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往事:科技封锁与突破

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往事:科技封锁与突破
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  往事:科技封锁与突破,伐柴商心事:Fachai_story,作者:大帅去伐柴

  1950 年 8 月 23 日,美国海军部副部长金波尔(Dan AbelKimball)打电话给司法部,让他们设法阻止一个 39 岁的年轻外籍教授回国。事关重大,当天下午,这名教授就在洛杉矶机场被移民局拦截,从此开始了长达 5 年的软禁生涯。

  这位教授来自中国,名叫钱学森。此前,他在麻省理工修完硕士,又在加州理工攻读博士,师从力学大师冯.卡门,35 岁就成为麻省理工的终身教授。然而,钱学森的厉害之处远不只这些。

  1936 年,25 岁的钱学森和其他四位同学在加州理工创立了“火箭俱乐部”,没事在学校发射火箭玩。俱乐部随后发展成了如今 NASA 旗下著名的喷气推进实验室(JPL)。后来,钱学森在美国一度拥有最高级别的安全通行证、参与包括曼哈顿计划的绝密军事项目研究,在五角大楼出入自由,时间达 8 年之久。34 岁时,他带着美军上校军衔,赶赴德国提审自己的“师祖”普朗特和“火箭之王”冯·布劳恩,而正是布劳恩主持设计的 V1 和 V2 火箭,在二战时让英国人闻之色变。因此,在金波尔眼中,钱学森一个人“值 3 到 5 个师”[1]。

  1950 年,随着冷战的加剧和麦卡锡主义盛行,美国政府开始加强对中国留学生的管控。开始还是制造一些麻烦,希望打消这些学子归国的念头。例如在 8 月 31 日驶向香港的“威尔逊总统号”上有包括“两弹一星”元勋邓稼先、核物理学家赵忠尧等 128 位留学生。美国政府先是在洛杉矶将赵忠尧随身携带的资料扣留,随后又指使日本政府在横滨将他直接拘留[2]。然而,美国政府发现这种手段根本不奏效,中国留学生还是受到感召,想尽各种办法,甚至不惜取道英国、印度回国。1951 年 10 月,美国司法部移民局干脆直接禁止中国留学生离境。对刚毕业的留学生都严防死守,更何况掌握核心机密的钱学森?

  时间一晃就是 5 年,1955 年,朝鲜战争已经结束一年多。在中国政府的斡旋下,留学生开始逐渐返回祖国。此时,美国国防部给艾森豪威尔写了一份报告,认为钱学森掌握的信息已经过时。随后的 8 月 1 日中美日内瓦会议,中国释放了 11 名美国飞行员。三天后,美国司法部签署文件,同意钱学森回国。

  1955 年 9 月 17 日,钱学森一家终于踏上了开往祖国的轮船。

  

  钱学森归国的一周年后,1956 年 10 月 8 日,中国第一个火箭、导弹研究机构——国防部第五研究院宣告成立。当天,钱学森给刚分配来的 156 名大学生讲授“导弹概论”,开始培养新中国第一批火箭、导弹技术人才。钱学森带给国家的,不仅是火箭推进技术,而是科学发展方向的确立、体系的建设、人才的培养和如同曼哈顿计划一样的现代大型科学工程管理方法。

  1956 年,是中国科技进步的大年。1 月,北京召开全国知识分子会议,周总理在会上作了《关于知识分子问题的报告》,号召全国人民“向科学进军”:“我们必须急起直追,力求尽可能迅速地扩大和提高我国的科学文化力量。世界科学在最近二三十年中,有了特别巨大和迅速的进步,这些进步把我们抛在科学发展的后面很远。我们必须赶上这个世界先进科学水平。我们要记着,当我们向前赶的时候,别人也在继续迅速地前进。因此我们必须在这个方面付出最紧张的劳动”[3]。12 月,国家结合当时世界科技发展的趋势,制定了为期十二年的《1956-1967 科技发展远景规划》,这是我国第一个中长期科技发展纲要。

  人才的回流和“向科学进军”的决心让我们这个传统农业国的科技开始有了起色,但人们往往忽略了另一个重要因素——苏联的“156 工程”援助。从 1950 年到 1955 年,中国与苏联政府通过多轮磋商,确立了钢铁、化工、矿业、电力电子、机械制造、轻工等共计 162 个重点工业项目,由苏联提供核心技术、设备和培训,帮助中国快速建立相关的工业体系。由于期间确立的项目数是 156 个,因此对华援助项目统称为“156 工程”。

  “156 工程”几乎涵盖了所有的重点工业领域,苏联专家手把手教会了我们如何建立工业体系、如何进行技术攻关、如何进行生产管理,硬生生把一个毫无家底的农业国的工业基础拉高了一大截。根据李富春向中央的报告,第一、二批 141 个项目建成后,“中国的工业能力将大大增长”,在相关领域的生产能力增长“一倍以上”,“中国不仅将有自己的汽车工业和拖拉机工业,钢铁、煤炭、电力、石油等主要工业产品将达到苏联‘一五计划’时的水平,接近或超过日本 1937 年的水平”[4]。

  蜜月期总是短暂,1958 年夏天,中苏之间因“长波电台”和“联合(潜艇)舰队”事件发生争执。1960 年 7 月 16 日,苏联政府背信弃义,突然照会中国政府,决定自 1960 年 7 月 28 日到 9 月 1 日撤走全部在华苏联专家,单方面撕毁了对华援助合同。此时的“156 工程”已建成 133 项,仅有 17 项正在建设中。真正的困难,在于当时的战略核心工程——原子弹。

  由于核技术的战略重要性,苏联专家把相关的设备、资料全部带走,此时,中国的原子弹研究刚刚开始三年。苏联专家撤出后,什么都得自己来。所有人都憋了一口气,国家成立了专门的三机部(后改为二机部),调集了全国最顶尖的科技、工程人才,在困难时期优先保障基地的物资供应,甚至打算动用中央储备黄金来提供财力支撑。

  二机部干脆把苏联来信拒绝提供原子弹教学模型和图纸资料的日期――1959 年 6 月,作为第一颗原子弹的代号“596”,以此鞭策自己。包括钱学森、邓稼先、郭永怀、程开甲等等科研人员,隐姓埋名,以实验室和大漠为家,开始了真正的科技长征。

  在北京实验室,科研人员面对的是天量的计算。一个关键数据算一遍要有上万个节点,每个节点要解开五六个方程式。虽然当时国内已经有了 104 计算机,但资源有限,大量的计算还是要靠计算尺、手摇计算机和几百个算盘高手。计算人员都是三班倒,无眠无休,很多人连专门的办公桌都没有,需要几个人趴在一起。三个月时间,才能算出一个结果。

  很多人干脆把数据默记在心,一遍一遍的演算。有一次程开甲把饭票递给师傅,说:“我给你这个数据,你验算一下。”还是排在他后面的邓稼先提醒了他:“老程,这儿是食堂!”

  在西北大漠,几万人住在帐篷里,冬天冷得不得了,夏天热得不得了。戈壁滩经常刮7、8 级大风,风沙大的时候帐篷直接被刮跑,大家根本顾不上自己的吃的、衣服、被子,冲出去只想抢回被吹飞的图纸。最艰苦的三年自然灾害时期,粮食供应受到影响,很多人营养不良,得了夜盲症、水肿。基地没有水,汽车拉水要到几十公里外,每天一个人半脸盆水。

  这样的日子持续了五年多,1964 年 10 月 16 日,重达 5 吨的“596”被缓缓升到高达 100 米的起爆架上。15 时,一声天崩地裂的巨响划破了戈壁滩的寂静,腾空而起的橙黑色云团覆盖了人们的视线。大地好像裂开了一样,不断喷射云团,涌动的蘑菇云越来越大,越来越高,成为平坦大漠上的一座丰碑。中国第一颗原子弹爆炸成功,成为第五个有原子弹的国家。

  在后来的短短几年内,国内科研人员在“饥餐砂砾饭,渴饮苦水浆”的艰苦条件下,接连在有战略威慑力的技术上取得突破。1966 年 10 月 27 日上午 9 时,由导弹运载的原子弹成功爆炸,我国拥有了远程核打击能力;1967 年 6 月 17 日上午 8 时中国第一颗氢弹空爆试验成功;1970 年 4 月 24 日 21 时中国第一颗人造卫星发射成功,使中国成为第五个发射人造卫星的国家。

  如果说现代科学项目管理起源于“曼哈顿”工程,那么中国的现代科学项目就起源于“两弹一星”。它不仅让我们取得了战略自信,更成为突破西方科技封锁,自力更生发展国防科技事业的发端和典范。

  

  苏联停止对华援助、撤出专家并不是新中国第一次遭受科技封锁。二战结束以后,美苏两个阵营进入了冷战时期。为了防止苏方发展高端武器,在美国提议下,包括美国、英国、日本、法国、澳大利亚在内的十七个国家于 1949 年 11 月在巴黎成立了巴黎统筹委员会(简称巴统),限制成员国向社会主义国家出口战略物资和高技术。

  三年后,由于美国对日本态度和亚洲形势的重新估量,巴统成立中国委员会,将中国列入了管制的范畴。被限制的有军事武器装备、尖端技术产品和稀有物资等三大类共上万种产品。

  巴统扇动了下翅膀,却使得新中国加速向苏联引进技术,推进了“156 工程”。那些被禁运的高性能计算机,虽然使得参加“两弹一星”等工程的科研人员的工作量成指数增长,但却无形加深了他们对理论、数据的理解,培养了一丝不苟的态度,最终形成了科学的管理流程和方法。

  上世纪 70 年代中美关系解冻后,西欧国家随即陆续与中国建交。进入 80 年代中期后,巴统对中国先后放宽总计约 48 种技术产品出口审批程序。随后又决定对中国实行自由出口,审批权下放给各成员国,不再逐项报批。

  这期间,国内开始大量引进国外设备和产线,其中不乏高端产品,但对核心技术,还是有一层玻璃墙挡着。以半导体生产线为例,1984 年至 1990 年,中国各地方政府、国有企业和大学,总共从国外引进晶圆生产线达 33 条,按照每座 300-600 万美元估算,总计花费 1.5 亿美元左右。这 33 条晶圆生产线,大多是 3 英寸、4 英寸的晶圆线。而 1987 年,日本研发的 DRAM 就已经采用了 8 英寸线。工艺的落后,显而易见。

  后来,欧共体首脑会议决定禁止对华军售,巴统也随即终止对华放宽尖端技术产品出口计划。不过很快随着苏联解体,冷战结束,巴统也名存实亡,最终在 1994 年 4 月 1 日正式解散。

  可西方国家并没有留给我们多少窗口期。1996 年 7 月,包括“巴统”17 国在内的 33 个西方国家又签署了《瓦森纳协定》,对中国等国家实施军用、军民两用商品和技术的控制清单,包括电子器件、计算机、传感器、新材料等 9 大类高新技术被实施禁运。

瓦森纳协议

  对比《国家中长期科学核技术发展规划纲要(2006-2020 年)》的战略任务和《瓦森纳协议》的清单,可以发现,《瓦森纳协议》意在卡位关键领域,锁死我们未来的科技发展。在《纲要》中部署的 11 个重点领域的 68 项优先主题中,有 9 个重点领域的 34 项优先主题的相关研发重点,受到清单的出口限制;27 项前沿技术的相关研发重点,有 15 项在清单的出口限制范围之内;民口 13 个重大专项,有 9 项受到出口限制[5]。

  2013 年上映的美国大片《地心引力》斩获了多项奥斯卡奖项,片中女主经过一系列磨难,最终通过“天宫”空间站和“神舟”飞船返回地球,故事很对中国观众胃口。但背后,是 NASA 根据《瓦森纳协议》和“沃尔夫条款”禁止与中国一切形式的航天合作,中国航天员也因此一直无法进入国际空间站的现实。中美两国虽然在能源、环境、可持续发展等领域科技合作比较活跃,但在关键的航空、航天、信息、生物技术等高技术领域的合作几乎为零。

  而在半导体领域,按照《瓦森纳协议》的规则,西方国家对中国半导体技术出口,基本按照“N-2”原则审批,即技术至少要落后两代。90 年代,为了打造我国自己的半导体制造技术,国家先后投入巨资建设“908”和“909”工程,建立了华晶、华虹两家国有半导体制造公司。华虹由电子工业部部长胡启立亲自挂帅,甚至动用了财政赤字。但最终,两家企业都受到了“瓦森纳”的出口限制,无法采购最先进的设备,导致产品工艺落后,附加值低,很快陷入亏损。

  虽然《瓦森纳协议》试图在高技术领域锁死中国的发展,但西方可能已经忘了,时间已经到了 21 世纪,中国改革开放已经 20 年。GDP 已经从 1978 年的 3679 亿元,飙升至 1999 年的 90564 亿元,再也不是那个弱不禁风的农业国。

  巨轮一旦向前,便再也停不下来。

  

  2001 年,经过艰苦卓绝的谈判,中国成功加入世贸。凭借低廉的人力成本,中国迅速融入全球产业链,成为世界工厂。相应地,自 2002 年以来,中国经济开始在大体量基础上飞速增长,对世界经济增长的平均贡献率接近 30%。[6]

  与四、五十年前不同,科技发展日新月异,要发展的高科技方向太多。好在,我们有钱了。中国研发经费逐年上涨,年平均增长率达到了 19.59%。到了 2017 年,中国已经成为全球第二大研发国家,仅次于美国,全社会研发经费投入达到 1.7 万亿[7]。

  由于在航天事业上的坚定投入, 2003 年,第一艘载人航天飞船“神舟”五号发射成功。2011 年 11 月 3 日,天宫一号与神舟八号飞船成功完成我国首次空间飞行器自动交会对接任务,并进行了二次自动交会对接。2013 年 12 月 14 日,嫦娥三号月球探测器成功软着陆于月球雨海西北部,“玉兔”号月球成功登月。NASA 的禁令实际反向刺激了中国航天人,结成今日累累硕果。

  在与市场接轨的领域,由于加入世贸后市场经济的发展,很多以前被封锁而不可能完成的任务也成为了可能。在半导体领域,“908”、“909”工程虽然以失败告终,但直接影响了国内半导体发展的走向。后来上海市政府引进中芯国际时,就利用了张汝京的美籍身份和在半导体制造领域的资源,使得当时国内工艺制程从 350nm 直接跨越一代半跃升到到 180nm。

  借着巨大的投入、市场、资本和制度的逐渐加强和完善,中国拥有了 39 个工业大类,191 个中类,525 个小类,成为全世界唯一拥有联合国产业分类中全部工业门类的国家。其他国家需要半个月才能完成的配套工作,在中国可能仅需要半天就能完成。在深潜探测、特高压输电、高速铁路、卫星导航、量子通信、核骤变控制等领域均走在了世界前列。

  当然,科技自立从来都不是一件容易的事。我们自身还存在不少问题。客观的评价,中国的工业门类虽然齐全,但仍存在大而不强的问题。在高端的制造领域,像顶尖的机床、光刻机、航空发动机、特效药、高速高精度测量仪器、特殊材料等领域与国外相比仍有差距;另外在软设计领域,像 EDA 工具、高性能集成电路设计等领域仍存在空白。导致我国每年要进口大量的集成电路、高端设备和软件。

  在这些领域,需要长期的理论和技术积淀。虽然目前国家的科技投入逐年增高,但中国目前的研发活动主要侧重于试验发展阶段(2015 年占比达到 84%),基础研究和应用研究投入比例合计仅 16%。而美国则在基础研究和应用研究领域相对投入更多资源,合计占比达到 36%[8]。

  在知识产权领域,虽然从 2011 年起,中国申请的专利数量就成为世界第一。但专利的授权转化率相对较低,同时还存在一些公司、高校、个人与职称、评奖相挂钩的功利型专利,对真正的技术保护和转化作用不大。

  另一方面,过去的发展经验告诉我们,没有会眼睁睁看着我们一路高歌猛进的西方国家。2018 年,美国已明确的把中国定位为“主要战略竞争对手”。随即展开了经贸、科技诸多领域的实质性策略,更有多家企业、高校、个人受到了封锁、禁运和制裁。中兴和华为事件,只是其中的一个缩影。

  虽然跨过了千山万水,但仍道阻且长。

  尾声

  70 年过去了,应对科技封锁并不是科幻故事里的“面壁计划”,把所有的策略都潜藏在心里,最后放出杀招。从苏联援助、自力更生、改革开放到加入世贸,真正的面壁和突破,从来都是结合世界局势,坚定信念,在夹缝中求生存。

  在内部,科技自身的发展,需要人才、资本、市场和制度的保障,而这些保障的背后,则是一个自强、自立的国家。90 年代初,俄罗斯和乌克兰在商讨辽宁舰前身瓦良格号的处置办法时,黑海造船厂厂长马卡洛夫感慨到:“航母需要苏联、党中央、国家计划委员会、军事工业委员会和九个国防工业部、600 个相关专业、8000 家配套厂家,总之需要一个伟大的国家才能完成他。只有伟大的强国才能建造它,但这个强国已不复存在了。”

  历史总会重复,70 多年前,钱学森、邓稼先、赵忠尧、华罗庚们的祖国科技梦和马卡洛夫的航母梦一样无从谈起,只能寄托在大洋彼岸。历史又不会简单地重复,后来,在新中国的感召下,“梁园虽好,非久居之乡”[9],他们纷纷归国,在艰苦的岁月,铸就了一段辉煌往事。

  这些往事,正是如今激励我们前行的力量。

1950 年 8 月 31 日威尔逊总统号上的归国留学生

  参考资料: 

  [1] William L. Ryan, Sam Samsummerlin, “The China cloud: America’s tragic blunder and China’s rise to nuclear power”,1968.

  [2] 王德禄、刘志广,《1950 年代归国留美科学家的归程和命运》,科学文化评论,2012。

  [3] 路甬祥,《向科学进军:一段不能忘怀的历史》,科学出版社,2009。

  [4] 沈志华,《苏联专家在中国》,新华出版社,2009。

  [5] 许晔、孟弘,《瓦森纳协议对我国高技术的出口限制》,科技管理研究,2012。

  [6] 国务院新闻办公室《中国与世界贸易组织》白皮书,2018。

  [7] 大连理工大学,《中国研发经费报告 2006-2018》,2019。

  [8] 任泽平,《中美科技实力对比——全球视角》,泽平宏观,2019。

  [9] 华罗庚,《致中国全体留美学生的公开信》,1950。

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奥迪=线下主题公园?只怕这一天可能不远了

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