“无论是前30年的封闭式自力更生，还是后30年开放环境下的跟踪模仿，我国信息技术与产业的发展模式问题一直没有得到真正解决。”在新中国成立60周年之际，接受《科学时报》记者采访时，中国工程院院士、中科院计算技术研究所所长李国杰回顾60年来我国信息技术和产业的发展历程，流露出战略科学家强烈的忧患意识。

    李国杰告诉《科学时报》记者，中国的信息技术和产业现在已经到了转变发展模式的关键时刻，“未来10年如果还不能转变发展模式，走上真正自主创新的发展道路，就会错失21世纪上半叶的发展机遇，难以翻身”。

    “三十年河东，三十年河西”

    “60年基本上可分为前30年和后30年。”李国杰认为。

    1978年以前，在国外封锁的环境下我国独立自主发展、培养了一支有自信心的科研队伍，奠定了自主创新的基础。1956年制定的《十二年科学技术发展规划》是建国以来最成功的科技发展规划，“计算机、电子学、半导体、自动化”等四项紧急措施体现了第一代领导人的高瞻远瞩。

    在按照苏联提供的图纸资料研制我国第一台数字电子计算机103机和我国第一台大型通用数字电子计算机104机的时候，我国计算机事业的拓荒者们已经有了明确的认识，即我国要建立自己的计算机学科，而不只是造出一两台机器。因此，在仿制这些机器、培养队伍的同时，利用国产元器件，自行研制107机、119机(每秒运算5万次)、109乙机(半导体电路)的工作也开始了。1965年，我国电子计算机由第一代电子管计算机进入到第二代半导体计算机时代。到上世纪七八十年代，中国的计算机水平已经只比美国落后几年。不过，当时的科研基本上只为国防服务，产业规模不大。

    改革开放30年来，中国从全球化产业链分工中受益，产业规模已经达到世界第二，加工产值和增加值已居世界第一。信息技术的普及，尤其是移动通信与互联网技术的普及是信息化最大的成绩。

    李国杰认为，信息领域专业人才的培养是近20年来取得的一大成绩，我国“863”计划、自然科学基金等国家科技投入的主要收获是培养了一大批专业技术人员，特别是编程人员。

    “目前，我国信息技术和产业的实力仍主要体现在中低端产品的加工与组装方面。我国在信息领域的科技竞争力并不强。”李国杰坦言。

    几十年来，信息领域有数十项重大的技术发明，如集成电路、RISC体系结构、Internet、Web浏览器、UNIX和Linux操作系统、图形界面、鼠标等，没有一项是中国人发明的。我国在信息领域的顶级国际学术会议上发表的重要论文还很少，申请的专利很少能形成技术跨越，多数是一些小的改进。以我国技术为主制定的国际技术标准还寥寥可数。这说明我国信息领域还基本上处于模仿跟踪、在别人的核心技术和平台上锦上添花的阶段。

    “无论是前30年的封闭式自力更生，还是后30年开放环境下的跟踪模仿，我国信息技术与产业的发展模式问题一直没有得到真正的解决。目前，我国的信息产业与应用仍然受制于人，没有建立起自主可控的信息技术体系。”李国杰认为，就发展模式而言，三十年河东，三十年河西，两种模式都有缺陷，现在已到了转变发展模式的关键时刻。“未来10年若还不能转变发展模式，走上真正自主创新的发展道路，就会错失21世纪上半叶的发展机遇，难以翻身。”李国杰说。

    “最大的教训是急功近利”

    “60年来，我国在信息技术领域曾作出过一系列正确决策。”李国杰认为。例如，1956年的四项紧急措施；原四机部731会议决定研制生产系列机(100系列、200系列)；启动“748工程”发展汉字激光照排技术和产业；CRT彩电产业大会战取得成功；采用多元集资方式引进人才创建中芯国际等芯片加工企业；持续支持高性能计算机研制与推广；国家中长期科技规划设立“核高基”和“无线通信”等重大专项等。“华为公司就是我国信息领域发展高技术产业的成功案例。”李国杰说。

    与此同时，在60年的发展过程中也出现了一些失误。李国杰指出，我国许多人，包括一些掌握资源并有决策权力的干部，对信息技术的划时代作用还缺乏足够的认识，思维上还处于传统工业化时代。

    近几年来，国家开始重视信息领域核心技术和共性关键技术的突破，但组织不得力，没有形成集中兵力打歼灭战的布局。在信息领域核心与共性关键技术方面，目前我国与国际上领先国家仍然有3到4年的差距(2代左右)。“从落后二三十年追赶到只相差3到4年，我国只用了6至7年时间，但要缩小这最后3到4年的差距，靠模仿跟踪是办不到的，必须依靠原始创新。今后几十年我国信息领域科学技术的发展是快还是慢，取决于我们是继续跟踪还是真正走重点跨越的道路。”李国杰说。

    他认为，总结过去几十年我国信息科学技术的发展历程，最大的教训是急功近利，缺乏对技术发展作前瞻性判断的战略眼光，因而没有抓住信息技术升级换代的机会。“我们很少提前5～10年有选择地开展换代技术的研究，往往是每个可能的方向都布置课题，投入又不到位，因此总是广种薄收。例如，我国的显像管彩电产业曾居全世界第一，但由于前瞻部署未抓住主要方向集中投入，当平板电视兴起时就陷入困境。对看准了的换代技术的研究开发，也是犹犹豫豫，在各种'杂音’的干扰下，支持一下又停一下，往往贻误战机。几年前的TD-SCDMA就是这种局面。”李国杰说。

    他指出，目前我国的计算机应用水平与国外相比至少相差10年以上，高性能计算机的应用差距更大。既熟悉计算机技术又熟悉行业需求的学者太少，影响了信息技术的深入应用。信息科学与其他学科的交叉研究未得到足够的重视。对基础软件和关键行业应用软件缺乏高瞻远瞩和集中力量办大事的战略部署，软件产业近几年发展较快，但仍不尽如人意。

    总结60年来我国信息技术和产业发展的得与失，李国杰认为最根本的问题是自主创新的信心与决心不够，特别是科技界争取国际一流的自信心不足。改革开放以来，中国成了外国信息产品的大市场和试验场，政府没有积极努力为自主创新产业提供市场机遇。主流经济学家的所谓“比较优势”理论使整个社会形成固定的消费倾向：本土的产业只能做低端产品。“近30年来教育工作的最大的失败，就是没有造就一大批像'两弹一星’科技人员一样具有高度自信心和事业心的科技工作者。”李国杰说。

    “千载难逢的机遇”

    “20世纪后半叶是以信息技术发明和技术创新为标志的时代，预计21世纪上半叶将兴起一场以高性能计算和仿真、网络科学、智能科学、计算思维为特征的信息科学革命，信息科学的突破可能会使21世纪下半叶出现一场新的信息技术革命。”在展望未来信息技术的发展前景时，李国杰指出。

    据李国杰介绍，截至目前，IT产业所长期依赖的CMOS半导体电路技术已经遇到严重挑战。摩尔定律如同灯塔照亮了半导体产业半个世纪的发展航程，到2020年左右这个灯塔将暗淡下来。不论是集成电路技术、互联网络技术，还是高性能计算机体系结构和存储技术，2020年前后都会在延续当前技术时遇到难以逾越的障碍。

    2020年至2030年期间，芯片、计算机、互联网、存储器等都会发生革命性的变化，而换代技术的突破大概就在今后10到15年。这10到15年是中国信息技术发展千载难逢的机遇，错过这次机遇，可能要再等几十年。

    李国杰指出，我国信息技术未来的出路是下决心在选择的重点方向上走跨越发展的道路，敢于改天换地，打造自主可控的基础技术平台。“在下一代平台技术上一定要有中国的发言权。一定要提前5～10年作战略部署。不能所有的研究所、学校、企业都只做'渐进创新’，要有一支骨干力量做重大技术突破，以主力之一参与新的技术标准制定。”李国杰说。

    “多年来，我们习惯于在国外的基础技术平台上做科研工作。过去30年，我国信息领域并没有认真考虑建立自主可控的技术平台，现在应该是想一想如何为建立这种平台而努力的时候了。”李国杰语重心长地说。

“通过一年多的战略研究工作，我们作出的最基本的判断是：信息技术不会像机械和电力技术一样，经过半个世纪的高速发展以后，就变成以增量改进为主的传统产业技术，在21世纪上半叶让位于生物技术和纳米技术，而是面临一次新的信息科学革命。在整个21世纪，信息科学与技术将与生物、纳米、认知等科学技术交织在一起，继续焕发出蓬勃的生机，引领和支撑国民经济的发展，改变人们的生活方式。”

    10月23日，在天津举行的2009中国计算机大会上，作为参与研究中科院面向2050年科技发展路线图的专家之一，中国工程院院士、中科院计算技术研究所所长李国杰向在座的600多位来自全国科研机构、高校和产业界的IT专业人士介绍了其对21世纪上半叶信息科学技术发展战略取向的研究成果。

    李国杰认为，不论是集成电路、高性能计算机，还是互联网和存储器，2020年前后都会遇到只靠延续现有技术难以逾越的障碍(即“信息技术墙”)，孕育着新的重大科学问题的发现和原理性的突破。2020年以前要积极探索攻克“信息技术墙”的核心技术，重点解决信息系统的可扩展性、低能耗、安全性和易用性等难题；2020年以后，什么技术将成为新的主流技术就会逐步明朗；2020年到2035年将是信息技术改天换地的大变革时期；2035年到2050年，符合科学发展观的新的信息网络体系会逐步形成。

    当前信息技术面临三座高墙

    “信息技术的基础理论大部分是上世纪60年代以前完成的，近40年来信息科学没有取得重大突破。”李国杰说。

    他认为，当前信息技术面临三座高墙，即挖掘并行性和可扩展的困难、信息处理的高功耗、复杂信息系统安全可靠性低等。

    对此，他作了进一步的解释。许多信息技术不约而同地将在2020～2030年之间出现难以逾越的障碍。到2020年左右，摩尔定律将不再有效，集成电路正在逐步进入“后摩尔时代”，必须更多地从“Beyond CMOS”中寻找新的出路。与此同时，计算机正逐步进入“后PC时代”，终端设备将从“高大全”向“低小专”(“专”指个性化)转变，降低功耗是首要目标。

    此外，2020年以后，超级计算机的“千倍定律”将失效，只在现有的技术基础上作改进，2030年肯定做不出Zettaflops级(1021 flops)水平的计算机。进入“后IP”时代是不可避免的发展过程，可能需要20年时间才能真正突破TCP/IP协议的局限。

    他指出，信息领域的技术要向3个方向进行重点突破：在扩展性方面，要可扩展到亿级并行度，惠及数十亿用户；在低功耗方面，要努力做出低功耗的信息系统；在可靠安全方面，要致力于研制高可信的信息系统。

    李国杰认为，我国信息技术研究人员2020年以前要积极探索攻克“信息技术墙”的核心技术，重点解决信息系统的可扩展性、低能耗、安全性和易用性等难题。

    “这样的结论给我们的重要启示是，从现在开始，历史留给我们难得的机遇期只有10～15年左右。如果我们错过这15年，就很难在21世纪上半叶成为信息产业的强国，必将对我国的现代化进程产生十分不利的影响。”李国杰说。

    21世纪信息技术发展的新取向

    “在21世纪，人们已经从重视信息科学技术的内涵转到重视外延。”李国杰指出，“现在人们谈论信息科学的时候，更多地是将它和社会、健康、能源、材料等其他领域联系起来。”以美国工程院列出的21世纪工程科技重大挑战为例，其有关信息技术的内容是“促进医疗信息科学发展、保障网络空间安全、提高虚拟现实技术、促进个性化学习和大脑逆向工程”，这几乎都是信息与其他领域的交叉学科。

    李国杰认为，21世纪信息技术发展的新取向是，在继续发展工程技术的规模效益的同时，更加重视信息技术的多样性、开放性和个性化，更加重视信息技术惠及大众。在重视技术作为生产力决定性因素的同时，更加重视信息科学的研究探索，特别是与纳米、生命、认知等科学的交叉研究；更加重视医学及与人类健康有关的信息科学技术。

    人们在重视信息技术的市场竞争能力及经济效益的同时，将更加重视生态和环境影响，探索对有限自然资源和无限知识资源的分享、共享和可持续利用。在继续科学与技术的紧密结合的同时，更加重视信息技术与人文艺术的结合，更加重视信息技术伦理道德方面的研究和对信息技术社会作用的法制化管理与监督。

    2020年以前我国科研的主要目标

    “中央制定的2006～2020年科学技术发展规划纲要中，两个最重要的目标是：科技对经济的贡献率提高到60%(现在为40%左右)；对外技术依存度降低到30%(现在为50%左右)。笼统地讲，就是要做到平均每年科技贡献率至少要提高1个百分点；对外技术依存度至少要降低1个百分点。”

    “这一'率’一'度’是发展中国科技的总纲，科技工作者时时刻刻要提醒自己，我们的科研是不是为这一个'提高’、一个'降低’作出了贡献。”李国杰说。

    为此，李国杰指出，国家中长期科技发展规划纲要制定了十六字方针“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来”。实际工作中，很多科研人员却往往只重视支撑发展，忽视重点跨越和引领未来。他认为，未来10年要纠正这一倾向。支撑与引领“两手”都要硬。

    “多少年来，我们总是认为自己底子薄、基础差，不具备创造技术的条件，习惯于在国外的基础技术平台上做科研工作。计算机领域基本上不敢跳出Wintel平台去思考创新。”李国杰一针见血地指出这样下去的可怕后果：“今天不作引领性的科研，不重视'重点跨越’，明天就只能靠国外的技术支撑我国的产业。”

    回顾改革开放30年来信息科学技术的发展历程，李国杰认为：“值得反思的一点是，科技界没有摆脱跟踪模仿的思维方式，30年未建立自主可控的基础信息技术平台。”

    他同时指出，今后10年是中国信息企业打翻身仗的好时机。从芯片、计算机、网络到信息服务系统，未来10年中国有能力走出一条新路，建立自己的信息技术体系。中国的网络服务体系必须针对中国自己的问题，目前我们面对的最大问题是信息化与工业化的融合，实现经济结构的转型和提升。

    李国杰说：“在开放的原则下打造自主可控的信息技术基础平台，今天这一被许多人认为是'乌托邦’式的空想，能否变为现实，关键不在技术，而在于政治家的决心和推动者的热情和恒心。”

    “虽然科技竞争已经白热化，我们要尽可能改善我们的科研条件，尽可能加大我国的科技投入。但是，中国特色自主创新的灵魂是艰苦奋斗的拼搏精神和以弱胜强的革命意识。”李国杰认为。