從無盡前沿法案談全球科技前沿

從無盡前沿法案談全球科技前沿王煜全202001無盡前沿法案與美國扶植創(chuàng)新的系統(tǒng)安排學習目標了解美國國家機構(gòu)、科研機構(gòu)、議會、私人企業(yè)四者在推動科技創(chuàng)新中的分工和異同；了解他們各自提出的科技發(fā)展目標的公正性和權(quán)威性。2020美國不是一個美國先進開放積極進取封閉落后不思進取2020《無盡前沿法案》歷史背景《科學，無盡的前沿》促成了半個多世紀至今美國科研水平的全面領(lǐng)先1945年7月，萬尼瓦爾.布什給當時的杜魯門總統(tǒng)提交了一份報告《科學，無盡的前沿（Science,

the

Endless

Frontier）》。報告里強調(diào)，基礎(chǔ)研究對一個國家的國民健康、經(jīng)濟實力和國防安全的強大的支撐作用，科學研究就像戰(zhàn)爭的前沿陣地一樣必須堅守。對基礎(chǔ)研究的投入在戰(zhàn)后也不能松懈，必須由政府長期支持。在他的倡議下，美國國家科學基金會NationalScience

Foundation宣告成立。今天，國家科學基金會已經(jīng)成了美國基礎(chǔ)科研的最主要的出資方。2020美國政府對科技創(chuàng)新的支持從美國科技崛起的歷史中已經(jīng)得到的證明：

私人企業(yè)是逐利的，難以做長期投入。因為基礎(chǔ)科研投入能帶來廣泛的社會效應(yīng)，所以更適合由政府來主導投入。1980年的拜杜法案賦予大學保留知識產(chǎn)權(quán)，專利的所有權(quán)屬于高校，高?？梢韵蚱髽I(yè)授予專利的獨家商業(yè)權(quán)益。拜杜法案（1980）1988年，國會同意資助美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)進行人類基因組研究。1990年人類基因組計劃正式啟動。人類基因組計劃（1990）美國國立衛(wèi)生研究院NIH（1930）NIH由27個創(chuàng)新中心和研究所組成，資助支持了153位諾貝爾獎獲得者和195名拉斯克獎獲得者。支持了弗雷明漢心臟研究（開始于1948年）、乙型流感嗜血桿菌(Hib)疫苗等研究。研究表明，每1美元公共資助的軍工研發(fā)支出導致私營研發(fā)支出為2.50-5.90美元。iRobot公司的研發(fā)受到了美國軍方的支持并獲得了大量經(jīng)驗。軍工研究推動創(chuàng)新（1930s至今）SBIR計劃（1982）美國小企業(yè)創(chuàng)新研究(SBIR)項目始于1982年。聯(lián)邦機構(gòu)每年用于外圍研究的支出超過1億美元，其中3.2%用于獎勵小企業(yè)。高通、Illumina都獲得了啟動資金或資助。2020私人主導的科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)與政府的互動要求初創(chuàng)科技企業(yè)去和遏制創(chuàng)新的巨無霸公平競爭其實是對他們最大的不公平美國創(chuàng)新者最需要的政府支持不是投資，而是在和現(xiàn)有企業(yè)競爭時的政策傾斜。即使未來能成為參天大樹，還是幼苗的時候往往也難和雜草競爭。初創(chuàng)的電動車企業(yè)難以和汽車巨頭競爭，初創(chuàng)的新能源企業(yè)也難以和傳統(tǒng)能源巨頭競爭。2020《無盡前沿法案》沒看到的問題1.

現(xiàn)階段真實的全球創(chuàng)新生態(tài)：科研、研發(fā)、量產(chǎn)、市場相互協(xié)作的積木式創(chuàng)新大量科技初創(chuàng)企業(yè)不是研發(fā)不出產(chǎn)品導致失敗，而是死在不能實現(xiàn)量產(chǎn)的黎明前的黑暗里。美國的制造業(yè)都在大企業(yè)手里，沒有形成開放靈活的產(chǎn)業(yè)集群，沒法支持中小創(chuàng)新企業(yè)實現(xiàn)量產(chǎn)?？蒲醒邪l(fā)量產(chǎn)市場2020《無盡前沿法案》沒看到的問題2.

科技創(chuàng)新的三大障礙企業(yè)化產(chǎn)業(yè)化資本化高校不能單獨搞出產(chǎn)品，教授也需要和企業(yè)合作來做產(chǎn)品把技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品后，實現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)自我造血，形成循環(huán)2020無盡前沿法案涉及的核心未來科技量子計算和信息系統(tǒng)未來前沿布局先進能源技術(shù)人工智能和機器學習高性能計算、半導體和先進的計算機硬件先進的通訊技術(shù)現(xiàn)在競爭焦點生物技術(shù)、基因研究和合成生物學機器人技術(shù)、自動化和先進制造自然或人為災(zāi)害的預(yù)防網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)管理技術(shù)應(yīng)用需求主導其他材料科學，工程學和勘探等其他關(guān)鍵技術(shù)2020互動環(huán)節(jié)歡迎希望優(yōu)勢升級的朋友加入我們系統(tǒng)實踐信用機會02從科技突破到產(chǎn)業(yè)變革學習目標系統(tǒng)了解科技前沿，找到可以依托的大平臺；學會依托大平臺開發(fā)有特色有壁壘的業(yè)務(wù)，實現(xiàn)科技升級2020人工智能產(chǎn)業(yè)前沿正在形成的人工智能產(chǎn)業(yè)鏈-系統(tǒng)硬件-基礎(chǔ)平臺（含基礎(chǔ)應(yīng)用平臺）-應(yīng)用（大應(yīng)用也會平臺化）來源：wind2020人工智能產(chǎn)業(yè)前沿01020304推薦算法智能預(yù)測軟硬結(jié)合數(shù)據(jù)掘金2020軟硬結(jié)合案例特斯拉自動駕駛避免交通事故2020數(shù)據(jù)掘金案例Apple

Watch挽救生命Apple

Watch具有跌倒檢測功能，心房顫動檢測

(AFIB)，運動追蹤功能，直接通過Apple

Watch為親人家屬發(fā)送提醒。據(jù)CNET報道，五位佩戴用戶分享了Apple

Watch拯救了他們生命的故事。Toralv

?stvang,68歲,

挪威衛(wèi)生間跌倒，觸發(fā)警報和GPS定位遭遇車禍，暈倒前喚醒Siri撥打911。獲救后致信感謝TimCookKacieAnderson，26歲，佛羅里達州勞德代爾堡心律過高提醒，診斷出甲狀腺功能亢進癥，獲及時治療Heather

Hendershot，27歲，堪薩斯州波莫納Jason

Saucier，45歲，佛羅里達州奧蘭多George

Kometiani，32歲，紐約布魯克林檢測出心房顫動

(AFIB)，獲及時治療體重300磅，輔助健身運動，同時進行ECG檢測2020科技創(chuàng)新的理想與現(xiàn)實機器人產(chǎn)業(yè)的研發(fā)方向與制造業(yè)的真實需求之間的差距協(xié)作機器人協(xié)作機器人(cobot)是可以與人類在同一個工作空間里進行協(xié)同作業(yè)的智能工業(yè)機器人。先進的協(xié)作機器人能夠快速學習人類的操作。但是，如果過度強調(diào)機器人的快速學習能力和智能水平，而忽略了工業(yè)環(huán)境里的真實狀況，可能會因為成本過高導致在市場難以推動。機器人的工種有噴涂、焊接、上下料、裝配等。比如，做噴涂的機器人安裝就位以后，雖然會進行非標準的作業(yè)，但是一般不會去做裝配。2020先進制造的未來——3D打印3D打印市場規(guī)模據(jù)Wohlers

2020，2019年全球3D打印行業(yè)的設(shè)備、產(chǎn)品和服務(wù)收入為118.67億美元，比2018年增長21.2%。從行業(yè)劃分來看，3D打印最多的行業(yè)應(yīng)用是汽車工業(yè)，占比16.4%，其次是消費電子，占比15.4%，其后是航空航天、醫(yī)療、教育和能源。下面藍色部分代表設(shè)備和產(chǎn)品銷售收入，上面灰色部分代表服務(wù)收入2020數(shù)據(jù)來源：Wohlers

2020先進制造的未來——3D打印過去18年，金屬3D打印設(shè)備出貨量過去12年，塑料3D打印設(shè)備出貨量2019年全球銷售了705,694臺塑料3D打印設(shè)備，增長率為19.4%。2019年全球銷售了2327臺金屬3D打印設(shè)備，2018年為2297臺。2019年塑料3D打印機的銷售收入達到了8.438億美元，在2018年為6.105億美元。注：由于桌面型打印機數(shù)量難以統(tǒng)計，實際的數(shù)量遠大于圖中所示的數(shù)據(jù)。工業(yè)級金屬3D打印機出貨量塑料3D打印機出貨量2020數(shù)據(jù)來源：Wohlers

2020先進制造的未來——3D打印Desktop

Metal首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人Ric

Fulop“95-99％的制造支出將轉(zhuǎn)移到最終用途零件上。在過去3D打印技術(shù)主要是在設(shè)計驗證，原型制作，夾具和固定裝置，當今的總制造支出只有不到5％的成本用于3D打印的原型設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)，這就是3D打印迄今發(fā)揮的作用。在未來的十年中，我相信3D打印技術(shù)將進入指數(shù)增長曲線，因為該技術(shù)更加經(jīng)濟實惠，有更多的應(yīng)用案例和更多的材料，從而為應(yīng)用打開了空間。將推動這個新市場的發(fā)展?！?020.04注：Desktop

Metal，來自馬薩諸塞州的3D金屬打印獨角獸。公司團隊匯聚了14個博士（創(chuàng)始人包括4個麻省理工教授）、超過300個工程師。DM的客戶包括福特、固特異、3M等大公司，以及國防部（美國國防部和國土安全部）和教育部門（如麻省理工學院）以及職業(yè)技術(shù)學校等。2020先進制造的未來3D打印零部件評估以色列公司Castor開發(fā)的軟件技術(shù)，能夠評估零部件的3D打印可行性，推薦最合適的制造材料，并估算成本和交付時間。用戶能夠根據(jù)軟件分析結(jié)果來決定是采用傳統(tǒng)制造工藝還是3D打印技術(shù)。軟件算法生成3D打印與傳統(tǒng)制造工藝的損益平衡點2020新一代的外包模式——Vested

Outsourcing雙贏的外包合作關(guān)系（既得外包/獲益型外包）處于獲益型外包關(guān)系下的公司像一對共生體，合作的目標首先是明確然后是聯(lián)合雙方的利益。供應(yīng)商關(guān)注于他們?nèi)绾文軌?/p>