從無盡前沿法案談全球科技前沿

從無盡前沿法案談全球科技前沿王煜全202001無盡前沿法案與美國扶植創(chuàng)新的系統(tǒng)安排學(xué)習(xí)目標(biāo)了解美國國家機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)、議會(huì)、私人企業(yè)四者在推動(dòng)科技創(chuàng)新中的分工和異同；了解他們各自提出的科技發(fā)展目標(biāo)的公正性和權(quán)威性。2020美國不是一個(gè)美國先進(jìn)開放積極進(jìn)取封閉落后不思進(jìn)取2020《無盡前沿法案》歷史背景《科學(xué)，無盡的前沿》促成了半個(gè)多世紀(jì)至今美國科研水平的全面領(lǐng)先1945年7月，萬尼瓦爾.布什給當(dāng)時(shí)的杜魯門總統(tǒng)提交了一份報(bào)告《科學(xué)，無盡的前沿（Science,

the

Endless

Frontier）》。報(bào)告里強(qiáng)調(diào)，基礎(chǔ)研究對(duì)一個(gè)國家的國民健康、經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國防安全的強(qiáng)大的支撐作用，科學(xué)研究就像戰(zhàn)爭(zhēng)的前沿陣地一樣必須堅(jiān)守。對(duì)基礎(chǔ)研究的投入在戰(zhàn)后也不能松懈，必須由政府長期支持。在他的倡議下，美國國家科學(xué)基金會(huì)NationalScience

Foundation宣告成立。今天，國家科學(xué)基金會(huì)已經(jīng)成了美國基礎(chǔ)科研的最主要的出資方。2020美國政府對(duì)科技創(chuàng)新的支持從美國科技崛起的歷史中已經(jīng)得到的證明：

私人企業(yè)是逐利的，難以做長期投入。因?yàn)榛A(chǔ)科研投入能帶來廣泛的社會(huì)效應(yīng)，所以更適合由政府來主導(dǎo)投入。1980年的拜杜法案賦予大學(xué)保留知識(shí)產(chǎn)權(quán)，專利的所有權(quán)屬于高校，高?？梢韵蚱髽I(yè)授予專利的獨(dú)家商業(yè)權(quán)益。拜杜法案（1980）1988年，國會(huì)同意資助美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)進(jìn)行人類基因組研究。1990年人類基因組計(jì)劃正式啟動(dòng)。人類基因組計(jì)劃（1990）美國國立衛(wèi)生研究院NIH（1930）NIH由27個(gè)創(chuàng)新中心和研究所組成，資助支持了153位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者和195名拉斯克獎(jiǎng)獲得者。支持了弗雷明漢心臟研究（開始于1948年）、乙型流感嗜血桿菌(Hib)疫苗等研究。研究表明，每1美元公共資助的軍工研發(fā)支出導(dǎo)致私營研發(fā)支出為2.50-5.90美元。iRobot公司的研發(fā)受到了美國軍方的支持并獲得了大量經(jīng)驗(yàn)。軍工研究推動(dòng)創(chuàng)新（1930s至今）SBIR計(jì)劃（1982）美國小企業(yè)創(chuàng)新研究(SBIR)項(xiàng)目始于1982年。聯(lián)邦機(jī)構(gòu)每年用于外圍研究的支出超過1億美元，其中3.2%用于獎(jiǎng)勵(lì)小企業(yè)。高通、Illumina都獲得了啟動(dòng)資金或資助。2020私人主導(dǎo)的科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)與政府的互動(dòng)要求初創(chuàng)科技企業(yè)去和遏制創(chuàng)新的巨無霸公平競(jìng)爭(zhēng)其實(shí)是對(duì)他們最大的不公平美國創(chuàng)新者最需要的政府支持不是投資，而是在和現(xiàn)有企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)的政策傾斜。即使未來能成為參天大樹，還是幼苗的時(shí)候往往也難和雜草競(jìng)爭(zhēng)。初創(chuàng)的電動(dòng)車企業(yè)難以和汽車巨頭競(jìng)爭(zhēng)，初創(chuàng)的新能源企業(yè)也難以和傳統(tǒng)能源巨頭競(jìng)爭(zhēng)。2020《無盡前沿法案》沒看到的問題1.

現(xiàn)階段真實(shí)的全球創(chuàng)新生態(tài)：科研、研發(fā)、量產(chǎn)、市場(chǎng)相互協(xié)作的積木式創(chuàng)新大量科技初創(chuàng)企業(yè)不是研發(fā)不出產(chǎn)品導(dǎo)致失敗，而是死在不能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的黎明前的黑暗里。美國的制造業(yè)都在大企業(yè)手里，沒有形成開放靈活的產(chǎn)業(yè)集群，沒法支持中小創(chuàng)新企業(yè)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)?？蒲醒邪l(fā)量產(chǎn)市場(chǎng)2020《無盡前沿法案》沒看到的問題2.

科技創(chuàng)新的三大障礙企業(yè)化產(chǎn)業(yè)化資本化高校不能單獨(dú)搞出產(chǎn)品，教授也需要和企業(yè)合作來做產(chǎn)品把技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品后，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)自我造血，形成循環(huán)2020無盡前沿法案涉及的核心未來科技量子計(jì)算和信息系統(tǒng)未來前沿布局先進(jìn)能源技術(shù)人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)高性能計(jì)算、半導(dǎo)體和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件先進(jìn)的通訊技術(shù)現(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)生物技術(shù)、基因研究和合成生物學(xué)機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)化和先進(jìn)制造自然或人為災(zāi)害的預(yù)防網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理技術(shù)應(yīng)用需求主導(dǎo)其他材料科學(xué)，工程學(xué)和勘探等其他關(guān)鍵技術(shù)2020互動(dòng)環(huán)節(jié)歡迎希望優(yōu)勢(shì)升級(jí)的朋友加入我們系統(tǒng)實(shí)踐信用機(jī)會(huì)02從科技突破到產(chǎn)業(yè)變革學(xué)習(xí)目標(biāo)系統(tǒng)了解科技前沿，找到可以依托的大平臺(tái)；學(xué)會(huì)依托大平臺(tái)開發(fā)有特色有壁壘的業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)科技升級(jí)2020人工智能產(chǎn)業(yè)前沿正在形成的人工智能產(chǎn)業(yè)鏈-系統(tǒng)硬件-基礎(chǔ)平臺(tái)（含基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)）-應(yīng)用（大應(yīng)用也會(huì)平臺(tái)化）來源：wind2020人工智能產(chǎn)業(yè)前沿01020304推薦算法智能預(yù)測(cè)軟硬結(jié)合數(shù)據(jù)掘金2020軟硬結(jié)合案例特斯拉自動(dòng)駕駛避免交通事故2020數(shù)據(jù)掘金案例Apple

Watch挽救生命Apple

Watch具有跌倒檢測(cè)功能，心房顫動(dòng)檢測(cè)

(AFIB)，運(yùn)動(dòng)追蹤功能，直接通過Apple

Watch為親人家屬發(fā)送提醒。據(jù)CNET報(bào)道，五位佩戴用戶分享了Apple

Watch拯救了他們生命的故事。Toralv

?stvang,68歲,

挪威衛(wèi)生間跌倒，觸發(fā)警報(bào)和GPS定位遭遇車禍，暈倒前喚醒Siri撥打911。獲救后致信感謝TimCookKacieAnderson，26歲，佛羅里達(dá)州勞德代爾堡心律過高提醒，診斷出甲狀腺功能亢進(jìn)癥，獲及時(shí)治療Heather

Hendershot，27歲，堪薩斯州波莫納Jason

Saucier，45歲，佛羅里達(dá)州奧蘭多George

Kometiani，32歲，紐約布魯克林檢測(cè)出心房顫動(dòng)

(AFIB)，獲及時(shí)治療體重300磅，輔助健身運(yùn)動(dòng)，同時(shí)進(jìn)行ECG檢測(cè)2020科技創(chuàng)新的理想與現(xiàn)實(shí)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的研發(fā)方向與制造業(yè)的真實(shí)需求之間的差距協(xié)作機(jī)器人協(xié)作機(jī)器人(cobot)是可以與人類在同一個(gè)工作空間里進(jìn)行協(xié)同作業(yè)的智能工業(yè)機(jī)器人。先進(jìn)的協(xié)作機(jī)器人能夠快速學(xué)習(xí)人類的操作。但是，如果過度強(qiáng)調(diào)機(jī)器人的快速學(xué)習(xí)能力和智能水平，而忽略了工業(yè)環(huán)境里的真實(shí)狀況，可能會(huì)因?yàn)槌杀具^高導(dǎo)致在市場(chǎng)難以推動(dòng)。機(jī)器人的工種有噴涂、焊接、上下料、裝配等。比如，做噴涂的機(jī)器人安裝就位以后，雖然會(huì)進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)，但是一般不會(huì)去做裝配。2020先進(jìn)制造的未來——3D打印3D打印市場(chǎng)規(guī)模據(jù)Wohlers

2020，2019年全球3D打印行業(yè)的設(shè)備、產(chǎn)品和服務(wù)收入為118.67億美元，比2018年增長21.2%。從行業(yè)劃分來看，3D打印最多的行業(yè)應(yīng)用是汽車工業(yè)，占比16.4%，其次是消費(fèi)電子，占比15.4%，其后是航空航天、醫(yī)療、教育和能源。下面藍(lán)色部分代表設(shè)備和產(chǎn)品銷售收入，上面灰色部分代表服務(wù)收入2020數(shù)據(jù)來源：Wohlers

2020先進(jìn)制造的未來——3D打印過去18年，金屬3D打印設(shè)備出貨量過去12年，塑料3D打印設(shè)備出貨量2019年全球銷售了705,694臺(tái)塑料3D打印設(shè)備，增長率為19.4%。2019年全球銷售了2327臺(tái)金屬3D打印設(shè)備，2018年為2297臺(tái)。2019年塑料3D打印機(jī)的銷售收入達(dá)到了8.438億美元，在2018年為6.105億美元。注：由于桌面型打印機(jī)數(shù)量難以統(tǒng)計(jì)，實(shí)際的數(shù)量遠(yuǎn)大于圖中所示的數(shù)據(jù)。工業(yè)級(jí)金屬3D打印機(jī)出貨量塑料3D打印機(jī)出貨量2020數(shù)據(jù)來源：Wohlers

2020先進(jìn)制造的未來——3D打印Desktop

Metal首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Ric

Fulop“95-99％的制造支出將轉(zhuǎn)移到最終用途零件上。在過去3D打印技術(shù)主要是在設(shè)計(jì)驗(yàn)證，原型制作，夾具和固定裝置，當(dāng)今的總制造支出只有不到5％的成本用于3D打印的原型設(shè)計(jì)和產(chǎn)品開發(fā)，這就是3D打印迄今發(fā)揮的作用。在未來的十年中，我相信3D打印技術(shù)將進(jìn)入指數(shù)增長曲線，因?yàn)樵摷夹g(shù)更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，有更多的應(yīng)用案例和更多的材料，從而為應(yīng)用打開了空間。將推動(dòng)這個(gè)新市場(chǎng)的發(fā)展?！?020.04注：Desktop

Metal，來自馬薩諸塞州的3D金屬打印獨(dú)角獸。公司團(tuán)隊(duì)匯聚了14個(gè)博士（創(chuàng)始人包括4個(gè)麻省理工教授）、超過300個(gè)工程師。DM的客戶包括福特、固特異、3M等大公司，以及國防部（美國國防部和國土安全部）和教育部門（如麻省理工學(xué)院）以及職業(yè)技術(shù)學(xué)校等。2020先進(jìn)制造的未來3D打印零部件評(píng)估以色列公司Castor開發(fā)的軟件技術(shù)，能夠評(píng)估零部件的3D打印可行性，推薦最合適的制造材料，并估算成本和交付時(shí)間。用戶能夠根據(jù)軟件分析結(jié)果來決定是采用傳統(tǒng)制造工藝還是3D打印技術(shù)。軟件算法生成3D打印與傳統(tǒng)制造工藝的損益平衡點(diǎn)2020新一代的外包模式——Vested

Outsourcing雙贏的外包合作關(guān)系（既得外包/獲益型外包）處于獲益型外包關(guān)系下的公司像一對(duì)共生體，合作的目標(biāo)首先是明確然后是聯(lián)合雙方的利益。供應(yīng)商關(guān)注于他們?nèi)绾文軌?/p>