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美中两国在一些最重要的创新领域展开的技术战

传感器技术 2020-05-19 15:54 次阅读

在这个地缘政治力量与技术进步关联愈发紧密的世界里,美国长期以来一直领先于竞争对手。美国公司制造出了一些世界上运算速度最快的计算机、威力最大的喷气式战斗机以及能力最强的机器人。

但当前全球第二大经济体中国的经济正持续增长,加上该国政府在技术上的巨额投资,美国的这一优势受到前所未有的侵蚀。

这样的发展形势促使美国总统特朗普(Donald Trump)与中国展开全面的贸易战和经济战,包括对华征收关税、进行出口管制和制裁涉嫌窃取美国公司机密的中国科学家。

目前还不清楚新冠疫情造成的经济破坏将如何改变这种竞争格局,但有一点是肯定的:疫情对于缓和紧张局势没有起到太大作用。据知情人士透露,特朗普政府正在考虑新的限制措施,旨在遏制中国在半导体方面的尖端制造能力。中国通讯设备巨头华为技术有限公司(Huawei Technologies Co.)的董事长上个月警告称,如果美国继续推进遏制计划,那么中方也将实施自己的限制措施。

最显著的技术争夺战围绕5G展开,5G是一种超高速蜂窝网络,有望成为未来技术的基础。美国政府认为蜂窝技术的领军企业华为会威胁网络安全,已采取异乎寻常的措施,试图挫败华为。

这场战斗还扩大到了其他技术领域,像5G一样,这些技术现在并没有改变人们的生活,但在不久的将来可能会改变人们的生活、工作和战争方式。人工智能常被宣扬为新工业革命的关键,可用于增强现实和远程手术等应用。量子计算可帮助发现新药,并解密曾被认为是无法破解的加密数据。自动驾驶汽车可从根本上改变交通系统、基础设施以及人们的出行方式。先进的计算机晶片充当数字大脑,协调着上述所有技术。

以下将论述美中两国在一些最重要的创新领域展开的技术战。

5G

今年2月,美国司法部长威廉·巴尔(William Barr) 表明了美国在5G领域的立场,他建议美国及其盟友应当考虑入股华为的竞争对手诺基亚公司(Nokia Co., NOK)和爱立信(Ericsson AB )。诺基亚和爱立信总部都在欧洲。

白宫后来驳回了入股这两家公司中任何一家的想法,但巴尔的言论仍然凸显出美国没有能与华为抗衡的大公司。华为是全球最大的通讯设备制造商,产品包括安装在蜂窝基站上的无线电硬件。

美国昔日龙头企业朗讯(Lucent)和摩托罗拉(Motorola)在押注失败后,剩余的资产分别被芬兰的诺基亚公司和瑞典的爱立信收购。后两家公司在与华为竞争的同时,已陷入裁员和无利可图的困境。华为凭借尖端产品和低廉价格获得了大量市场份额,几乎相当于其欧洲竞争对手的市场份额总和。

美国也有一些5G参与者。思科系统(Cisco Systems Inc., CSCO, 简称﹕思科)是连接到蜂窝设备的路由器和交换机的最大制造商。高通公司(Qualcomm Inc., QCOM)和InterDigital Inc. (IDCC)是领先的知识产权公司,赚取蜂窝技术专利授权费。

但上述两个市场相对较小,而且华为也是这两个市场的参与者。一家无线运营商的5G资本支出中有60%以上可能流向蜂窝设备,比如无线电,而华为在无线电市场上居于领先位置。市场咨询公司ABI Research的5G研究总监Dimitris Mavrakis说:「所有这些钱都流向了无线电。」华为以其技术先进的蜂窝设备及快速生产的能力,帮助中国迅速推出了5G,把该国诸多地区变成了一个潜在实验室,可供发展那些依赖5G的技术,比如自动驾驶汽车。与此同时,频谱方面的限制已拖慢美国的5G网络建设步伐。

不过,现在就宣布中国是5G竞赛的赢家还为时过早,尤其是考虑到华盛顿有更多的手段来打压华为在蜂窝网络设备行业和智能手机领域的主导地位。华为在智能手机领域也是全球领先的公司。

研究公司龙洲经讯(GaveKal Dragonomics)驻北京的技术分析师Dan Wang称,华盛顿的联邦机构目前正在讨论是否以及如何加强对华为的制裁。他表示,如果他们这样做,那么华为的业务将受到重大干扰,可能会在生产智能手机和5G设备方面遇到麻烦。

在5G领域,中国占优势。

人工智能(AI

三年前,北京方面宣布,中国打算到2030年成为AI领域的全球领先者,其设想是,单是国内AI产业的价值就达到约1,500亿美元。

包括阿里巴巴集团(Alibaba Group Holding Ltd., BABA)和百度(Baidu Inc., BIDU)在内的中资上市科技巨头已经在AI研发方面投入了数以十亿美元计的资金,并在中国和矽谷建立了实验室,利用了矽谷的开放性。这让它们成为了AI霸主,在电子商务算法和人脸识别等领域超越了国际竞争对手。中国拥有庞大的人口和监控基础设施,而且人们在私隐权问题上态度较为宽松,这些条件综合在一起产生了海量的数据,推动AI变得更加智能。

但是,虽然中国可能在AI研究方面做出了更多贡献,并且在人脸识别等一些重要的AI细分领域处于领先地位,但中国并未在所有AI领域领跑。政治风险咨询公司欧亚集团(Eurasia Group)的分析师Paul Triolo表示,涉及到通用人工智能的研究,即具有更广泛的、类似人类思维能力的AI研究,微软(Microsoft Co. ,MSFT)和Alphabet Inc.旗下的Google(Google)等美国的大公司显然处于领先地位。美国科技巨头已在AI上投入了数不清的资金,其对AI技术的应用领域包括推荐搜索引擎、定向投放广告以及自动过滤淫秽或被禁的图片与影片等。一些公司还出售AI服务,让企业、政府和警方也能够享用AI算法的强大能力。

美国培育出了一些全球最优秀的AI研究项目和人才,因为美国能把各种优势结合在一起,比如第一流的大学、财力雄厚的科技公司,以及对来自全球各地的思想和人才的开放态度,至少在中期阶段,美国在前述领域都拥有可持续的优势。Triolo表示,不切断美国与加拿大、欧洲、以色列甚至中国专家的学术和商业交流,对于美国保持这种优势至关重要。

他表示:「从某种意义上说,AI行业仍处于起步阶段,许多人正在为AI的成长和成熟做着贡献。」Triolo指出:「在决定美国公司能否在自动驾驶和医疗保健等新的重要领域利用AI取得成功方面,这一点可能比投入的资金水平更为重要。」

优势在美国一边,但美中之间的差距在缩小。

量子计算

与目前使用1和0来编码数据的计算机不同,量子计算机利用原子级特性,这种特性使得微粒子能够以两种以上的状态存在。这种复杂性的升级使量子计算机能够更快地处理更多资讯,有望远超超级计算机的能力。

将这种潜力利用起来可能需要十年或更长的时间。目前的量子计算机使用数量相对较少的量子位元进行计算。要达到足够多的量子位元来快速执行复杂的计算并非易事。

鉴于量子计算机最终可能强大到足以击败目前的加密方法,并运行复杂的模拟来研发新药,该领域吸引了私人资本和政府的大量投资。

在量子计算机的建造方面,美国无疑是全球领导者。Google去年宣称,该公司的54量子位元机器实现了「量子霸权」,实现了在传统计算机上不可能实现、或至少不实际的计算。这种机器擅长测量随机输出数字的概率。拥有一台可与Google匹敌的量子计算机的International Business Machines Corp.(简称IBM)对这一说法提出了质疑,称这样的计算实际上可以由一台超级计算机在一段合理的时间内完成。中国科学家已建造了量子计算机,但分析人士称中国落后美国很多年。

然而,量子技术超越了计算机,并扩展到利用量子特性来进行快速且安全的通信。这是中国可能具有优势的领域。在中国「量子之父」潘建伟的带领下,中国在量子通信、量子传感器和量子雷达方面突破创新,而这些领域都有可能应用到军事方面。中国在2016年发射了「墨子号」卫星,该卫星使用的是量子态光子束,可使传输不被拦截。中国正在华东地区建设一个巨大的量子资讯科学实验室,项目耗资达100亿美元。

因此,中美两国在这方面可谓打成平手:美国在量子计算方面领先,而中国则在量子通信和加密方面领先。位于华盛顿特区的智库新美国安全中心(Center for a New American Security)的研究员Elsa Kania称,很难预测未来前景,因为要取得可以塑造该领域的进步可能还需要数十年时间。

她说:「我认为,更准确地说,这是一场马拉松比赛,我们还处在这场比赛相对早期的阶段。」

美国在量子计算方面存在优势,中国在量子通信方面存在优势。

半导体

中国数十年来已斥资数百亿美元力图能在半导体领域占据一席之地,半导体是制造速度更快的电脑和智能手机以及更尖端武器竞赛中的关键元素。总部位于华盛顿特区的半导体产业协会(Semiconductor Industry Association)的统计数据显示,多年来美国对中国的晶片出口基本保持在相同水平,中国企业未能获得巨大的市场份额,即便在国内市场也是如此。根据半导体产业协会的数据,2018年对华销售的晶片中约有47.5%来自美国。

中国邻近的国家和地区在全球半导体供应链中占据了突出位置,其中韩国三星电子(Samsung Electronics Co. ,005930.SE)成为主要的智能手机和晶片供应商,台湾积体电路制造股份有限公司( Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., 2330.TW, TSM)成为全球最大晶片代工商。

这种模式在中国似乎永远无法复制。中国领先的晶片生产商中芯国际集成电路制造有限公司(Semiconductor Manufacturing International Corp., 0981.HK, SMICY)尚无法生产使用最小晶体管的最尖端晶片。一些估计表明,中国的晶片技术比美国和台湾落后五至七年,但中国可能需要花更长时间才能迎头赶上,因为尖端晶片也在不断变化。等中国能够生产出与现今最先进晶片抗衡的晶片时,该行业的其他公司可能已经又跃进了一步。

不过,中国国内许多企业的电子设备用国产晶片和非美国公司生产的晶片取代了美国晶片,这让美国官员感到吃惊。瑞银(UBS)委托进行的设备拆解显示,华为去年推出的最新款平板手机中不包含任何美国晶片。

短期内,中国半导体行业发展战略的重点是降低对美国的依赖,这通常意味着要找到其他非中国的替代选择。不过从长远来看,很多行业观察人士认为,中国对晶片行业的巨额投资获得回报只是时间问题。

位于华盛顿特区的智库战略与国际问题研究中心(Center for Strategic and International Studies)的高级副总裁Jim Lewis表示:「如果你愿意在几十年内投入数以十亿美元计的资金,最终你会实现目标。」

美国在半导体领域占据优势。

自动驾驶汽车

Google的Waymo和通用汽车公司(General Motors Co., GM)的Cruise等矽谷企业在测试自动驾驶汽车技术方面起步较早,使美国企业在探测道路障碍物所需的摄像头和雷达等传感器硬件领域方面取得初步领先。美国在半导体行业的主导地位使得美企在生产这类晶片方面占据优势,这些晶片本质上就是此类汽车的大脑。

麦肯锡公司(McKinsey & Co.)在去年的一份报告中称,中国企业在研发自动驾驶汽车所需的重要能力方面落后国际竞争对手两到三年。

但从长远来看,中国有望后来居上。中国已是全球最大的汽车市场,该国的监管环境,如基于国家安全理由限制访问地图、以及要求外国公司与国内公司合作等,有利于那些力争在中国市场获胜的国内冠军企业,这些企业包括百度、滴滴出行科技有限公司(Didi Chuxing Technology Co., 简称:滴滴出行)和小马智行(Pony.ai Inc.)。斯堪的纳维亚咨询公司Qvartz的Nikolaj Herskind说,美国公司将难以具有竞争力。

中国人口数量庞大,将能给中国企业提供更多数据,可以用于改进自动驾驶技术。中国人更愿意尝试自动驾驶汽车,这也起到帮助作用。根据德勤(Deloitte)今年进行的一项调查,48%的美国受访者表示,他们认为自动驾驶汽车不安全,而只有35%的中国受访者有同样的想法。

中国在5G基础设施方面处于领先地位,意味着中国的汽车企业可以在真实世界的环境中,测试如何利用无线技术将地图和交通数据传输到汽车上,或者甚至在一些情况下远程控制汽车。

不过,德勤未来移动解决方案中心(Future of Mobility Solution Center)主管Andrey Berdichevskiy称,鉴于各国政府对自动驾驶汽车测试和技术进行严格监管,自动驾驶汽车技术的竞赛最有可能出现各自为政的结果,就像美国和中国正在其他硬件和软体方面发展各自的生态系统。

Berdichevskiy说:「我预计美国和中国的参与者首先会在本土市场取得成功,但考虑到相关法规和消费者的看法,中美任何一方企业在没有当地合作伙伴的情况下都更难在对方的领土上蓬勃发展。」

原文标题:​中美五大技术领域PK,国内仅在这个领域领先!

文章出处:【微信号:WW_CGQJS,微信公众号:传感器技术】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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