近两年，中兴事件和中美贸易摩擦使我们清醒的认识到，我国诸多产业缺失核心关键技术或在技术上存在受制于人的短板，俗称“卡脖子“技术。中国科学院作为国家战略科技力量，从去年开始组织全院力量着力解决我国关键核心技术的卡脖子问题，启动计算机系统、网络安全等一批C类先导专项；同时，将电子研究所、遥感研究所、光电研究院三所合并，成立空天信息研究院。突破“卡脖子”核心技术已成为中国科学院发展的一个重要新机遇，机会难得，不应错过，为此更需深入思考“卡脖子”关键技术的本质和形成规律，审慎制定相应的行动计划。

一、需求产生和问题发现是突破“卡脖子”技术的原动力

    纵观人类社会发展历史，“卡脖子”技术始终存在，也正是一个个“卡脖子”技术的不断解决推动了人类文明的发展。人类的原始社会经历了上百万年时间，仅在4万年前我们才穿上衣服，1万年前才有陶器。中国祖先很早就有“嫦娥奔月”的传说，说明我们早有登月梦想，但直到最近几年才得以实现。可以想象，在陶器没有发明之前原始人类不知道陶器是什么东西，只是迫切需要轻便的可替代石器装水和食物的容器。需求的产生带动了问题的发现。古人可能先用普通粘土常温塑形制成一个容器，发现相比石器容器方便很多很好用，但无法盛水并且极易破碎。如何能生产出耐水不易破碎的土制容器便成了“卡脖子”技术。经过一段时间试错和探索，必然会发现烧制后的粘土容器变得结实耐用，具备生产价值，由此产生了制陶技术。考古成果已发现，世界范围内不同部落的人群进入新石器时代晚期均有陶器使用。从陶器过渡到瓷器又至少经历了八千多年时间。瓷器发展过程也在不断解决“卡脖子”技术，包括材料的选择、烧制工艺、涂釉工艺、彩绘工艺、景泰蓝工艺等等。瓷器制造技术是我们中国的骄傲，也是中国英文名“China”的由来，但目前高端陶瓷生产技术日本和德国领先，其中的缘由值得深思。

    从石器-陶器-瓷器发展过程可见，需求的产生带动问题的发现和随后技术突破，进而产生新的需求，如此循环往复循环，不断推动“卡脖子”技术的解决。汽车、高铁、计算机、网络等现代高科技产品的诞生和发展无一例外均遵循此循环过程。如今在中美竞争的大背景下，我们在众多的技术领域希望跟上发达国家，或者与发达国家并行，甚至领跑，从而产生强烈的技术需求，由此形成众多的“卡脖子”技术。这种强烈的需求会对“卡脖子”技术的解决产生强大推动力，只要找到卡在哪里的问题，就会逐渐形成技术解决方案。

    需求的产生和问题的解决也必然依赖于社会整体的发展水平。社会越发,达产生的需求和问题会越多，解决“卡脖子”技术的能力也会越强，由此促成知识和技术爆炸式增长。可以想象，在工业革命前的人类社会和当今战火纷飞的索马里，芯片、航天和量子计算不会是他们的“卡脖子”技术。

二、知识技术的快速迭代是解决“卡脖子”技术的重要方法

    目前我们人类使用的绝大多数产品中包含了巨量的技术和知识，尤其是高科技产品。这些包含在某一特定产品中的技术和知识可来源不同的年代、不同的国家、以及不同的知识技术领域，这种现象被称为知识技术的迭代。比如在普通大众看来比较普通的铅笔芯，其生产全过程包括了石墨开采、石墨加工、配料、挤出成型、烘干、冷却后浸油等，这些工艺过程的背后又有机械加工、材料制造、化学化工等一些列工艺技术作为支撑，并且支撑技术背后仍有更为底层的技术和知识。有人统计，生产一根铅笔芯至少涉及200万人的劳动。为生产出一根高质量有市场竞争力的铅笔芯不能有任何技术环节缺失和任何技术短板，其中任意环节都有可能出现“卡脖子”关键技术。

    真正的高科技产品无不迭代了巨量的知识和技术，最典型的是手机。1973年美国摩托罗拉公司的工程技术人员马丁·库帕发明了第一部手机（移动通讯电话），可通过频率区分不同用户的不同手机，推动了第一代（1G）手机的商业化生产。第二代（2G）手机使用GSM或CDMA数字制式，增加了短信功能、无线应用协议和上网业务等。第三代（3G）手机将无线通讯与互联网相结合，并具备了个人电脑功能。第四代（4G）手机能够传输高质量视频图像，图像传输质量与高清晰度电视不相上下。正在发展的第五代（5G）手机具有更快的网络与通讯，低延时，拥有更精准的定位功能。从1G到5G，手机中直接迭代的知识和技术包括：无线通讯、电子工程、软件工程、应用数学、芯片技术、材料化学、互联网技术、遥感技术和储能电池技术等。目前，知名的手机品牌包括苹果、三星、华为、小米、爱立信、NEC、夏普、东芝、松下等，手机市场竞争激烈。手机企业只有加快知识和技术的迭代，不断突破“卡脖子”关键技术，才能使手机有更好的性价比，占据更大的市场份额。

三、集中优势科技力量协同攻关是解决“卡脖子”技术的组织保障

    高科技产品汇聚了高密度的知识和技术，需要众多技术领域科技工作者协同攻关，不断解决“卡脖子”关键技术，才能推动产品的升级换代。上世纪六十至九十年代日本举全国之力发展电子工业和精密制造工业，终于成就了电子工业和精密制造工业的霸主地位，松下、东芝、索尼、日立名声赫赫，现在日本仍然在电子工业和精密制造工业产业链的最顶端。最典型的例子是近邻韩国的三星集团，不仅企业自身有超强研发实力，而且通过项目合作、项目招标和资助经费方式汇聚了全国的相关科研力量；当企业变成超级跨过企业后，又招揽美国、中国等各国高层次科技人才为其提供产品研发服务。如今三星电子产品世界销量第一，其成功的背后是强大的技术研发组织能力。

    集中力量办大事是我国政体的优势。上世纪六七十年代，在贫困落后的状态下，我们组织全国数万科技工作者研发出“两弹一星”，奠定了大国的地位。新时代，我们实现了登月，并且在电子通讯领域出现了华为集团。华为集团荟聚了数万研发人员，包括数学家、化学家、物理学家及其他各相关行业的顶级专家。这些不同领域的科技人员协同攻关才成就了世界领先的5G通讯技术。

    尽管中国科学院拥有不同技术领域的全国顶级专家，但尚无法有效形成协同攻关团队，并且现已成立的“卡脖子”技术攻关团队，由于利益分配和组织体制障碍等原因，仍没有直接深度参与到高科技企业的产品研发活动中，势必导致研发的一些技术成果无法直接融入企业主导生产的高科技产品。我们应该认识到，只要需求存在，现代高科技产品的“卡脖子”关键技术永远存在，并且数量上不会减少。这意味着，单项“卡脖子”技术突破并不一定会带来高科技产品质量和技术性能的大幅度提升；并且游离于产业之外科学家由于对需求感知较少，提出的“卡脖子”关键技术在产品研发人员看来也许不是当下急迫解决的技术问题。为更高效推动我国高科技产业的发展，中国科学院需要与龙头企业深度合作，直接参与到企业的研发活动。最近，美国的国立研究机构橡树岭国家实验室开始与Google和NASA合作开展量子计算机研究，在组织形式上实现了强强联合。

四、持续稳定支持基础研究，强化技术基础研究的应用导向，是解决“卡脖子”技术的必要措施

    如今科学家群体提出的“卡脖子”关键技术数以万计。任何一领域随随便便就可举出很多“卡脖子”关键技术，比如在分析化学领域，高纯度试剂、同位素标记分析标样、快速分析诊断、高分辨观察、高灵敏分析仪器及核心部件、数据库等等。对这些“卡脖子”关键技术仔细分析会发现，一部分是过去相关产业的落后所导致，一部分由相关人才的匮乏所导致，一部分是科学家正在努力攻关的技术，还有很大一部分是相关技术知识储备和研发能力都具备却没有有效整合所导致。归根结底，是由于我们在基础研究方面的欠账和不务实所导致，尤其是在应用基础研究方面。现有的考评体制导致绝大多数从事工程技术应用基础研究的科研人员倾向于待在实验室内搞研究，以发高档次论文为追求目标，谋求“快速上位”。有些技术对企业非常重要，但发达国家已解决。事业单位的科研人员从事此类研究不仅难以获得国家经费资助，而且难以发西方发达国家标准认定的“高大上”文章，由此形成了事业科研机构的成果与产业现实需求无法有效对接的断裂式“卡脖子”关键技术。这种现象几乎在所有的产业领域都存在。以解决“卡脖子”技术问题为契机，科技管理部门应该强化以解决企业实际问题为目标导向，给予从事应用基础研究的科技人员长期稳定的经费支持。

    领先的技术来源于基础研究的突破，但基础研究的突破并不一定带来技术的迅速领先。在增加对基础研究投入的同时，加速基础研究成果的技术转化和产业化应用极为重要。美国是一实用主义盛行的国家，其基础研究的经费很大一部分来自于企业的资助，因此具有巨大的产业化应用前景。以生物医学领域为例，美国许多基础生物学的研究成果往往能迅速转化为治疗药物和技术或其它产业化技术；而我国从事生物医学基础研究的科技工作者更强烈的愿望是发高大上的文章。文章发表-项目申请-文章发表-项目申请如此循环，表面上重大突破不断，但真正可产业化的技术成果相对较少。

五、科技人员的工匠精神是解决“卡脖子”技术的助推剂

    真正的“卡脖子”关键技术一般难以轻轻松松解决，没有真正 “板凳要坐十年冷” 的精神难以搞出真正领先的技术或解决“卡脖子”关键技术。最近20年日本有19人获得诺贝尔自然科学奖，其中的故事很多科技工作者耳熟能详。诺奖的爆发与日本科学家持之以恒、一辈子专心做好一件事的工匠精神息息相关。日本的科技工作者通常有稳定经费资助，并且并不过分强化以文章为导向的考评，久而久之形成极其严谨务实的科研作风。

    目前，我国“四唯”现象仍然难以破除，科技界的浮躁和浮夸之风十分盛行，等级分明的封建制式学术组织形式打击了一大批科技工作者的科研热情。很多冠冕堂皇的学术会议已经不是讨论科学问题的平台，而是一场帽子人才的“作秀”。发达国家科技界先辈非常注意培养年轻人科研热情，在很正规的学术会议上经常会看到还比较生涩的博士生在讲自己的试验，而下面的教授非常认真的提出各种各样问题。以解决“卡脖子”技术为契机，应该尽快建立起能让科技工作者静得下来稳得住的体制机制。