美科技竞争重现“人造卫星时刻”

　　在美国政要先后对美国科学技术优势下滑表示担忧的同时，“中国”是多次被提及的字眼。

　　2010年11月29日，美国能源部长朱棣文在首都华盛顿全国记者俱乐部的公开演说中使用了“人造卫星时刻(Sputnik Moment)”这个词来描述当前美国科学技术面临的挑战。他认为，随着国家整体竞争力的下滑，美国正面临着技术优势不断丧失的危机。

　　“人造卫星时刻”是1957年前苏联抢先发射人类首枚人造卫星后，美国政府深受刺激，用来描述自己惊慌失措，担心丧失科技领先地位的焦虑心情的词汇。正是当年的“人造卫星时刻”敲响了警钟，促使美国政府迅速加大对教育和科研的投资，奋起直追。结果，在不到十年的时间里，美国不仅在空间技术上超越了前苏联，而且还开发了一大批高新技术，建立了高新技术产业，奠定了此后数十年美国全球科技霸主的地位。

　　朱棣文在他演讲时使用的演示幻灯片上打出了“一个多世纪以来，美国的创新领导了世界。但今天，这种领先地位已岌岌可危”、“美国仍然拥有世界新工业革命和确保未来繁荣的机会，但留给我们的时间已不多了”等字样。

　　朱棣文引用了一组数字来说明“美国科技领先地位岌岌可危”这个命题：2009年，51%的美国专利授予非美国公司，而在国际专利领域，中国已从第15位上升到第5位；世界经济论坛(WEF)把美国的数理化教育水平排在第48位；中国的清华、北大是美国博士生最大的两个来源；在不到15年时间里，中国在研究论文出版数量方面已从第14位上升到第2位，仅次于美国；在全球R&D预算最大的10家公司中有8家已在中国建立了研发机构，在一项有关计划新建研发机构的全球公司的调查中，有77%的公司说他们将在中国或印度建立新的研发机构；一家美国公司最近在中国西安开设了世界上最大的太阳能研发机构。

　　朱棣文的这次演说一直围绕着“中国”两个字展开。他列举了7项中国正在占据领先地位的技术，并指出，美国必须在下列领域继续创新，否则将落后于中国。

　　(一)高压输电。中国已经建成世界上第一条超高压交流和直接输电线路，其中包括一条能从1300英里以外的水电站向上海输电64亿瓦的输电线路。这些输电线路的效率和输电量远远超过美国。

　　(二)高速铁路。在6年时间内，中国高速铁路技术经历了从进口到出口的过程。中国已拥有世界上最快的列车和最庞大的高速铁路网。由于有了高速列车，有些短途航线已被取消。从北京到上海(约等于从纽约到芝加哥)的运行时间已从11个小时缩短到4个小时。

　　(三)先进的清洁煤技术。中国正在快速推广超临界和超超临界火力发电厂，其效率远高于普通火电厂，而排放量更少。据说，上海一家超超临界火电厂的效率达到了45%～48%，而效率最高的美国火电厂的效率约为40%。同时，中国正在迅速推广应用整体煤气化[24.74 -1.36%]联合循环发电系统(IGCC)的电厂以及碳捕获和封存(CCS)技术。

　　(四)核电。中国在建的核电站达到了30多座，超过世界上任何国家，而且正在积极地研发第四代核电技术。然而，美国核电站使用的还是第三代的技术。

　　(五)新能源车辆。中国政府正在制定一项投入170亿美元开发节能型、混合动力、插电式混合动力、纯电动和燃料电池等新能源车辆技术的计划，其目标是，到2020年生产500万辆新能源车辆和1500万辆节能车。

　　(六)可再生能源。中国正在以世界第一的速度建设风力发电场，其太阳能光伏系统的产量也高达世界总量的40%。世界上顶尖的10家风机制造商中有3家在中国，世界上顶尖的10家硅基光伏电池制造商中有5家在中国。

　　(七)超级计算机。2010年10月，中国国防科技大学成功开发世界上最快的超级计算机“天河-1A”号。虽然美国，特别是能源部，仍然拥有无人匹敌的应用高性能计算机以推动科技进步的专业知识，但是，美国必须继续改进超级计算机的速度和计算能力。

　　然而，朱棣文对美国的科技实力并没有丧失信心。他指出，就创新而言，美国从不会输给任何人，现在也一定不会开始落后于人。虽然从风电、核电到高速铁路，中国和其它国家正在咄咄逼人地抢占领先地位，但是面对这个挑战，面对清洁能源技术带来的无限商机，美国人要拿出自己的绝招——创新。如奥巴马总统所言，美国不应、不能、也不会沦为老二。

　　朱棣文认为，美国能源部拥有17个国家实验室和世界一流的科技实力与计算机资源，它站在美国争夺清洁能源技术创新领先地位的最前沿。他举例说明，美国能源技术仍拥有高居世界顶端的亮点。

　　一是革命性的车用电池。装备这种电池的电动车一次充电后可行驶500英里。美国亚利桑那州立大学和地处该州的Fluidic能源公司正在合作开发新一代的“金属—空气”电池，其储电能力是锂离子电池的许多倍。目前，先进电池的开发一直受制于不稳定的水基电解液。Fluidic公司的创新在于完全不使用水，而使用液态盐作为电解液。如果这项技术获得成功，该公司就能生产高性能电动车用电池。它充一次电就可使4人乘坐的电动车行驶500英里，其成本比锂电池低3～5倍，可与内燃发动机竞争。

　　二是把太阳能直接转化为液体燃料的技术。在加州理工学院的“能源创新园”，一支由多学科领域科学家和工程师组成的团队正在创造一个人工光合作用系统。该系统能把太阳光、二氧化碳和水转化成类似汽油的燃料。这种人工光合作用系统的效率是自然界光合作用的10倍。

　　引人注目的是，朱棣文的演说并非心血来潮的一家之言。一周之后，美国总统奥巴马在北卡罗来纳州一所社区大学发表演讲时也惊呼美国人正迎来新的“人造卫星时刻”。他列举中国在科研和教育等领域取得的、领先于美国的种种成就，并且10次提到了“中国”这个词。他指出，美国政府必须加强对基础设施、技术创新和教育的投资，否则，残酷的现实是：在未来的竞争中美国有落后的危险。看来，“美国正迎来新的人造卫星时刻”已成为美国政府高层的共识。

　　 （作者单位为国务院发展研究中心国际技术经济研究所）