▲图片来源：摄图网

面对技术难题不能“温水煮青蛙”

5G越来越热，各国5G资源争夺战轮番上演，中美之间的贸易摩擦也日益升级。其实美国的好胜心并不是如今才有，中美之间的摩擦也不止有贸易，很多隐形的问题一直存在，如果不加以重视，很可能成为下一个被美国或者其他国家用以要挟的武器。

"超级计算机"已经成为兵家必争之地

5G时代是超级计算机时代，早在2015年，美国前总统奥巴马就曾签署行政命令，推出了“国家战略计算计划”，要在2025年以前建造世界上速度最快的高性能计算机。

高性能计算机也称为“超级计算机”，是一个国家科技竞争力的象征。除了大大提高运算速度，新一代高性能计算机还注重全面提高硬件和加强数据处理能力。

其实，美国在世界的高性能计算机技术已经十分领先，在高性能计算机十强名单中，有5个在美国。在500强名单中，美国的数量也是最多。但是近年来，其他国家超算技术的快速发展让美国感到担忧，其中，我国“天河二号”就曾连年名列超级计算机速度最快的榜首。

▲ “天河三号”原型机（新华社图）

不过很快，这一排名就被美国反超。2018年，美国的超级计算机“顶点”（Summit），其浮点运算速度峰值达每秒20亿亿次，性能超过公认的世界最强的超级计算机---来自中国的“神威·太湖之光”，浮点运算峰值每秒12.5亿亿次。仅3年的时间，美国又重新问鼎阔别近5年之久的全球超算500强榜单。

▲ “顶点”超算（橡树岭国家实验室网站图）

不过在速度达到百亿亿次级别的pk上，E级超算才被公认是“超算界的下一顶皇冠”。虽然目前我国在科学开发进度上暂时处于领先位置，但是E级超算的竞争十分激烈，随时有被超越的风险。

▲ 各国超算进度（风闻社区ultracold图）

中国计划于2020年推出首台E级超算；美国能源部启动了“百亿亿次计算项目”，希望于2021年至少交付一台E级超算”；欧盟预计于2022年—2023年交付首台E级超算；日本发展E级超算的“旗舰2020计划”完成时间也设定在2020年。

除了激烈的超级计算机之争，作为未来新技术、新科技基石的计算机编程算法，也将为科技发展注入巨大的动力，已经成为下一个国际竞争的重要领域。

下一个战场：计算机编程算法

在今年五一前，上海召开的院士沙龙活动中“徐匡迪之问”引发共鸣：“中国有多少数学家投入到人工智能的基础算法研究中？”

事实上，核心算法缺位，导致中国的人工智能发展面临着“卡脖子”窘境。

人工智能是计算机技术发展到高级阶段，融合了数学、统计学、概率、逻辑、伦理等多学科于一身的复杂系统，是当下所有信息技术所不能达到的高级应用。其最为核心的技术便是人工智能算法。

虽然近几年我国确实涌现出很多人工智能研发公司，并都号称得到了显著技术进步。但事实上，与欧美等发达国家比起来，中国人工智能不管是底层技术开发，还是商业应用实践，都存在很大的差距。

比如，如今很多国内的人工智能公司，其核心技术都是在国际上开源的人工智能算法上进行的第二次开发，并最后整体打包成为一套完整的人工智能应用。“站在巨人肩头”的做法，的确能省了很多时间快速前进，但随着开源系统的不完善，基于如此基础开发出的人工智能，相应地会暴露很多问题，出现应用能力明显能力不足的情况。

▲图片来源于网络

浙江大学应用数学研究所所长孔德兴教授就曾表示：我国人工智能产业的创新能力并没有传说中的那样强，事实是，产业发展过度依赖开源代码和现有数学模型，真正属于中国自己的东西并不多。

现有的算法，其在语音视频DVD传输、存储设备接口、光缆中常常因为传统纠错法码数限制，存在码率低，成本高等问题，如果使用检错重传法，耗能非常高。

在实时传输方面，比如语音视频通话的数据传输，传统的传输方式失真率高，

算法误比特率高，现有的较低误比特率也只能降到10的负12次，而最低的Polar 码又不具有纠错能力。

在加密领域，传统的对称、非对称加密法，都有着一定的漏洞，对称加密法易被破解，非对称加密法效率极低。即使是现在银行所使用的pgp加密，也只是将两种传统加密方式结合起来，并不是完全的创新，效果也不尽如人意。

于是，以徐匡迪、孔德兴为代表的学者们不断向社会呼吁重视开发我们国家底层算法的问题，在上海的院士沙龙活动上，孔德兴教授说道：“如果从底层算法做起，那么整个数学模型、整个算法设计、整个模拟训练‘一脉相承’，不仅可以协同优化，而且可以根据需求随时修改，从而真正解决实际问题。”

好在，随着5G商用时代脚步的临近，越来越多的科学家们开始将研究重心向算法倾斜，涌现了一批年轻的先锋力量。比如湖南瑞利德公司的创始人王杰林先生的杰林码，其数学模型在信息加密，信道检错，数字指纹和签名算法等领域，有着革新性的意义。

▲杰林码发明者王杰林先生

中国核心技术任重道远

除了超级计算机和基础编程算法，我国还有很多技术难题没有攻破，仍然受制于人。

目前我国已经领先于美国的有：钢铁产量、铁路、风力发电、家用电器、太阳能发电仿制药、工程机械、通用化学品、建筑材料、电气设备，多是基础能源领域，而在科技方面只有工程机械等少数几种。

但是美国领先于中国则的有：商业航空、应用程序和系统软件、汽车主机、汽车配件、通信设备、医疗器械、石油和天然气服务、石油开采技术、包装食品、饮料、消费电子与高科技硬件、互联网软件与服务、智能手机、家庭娱乐软件、特种化学品、生物技术、半导体设计、品牌药研发等十几种。

拿与国防技术密切相关的航空领域来说，我国航空展现出来的技术与以美国为代表的西方国家相比存在着巨大的差距。

▲ 图片来源：网络

运载火箭的运载力是一个国家在航空航天领域是否领先的重要衡量标准之一，我国目前使用的长征5号运载火箭，其近地轨道最大运载力为25吨，火星轨道运载力为5吨，而美国发射的新型猎鹰重型运载火箭的运载力是中国的2-3倍，近地轨道最大运载力和火星轨道运载力分别为63吨和16吨。

根据美国方面的说法，猎鹰重型运载火箭能力非常出众，甚至能把一架普通客机投到太空中去，这个能力目前仅有美国能做到。此外，美国在环保、可回收技术和成本方面都有了很大的进步，并且还在不断的进行技术革新，如果我们不奋起直追，未来这个差距还会越来越大。

一项技术的强大往往需要大量的基础研究和长期的实验验证做支撑，“不积跬步无以至千里”，这是古人给我们的警示。只有正视差距，才能取得更加长远的进步，目前我国仍是最大的发展中国家，与发达国家的差距依然明显。

正如我国航天火箭总设计师龙乐豪所说：美国50年前就开始研究重型火箭，在这方面有深厚的底蕴支持，不是一天两天能做到的，相比之下我国航空航天的底子确实薄，这个差距我们得正视。

不过我们能从一无所有发展到现在这个地步，也说明我国发展潜力，虽然跟美国之间确实有差距，但只要我们脚踏实地做科研，付出更多的努力，中华民族的伟大复兴一定会实现，对此我们有信心！

来源：D59区

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