自主创新荆棘路

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  在激烈的国际竞争中,缺乏核心技术、自主知识产权和创新能力,不仅会使我國经济安全和国家安全发展受到严重威胁,还会影响到国家竞争力的提升,使我国在国际产业分工中处于不利地位。对于企业来讲,自主创新、掌握核心技术无疑具有重大的民族意义、历史意义和现实意义。但是企业要自主创新真难,因为他们面对的是已经日渐成熟和稳定下来的技术体系和产业链分工的世界大格局,他们要冲击的是欧美企业构筑起来的无比坚固的技术壁垒。作为《计算机世界》自主创新系列文章的第三篇,本文将以获得2005年国家科技进步二等奖的IPv6核心路由器和获得国家科技发明二等奖的TDS-OFDM为样本,深入到项目的背后去分享他们的艰辛与喜悦。
  企业既是技术创新的主体,也是国家经济实力的基础和支柱。在关系国计民生和国家安全的战略领域,真正的核心技术是买不来的,也不是用市场能换来的。因此,纵然自主创新之路荆棘遍布、需要打破层层壁垒、冲破重重封锁,并难免遭遇资金之困、失败之痛,但是我们别无选择,只能迎难而上。
  TD-CDMA、AVS、TDS-OFDM、IPv6核心路由器、网络出版(激光照排)……这些基础性技术发明从根本上动摇了世界现有技术标准体系,是我国自主创新最内核的部分,然而这些在通信标准协议、音视频编解码、数字电视传输标准、下一代互联网协议等领域内日臻成熟起来的科研项目的背后,却是一条布满荆棘的坎坷路。同样华为、中兴、大唐、方正、曙光、浪潮、同方……这些肩负着国家自主创新重任的企业,在这条路上艰难而又坚韧地前行,因为他们的对面,是已经日渐成熟和稳定下来的技术体系和产业链分工的世界大格局,他们要冲击的是欧美企业构筑起来的无比坚固的技术壁垒。
  在今天知识产权已成为企业核心竞争力的形势下,我国两万多家大中型企业中有研发机构的仅占25%,有研发活动的仅占30%。据统计,大中型企业的研究开发经费只占销售额的0.39%,即使高新技术企业也只占0.6%。这个比例还不到发达国家的1/10。据国家知识产权局统计显示,在技术含量比较高的发明专利方面,我国个人和企业申请最集中的领域第一位是中药、第二位是软饮料、第三位是食品、第四位是汉字输入法。而来自国外的专利申请主要集中在高科技领域,第一位是无线电传输、第二位是移动通讯、第三位是电视系统。另据统计,国内拥有自主知识产权核心技术的企业,仅占约万分之三,有99%的企业没有申请专利,有60%的企业没有自己的商标。
  国家统计局刚刚发布的数据显示,2005年我国国有企业亏损额达到1026亿元,亏损额接近1998年巨亏时的水平,是历史上第二个亏损高峰,亏损额增幅则创下了近16年来新高。而从2006年1至2月份数据看,国有及国有控股亏损企业亏损额262亿元,高于去年同期。国家统计局高级统计师江源认为,缺乏核心技术是造成国企利润下降的重要原因之一。“这突出表现在通信设备、计算机及其他电子设备制造业上。”
  中兴和华为是中国高科技企业中涌现的不可多得的优秀企业,长期以来,华为和中兴坚持将每年销售收入10%以上的经费投入到技术研发上。从2001年起,华为在技术研发上的投入年均超过30亿元。目前,华为在职的研发队伍人数有1.3万多人,占员工总数的46%,申请发明专利在国内所有企业中是最多的,累计申请国内专利3500件,同时向国外申请了400多件。以3G研发为例,华为累计投入的研发经费超过60多亿元,参与的研发人员多达6000多人。高投入使华为在短短的3年内拥有2700多项3G专利,其中94%为发明专利。海尔集团平均每天申请专利3件,每年1000多件。
  华为的全球销售收入达453亿元人民币,比上年增长40%;在中兴450亿元人民币的销售收入中,50%是海外销售。
  在今年1月份全国科技大会上,2005年度国家科学技术进步奖中,52.3%的获奖项目由企业独立承担或参与完成,产学研合作的项目占到36.4%。
  核心技术是买不来的,也不是市场换来的,自主创新虽难,却是一条光明大道。
  2006年1月9日,全国科学技术大会在北京人民大会堂隆重开幕。
  中共中央政治局常委、国务院总理温家宝宣读了《国务院关于2005年度国家科学技术奖励的决定》。其中IPv6核心路由器(主要完成人及单位:吴建平、徐明伟、赵有健、徐恪、付立政、尹霞、张小平、毕军、崔勇、李昭;清华大学、清华紫光比威网络技术有限公司)获国家科技进步二等奖,时域同步正交频分复用数字传输技术 (TDS-OFDM)(主要完成人:杨知行、杨林、龚克、潘长勇、董弘、吴佑寿)获国家技术发明二等奖。
  自然科学奖、技术发明奖和科技进步奖被称为国家科技奖的三大奖。技术发明奖授予在产品、工艺、材料、系统等几方面做出重大技术发明的公民。科学技术进步奖用以表彰在完成重大科技成果、科技工程、计划方面,或者在推广先进科技成果方面,做出突出贡献的公民和组织。
  TDS-OFDM 是“地面数字多媒体/电视广播传输系统”的核心技术部分,整个系统方案历经数年基础研究,申请发明专利37项,已获授权17项。这是一种全新的数字电视广播传输方法,具有完整自主知识产权,成为我国地面数字电视传输标准的产权和技术基础。经教育部鉴定和多次行业评测认为,其主要性能指标优于国内外同类技术水平,单天线高清移动接收性能达国际领先水平。
  IPv6核心路由器项目面向未来IPv6网络,并兼容IPv4网络,具有完全自主知识产权,已申请了18项国家发明专利,获得6项专利授权和4项软件著作权。IPv6核心路由器的研制成功,标志着我国已基本掌握了下一代互联网的关键技术,对提高我国在下一代互联网技术产业中的国际竞争力,具有重要的战略意义。
  
  TDS-OFDM:构筑技术壁垒
  缺钱之困
  在数字电视卫星、有线、地面三种传输方式当中,卫星和有线数字电视的传输标准都已经采用了国外的标准,而惟一有可能采用国产标准的则是地面数字电视传输。
  1995年,国家科技部着手为中国制定一套具有自主知识产权的数字电视地面传输标准。当时世界上数字电视地面传输标准有两个技术方向,一个是美国标准(ATSC)基于单载波技术,另一个是欧洲标准(DVB-T)是多载波技术。除了这两大标准之外,还有日本的标准(ISDB),它确立的时间最晚。
  1998年,当时信息产业部科技司司长徐顺成去美国参观,在美国徐顺成遇到了清华大学85届博士毕业生杨林和董弘,此后两人在硅谷成立了凌讯公司,杨林对当时世界上三大数字电视地面传输标准都有着非常深的了解和丰富的开发经验。徐顺成立即向杨林提出,是否可以为中国制定一个数字电视地面传输标准,并力邀这些留学的清华学子回国专门从事这项研究工作。
  1999年7月,清华大学与凌讯公司联合成立了清华大学数字电视传输技术研发中心,杨知行教授担任中心主任,决定研发一项超越国际标准的新方案。双方合作时就协议规定,所有的技术不管是在凌讯公司还是在清华大学产生,只要和标准有关,都要以清,这也就意味着清华大学拥有全部的知识产权。
  然而这个项目从开始之日起直到记者截稿时,一直处于缺钱的状态之中。“资金是我们遇到的最大的难题,整个项目组一直处在一个非常紧张的心理状态之中,大家都急着要把项目赶快做出来,否则资金可能马上耗尽”。杨知行这样告诉记者。而凌讯公司是一个小公司,当时没有收益,一直面临着生存问题。1999年清华大学校方拨给了学科建设项目1000万元经费。2001年在项目组最困难的时候,信息产业部雪中送炭,分两次拨给项目组共计1200万元的数字电视接收机产品开发经费。然而开发芯片的费用非常高,第二代产业化芯片开发成功后,项目组又面临着资金耗尽的问题,此时,项目组明白,国家不可能再次出钱资助。经过多方努力,清华同方注资200万美元、河南安彩集团注资300万美元,解了燃眉之急。
  “当时,我们已经没有退路了,国家各个相关部门都在看着我们。国家最高領导人到清华时都来看过我们的芯片,给予我们很大的鼓励,包括各个部委的领导也纷纷给予支持,尤其是信息产业部连续两年拨钱。”杨知行此时很凝重。
  “在我们最艰难的时候,有不下20家国际风险投资公司来找我们,但是,都被我们拒绝了。”杨知行向记者透露说,“我们想的是国家重大标准必须自主制定,并要优先把技术提供给国内企业。”
  测试之难
  地面数字电视,通俗地讲就是要在室内和移动状态下无线接收电视信号,所以信号接收地面物理状况的影响非常大,这就需要项目组不停地挑选出各种各样具有典型地貌特征的地段进行现场测试。
  “实验室测试很重要,但是不能代替现场测试,特别是地面电视的传输模式非常复杂,不是靠几个典型的模式所能代替的,我们几乎都是靠在室外进行现场实验,不断地完善着这个标准”。
  一开始,项目组的测试范围只限于清华大学,因为清华研发的标准属于原创性方案,论证和实验都必须从最底层做起,最初的信号接通率只有10%,也就是说在路上跑一圈只有10%的地方能有效接收电视信号,其余的地方都是黑屏。“好不容易找到一段能显示信号的地方,我们就特别兴奋”杨知行说。整个接收设备都放在一辆车上,一旦走到不能接受信号的地方,项目组就立即记录数据、分析故障特征,并反馈给凌讯修改程序,清华进行系统优化。项目组不断重复这一工作程序,整个2001年,项目组就在这种状态下一步步地前进。随着时间的推移,整个清华大学内不能接收信号的地方越来越少了,那些特别难接收的地方也逐一排除掉。
  2002年下半年,清华大学的整个校园基本上没有问题了,接通率达到百分之百。这时,项目组又把测试范围扩大到整个北京市。
  在最紧张的时候,项目组天天要开着车出去测试,最多的时候一天就要在北京市内跑400多公里,而且要精心去寻找具有不同地貌特征的地点。
  杨知行的项目组不停地奔跑在北京市内,测试用车都被他们跑坏了一辆。
  拥有全部知识产权
  杨知行告诉记者说,清华大学的数字电视地面传输标准方案成功借鉴国际现有三种标准的经验和教训,同时也融合了数字通信最新发展的成熟技术。方案所采用的自主原创的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)技术,拥有多项基础性发明,与国际现有的三种标准相比,具有多项鲜明的应用特点、先进的整体性能和完整的自主知识产权体系。
  为什么要确保对知识产权百分之百的拥有,还有一个不能绕过去的大背景。从产业发展的角度可以分为两个因素,即产权的自主性和产品的经济性。我国是世界上最大的电视市场,也是世界上最大的电视机生产国,如果采纳国外标准或仅是在国外基础专利保护的框架下改良创新,则意味着放弃了这一巨大产业长期发展的自主性,并将在产品经济性方面处于被动地位。知识产权不完整,即使可以专利交换,也只能在标准内部进行;标准的知识产权完整就可以在更大的知识产权链上进行产权交换。因为只要存在交费问题,动则要以亿美元为单位计算。所以,我国必须力求利用自己的基础发明专利、有机地整合成独立的传输标准体系,形成比较完整的自主知识产权,构筑保护我国数字电视产业的技术壁垒。
  “当时,我们在研发的过程中非常小心,时刻提醒一定不能侵犯到任何一个国外的专利,所以,我们的项目具有完整的自主知识产权,如果用到公共技术,也是不涉及向国外交费的专利。”杨知行再三强调自主知识产权的重要性。
  作为一项基础性系统框架发明,清华大学《数字信息传输方法及其地面数字多媒体电视广播系统(专利号:001235974)》已经得到专利授权,其权利要求共60条。该专利已经获得美国专利保护,(美国授权专利号:PCT/US01/26565)和2005年中国专利奖金奖。OFDM 调制时域同步技术这一技术的发明专利(中国专利号01124244.6、00123597.4、01130659.9)经国家知识产权局的《数字电视地面传输技术方案专利评估报告》认定,是“基础性发明”。
  杨知行教授告诉记者说,“清华大学的这套标准方案已经获得授权发明专利17项,其中3项被国家知识产权局确认为基础性发明专利,成为我国地面数字电视传输标准的自主知识产权的基础。”
  去年北京市在中央电视塔和京广大厦上以1000W和500W双站同时发射欧标DVB-T(欧洲数字电视地面传输标准,目前北京公交车上的移动电视均采用此项标准),同时仅以300W在中央电视塔上单站发射DMB-T,在同一测试车上的接收结果显示,DMB-T的成功率为99.6%,明显优于欧标DVB-T的92.5%。杨知行教授告诉记者说:“目前河南、天津等19个省市的31个城市经过比较,选择采用DMB-T试播。”
  
  互联网:模式创新
  投资银行摩根士丹利分析家玛丽
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