中國工業(yè)起步史

建國初期，中國的貧困世人皆知，飽受了幾十年的軍閥混戰，抗日戰爭及內戰，整個(gè)華夏大地滿(mǎn)目瘡痍。除了東部和內陸中心城市有一點(diǎn)鋼鐵、煤礦、紡織、機械制造業(yè)外，大部分地區基本上是一片空白。

中國的工業(yè)就是在這樣一個(gè)百廢待興的時(shí)代艱難起步的，不靠殖民主義、帝國主義和戰爭，而真的是靠著(zhù)中國人民節衣縮食積累工業(yè)資金，自力更生，發(fā)憤圖強，一步步實(shí)現了中國工業(yè)在廢墟中的崛起。

中國開(kāi)始了歷史上前所未有的工業(yè)化進(jìn)程，在能源、冶金、機械、化學(xué)和國防工業(yè)領(lǐng)域，陸續展開(kāi)了“156項”（實(shí)際完成150項）重點(diǎn)工程。

到1957年底第一個(gè)五年計劃結束時(shí)，“156項工程”已開(kāi)工135個(gè)，其中建成或部分建成投產(chǎn)的68個(gè)。

到1959年建國十周年時(shí)，我國鋼產(chǎn)量由世界第26位升至第7位；煤、油從第9位升至第3位；發(fā)電量由第25位升至第11位。

正是由于這“156項工程”，中國的工業(yè)化從此開(kāi)始建立起來(lái)，中國也正式開(kāi)始從一窮二白的農業(yè)國邁向工業(yè)國。

美國最頂尖的材料學(xué)家全是中國人

美國湯森路透集團發(fā)布了全球頂尖的100位材料學(xué)家名人堂榜單。在這份依據過(guò)去10年中所發(fā)表研究論文的引用率而確定的最優(yōu)秀的100名材料學(xué)家榜單中，共有15位華人科學(xué)家入選，其中榜單前6位均為華人，美國加州大學(xué)伯克利分校教授楊培東位居第一。

按本科院校劃分，上榜的15位華人科學(xué)家中，來(lái)自中科大的有7位，來(lái)自大陸其他大學(xué)的有3位，來(lái)自臺灣地區大學(xué)的有2位，而由美國大學(xué)培養出來(lái)的有3位(分別為臺灣留學(xué)生、自臺灣移民后裔、自香港移民后裔)。

為什么這些來(lái)自中國的人才，最后都選擇了留在美國？中國的材料工業(yè)、制造水平何時(shí)才能走在世界前列？

事實(shí)上，如今的中國，已經(jīng)擁有完整的工業(yè)體系，生產(chǎn)著(zhù)全球一半的鋼鐵、60%的水泥、25%以上的汽車(chē)……可以說(shuō)是全球最大、最具活力的制造業(yè)中心。然而中國工業(yè)大而不強，始終是令人痛心的一點(diǎn)。

中國制造業(yè)發(fā)展中普遍存在“心臟病”

太重集團榆次液壓工業(yè)有限公司副總、高級工程師陳群立說(shuō)：“我國液壓工業(yè)的規模在2017年已經(jīng)成為世界第二，但產(chǎn)業(yè)大而不強，尤其是額定壓力35MPa以上高壓柱塞泵，90%以上依賴(lài)進(jìn)口。

進(jìn)口意大利HAWK霍克高壓柱塞泵

可以說(shuō)，高壓柱塞泵是鯁在我國裝備制造業(yè)咽喉要道的一根‘刺’。高性能的柱塞泵，美德日等國外4家龍頭企業(yè)占據中國市場(chǎng)70%以上份額，在技術(shù)方面卻對中國嚴密封鎖。”

高壓柱塞泵是高端液壓裝備的核心元件，被稱(chēng)作液壓系統的“心臟”。液壓系統是裝備制造業(yè)的關(guān)鍵部件之一，一個(gè)完整的液壓系統由5個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。

高壓柱塞泵屬于動(dòng)力元件，我國國產(chǎn)大飛機C919試飛成功的重要功臣之一，中國二重生產(chǎn)的國際最大的8萬(wàn)噸級模鍛液壓機，其高壓柱塞泵就是進(jìn)口美國的產(chǎn)品。

我國的坦克、裝甲車(chē)等軍工機械，絕大多數使用的是進(jìn)口高壓柱塞泵。這些進(jìn)口的液壓泵，每臺價(jià)格都在20萬(wàn)元以上。而這些液壓泵的更換和維修，都會(huì )受到外國公司供貨周期和提供服務(wù)的牽制。

其實(shí)，這種現象（中國廠(chǎng)商出產(chǎn)品或者商業(yè)模式，少數發(fā)達國家出工業(yè)母機和支撐技術(shù)的現象）是中國制造業(yè)發(fā)展中普遍存在“心臟病”的一個(gè)表現。

今年的中興事件，就是一個(gè)很好的例子。不過(guò)，中興事件發(fā)生后，媒體觀(guān)察的視野從部門(mén)逐漸看到整體產(chǎn)業(yè)，從個(gè)別問(wèn)題擴散到一般問(wèn)題。對制造業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，這是好事。

中國“卡脖子”的領(lǐng)域  一大半是材料問(wèn)題 

近年來(lái)，中國在科研領(lǐng)域的發(fā)展很快，但中國科技被“卡脖子”的領(lǐng)域，一大半都是材料問(wèn)題，這說(shuō)明中國材料工業(yè)水平確實(shí)還很落后。

“卡脖子”技術(shù)產(chǎn)品和目前領(lǐng)先甚至壟斷的國家：

1.高端顯示屏OLED生產(chǎn)設備真空蒸鍍機（日本）——中國平板顯示已經(jīng)做到了全球第一，差距在上游核心生產(chǎn)設備。

2.“液晶屏骨頭”微球（日本）——中國制造技術(shù)先進(jìn)，但國產(chǎn)原材料不純影響微球性能。

3.制造液晶顯示器用到的ITO靶材（日本、韓國）——質(zhì)量不穩定、材料不過(guò)關(guān)，從實(shí)驗室到量產(chǎn)才能突破大尺寸領(lǐng)域。

4.國產(chǎn)大飛機用的航空鋼材（美國）——還是材料問(wèn)題，超強度鋼純凈度不夠。

5.燃料電池膜電極組件關(guān)鍵材料（日本）——中國實(shí)驗室成果達到國際水平，但量產(chǎn)有一致性和成本控制困難。

6.新能源車(chē)的“心臟”鋰離子電池（美國、日本、韓國）——美國強于研發(fā)設計，日本強于材料生產(chǎn)，中韓是第二梯隊。

7.水下機器人深海油管焊接用的高端焊接電源（北歐）——中國是全球最大焊接電源制造基地，差距在深海水下焊接設備和全數字化控制技術(shù)。

8.海底觀(guān)測網(wǎng)系統水下連接器（美國、德國）——事關(guān)國家安全，中國在實(shí)驗樣機階段，技術(shù)研究起步。

9.全斷面隧道掘進(jìn)機主軸承（德國、瑞典）——中國已掌握直徑3米的主軸承核心技術(shù)，走出實(shí)驗室仍然是材料、工藝因素制約。

10.機械設備高端軸承鋼（美國、瑞典）——中國制軸工藝已經(jīng)達到先進(jìn)水平，還是材料差距。

11.航空設計軟件（法國、美國）——中國與國外同時(shí)起步，國家需要出臺政策鼓勵國產(chǎn)軟件的開(kāi)發(fā)和使用。

12.高質(zhì)量消費級電容和電阻（日本）——短板還是材料，日本的MLCC產(chǎn)品可以做到1000層，中國產(chǎn)品在300層左右。

13.光刻機（荷蘭、日本）光刻機鏡頭（德國）——ASML的鏡片是蔡司技術(shù)，德國祖傳的磨鏡手藝，拋光鏡片上百年技術(shù)積淀；除了鏡頭，光刻機還要頂級光源和極致的機械精度（3萬(wàn)個(gè)機械件，200多個(gè)傳感器）。

14.上游高端電子化學(xué)品例如LCD用光刻膠（日本）——中國能生產(chǎn)，關(guān)鍵指標不夠先進(jìn)拿不到訂單。

15.冷凍電鏡用的透射式電鏡（美國、日本）——用于基礎科研領(lǐng)域的實(shí)驗技術(shù)，中國起步很早，因市場(chǎng)太小連德國蔡司都放棄了。

16.發(fā)現創(chuàng )新藥的潛在靶點(diǎn)的利器iCLIP（美國）——同樣是科研實(shí)驗技術(shù)，2010年誕生的新技術(shù)。

17.自研操作系統（美國）——PC、智能手機的操作系統沒(méi)有國家能成功挑戰美國。

18.工業(yè)機器人算法、軟件（日本、德國、瑞士）——差距在底層核心算法。

19.自動(dòng)駕駛汽車(chē)必備的激光雷達（美國）激光雷達芯片例如發(fā)射器（德國）——國產(chǎn)激光雷達最高40線(xiàn)，國外可做到64甚至128線(xiàn)，高分辨率芯片生產(chǎn)工藝不成熟。

20.航空發(fā)動(dòng)機適航標準（美歐）民用大涵道比發(fā)動(dòng)機（美國、英國）——要長(cháng)期的工業(yè)實(shí)踐和驗證技術(shù)來(lái)支持。

21.航空發(fā)動(dòng)機的短艙（美國、法國）——安放發(fā)動(dòng)機的艙室、復雜的集成系統，中國處于空白階段。

22.為高鐵鋼軌養護整形的仿形銑刀刀盤(pán)和刀片（德國、奧地利）——需要一種超硬合金材料，中國尚在學(xué)徒階段。

23.高端機床制造核心技術(shù)例如數控系統（德國、日本）——基礎材料科學(xué)、工藝、設計上的差距；除了控制器，國產(chǎn)機床的絲杠、導軌、伺服電機、力矩電機、電主軸、編碼器等主要功能部件主要依賴(lài)于國外產(chǎn)品。

24.柴油發(fā)動(dòng)機“心臟”電控柴油高壓共軌系統（德國、美國和日本）——中國可以做，就是差些.

25.高端液壓裝備的核心元件高壓柱塞泵（美國、德國、日本）——性能指標上的差距在于材料制造。

26.重型燃氣輪機的核心技術(shù)（美國、日本、德國、意大利）——材料差距例如葉片材料，原因是設備、工匠、工藝的差距；基礎研究的積累差距：設計技術(shù)、核心的熱端部件制造技術(shù)。

27.高端的手機射頻器件，高端濾波器、振蕩器等射頻元件（美國）——半導體材料差距大，中國研究做得早，量產(chǎn)化還是問(wèn)題多：材料的一致性、電性能均勻性。

28.工業(yè)仿生機器人觸覺(jué)傳感器（日本）——生產(chǎn)工藝，材料純度不過(guò)關(guān)，產(chǎn)品的一致性比較差；國內企業(yè)大多做氣體、溫度等類(lèi)型傳感器。

29.高速的（≥25Gbps）光芯片和電芯片（美國）——中興通訊被制裁的用于光通訊領(lǐng)域的光模塊，低速的（≤10Gbps）光芯片和電芯片實(shí)現了國產(chǎn)。

30.高端CT機探測器（美國、荷蘭、德國）——探測器制造工藝、材質(zhì)都是機密，醫學(xué)成像產(chǎn)業(yè)已經(jīng)被美國專(zhuān)利壁壘限制。

“重科研，輕應用”中國材料強與弱的矛盾

在中國材料產(chǎn)業(yè)中，有一強一弱兩個(gè)比較矛盾的現象不得不提。一方面我國科研人員近十年來(lái)在世界知名材料領(lǐng)域學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表的文章數不勝數，無(wú)論是數量還是質(zhì)量恐怕都令任何一個(gè)國家感到汗顏，其中包括美國、日本和德國。

2006年我國研究者發(fā)表的材料科學(xué)論文就早已高于美國

可另一方面，我國的材料制造業(yè)的地位絕沒(méi)有達到傲視群雄的地步。與美國材料制造相比，我們處于總體上的弱勢地位。在傳統金屬材料上，我們與德國和日本這兩個(gè)傳統材料強國間也還有一定差距。

同時(shí)還有另一個(gè)比較滑稽的現象。其實(shí)，我國材料工業(yè)目前的水平還比較差，正是需要有志青年大展身手的時(shí)候，但在“知乎”等青年學(xué)子扎堆的網(wǎng)絡(luò )論壇上，勸退“偽化生”的言論層出不窮，材料學(xué)科就是被勸退的重災區之一。

這些乍一看矛盾的現象背后，其實(shí)有一個(gè)非常合理的解釋。就是我國繁榮的材料研究背后并沒(méi)有支撐起相應體量的工業(yè)應用。在這樣的情況下，大學(xué)發(fā)表的材料論文和培養的人才越多，就業(yè)的形勢就越嚴峻，學(xué)生就業(yè)的待遇也就越差。造成這一現象的直接原因是“重科研”“輕應用”的學(xué)科發(fā)展思路。

在多發(fā)論文，發(fā)好論文的指揮棒下，我國科研人員更熱衷于研究新奇材料，摘取這些“低垂的果實(shí)”，而這些成果可能幾十年內都難以進(jìn)行工業(yè)應用。

而在國際學(xué)術(shù)期刊主編的口味影響下，中國材料科研人員熱衷于研究國外的學(xué)術(shù)熱點(diǎn)。這樣的研究，縱然能做出一些成果，還是不免為他人做了嫁衣裳。

想解決材料行業(yè)領(lǐng)域的這些問(wèn)題，必須要有高瞻遠矚的頂層設計和合理科學(xué)的產(chǎn)業(yè)布局。這樣的布局必須是在中國現階段國情下各行業(yè)聯(lián)合的集約化布局，而且還應該有一定的彈性，可以隨時(shí)針對變化的情況進(jìn)行把資源向急需研發(fā)也能研發(fā)成功的領(lǐng)域集中。

在材料行業(yè)外，我國目前也還有許多工業(yè)部門(mén)，甚至是關(guān)鍵工業(yè)的材料問(wèn)題沒(méi)有完全解決。同時(shí)，作為世界市場(chǎng)競爭中相對弱勢的一方，我們也沒(méi)有資金和人才方面的突出優(yōu)勢，未來(lái)，我們只有不斷改變優(yōu)化思路才能實(shí)現彎道超車(chē)。

這么多人才為何不召回？

這么多中國科學(xué)家都選擇了美國國籍，我國又采取了哪些努力來(lái)召喚這些人才呢？

據《環(huán)球時(shí)報》稱(chēng)，中國近年來(lái)正加大力度，通過(guò)經(jīng)濟上的刺激措施、提供良好的發(fā)展前景等方式吸引許多在美從事過(guò)國防科研的中國科學(xué)家歸國，并稱(chēng)這種努力已經(jīng)取得了不少回報。

美國問(wèn)題研究專(zhuān)家表示，事實(shí)上，很多華裔科學(xué)家愿意回國，本身是中國飛速發(fā)展的結果，中國甚至可以提供比美國還要好的待遇，而不像當年楊振寧的實(shí)驗室比中國所有的加一起都要好，這種情況下科學(xué)家自然愿意回國。

其實(shí)這種情況不只存在于中國科學(xué)家當中，其他國家科學(xué)家也有類(lèi)似的。美國現在是人才過(guò)剩，許多科學(xué)家并不只追求福利待遇，也需要成就感，自然想要回到祖國尋找機會(huì )。

據稱(chēng)，中國力爭吸引回國的科學(xué)家通常是之前供職于與美國核武器項目和其他尖端武器研究相關(guān)的實(shí)驗室，包括美國原子彈的發(fā)源地的洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室，在美國核武計劃中起關(guān)鍵作用的加州勞倫斯利弗莫爾國家實(shí)驗室、美國航天局及洛克希德?馬丁公司和波音公司等軍火制造商等。

有“知情人士”透露到，這些科學(xué)家回國后，參與了超音速武器開(kāi)發(fā)、激光武器研制以及新型潛艇設計，“中國潛艇的巨大噪聲問(wèn)題有望解決”。

同時(shí)，美國政府也已認識到人才流失問(wèn)題，盡管美國看起來(lái)不缺少人才，但他們死也不想讓人才流入中國。美國雖然不好明面上阻止，但背地里就不好說(shuō)了。

就像2008年那一次，在美中國科學(xué)家“數學(xué)天才”任偉在準備回國時(shí)意外死亡，死因不明，美國稱(chēng)其為自殺身亡，但任偉家屬都知道，其精神向來(lái)正常，人際關(guān)系也無(wú)波折，臨回國時(shí)心情很高興，又怎么會(huì )突然自殺。所以真正的死因，大家都心知肚明。

眾所周知，我國的材料制造業(yè)與美國相比處于總體上的弱勢地位。在傳統金屬材料上，我國與德國和日本這兩個(gè)傳統材料強國間也還有一定差距。為什么中國大陸能培養出全球頂尖的材料學(xué)家，可自己的國家材料工業(yè)水平那么落后呢？

這是因為這些頂尖的華人科學(xué)家大多選擇了美國國籍并留在美國工作。科學(xué)不分國籍，但科學(xué)有專(zhuān)屬。近些年，隨著(zhù)國家對科技的高度重視，回歸祖國的科學(xué)家越來(lái)越多。以上材料科學(xué)大咖已逐步在國內合作建立的實(shí)驗室或者研發(fā)研究所，有的機會(huì )也有回國的打算。