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谈自忠:经济变局中的产业革命和创新趋势

http://www.sina.com.cn  2012年09月26日 10:54  新浪财经微博
“福布斯中国县级城市投资与发展论坛”于2012年9月26日在江苏昆山举行。上图为华盛顿大学终身教授谈自忠。(图片来源:新浪财经 梁斌 摄)   “福布斯中国县级城市投资与发展论坛”于2012年9月26日在江苏昆山举行。上图为华盛顿大学终身教授谈自忠。(图片来源:新浪财经 梁斌 摄)

  新浪财经讯 “福布斯中国县级城市投资与发展论坛”于2012年9月26日在江苏昆山举行。上图为华盛顿大学终身教授谈自忠。

  以下为演讲实录:

  谈自忠:我是来自美国华盛顿大学的,同时我在清华也有事务。我今天要讲的题目是“全球经济变革中的产业革命和创新趋势”。

  下面我要把它分成几项来讲。

  首先,我讨论一下历史上的发展,在工业革命与计算机技术上的发展,因为这两方面的进步我们才能够开展机器人的讨论;然后我们再讨论一下近代信息技术的发展,高速成长的信息技术,正由于高速成长的信息技术,我们就能进入到所谓智能机器;之后讨论智能机器为制造业带来的是什么冲击,最后我再下一个结论。

  我们知道经济的重心在工业,而工业的核心是制造产业,制造产业之本是制造技术,制造技术牵涉到很多,像工具机、材料、计算机、机器人、物理、化学等等。这么多制造技术里面,哪些是对制造技术的推进最具活力、最具影响力,以史为鉴。

  我们来看看历史的发展。

  第一,我们从工业革命开始,工业革命并不是表示哪一年,是指1750—1850年发生的一连串变化——蒸汽机的发明。这是最早的当年造的蒸汽机,蒸汽机发明以后,工业革命改变了英国整个社会结构,从农业基地转变成制造业的基地,以机械取代劳力,取代人的劳力、信息的劳力。工业革命以后,计算机的发展,也是从英国发展的。他设计了差分机和分析机,其设计理论非常超前。它的理论类似于现在的电子计算机,特别是利用卡片输入数据和程序,但是很不幸,当年Charles Babbage因为没有经费,他们没有真正地制造一个发动机的机械出来。现在这个图上显示的是英国伦敦博物馆在1991年出了50万英镑造的一个Babbage的机器,他用手画的500多张蓝图画的,他做事情非常细致。

  下面是计算机的理论,Babbage的机器理论跟现在的一样,第二次世界大战期间,美国军方为了满足大量军用数据的计算,成立了由美国宾夕法尼大学领导的研究小组,这个机器占很大一间房子,当时的电子计算机。它于1946年2月15日宣告诞生,它有17468个真空电子管,重30吨,占地160平方米,耗电174千瓦,每秒只能运行5千次加法。有了机械的革命,有了电子计算,两个人在美国1950年开发了第一台工业机器人,叫做Unimate Bobot。它不能自己工作,要我们人做工作它简单的重复。1956年Engelberger创办了世界第一个机器人公司Unimation公司,它被誉为现代机器人之父。

  机器人有两个重要应用范围:

  第一个在工业和制造业的应用,它的特点是自主、适合有结构的环境。在工厂里面做很简单的活,比如取出来放在这个地方,重复性地,讲究速度和精确性。

  还有一种应用就是远程操作,完成人不能或不愿意做的工作,远距离操作,没有结构的环境,比如去火山旁边探险,去星球探险,或者到化学工厂搬有害的东西,这种远程操作的安全性和可靠性是最重要的。

  有了机器人的同时,信息技术发展得很快。1970年以后,在线数字计算机,我们现在这种数字计算机,人可以跟机器互相工作在一起,不必将卡片输入输出,这就省掉很多事,给我们带来很大的方便。80年以后,大幅降低存储硬件的价格。这个时候人工智能、逻辑程序运算就算需要大量的记忆也都可以运算了。90年以后大幅降低CPU的价格,软计算处理,最优化的计算,可以处理很复杂很困难的演算。2010年以后,我们谈的是分子计算机,你们可能听到DNA就是从这个原理出发的,还有量子计算机。我在清华大学一个中心就是量子计划方面的,这是基于亚原子级的微粒子行为执行运算。这个图是一个在加拿大专门开发量子技术的公司,它设计出来了168个量子比特的一个线路图,虽然并不是很多,但是因为它的速度非常快,它所能够执行的演算是非常多的。这是一篇在今日美国日报上出来各报道,这是在美国的中文报纸,将世界日报翻译成中文,我忘记哪一年了,可能56年之前翻译出来的。

  由于我们有了机械操作的东西,也有了数字运算,在过去的30年间,技术上最大的进步,我个人经验得出的是以电子及计算取代复杂的机械结构。这是最重要的一点。过去汽车的刹车你们可以看,很复杂,有100多个元件,现在打开只有一个器械,还有一个软件在里面,你看不到很复杂的东西。

  为什么有这样的进步?

  主要取决于硅的革命。在这个革命里面,把庞大的昂贵的复杂的系统用小的廉价的高性能的微小系统取代,这种系统将会感知、思考、行动及交流信息,这种系统我们叫做智能机器。现在我们要上太空,就希望能够产生很多的智能部件,能够减轻重量,使庞大的变得很小,使中量变得很轻,但是强度变得更强。

  智能机到底是什么呢?

  智能机器是用机器、传感器、模型,用集成技术集成起来,这种机器能够弹性地执行任务,它有不确定性,缺乏先有知识,环境状况的改变,这些它都能够应付。美国现在很多研究工作就做很小很小的机器人,能够飞的,晚上在敌人前方丢出去一大片,虽然不知道飞到哪去了,却可以传回来很多信息。

  原来的智能机器,现在应用的地方在哪里呢?

  不要老是想机器人,智能机器就是把信息科学、信息技术跟基建联系在一起,应用得非常广。像在救灾、工厂、通讯、交通运输、医疗、电子工业、战争战场上用的武器,还有很多太空用的,还有家庭里面用的,以后在家里不用烧饭不用带孩子了,都有机器人做了。有老年的父母在家里,也可以用机器人帮忙照顾。

  智能机器现在可以分成三大领域:工业领域用的智能机器;还有服务用的智能机器;在家庭的,安全、空间用的智能机器;探险、航天的智能机器。

  我在北京看到过中国日报第一版上,特斯拉厂在加州。它用了很多的机器人在做装配。下面一个图是富士康的装配,听那个报道上讲,要在未来几年引进100多万台机器人来取代这些手工的人。但是另外一个问题又出来了,引导他们去别的行业酒业,也是一个大的问题。

  有了智能机器以后,对于制造业有什么影响?

  制造业的趋势现在来讲,制造业在行业之间,在竞争方面跟过去不一样。讲究技巧、创新、市场和制造,未来竞争合作多于战争,就像中国县与县的城市也要合作。不要太过于趋向于争第一第二名,使局部的经济获益,合作导致开发多方面有用的智能制造技术。制造业现在是产生革命,在制造文化上有大的改变。以汽车工业为例,在文化上不止局限于交换数据,更重要的在交换信息,在哪里取得信息。注重在前端的自动制造技术的研究与改进,集中制造设施。因为现在的开发和研究不是很简单地一个实验室就可以做了,所以,大家为了更有效地利用有限的人力跟物力,就把制造研究和开发集中在一起了。同时还要吸收新的技术,因为信息很多,要管理是不容易的。利用智能控制器与传感器促进制造灵活性,有灵活的制造,可以马上产生另外一种新产品,产品快速上市。因为现在的消费者要求越来越高,如果产品不能快上市的话你没有办法达到消费者的欲望。制造过程与设备要随时改进,而且我们要用新的观念管理制造技术的开发,不能老是守着旧观念,新的技术新的开发之下,有很多过去旧的观念是不能满足现代研究开发需求的。

  制造业的其他挑战——取得社会的认可。

  有一个故事,当年火车到中国的时候,我是四川人,听说铺铁轨的时候老百姓说这个不要,这个是铁鬼,我们不要火车。社会上能不能接受这种智能机器,也是很重要的。还有我们有这些智能的机电以后,要管理、维修,所以智能教育也是重要的。整个制造业现在在转型,把新的观念放进去,才能够好好地计划,改变我们制造的技术和结构。

  制造产业的未来是怎么样的呢?

  智能机器系统将是一个最关键的新技术。智能机器,我一直叫智能,这是一个新的技术,它可以带来新产品、新工业、新置业,增进生产力,促进快速的经济成长以及高品质的生活,今天大家都可以感觉到,我们如今的生活比几十年以前要好多了,几十年以前没有这么多新的科学技术引进来帮助我们生活,科技的发展也能促进人类的生活品质,往高品质方向走。

  最后,我做个结论。

  今天我们要开发智能机器,而且我们面临到的知识层面是非常之大的。从人、地、时都已经跟过去不同了。

  从人来讲,我们要研究分子跟人密切地活动。

  从地方来讲,千米光年,时间来讲,苗、微秒、纳秒,对我们来说是一个机会,也是一个很大的挑战。我们怎么样去抓住这个机会是非常重要的。

  远见呢?智能机器将在各种不同的技术里出发,它一定是21世纪及未来制造产业中最重要的一环,这是另外一次革命。第二次工业革命以信息技术取代脑力,第一次工业是以机械取代劳力,第二次所谓的信息技术是信息技术取代脑力。我们现在是第三次工业革命还是产业革命呢?你可以说是第二次的延伸,因为第一次工业革命100多年,现在我们所面临的一个革命就是要把信息技术融合到人造的产品中,这是一个很大的挑战。如果我们能够做到这一点,能够培养很多的人才,能够使我们的工业从劳力密集的工业转化到资本跟技术密集的工业,从生产大国转化到生产强化,这些技术不仅是我们日常生活当中的,对我们整个社会国防科技都是息息相关的。

  我有一些建言,有些事是国家能够做的,有些事是地方能够做的。

  从整个国家来说,应该要明确指标,我们到底要做什么去推动产业升级,这是很重要的。我们中国现在产业还是以劳力密集居多,而且是软件的改进比较多,硬件的改进比较少。我们需要继续改善投资环境,因为投资环境非常重要。美国现在以税收的方法来推进创新和促进产学研合作。产学研合作是非常重要的,国内现在也在推进,但是总是不够。鼓励研究与开发,提高产品设计成分,今天中国最缺乏的就是产品设计成分,我们要重视生产原配件,如果我们不能生产原配件,我们的产业构造会变成别的国家的装配厂,你没有办法跟人家起到真正的高技术竞争。地方政府应该根据产业结构的现状,在不好高骛远的前提下,与已有的制造业合作改进制造技术,我想这是非常可行的方法。我们需要促进品质及生产力的提高,在条件成熟的时候适当引进新的制造业,不要盲目引进。在中国,盲目引进吃了很大的亏。另外我们要鼓励和辅助科技工作人员出来独立开小工厂。

  最后,日本有一个日立公司,它的创业者在他的发明之后说过一句话,他写字写的很好,所以放在它的办公室里面——“我们虽然不能活到100年,但是我们要想到1000年以后的事。我们现在在担心,别的地方一样担心。”这次美国组织一个小组工作委员会,他们要解决在美国创新这方面,美国创新政策要怎么样满足转变的经济这个问题。在9月13日。在80年代初一个很有名的电子计算公司,做得很好。它的CEO讲了一句话,没有道理相信一个人家里没有计算机。所以现在这个问题已经不存在了,不知道卖给哪个公司了。

  还有一个杂志,它说计算机在未来可以不超过1.5吨重,我们现在用的有没有这么重?还有将来计算机的市场大概有5部计算机。这些预测都离开现实太远了,所以今天我们要好好地参加人类社会历史上最大的最重要的一个工业革命,就是要把知识的技术放在人造的机电里面。你们只要用心去想,一定会得到很好地效果和回报。

  最后谢谢大家。

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