西西河超級雄文———從過去的龍年看未來的中國（連載）(轉載)

　　在2012年中，中國空軍的新進展還包括殲10的隱身改進版――殲10B開始批量投產。殲10堪稱是中國自主戰鬥機的畢業證書，從此中國脫離前蘇聯，有了屬於自己的戰鬥機設計和制造產業，並在此基礎上衍生出了殲10A和殲10B，乃至殲20等一系列風格獨特、性能優異的國產戰鬥機。和殲10原型相比，殲10B是一種能和歐洲的臺風和法國的陣風相媲美的、具備四代半水平的飛機。
　　
　　雖然中國殲11和殲10等第四代戰機已經服役並具備了戰鬥力，但是J-20和J-31等第五代戰機的仍然處於早期試飛的階段，還存在著未知的研制風險，距真正入役尚需時日。而中國周邊的國家即將初步裝備F35，這其中就出現了一個時間上的空白。殲10B的優點在於技術成熟、性能價格比高、可及早形成戰鬥力，可以用來填補這個空白，以應付當前的軍事需要。何況殲10B在可以預見的將來並不落伍，即便是五代機服役之後，也可以與之形成高低搭配，繼續發揮作用。中國批量購買蘇35也是出於同樣的原因。這些並不表示中國的五代機計劃會被放棄或者出了什麽問題。

　　2012年裏中國的各種新型飛機層出不窮，而無人機就更稱得上是百花齊放了，各種科幻的氣動布局反映了中國航空工業實力和科研人員的想象力。在2012年中雅安的震後救援行動中，中國無人機對受災地區進行了高分辨率的航拍作業，為評估災情、排查地質險情和指導救災提供了巨大幫助。

　　實際上，和其他類型的飛機相比，中國的無人機研究是起步最晚的，但也是追趕最迅速的，現已擁有了一個完整的無人機體系，其類型覆蓋了從手拋式袖珍無人機到長航時高空無人機的各個門類。據報道，在捉拿在湄公河慘案元兇糯康的過程中，當抓捕工作陷入僵局的時候，中方一度考慮過動用無人機將其直接擊斃的行動方案，這說明中國的無人攻擊機已經具備歷史實戰能力。
　　
　　至2013年5月為止，繼美國和法國之後，中國已成為世界上第三個擁有大型隱身無人攻擊機的國家，其他兩個分別是美國（X-47B無人機）和歐洲（神經元無人機）。這得益於中國全面的工業體系、深厚的科研積累、龐大的人才隊伍和完備的配套設施，一旦有了無人機的需求，可以在短時間內迅速完成研發並投入生產，這是一種國家實力的體現。

　　B.巨龍騰空

　　軍事裝備是最高端的工業品，中國空軍裝備的進步是中國工業的進步帶來的。如今強大而全面的中國工業不但給空軍帶來各種固定翼飛機，也把過去旋翼飛機和無人飛機等方面的短板一一補上，給陸軍插上了翅膀，其中最耀眼的應當是武直十了。武直十的出現意味著中國陸軍可以從天空發起進攻了。
　　
　　武直十原來設計采用進口發動機，因為被外國卡了脖子，所以換成了國產發動機，輸出功率僅達到進口發動機的七成，不僅延宕了研發進度，性能指標也有所降低，目前這款飛機還只是解決了專職武直有和無的問題。不過和預警機的情況類似，這反倒促成了中國的軍事工業進行自我升級，現在更好的發動機正在研制當中，投入使用後將使武直十的性能更上層樓。
　　
　　和武直十相比，作為高低搭配中的低端，武直十九本身也有自己亮點，特別設計的低噪音4葉旋槳、低可探測外形和低反光座艙玻璃增加了其隱蔽性和生存機會，涵道式尾槳使其擁有更好的低空通過性，更適合偵察任務的需要，而且作為批量生產的直九改進型，其生產和維護成本較低。此外，該機最大的亮點是安裝了頂置毫米波雷達，極大地增強了其隱蔽偵察能力。

　　中國工業還給中國陸軍帶來了本質的變化，不僅實現了機械化、裝甲化和信息化，而且正在逐步實現高度機動化，給中國陸軍插上了飛翔的翅膀。
　　
　　除了天生就是機動兵種的空軍和海軍，機動性對於陸軍的意義也是不言而喻的，即便是在靠雙腳進行機動的年代，紅軍、八路軍、解放軍和誌願軍都曾憑借出色的機動能力創造過無數經典戰例。現在工業化的中國陸軍不但擁有了摩托化的機動手段，而且開始擁有戰役乃至戰略級別的空中機動能力。

　　國家實力不僅是擺設，還必須能夠投送出去。運20的問世使中國的力量投送能力發生質變，從戰術級別一躍而為戰略級別。當年美蘇鬥爭，蘇聯全面封鎖西柏林，美國憑借強大的空中運輸能力，硬是用每天12000噸的空中運輸量支持起了一個城市的運轉。這就是戰略空運的力量，如今中國也能擁有這種力量了。另外，在首飛三個月之後，有消息說運20所用國產發動機已經開始進行實際飛行試驗了，毫無疑問的是，未來中國將有能力完全自主地大量生產這種戰略飛機。

　　運20的指標是非常有針對性的，是為實現重裝陸軍的戰略機動而設計的，其最大載重量高於已有的伊爾76，是為了運輸中國陸軍最先進的主戰坦克――最大重量50多噸的99改，因為只有如此，才能讓中國最精銳的重裝陸軍實現空中機動，否則這種飛機就沒有足夠的戰略意義。

　　這其中也充分體現了掌握自主的軍工體系對一個國家的必要性。擁有了獨立的研發和制造能力，就可以按照自己的需要去定制裝備，形成符合自身戰略和戰術需要的裝備體系，讓其中的各個子系統都能互相搭配，用最少的成本發揮出最大的戰鬥力。換句話說，就是要什麼就造什麼，放在一起戰鬥力是相互加成的關系，整體大於部分之和。否則，只能是別人有什麼，就跟著買什麼，價格昂貴和維護的依賴性姑且不論，東拼西湊來的裝備放在一起，戰鬥力必然要打個折扣，結果是整體小於部分之和。二者相比，個中的優劣是十分清楚的。

　　現代主戰坦克是陸地上的高技術武器，對工業和科技的要求絲毫不亞於飛機，所以，能自主設計制造最先進主戰坦克的國家名單、能獨自研發先進戰機的國家名單，二者是高度重合的，這並非巧合。
　　
　　和西方國家相比，如果說中國海空軍裝備還處於學習和追趕的階段，中國的主戰坦克則已經走到了世界前列。在衡量坦克性能的三大傳統指標：進攻、防守和機動方面，即火炮、裝甲和動力系統方面，中國坦克已經達到了目前最先進的第三代主戰坦克的水平。除此之外，中國最新的99式坦克還具有觀瞄壓制、主動防禦和激光通訊等系統，這些都使其在戰場上具備特別的優勢。

　　在2012年的演習中和2013年網上曝光的這款坦克是中國最新型的主戰坦克，裝甲和動力都得到了極大地提高，有人稱之為99A2，或99大改，其正式型號尚未見公開報道。其發動機功率達到1500馬力，這使得一向是中國坦克最短板的機動性得到飛躍般的提高，作為機動性衡量指標的單位功率參數甚至超過了美國的M1A2坦克，再加上高膛壓的125毫米滑膛炮和自動裝填機，這型坦克無疑是陸地戰場上獨尊的王者。

　　以整體提升的工業基礎作為後盾，中國的坦克設計和制造都已經走出了一條獨特道路，不僅繼承了蘇制坦克外形低矮和註重火力的優點，而且克服了其一貫忽視人機工程的欠缺，從中國最新的外貿型主戰坦克――MBT-3000上看，已經裝備了液力機械綜合傳動、方向盤式操縱、自動檔等一系列裝備，完全可以和最先進的西方坦克相提並論。這些改進極大地改善了乘員的操作條件，降低了操作的疲勞強度，使得乘員可以長時間地保持良好的體力和註意力，在長途奔襲之後仍然能夠保持足夠的作戰體能，這一點具有很大的實戰意義。

　　C.雲帆滄海

　　中國人對大海並不陌生，我們曾經擁有當時世界上最強大的艦隊，但到底還是放棄了變幻莫測的海洋，直到一百多年前，來自海上的炮火打破了封閉的寧靜，我們因為過去的錯誤付出了幾乎亡國滅種的代價。今天，這一幕再也不會重演了。借助著蒸蒸日上的工業力量，在剛剛過去的那個龍年裏，中國有十幾艘大型軍艦下水和服役，從千噸級的護衛艦到6.8萬噸的航空母艦，船臺還有更多艦艇正在建造當中。傳說中海洋是龍的家園，龍的傳人是不會永遠待在土地上的，現在龍要回家了。

　　龍歸大海的第一個標誌當然要算遼寧號航母的服役、試航和艦載機的試飛。俗話說，一個籬笆三個樁，離開其他艦艇的幫助，單是一艘航母也是獨木難支。驅逐艦被稱為海上多面手，不僅可以獨立完成任務，而且是航母編隊中不可或缺的角色。

　　海軍被人稱之為貴族軍種，其實不如叫漂泊兵種更恰當。陸軍離不開土地，空軍最後也會落到地面，而海軍，特別是遠洋海軍，則是完全不同的，遠離故土、遠離基地、遠離後援，需要長期獨立地生活和作戰。因此，與空軍、陸軍不同，海軍艦只不是一件單純的作戰武器，還包括一個可以自我支持、自我維護的完整生存系統。航空母艦上各種系統的復雜性和完備性就不必強調了，即便僅僅是一艘驅逐艦，總重不過數千噸，包括了炮兵、防空、反艦、反潛等諸多兵種，外加通訊指揮中心、雷達站、直升機基地和全套生活設施，其技術復雜程度不亞於一整支集團軍的總和，裝備了相控陣雷達的“宙斯盾”驅逐艦更是其中的佼佼者。
　　
　　從052C到052D，雖然只有一字之差，但綜合作戰能力卻有了飛躍性的提高，這主要體現在其大型有源相控陣雷達、多功能垂直發射系統和綜合指揮作戰系統上。和以前的幾款艦型相比，052D型驅逐艦不再是只造一兩艘作為試驗艦使用，而是會有相當的建造批量，據報道中國將制造10－12艘同型驅逐艦。這說明經過長期的技術研發和試驗準備工作之後，中國驅逐艦的雷達、艦炮、近防、反艦、防空、反潛、隱身等各項技術和裝備都已經達到了相當成熟的程度，不復出現當年那種一下水即落後的情況，而是已經可以當今最先進的驅逐艦一較高下了，所以才會大量建造。今後隨著船用發動機方面的持續投入，取得突破之後，中國將有望造出更大更強的驅逐艦。

　　052D的另外一個特點是采用了模塊化的建造方式，即將整艦劃分為多個子系統，在各自的工廠裏分別造好後在船廠中進行組裝。這樣一來，艦艇的建造工作可以在各個工廠中同步展開，可以極大地提高建造速度，並且給日後的維修和升級帶來極大的便利，這也是目前西方主流的軍艦制造技術。借助於先進的制造技術和強大的工業機器，到2013年7月為止，中國的第三艘052D已經下水，並且更多的同型艦艇還在建造之中，預計其總數將會大於10艘。
　　
　　和剛剛出現的052D驅逐艦相比，054A護衛艦則已經進入了批量服役階段。這種最型號的護衛艦已經加入了中國首個航母編隊，即將開始遠洋訓練，其中包括入役不滿一年的546鹽城號、547臨沂號和550濰坊號。

　　從這兩種中國最新的驅逐艦/護衛艦來看，其發展趨勢是從反艦型逐漸轉向防空和反潛型，這種變化趨勢說明中國海軍正在走向遠洋，需要在脫離岸基飛機保護的情況下獨立地、全方位地保衛自身安全，未來驅逐艦將更多的作為航母的護衛兵力使用，原來的反艦任務則由航母上的飛機負責。

　　2012年，中國還出現的一種全新的056輕型護衛艦，其建造速度達到了驚人的每月一艘的程度。南北三大船廠同時開造056，從2012年5月首艦下水到2013年2月為止，累計已有11艘下水。這種建造速度在和平年代裏是令人咋舌的。
　　
　　056型護衛艦的噸位雖然小，作戰能力卻並不弱，對空、反潛、反艦樣樣精通，而且其自動化程度非常高，只需要60名艦員即可。相比之下，原來1600噸的053H型護衛艦需要190人，037型反潛艇的排水量不到400噸，卻需要78名艦員，這些老舊艦艇未來都可以被056所接替。艦員數量減少是意義在於：可以大幅度提高艦員的居住、生活和戰鬥環境的舒適性；大大降低人員的物資消耗，從而提高艦艇的自持能力；舊艦被替換後，富余的船員可以令海軍編隊的數量迅速擴充。此外，作為一款以近海防禦為主的護衛艦，056的小噸位不但不是缺點，反而是很大的優點，這使得其出動費用降低、可以大批量制造，方便靈活地在多個方向上配合海上執法船行動。

　　從這一年來中國海軍下水艦艇的數量之巨來看，一反過去“小步快跑、多研制少建造”的作風，改為大規模、全方位的開工建造。這是因為，從技術上說，經過多年的積累，中國已經全面掌握了現代軍艦的關鍵技術，包括主動相控陣雷達、近防系統、垂直發射、隱身設計等等；從工業上說，世界第一的中國造船業足以支持如此規模的造艦；從經濟上說，國家完全有足夠的人力、財力和物力支持這種程度的投入；從軍事上說，中國需要彌補過去為發展經濟所造成軍備欠帳；從政治上說，出於國家外向型經濟的需要，中國必須有保衛自己貿易線的能力。所以，我們看到，中國的海軍軍備在這個龍年裏迎來了井噴式的發展。

　　目前中國這部世界最大的工業機器正在開足馬力造船造艦，中國海軍正在迎來歷史上最大的發展期，已經投入批量制造的除了各型驅逐艦、護衛艦，還有071級船塢登陸艦，按計劃一共將制造8艘同級艦只。這種船塢登陸艦具有巨大的內部容積，可搭載士兵、裝甲車、氣墊船和直升機，能夠從遠離岸防火力的海上向島嶼發動立體的兩棲攻擊。在航母編隊形成戰鬥力之前，以船塢登陸艦為核心的兩棲攻擊戰鬥群將是我國最主要的遠洋海上力量。

　　實際上兩棲攻擊戰鬥群雖然不如航母戰鬥群引人註目，卻是海洋中真正的進攻力量，能把軍事力量從海洋投送上陸地，相比之下，航母戰鬥群的空中力量固然十分強大，但卻無法實現對陸地的完全控制。比如美國的黃蜂級兩棲攻擊艦，同時也是船塢登陸艦、直升機母艦、小型航母和醫院船，它采用直通甲板，搭載了大量的士兵、裝甲車、直升機、垂直起降飛機、登陸艇、氣墊船和各種物資，對陸攻擊能力十分強大，是名副其實的兩棲作戰艦艇。
　　
　　這種兩棲編隊特別適合於保衛中國的南海島群，不久前，同型的“井岡山”艦在南中國海進行了兩棲聯合登島演習。由於具備出色搭載能力和兩棲運送能力，船塢登陸艦還特別適用於人道主義救援任務，比如撤僑。其不足之處在於僅有後甲板可以起降飛機，未來中國將會制造噸位更大、具備直通甲板的船塢登陸艦或兩棲攻擊艦。

　　出於航程和載重的限制，通常氣墊船的作戰必須借助於兩棲攻擊艦或其他船只，只能從船塢登陸艦出發、運送輕裝甲車輛。其作戰模式為：先靠母艦運輸到進攻海域，然後離開母船進行搶灘，比如美國的LCAC氣墊船或中國的726氣墊船，二者都是如此。而重型氣墊船則不然，在島嶼作戰中，憑借其巨大的航程和載重量，“野牛”無需依靠登陸艦的搭載，而是可以獨立作戰並把重型主戰坦克送上灘頭，是兩棲作戰的利器。中國最新獲得的“野牛”是世界上唯一的一種重型氣墊船，它可以獨立實現從岸到岸的進攻，稱得上是一種獨立作戰的遠洋氣墊船。此外，和LCAC或726的露天甲板不同，“野牛”的運輸艙室是全封閉的，為登陸兵力提供了良好的防護，而且減輕了海洋環境對兵器的腐蝕，增強了全天候作戰能力。同時，“野牛”還配備了相當的自衛火力和對岸支援火力。再考慮到“野牛”的運載能力是LCAC或726的三倍，可一次運送三輛主戰坦克和500名士兵，它將使中國海軍的登陸能力發生質的飛躍。
　　
　　2012年5月，這條氣墊船經長途運輸後抵達中國廣州港。中國的“野牛”並非是“歐洲野牛”的簡單復制品，而是進行了特別的改制，加大了燃油裝載量，從而把航程擴大到500海裏，即接近於1000公裏，以適應中國的作戰環境和作戰要求。據報道，首條“野牛”將有可能被部署到三沙市。如果是這樣的話，憑借其極大的航程、高速沖擊能力、良好的防護性以及一定的火力支援能力，這條“野牛”將可以直接控制整個南海區域的島嶼。

　　在水下，中國的潛艇部隊一向被籠罩著一層神秘的面紗，不過從公開媒體上偶然透出的點滴信息來看，在這方面中國並沒有停滯不前。
　　
　　對於常軌潛艇而言，這條潛艇的排水量大得出格，幾乎相當於093型攻擊型核潛艇的體量，加上其隆起的艇背，都顯示出它是為戰略武器試驗而設計的。此外，該艇的試驗武器的用途、種類、發射方式和作戰對象都非常多樣，甚至包括潛射防空導彈，說明除了水面艦艇，中國同樣正在大力發展多樣化的水下打擊力量。

　　除了各種作戰艦艇，這個龍年裏中國海軍的輔助艦艇也有不小的發展，先後下水的包括：兩艘2.3萬噸的大型補給艦、兩艘9500噸的新型潛艇支援艦、兩艘9000噸的火箭運輸船等，不要輕視這些輔助艦艇，它們也都是海軍戰鬥力的重要組成部分，和戰鬥艦艇共同構成一個完整的海上作戰體系。
　　
　　在整個2012年之中，中國的航空母艦、新型驅逐艦、新型護衛艦、新型船塢登陸艦和重型氣墊船的一艘接一艘地出現，這表明中國海軍和走向進攻、走出國門的中國空軍一樣，也正在從近海型、防守型轉向遠洋型、進攻型。這反映出中國整個國家的軍事戰略是外向的、進取的，而不是內向的、保守的，中國絕不會滿足於只做所謂的陸權國家，而是將堅定地走向海洋、走向遠洋。

　　中國走向海洋，這絕非僅僅是一句空話、一句口號或者一個目標，而是一種實際行動。姑且不論遍布全球的中國商船，中國的海軍力量也來到了遠洋。從2008年12月開始，中國海軍參與索馬裏海域的反海盜護航行動，到2013年2月為止，先後已有共計14批護航編隊前往執行任務，並且實際完成了驅趕海盜、保護商船的任務，被護航的船只全部安然無恙。期間中國軍艦還向從利比亞撤出中國僑民的希臘船只提供了護航。2013年7月，中國海軍派出7艘主力軍艦，在日本以西的彼得大帝灣與俄羅斯進行了聯合軍演。演習結束後，中國的7艘軍艦兵分兩路，其中2艘從日本和韓國之間的對馬海峽返回中國；另外5艘則調頭北上，穿過俄羅斯的薩哈林島與日本的北海道之間的宗谷海峽，取道西太平洋，從東面繞經整個日本後回國。這是中國海軍首次完成為日本劃定地圖的行動，也是對中國海洋戰略的最好詮釋。

　　D.金蛇狂舞

　　無論對於海軍、陸軍、空軍還是天軍，導彈都是最重要的武器。在導彈技術方面，作為火藥和火箭的發明者，中國通過最近60多年的不懈追趕，已經重新進入了第一梯隊，擁有全系列的、覆蓋所有用途的導彈品種，從炮射導彈到洲際導彈，從彈道導彈到巡航導彈，用途覆蓋了反裝甲、反輻射、防空、反艦，乃至反航母、反衛星和反導彈，並且已經形成自己獨特的風格和技術路線。

　　和其他武器裝備相比，中國的各種導彈大都處於一種相對來說更加保密的狀態，其型號和性能指標都很少公開，只能從偶然的只言片語中窺視其真容，比如傳說中的DF-21反航母彈道導彈、PL-12中距空空導彈、鷹擊12反艦導彈等等。
　　
　　雖然鷹擊12的曝光顯得很突兀，但並非是憑空出現的，而是多年技術積累的之下取得的突破，正所謂厚積薄發。此前，中國已經進行了40余年的反艦導彈研究，從仿制到自研，從“上遊”系列、“海鷹”系列到“鷹擊”系列，隨著中國工業基礎和科技水平的不斷提高，造出越來越好的導彈也是水到渠成的事情。從公開資料看，鷹擊12有空射、艦射和潛射三種，末端攻擊速度可達7馬赫，並且可以把兩枚助推火箭分離出來做假彈頭，欺騙和幹擾對方的攔截系統。另有說法認為，該型導彈的高空射程可達600公裏，戰鬥部裝藥超過1噸，從照片上的導彈尺寸來看，這是有可能的。

　　在作為國家終極威懾力量的洲際彈道導彈方面，據外媒報道，2012年，在前後不到一個月的時間裏，中國連續進行了多種類多批次的洲際彈道導彈試射，7月24日試射了新式的公路機動DF-41洲際彈道導彈，8月30日試射了公路機動的DF-31A洲際彈道導彈，8月16日試射了潛射彈道導彈JL-2，8月20日試射了井下發射的DF-5A洲際彈道導彈。密集的試射體現了中國在洲際彈道導彈方面的進展，以及維護國家安全不受任何威脅的決心。

　　在中國的幾種核威懾手段中，陸基固定發射井的生存能力較弱、潛基的數量和射程有限、空基的幾乎為零，公路機動的洲際彈道導彈是目前我們手中最有力、具備二次打擊能力的一種核威懾手段。而中國所擁有世界第一的高速公路網，其實也是核威懾體系的一個組成部分，因為這些路網可以大大增強公路發射洲際彈道導彈的機動性和隱蔽能力。除了使普通作戰部隊具備更高的機動能力，高速公路等基礎建設設施在這裏以另外一種方式增進了國家安全。

　　如果用導彈作標竿來衡量一個國家的工業和科技水平，中國無疑已經達到了頂尖的地步。上一個龍年中最能令中國人眼前一亮的導彈，毫無疑問是能進行中段反導的導彈，即在彈道導彈飛行的中間階段對其進行攔截的導彈。實現中段反導有幾種不同的方式，中國采用的和美國的相同，都是其中最有效、同時也是最困難的一種——動能殺傷，即用攔截彈直接撞擊目標彈的辦法實現攔截。由於目標彈處於數百公裏之外的外太空，飛行速度十幾倍於音速，所以這種攔截相當於用一顆子彈去打中另外一顆在遠外高速飛行的子彈，其技術難度可想而知。另外，發射攔截彈自身的就是一枚中程導彈，做一次試驗花費不菲。因此一個國家必須同時具有堅實的工業基礎、尖端的技術水平和雄厚的財政實力，才可能研究和擁有這種技術。
　　
　　從網上給出的飛行路線圖來看，本次試驗中攔截彈是以近乎垂直的角度從側方與目標彈相撞的，這表明中國的反導攔截技術已經達到一個新的高度。如果是正向對撞的話，攔截彈只需要在空間上把自己保持在靶彈的運動軌跡上即可，時間上有些差異無非是早撞和晚撞的區別，不影響攔截的成敗。而側向攔截時則完全不同，攔截彈除了保證自己的軌跡和靶彈的在軌跡在空間上準確相交之外，還必須從時間上嚴格地保證二者在交點相遇，才能完成攔截，稍有差池就會錯過目標。側擊不僅比正撞更難，也更有實戰意義，因為它能提供更大的保護範圍。這次中段反導試驗的成功，說明中國的反導系統向實戰方向又邁進了一步。

　　從本質上說，包括中段反導在內的戰略防禦技術是核軍備競賽的最高階段，此前，核競賽先後經歷過威力的競賽、載具的競賽、精度的競賽和生存力的競賽等幾個階段，越到後面對國家綜合實力的要求越高，即便是原來的核大國，也在這個過程中逐漸退出競爭，目前仍然保持在最前沿繼續的，唯有中美兩國而已。中國參與核競賽並非是窮兵黷武或為了爭霸全球，而是為了保證自己獨立自主的生存和發展不被幹擾，只要世界上還有企圖把自己的統治淩駕於其他國家之上的霸權存在，除了保持自己的核威懾力量和跟進對方的競賽步伐，中國別無選擇。從當年勒緊肚皮搞出了兩彈一星，到今天中國已經擁有二次核打擊和反導彈、反衛星的能力，加上全面建設和逐步趕超的常規軍事力量，強大的國防力量始終保衛著中國的工業化進程。反過來，工業的進步造就了更加強大的國防力量，二者構成了一對正反饋，在可以預見的未來，二者還將繼續互相促進，把中國的綜合實力推上新的高度。

（六）國之重器

俗話說，沒有金剛鉆別攬瓷器活。工業的本質就是制造，現代工業的本質就是機器制造，所以有什麼樣的工業取決於能造出什麼樣的機器。從前面我們看到了中國工業所取得的一系列成就，這些都離不開裝備制造業的發展。在剛剛過去的龍年裏，中國在裝備制造方面同樣取得了令人矚目的進展，呈現出一種全面推進、多點突破的態勢，無論是制造裝備、開發裝備還是科研裝備，都取得了令人矚目的發展，和其他產業形成的相互促進的正循環，無疑這將為中國的工業升級提供良好的前提條件。下面就分別說說工業制造、資源勘探和科學研究等三方面出現的新裝備、新技術。

A. 千鈞之力

把現代工業裝備稱之為重器，並非形容或者誇張，而是真的很重，不但份量很重，地位也很重要。這些工業巨無霸就是工業母機，是制造極限工件的裝備，包括核電站零件、航空發動機渦輪等等，它們決定了一個國家的工業制造能力所能達到的最大的高度。可能會有人提出，這些機床中的某些核心系統還是受制於人的，比如數控系統。這方面中國也正在迎頭趕上，中國科學院沈陽計算所開發了基於國產龍芯CPU的高檔數控裝置，已經配備了國產機床，正在逐步實現工業批量應用。

目前中國的機床產業不但可以自給自足，而且大量對外出口，其中不僅包括中低端產品，也開始進入高端領域。2011年，濟南二機床集團囊括了福特汽車美國堪薩斯和底特律兩個工廠的全部5條大型沖壓生產線訂單，並於2013年再次贏得了福特汽車美國肯塔基工廠大型沖壓線項目。該生產線由4臺多連桿壓力機組成，總重6100噸，由雙臂送料系統、拆垛機、清洗機、塗油機等設備組成，效率是普通生產線的3倍。



制造如此一個龐然大物，需要考慮材料強度、結構變形、安裝調整和測量修正等一系列全新的問題，決非簡單的按比例放大。這種巨型機床一個國家通常只有一臺，有的甚至是全世界只有一臺，是工業的鎮國之寶。缺少了這樣的重型設備，很多工業產品根本無法制造，比如飛機發動機中的渦輪、重型飛機起落架等等。說起飛機發動機，是讓很多人痛心疾首和少數人津津樂道的話題，中國的航空工業被發動機問題拖後腿已經有很多年了。不過在2012這個龍年裏，這個問題已經開始得到解決了。



飛機發動機的核心部件之一―渦輪盤――是高溫鎳基合金制造的，要承擔高溫、高壓和高速旋轉的惡劣工況，因此材料即堅韌又耐高溫，這就給制造出了難題，只能用更巨大的壓力進行鍛造，才能得到合格的工件性能。現在中國有了巨型模鍛壓機，意味著制造飛機發動機中的一個瓶頸問題可以解決了。

此外，飛機上還有很多重要的承力部件需要用高強度的鈦合金制造，而鈦合金本身的強度極高，必須使用足夠壓力的模鍛壓機才可以使之成形，因此大噸位的模鍛壓機可以說就是高端航空工業的代名詞。所以，中國還在制造更大的模鍛壓機，而且一下子就是三臺。



這表明在飛機發動機領域，中國不僅是在補課，而且已經做好了反超的準備，因為更大的壓力噸數意味著更高的渦輪性能、更大的發動機和更強的推力。除了發動機，飛機的機身和起落架也需要用鍛壓機制造，特別是重型飛機，比如空中客車的A380的起落架就是用俄羅斯的7.5萬噸鍛壓機制造的。

這種機器是真正的國之重器。目前世界上擁有萬噸級模鍛壓機最多的五個國家分別是：美、俄、中、法、英，恰好也是五個核大國、五個安理會常任理事國、五個具備獨立航空航天能力的國家。這絕非巧合，而是說明綜合國力歸根到底來自於工業實力，重加工能力則是工業實力的最高體現之一。

在重型機床方面，2013年初，中信重工制造安裝了第二臺直徑16米特大型滾齒加工設備，這也是目前世界上加工直徑最大、技術性能最先進的齒輪數控加工設備，最大加工直徑16米，最大加工模數60，最大加工齒數2000齒，最大齒寬加工1.5米，切削速度每分鐘160轉。此外，齊重公司研制成功了數控重型曲軸銑車復合加工機床，使中國成為世界上繼德國、日本之後第三個能夠自主設計、自主制造曲軸加工設備的國家，為我國大型船舶的發展鋪平的道路；燃氣輪機方面，中國正在完成從引進到消化吸收的過程，制約中國新式軍艦大規模量產的發動機瓶頸已被突破；武重集團攻克了數控螺旋槳機床的難關，讓中國潛艇螺旋槳的噪音大大減小。



多軸聯動數控機床是制造螺旋槳，特別是潛艇上的靜音型螺旋槳，所必須的工業裝備。過去只有德國和日本能夠生產此類設備，其生產和銷售受到北約的嚴密監控。八十年代中期，東芝公司曾經秘密賣給蘇聯數套五軸聯動銑床，令蘇聯的潛艇噪聲大大降低，成為“大洋黑洞”。現在中國手中也有了此等神器，中國的軍艦和潛艇將會發生什麼變化，這是不言而喻的。

龐大的工業產能不僅需要強力的加工裝置，也需要海量的礦產資源作為支撐，因此催生了中國的重型機械制造，除了重型機床，還有各種重型工程機械。目前中國占據的重型工程機械世界之最包括：世界最大輪式起重機――徐工集團的1200噸全路面起重機、世界最長臂架泵車――三一重工的72米水泥泵車、世界最大的海上作業浮式起重機――振華重工的8000噸浮式起重機、世界載重最大自卸鐵路貨車――中國南車的載重100噸自卸鐵路貨車等等、世界最大的輪鬥式挖掘機――太原重工的WK-75型礦用挖掘機，以及全球最大噸位的履帶式起重機、世界首臺全液壓平地機、世界鉆進最深旋挖鉆機、全球最大的上回轉5200噸塔式起重機、全球提升重量最大且高度最高的6400噸液壓復式起重機等等。



這臺挖掘機的最大優勢在於其高速的生產效率：一鬥可以挖掘重達１３５噸的物料，可將６０噸的敞車裝２個多車皮；如果與同規格的自移式破碎站配套采煤，每小時的采礦能力可達１２０００噸。還有下面這輛世界最大的600噸電動輪自卸車。大塊頭有大智慧。這些巨型機械並非是同類產品的簡單放大版，也絕非巨型零件的簡單堆砌，而是需要極高的制造、驅動、控制技術，才能讓它們工作。



在重制造方面，這一年中的其他消息還包括：中國二重成功研制國內最大核電含銅鋼鍛件，其力學性能、晶粒度等指標完全滿足技術條件要求，標誌著國內最大核電含銅鋼鍛件實現國產化；高速列車關鍵零部件國產化項目一期投產，具備年30萬片高品質車輪的制造能力，標誌著我國高速鐵路關鍵零部件國產化取得了階段性成果；中國重機研究院研制世界上最厚板坯連鑄生產線，這是世界上最厚的700毫米×1500毫米高品質特厚板坯連鑄生產線裝備，已獲得國家2012年智能制造重大專項支持。

B.先進制造

中國的工業裝備不僅在追趕，而且在一些新興領域已經完成了超越。比如在增材制造技術方面，中國率先完成了飛機大型關鍵零件的實際制造。增材制造，俗稱3D打印，是近年來新興的一種機械制造方法，通過逐層累積的方式構成工件形狀，和傳統的切削制造方式相比，優點是節省材料、可以快速構建復雜空間形狀的工件。在這方面，中國已經走在了世界前列，中國獨有的激光增材制造技術能制造高強度、大尺寸的飛機用鈦合金零件，並且已經投入實際應用，這將大大加速了中國飛機制造業的追趕步伐。



目前，我國已經具備了使用激光成形超過12平方米的復雜鈦合金構件的技術和能力，並投入多個國產航空科研項目的原型和產品制造中，其中包括最先進的國產戰機。成為目前世界上唯一掌握激光成形鈦合金大型主承力構件制造並且裝機工程應用的國家。

此外，激光增材制造中核心的大功率激光器技術也取得了突破。2013年4月，中國展示了國產的萬瓦光纖激光器，成為繼美國之後，第二個掌握此項尖端技術的國家，其中使用的高功率激光合束器和泵浦耦合器等關鍵核心部件都是依靠自主研發，完全具有自主知識產權。

機床也好，3D打印也好，都是制造機械零件的設備，而信息社會中不可或缺的集成電路芯片，則要靠光刻機來制造。光刻機在芯片制造業中的地位和作用就相當於機床在機械制造業中的地位和作用。一臺光刻機中的核心子系統包括：超精密環境參數控制系統、大功率深紫外激光器、超大數值孔徑的透鏡組、納米移動定位系統、超高精度多自由度移動工作臺等等。

目前上海微電子的光刻機能夠刻蝕90nm的集成電路，距離國外先進水平還有相當的差距，不過這已經為中國的電子工業提供了相當的支持，畢竟並非所有的芯片都需要做到20nm。中國的自主CPU龍芯2F采用90nm制程可以達到800MHz的主頻，性能高於1GHz的Pentium III，這就是說，中國已經可以自主掌握這一水平的CPU制造了，其經濟意義和軍事意義都不可低估。更為重要的是，在解決了有和無的問題之後，在此基礎上中國將會繼續沖擊更高端的光刻設備，自主制造更高端的芯片。



光刻機是一個極其復雜的光機電系統，其中的核心零件也都需要高端的特殊設備才能加工出來，比如光學系統中的透鏡。為了降低衍射效應以便得到更細的線寬，光刻機中使用的激光波長只有通常可見光的三分之一，因此對透鏡表面光潔度的要求比普通光學零件要高出三倍，為此必須使用特殊的拋光技術，才能滿足其極為苛刻的形貌指標。



光刻機所涉及的產業鏈非常長、非常高端，世界上沒有任何一個國家可以完全獨立地掌握其全部子系統的研發和制造技術。目前世界上最大的光刻機生產商ASML是荷蘭公司，光刻機中的光學鏡組來自德國、幹涉測量系統來自美國，其產品可以說是整個西方世界科技成果的總和。在這方面，中國要想取得獨立自主的發展，實際上是在以一己之力追趕所有發達國家數百年的積累，每一個單項的突破都意味著中國又追上了一步，這個過程將會是漫長而艱辛的。不過依托完整的產業鏈、龐大的工業產能和雄厚的人才基礎，中國的IC產業最終實現全面超越是完全可以期待的。

總之，從數萬噸的巨型機床到納米尺度的光刻機，中國的裝備制造業在極限制造領域取得了一個又一個的突破，這標誌著中國不能做出來的東西正在變得越來越少，中國能造而別人造不出來的東西正在變得越來越多。過去我們常說“填補空白”，今後不但剩余的空白會逐漸消失，反過來，中國還會創造出越來越多的“空白”供別的國家去填補，類似3D激光打印的例子將越來越多。

C.龍宮取寶

眾所周知，海洋中蘊藏著極為豐富的資源，但如果沒有相應的勘探、開采裝備，也只能望洋興嘆，無法納入囊中。從前中國在東海和南海等區域談“擱置主權、共同開發”，前面半句是因為軍事和執法力量不到位，半句則是因為自己手中沒有開發設備。從前面我們看到，隨著三沙市的成立、海軍艦隊和海上執法力量的壯大，現在的中國已經真正地把南海和東海納入版圖了。這不僅是在地圖上納入，也不僅是在軍事上或行政上納入，還包括在經濟上納入，讓主權海域和經濟專屬區為其祖國和民眾帶來實實在在的經濟利益。海洋資源開發要比陸地上困難得多，所涉及的裝備都是高端技術和巨量鋼鐵的結合，而且需要一系列配套的相關裝備相互配合才能完成開發，只有工業基礎極其雄厚的國家才能擁有它們。

軍事作戰講究“兵馬未動，糧草先行”，而石油勘探則是“鉆機未動，物探先行”。在海上鉆一口井的成本是極其高昂的，動輒需要數千萬乃至數億人民幣。因此根本不可能用盲目打井的辦法尋找出油點，而是要在開采之前將海底的地質結構勘察清楚，然後選擇機會最大的地點開鉆。所以，海洋開發中首先出場的是勘探船。



海洋石油720把中國的海洋油氣勘探能力一舉從500米提高到了3000米，可以覆蓋全球70%的海域，是在整個海洋油氣開發工程中打頭陣的先鋒。除了完成勘探任務，這艘船在設計中還特別註重提高船員生活的舒適性程度，為此它配備了會議室、餐廳、健身房等設施，船員室一人一間，裏面有電腦桌、沙發、床等設備，這也反映了中國造船能力和設計理念的進步。此外，中國正在加緊建造其姊妹船――海洋石油721，以及配套的遠洋支援船，屆時它們將組成船隊出海勘探，成為中國走向深水、走向遠洋的先鋒。



勘探完畢之後，明確了油氣的分布情況，找到最有可能打出油氣的位置，下面的工作才是鉆井。981平臺就是專門針對南海設計的深海鉆井平臺，其最大3000米的作業水深可以覆蓋幾乎所有的南海區域。並且它不是孤軍作戰的，鉆井之後，下一步是鋪管作業，其目的是把油氣從井口送到處理平臺。



海洋石油201的獨特之處在於，除了鋪管作業，還具備4000級的起重能力，可以完成海上石油平臺上部模塊等大件的吊裝與拆除和導管架的輔助下水與就位等動作。

接下來，處理平臺對開采出的油氣進行初步的加工，然後再通過管道或船只運送到陸地。2013年5月5日，我國自主研制的亞洲最大深海油氣平臺“荔灣3-1”天然氣綜合處理平臺登上世界最大無動力駁船“海洋石油229號”，被運往南海安裝現場。“海洋石油229號”是世界上最大的無動力駁船，作業能力亞洲第一、世界第二。此前，一個重32000噸、亞洲最大的油氣平臺導管架已經事先安裝完畢，用於支撐這個平臺。該平臺是我國自主研發、亞洲最大的深海油氣平臺，它高68米、浮托重量3.2萬噸、價值50多億，相當於一個小型煉油廠。其全部結構重量達7萬多噸，接近於兩個“鳥巢”的主體鋼結構重量，超過了“遼寧號”航母的總重量，是一座名副其實的海上工廠。預計2013年9月份該平臺可實現投產，年產天然氣120億立方米。

從2012年裏中國在南海的油氣開發、三沙市成立、漁政巡航、黃巖島巡航、兩棲登陸奪島演習等一系列事件的時間關系來看，基礎建設、軍事威懾、執法巡航和資源開發同步進行，表明這些並不是孤立的事件，而是一整奪回南海的組合拳。其核心就是借助強大的工業力量，以基建為支撐、以軍事和執法為保護，通過建設城市和基地、投射軍事和執法力量、勘探和開發海底礦產等手段，把南海變成中國的能源寶庫，為中國的工業源源不斷地提供資源。

除了上面這些直接參與海上油氣開發的巨型設備，與之成龍配套的還有下面的這艘2012年新投入使用的飽和潛水母船。其隨船配備了300米飽和潛水系統，集生活艙、過渡艙、逃生艙、潛水鐘、生命保障系統於一身，可以支持多名潛水員在水下工作連續工作多日，潛水鐘可供3名潛水員同時進行潛水作業，其最大3000米的作業深度可以為上述3000米的海上油氣勘探、鉆井、鋪管、開采等一系列作業提供支持和保障。未來中國還將繼續研制500米飽和潛水，向700米的國際水平繼續逼近。



在飽和潛水方面中國還處於追趕的位置，在非飽和的載人深潛方面中國則已經走到了世界前列。載人深潛器可以分為浮力艙和作業型兩種；前者曾創造過11000米的深潛世界紀錄，但僅僅是把人送下深海然後返回，不能進行任何操作，只有探險意義，不具備實用價值；後者則具備自航、觀察和作業能力，可以完成諸如勘察、采樣、打撈、檢測和救生等任務，具有很高的實用價值。這就是蛟龍號，其應用絕非僅限於科學考察，還可以應用在軍事和經濟領域。



除了蛟龍號之外，目前世界上另有4個國家的5艘作業型載人深潛器可以達到6000米的深度，最大可下潛到6500米。蛟龍號在海試中，展示了於太空的載人飛船進行實時通話的能力，這絕不是一次簡單的作秀，而是展示出一種全球性的、天地間的通訊能力，這是一種從衛星數據鏈到水聲通訊的整體性系統能力，只屬於頂級大國。

2013年4月，經過7000米海試後的蛟龍號正式投入使用，這意味著全世界99.8%的海底都已經向中國人敞開了大門，等待著我們去探索、去發掘。而且蛟龍號的首個應用海區便是中國南海，和軍事演習、執法巡航、三沙建市、油氣開采等動作結合在一起，這是整套組合拳中的一環，也是龍歸大海的開始。未來中國還將繼續進行深潛器的研制工作，實現關鍵部件的國產化，包括鈦合金耐壓球殼、水下動力系統等等。

D.科研探索

制造裝備決定了我們能做出什麼，開采裝備決定了我們能得到什麼，科研裝備則決定了我們能知道什麼，三者合在一起構成了一個國家的全部制造能力。其中科研裝備的作用是最重要的，因為誰也沒有辦法制造出或開采到原本不知道的東西。

在航空航天領域尤其如此，擁有什麼樣的風洞，就擁有什麼樣的飛機、飛船和導彈，航空大國同時必定是風洞大國。此外，汽車、船舶和建築的設計也都離不開風洞。中國現在已經擁有了全面而完整的風洞體系，包括亞音速、跨音速、超音速和超高音速等不同氣流速度、各種尺寸大小的風洞，以及激波、電弧、立式等特種風洞。所以近年來我們的航空和航天事業出現了井噴式的發展，各種新飛機、新導彈層出不窮，背後是一個完整的風洞群體系在支持。



目前某超級大國正在開發所謂六代機――馭波者，號稱要實現一小時之內的全球快速打擊，以此作為維護其全球霸權的威懾力量。而最新建成的這座超高音速風洞為中國的航空航天研發又增添了一項利器，僅從其性能指標――25至40公裏高空、5至9倍音速――就不難推測出來，中國即將擁有什麼樣的新型飛行器。面對赤裸裸的軍備挑戰，這座風洞的建立同時也表明了中國的意誌和力量，如果有人試圖用軍備競賽來威脅中國的生存和發展，中國將有決心、有能力奉陪到底。今天中國的工業和科技實力已經達到了這樣一種高度，足以支持我們硬碰硬地從正面應對這種挑戰。

振動平臺也是是研發航空航天設備所必不可少的試驗設備。飛機、火箭、飛船、列車等等，鑒於其結構的復雜性，無論理論和仿真計算如何周密，最終還是要靠試驗確定其振動特性，防止出現破壞性共振。



這方面的一個反面例子是，1992年中國為美國發射澳星B2，美方出於保密沒有向中方提供全部的衛星參數，結果在發射過程中，星箭之間發生了耦合共振，即運載火箭的振動頻率和衛星的固有頻率相同，於是引起了衛星的強烈振動，最終造成衛星發動機爆炸，雖然中國火箭繼續把衛星殘骸準確送入了預定軌道，整個發射最終還是歸於失敗。

圍繞大推力電動振動平臺，原本是美國等發達國家對中國實行禁運。可笑的是，當中國已經研制出了更大推力的振動平臺之後，不知是出於傲慢還是遲鈍，美國卻仍然維持著原的禁運水平――９噸。後來反倒是中國向美國出口了16噸級的平臺，並且在出口協議中加入了用途限定條款，規定美方不得將其用於軍事用途，簽字的美方負責人不禁發出感嘆，說這是他第一次簽署這種條款。相信隨著中國科技的不斷進步，類似的事情只會越來越多。

關於現代科技，有人以為就是用矽片代替鋼鐵。這種說法並不準確。矽片和鋼鐵之間不能說誰高級誰低等、誰先進誰落後，也談不上誰取代誰，而是一種相互配合、相互依賴的關系。實際上，從某種程度上說，芯片本身就是被鋼鐵造出來的。大家知道，芯片是由光刻機制造出來的。光刻機本是由鋼鐵機械、光學零件、電子芯片等等構成的，其中包含大量高品質的鋼鐵部件，它們構成了光刻機的運動系統，使得被曝光的矽片得以實現納米精度的空間定位，這樣才能在上面準確地刻出納米尺度的電路元件。其他很多電子設備也都需要在鋼鐵支持下才能發揮作用。



所謂射電天文望遠鏡，並非一件光學儀器，而是一個巨大的天線，用於接受來自宇宙的無線電波，或者向遙遠星際的發射無線電波。這臺巨型的射電天文望遠鏡是電子和鋼鐵結合的產物，擁有一個2700噸的鋼鐵構成的移動結構，核心技術完全由中國自己研發，最遠可以觀察100億光年外的天體。其天線面積有3318平方米，主反射面由14圈共1008塊高精度實面板鋪成，變形誤差不大於0.3毫米。為了保證天線能準確地指向需要的方向，其直徑42的方位導軌采用無縫焊接，精度達0.1毫米。為了克服環境溫度、重力等因素的影響，保證鏡面的形狀始終符合要求，其主反射面采用了最先進的主動控制技術，在每塊面板背後都安裝了促動器，可以精密調節其方向。這臺射電天文望遠鏡將幫助中國的深空探測和登月工程更上層樓。同時，它也給中國人增加了一只觀察宇宙的眼睛，可以幫助我們更好地認識宇宙、認識周圍的世界，為最終邁入星辰大海做好準備。

（七）重裝上陣

經過三十年的奠基和三十年的追趕，中國和西方國家在工業上的差距從當年的望塵莫及追成了如今的望其項背，在部分領域甚至已經讓他們感到了芒刺在背。在他們原來的計劃中，世界的秩序應該是金字塔形的，美國是全世界毫無爭議的老大，日本和西歐緊隨其後，他們共同掌握高科技的經濟命脈，其他國家依次從事中級產業、低級產業和資源供應的工作。在亞洲則是形成雁形隊列，日本做領頭雁，四小龍四小虎隨行其後，中國負責源源不斷地提供廉價勞動力和資源，以維持發達國家們至高無上的經濟地位和政治地位。他們則可以在閑暇之余，站在金錢和道德的高地上，視情況對中國給予一些施舍或某種懲罰，從而牢牢地把控住中國的走向，把中國永遠鎖定在金字塔的底層。可惜中國是不會讓他們如願的。

依托前三十年打下的基建、教育、國防和重工業基礎，中國從“三來一補”起步，在全力發展輕工業的同時，把換來的寶貴外匯投入重工業，建立鋼鐵廠、化工廠、機械廠等等，然後用重工業的產出改善基建、發展科技，並且反過來為輕工業的發展提供了原材料和機器，例如服裝制造業中的縫紉機、染料、紐扣等等，使輕工業的成本降低、競爭力增強，占據更多的國際市場份額。接下來，重工業以輕工業作為最初的產品市場，完成產能和技術的原始積累之後，便開始向更高附加值的工業品進軍，比如汽車、家電等等。於是，在這種自我升級的產業循環中，中國的產業鏈在產量不斷擴大的同時步步升級，目前各種主要工業品的產量已經占據了全世界的半壁江山，不但整體產品已經升級到了高鐵、飛機等最高領域，而且關鍵零部件的制造也向上遊不斷深入，進入到芯片、發動機等核心領域。

中國發展到這一步，早已突破了西方世界給中國安排好的位置，已經接近於金字塔的最頂端，直接威脅到了他們自己在產業鏈中的地位，其直接後果就是一種又一種的高科技產品被拉下了神壇，他們開始陷入經濟危機了。當然，這些國家是不會束手待斃的。所以，不同於新中國第一個三十年的悶頭發展和第二個三十年的開放貿易，接下來中國的路將是另外一種走法。我們會面對更直接、更激烈、更殘酷的競爭，西方國家將有可能撕下一切假面具，打破他們親手制定的所謂規則，對此必須有足夠的心理準備。這是最後的戰爭，是決定中國興衰成敗的產業戰爭，現在中國都正在全力以赴地去贏得這場戰爭。

A.緊追不舍

如果說有一類產品是西方國家最不願意中國能夠生產的，那就是集成電路芯片，如果要在其中挑一種他們最不希望中國制造的，一定是計算機的中央處理器（CPU）。不過這恰好也是中國最需要突破的，不但已經實現了突破了，而且還在繼續突破，從原型到龍芯3B，中國追趕的腳步從未停下。



今天的龍芯早已走出實驗室，進入了實際應用領域，除了超級計算機，還成為刀片式服務器、筆記本計算機、網絡防火墻乃至機床數控系統的運算核心。和國外的同類產品相比，龍芯的性能和價格都處於劣勢，不過其最大的優勢在於中國人掌握其技術核心，在諸如通訊和國防等對安全性要求很高的領域使用的時候，不必擔心存在別人設置的後門。最近，美國阻止華為和中興在美國的並購行動，乃至禁止使用二者的電信設備。信息技術最發達的國家如此擔心所謂的安全問題，不禁令人疑惑，以己度人的想來，莫非美國賣給中國的信息設備中也存在某些值得擔心的問題不成。畢竟還是自己的東西用得放心。比如由龍芯構成的KD-90，是一種低功耗、小體積的移動式高性能計算機，可以用作預警機的信號處理、作戰指揮系統等涉及軍事應用和國家安全的場合。

中國自主研制的CPU還不止龍芯一種，還有神威系列CPU。神威的定位和龍芯不同，不是針對商業和單機應用，而是針對多CPU（萬核以上）並行計算而設計和優化的，用它構建成巨型計算機，用於天氣預報、金融數值分析、地球模擬、流體力學數值計算、藥物篩選乃至密碼破譯、模擬核爆炸等等場合。



作為超級計算機，神威本身的排名並不算高，在中國名列第二，位於“天河一號”之後，但其最大的意義在於采用了自主CPU。在此之前，中國的超級計算機都是基於進口CPU的。超級計算機並非把足夠多的CPU集合在一起就可以做成的，除了相互間的通訊和數據共享等問題，功耗和散熱也是主要的制約因素。自主設計的神威是針對超級計算的，其優點在於並行效率高和功耗低，並且采用了獨特的水冷散熱技術，所以能夠構成高密度的計算單元，一個機櫃中可以包含1024顆CPU。

在頂級超級計算機領域，中國曾經奪得過第一的位置，後來被日本和美國的計算機超過。截止到2012年底，全球最快的500臺超級計算機中有72臺是中國制造，僅次於美國，位居第二，遠遠超過了日本、德國、法國等傳統強國。目前中國還在研制更強大的超級計算機，2012年裏中國啟動了“天河二號”的研制，其理論運算速度達到5.5億億次/秒，實際連續運算速度3.4億億次/秒，均2倍於目前排名世界第一的美國“泰坦”超級計算機。2013年6月，“天河二號”正式從美國手裏奪回了第一超級計算機的位置。

中國自主發展CPU，其意義不僅僅是在商業上或科學上與西方發達國家展開競爭，而是要獨立自主地掌握的強大的信息能力。當工業進入機械時代的時候，一個國家的工業能力表現為重制造――鋼鐵、化工等等，即掌握能源和改造物質的能力。如今工業已經發展到了信息時代，一個國家在重工業能力之上還必須具備重信息能力，也就是超級計算能力，即計算和處理海量信息的能力，否則在國防和經濟上都會處於被動挨打的地位。

與超級計算機、CPU相比，無人駕駛汽車算不上什麽要緊項目，主要是現有技術的集成和應用問題。不過中國在這方面的投入卻反映出了一種科技發展策略，那就是全面追蹤、尋求突破，依仗全面的工業體系、天量的工業產能、龐大的科技人口和巨額的資金盈余，在所有的產業方向上進行追趕、跟蹤和開拓，這一點在基建、能源和裝備制造等方面中已經表現得很清楚了。



2012年中，Google的自動駕駛汽車被媒體熱炒，有人說這項技術將會把剛剛占據產銷世界第一的中國汽車工業拋進深淵、西方世界重新占據產業鏈的高端雲雲。其實與其說這是一種判斷，不如說是一種期望，或者叫妄想也許更貼切，反映了西方世界面對新興的工業中國時所感受到的焦慮。今天的中國早已不是那個貧窮落後、任人欺淩的農業中國了，而是獨立自主的工業化中國。無論別人希望與否，中國人能夠而且必將制造一切自己需要的東西，從CPU到智能汽車，從航空母艦到載人飛船，只為能夠掌握自己的命運，這就是所謂歷史大勢，絕不會因為某些人的期望而逆轉。

B.逆水行舟

起初是從鋼鐵水泥的基礎工業開始補課，接著是從服裝鞋襪的代工做起，後來做家電、做手機、做汽車、做飛機……，中國的產業一步一個腳印地向上攀登，現在已經發展到了與發達國家的最高端產業進行競爭的地步了，比如電話交換機、液晶面板、太陽能發電等等。這些產業從發達國家對中國的反傾銷、禁運以及其它各種制裁的名單中就可以看出來。



液晶面板生產線的代數是以其原產的液晶基板尺寸為標誌的，代數越高，基板尺寸越大，可以用更經濟的價格切割出更大的面板，在市場上就更有競爭力。京東方和華星光電的8.5代線是僅次於夏普10代線的高等級生產線，其基板尺寸為2.2米×2.5米，可以切割出6片55英寸的液晶面板。

圍繞液晶面板，一場實實在在的戰爭正在發生。從八十年代開始，中國花費二十多年的時間建立了大量的顯像管產能，在此基礎上，利用規模優勢占據全世界的彩電市場。然而，隨著平面顯示時代的到來，先發工業國用液晶平板沖垮了國內幾乎所有的顯像管廠，國內的電視廠商被迫高價購買液晶面板。而日韓臺的液晶廠利用壟斷優勢哄擡價格，使面板的成本一度占到電視整機的三分之二，國內電視廠只能賺一個外殼的錢。而且這些面板廠商還利用減少保修期限等手段進一步壓縮國內廠商的利潤空間。而當國內的液晶面板企業艱難起步的時候，境外的面板廠商則利用低價傾銷、轉讓淘汰生產線、假合作真拖延、囤積居奇、價格串通等種種手段加以打擊。正是在這種情況下，以京東方（原北京電子管廠）和華星光電為代表一批國內企業逆勢而上，堅持升級產品線和擴大產能，在市場中占據了一席之地。

京東方的堅持並非只是其一個廠家、一個行業的事情，而是關系到上下遊的整個產業鏈的生存和升級。譬如京東方的液晶工廠上馬後，帶動了在顯像管破產中碩果僅存的鹹陽彩虹集團為其配套生產玻璃基板、在膠卷大戰中幸存下來的保定樂凱為其生產偏振光片，還有其他的企業為其研制液晶生產所需的關鍵設備、研發核心技術。所以，這是一場整體戰，是中國的全部產業作為一個整體突破國外封鎖和技術瓶頸的生死之戰。

在這場戰爭中，中國沒有退路可言，要麼完成產業升級，讓人民享受原來發達國家才有的物質生活和勞動福利，讓中國重新傲然屹立在世界之林；要麼在技術上、產業上受制於人，只能靠給他們做代工、賣苦力換得溫飽，然後還要忍受他們的輕視和指責。幸運的是，至少還有那麼一些中國人沒有放棄，中國政府也沒有。



從時間節點來看，這次反壟斷處罰的出臺之日，剛好是中國最新的液晶面板生產線全面滿產之時。這顯然並非巧合，而是一次遲來的拉清單，同時說明了兩件事情，一是中國自身的液晶產業已經取得了階段性的突破了，二是中國人從來不會忘記誰對我們做過什麼，無非是個時機到沒到的問題。這一次反壟斷處罰的金額雖然不大，卻開創 了一個法律先例。而且非常有趣的是，所有被處罰的境外廠商都很低調地、迅速地交納了罰款，這也從側面說明，中國液晶產業已經發展到了一定的程度，讓它們再也不能為所欲為了，甚至連大聲喊冤的力氣都沒有了。

2012年前後，在光伏產業中同樣爆發了戰爭。歐洲的光伏企業先是在美國對中國的光伏產品發動反傾銷調查，2012年5月17日，美國商務部對中國光伏企業做出了35%以上的雙反（反傾銷、反補貼）稅率裁決。同年7月，挾美國雙反裁決結果，歐洲企業在歐盟對中國的光伏產品申請進行反傾銷調查，9月6日，歐盟正式啟動了反傾銷調查。中方為此進行了交涉，但並無顯著成果。時間進入2013年後，3月20日，中國最大的太陽能電池生產商――尚德電力――正式進入破產重組程序。接下來，在中國的外交努力之下，有包括英國和德國在內的15個歐盟國家反對針對中國光伏產品的雙反調查。當地時間6月4日，不顧大多數成員國的反對，歐盟委員會公布了初裁結果，雙反成立，但臨時反傾銷稅從此前提議的47.6％降低到了11.8％。緊接著，北京時間6月5日，中國啟動了對原產於歐盟的進口葡萄酒的反傾銷和反補貼調查，7月1日,商務部正式立案進行調查。這在歐盟內部引發了矛盾，因為非常“巧合”的是，最支持雙反的法國、意大利和西班牙都是葡萄酒的生產大國。7月27日，中國與歐盟就光伏貿易爭端達成“友好”解決方案，中方以價格承諾的形式保證光伏產品的價格高於0.56歐元/瓦，比目前的均價上漲了7.7%，歐盟方面則放棄雙反制裁。8月27日，歐盟委員會披露了終裁結果，其中給出了中國光伏企業33.7%－64.9%不等的雙反稅率，但這個稅率僅僅是給本次調查一個交待而已，實際中仍然按照價格承諾的幅度執行，此外，矽片被排除出本次調查。至此中歐之間光伏戰爭暫時告一段落。

但故事並沒有結束，9月16日，中國商務部發布公告，決定對原產於美國的進口太陽能級多晶矽以保證金的形式實施臨時反補貼措施。此前，商務部已於2012年正式受理了針對美國和韓國多晶矽的雙反調查，並於2013年7月18日公布了初裁結果，認定二者的傾銷幅度分別為53.3%至57%、2.4%至48.7%。當年面對來自北方的鋼鐵洪流，中國人對他們說，戰爭什麼時候開始，你們說了算，什麼時候結束，我們說了算。今天，這句話也同樣適用於產業戰爭。

現代工業發展到今天，每一件產品的背後都是一條長長的產業鏈，其競爭已經遠遠不止於產品的競爭、技術的競爭、廠家的競爭，也不只是行業的競爭、資本的競爭，而是國家級別的競爭、工業體系的競爭、產業鏈的競爭。CPU是這樣，液晶面板、太陽能電池也是這樣，大飛機更是這樣，其產業鏈的廣度和深度都是一個中等體量的先進發達國家無法獨自達到的，只能借助於國家聯合體的力量才行，比如歐洲共同體研制空中客車與波音抗衡。中國作為後發國家，面對產業落後、弱小的現狀，要想在競爭中實現趕超，國家的作用更是不可或缺的。如果只靠民間的私有資本和自由市場競爭的辦法，只會被各個擊破。那種以為市場是公平的、靠自由競爭就可以萬事大吉的想法是非常幼稚的，市場上的公平和自由不是從天上掉下來的，也不是靠洋人恩賜的，而是靠我們自己的實力爭取來的，液晶產業和光伏產業都是很好的例證。這是一種國家之間的整體戰爭，我們只能全力應戰，沒有退路。

在這場戰爭中，國家的作用除了在國際爭端中為中國企業打開一片天地，還應該體現在引導中國企業提高自身的戰鬥力，即支持企業進行長期的研發、掌握屬於自己的技術、完成產業升級，無論國企還是私企，把所有的力量集合在一起，構成一支產業的軍隊，一致對外，才會有戰鬥力，才能生存下來。如果國家僅僅滿足於牽線搭橋、用市場換技術、搞代工型合資企業，然後從中賺一點稅金，這是沒有前途的，合資家用轎車就是明證。認為市場是萬能的，只需要撒手不管就好了，自由競爭可以自發地解決一切問題，也是行不通的，稀土行業的亂象便是活生生的例子。無論單個士兵如何武藝高強，一支沒有統帥的軍隊是不可能打勝仗的。企業和國家之間的關系也是同樣，否則液晶和光伏這兩場戰爭就會是另外的結果了。

總體來看，中國現在正在向著國家掛帥、產業統合的方向前進，小煤礦關了、稀土、電力等很多產業都在進行整合。這令諸多的市場原教旨主義者如喪考妣，和一些國際勢力合唱，大聲咒罵著“國進民退”、“糟得很”等等。其實不然，這屬於“國進民進”，國家帶領國企和民企在國際市場上共同前進，用國家的力量為行業撐腰，用敵人自己的辦法回敬他們，為中國工業殺出一條出路，這不但不是“糟得很”，反而是“好得很” 、“妙得很”，完全值得堅持下去。

C.全新領域

在各個產業領域，中國除了亦步亦趨的補課式追趕，比如重型機械、光刻機、CPU等等，此外還有超越式追趕，即直接最先進的技術方向看齊，相當於一邊補課一邊預習，於是可以用最短的時間完成超越，激光3D打印就是最好的例子，在其他領域類似的例子也很多，比如石墨烯產業。

石墨烯是近年來非常熱門的一種新材料，曾經被認為是不可能存在的，直到2004才被英國曼徹斯特大學的兩位科學家制備出來，二者獲得了2010年諾貝爾物理學獎。此後，人們發現石墨烯具有很多優異和獨特的性質，其潛在用途十分廣泛。於是，在短短的幾年時間裏，圍繞石墨烯，全世界掀起了科學研究和產業應用的熱潮。



石墨烯材料可分為兩類，一類是由單層或多層石墨烯構成的薄膜，另一類是由多層石墨烯(10層以下)構成的微片。薄膜可用於制造集成電路，還可以用於制造觸摸屏和其他需要透明導電材料的領域。微片則主要應用於藥物、檢測、催化劑、導電及導熱領域等。由於石墨烯具有優異的導電性、極高的透光率和獨有的可彎曲性，特別適合於制造柔性觸摸屏。

在石墨烯產業化方面，中國已經開始形成實際的產業了。江蘇常州一條自主知識產權的年產10噸的石墨烯生產線將建成運行，據報道推算，其價格達到6元/克。四川德陽建立了石墨烯產業園，將產生基於石墨烯的電池機材料等等，目標包括實現石墨烯電池產業化。

在石墨烯的應用產業方面，2012年1月，江蘇常州的二維碳素創業團隊就研制出了手機用石墨烯電容式觸摸屏，並推出了可實現全部基本功能的世界首款石墨烯電容觸摸屏手機，其4英寸石墨烯觸摸屏手機已小批量試生產。至2013年5月，中國第一條年產3萬平方米石墨烯透明導電薄膜的生產線在該公司投產。此外，中科院重慶研究院也研制出了大面積的石墨烯觸摸屏，並準備進行量產。



縱觀2012年裏中國的產業升級，有些仍在艱苦追趕，比如大飛機和發動機；有些正在縮小差距，比如CPU、光刻機；有些已經基本趕上，比如重機械加工、液晶面板；有些則是保持跟蹤，比如自動駕駛汽車；有些正在同步競爭，比如石墨烯、太陽能發電；有些在別人放棄的時候繼續堅持，比如核能發電；有些甚至已經開始領先，比如高鐵、激光3D打印。所以，從總體上看，在剛剛過去的那個龍年裏，中國的產業呈現出全面發展和蓬勃向上的態勢，這既是過去中國工業發展的必然結果，也是今後中國工業升級的推動力量，其背後折射出的是一個文明、一個國家、一個民族不甘落後的堅定決心和的重新屹立於世界之林的雄心壯誌。

中國的產業從來不缺乏悲觀者和批評家，無論取得怎樣的進步，這些人永遠有話要說。當我們的工業剛剛起步的時候，他們批評說我們什麽都做不出來；當我們做出來之後，他們又批評說不夠多、不夠好、不夠便宜、沒有市場；當我們做得又多、又好、又便宜、占領了世界市場之後，他們繼續批評說沒有技術含量；當我們做出了高技術產品之後，他們接著批評說沒有核心技術；當我們掌握了核心技術之後，他們還是批評說這不是原創的；當我們拿出原創技術、原創產品之後，他們堅持批評說這些沒有用處；當我們拿出最高速、最有用的產品之後，他們則高喊慢下來、等一等……

然而，正是在這種永無休止的批評聲音中，中國的工業不停地前進著，在短短六十余年的時間裏，追上了西方世界已歷經三百余年的工業化進程，如今已經成為世界最龐大的制造機器、擁有最完整的產業鏈，並且正在最高端的產業中與西方國家展開競爭。為此，我們必須衷心感謝這些悲觀者和批評家。因為正是他們的另類鞭策，構成了中國產業升級的又一動力，從這個意義上說，應該給他們每個人都發一車皮的礦泉水，讓他們可以繼續聲嘶力竭地喊下去。

再來看看這些年來中國工業的變化，原本不能做的現在能做了，並且越做越多、越做越好、越做越便宜、越做越有市場，不但有產品還有自己的技術、有自己的標準，而且產品的技術含量越來越高、自主器件越來越接近核心、原創技術越來越多、指標越來越領先、作用越來越大……，每一次進步都是一個新的起點，放眼未來，沒有什麽能夠阻止中國工業的繼續升級。

D.電動中國

對能源的掌握和使用是劃分時代的標誌。以掌握火的使用為分界，人類脫離了動物界，逐步進入文明時代；以大規模使用化石能源為起點，人類進入了工業時代；電的發現和利用，則將人類帶入了電氣時代。即便是到了現代，一切信息技術的基礎仍然是電力，核能也只有在轉化為電能之後才能被使用，在可以預見的將來，電能仍將是最理想的能源形式。當年人們對於未來社會的憧憬是“樓上樓下，電燈電話”，其中便包含了對於電氣化生活方式的向往。

不過電能在使用中存在一個很大的局限性，通常只能通過電網運輸、即發即用，難於儲存，幾乎所有的電力設備都只能在電線所及的範圍之內運行，從家用電器到高速火車，都不能例外，這極大地限制了電力的應用範圍。當然，電池可以存儲電能，但由於其功率密度低、單位能量成本高，長期以來只能適用於小電器、小功率的場合，或者少數特殊的軍事用途。近幾年來，隨著電池和電機技術的進步，特別是鋰電池技術的日益成熟，以及超級電容的出現，電能逐漸變得可以脫離電線使用了。這是對電能使用方式的一種革命性改變，雖然目前的進展還非常有限，但從長遠來看，相關技術繼續發展下去的話，將足以引起一場產業變革，其影響可能不亞於電能的出現。

大多數人可能並沒有察覺到，在這場變革中，中國實際上已經走在了世界的前列，其標誌就是充斥著大街小巷的電動自行車。到2012年為止，中國的電動自行車保有量已經達到了1.4億輛，2012年產量超過3500萬輛，其中出口66.5萬輛，08年以來年均增長超過10%，產銷量和出口量均占全世界的90%以上。當人們還在為電動汽車的發展前景、技術路線和實現途徑而爭論不休的時候，不經意間，中國的電動自行車已經占領了廣大的市場，形成了實實在在的、規模龐大的新興產業，從中心城市到偏遠鄉鎮，為上億的人口提供了日常交通工具。這就是說，已經有一到兩億的中國人實現了出行電動化，這個數字超過了絕大多數國家的全國總人口。

民眾的出行方式是衡量一個國家發展水平的重要標誌之一，一般來說其發展路徑是：步行—自行車—摩托車—汽車，發達國家都已經實現了汽車化，而新興國家和地區在發展中都會經歷一個摩托車化的過程，比如過去的臺灣地區和現在的越南。在這方面，中國可以說實現了跨越式發展，在初步進入汽車社會的同時，越過了摩托車階段，直接進入了電動交通時代。和摩托車相比，一輛電動自行車價格不過數千元，續航裏程可達數十至一百公裏，使用簡單方便，沒有堵車的煩惱，對於城裏的上班族來說非常合用。此外，還有電動三輪車，比自行車省力、比摩托車方便安全，適合於腿腳不方便的老年人出行。所以,電動自行車的出現，正好填補了自行車和汽車之間的空白，在中國迅速實現了普及，也成就了一個全新的產業。

在更為重要的電動汽車領域，中國和發達國家在同一起跑線上開始了競賽。各國都紛紛推出了各種促進電動汽車產業的政策，並啟動了電動汽車的示範運營。中國自然也不例外，深圳從2010年開始推行電動出租車試點運營，到目前為止，已先後投入了800輛中國自主品牌的純電動汽車，單次充電可行駛300公裏，日均行駛裏程超過400公裏，三年多來總裏程超過1億公裏，單車最高裏程超過35萬公裏。長沙和香港也引入了電動出租車。

此外，電動公交車也開始在中國投入試用。2013年9月，北京市服務能力最強的公交車充換電站——四惠純電動公交車充換電站正式投入運行，目前北京已有40輛新型純電動公交車投入了兩條線路的正式運營，年內將陸續投入170輛純電動公交車加入8條公交線路的運營。中國的其他很多城市也都開始了電動公交車的試運營。2012年6月，中國自主品牌、自主技術的純電動公交車出口到德國，獲得認證後正式投入了公交線路運營，經過一年的測試，證明其現有的續駛裏程和綜合性能完全能滿足大部分公交線路的運營需要。

除了各種新型可充電式電池，近年來興起的另外一種電能存儲器件是超級電容。電池的儲能是基於化學反應的，而電容則是基於物理效應存儲電能的，和電池相比，電容的優點是充放電快、循環壽命無限、無記憶效應，缺點是體積大、容量小。電容的國際單位是法拉（F），這通常被認為是一個不可想象的巨大單位，一般電容的計量單位是微法拉（百萬分之一法拉）、納法拉（十億分之一法拉）。物理教師常常喜歡用一個比喻來形容法拉電容之大，即如果把地球當做電容器的話，其電容值也不過是1—2法拉。因此，在過去的很長時間內，電容通常僅限於用作電路元件。超級電容的出現則改變了這一切。超級電容的工作原理基於傳統電容和電池之間，其最大的特點是電容量大，可達法拉級別，甚至千法拉級別，功率密度是普通電池數十倍，和普通充電式電池數百至數千次的循環壽命相比，超級電容的循環壽命以十萬至百萬次計算，是極有發展前途的一種儲能方式。



2013年9月12日，世界最大功率超級電容單體在中國成功實現量產，由中國南車旗下的寧波南車新能源科技有限公司自主研制的首批5000只7500F超級電容產品交付用戶。除了電動機車，超級電容在其他很多行業都有潛在的用途，其快充快放和高循環壽命的特點，使其特別適合於用來回收電能、降低能耗，以及用在某些需要在短時間內釋放大量電能的特殊場合，比如航空母艦的電磁彈射器。

如果從電能的角度去觀察今天的中國，我們會發現，從總量上看，中國的發電量已經是世界第一了；從增量上看，中國正在開展史無前例地的各種新能源建設工程，風電和水電的裝機容量均為全球最大，並且正在大力進行核電建設；從高新技術看，中國在太陽能發電、新型核電站、可控核聚變、超導變電站、超導電機等方面都處於世界前列；從電力輸送看，中國是全球唯一實現了特高壓輸電實際應用的國家，正在開展西電東送等巨型輸電工程；從實際應用看，各種家用電器、電話、手機、電腦已基本普及，還有豆漿機、電飯鍋、酸奶機等等過去不曾想過的電器；在電氣化交通方面，包括高鐵在內，2012年中國新增電氣化鐵路6千公裏，鐵路電氣化率接近50%，電氣化總裏程4.8萬公裏，超過俄羅斯居世界第一，電動自行車已經普及，電動汽車開始起步，電力驅動的城鐵和地鐵正在全國二十多個城市開建。總之，經過兩代人的奮鬥，我們如今正擁有一個電氣化中國，一個曾經只在夢想中出現的電氣化中國，在很多方面甚至已經超過了當年最大膽的想象。這就是工業化的成果，也是未來中國工業發展的基礎，

（八）龍的智慧

今天，中國在工業生產方面所取得的成就是舉世公認的，一個個宏偉的工程都是看得見、摸得著的。在看不見、摸不著的科學技術領域，中國人以自己的勤奮和智慧同樣取得了一個又一個突破。科技和工業在這裏構成了一對相互促進的正循環：科技的發展推進工業的升級，工業的需求反過來帶動科技的進步；科技突破產生新產業、新產品，工業規模的擴大和投入的增加產生新發現、新技術；科研向工業提供技術，工業為科研提供設備。現在的中國的工業和科技就是在這種相互依賴、相互促進的關系之中共同獲得了日新月異的發展。

縱觀近年來中國在科研領域和裝備制造方面的發展，不難發現，無論是工業裝備還是科研成果，其背後都是由一整套的國家戰略計劃驅動的，而不是靠自由市場和資本運作自發地運行。可見新中國的老法寶“集中力量辦大事”並沒有被丟掉，不但沒有丟掉，而是隨著中國整體國力的上升、工業實力的增強和科技水平的提高，被愈加發揚光大了，升級成為“分散力量辦大事”。憑借兩倍於美國的工業產值，憑借占世界一半的主要工業品產量，憑借每年七百萬的應屆大學畢業生，中國目前正在所有的產業領域和科研方向上全面出擊、多點開花。用俗話來說，就是拼命砸錢。從2012年中的情況來看，中國的各種技術突破尚呈現為分散、孤立和點狀的形態，出現在個別少數幾個領域。不過，星星之火，可以燎原。未來這些突破點會慢慢增加、擴大、匯集，可能會在10－20年的時間裏行成集中的、成片的、全面性的產業突破。屆時中國將成為世界的領跑者，這並非天方夜譚，而是一種必然的趨勢。

A.中國智造

中國正在逐步成為發明大國、技術大國和科學大國。2012年的中國不僅僅是一個產品制造大國，同時也是知識生產大國，這首先表現為日益增加的發明專利申請和授權數量。



在2012年中，中國的發明專利申請量繼續創造新高，達到了65.28萬件，其中82%為國內申請，達到53.53萬件，比上年增加了29%；而國外申請為11.75萬件，與上年基本持平。從中可以看出，無論是申請還是授權，主要都是以來自國內的專利為主。相比之下，美國的發明專利申請大約有一半來自國外。此外，在國際專利申請中占據第一位和第三位的分別是中國的中興和華為公司。

在專利授權方面，2012年全年中國共授權發明專利21.71萬項，位列世界第一，遠遠高於第二位日本2.88萬項的和第三位美國的1.68萬項，是其他主要國家――日本、美國、德國、韓國、法國等19國――總和的3倍。必須指出的是，這些授權專利中的大部分是來自國內的申請。1985年中國開始實施專利制度，當年只有區區38件國內發明專利被授權。之後中國的國內發明專利授權數量連續二十多年保持年均31%的增長率，直到2012年的14.38萬項，占全部授權量的三分之二。

如此大量的專利在中國進行申請和授權，還意味著這樣一件事情，那就是在專利方面，每年都有最大數量的技術信息被表示為中文。隨著這些海量的信息被添加到中文的知識寶庫中，中文將成為世界上最大的知識描述語言，個中的深遠意義可能需要過上相當長的時間才會體現出來。

專利主要是面向應用的技術，伴隨著中國工業的急遽擴展，專利數量在短時間內同步爆發，這並不令人感到意外。而在更深層的基礎研究領域，中國落後得更多，追趕起來絕非朝夕之功。可喜的是，在這方面中國也開始出現趕上的苗頭了。



對於一些長期處於自卑、自恨狀態的媒體人來說，這個消息讓他們很不舒服、很不習慣、很難於接受，又總要說出點什麽，於是條件反射式地喊出了“數量上去了，但質量呢？”的質問，一時成為笑談。其實對他們來說，真正值得提出的問題的是：“現實發展了，但認識呢？”。但願他們的大腦質量能及時跟上時代，否則再鬧出更多的笑話，倒還是小事，日後類似的事情越來越多，如果不及時地調整適應過來，恐怕會對自己的身心健康產生非常不利的影響。

和《自然》齊名的科學期刊還有《科學》《細胞》等等，2013年，它們報道了中國科學家取得的又一項突破，北京大學的鄧宏魁團隊使用4個小分子化合物的組合，把成年鼠身上的表皮細胞成功逆轉為全能幹細胞，相當於在細胞層面上實現了“返老還童”。過去的克隆技術是采用卵母細胞來獲得幹細胞的，不僅存在倫理上的問題，而且無法適用於雄性生物。這項新技術可以避免上述問題，比第二代轉基因技術更安全，為未來研發人造器官和攻克癌癥等提供了新方向。

中國的科學和技術並沒有僅僅停留在紙面上，其中很多已經轉化成了實際成果。在醫療衛生領域，新疆醫科大學第一附屬醫院的溫浩團隊多年來研究和治療包蟲病，開創了用自體肝移植來根治終末期肝包蟲病的新途徑，挽救了成千的生命。2012年，溫浩被教育部、中國工程院、中國科學技術協會、自然科學基金委員會、國防科技工業局聯合評選為年度科技創新人物。



戊型病毒性肝炎原來被叫做非甲非乙型肝炎，通過腸道傳播，全球每年大約有2000萬人感染這種肝炎。這種疫苗在《柳葉刀》雜誌上發表了三期臨床試驗結果，顯示其對戊型肝炎的保護率達到100%。除了此之外，只有葛蘭素史克公司研制過戊肝疫苗，在一千多人參加的二期臨床試驗中的保護率為95%，未開展三期臨床試驗。和其他很多的科研成果一樣，中國研制出這種疫苗，其意義不僅在於可以預防某一種特定的疾病，而是在於建立了一個科研平臺、培養了一支科研隊伍。在基礎之上，不難預期，未來的中國還將出現更多、更先進的科研成果。

在農業方面，袁隆平的超級稻在2012年裏再次實現了單季畝產突破900公斤大關。和2011年中畝產首次超過900公斤相比，這一次是在不同地點實現的，並且是在克服了低溫陰雨導致的稻瘟病爆發等諸多不利因素之後取得的，這就意味著超級稻第三期的900公斤目標已經圓滿實現。接下來，袁隆平的超級稻第四期將向畝產1000公斤的目標發起沖擊。



由於基礎研究從投入到出成果最短也需要數年的時間，長則十數年甚至數十年。中國在這方面的巨額投入才剛剛開始，以國家自然科學基金為例，2010、2011、2012三年批準的資助經費總額分別是97億元、183億元、237億元，和十年前相比提高了十幾倍。如此充裕的資金支持，歸根到底也是來自於工業的發展成果，並且將隨著經濟的發展呈現為指數式的增長。

目前，這種巨額投入已經開始體現出成果了。例如在基礎材料領域，中國科學家不斷地取得著突破。2013年3月，浙江大學研制出了世界上最輕的固體材料，其密度為0.16毫克/立方厘米，不到標準狀況下空氣密度的八分之一。此前美國人創造的最輕材料紀錄為0.9毫克/立方厘米。2013年7月，清華大學研制出世界上最長的碳納米管，單根長度達半米以上。碳納米管是迄今為止發現的力學性能最好的材料之一，有著極高的拉伸強度和斷裂伸長率，其密度只有鋼鐵的六分之一到四分之一，單位質量上的拉伸強度卻是鋼鐵的276倍之高，遠遠超過目前人類發現和制造的其他任何材料，是非常具有發展前途的一種未來材料。

根據《國家重大科技基礎設施建設中長期規劃（2012—2030年）》，中國未來還將在國家的支持下開展一系列的重大科技基礎設施建設項目，包括：海底科學觀測網、高能同步輻射光源驗證裝置、加速器驅動嬗變研究裝置、綜合極端條件實驗裝置、強流重離子加速器、高效低碳燃氣輪機試驗裝置、高海拔宇宙線觀測站、未來網絡試驗設施、空間環境地面模擬裝置、轉化醫學研究設施、中國南極天文臺、精密重力測量研究設施、大型低速風洞、上海光源線站工程、模式動物表型與遺傳研究設施、地球系統數值模擬器等16項。這其中體現出的是一種不遺余力地發展科技的國家意誌。有了這樣的國家意誌和長期投入，加上日益龐大的科研隊伍，我們完全可以期待中國科學家們未來取得更大成果，在世界科學領域占有一席之地，實現“為人類做出較大貢獻”的預期。

B.探索之眼

當年李約瑟提出了“古代中國為什麽沒有產生科學”的問題。姑且不論整個問題的真假和種種回答，中國的科學技術從近代開始大大落後於西方世界，這是一個不爭事實。究其原因，是因為中國這條巨龍在擴張到地理極限之後，便逐漸閉上了眼睛，陷入了自我閉鎖的心態。這種閉鎖表現在兩個方面上，人與人之間的和人與物之間的，前者表現為和其他文明之間的交停滯流，後者則表現為停止對物質世界的探索和思考。前一個在國家層面上便是閉關鎖國、拒絕吸收外來文明的成果，這方面的相關論述已經很多了，不必贅述。而真正妨礙中國科學發展的實際上是後一種閉鎖，這一點卻常常被人忽視。

試想，如果我們的先祖們沒有失去對未知的好奇心，把時間和精力花在琢磨諸如“蘋果為什麽落地”的問題上，或者醉心於看上去玩物喪誌的野外探險和博物學，而不是一味地把頭埋在故紙堆裏鉆研先賢的經典，很可能是中國人首先提出運動定律和進化論，。遺憾的是，歷史並非如此，沒有大規模的探索活動，沒有大量基礎性的數據積累，沒有科學家群體的專註思考，古代中國沒有發現新大陸，也根本不可能產生出現代科學體系。

往者不可諫，來者猶可追。今天的中國已經放開了閉鎖的心態，開始睜眼看世界了。這個世界不限於地理意義和政治意義上的世界，即人與人的世界，還包括我們賴以生存的物質世界。中國的科學家正在最廣闊的空間和時間中對物質世界進行著前所未有的探索。

南極冰芯是地球歷史的記錄者，可以告訴我們過去百萬年來地球氣候和溫室氣體等等的變化情況。掌握這些數據，從大處說有助於人類的生存，從小處說能提高中國在應對氣候變化談判中的地位。目前中國在南極現已擁有3座科學考察站，分別是長城站、中山站和昆侖站，未來還將再建設兩座。眾所周知，南極的自然環境條件極其惡劣，中國在此建立和維持長期有人駐守的站點，不僅體現了工業、經濟和科技的綜合實力，而且能獲取第一手的資料，反過來也會促進促進工業、經濟和科技的發展。



從南極冰芯我們了解到的是遙遠時間之前的歷史，可以幫助我們沿著時間的方向更好地認識現在。而從嫦娥二號告訴我們的，則是遙遠空間之外的現狀，同樣可以幫助我們更好地認識自身所在的地球。此外，此次從嫦娥二號獲得的高分辨率月球影像還將為今後球進行著陸探測和載人登月提供數據支持。



除了遙遠的過去和縹緲的太空，中國龍的探索之眼自然也不會放過身邊的海洋。海洋考察不僅具有科學上的意義，還有助於開發海底資源、維護海洋權益，以及軍事意義，比如為己方的艦隊特別是潛艇提供水文資料等等。在進行海洋專屬經濟區劃分、申請海底資源開發權等等國際談判中，只有掌握第一手的水文、海底資料，才能為自己的國家有力地爭取到更多權益，否則就只好望洋興嘆了。



科學號上的實驗設備十分全面和先進，包括七大船載科學探測與實驗系統，其中有水體、大氣、海底、深海極端環境探測系統，以及遙感信息現場印證系統、船載實驗系統、船載網絡系統。此外，船上還搭載了高精度星站差分GPS定位導航系統、全海深多波束測深系統、多道數字地震系統、纜控水下機器人、電視抓鬥等多種國際先進的探測設備，具備高精度長周期的動力環境、地質環境、生態環境、生物、化學等綜合海洋觀測、調查能力。船上的實驗室分為通用和專用兩種，配備有海上科學實驗所必須的各種水、電、氣供應，以及各種試驗設備、測量分析儀器，是一座真正的專業實驗室。未來這艘船將作為中國海洋科考的旗艦使用。

此外，在海洋探測方面，中國已經開始著手在南中國海布置全方位的水聲監測系統，這是中國建設的首個水底聲吶陣列，有望把南海變成中國的透明內湖。在深海探測方面，中國擁有全球唯一的7000米作業型載人深潛器，其探測範圍和作業能力都具備經濟、科學和軍事上的多重意義。此外，在空間監測方面，中國於2013年4月發射了“高分一號”對地觀測衛星，具有高分辨率、大範圍、多光譜的對地觀測能力，圖像分辨率2米，可以在4天內完成對地球的掃描。

對於作為個體的人來說，好奇心和求知欲是成長的必要條件，探索身外的未知世界則是成長的過程，否則他的一生就只能在愚昧和黑暗中渡過。對於一個民族也是同樣，歷史上那些只滿足於眼前世界的民族，要麽被時間淘汰，要麽被外來力量消滅。過去的中國在這方面的教訓是極為深刻的，文明成長期的中國人曾經敢於孤身通西域、取佛經，之後卻逐漸陷入了衰老和保守的心態，乃至主動放棄了遠航的巨輪、拒絕了來自南美的移民邀請，不再對外面的世界有興趣了，直到生死存亡的關頭，才重新睜開了看世界的眼睛。好在今日中國不但站立了起來，而且已經恢復了孩童般的好奇心和求知欲，再次把探索的目光投向了各個未知的世界，貪婪的收集著信息、汲取著知識，即便是在那些暫時看起來和我們沒有什麽關系、也不能立刻帶來經濟利益的領域，比如百萬年前的南極冰層、三十八萬公裏之外的月球表面。從這點來看，我們的民族心態正在變得進取而開放，已經從精神上返老還童了，重新進入了充滿活力的成長階段，未來正是不可限量。

C.超級導體

一般來說導體總是具有一定的電阻，而在足夠低的溫度之下，通常是接近零下273.15攝氏度的絕對零度附近，此時某些導體會呈現出零電阻特性，稱為超導體。超導體具有很多奇特和有用的性質，比如零電阻使它可以毫無損耗地傳輸電流。不過絕對零度在物理上是完全不可能達到的，接近也是極其困難的。所以在高溫超導現象發現之前，超導始終無法走出實驗室。上世紀80年代，科學家們合成了能在液氮溫度以上實現超導的材料，稱之為高溫超導。所謂高溫，是相當於絕對零度而言的。由於通過液化空氣制備液氮已經是很成熟和廉價的技術，這就使高溫超導的實際應用具有了可行性。此後，國際上掀起了研究也應用高溫超導材料的熱潮。

中國的高溫超導研究是和國際上同時開始的，並且始終保持在第一梯隊的位置。到2012年，中國的高溫超導技術已經在多個領域裏進入實用範疇，其中一個應用方向是構建變電站。高溫超導體具備零電阻的特性，即可以無損耗地傳輸電流，這使得超導材料在電力行業中有著天然的應用優勢。



這座超導變電站所采用了四項超導技術，分別是：高溫超導儲能系統――世界上並網運行的第１套；高溫超導限流器――中國第１臺、世界第４臺並網運行；高溫超導變壓器――中國第１臺、世界第２臺並網運行，也是世界上最大的非晶合金變壓器；三相交流高溫超導電纜――研制時為世界最長的同類電纜。

除此之外，高溫超導現象還可以被用來制造大功率的超級電機。



而在高溫超導電機方面，中國在高溫超導和高強度永磁材料兩方面的基礎研究和構成應用都具備相當的優勢。此前中國已經建立了世界上首條高溫超導電纜，長360米、載流能力10千安，已並網示範運行；國際合作的頂尖物理探測設備――阿爾法磁譜儀――中的永磁體也是由中國制造的，它提供了儀器必須的巨大磁場，是其核心器件之一。由此可見，中國在高溫超導電機領域完全有可能後來居上，為巨型艦船提供最強勁的動力。

此外，由中國主導的最新一代可控核聚變試驗裝置――東方超環――中也使用了高溫超導線圈，用於提供約束核聚變材料所需的超強磁場。至2013年5月，中國已經在河南建成了高溫超導輸電示範工程，其電纜長360米、載流能力10千安，是世界首條並網示範運行的高溫超導電纜。

在產業應用方面，由清華大學的曹必松團隊研制、擁有完全自主知識產權的高溫超導濾波器已經實際應用到了聯通的CDMA基站。2005年底，北京市海澱區大鐘寺地區建成了我國第一個高溫超導前端移動通信應用示範基站。試驗結果表明，在通信裝備上加裝超導濾波系統後，重度幹擾下原本無法工作的通信裝備恢復了正常工作，中度幹擾下裝備最大作用距離平均增加了56%，在應用高溫超導濾波器後，可以把移動基站的輻射功率降低一半。2011年1月19日，該系統獲得了在我國通信裝備實際應用的許可。2012年10月22日，其首批產品訂貨完成生產並交付用戶使用，將在全國16個省市的通信裝備上投入了長期實際應用。

采用高溫超導材料制作濾波器，是由於高溫超導材料具有極低的微波損耗，利用這一特性研制的濾波器具有插入損耗小、帶邊陡度高、帶外抑制深等特點，除了應用在移動通訊領域，還可以用以提高衛星微波接收系統的靈敏度和抗幹擾能力。2012年10月14日，實踐九號A/B衛星隨“長征二號丙”運載火箭升空並進入預定軌道，上面搭載了由中科院物理研究所北京凝聚態物理國家實驗室研制的高溫超導濾波器，初步的數據表明，該濾波器達到了預定試驗指標要求。

從近代科學的發展歷史來看，科學理論從來都是和工業應用同步發展的，並且往往是工業應用走在了科學理論的前面，比如在瓦特“發明”了蒸汽機之後，又過了半個多世紀，才有了卡諾的熱機理論和焦耳的熱功當量。在很多情況下，是大規模的工業應用，而不是象牙塔裏的潛心研究，成為了理論突破的真正動力。所以，高溫超導的意義遠不限於工程應用領域，也絕不僅僅是用來制造低損耗變電站、大功率電動機、強磁場線圈或者微波濾波器的實用技術。高溫超導現象是凝聚態物理的一個重要研究方向，通過對其形成機理的研究，我們可以更加深入地了解電子和原子的運動和相互作用，從而揭示出更加深刻的物理規律。在這方面，工業越發達、應用規模越大的國家機會越大，從英國、法國、德國到美國，概莫能外，未來的中國也是如此。

D.量子世界

在剛剛過去的龍年裏，中國人探索的足跡從海洋一直延伸到太空，對象涵蓋了南極的遠古冰芯和遙遠的月球表面，不僅如此，還延伸到最微觀的量子世界之中。量子理論通常被認為是玄妙和遠離現實生活的，是少數科學家的理論玩物。其實不然，量子理論涉及對物質的組成和運行規律的基本認識，這決定了人們能夠得到什麽樣的物質和制造出什麽樣的東西，或者說，決定了工業制造的高度。事實上量子理論可謂是現代工業的基礎，從化工、材料到激光、核能、超導，都離不開量子理論的指導。而理論不是憑空誕生的，而是從實驗之中產生的、並且被實驗所驗證的，



大亞灣的中微子實驗充分表明了工業對於科學的促進作用。對於那些沒有核電站的國家，或者是因為公眾的恐懼而停止核電站的國家，進行這種實驗是不可想象的。實際上很多最尖端的物理實驗室都是用工業設施的基礎改造而來的，比如位於中國四川的錦屏地下實驗室，便是利用雅礱江錦屏水電站現有的地下隧道開挖的，位於2400米的巖層之下，是研究暗物質的絕佳場所。

如果沒有這些實驗，就沒有對物質的深刻認識，也就不會有新材料、新能源、新器件，人類社會就只能維持在現有的生產水平，並在逐漸耗完可用的能源後走向衰亡。歷史上這樣的例子很多，絕大多數的古文明都是這樣消亡的。中國也險些步其後塵，固守農業的生產方式和自我循環的歷史，最後幾乎亡國滅種。而西方世界則借助對於物質世界的探索打開了工業文明之門，把人類社會帶上了全新的層次。現在中華文明已經脫胎換骨地成為工業文明，自然會從歷史中汲取教訓，不但要把工業之路堅持下去，而且要繼續探索更遙遠的世界、更基本的物質，只有這樣才能擁有未來。

在實際應用方面，量子理論還可以用來建立從物理上不可破解的保密通訊線路。



量子糾纏是一種特殊的物理現象，源自於一對量子之間的內在關聯。量子理論指出，對於兩個處於糾纏態的量子來說，無論它們相隔如何遙遠，一旦對其中一個進行測量，都會以某種方式影響另外一個的測量結果，導致它們塌縮為某種特定的狀態，兩個測量結果之間會表現出某種特定的相關性。量子通訊的基本過程是，發送者生成一對處於糾纏態的量子，並把其中一個通過量子傳輸通道發給接受者，雙方分別對它們進行測量，利用各自得到的測量結果完成密碼信息的傳遞。

量子通訊的工作方式是：每次通訊前，利用量子糾纏態傳遞一個不同的新密碼，利用量子通道傳遞，而加密後的正文和其他信息則可以通過公開的信道進行傳遞。只要量子密碼不被竊聽，通訊內容就不會被破譯。至於量子密碼本身，如果有人試圖進行竊聽，即對其中的量子進行測量，就會導致量子塌縮。在這種情況下，這個量子就進入竊聽者的接收器，而不是達到真正的接受者那裏。依據量子物理的原理，發送者和接受者就會發現，測量結果和預期的對不上號，於是知道自己被竊聽了。即使竊聽者依據其測量結果，試圖復制出相同的量子發送給接受者，也是行不通的。因為復制出來的量子和發送者手中的那個原始量子之間不存在糾纏關系，這一點會反映在接受者的測量結果裏，收發雙方可以據此判定遭到了竊聽。

所以，量子通訊的保密作用在於，從物理上保證了竊聽者必然會被發現，而不是某種不可破解加密算法，也不是保證密碼絕對不被竊聽。實際上，在保密通訊中，比密碼泄露本身更可怕的，是密碼泄露了而自己還不知道。二戰中的德國和日本都因此吃過大虧。量子通訊的優勢在於，一旦遭到竊聽，會被立即發現，可以重新發送密碼，直到確認未被竊聽為止，然後才發送密文。最壞的情況是放棄通訊，勝過泄密了還茫然無知。所以，準確來說，量子通訊的優點並非是“不可幹擾的”、“不可破譯的”或者“不可竊聽的”，而是“竊聽者一定會被發現的”。

從量子通訊的原理可以看出，其難點在於如何長距離地傳遞單個量子（實際中是光子），並保證其量子態不因環境幹擾而發生變化，也不可以使用中繼和放大技術，因為這樣一來就會破壞量子通訊不可竊聽的特性。實用的量子通訊技術不是直接傳遞光子，而是通過某種方式把該光子的量子狀態復制給遠處的其他光子，從而在接受者那裏制造出一個處於糾纏態的光子，從而達成量子通信的目的，這被稱為“量子態隱形傳輸”，也就是中科院的潘建偉團隊所采用的技術路線。

目前在量子通訊領域中國無疑已經走在了世界前列，這並非是一個孤例。同樣是在最尖端的應用基礎科學領域，2013年3月，浙江大學高分子系高超教授的團隊制造出了世界上最輕的固體，這是一種密度為0.16千克/立方米的超輕氣凝膠，是平常空氣密度的八分之一，刷新了2011年由美國人創造的、固態材料密度0.9千克/立方米的世界紀錄。超低密度並非是這種材料的唯一特點，它還具備高彈性，被壓縮80%後仍可恢復原狀；對有機溶劑具有超快、超高的吸附力，是已報道的吸油力最高的材料，在保溫、催化和環保方面都有潛在的用途。

量子霍爾效應是量子世界中的重要研究方向，整數量子霍爾效應和分數量子霍爾效應的發現都分別獲得了諾貝爾物理獎。2013年3月，清華大學的薛其坤院士領銜的科研團隊在《科學》雜誌上在線發表了量子反常霍爾效應的研究成果。量子霍爾效應需要很強的外加磁場，而量子反常霍爾效應則無需任何外加磁場，可用於新一代的低功耗微電子器件。實現這種效應的難點在於材料的制備，薛其坤團隊用四年的時間，發展出了一套獨特的制備方法，采用分子束外延的手段，得到了高質量的磁性摻雜拓撲絕緣體薄膜，在極端低溫下進行精密測量，最終實現了量子反常霍爾效應。在這場正常科學競賽中，美、德、日等國科學家也都發起了沖擊，但均未取得最後成功。

量子理論還可以被用來做成量子相機。一般意義上的光學成像系統，無論是日常使用的卡片相機還是攝影記者手中的專業“大炮”，無論是科學研究用的天文望遠鏡還是軍事偵察衛星上的觀察設備，都是基於光線成像原理的，所有這些成像系統的分辨率都受到衍射極限的制約。物理原理決定了，它們的角分辨率能力與其鏡頭的尺寸成正比，通俗地說，有多大的鏡頭，就能夠在多遠的地方看見多小東西。某些電影中渲染偵察衛星可以看見地面上的細微景物，這純屬藝術誇張，實際中是不可能的，衛星的鏡頭尺寸受到發射能力的制約，所以亞分米的地面分辨率已經是其物理極限了。此外，所有這些設備都是基於光線成像，很容易受到光照、雨霧、雲層等自然因素的幹擾，輕則影響成像質量，重則根本無法成像。但量子相機卻可以避開這些限制。



基於之前的研究成果，2013年8月，第一臺量子相機的工程樣機在上光所制作完成。值得指出的是，研制這臺量子相機的，是一群80後年輕人，為了追逐自己的夢想，他們轉戰於城市、郊區、高原、大湖邊，在極為艱苦的條件下，進行了大量晴朗、夜間、雲霧、雨霧等典型氣象條件下的室外遙感成像實驗，取得了各種氣象環境條件下的第一手數據，驗證了世界上第一個能在自然條件下應用的量子相機。有了這樣的科研團隊，我們完全不必懷疑，伴隨著工業化進程的加深、經濟實力的上升和科技投入的加大，中國在尖端科學領域追趕上發達國際只是個時間問題。

（九）龍騰天外

航天工業和航天技術無疑最能代表一個國家的工業和科技水平，反之，一個國家的工業和科技水平也決定了其在太空中所能達到的高度。在剛剛過去的龍年裏，在世界上唯一的、最全面的工業體系的支持下，中國的航天也站上了一個新的高度，成為世界上最完整的自主的航天體系，除了擁有對地觀測、通訊和科研等空間飛行器之外，還擁有了自己的深空探測、衛星導航、載人航天、空間站、反衛星等尖端系統。

相比之下，其他幾個航天大國和集團都缺少這樣或那樣東西，歐洲沒有載人航天能力、伽利略系統進展緩慢，美國沒有自己的空間站、並暫時失去了載人航天能力，俄羅斯缺乏中段反導和反衛星能力。而中國則靠自己的力量獨立發展出了全面的航天能力，別人不讓我們加入國際空間站，我們就自己建，而且建成了；別人不和我們搞全球定位，我們就自己搞，而且搞成了；沒有人相信我們能進行中段反導和反衛星，我們就自己做，而且做到了。在所有的中國產業中，航天是最具氣質的，帶著一種骨子裏的自信和自強，以及代代傳承的嚴謹和細致，正是這些造就了中國航天今天的輝煌，未來也將繼續將我們送入太空，直到遙遠的星際。

A.天地之間

2012年裏中國一共進行了19次航天發射，與上一年持平，僅次於俄羅斯的28次，連續第二年超過美國，位列世界第二。中國的這些航天發射全部取得了成功，共計將28顆航天器送入太空。其中除了載人航天，最為引人註目的是北鬥導航衛星的密集發射、完成階段性組網和正式投入運行。相比之下，歐洲的伽利略系統北鬥導航啟動早，卻直到2013年5月才發射了4顆衛星並完成了首次定位。北鬥導航在和伽利略系統競爭頻率資源方面已經占得了先機。



現有的北鬥導航系統已經是第二代了，目前共有16顆衛星，除一顆失效之外，其余15顆均工作正常，此前中國還發射了4顆北鬥一代實驗衛星。除了美國的GPS和俄羅斯的GLONASS，北鬥導航定位系統是世界上第三個正式組網運行的衛星導航系統。和其他兩個衛星導航系統相比，北鬥系統將定位和短信結合在一起，等於一下子擁有了兩套衛星系統，是非常有創造性的一種組合，並且在實際中已經發揮了巨大作用。

在2008年汶川地震的救援行動中，在其他通訊手段全部中斷的情況下，北鬥系統發揮了重要作用。2011年，在境外緝捕湄公河慘案的元兇糯康的過程中，中方執法人員使用北鬥系統的通訊功能進行聯系，從而避免了走漏風聲，才使行動最終獲得了成功。此外，南海的中國漁船都裝備了北鬥導航和通訊終端。在2012年的黃巖島事件中，被菲律賓方面圍困的中國漁船使用北鬥的短信功能進行向中國政府呼救，之後中國迅速派出執法船只進行解救，並從此將黃巖島納入中方的控制之中。所以北鬥系統對中國而言，具備雙重的意義，不但是一種自主的全球導航系統，而且是一種自主的全球通訊系統，後者的實際作用決不亞於前者。

在接下來的幾年時間裏，北鬥系統的衛星發射將迎來一個間歇期。這是因為現有的衛星已足夠保證中國及周邊地區的定位要求，鑒於中國暫時並沒有和美國一樣的全球戰略需要，所以不必追求完整組網，完全可以等現有技術進一步成熟後再發射。這也體現了中國航天的務實精神。預計北鬥導航系統將在2020年全部建成。

2012年裏，除了北鬥導航系統，中國還建成了另外一個極其重要、卻鮮為人知的衛星系統――天鏈。



如果說北鬥衛星是為了從天上指揮地面，那麼天鏈衛星則是為了從地面指揮天上。衛星也好，載人飛船也好，空間站也好，如果離開了地面的監控，就等於是斷了線的風箏，只能聽之任之。對於載人航天來說，這是無法接受的。因為一旦太空中發生了任何意外，而地面無法及時獲悉和處理的話，很可能釀成事故甚至災難。陸基和海基的測控站只能照顧到其上方正對的區域，而處於地球同步軌道上的中繼衛星則能提供最大程度的測控覆蓋，並且不受地面氣候和政治因素的影響，可隨時對航天器提供上傳或下載服務，相當於一條太空中的信息高速公路，使航天器的效能成倍增加。

天鏈系統的潛在意義十分巨大，它使中國第一次擁有了屬於自己的大容量全球數據通訊系統。以此為基礎，中國不僅可以實現無盲區的航天測控，而且能夠在全球範圍內向作戰單元之間、指揮中心和作戰單元之間、區域指揮中心和總部之間提供數據通訊支持，與北鬥衛星導航系統結合之後，就可以構建出海、陸、空、天一體化的全球作戰體系，使中國在全球進行軍事部署或軍事行動成為可能。

當然，中國是一個愛好和平的國家，絕不會向世界宣布說，我們要進行太空軍事部署、要發展全球軍事打擊能力。相反，中國用一種非常柔和、非常隱蔽的方式向全世界展示了這種潛力。2013年6月20日，北京時間上午10點，在距離地面數百公裏之上的近地空間中，在由天宮一號和神舟十號組合而成、以第一宇宙速度飛行的太空實驗室裏，宇航員王亞平給全中國的中小學生上了一堂50分鐘的科普課。課堂是雙向的，王亞平實時地回答了地面同學的提問，自始至終圖像和聲音始終十分穩定、清晰。拋開其教育意義不談，這次太空授課向世界間接展示了中國的全球數據通訊能力。以飛船的速度，大約每90分鐘繞地球一圈，在50分鐘的授課時間裏，飛船飛過了大半個地球的範圍。要在如此之大的範圍內始終維持清晰、穩定的雙向視頻通話，離開衛星數據鏈的支持是不可想象的。如果把這種能力用在軍事上將會怎樣，相信那些有關國家也是心裏有數的。

B.載人航天

面對無盡的太空，有人義憤填膺地問到，我們為什麼要耗費巨資制造飛船、把人送入太空到底有什麼用處？其實，早在六百年前就有人問過類似的問題。當年，面對浩瀚的海洋，他們振振有詞地質問，我們為什麼要用民脂民膏打造寶船、下西洋到底有什麼用處？後來他們解散了艦隊、燒掉了資料，自以為做成了一件無比高尚、無比正確的事情。再後來的事情大家就都知道了。如今，中國人終於從亡國滅種的泥沼中走了出來，重新站了起來，並且站在了一個比海洋更加遼闊的世界之前。這一次，中國人應該不會再犯同樣的錯誤了。



即便是從最實際的角度來看，載人航天也已經為我們帶來了現實的利益。航天科技和太空實驗帶動的材料、生物等諸多相關產業和學科的發展，比如從神舟飛船取出的種子在地面已經結出了各種果實，包括南瓜、茄子、小麥、稻米和棉花等等，產量更高、抗病抗蟲等性狀都比地面品種更為優異。

天宮一號是中國的首個自主空間站。原本中國準備參加由美國和俄羅斯主導，歐洲、日本和巴西等國參與的國際空間站項目，因遭到美方的強烈反對而作罷，成了唯一的一個沒有參與國際空間站的航天大國。不過，事情的發展常常與反對者的預期相反，於是中國有了“天宮”。當年中國參與歐洲的伽利略衛星導航計劃，也是同樣被擠了出來，結果是我們有了“北鬥”。因此，今天中國航天的成就中，也有反對者、阻撓者們的一份功勞，應該給他們每人記上一大功，並且要把他們的名字刻在石頭上，讓後人永遠記住他們，永遠記住這段歷史。

在天宮一號和神舟九號的交匯對接任務中，運行在近地軌道上的天宮一號還與下潛至7000米海底的蛟龍號相互傳送了祝賀和問候。雖然這次交互通訊是非實時的，卻展示了種“天－潛”通訊的可能性。中國具備這種能力之後，可以在路基核力量及地面通訊系統被完全破壞的情況下，傳統的短波通訊也會因電離層被核爆炸破壞而失效，此時中國仍然可以通過太空飛船，在全球範圍內與戰略潛艇建立聯系，從而實現核反擊。這比地下核掩體加長波通訊的辦法更有效，和美國通過飛機接力保持空中核指揮力量的辦法相比，太空飛船無疑更難於摧毀。未來中國建立長期有人值守的空間站，也可以在這個方面發揮作用，成為核威懾體系的一部分。這恐怕也是當年美國阻撓中國參與國際空間站的其中一個重要原因，他們說空間站有軍事用途，所以不能給中國人用。這很好，既然不讓我們碰他們的，那麼我們只好自己造一個自己用了。

作為中國空間站計劃中的測試用空間站，天宮一號的設計壽命只有兩年。2013年6月11日，中國再次發射載人飛船――神州十號――將三名宇航員送入天宮一號，這也是天宮一號最後一次迎來航天員。按計劃，中國將於2014年發射天宮二號、天宮三號，在2020年左右建成長期有人值守的永久性空間站，規模超過現有的國際空間站，並定期發射貨運飛船和載人飛船進行天地往返。作為對比的是，現在的國際空間站將在2020前後達到其使用壽命，如果參與的各個國家，也就是除中國之外其他幾乎所有具備航天發射能力的國家和國家集團，不能就其延壽計劃或建立新國際空間站達成一致的話，該空間站將難以避免墜毀的命運。以這些國家的經濟現狀和一貫作風來看，這種情況的發生是一個大概率事件。那樣的話，屆時中國將會成為世界上唯一擁有空間站的國家，到時候誰有得用誰沒得用，還不好說呢。

要建立大型空間站，就必須具備大噸位的近地軌道發射能力，才能發射大重量的空間站模塊。中國現有的發射場和運載火箭都不能滿足這個條件，發射場因為其緯度較高而損失了飛行速度，運載火箭則受限於鐵路的寬度而不能運輸大直徑的高推力火箭發動機。為此中國已經在海南文昌建設了新航天發射場，由於更靠近赤道，同樣的運載火箭從這裏可以發射更大的有效載荷，使用船運的方式可以運輸大直徑的運載火箭。為了完成火箭運輸任務，兩條配套的火箭運輸船已在2012年中先後下水。



至2013年5月，遠望21號已經正式入役。未來天津還將建設運載火箭廠，從這裏生產的大直徑運載火箭發動機，其直徑不必再受鐵路運輸的尺寸限制，可以通過海運的方式直接送往海南的發射場。僅憑這個發射場靠近赤道的地理位置，就可以把發射能力提高10%－15%。這樣一來，低緯度的發射場和大直徑的火箭發動機結合在一起，中國的空間發射能力將會躍上一個新的臺階，使建造大型空間站和發射大衛星都成為可能。

另外，由於中國的航天發射越來越密集，加上未來的空間站還會需要突發性的臨時發射，原來的系列遠望船已經無法滿足這些需求了，為此中國已經著手建立了天鏈衛星系統用於航天數據通訊，而遠望系列則將更多地轉向其他輔助功能。

“天宮”、“神州”在太空翺翔，還離不開來自地面的全方位支持，除了眾所周知的發射場系統、測控通訊系統和著陸場系統等直接為載人航天服務的子系統，還有需要來自空間環境監測系統等外圍系統的支持。



子午工程是中國開展的眾多探索項目之一，由兩條測量線構成，一條沿東經120°子午線布設，北起漠河、經北京、武漢，南至海南並延伸到南極中山站，另一條則位於沿北緯30°附近，東起上海、經武漢、成都，西至拉薩，一共包括15個綜合性觀測臺站。該工程的目的是搞清楚近地空間的各種物理情況，包括磁場、電場、風場、密度、溫度和組分等等，其測量手段包括無線電、地磁（電）、光學和探空火箭等。不久前，中國發射了高軌道探空火箭，被外界廣泛傳為反衛星試驗，其實很可能是為子午工程服務的探空火箭，或者二者兼而有之。

C.飛騰之力

與汽車、船舶、航空中的情況一樣，航天發動機是決定航天水平的核心因素之一。中國航天雖然起步很早、起點不低，也取得了很多引人註目的成就，但是受限於中國的整體工業水平和財政投入強度，在發動機方面只能遵循物盡其用的原則，盡可能發掘現有裝備的潛力，對先進的技術方案采取技術跟蹤和預研的辦法，只能保證自己不掉隊，無力展開大規模的研制和試驗，所以長久以來中國的航天發動機水平是落後於少數幾個先進國家或國家集團的。不過這種情況正在發生根本的改變，借助於日益上升的工業和經濟實力，以及持續加大的資金投入，中國的航天發動機也正在逐漸趕上先進水平。



這種火箭發動機的亮點包括：燃料環保而且廉價，推力巨大，可靠性高，可重復使用。對最後一點不必感到奇怪，雖然火箭發動機真正工作只有一次，但是這一次工作必須是絕對可靠的。對於不可重復使用的固體燃料火箭發動機來說，由於無法通過試車來來測試其最終質量，因此只能從源頭把關，對每一個元件和每一步裝配的都提出了極其嚴格的質量要求，才能保證其可靠性。眾所周知，火箭發動機的零件眾多、裝配復雜，可靠性每提高任何一點，都需要付出極大的代價，這樣一來無疑大大推高了火箭發動機的制造成本。所以，固體燃料火箭發動機的成本高、可長期貯存隨時發射，適合用在機動發射、緊急補射等軍事用途。對於商業和科研目的的航天發射來說，出於成本和可靠性的綜合考慮，可重復使用、可事前驗證的液體燃料發動機是最佳選擇。某些國家為了搭車發展軍用運載火箭技術，采用固體燃料火箭發動機進行民用航天發射，這不叫技術先進，也不是創新思維，而是另有所圖。

YF－100采用了高壓補燃循環技術，中國因此成為繼俄羅斯之後第二個掌握這種技術的國家。其技術特點是先進行富氧燃燒，然後將生成的燃氣引入燃燒室進行完全燃燒，所以又叫富氧預燃分級燃燒循環技術，可以提高燃料的利用率，從而提高發射的有效載荷。對火箭發動機來說，其推力中的很大一部分要用於克服自身的重量，剩下的才是給有效載荷加速的，所以和原有的75噸發動機相比，這種發動機的推力雖然只加大了60%，但其運載能力卻增加為原來的3倍，可以用於發射構成空間站的重型構件，或者更重、更大的衛星。

必須指出的是，在2012年中的這次點火試驗並非一次研制過程中的試驗，而是最終的驗收。這型發動機是從2000年立項開始，先後進行過上百次的試車和數萬秒的點火。參與本次點火試驗的發動機此前已通過了點火測試、顛簸運輸和三年的儲存，在本次點火中又經歷了600秒的極限工況測試，證明這種發動機具備有極高的可靠性。這標誌著該型火箭發動機已經完成了研制，正式進入了實用階段，隨著這種發動機投入使用，中國在航天發動機領域一舉超過日本，達到和俄美歐接近的水平。此外，中國還在研制220噸級的氫氧發動機，以及更大的、用於載人登月的600噸級液氧煤油發動機，後者的推力已經接近於阿波羅登月中使用的、海平面推力700噸的美國F-1火箭發動機。

和上百噸推力的巨型火箭發動機相比，電推火箭發動機的推力實在是小得可憐，只有前者的億分之一。不過千萬不要小看這種發動機，其巨大的比沖（消耗單位燃料所產生的推力）和極長的工作壽命都是那些基於化學燃料的火箭發動機所無法比擬的，特別適用於衛星的姿態控制、軌道維持和深空探測等應用。



航天器在太空工作，經常需要進行姿態調整、位置保持、軌道維持、變更軌道和加速減速等操作，這都離不開火箭發動機。航天器的壽命取決於火箭發動機的工作時間，或者說，取決於發動機所余燃料的多少。一旦發動機的燃料耗盡，航天器的生命也就到頭了。所以，衛星的使用壽命在很大程度上取決於其發動機的使用壽命。

通常航天發射采用的火箭發動機都是基於化學燃料的，優點是推力巨大，缺點是必須攜帶大量的燃料，因為推進所需的能量是以化學能的形式貯藏在燃料裏的。電推進火箭發動機則不然，攜帶的所謂燃料其實是一種工作介質，本身並不發生燃燒，而是利用電能將燃料加速噴出，從反沖中獲得推力。由於電能可以從太陽能電池板、核電池等途徑獲得，幾乎是無窮無盡的，不受化學燃料的密度的限制。所以，和化學火箭發動機相比，電推進發動機可以用更少的燃料獲得更大的推動能力，用專業指標來衡量就是更大的比沖，大約10倍於化學發動機。因此，采用電推進發動機的衛星擁有更長的使用壽命、更輕的發射重量和更大的工作載荷。

過去中國的衛星一直受制於燃料重量問題，由於其大部分重量不得不用於攜帶燃料，只能少帶工作儀器，而且發射成本高昂、壽命十分有限。采用電推進發動機之後，情況就完全不同了，以通訊衛星為例，可以節省80%以上的衛星燃料，把基本重量從過去的4.8噸減少到1.8噸，節省出來的重量可以用於攜帶更多的轉發器，同時擁有更長的使用壽命和更低的發射費用，經濟效益十分巨大。

在深空探測領域，電推進系統更是必不可少、甚至是目前唯一可行的推進方式。電推進系統的缺點是推力小，在時間跨度以年為單位計算的深空探測活動中，這一點可以用長時間加速的辦法加以彌補。此時電推進系統重量輕、燃料少、可長時間工作的優點就顯得十分突出了，航天器可以搭載更多的探測儀器、去往更遙遠的星際。未來中國還將進行對火星、木星和小行星帶等進行探測，此次試驗成功的電推進系統將會用於我們的首個小行星探測航天器。

由此縱觀中國航天的發展裏程，恰如中國工業的一個縮影，從一無所有之中起步，在艱難困苦中堅持，經過長期不懈地追趕，曾經遙不可及的差距被一步一步地縮小，最終接近了世界之顛，現在甚至已經能夠隱約看到超越的曙光了。