中美前沿技术博弈:5G、AI、量子计算、半导体、自动驾驶,中国正以前所未有的速度实现超越

中美之间最明显的技术博弈是在 5G 领域,但实际上中美两国在人工智能、量子计算、半导体和自动驾驶领域也正展开激烈竞争。

一言概之,当前中国在 5G 领域处于领先地位,但美国在其他关键领域则保持优势,而随着中国不断增长的经济和政府对技术的巨额投资,正在以前所未有的速度侵蚀着美国的优势。


在一个地缘政治力量与技术进步联系日益紧密的世界里,美国长期以来一直领先于他的竞争对手们,世界上最快的计算机、最致命的喷气式战斗机、最强大的机器人、最先进的太空探索征程等等。
但是,随着中国不断增长的经济(现在是世界第二大经济体)和政府对技术的巨额投资,中国正在以前所未有的速度侵蚀着美国的前沿技术优势。

中国的追赶,也刺激美国总统特朗普与中国全面展开贸易和经济战,包括关税、出口管制以及对“据称”窃取美国机密的中国科学家的指控。
目前,尚不清楚新冠病毒造成的经济破坏将如何改变竞争的局势,但有一点是可以肯定的:新冠大流行在缓解紧张局势方面并没有起到很大的作用。
据华尔街日报透露,美国特朗普政府正在权衡旨在遏制中国制造先进半导体能力的新限制措施,而中国电信巨头华为技术有限公司(Huawei Technologies Co.)董事长上个月则警告说,如果美国继续推进这一计划,中国将施加自己的限制。

中美之间,最明显的技术博弈在 5G 领域,超高速蜂窝网络有望成为未来技术的基础。美国政府采取了非常规措施,试图挫败华为。而这一做法也表明,美国华盛顿方面也认为华为是超高速蜂窝网络技术的领军人。
除了 5G 领域之外,这场博弈还扩展到了其他技术,虽然这些前沿技术并没有改变人们的生活,但在不远的将来,它们将可能彻底改变我们的生活、工作,甚至人类战争的方式。

5G

目前占优的一方:中国

美国总检察长 William Barr 今年 2 月明确表示美国在 5G 领域的立场,他建议美国及其盟友应考虑对华为的竞争对手诺基亚(Nokia Corp.)和爱立信(Ericsson AB.)的收购,虽然两家公司都位于欧洲。
白宫后来驳回了收购两家公司的想法,但 Barr 先生的言论仍然强调,没有任何一家美国巨头可以挑战华为这个世界上最大的电信设备制造商,在手机和其他设备收发数据的蜂窝基站上的无线电硬件方面华为拥有绝对的实力。

在惨败的押注之后,曾经的美国冠军朗讯(Lucent)和摩托罗拉(Motorola)的剩余部分被芬兰的诺基亚(Nokia)和瑞典的爱立信(Ericsson)收购。他们在与华为竞争的同时,也经历了裁员和无利可图的局面,而华为通过其尖端的产品和低廉的价格获得了其欧洲竞争对手几乎所有的市场份额。
美国也有一些 5G 公司。思科系统公司(Cisco Systems Inc.)是连接到蜂窝设备的后台路由器和交换机的最大制造商,高通公司(Qualcomm Inc.)和 InterDigital Inc.是领先的知识产权公司,这些公司已获得蜂窝技术专利使用费。
但是这些市场相对较小,华为在这两个市场中都扮演着重要角色。华为先进的蜂窝技术设备及其快速生产的能力,帮助中国迅速推出了 5G,使中国大部分地区成为了自动驾驶等 5G 相关技术的潜在实验室。

尽管如此,宣布中国在 5G 竞赛中获胜还为时过早,特别是因为美国拥有进一步的手段来减缓华为在蜂窝设备行业和智能手机业务(华为在这一领域也是全球领先者)中的主导地位。

研究公司 Gavekal Dragonomics 驻北京技术分析师 Dan Wang 表示:“在美国的联邦机构目前正在讨论是否以及如何加强对华为的制裁,如果他们这样做了,那么华为的运营将在很大程度上受到干扰,从而可能难以制造更多智能手机和 5G 设备。”

人工智能

目前占优的一方:美国,但是中国十分接近。

三年前,中国政府宣布打算在 2030 年之前成为人工智能领域的世界领导者。中国的科技巨头,包括阿里巴巴和百度在内,已投入数十亿美元用于人工智能研究,并在中国和硅谷建立了实验室。

这也使得这些中国科技巨头成为了人工智能领域的佼佼者,在电子商务算法和面部识别等领域超越了全球竞争对手。中国庞大的人口、监控基础设施以及对隐私权更加宽松的态度产生了大量数据,也更加有利于 AI 的发展。

但是,尽管中国在人工智能研究方面做出了许多贡献,并且在一些重要的人工智能子领域(例如面部识别)处于领先地位,但并不是所有领域都领先。

咨询公司欧亚集团(Eurasia Group)分析师 Paul Triolo 表示,在研究具有更广泛的、类似于人的思维能力的人工智能时,美国的大型公司微软(Microsoft Corp.)、Alphabet Inc.的谷歌(Google)等显然处于领先地位。

美国科技巨头们在人工智能上花费了无数的钱,他们将其用于推荐引擎、针对性广告以及对被禁止的图片和视频进行自动过滤等方面。有些公司还出售 AI 服务,让公司、政府和警察部门利用其算法的强大去处理相关事务。

美国拥有世界一流的大学和财力雄厚的科技公司,并且对全球的思想和人才持开放态度,因此美国产生了一些世界上最好的人工智能研究和人才,至少在短期内,美国在这些领域具有可持续优势。Triolo 说,不关闭与加拿大、欧洲、以色列甚至中国专家的学术和商业交流,对于美国保持其优势至关重要。

量子计算

目前占优的一方:量子计算领域美国领先,量子通信领域中国领先。

与当今的计算机使用 0 和 1 来编码不同,量子计算机使用原子级的技术允许粒子以两种以上的状态存在。这种增加的复杂性使他们能够更快地处理更多信息,并远远超出当前超级计算机的能力。

充分利用量子计算的这种潜力,可能还需要十年或更长时间。但由于量子计算机最终可能强大到足以击败当前的加密方法,并运行复杂的模拟来发现新药,因此该领域已经吸引了私人资本和政府的大量投资。

美国显然是量子计算机制造领域的世界领导者。谷歌去年声称其 54 位的计算机在随机输出数字的概率测量方面表现出色,实现了“量子至上”,这在传统计算机上无法或至少是不可行的。

虽然中国科学家也已经建造了量子计算机,但分析人士称,它们比美国落后了几年。

但是,在扩展到使用量子属性来快速安全地进行通信领域,就是中国可能具有优势的地方。在被称为中国“量子之父”潘建伟的领导下,中国在量子通信、传感器和雷达等所有可能有军事应用的领域都大显身手。

2016 年中国发射了一颗墨子(Micius)号卫星,该卫星使用量子态的光子束,使得传输不受拦截。目前中国正在东部建设一个巨大的量子信息科学实验室,项目标价高达 100 亿美元。

因此,中美在量子领域的博弈各有优势:美国在量子计算方面处于领先地位,而中国在量子通信和加密方面处于领先地位。

华盛顿特区智囊团新美国安全中心(Center for a New American Security)的研究员 Elsa Kania 表示,未来很难预测,因为影响该领域的技术突破可能还有数十年之遥才能出现。“我们还处在相对较早的阶段,我认为可以将其更准确地描述为马拉松比赛。”

半导体

目前占优的一方:美国

在过去的几十年中,中国已经花费了数百亿美元,试图在半导体、更快速的计算机和智能手机以及更尖端设备的竞争中脱颖而出。

总部位于华盛顿特区的半导体行业协会(Semiconductor Industry Association)的统计数据表明,美国对中国的芯片出口多年来一直保持在相同水平。根据 SIA 的数据,截至 2018 年,在中国销售的芯片中约有 47.5% 是美国芯片。

中国的邻国已经在全球半导体供应链中占据了突出的地方,韩国三星电子公司(Samsung Electronics Co.)成为智能手机和芯片的主要供应商,中国台湾半导体制造公司台积电(Taiwan semiconductor Manufacturing Co.)成为全球最大的代工芯片制造商。

一些分析表明,中国大陆在芯片技术方面落后于美国和中国台湾五到七年,想要完全追赶可能需要很长的时间,而当中国有能力制造出可以与当今最好的芯片竞争时,整个行业可能已经取得了又一次飞跃。

话虽如此,中国目前正通过将美国进口芯片替换为国产芯片和从非美国公司采购的芯片。这一点也使美国官员感到惊讶,根据投资银行瑞银(UBS)的报告,去年推出的华为最新手机,已经不包含任何美国芯片。

从短期来看,中国的半导体战略着眼于减少对美国的依赖,从长远来看,许多行业观察家认为中国在芯片制造方面的巨额投资最终将获得回报,这仅仅是时间的问题。

美国华盛顿特区战略与国际研究中心(Center for Strategic and International Studies)高级副总裁 Jim Lewis 说:“如果您愿意在数十年内花费数十亿美元,最终您将实现目标。”

自动驾驶

目前占优的一方:美国,中国正在超越

谷歌的 Waymo 和通用汽车的 Cruise 等硅谷企业在测试无人驾驶技术方面处于领先地位,并帮助美国公司在传感器硬件(如用于检测道路障碍物的摄像头和雷达)方面取得了早期领先地位。而美国在半导体行业的统治地位使美国公司在制造芯片方面具有优势,这些芯片本质上将成为自动驾驶车辆的大脑。

麦肯锡公司(McKinsey&Co.)在去年的一份报告中说,中国公司在自动驾驶汽车所需的重要功能方面落后于国际竞争对手两到三年。

但从长远来看,中国已准备好超越。

中国目前已经是世界上最大的汽车市场,而且出于国家安全考虑,国外自动驾驶公司在地图数据获取方面受到限制,而这将十分有利于本土自动驾驶公司的成长,其中包括百度、滴滴出行和小马智行。纳维亚咨询公司 Qvartz 的 Nikolaj Herskind 表示:“(在这方面)美国公司很难有竞争力。”

中国庞大的人口将为中国公司提供更多可用于完善自动驾驶技术的数据,这也有助于中国人更愿意尝试自动驾驶汽车。在 2020 年德勤(Deloitte)的一项调查中显示,有 48% 的美国人表示,他们认为自动驾驶汽车不安全,但只有 35% 的中国受访者认为自动驾驶不安全。

而且,中国在 5G 基础设施方面处于领先地位,这意味着这些自动驾驶汽车公司可以在现实条件下测试如何使用无线技术将地图和交通数据传送到汽车上,甚至在某些情况下可以远程控制汽车。

但是,鉴于政府对自动驾驶汽车测试和技术的严格监管,德勤汽车未来解决方案中心主任安 Andrey Berdichevskiy 表示,自动驾驶汽车技术竞赛最有可能产生的结果是一个分叉的世界,类似于美国和中国正在为其他硬件和软件开发自己的生态系统。

参考资料:

https://www.wsj.com/articles/the-u-s-vs-china-who-is-winning-the-key-technology-battles-11586548597?mod=tech_listb_pos1

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