温饱、健康、安全需求在整个地球上人类取得基本满足以后，人类究竟要向什么方向去走，是我们今天要探讨、要思考的主要问题。

演讲 | 张杰（中国科学院院士、物理学家）

世界的文明进步在过去的200多年的时间里面，得到了非常大的加速，可以说我们今天所用的所有的一切，都和过去三次科技、工业革命直接相关。今天我这个报告是应潘院士的要求，主要是给大家报告一下我对于这次马上就要来的新的科技革命的一次思考。而这次科技革命，我个人的观点认为，对我们人的生活方式、学习方式、乃至我们的思维方式都会有一次更大的变化。未来已来、唯变不变，这八个字是我对这次新的科技革命认真研究以后，最深刻的心得。

今天讲的很多东西纯属我个人的思考，未必完全对。有些我的话，假如没有完整听很容易被误解。这些想法不一定对，最重要的是启发大家的思考。   

今天要思考的主要是这三个问题：第一个问题，人类文明进步的最根本的驱动力是什么。第二个问题，新的科技革命的基础和思维范式是什么。第三，对我们来讲更加重要的，这次新的科技革命带来什么样的机遇和挑战。

人类文明和进步的根本驱动力

在考虑第一个问题之前，我稍微给大家一点提示，大家仔细想一下，人类文明进步的根本驱动力是什么？是人类发展的需求，正是人类的需求，才造就了人类文明进步。我们首先来看一下，做为整个人类我们的需求究竟是什么？过去几千年来人类有非常大的三个困惑，或者是三个威胁。因为这三个威胁造成了人类生命大量消失。

首先是饥荒，饥荒在各个国家都很多，我讲的是我们中国，从公元前108年到1911年中国主要的饥荒至少有1828件，明朝灭亡还有其他原因，但非常重要的自然原因就是因为大的饥荒。芬兰的饥荒造成三分之一人口死亡，到1770年孟加拉的饥荒造成1500万人的死亡。

第二个威胁是瘟疫，瘟疫同样给我们人类生存造成了极大的挑战，举一个例子大家就能够回忆起来。大家知道第一次世界大战爆发的原因，但很少有人能说清楚第一次世界大战是由于什么原因结束的，以及第一次世界大战是什么时候结束的。其实第一次世界大战结束是一个不了了之的结束，因为大的瘟疫、大的流感来了，双方的士兵全病了，所以没有办法打仗。从这儿可以看到瘟疫给人类带来巨大的威胁。

第三个是大型的战争，从古代一直到现在，比如近代的两次世界大战，造成了将近一亿人口的消失，这三大挑战是人类长期以来的追求。要说人类的追求，就要看威胁人类的是什么，人类要应对什么样的挑战。

正是人类文明不断发展的需求，驱动了历次科技和产业革命。正是因为人类生理的需求，使得三四百年前的人类，农业、建筑业、纺织业，特别是蒸汽机的发明和陶瓷业的变革，与此同时有了第一次的科技革命，造就了我们人类文明进步发展史上的第一个高峰。

随着人类需求的不断提高，生理需求、安全需求造成钢铁、电报电话、新能源、新材料、内燃机、汽车的产业快速发展，与此同时天文数学、量子论、电磁学、相对论造就了第二次科技革命。

上个世纪初开始了第三次科技革命以及后面催生了产业革命，因为人们的社交需求、健康和尊严的需求，造就了人类文明进步发展历史上的第三个高峰。

今天我们正处在一个什么样的时代呢？是人类需求又有一个新的提高，现在的人类更多的要求是自我实现、超越自我，万物互联、人工智能、基因编辑这些词已经成为大家耳熟能详的这个时代发展的主旋律。科技革命、产业革命加速了人类文明的演化进程，并推动了人类生活方式、生产方式、思维方式的根本性变革，要说革命变化的一定是最根本意义上的变革。

数千年解决不了的问题，过去一百年人类已经在这方面取得了巨大的成就，今天因为营养过剩去世的人已经远远超过营养不良去世的人。还有各种各样的病毒，不管来势多凶猛，比如SARS当时全国人对它非常的恐慌，以及埃博拉病毒。从夺去生命角度来讲，威胁不是那么大，因为人类对生命科学研究的进展速度，已经远远超过病毒自发变异的速度。战争，相信人类已经掌握了控制大型的世界级战争的办法。我们这个时代发生了比较大的变化，不再是以物质的多少、能源的多少为财富最重要的表征。在这样新的时代，大型的战争意义不像以前那么大。

温饱、健康、安全需求在整个地球上人类取得基本满足以后，人类究竟要向什么方向去走，是我们今天要探讨、要思考的主要问题。今天我们周围已经发生了巨大的变化，很多的变化是非常根本的。比如说现在社会主要的生产资料，如半导体，其实它是几十亿年来没有什么价值的沙子做成的；有害的大肠杆菌可以当成效率最高的合成化合物工厂；阳光变成光能；杂乱无章的各种数据，这是特别让人感到高兴的。这些以前没有任何价值（的东西），现在已经成为社会更快发展的主要驱动力。

把我们的时代做一个划分，过去的时代叫物质经济时代，它的发展主要以产品、能源的丰富程度来表征的。但是今天物质的生产已经开始出现过剩，世界500种主要的产品当中，有300、400种已经出现过剩，另外能源问题正在得到根本性的解决。除了各种各样的绿色能源以外，聚变能在未来50年时间要进入千家万户，聚变能是人类未来能源最终的解决方案。以前的政治经济学是以物质短缺和能源短缺作为基本假设，现在基本假设都未必对了，所以新的时代给我们带来的挑战之大可见一斑。

在今天科技创新已经成为经济社会发展的主要驱动力，对知识的追求成为人类的主要需求，知识转化为财富的速度空前加速，所以今天这个时代是叫知识经济时代。

回顾过去的三次科技革命给我们几点启示——

启示一：科技革命作为产业革命先导的趋势越来越明显。我们经常会问自己一个问题，科学和技术是什么关系？要想回答这个问题要看问哪个时代。十万年前人类有技术没有科学，所以科学和技术的关系很简单，那时没有科学。最早的科学出现在三千年前古希腊时代，那时科学是人类智力的一次探索，对完美社会的一个追求，科学和技术也基本上没有关系。十九世纪之前科学和技术是有自己独立的价值追求、各行其道。从十九世纪开始科学才开始引领技术，比如第二次的产业革命当中的所有新技术，都有科学理论的支持。第一次的产业革命和第一次的科技革命，（科学和技术的）关系就不那么明显，让我们感到印象深刻的是二十世纪的技术和科学相互依存、相互促进，这样的一种趋势越来越明显，本世纪以来变化就更大了。二十一世纪以来尽管只有十几年的时间，科学和技术的界限越来越模糊，科学和技术开始出现量子纠缠，今天可以说是科学，另一个侧面其实是技术，产业化的速度变得空前加快。这些是所处的新的时代带来和过去以往完全不同的特点。

启示二：前一次科技革命为后一次科技革命奠定基础。（在思考）新科技革命究竟是什么的时候，大家有一些困惑，只要看一下过去科技革命的发展历史就知道，第一次科技革命以蒸汽机大规模应用为最主要特征，最主要的核心是自动化。第二次是电力的大规模应用，带来第二次工业革命，因为电比蒸汽更方便用。第三次是电子信息的技术应用和自动化生产。电子信息的广泛应用会产生大量的数据、大量的信息，所以第四次的科技和产业革命一定是数字和技术广泛应用为主要特征，是以人工智能、基因编辑、脑机融合、人机一体化为主要内容。

前面这两次我用的是工业革命，第三次开始就是科技和产业革命，不能单纯用工业进行表达，第四次也是，科技和产业已经纠缠到一起。每一次科技和产业革命都是在过去基础上，在更大规模、更深层次、更高水平上拓展和满足人类新需求，今天的主题就紧扣人类的需求，人类有了新的需求就会出现新的科技革命。

启示三：世界科学中心每80-120年就会发生一次转移，把这个图画出来就会得出这样的结论。除了早期因为航海技术快速的发展，成就了早期的西班牙、葡萄牙这样的国家以外，第一次的科技和产业革命成就了英国，英国成为当时的科技强国。第二次的科技和产业革命成就了德国，第三次的科技和产业革命成就了美国，它们都成为当时的科技强国。

另外可以看到每一次科技和产业革命之前都有一次思想准备，第一次科技和产业革命之前是文艺复兴，第二次科学和产业革命之前是启蒙运动，第三次是资本全球化。今天提出的人类命运共同体，可能就是这次科技革命的思想准备。

启示四：历次科技革命发生地均成为世界强国，除了早期西班牙、葡萄牙、荷兰是因为航海技术的发达造就了它们以外，其他几个都是因为科技革命、工业革命成就了它们。科技强国，起码有一种就是要成为新的科技革命的发源地，成为了新的科技革命发源地当然就成为了科技强国。历史经验表明主要大国的兴衰、经济版图的变化，科技革命往往是关键节点和分水岭，探讨新的科技革命对中国的未来特别重要。

新科技革命的基础以及思维范式

第二个部分，新的科技革命的基础以及思维范式是什么。

人类几千年来的基本需求得到解决以后，人类社会将向什么方向发展，这就是思考新科技革命的出发点。马斯洛有一个心理需求层次理论，考虑人类向什么方向去走，当然要看人类的需求是什么。马斯洛理论是这么讲的：人有生理、安全、社交、尊重和自我实现五个层次。当某层次的需求满足以后，更高层次的需求才会出现，才有激励作用。这些对从事管理的同志特别重要，要想激励员工，管理的核心就是激励，一定要清楚员工究竟需要的是什么。实现自我、超越自我是未来人类文明发展方向，同时也是新工业范式的基础。生理、安全、社交、尊重四个范式容易量化，共性也非常大，很容易想到以前工业的模式，大规模、批量化、全同的生产，这样的层次只是在过去的四个层次，在新的层次下要求个性化的张扬，过去那种工业的范式就不再适用了。

有关新的科技革命，我们有两个基本的认识。

第一，人类需求的新变化会驱动新的科技革命。过去几千年来，可以把人类的需求总结成三个比较大的需求，就是要战胜饥荒、战胜瘟疫、战胜战争三大挑战的需求。今天的人类，作为人类的整体，我们的需求究竟是什么？是不是可以总结为，今天的人类想掌控幸福、掌控生命、超越自我。

现在就分开来把这三个方面，向大家做一个稍微详细一点儿的思考，一说到幸福下面的女孩子都笑起来了，这个我们熟悉，也是我们最想要的。不知道大家想过没有，幸福究竟是什么？其实幸福不那么简单，举一个例子，大家马上就知道我说的意思。今天的韩国人均GDP 5万多美元，对比1985年它的人均GDP只有几百美元，当时韩国还处在生理需求最基本的阶段，但是今天韩国自杀率是1985年自杀率的5倍，今天的韩国自杀率要比危地马拉、非洲的很多国家自杀率高得多。从这方面可以看到幸福不是一个简单的物质多少的表征。

幸福是什么？幸福其实是一个人体长期进化而来的本能的满足，它是人主观心理预期的满足，跟心理有关，大家对幸福的预期是一个指数增长的，而人类提供的产品是按线性增长。说到底幸福是一种人体的生物化学反应，快乐和痛苦是身体上各种感觉的总和，学物理的比较熟悉我的这种表达模式，做数学、物理的人都希望把复杂的事情简单化，把快乐和幸福一叠加就可以叠加出剩下的所有的感情。要想获得长久的幸福快乐就需要掌控人体的生化系统，这就是人类面临的挑战，不比过去三大挑战容易。

第二，生命。人人都有生命，但想起来也不那么简单。我给大家说一个物理学家对生命的定义。生命是可以保持其复杂性和复制性的过程，是可以自我复制的信息处理系统。生命分成不同阶段，有生命1.0、生命2.0和生命3.0。假如用理科的语言说，大家比较容易懂，生命1.0就是所有信息都要靠遗传基因传给下一代，演化速度要慢得多，生命过程当中既不能改变软件也不能改变硬件。生命2.0除了遗传以外还可以传递信息，通过知识、通过学习，实际上是不断重装软件，但在生命2.0，硬件没有办法得到大幅度的提升，或者重新去换装硬件，除了装几个假牙、几个假肢以外，其他的都没法装，就是我们现在的人类。生命3.0将是一个时代，除了可以重装软件以外还可以重装硬件。我们说到生命，一个生命和另外一个生命的区别究竟是什么？长相？其实现在长相已经可以完全全同了，除了长相就是生活体验。生命是人生体验的总和，在新的时代里面思想和体验逐渐可以独立存在。

最后是能力。能力更简单了，三次工业革命就是人类能力提升的追求。机器延伸了体力，计算机延伸了脑力，互联网延伸了信息交流能力，这个时代的人机交互将使人类的能力进一步的得到提升，超越自我正在成为了现实。

首先讲一点点生物里面的知识，快乐是生化反应，生化反应就是里面多巴胺的传递。我们在场还有不少的中学生，中学生经常跟自己的父母亲发生矛盾，你们喜欢玩电子游戏，父母亲总在说你们有这个时间干一点有用的事，什么有用的事？体育锻炼、下棋、学习。但是从生化反应的角度来讲，你们玩电子游戏和你们的父辈玩其他的游戏一模一样，追求的都是尽可能多的产生多巴胺。

今天人工智能给我们提供了崭新的生活体验。比如说自拍、网红、视频上传、阅后即焚。其实就是自我表达，自我表达就是今天时尚生活最重要的动力。KEEP、火辣健身、悦跑圈、马甲线是量化自我，是今天健康生活的重要方式。QQ、微信、广场舞、大悦城是一个新的社交方式。密室逃脱、王者荣耀、魔兽世界是大家熟悉的电子游戏，今天的电子游戏都是逐渐由大数据和知识支撑的新的游戏方式，在一级级通关的过程当中是真的学到了东西。暂时非常遗憾，我估计在未来几年时间里面，很多课本上的东西，都可以通过游戏的方式获得。学习就真的变成了一种快乐的体验。网络支付、共享经济、网络商城是新的生活方式，这都是这个时代带给我们从来没有过的新的生活方式。

刚才我讲的快乐，就是尽可能多的产生多巴胺。今天的AR和VR技术可以持续刺激传递快乐的神经递质分泌，使人类体验到三维、四维甚至更高维度更高强度的刺激和快乐，这已经变成现实。我做这个研究时觉得眼镜很贵，有一次和年轻的朋友聊天，他说现在四五十块钱就有一个，在网上就可以找得到，把手机插进去，进入到特定的程序，眼镜里已经有了很多全景的四维的东西，通过它可以看到亚马逊里面那种热带雨林里面的景物。你看的东西，现在还没有触觉、味觉。再花稍微多一点的钱，你非常警惕的看着前面的蟒蛇的时候，后面是血盆大嘴，喷出来的热空气，已经到了你的脑后，是一只巨大的从来没有见过的怪兽。这种体验马上就要走到我们身边。 

讲完了快乐，接下来讲生命，生命绕不过去的话题就是人类能不能实现永生。假如把人类当作一个机器的话，会发现以往很多病，现在可以比较容易的解决，比如某一个器官失去了功能，现在因为干细胞技术的快速发展，使得不少器官体外的生长变成了可能。不远的将来我们哪一个部位或者器官出了问题可以很容易的替换掉，为什么在干细胞领域学术造假特别多，因为这里面有巨大的商业价值。

假如一个人的疾病不是后天的是先天的怎么办？先天的疾病就是基因上出现了问题，从2017年开始，基因编辑已经进入临床，可以精确的修补基因里面的缺陷。当然现在的基因组、转录组、蛋白质组、代谢组随着科学研究已经带来精准医学的可能，精准医学是因人施药，以往因病施药是不科学的，而且是非常浪费的一个办法，因为人和人差别非常大。现在在全部把信息了解的基础上，可以非常精准的去施药，这使得很多疾病可以得到很容易的解决。

我想问一下在座的1970年以后出生的，请举手，祝贺大家，凡是1970年以后出生的，都有可能获得永生的机会。原因是到2050年人类的寿命或将突破物质身体的限制，基因工程可以通过减少或者逆转细胞老化来延长人体的预期寿命。但也有另外的生命的生存方式，那时候虚拟现实世界可能被制造出来，即使人肉体停止运转，人体生活体验和意识可以上传到网上，对每个人来讲觉得自己还活着。

第三，超能。超能主要是一个人机接口，脑机接口听起来很可怕，主要是大家被美国电影诱导坏了，现在脑机接口已经变得非常简单的事情，平常可穿戴的设备就是脑机接口，还有其他生物机电的接口，放在脖子附近就是脑机接口。当人大脑里面的信息和计算机信息可以互相交流以后，超强人类、半机械人、意识上传实现人类永生等话题，就成为全人类需要共同面对的课题。

人工智能技术快速发展会极大地促进高技术进步，仿脑、脑控、控脑。以前我读研究生觉得这是天方夜谭，现在都已经走到我们的身边。它带动了众多产业的变革和创新，大数据、云计算和互联网支撑了场景模拟、人工智能、系统集成、增材制造、自动化机器与系统、人机结合，这就是今天产业快速发展的重要要素。

认识之二，新科技革命的基础是思维范式的转换，刚才重新定义了生命和快乐，接下来重新定义世界。世界在新的科技革命时代，是由数据流组成，任何现象和实体对未来世界的价值就是对数据处理的贡献。

我们现在所处的时代正是一个新旧思维范式转换的时代，现在这个时代思维范式是一个什么思维范式，过去的三次科技革命都是基于对物理规律决定的因果律的认识，进而获得知识、改造世界的思维范式。因果律就是过去的思维范式，大家上大学就是学的这样的思维范式。但今天我们所面对的更加复杂的世界，要求的是深刻的理解万物之间相关的关系而得出的结论。相关的关系在现在这个时代和原来讲的因果关系同样重要，假如面对更加复杂的世界，甚至更加重要。

这个时代数据已经成为知识型社会最宝贵的战略资源，在二十一世纪新的思维范式已经出现了，有些人把思维范式划分成四组思维范式，过去的思维范式是实验思维范式，理论仿真模拟。在我看来站在更高层次过去三种思维范式是一种，就是一个重视经典的精确因果关系，今天的思维范式是量子力学提出概率因果论或整体因果论，以及大数据时代强调万物的相关性联系的思维范式。

今天的科学是数据密集科学，人类产生知识空前加速，过去的思维范式是低效产生知识的循环，我们上大学、中学、小学的课本都是一百年前的知识。今天在万物互联的时代，产生知识的速度特别快，数据搜集来以后通过算法的推演，直接变成了知识。再往下到你们孩子那一辈，或弟弟妹妹那一代就可以接触到新的课本、新的知识。

大数据时代的思维特点是海量、多维和完备海量是熟悉的物理世界的数据和人类社会结构化的数据，还有非结构化的数据。数据里面除了显性的维度以外还有隐性的维度，为什么复杂的社会科学问题可以解决，因为只要数据达到一个完备级，原则上所有问题都可以解决。数据本身是有价值的。除了有交易价值以外，还有初次和再利用的价值。为什么数据越使用价值越高？普通的物质用一次就没有使用价值，或者使用价值极少。对数据来说，第一次使用之前是杂乱无章的，价值很低，用过一次以后数据就已经完成了分类，价值就提升了，再用一次完成了编号，价值更高。数据在使用过程当中价值会越来越高。

讲到数据当然要讲到深度学习，为什么现在数据科学有了长足的进展，就是因为深度学习，深度学习是一个人的智慧和机器智慧的结合。之所以现在进展这么快，是因为现在大数据深度学习和云计算都已经达到了这个层次。我讲几个里程碑，1997年深蓝计算机第一次在国际象棋上打败卡斯帕罗夫的时候，给人类带来巨大震撼，人类不会轻易服输的，我们想了想，没什么了不起，它就是傻算，计算速度快、记忆力比我们人好，我们给它一个更复杂的，什么时候能够在围棋上打败人类我才服你。接下来计算机开始快速的发展，2007年在智力问答当中击败了人类，2011年实现了最重要的突破，就是语音识别的突破。以往我们和计算机沟通，要靠打孔或者用指代，最起码要学计算机语言。现在不需要了，计算机懂得我们的语言了，所以沟通就变得快多了。还有人脸识别的精度，2012年就超过了人类。大家听过一个笑话，说一个女孩子去了韩国再回来国境线把她卡住了，不认识她，因为她整容了。今天没有这个问题，今天即使毁容了计算机照样都认识。

最让我们印象深刻的就是2017年AlphaGo在围棋上战胜了人类，什么原因？围棋这么可怕，国际象棋是八乘八，它的状态空间复杂度是十的四十三次方，尽管听着大，但没有关系，深蓝计算机已经每秒两亿步棋，它基本上穷举了一切走子的可能性。卡斯帕罗夫还在想的时候，它已经把一切的排列组合全走完了，知道哪一步棋是可以走赢的，这就是当时人不服它的原因。而围棋是十九乘十九，它的状态空间复杂度是十的一百七十次方，把地球上所有计算机都加在一起来做这个计算也计算不了。这个时候（人们）发现计算机有一个质的提升。人和计算机最大的差别，围棋高手有棋感，一盘棋看一眼就知道大体的（棋局），只需要分析哪一个位置就够了，棋感告诉他其他地方没有什么优势。这个棋感计算机学会了，通过蒙托卡洛树的搜索加上深度神经网络学会了大局观，在学会了大局观的情况下，仍然用穷举法，用很小的计算机就可以战胜人类。

人工智能现在分成三个阶段，今天大家谈的人工智能主要是弱人工智能，在弱人工智能阶段，计算机的记忆能力和运算能力远超人类，但在情感方面和创造性方面和人类有很大差距。但计算机其实是用几十年或者十几年的时间，在走人类过去十几万年进化的路，但它发展的速度比我们快得多。

今天的计算机已经在人类最本质的智慧能力方面有了重要突破，有语言识别能力、图象识别能力、自然语言理解能力，并且给用户画像的能力也大大超过人类，我给大家看几个今天计算机做的事情。比如写诗，以前认为只有人类才能够写诗，因为涉及到情感，给大家看一个计算机写的诗：我来了/天上的云乘着风飞翔/心中的梦占据一个方向/方舟扬帆启航/一路带着我们纵情歌唱。除了用词比我们更大胆以外，完全是人类的情感。一个新生的地方/穿越千年的时光/穿越了无尽的荒凉/答案就在这里搜索/第一缕曙光/远处熟悉的歌声还在耳边回响。接下来是爱情了：我来了/期待着你的每一天/睁开眼就能看到幸福曙光/占据着你的每一天/陪你跨越鸿沟走向湛蓝。多美的爱情诗，但最后漏马脚了，算法很简单。它在创造力方面快速地进步，不可预测的天地/良夜之后你又会在哪里/温暖的阳光照耀着大地。

三周前，计算机辩手打败人类顶级辩手。我看了视频以后非常感叹。大家注意到了吧，人类的辩手突然一下兴奋起来了，因为她发现计算机犯了一个错误，辩论的题目是该不该投资空间探索，计算机用了一个非常简单的（比喻），就像我们投资轮胎一样，人类辩手特别得意，开始猛攻投资轮胎和探索太空没法比。这是计算机设的一个圈套，很轻易把顶级辩手引到沟里去，整个从根上错掉了。这是最不可思议的。以往觉得计算机很多能力很强，充满阳光、全是正面的，但是计算机突然会用诡计了。

计算机剪辑电影让大家有一个感觉，拍电影最复杂的是剪辑不是别的。我看到这个电影以后，回过头来发现，很多时候我坐的跨洋飞机会看外国电影，很多电影片断完全是计算机人工智能在里面做的东西，让看惯了普通好莱坞大片的你，有一个全新的感觉。

深度学习正在改变我们的生活，刚才讲到了视觉和图象处理，语音识别也已经说过了，科大讯飞在这个领域是领跑者之一，自然语言处理和自动驾驶。今天的移动互联网时代主要竞争的载体是手机，我们到了物联网时代将会竞争的是自动驾驶。

大数据具有很多大的价值，除了会做我们会做的事情以外，还有很多的事情是我们人类不会做的事情。越复杂的东西很有可能是人工智能越擅长的。比如说社会科学里面的方法论，很多的决策，它在掌握充分数据基础上，会是人类非常好的帮手。提供科学研究的新范式，形成了高新技术的新领域，以及形成社会进步的新引擎，这些都是这个时代人工智能带给我们崭新的方法。大数据科学是以非因果论思维方式为基础、以算法推演为核心，以人工智能、基因治疗、智能制造、智能物流等等为主要内容的新时代，正在改变我们周围的一切。

新的科技革命带来的机遇与挑战

对人类文明进步的动力进行了阐述，以及对新科技革命的基础和思维范式的思考之后，大家更感兴趣的是，新的科技革命给中国每个人带来什么新的机遇和挑战？在我看来，中国和美国贸易战不可避免，因为涉及到中国和美国谁在这次新的科技革命当中成为策源地，这个策源地只能有一个，谁当了策源地就会实现赢者通吃。因为这个原因，美国不会拱手让出这个领军位置。

今天我们主要竞争对手是美国，竞争新的科技革命的策源地，将在四个维度展开：第一，谁拥有最好的大数据基础设施，第二，谁能产生和占有最多、最全的数据，第三，谁有最高、最快、最好的数据分析能力，第四，谁能够最有效的开发和利用这些数据的价值。在这四个维度都领先，谁就能成为新的科技革命策源地，就会成为新的科技强国。

第一个阶段，基础设施，摄像头、传感器、IPv6这些方面已经是世界第一。本来5G网络也全面领先，这次中美贸易战是从5G芯片开始打的，因为美国知道我们5G网络已经领先，但芯片我们没有，只要把芯片卡住，我们的5G马上就落后。另外怎么处理数据的数据中心，美国占全世界45%的数据中心，中国位居第二但只占有8%，从这个层面看到，第一个层次中国和美国是各有优缺点。第二个层次产生数据，产生数据的信息：政府信息、通讯信息、生物信息、金融信息等都是今天的数据信息，更重要是14亿中国人，每个人手里有一个移动终端，经济生活发展到今天，四十年改革开放给了我们这样的能力，所以中国人的移动生活正在影响世界。

我在5月份经历了一个让我觉得不可相信的事情，我去意大利一个小岛访问，看到一个旅游商品，非常小的小村子，我说你给我拿一个东西，他马上说支付宝，我不知道他说的是英文还是意大利语，他问我是中国人还是日本人，我说是中国人，他说我说的是中文。可以看到我们的移动支付影响有多大，那只是一个小村子。我说他为什么要用支付宝，他说有两个点的回扣。

中国已经变成产生数据的大国，这是一个实时的数据产生图象，从这儿可以看到和经济发展程度密切相关，上海是中国产生数据最重要的节点之一。大家一定困惑过，商业模式这么怪，比如共享单车拼命烧钱，它的目的不光是提供最后一公里的方便，最重要的是要里面的数据，共享单车里面会产生每个人的轨迹，轨迹里有很多信息。网约出租、手机外卖、移动支付、手机购物都会产生数据，这些数据是最根本的价值所在。产生数据方面，因为我们人口比较多，有四十年改革开放的基础，所以在第二个层次完胜美国。

第三个层次是处理数据，主要指两个方面，一方面是超算能力，中国的超算能力从2017年开始已经超越了美国。但更重要的是实时的云计算能力，比云计算能力，我们是落后的。另外超算500强里面有471台使用的是美国的芯片，从这里面能够看到我们中国哪些方面强、哪些方面弱。所以第三个阶段是互有胜负。

第四个阶段是最关键的，应用数据，应用数据就要谈到算法。美国在原始创新、工程实现和系统平台方面都有大量的公司，有完整的布局，全面的引领了世界的发展，中国只在非常有限的商业领域，也就是吃喝玩乐这几个领域里面，我们相对有一些布局。这就是为什么说到芯片，会听见两种截然不同的声音，一方面人说我们有很多芯片，另一方面人说没有芯片，说的是不同的领域，商业领域我们的确有很多芯片，但高端芯片和基础芯片我们是没有的。

我们的不足：我们缺乏创新，另外人工智能的底层和高端芯片严重依赖进口，在基础算法和关键设备等环节落后于美国，人才的严重不足，这是让我们感到最痛心的。我们人口是美国的四倍，基础层的人才储备只是美国的十四分之一，我们和它有56倍的差距。AI的教育我们是比较落后的，中国有一个最大的优势，新的科技革命时代，政府主导优势起非常重要的作用，可惜这个优势还没有得到充分的发挥，主要在于创新的大环境政策的供给有待加强。

十九大报告里面关于科技革命是两个信息，第一到2035年要进入创新型国家前列，第二到本世纪中叶要建成世界科技强国。中国很快要成为世界第一大的经济体，对世界经济增长的贡献率已经是最大。

但我们在超越美国的那一天，猛然发现还有一个竞争对手，今天对美国所有的优势都是那一天印度对我们的优势。而且我们的人口最高峰马上就要到来了，达到最高峰的那一天，印度人口数据会迅速地越过我们，并沿着线性继续快速发展，这些都是印度的优势。到2100年，中国人口会快速减到5.6亿，到那个时候是一个非常严峻的局面，年轻人一定要记住我今天讲的，我们在和美国竞争的同时，一定要眼睛往后看一看，看着印度。

工业自动化正在走向知识自动化，这就是马上迎来的互联网时代，互联网时代最重要是知识自动化。知识自动化会带来下一轮技术爆发。到2018年我们的物联网设备数量就会超过移动设备，接下来会快速大幅度超越移动设备，全世界最多的，不再是手机了，而是物联网的东西。

物联网不是一个简单的终端设备，要比现代移动互联网的终端设备复杂得多，是一个可以自主学习、自主做出决策的机器体系。在过去10-20年时间里面，移动互联网里面最重要的就是手机，这就是为什么各个国家竞争的焦点，很多人觉得不可思议，那么小的手机居然变成各个国家工业竞争的制高点。无人汽车将会成为物联网时代智能终端和领军的产品，因为要把所有信息汇集起来以后去产生新的知识，手机已经不够大了。

昨天刚刚看到一个新闻，一个非常大的互联网公司，大概是苹果公司，现在已经开始进军自动驾驶，昨天在发布这个信息的时候，它在自动驾驶上已经悄悄布局了很长时间。为什么呢？因为无人车是家和办公室之外的第三空间，是人花的时间最长的地方，以后变成无人车的话，会以更低成本、更高效率穿梭在三个空间之间，今天所碰上的堵车、污染、停车、酒驾、闯红灯、超速等问题都不会存在，甚至城乡差别也会变得非常小。

无人车会是一个庞大的自主体系，像血管和神经一样连接着其它所有城市系统，集视觉识别、语音识别、自主决策、机械控制等于一身，是一台运动的数据收集和处理器。会有很多大的厂商都会进入到无人汽车的领域。

很多人在担心无人汽车究竟安全不安全，其实负责任地说，它比人工驾驶要安全得多。因为无人驾驶汽车每出一次事故全世界的媒体都会出头条。我们过去两年时间一共听到过几个，而人出事故不会上头条，人出事故每年上百万上千万，所以无人车驾驶要安全得多。

2018年3月23号，特朗普签署了总统备忘录，从那天开始，中美的贸易战开打。最开始以为这是一个比较简单的总统，他实际上是民主党和共和党两党的共识，对中国的围追堵截，接下来还有后面很多很多，7月25号他已经准备好对中国5000亿美元的输美商品加征关税，9月20号进入一个新的阶段，宣布对中央军委装发部负责人实施制裁，这在以前是不敢想象的。如果贸易战扩大为经济、金融、技术甚至是地缘战，我们做好准备了吗？

上个世纪我们天真的以为，中国只要发展好经济一切东西都可以买来，一直到上一个世纪末，南斯拉夫的炸馆，我们才意识到军事上不能依靠他们，我们才开始做自己的大飞机、自己做自己的很多武器系统，特朗普告诉我们既使是民用技术，同样不能完全靠着别人。

以芯片为例，大家想一想美国发动的贸易战给了我们什么样的启示，我们的确已经可以生产中低端的芯片，但是生产更精密的芯片，需要更大投入，也需要市场的响应。基站芯片，武器基站芯片的自给率几乎为0。芯片进口，每年为芯片花费2000多亿美元，十年里面进口的金额高达1.8万亿美元，为什么我刚才要讲到需要市场的响应？我们自己的钱投到外面，但是自己的芯片没有得到足够的支持，全球化提供了解决问题更廉价的方案，这是一种方便，但也滋生了依赖和惰性，当购买芯片比自产芯片更加容易也更加便宜的时候，就会形成一种市场依赖和习惯，并且不断的强化对外部技术的依赖。

我们必须要做好应对更坏情况的准备，形成把本国市场组织起来支持核心技术发展的强大预案，不能被美国对华出口松一松、紧一紧打乱自己开发本国核心技术的节奏，现在到了我们真正下决心的时候了，我们每个人都要站在一起下定决心。

未来已来，唯变不变，关山万里，我们终将辉煌，谢谢大家！

演讲者介绍

张杰，物理学家，主要从事X射线激光和高能量密度物理前沿研究，并做出重要学术成就。曾获得激光聚变研究领域世界最重要奖项-美国核学会颁发的爱德华·泰勒奖等多个国内外重要科技奖项，并于2003年当选中国科学院院士，2005年当选德国科学院院士，2007年当选发展中国家科学院院士，2011年当选英国皇家工程院外籍院士，2013年当选美国科学院外籍院士。张杰院士是中共十七届、十八届中央候补委员，十三届全国政协常委。

张杰院士2006年11月至2017年2月任上海交通大学校长。任校长11年期间，他提出并实施了以制度激励为核心的现代大学治理体系的建设，在创新人才培养、科学技术创新、文化传承创新和社会服务创新方面推进了系统的综合改革，极大地激发了全体师生的激情与梦想。在全体交大人的共同努力下，上海交大成为发展最快的大学之一，在建设世界一流大学的各项事业上取得了令人瞩目的成就。张杰院士于2017年3月至2018年6月任中国科学院副院长、中国科学院大学党委书记。

文章头图及封面图片来源：worldbank.org

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