今年4月1日，清華大學生命科學學院教授顏寧及其團隊，在世界頂級科學雜誌《自然》上發表了新成果，朝“餓死癌細胞”邁出了重要一步。這項研究，實際是關於一個名為“GLUT1”的葡萄糖轉運蛋白。在人體中，它專門負責將能量的來源——葡萄糖——運送進一個個細胞裏。形象地說，GLUT1就像一道“門”，能量得從這扇“門”裏進來。這個團隊目前的成果就是摸清了這扇門的樣子，即通過把這些葡萄糖轉運蛋白們捉起來、攢在一處，進而從上千萬個一模一樣的蛋白組成的晶體身上摸索出它們的模樣。“餓死癌細胞”的機理在於，癌細胞消化葡萄糖所能產生的能量，不到普通細胞的15%，因此，癌細胞需要更多的葡萄糖轉運細胞來幫它輸入能量。在摸清了GLUT1晶體結構之後，根據其工作機理對癌細胞實施人工幹預，也就成為可能。用“人話”說，即用一個塞子把癌細胞吸收葡萄糖的“門”堵住，讓癌細胞沒“飯”吃。
盡管“餓死癌細胞”的最終實現恐怕還需要二十年，這項成果還是得到了美國科學院院士、轉運蛋白研究專家羅納德·卡百克的盛讚：“學術界對於GLUT1的結構研究已有半個世紀之久，而顏寧在世界上第一個獲得了GLUT1的晶體結構，從某種程度上說，她跑贏了過去50年從事其結構研究的所有科學家。這也是至今獲得的第一個人源轉運蛋白的結構，並代表了一項重要的技術突破。”
這項具有裏程碑意義的新成果背後，是清華的一個年輕的科研團隊。團隊領頭羊是兩位“大俠”。導師顏寧，今年37歲，2007年從普林斯頓大學回到清華擔任教授，以通訊作者身份在《自然》、《科學》、《細胞》三大國際著名期刊上發表論文9篇，成果於2009、2012年兩次被美國《科學》雜誌評選的年度十大科學進展重點引用，並入選2012年中國科學十大進展，被《人民日報》形容為“我國生命科學領域傑出的青年科學家”。另一位“大俠”是清華大學生命科學院2010級“80後”博士生鄧東，他曾以第一作者或者共同第一作者身份，在《科學》、Cell Research、Cell Reports等國際頂級學術期刊上發表多篇論文，今年從清華大學博士畢業後剛剛開始博士後研究。和兩位“大俠”一塊兒“跑贏過去50年所有結構研究科學家的”，是三位“90後”的“小弟”：博士二年級的徐超、吳建平，以及生命學院的本科生孫鵬程。此外，本科來自清華化學生物基礎科學實驗班、現為五年級博士研究生的閆創業和本科來自清華數學物理基礎科學班、現為一年級博士生的胡名旭在這項研究中也作出了重要貢獻。
一個如此年輕的中國科研團隊跑贏了諸多國際一流研究團隊，並得到美國同行的高度讚譽，無疑是中國創新濃墨重彩的一筆。然而，一直以來，“中國缺乏創新能力”在國內外都是一個相當有市場的論點。例如，5月28日，美國副總統拜登在美國空軍學院畢業典禮上發表演講時稱，中國不足為懼，因為中國缺乏創新能力，“我們經常聽說中國理工科畢業生的數量是美國的六到八倍，但是我諒你們也說不出一個來自中國的創新項目、創新改變或者創新產品。”至於原因，拜登2013年5月13日在美國賓夕法尼亞大學畢業典禮上發表演講時稱，中國是不能“另類思考”或“自由呼吸”的國度，“他們的問題很大，他們缺乏我們所擁有的”，比如美國的大學、“公開平等的法律”係統、充滿活力的風險資金市場及創造性思維。簡單來講，就是中國體製不行，不尊重人權，沒有政治上和思想上的自由。
人們之所以低估中國的創新能力，一方麵在於對於“創新”的含義與當今時代的創新模式沒有清晰的認識，另一方麵在於對於中國創新的真實情況缺乏了解。弄清以上問題，相信能澄清很多誤區。
“創新”可分為基礎科學創新和產業創新。顏寧團隊的研究成果屬於基礎科學研究領域的創新，代表著人類認識上的突破。但是，科研成果隻有造福人類才有意義，於是需要應用這種科研成果開發出具有商業用途的產品投放市場，比如新型抗癌藥物。這就需要先應用這種成果開發出樣品，然後不斷改善工藝、降低成本、擴大生產規模，最終形成一種成熟的量產商品。這些中間環節都有創新的餘地，姑且稱之為產業創新，比如工藝創新、生產方法創新、商業模式創新等等。簡言之，基礎科學創新是對事物原理和客觀規律的研究和發現，是原始創新的基礎、自主創新的源泉；產業創新則是將基礎科學研究成果轉化成具有實用價值的產品，造福於人類。
明確這一點，可知人們對於中國創新能力的批評，一部分就是指責中國缺乏重大的基礎科學創新，即不涉及商業應用和經濟價值的純粹學術創新。顏寧團隊的成果證明事實並非如此；如果“孤證不足以定案”，這份名單還可以列得更長：中微子振蕩、拓撲絕緣體、反常量子霍爾效應、量子通信、40K以上鐵基高溫超導體、水稻增產基因IPA1、“KD-90”超級計算機，以及全球最快的超級計算機“天河二號”等等。尤其值得一提的是量子通信技術。斯諾登事件讓全球認識到美國無孔不入的網絡監控。量子通信技術就是不會被竊聽或破譯的通信方式，具有高效率和絕對安全等特點。2007年以來，中國科技大學潘建偉教授領銜的研究團隊在量子通信研究方麵取得了重要突破。2008年秋天，潘建偉團隊在合肥建立了世界上第一個光量子電話網，實現了“一次一密”加密方式的實時網絡通話。2012年，潘建偉團隊在合肥市建成了世界上首個覆蓋整個合肥城區的規模化（46個節點）量子通信網絡，標誌著大容量的城域量子通信網絡技術已經成熟。同時，他們與新華社合作建設的金融信息量子通信驗證網在北京開通，量子通信的京滬幹線工程也正在積極建設。據聞，中國的量子通信衛星也將在不久的將來投入使用。
不過，簡單枚舉畢竟不是一種強有力的論證方式，單純羅列事實並不能呈現整體的圖景。而且，拜登認為中國沒有“創新項目、創新改變或者創新產品”，還涉及除基礎科研創新之外的多種創新。因此，要弄清中國創新能力究竟幾何，有必要弄清當代基礎科學創新和產業創新的模式。
當今時代是科技研發的“大科學時代”。“大科學時代”，指現代科學技術研究越來越需要眾多研究者的合作，一個項目所需的人員、資金、設備越來越多，相應地就更需要高度的組織協調能力和大規模資金支持，二戰前曾經是科研主流模式的靠一個人或者幾個人的小組就能得到重要成果的可能性越來越低。“大科學時代”的影響體現在工業領域，就是產品的集成度越來越高，一個最終產品往往是幾百項甚至成千上萬項專利、技術的集成。因此，一國的基礎科學創新和產業創新能力，都取決於具備紮實專業知識的科技人才的培養、資金投入的強度以及科研項目的組織、管理、協調能力，同時取決於一國的工業生態（這關係一國的製造能力），而不是個人英雄主義似的“想象力”和“創新思維”——個人的想法再妙，沒有組織、資金、人員和設備，也難出成果。曼哈頓計劃、阿波羅登月項目、互聯網項目、“希格斯-玻色子”的發現都是典型的例子。在這幾個方麵，中國都在快速進步。
就科技人才培養而言，關鍵是數量和質量。2012年，中國R&D人員總量達到324.7萬人年，連續五年居世界首位，占到全球R&D人員總量的29.2%。2013年，中國的大學畢業生數量達699萬人，31%的畢業生擁有理工科學位，美國這一比例僅為5%。人才質量難以量化，但至少中國的基礎教育基礎知識訓練之紮實有目共睹。中國學生在2009年和2012年兩次PISA測試中，在閱讀、數學和科學三個科目均遙遙領先於OECD國家平均水平和美英法德等歐美發達國家水平。顏寧團隊就是中國自基礎教育到高等教育紮實訓練出來的高質量科技人才的優秀代表。相比之下，2011年美國被授予博士的人中有29%是外國人，工學博士中有52%是外國人，傳統理科（不包括生命科學）博士中有39.6%是外國人，其中相當一部分畢業後就留在美國工作。美國總體科技勞動力中外國移民的比例從1990年的14.13%上升到2000年的22.40%。大量優秀、廉價的技術移民使得本土美國學生學習理工科的動力和興趣大減，紛紛選擇金融、法律、管理等高薪職業（“土著擠出效應”）。美國人引以為豪的科技創新能力，很大程度上是依靠技術移民，其本土科技人才的質量大可懷疑。而且，中國是美國科技移民的首要來源國，隨著中國經濟不斷發展，國內理工科職位越來越多，未來來自中國的科技移民很可能大幅度減少，甚至可能將美國第三大技術移民來源國韓國的技術移民吸引走，這無疑將進一步鞏固中國科技人才的數量優勢，並穩步提升人才質量。
就科研資金投入而言，2012年，中國R&D經費達1631.5億美元，居世界第3位，占全球份額由2000年的1.7%迅速提高到11.7%；研發資金占GDP的比重為1.98%，超過了歐盟28國1.96%的總體比例，高科技產出占全球份額也從2003年的8%上升至24%；21世紀以來，中國R&D經費年均增速居世界首位，高達17.6%，明顯高於美國、日本、德國、法國及英國等G8國家。
就科研項目的組織、管理、協調而言，中國的科研體製一貫被批評為“國家主義”，企業的技術創新作用不足，高校、研究院所和企業之間產學研用結合不夠緊密。但是，“國家主義”在當今“大科學時代”恰恰是一種優勢，它意味著較強的動員、組織、協調能力，可以集中、協調遠超單個企業、院所的人才、資金、設備進行重大科技創新，即“集中力量辦大事”，例如“兩彈一星”、“神天對接”。同時，中國企業的創新主體地位也逐漸凸顯。2012年，在全社會研發經費投入中，由企業提供的經費占74%，由政府提供的經費占21.6%。在全國研發經費支出總額中，企業研發經費支出額占比從2000年的50%迅速上升至2012年的76.1%。民營企業已成為研發投入的主體力量。在我國全部大中型工業企業研發經費支出中，民營企業所占比重從2003年46%上升到2010年的55%，同期三資企業從23%上升至26%，而國有企業則從31%下降至19%。以華為、比亞迪等為代表的民營企業不但在產業規模上迅速崛起，而且在創新投入上迅速提高，已躋身世界企業研發千強行列。事實上，“神天對接”、“蛟龍”下水等國家主導的重大項目，清華大學顏寧團隊的“餓死癌細胞”、 中科大潘建偉團隊的量子通信研究，本土創新型企業華為、中興、比亞迪等的崛起，說明中國國家、院所、企業三大創新主體各自都有一批達到世界先進水平。
就工業生態而言，在最終產品越來越複雜的時代，決定一個國家工業能力的重要因素之一，是這個國家工業體係的完整性：能夠生產人類全部工業品種類中的多少種；工業能力又與創新能力息息相關，它關係到一國是否能夠獨立將創新成果轉化成實際產品，因為“產品才是創新的標誌”。中國是公認的“世界工廠”，承接了世界上最多的製造業環節，這引起兩個後果，一是大量製造環節會產生很多新工藝，工藝創新本身就是一種創新。2012年，中國國內發明專利申請量達到53.5萬件，占世界總量的37.9%，連續三年居世界首位；國內發明專利授權量達到14.4萬件，占世界總量的22.3%，僅次於日本。二是中國將創新成果轉化成實際產品的能力比較強，即能夠獨立製造出從最高端到最低端各種創新工業產品。相比而言，美國和歐洲最近幾十年都經曆了製造業向外轉移、國內製造業空心化的過程，美國國內的製造業鏈條越來越不完整、難以連綴成網。例如，喬布斯就曾對奧巴馬明確表示，製造iPhone、iPad的工作不會流回美國，並非因為海外工人的雇傭成本更低，而是因為牽涉整個供應鏈條，包括成百上千種配件的采購和組裝。
可見，中國在影響創新能力的各個方麵都在快速進步，而且在某些方麵具有其他國家難以企及的優勢，如豐富的人力資源、充裕的資金保障，因此，盡管中國目前距創新先進國家尚有一定差距，但正如快速發展的中國經濟，中國創新能力步入先進國家顯然隻是時間問題，那種把一切歸結為體製問題的情緒發泄式的“中國缺乏創新能力”論可以休矣。
------------作者： 榆木
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