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他们改变中国

时间: 2015年03月03日 | 作者: | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
这里记录的是那些正在崛起和正在创新的中国企业,《环球科学》希望能用这些故事激励那些正在为明天努力的中国人,毕竟创新者决定着这个国家的未来。
 
刘洋
《环球科学》首席记者 
 

就像学生看着讲台上不断变化的老师,余凯一直安静地坐在角落里看着台上的聚光灯暗了又亮,亮了又暗,看着主角在灯光的明暗交错之间换了又换。这是“未来论坛”的现场,全世界对人工智能最具想象力和发言权的人济济一堂。余凯不太喜欢在聚光灯下演讲的时刻,其实绝大多数理工科学生都不会喜欢这样的时刻——这太像明星了。

 

即便远离舞台,余凯的思绪还是会起伏不断。就在几分钟前,雷·库兹韦尔(Ray Kurzweil)刚刚强化了自己的“奇点理论”:“人工智能将在2045年全面超越人类,人类将以一种难以想象的方式实现永生,”这赢得了现场观众的一片掌声。但仅仅几分钟后,北京大学的饶毅和清华大学的施一公就对人工智能提出了截然不同的见解:“计算机工程师与真正的大脑研究者——神经生物学家完全不同,前者每取得一点进步就会感觉到自己的伟大,后者对大脑的了解每增加一分都会更强烈地感觉到在生命面前的渺小,”这赢得了现场观众更热烈的掌声。

 

余凯是百度深度学习研究院的副院长。很长一段时间以来,他都在面对人们对人工智能强烈的期待和更强烈的质疑。两年前,在外多年的他入选“千人计划”,开始在国内推动深度学习技术的研究和应用。那时,很多人都认为“深度学习”只不过是又一轮概念的炒作。

质疑,这是中国企业在崛起过程中面对的共同困扰。不论以何种方式投身研发,他们都必须忍受“筚路蓝缕,以启山林”的辛苦和相伴而行的被质疑。在依靠坚强意志和奉献精神让世界震惊后,有人认为中国缺少一次知识驱动的伟大革命。余凯面对的质疑其实也算是一种幸福的烦恼——不论过程如何,结果怎样,这种质疑都表明知识的力量已经深入人心。

 

从被质疑起步

长久以来,外部世界对中国的印象一直停留在“世界工厂”阶段,这些人更倾向于将中国企业视为“门口的野蛮人”而非“新晋的创新者”。外界给出的最高赞誉可能是,“尽管越南和非洲在崛起,但中国仍是世界上最适合制造业的地方”。其他地方的劳动力可能更便宜,但中国有更合理的基础设施、更成熟的供应体系和更大的规模优势。

 

在很多人眼中,对市场作出快速反应,用价格驱逐对手才是中国企业的基因和支柱——这一点,无人可以模仿,也没人能够撼动。至于独具匠心的设计和天马行空的创意,与中国企业似乎搭不上关系,它们所擅长的也许只是快速彻底的跟随战术。

 

但是,与这些落伍的偏见相反,现实一直在改变,很多指标都显示中国走向创新的脚步正不断加快。与10年前相比,中国每年的研发投入增长了5倍多,其研发强度——研发投入与国内生产总值的比值,在2013年就超过欧洲,这是一个非常了不起的成就。在这些经费中,来自企业的研发经费增长了差不多6倍。在同一时期,中国大陆学者每年发表的SCI论文数量增长了接近两倍,知识产权机构每年授权给中国机构和个人的专利数增长了5倍多。中国大陆地区在2013年授予个人的博士学位数比2004年时多了整整30 000个。在这10年中,中国大陆的高校累计培养了425 379名博士,人力资本的迅速积累意味着,量变后,质变的发生只是时间问题。

 

更重要的是,与10年前相比,今天的中国人更懂得创新的含义和价值。这种思潮的起点可以追溯到30年前。1983年1月,深圳特区成立不过只有3年,在北京发生了一件大事:当时,中共中央总书记胡耀邦等4位领导人鼓励、支持中国科学院研究员陈春先创办技术服务部的批示,通过中央人民广播电台、《经济日报》等媒体的报道直接传达到基层,科技人员把科技成果转化为直接生产力的探索,得到了最充分的肯定。

 

知识释放出的力量着实惊人。从那时开始,一大批在今天声名远播的企业开始诞生。1984年,联想在北京成立;1985年和1987年,中兴和华为在深圳挂牌;1989年,三一重工在湖南落成。到上世纪90年代,高科技企业的诞生开始不断加速,百度、腾讯、阿里巴巴、远大空调这些专注于某一领域的创新型企业渐次出现。也是在这个过程中,伴随着国有企业的不断改革,一大批可以在尖端技术领域冲击产业格局的国企最终走上了竞争的最前沿。

 

中国企业中,华为的崛起尤其值得铭记。这家企业蹒跚起步时,全球电信设备领域的竞争格局已经成型,华为被认定为只能混迹于产业链低端的后来者,因为世界电信巨头早已筑起一道高高的围墙,把外人挡在墙外。不过,华为“欣然”接受质疑,并依靠执着的研发赢得了一片天地。长期以来,该公司的研发投入与销售收入的比例都高达13%,而世界500强的平均水平约为8%。

 

虽然华为已从世界电信业的破墙者变成了引领者,很多西方消费者依然弄不清“华为”两个字的发音——他们总是分不清它和“夏威夷”之间的区别,但他们已经知道,这家企业在通信和信息产业所有领域将对现有格局发起更大的冲击。

 

 

 BaiduEye等一大批可穿戴智能设备的背后,是中国创新浪潮的兴起。

 

大数据时代的中国

大数据最近一次引起人们的关注,是在不久前的乌镇互联网大会上。当时,日本软件银行集团董事长孙正义预测,到2020年,每个人都会与1 000个设备相连。孙正义提出的大胆预测,加上“物联网终会取代互联网”的预言难免会让人对未来遐想无限。

 

“如果每个纽扣都成为可以连接的设备,孙正义的预言其实也不算大胆,”余凯的工作对象就是各种设备产生的数据。而中国,可能是世界上最大的“数据矿藏”。2014年发布的《第34次中国互联网络发展状况统计报告》表明,中国网民数已达6.32亿,相当于美国人口的两倍,但中国的互联网普及率仍然仅有46.9%。

 

同时,中国人对互联网可能产生的颠覆性作用怀有强烈的认同感,毕竟网络在过去几年一直在迅速而强烈地重塑中国人的生活,而这种趋势在可预见的未来仍不会改变。彼得森研究所在2014年发布的研究报告显示,中国中小型企业中只有1/4在使用互联网从事采购、销售和营销等工作。如果让更多业务经由网络完成,这些中小企业就能像大企业一样优化业务运作、创新协作途径和扩大影响范围。

 

这样的现实,透露着的巨大的机遇。作为全球最早关注深度学习的5位科学家之一,余凯不可能看不到这样的机遇,而他的到来至少在两个层面上帮助了百度。首先,他将工程能力和算法逻辑上的创新融为一体,因为他知道神经网络中最重要的算法是矩阵乘法,做这种运算最好的硬件是GPU,以往完全依赖CPU的架构以及相应算法必须作出调整,百度也只有这样才能在这场尖端竞赛中获胜;其次,他将百度大脑和垂直应用结合起来,这样就可以在改进算法和赢得市场之间寻找到平衡,好友吴恩达的加盟和BaiduEye等智能产品受到的欢迎更坚定了他的信心。

 

当我们在百度的会议室见到余凯时,他正在为无人驾驶自行车的推出做着最后的准备,这可以算做深度学习的一次小试牛刀,也可以算做是对无人驾驶的最初探索。不过,这绝对不能算做一项简单挑战。传统的人工智能算法下,数据分析能力在数据积累到一定规模后就不再提升,但深度学习会让这种分析能力随数据累积不断提升,因此有助于企业吸收数据的“红利”,“这种由于数据规模带来的学习能力提升,就是最好的竞争壁垒”。

 

挖掘数据价值的工作已经取得了重要进展。在“未来论坛”上展示研究成果时,吴恩达特别指出幻灯片上那些准确的图注其实是电脑自动生成的,作为对比,吴恩达又告诉大家,在仅仅几年前,他在斯坦福大学进行的深度学习研究项目还没办法在满是暗影的图片中准确识别出咖啡杯:“我们要感谢余凯杰出的工作。”

 

在那之前,余凯刚刚领导技术团队设计出了全球最好的物体检测模型。在会议室,他的助手用手机拍下衣服,相关商品马上就作为搜索结果排在了屏幕上,如此精准的识别将可以为未来的自动驾驶奠定技术基础。“我们以人脸识别为例,Facebook实现的正确率大概是97.35%,百度现在已经可以实现99.62%的正确率。”由于担心我们不了解这些数字所代表的意义,余凯又进一步解释说:“斯坦福大学的科研人员此前所做的一项研究证明,人在这件事情上的正确率大概是99.2%。”

 

正是这种对比将人工智能推向了争议。在科学家眼中,人类大脑作为进化过程的结晶,是一个重量约为1.3千克、拥有2 200平方厘米的大脑皮层的软组织,其中包含上千亿个神经元,这些神经元又形成了上万亿个神经连接,形成了无比复杂的神经网络。而正是这些网络结构,使大脑具备了各种神奇的功能。对这中间的很多细节问题,人类其实还完全不了解。科学家的质疑正是基于这个“不了解”——我们都还不了解大脑,又如何去模仿大脑?

 

余凯将这种争议归为科学家和工程师的不同,“人类对生命的研究确实裨益良多。如果没有科学家对视觉成像的研究,图像识别系统就无法建立;同样,我们对自然语言的理解也依赖科学家对大脑进行进一步研究。”余凯说,“但我们和科学家的工作还是有很大的不同。科学家是把揭示大脑的秘密作为目标,我们是通过大规模计算模拟大脑,解决我们遇到的现实问题。一项工作要想改变世界,既离不开科学家的想象,也离不开工程师的打磨。”

 

这反映出科学家和工程师对于创新的不同见解,以及他们在创新全过程中扮演的不同角色。70年前,万尼瓦尔· 布什(Vannevar Bush)曾认为创新遵从严格的“线性模型”——从基础研发到应用研究再到商业应用。但随后的科技发展表明,创新是一个远超布什想象的复杂过程,基础研发的突破确实更可能让科技取得革命性进步,但消费者、科学家、工程师之间的互动,以及工程师对已有科学知识的再利用同样能够促进创新的发展。在现在这样一个社会生态日益复杂的时代,后一种情况甚至远比前一种情况更为普遍,苹果的崛起就几乎没有对基础研究提出任何需求。

 

余凯因此认为,他不需要知道生命科学领域那么多知识的每个细节,他需要知道的只是大脑会按照什么样的方式工作,人的各个器官又怎样在不断认识这个世界的过程中提高学习能力,“智能的本质在于,能力是不是可以因为经验的积累而提升,机器的进步实质上就是学习带来的能力提升”。至于人工智能会不会像霍金和比尔·盖茨担心的那样超过人类,这个问题就太超前了。

 

“我们有伟大的愿景,但不必为此过分担忧,因为我们从事的是一个全新的事业,每个人的成功都会推进这项事业向前发展。我们当然希望这项事业的部分进展由我们实现,但我们更希望这个行业和这个世界中的每个人因为我们的工作而受益。我们当然希望能在竞争中胜出,但更多时候,我们也会和国际同行毫无保留地交流经验和切磋技术。”余凯认为,竞争在时间面前甚至不值一提。“这就好像高中时的你追我赶经常会让班级内的空气莫名其妙地紧张起来,但时过境迁之后我们就会明白,那时的我们其实是在共同创造一个新的时代。”

 


互联网、人工智能等领域创新不断的同时,中国制造业也在不断开发新技术、新产品,开始向国际巨头发起竞争。
 

学习—忘记—设计

开创新时代确实可以让人心潮澎湃,但开创过程并不总是赏心悦目。过去几年,从美国开始并最终席卷全球的经济危机带来的最大好处,就是让人学会追问和反思——追问创新匮乏的原因,反思创新生态的缺陷。在危机尚未尘埃落定之时,那些能够这样自省并努力寻找潜在机遇的组织因此才成为萧条中的例外,三一重工就是如此。

 

不久前,三一重工总工程师易小刚从湖南来到了位于北京昌平的三一产业园,他要在这里设计出一种全新的压裂车,从而把深埋在南方地下的页岩气开采出来。易小刚已经习惯了这种漂泊各地的生活,他多年来一直在尝试通过创新来解决技术难题,争取潜在市场,这要求他必须距离客户或者生产一线更近一点。他对技术的直觉和执着也有口皆碑,每当三一重工遇到技术瓶颈——不论这种瓶颈是混凝土泵、风电机组还是压裂车,易小刚都是最后的选择。

 

“我们国家富煤少油,页岩气这类相对清洁的能源因此太重要了。”就在几个月前,中石化刚刚透露,将在2017年建成国内首个百亿立方米的页岩气田——涪陵页岩气田,这相当于建成一个1 000万吨级的大型油田。而在此之前,中国已经有15年没有发现整装超过1 000万吨的油气田,易小刚从中看到了机遇:“在工程机械领域,我们已经做到了世界第五,混凝土机械甚至做到了世界第一,实现跃变的可能性已经不大,而页岩气可能就是个新的增长点。”

 

不过,新的能源开采需要新的施工方式,而施工方式的变革需要相应的装备才能实现。与美国那些埋藏深度最多只有3 000米的页岩气不同,中国页岩气的埋藏深度最多可达到7 000米甚至更深,像涪陵页岩气田这样,天然气埋藏深度较浅的页岩气田在中国非常罕见。因此,新的压裂车必须具有更大压力,才能把油气层压出裂缝,进而让页岩气渗出地面。也是因为油气的埋藏深度惊人,新的压裂车必须具有更长的连续工作时间,现在那些连续工作5个小时就必须停机检修的压裂车肯定不能胜任,“工作时间要延长10倍甚至20倍才行”。

易小刚不缺少应对这种挑战的能力和经验,这种不断应急以缓解危机和寻找生机的定位,甚至在年轻的易小刚决定告别北京回到湖南,告别研究所进入三一重工时就已经注定。

 

1995年春天,三一重工创始人梁稳根正在全国范围内笼络技术人才。当时,三一重工紧缺液压技术来完成拖泵核心产品液压控制系统的设计,技术的短缺正让企业陷入困境,彼时尚在北京机械工业自动化研究所工作的易小刚进入了梁稳根的视野。作为国内液压技术专家,易小刚在那之前已经先后参与了注塑成形机、液压抽油机等多个项目的研发。

 

进入三一后,易小刚开始在集团惟一的计算机上紧攻拖泵核心元件集流阀组技术。他发现,可供模仿的现有液压元件全是非标准产品,惟一的标准产品又受限于落后的技术以及不达标的原材料和配件而无法模仿,易小刚决定抛弃模仿思路,从零开始设计集流阀组。

产品在半年后终于问世。1996年10月,在首都机场新候机楼的工地上举行的世界混凝土输送泵比赛中,安装了易小刚研制的集流阀组的输送泵赢得第二名。又过了3年,三一重工的输送泵在深圳赛格广场大厦施工中,成功将泵送高度提高到新的记录——300.8米,产品的研发至此终获成功。

 

这件事至少在几个方面影响了三一重工和易小刚。

 

首先,它让三一重工摆脱了短暂的困境,从而让这家企业可以按照自己的节奏安排生产和组织研发。作为这种独特文化的回报,当年在首都机场候机楼竞赛中的冠军——德国品牌大象在多年后被三一重工收至帐下,这被认为是中国在经济危机期间最成功的海外并购之一。

 

其次,它赋予了企业创新的基因。近些年来的研究发现,创新其实更容易让企业形成路径依赖—— 一旦选择创新并从创新中品尝到了胜利的喜悦,企业就会在接下来的时间中不断尝试创新,不论这种创新是打开新的市场、研发新的产品、找到新的方法还是发明新的工艺。

 

最后,它让易小刚形成了独特的创新观,这种观念对随后的三一重工产生了深远影响。有两句话是三一员工在易小刚面前不能说的:一是“国外也是这么做的”,另一句是“国外没有这么做”。“研发人员只有打破恐惧和思维定式,才能研制出极具创新的产品,”易小刚说,“伟大的创新都是逼出来的。”

 

重压下的易小刚总能释放正能量和新创意,这成为压裂车走向市场的动力来源。技术上,新的压裂车完全使用了三一重工自行设计制造的大型压裂泵——这让易小刚再次找到了施展才华的舞台,并将关键易损件的寿命延长了25%。在控制系统上,易小刚领导的团队为客户定做了一个兼容性更高的操作平台,从而让已成定式的市场重新拥有了演进的可能。

 

“创新不排斥学习,相反还要积累大量的知识,只要在继承前人的基础上推进创新才能超越前人。”易小刚的办公室中堆满了书,他强调自己从不回避学习对于创新的作用,因此也就从来没有停止学习:“创新不是在办公室中拍脑袋拍出来的,也不是靠盲目跟随别人实现的。在我的观念中,创新的路线图应该是‘学习—忘记—设计’,而不是‘学习—记住—模仿’,只有我们在学习之后没有走向模仿,创新才会变成现实。”

 

创新人才在哪里?

“创新不排斥学习,这句话说得很好。”清华大学公共管理学院院长薛澜说,“但怎样避免模仿,走向创新仍然是个挑战。经过这么多年的努力,我们的企业终于学会了保护知识产权。但对于利用知识产权构建有利于自己的竞争优势,我们的企业仍旧非常欠缺相关的经验。”

 

而且,在中国,知识产权的价值也没有得到更好的尊重。在美国,每卖出1美元硬件产品,就会有88美分的软件产品售出,但这一数字在中国竟然仅为8美分。微软曾在其报告中提及,该公司在越南销售合法软件的收入都比在中国高,即便中国的经济总量是越南的50倍以上。

 

要解决这个问题,中国需要进一步强调对知识的尊重。“我们现在的科研体制和研发机制还是重物轻人,这显然是与知识经济的要求相抵触。”不久前,薛澜刚刚撰文指出目前针对研发人员的薪资结构存在重大问题——人力资本的价值补偿问题始终没有得到解决,“智慧的价值被低估,创新就必然受到遏制”。

 

在国务院总理李克强随后组织召开的座谈会上,薛澜再次提及要调整人力资本的补偿方式。“这意味着一种价值观上的调整,代表着我们的社会重视智慧超过重视其他。”薛澜认为,中国企业也应该做出相应的调整,激励那些拥有强大创新能力和无私奉献精神的工程技术人员去生产和利用知识:“计件工资不适合创新型人才。很多人都希望能有自由的空间去生产知识和利用知识,我们只有营造出这样的氛围才能培养出创新型人才。”

 

但究竟什么样的人才能被称为创新型人才?对于这个见仁见智的问题,哈佛大学商学院教授克莱顿·克里斯滕森(Clayton Christensen)曾经从思维习惯的角度列出几个特质:长于联想、勇于质疑、善于观察、注重搭建关系网和乐于尝试,这些人在把一些看似不相关的事物联系起来方面表现得尤其优秀,至于外向与否、善良与否、是否拥有情怀则完全没有被列入其中。

 

以此衡量,中国的人才培养确实面临着艰巨的挑战。不过,既然科技企业已经在过去几十年中凭借自身力量战胜了诸多困难,我们就没有理由不对它们创造未来的能力抱有信心。而每当我们环顾左右,我们也真的可以在我们的身边看到那些属于未来的星星之火。

 

过去两年,我们看到清华大学的徐芦平努力让学生心怀天下地尝试创新;我们看到国家天文台的崔辰州在建设数字天文馆,从而让更多孩子在“雾霾时代”依然能对浩瀚星空心怀向往;我们看到上海海洋大学的崔维成在离开“蛟龙号”后,自筹资金去探索马里亚纳海沟;我们看到朱清时在南方科技大学卸任后,来自北京大学的陈十一则欣然前往。同时,我们还看到中关村“两亿宅男创业基金”的出现、深圳华强北从“山寨王国”向“创客之家”蜕变。

 

继续追溯向前,我们还看到尽管海龙、科贸和太平洋的相继淡出曾让很多人唏嘘感叹,但一大片孵化器在相同地方的横空出世又让人欣喜若狂,很多衣着简单但心怀梦想的人就在那里寻找创新方向,更多怀揣资金的人则在那里寻找最能将梦想变成现实的人;我们还看到大学、研究所中有越来越多的人在关注、跟踪和领导前沿科学研究,中国在顶级学术期刊上发表的论文与日俱增;我们还看到国际交流越发频繁,思想的融合正在带来裂变般的效果。

 

更重要的是,我们看到科技和创新被提到前所未有的高度。流连在北京的街头巷尾,包含“创新”的标语几乎随处可见,每个人都在思考如何找到自己的领域,每个人都在思考如何将自己的创意变成一项能够改变世界的创意,而不是靠抄袭和移植别人的创意在虚度时光中享受成功。

 

创新者会在描述这个世界的过程中看到这个世界的瑕疵,并努力寻找弥补这些瑕疵的办法——这就是世界前进的动力。所以,中国对待创新和创新者的态度需要进一步改变,我们都需要用包容的心态面对那些每天不知天高地厚却愿意为了改变世界奉献一切的人,这就像沃尔特·艾萨克森(Walter Isaacson)在《乔布斯传》中描述的那样:“他们特立独行、桀骜不驯、惹是生非、格格不入,你可以认同他们,赞颂他们,当然也可以反对他们,诋毁他们,但惟独不能漠视他们,因为只有那些疯狂到认为自己可以改变世界的人,最终才能真正改变世界。”(本刊记者  刘洋)

 

本文来自《环球科学》2015年第3期