶體管。舉例來說，最新一代蘋果智能手機採用的芯片包含130億個晶體管；1969年“阿波羅11號”任務登月艙使用的計算機僅有約6.4萬個晶體管。
擁有更快處理速度與更高能效的新一代芯片是5G手機不可或缺的一部分。英偉達（Nvidia）與超威（AMD）公司生產的圖形處理器（GPU）可以充分處理如ChatGPT這類大型語言模型（LLM）所需要的龐大數據集。但更早推出的芯片，無論是單獨還是並行使用，都足以處理絕大多數商業化人工智能應用。比原始芯片速度更重要的是正確數據的可用性，快速便捷地傳輸數據的能力，以及整體系統架構。
自特朗普政府2020年禁止向華為銷售美國高端芯片後，西方媒體預測中國的5G推廣速度將趨於停滯。比如，《日經亞洲評論》當時寫道：“據本報獲悉，中國兩家最大的電信設備供應商華為技術公司與中興通訊，已經放緩了在國內建設5G基站的腳步，這顯示華盛頓為遏制中國科技野心而不斷升級的努力正在產生效果。”
事實恰恰相反：2021年，中國5G基站的數量翻了一番，達到143萬個，2022年增長到231萬個，而全球基站總數只有300萬個。華為只需要成熟芯片（柵極寬度28納米，而不是被華盛頓禁售的7納米芯片）就可以建造5G基站。雖然能耗不算最理想，但整個系統仍能正常工作。由於無法獲得更新的芯片，華為的手機業務——在2020年第二季度還是全球最大——此後急速萎縮。因為5G手機需要功能更強大、能效更高的處理器。
如今，華為似乎已經能自主設計並在中國生產高端芯片。中國研究機構的報告稱，華為將在2023年下半年重返5G手機市場。路透社7月12日的報導稱，“三家關注中國智能手機行業的第三方科技研究公司告訴路透社，華為應該有能力利用該公司在芯片設計工具方面的進步、來自中芯國際（SMIC）的芯片製造技術，在國內採購5G芯片。”財新全球日報3月份報導稱，華為與中國本土公司共同開發出了電子設計自動化軟件，用於較舊的14納米芯片。尚不清楚中芯國際是否能夠生產出足夠的7納米芯片以滿足華為公司需求，或者報導中提到的新5G芯片是否採用了其它技術，比如說，將兩塊14納米芯片堆疊成一個“芯片組”，以實現7納米（芯片）的性能。
不過，手機等消費端技術只是次要問題。企業生產力才是決定性的問題。華為和其他中國公司現在提供基於雲計算的人工智能服務，以及培訓和諮詢業務，並正向數以千計的公司推廣這項新技術。
7月7日，在上海第六屆世界人工智能大會召開前，華為雲CEO張平安宣布推出以商業為中心的人工智能係統，並在講話中“暗示”ChatGPT：“盤古大模型不作詩，也沒有時間作詩，因為它要深入到各行各業中去，讓AI賦予各行各業價值。”張平安表示，與OpenAI的大型語言模型不同，華為入場的方式是為製造業、醫藥研發、礦業、鐵路、金融等其他行業的客戶訓練人工智能係統。該平台得到了華為自研的鯤鵬與昇騰AI處理器支持。華為表示，盤古大模型與美國的大型語言模型一樣，都可以自主編寫計算機代碼，但“盤古為行業而生，就要為行業著想。”張平安說。
上述內容大多數還處在萌芽發展階段。但有了盤古大模型，華為雲能夠向客戶提供“大規模行業開發工具包，通過對客戶自有數據的二次訓練，客戶可以擁有專屬的行業大模型。”華為公司表示。
張平安還提到，華為基於自己的鯤鵬和昇騰處理器搭建了AI雲平台，支持一整套AI軟件。雖然“訓練中國大規模模型中最常見的圖形處理器依然是英偉達的V100與A100，”一項最近的研究指出，“華為採用自己的昇騰910處理器”來訓練盤古大模型。其次，儘管美國的製裁繼續阻止華為從中國台灣地區獲得用於智能手機的麒麟芯片組，但中國似乎已經有能力生產像昇騰這樣的自主AI芯片。中國芯片製造商對製造能力方面的信息守口如瓶。
最重要的問題是，工業系統很少需要像ChatGPT寫校園作文或情人節情詩時的複雜性或計算能力。中國無法進口七納米及以下的速度最快、能效最高的芯片，更不必說製造這些芯片的設備。但中國可以用成本更高的工藝製造7納米芯片；或者將舊芯片堆疊成所謂的“芯片組”，或者通過巧妙的系統架構對舊芯片應急改裝，以接近最快速芯片的性能。
回想一下19世紀的鐵路，它使在遠離水運路線的地區大規模種植農作物變得有利可圖。鐵路釋放出的連鎖反應使美國一躍成為當時全球最大的經濟體。相比對宏觀經濟的影響，火車在鐵路上保持時速40英里或80英里並沒有多大區別——重要的是火車能夠跨越的距離。人工智能與高速寬帶的結合打造了一條數據主幹道，將改變大多數企業的運行方式。
中國在科技領域的不斷進步顯而易見
美國與中國對待人工智能的態度十分不同。美國大科技巨頭那數万億美元的市場估值主要來自消費娛樂。而中國，正如張平安所說，沒有閒工夫吟詩作賦。中國不會去猜測機器何時具備自主意識，人工智能何時將取代人類，中國專注於自動化改造繁重的工作：比如檢查工廠傳送帶上的零件，檢查煤礦工作面附近的垃圾桶是否有異物，檢測機器運轉中的異常情況，或者將貨輪上的集裝箱裝載到無人駕駛的卡車上等等。
中國計劃在第四次工業革命——將人工智能應用於生產、物流和服務——中佔據領先地位。該計劃似乎已步入正軌。
除了已經在中國開展大規模業務的大型製造企業外，美國製造企業對第四次工業革命技術的投入甚少。據我所知，已經安裝私有5G網絡來支持工廠自動化生產的美國製造企業，只有通用汽車（2022年在中國的產能為230萬輛）、福特（2022年在中國的產能為50萬輛）以及約翰迪爾（今年2月在中國造出了第70000台拖拉機）。這些美國公司都與中國製造商建立了合資企業，可以說是中國工業的輔助部分。
問題在於，美國本土製造業在經歷了2000年代以來的大衰退後，大多已經不具備實現人工智能應用效益所需的規模。私有5G網絡的安裝與人工智能應用也並非完全吻合；在某些工廠環境中，Wi-Fi與光纖同樣能滿足信息傳輸的需求。但在涉及高速移動的重型機械，尤其是密集使用機器人的製造業、礦山、港口和倉庫等環境中，5G傳輸相比電纜通信具有明顯的優勢。
根據歐盟5G觀察站（European 5G Observatory）統計，約60家工廠、港口和機場已經建立了私有5G網絡，主要包括大眾、保時捷、薩博和豐田等汽車製造企業。同樣，這些運用了工業4.0技術的製造業和貨運公司，大多數都在中國有重要存在。
5G在西方消費端技術的運用令人大失所望。正如《華爾街日報》在2023年1月的頭條報導中承認：“不只有你這樣認為：5G帶來巨大的失望。”此外，美國5G網絡下載速度約為每秒150兆比特（150mbps），只有中國的一半。美國部分5G網絡的延遲甚至高於上一代4G網絡，這令它們在自動駕駛汽車等應用中的作用大打折扣。由於在5G基礎設施上的投入下降，愛立信公司（Ericsson）2023年第二季度陷入虧損狀態。
相反，中國將5G視作一種工業技術，並希望利用5G到業務（5G2B）來推動銷售。比較西方公司與中國公司的股價能夠體現一部分前瞻性的信息。作為中國最大的電信基礎設施供應商，華為是一家私有（員工持股）公司，沒有上市，因此無法從股價中一窺其內情。但中國第二大電信公司中興通訊（ZTE）大致可以作為華為的參照。
圖：中興公司（紅）與愛立信（藍）、諾基亞（橙）公司股價變化比較
中興的股價在過去五年內翻了一番，而全球排名第二和第三的電信公司，愛立信與諾基亞，同期大約損失了30%左右的市值（以美元計價的價格表現）。考慮到歐洲股市從2018年7月到2023年7月擴張了約23%，而同期中國股市（滬深300指數）基本沒有變化，這是相當值得注意的現象。美國的施壓將中國電信公司排除在美國與許多歐洲國家市場之外，但中國企業卻主導著本國與絕大多數全球南方國家的市場。
因此，中國在5G寬帶方面具有明顯優勢，這是實現商務自動化的關鍵要素。相比芯片速度，傳輸海量數據（比如，每分鐘傳輸數千張工廠傳送帶照片，或者地下採礦作業的實時視頻）的能力是更大的瓶頸。上個月，中國率先將6GHZ頻段的頻譜分配給5G和6G服務，以推動“5G/6G頻譜資源全球或區域劃分一致”，為“促進國內移動通信技術和產業創新發展”奠定基礎。
相比移動寬帶，美國的頻譜分配更偏向於Wi-Fi，將幾乎全部的6GHZ頻段都分配給了“非授權使用”，也就是Wi-Fi。正如電信科技網站Lightreading的觀察，“這一決定對有線電視行業與從蘋果到思科（Cisco）等其他支持Wi-Fi的企業意味著一場胜利。但美國的5G網絡運營商堅持強調，沒有獲得足夠的頻譜來提供如固定無線等高帶寬服務——對他們而言，聯邦通信委員會（FCC）的決定意味著一場挫折。”
換句話說，美國的相關政策依然偏袒面向消費者的大科技企業，而不是工業應用。
電信基礎設施及相關應用也增加了中國對全球南方國家的出口。自2019年以來，中國對東盟的出口增長了50%，對巴西的出口接近翻了一番，對土耳其的出口增長了250%。對於非正規就業率較高的國家而言，寬帶帶來了變革性的影響。它將支付系統植入智能手機，為過去的社會邊緣人群開通了銀行與信貸業務，並為企業家提供了信息與銷售機會。它降低了提供教育和醫療保健等服務的成本，並帶動新產業的發展。
圖：中國對全球南方國家的出口
由於上述所有努力，中國在2023年成為最大的製造業——汽車製造業的全球領頭羊，銷售額達到30億美元。高科技製造業與規模經濟將會進一步增加中國的優勢。1908年，亨利·福特（Henry Ford）通過推出售價800美元（這是當時美國的人均GDP）的福特T型車，定義了人類進入大規模擁有私家車的時代。如今，中國生產的電動車具有充足的續航里程和動力，且售價在1.1萬美元左右，略低於中國的人均GDP。中國廉價但功能齊全的電動車可能會主導歐洲低端汽車市場。大眾曾經是中國最暢銷的汽車品牌，如今在華市場份額已經下滑，2022年的年銷量從新冠疫情前的420萬下降到320萬輛。因此，5G2B與人工智能帶來了實實在在、看得見的好處：更便宜的工業產品、更高效的港口和自動駕駛汽車的應用，等等。
與此同時，在西方，尚不清楚大型語言模型將如何帶來盈利。未來，生成式人工智能可能找到更多有利可圖的運用，尤其是在軟件自動化方面，但現有技術如何證明ChatGPT所催生數万億美元額外股權估值的合理性，仍然是個謎。另一方面，OpenAI公司的ChatGPT模型作為大眾好奇心對象的風頭似乎已經過去，其6月份的網站訪問量下降了10%。
至於當前的運用與預期，所描繪的情況顯得過於樂觀。《亞洲時報》的一項研究指出，在美國，用聊天機器人取代全部的服務台員工，每年僅能節省16億美元；而取代收入最低的25%的程序員僅能節省25億美元。
為什麼美國的科技制裁失敗了？
基於好幾個理由，美國的製裁無法有效限制中國在人工智能領域的發展。
首先，如前文所述，中國在工業應用領域的本土設計具有競爭力，這些應用通常不需要大語言模型那種程度的計算能力，而中國產出的性能可能已經與英偉達與超威公司的產品相當。
其次，中芯國際有能力生產7納米級芯片，儘管成本相對更高、效率更低。它顯然能夠滿足中國軍方對7納米芯片的需求。正如蘭德公司（Rand Corporation）2022年的一份研究中解釋，這方面的需求可能相當小，絕大多數現成的軍事裝備系統使用更老的芯片，它們更加結實耐用。
第三，在中國可以通過第三方渠道，以更高的價格買到英偉達最先進的人工智能芯片。英偉達為符合美國政府指令而設計的較慢版本芯片依然在中國銷售，雖然據稱華盛頓未來可能也會禁止這類產品。
美國的行業領袖認為，阻止中國公司通過雲服務使用美國人工智能運算能力不會有太大成效。7月6日，美國消費者新聞與商業頻道（CNBC）記者向亞馬遜公司CEO安迪·賈西問到：“本屆美國政府的想法是，中國公司將無法通過超大規模的雲服務供應商（如亞馬遜）獲得人工智能級別的雲計算資源。如果中國公司不能（從亞馬遜網絡服務）獲得這些資源，你認為這對亞馬遜會有什麼影響？”賈西回答：“嗯，現實情況是中國國內有一些競爭力非常強的雲服務供應商。中國的企業總有機會獲得人工智能相關的能力，不管來自美國公司、歐洲公司還是中國的公司。”
要么嚴肅對待競爭，要么出局
美國對中國的技術出口限制似乎並沒能阻止或減緩具有重大戰略影響的人工智能應用推廣。同時，對華銷售限制減少了美國半導體公司的收入，並威脅到他們的研發預算。2019年12月，美國國防部一票否決了特朗普政府關於禁止向華為出售高端芯片的計劃，理由是失去華為這個客戶會影響美國芯片製造企業的持續研發能力。特朗普總統起初支持五角大樓的立場，但在新冠疫情全面暴發後，他在2020年年底改變了這一立場。
半導體行業研發需求的規模是獨一無二的。2021年，全球半導體行業的研發預算為2000億美元，而當年設定的銷售額目標為6000億美元（由於市場疲軟，實際總額只有不到1600億美元）。沒有任何其他行業會將收入的三分之一用於研發。汽車製造業作為全球最大的產業，研發費用約佔其行業總收入的十四分之一。高通（Qualcomm）公司三分之一的年收入來自中國，英偉達則是五分之一。美國《芯片法案》向它們提供的支持根本無法彌補因配合聯邦監管而損失的（在華）收入。這些公司正在向拜登政府遊說，希望放鬆對中國的出口管制，他們的理由很充分——事實上，正是五角大樓在2019年12月給出的理由。
限制對華技術出口充其量只是權宜之計。正如全球首屈一指的芯片光刻設備製造商阿斯麥爾（ASML）所說，憑藉每年畢業工程師數量超過全球其他國家的總和，中國最終會發展出本國的替代產品。就算作為權宜之計，美國的管制措施也在失敗。他們在多個方面給中國帶來了高昂成本，但並沒有阻礙第四次工業革命的到來。恰恰相反：美國工業在第四次工業革命技術上的有限應用，主要集中在那些大舉投資中國的企業。
美國聯邦科研投入佔聯邦預算（深色）與GDP（淺色）之比變化圖
無論《芯片法案》有多少值得肯定之處，它都不能替代美國推進阿波羅登月計劃，在20世紀70年代末、80年代初通過國防部高級研究計劃局（DARPA）資助數字經濟發明等方面的努力。1983年，美國投入1.2%的GDP、5%的聯邦預算用於聯邦科研開發。如今，美國聯邦科研投入佔GDP之比僅有可憐的0.6%，不到聯邦政府預算的2%。
為了保持相對中國的科技領先，美國將不得不額外投資數千億美元，培訓一支技術水平極高的勞動力隊伍，教育或者引進更多科學家與工程師，並為發展製造業提供更廣泛的激勵措施。現在試圖壓制中國科技發展已經為時已晚。我們根本無力做到這一點。美國有能力做的，就是恢復在科技領域曾經的優勢地位。
文章來源：觀察者網
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