什么是大科学，它的作用有多大

氢能源汽车是不是新能源汽车的终极点？是也不是，21世纪是一个大变革的年代，科技创新是无底洞的，是海啸般涌动的。

正如比尔盖茨说那样，微软一个永久不变的东西。当代有一个大科学发展问题，如果创新跟不上，像诺基亚、摩托罗拉这样名企业，都不能适应形势，被改造了。所以说21世纪汽车到底是什么形态还是不确定的，还是在变化中。

大科学概念的初始发展是在上世纪世界二次大战中激发，特别是战后，有很好的发展，如人们很难预料的出现，太空导弹、超音速喷气飞机、前期的原子弹、氢弹不断发现、应用，还得到不断改进、升级中汽油车、柴油车等等，这在现在观点看，已经是不相适应的东西了。

21世纪新兴起的大科学的特色，现代化大科学应是一个巨大的、先进的、庞大的，不断持续发展的系统工程，也可叫认知工程，它具有统一性和预测性很强的解释，力图改变世界事物的深度数字化应用成果。

具有严谨的，高度认知化的基础研究和实验基地，反复进行科学的基础研究和严密实验验证。科学的高度化发展层次不断加深，分工不断深化，专业化严密度不断提升，呈现出极为复杂，又互动分支体制，你的我的大家一致又分工，渗透到难以想象的科学化又具有自己特色的规律。

大科学的本质是思维驱动，表现为真理性、创造性和开放性，会无尽序列，接纳一切新的求进思想；大科学是人类共同的文化观，某种意义上说，探索带有一种游戏性活跃，有时会出现意想不到的奇怪心态，而超越常规的文化发展观。归结起来，大科学将改变世界的现有形态，出现全新的经典商业化范式，出现高度发达的，以知识与智慧为价值的新社会。

这里我想重点讲一下，以“双碳”和“新型汽车制造业”为引子，这只是一个很浅薄，微小的动因。真正兴起大科学迈进的动力，或是说促进发展的焦点推动力，是一种超级的人工智能思维的认知，跃进和破坏性的创新举措，在起重要的作用。

先进人工智能思维认知的革命性变革问题，当代正处于一个“智能爆炸”年代，当智能机器的能力跨越一个临界点之后，人类的知识单元、思考方式、行为活动，将旋入令人晕眩的景地，一种人机复合体的物种进入“苏醒”状态，世界上将出现一种“新脑”，进行人类创造性思考和行动。

今天的地球是一个瑰丽多姿的生命体，人类智力的探索是经历数亿年或几百万年活动才形成的，这时刻的事太远了，只能说人脑是人类智能化发展的一个寄居地。

只从近代人类的认知重大进展历程来观察，人类智能化社会发展革命化历程，可能比较清楚。

第一次革命是哥白尼日心学说（1593），使人们意识到人类并非宇宙的宠儿。从《天体运行论》来看，人类宇宙观，使人类重新思考自己的位置和角色，明白知道人类只是太空宇宙运行系统中一个渺小而又脆弱的星体。

第二次革命的命题，人类不再是万物之灵。这是达尔文进化论所指引的，他告诉我们，人类是单细胞起源的物体。1859年《物种起源》证明，人类选择必须在不断的“进化”赋予新义。

第三次革命，是人类不再是自我意识的绝对主义。科学家弗活伊德发现，人们在大脑中有太多无意识的行为，大脑常会虚构出一些自我解释。当时倡导笛卡几名言，“我思故我在”，而开始改变人类无法掌握的思维，用激情情感信仰等心理，实行有绝对意义的自我控制权力。

第四次革命，人类不再唯一智能体。图灵计算机论粉碎了人类思维的最后尊严，《图灵计算机与智能》将数字化、虚拟化越来越多替代人类原本需要人的思想来解决问题的任务，即使的网络圈内比较高级信徒，也不再是牛顿的信奉者，只是成为替代人低笔运算过程的抽象行为。

那么，第五次的认知革命是什么？谷歌工程总监，美国奇点大学校长雷·库兹韦尔，他坚信人类一定会创造出与人脑相媲美的“仿生大脑新皮质”，甚至比人脑更具可塑性，并直喷向云端，这样的仿生大脑新皮质与人类新皮质“对接”起来，就能创造无限量的人类智能大爆发，迎来人类蜕变的奇点，这一切不是幻想，而是基于“加速回报定律”的严谨推测。

库兹韦尔认为，2045年将成为人类超越自己生物存在的年份。人工智能将超过人类本身，并将开启一个新的文明时代，这不仅是扩展到设计智能机器上，更要为从容应对科技的快速发展及其带给人类的重大挑战成为现实。

这可能是人类走向智能化世界的认知规律，是科学家发明之“道”，那么“破坏性创新”则可能是其“行”，“道阻且长，行则将至”。

中国也是世界上先行的认知型大国，还有一些重大产业领域的认知度跃居世界前列地位，而且实现了更加准确研发和应用。

2003年，中国科学院成立《脑与认知科学研究中心》，接着还成立中国科学认知协会，建设一批高水平的国家项目认知基础研究和实验室，在一些大学设立认知教育专业，共同培育国家高水平认知科学人才。

这充分说明国家重视认知科学，有利于符合国家长期或中期研发科技的项目相融合，成为当代新型科学的热点和新的生长点，这对提升国家国际竞争力，提升国民素质，构建国家实力和造福人民，特别是做强做优做大国家制造业和实体经济起到相当好的支撑作用。

这里再说个例子，大家多知霍金是个残疾人的科学家，他坐在轮椅上进行长时间的天体黑洞蒸发和量子宇宙论的艰辛研究，并取得很好的成果。他在国际上享有很高的声誉，说是成为爱因斯坦之后又一著名学者。

他预言2600年左右，地球最终将变为火球，他著有《时间简史》预测宇宙可能发生的规律，据说世界上有三千万读者。在2012年美国播出五集《生活大爆炸》影片，霍金参与客串。2018年霍金去世，享年76岁，当时世界上有四、五亿人为之悼念，其中包括不少中国人。

在这之后，天文科学家对天体暗物质、暗能量也不断的在研究。暗物质据说可能占天体上物质80%以上，是巨大不明体在运动中，这些研讨对震动自然界科学具有太深远意义。

这你是不是说的太玄，不是的，笔者不是天体科学家，只是一个关注汽车业老人。但过去我们太看重自己的汽车界作为，在多学习一些宇宙科学后，知道至今，人类对宇宙活动和规律的理解探索的应用还太少。

对天体非线性无穷多自由度复杂系统的研究，将出现极为复杂，貌似无规则的运动—混沌，这进一步动摇了牛顿以来占主导地位的“机械决定论”，现在揭示宇宙之谜，21世纪将为既古老更是新型的命题，一个人类宇宙年代到来了，一个认知宇宙的大科学年代到来了。

一些对汽车产业影响力巨大的大科学事例

——可控核聚变电站：这是指由质量最轻的原子氢，在超高温高压条件下，发生原子核互相聚合，生成较重的原子核，并释放出巨大能量。

2007年中国、欧盟、韩国、日本、俄罗斯和印度合作，组成《国际联合实施热核聚变反应堆计划协定》（ITER Tokamak），以法国为试验点的重大合作，计划在2039年建成一座可以运行的核聚变电站。

核聚变应用燃料，开始是氘和氚，氘可在海水中提取，可用上亿年氚资源很少，但可用人工制取，这时反应堆有非常少的中子反应，有一点核污染，现在新燃料用氦3，这种聚变完全没有任何核污染，是完全清洁的能源。

核聚变电站的能量可能是现在核裂变电站的百倍，被称为“人造太阳”。

中国在研制核聚变电站上，已积累了不少经验和成果。2006年中国等离子物理研究所所设计的大型Tokamak实验站，已应用激光的约束技术，被称为“神光”，跃居世界先进水平。2021年12月，中科院合肥物理科学研究所的Tokamak的试验在最高温度，即在1亿度以上运行1056秒，证明我们核聚变的可行度，已迈出重要一步，我们的可控核聚变电站的应用一定不会是太遥远了。

中国的可控核聚变发电站试验装置

——量子计算机：当代量子技术主要应用在量子通信、量子测量和量子计算三大领域中，随着量子力学的研发应用不断深入，人们对微观物理体系的观测和调控能力不断提升，以微观粒子系统（如电子、光子和冷原子）为操控对象，借助量子叠加和量子纠缠效应等独特物理性，进行信息的获取、处理、传输的量子技术已蓬勃发展，量子计算机就是量子信息技术和核心所在，其基本单元“量子比特”已经应用，能够以难以想象的计算速度进行并行式、高难度、抗困抗、优应用，以解决特定的指数式计算问题，成为新兴社会信息革命关键点，计算速度是当前计算机的千亿倍。

中国在量子计算机领域上不断出现重大的突破，相信未来可以帮助中国解决各个领域，包括汽车产业在内的各种实用性计算问题。据说光量子计算的“九章”问世，计算速度大大超过谷歌的“量子霸权”的水平。

中国的“九章”量子计算机

——电动汽车无线充电道路：现在国际上已研发出一种专门用于电动汽车，在运行中进行充电的车道，可以实现这走边充电，开启了电动车充电的好模式，这我在韩国看过这种试验，中国有个别在省市高速公路上建设无线充电道路。这样在网络化统筹下，全自动化驾驶电动汽车一天跑二、三千公里也很随心所舒。

世界和中国电动汽车无线充电道路图样

——太空太阳能发电站：据悉，我国航天部门正筹建一个超级航天工程，计划在2035年前，建造一个巨型太阳能发电站，约从3.6万公里高空将电能传输回地球。在太空的阳光比地表面强5-10倍，而且是全天候发电，用电磁波输回地球，可以最大的限度利用太阳能。

日本也提出计划，要在距地面22360英里（约3.6万公里）建造太空发电站，可发电10亿瓦的电力，足以保证30万家庭用电需求，相当于目前一个核电站的发电量。

2017年美国加州理工学院已设计出超轻型的太阳能电池板模块化电厂，利用电磁场传输到地表面，预计2050年实现可提供2000兆瓦的电力，这个数字算是很大的。

——6G网络：这是指第六代移动通讯技术，主要是促进物联网颠覆性创新，目前6G仍处在开发阶段。据说6G的传输能力可能比5G提升100倍，网络延迟也可能从毫秒降到微秒极，这意味着在无人驾驶汽车，在一秒钟可以录下一部电影等活动十分自如。

2019年11月我国科技部、发改委、教育部、工信部、中科院，在北京召开会议确定开展6G研发启动工作。当前我们应该是普及5G和开展6G前期工作并重，华为也在加速布局6G研制，在水平上已处于世界领先地位。2021年4月华为宣布6G将在2030年左右推向市场。

当前6G已是成为世界每个国家兵家必争计地，如美国的5G跟不上，想绕过5G实现6G的争夺战，这样美国的6G技术已呈现相当优势，与此同时日本也掷入500亿，争夺6G阵地，竞争形态将从地面，走向太空，实际将是一场“天空的wifi”战，我们一定要加倍努力，在6G领域方方面面，要有更加拥有有力的话语权。

——二氧化碳合成淀粉：二氧化碳能人工合成淀粉，这不是空想的天方夜谭，中科院天津工业生物所经6年多努力研发，于2021年9月24日实现了首次在实验室，给出了成功的答案。

这可以说是一项人类的破坏性创新项目的一个突破，对于人类社会的粮食安全，外星探索，气候变化都具有巨大意义。当前咱们要获取淀粉，都是由玉米、小麦、大米等谷物粮食中为原料提取，而应用二氧化碳人工合成淀粉，是科学家用无机催化剂还原为甲醇然后将甲醇转化为三碳，接下来再将三碳合成六碳，最后聚合成淀粉，这需要耗费不少粮食和能源，现在研讨，还将为人类的太空探索提供重大的助力，如去火星种土豆了，因为火星大气中96%是二氧化碳，这将造成一个超级太空粮仓，而且最重要的不再需要光合作用，而是纯工业化工厂去合成，就像我们用工业发酵生产啤酒一样生产淀粉，从理论上1立方米的生物反应器年产淀粉量相当于5畝玉米地年产的淀粉量，更重要的可以直接利用二氧化碳为资源，为减少社会的温室效应，实现“碳中和”提供很有利支撑。

目前发明专家指出，正利用人工淀粉进行改性和变异性创新，生产粘接剂、塑料防震结合剂，人工纺织上防静电材质上研发和试验，这对今后工业领域应用有很大好处。

——元宇宙（Metaverse）：这是近来应用多种新技术整合产生虚实相融合的互联网应用和社会化新形态，也就是现实世界眏射与交互而形成的虚拟世界，具备现代化社会新型的数字生活空间，正对内容生产、经济系统、用户体验进行大量创新过程中。

它主要核心技术可能有四项，一是扩展现实技术，如VR、AR的应用，实现沉浸式的体验；二是数字孪生，能够把现实世界镜像到虚拟世界里去，可以看到很多自己的虚拟序列的分身；三是用区块链来搭建新的经济体系，加强现实社会的模拟程度；四是人工智能多重的融合，使虚拟世界也成智能化。

最近元宇宙已成为人们热门语题，由于构成十分复杂，是循序渐进、共享平台、进化前行，我们一时还不用太多的去解释，但可以加速的应用已有成果，加强实践，这就像哥伦布发现新大陆一样，彻底改变人类的生活新格局，真实的应用还需要一个时间，但相信它会给人类社会解决现实的存在的重大的困扰和疑难杂症问题，对实体经济和制造业跨域发展极有利益，当前应该把元宇宙应用步步深化，步步应用，不求一步到位。

汽车产业高质量发展要主动积极挤进大科学相关项目中

进入21世纪以来，全球科技创新进入空前密集活跃的时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图，重塑全球的经济结构。正是按着这一指引，努力把大科学更好更快搞上去，为实现中华民族复兴和提高人民福祉服务。

现在，汽车产业正在努力向高质量发展路径上迈进中，大科学是十分广泛的领域是全社会化进步的产物，汽车产业只是其中一个小分子，要设法主动积极的挤进大科学的相关领域中，一定会给汽车产业带来更加美好的景界。

但挤进大科学不是那么容易的事情，大科学自身也在发展变化中，汽车产业发展也处在不确定的年代，虽然我们知道拿到大科学的应用是一件大好事，使人憧憬着未来，但也怕拿不住，拿不好会发生反向逆差，出现吃力不讨好的毁坏境地。正如狄更斯在第一次产业革命时曾这样说道。

这是一个最坏的时代，

这是一个最好的时代，

这是一个令人绝望的冬天，

这是一个充满希望的春天，

我们面前什么也没有，

我们面前什么都有。

当代汽车产业处于转型升级年代，但这种历程，绝不是一帆风顺，也不单单是为科学而科学，更是把伟大的大科学力量转化为社会生产力，简要说是更好地汽车产业实体经济推上去，达到国际先进水平国家共享的一流水平上。

汽车产业高质量现代化发展的体验是科学形成的生产力真谛是，在于抓好转型升级的要害，我们只想能不能抓好这个转型升级的三大要点，也可以说是突破口问题。

一是大科学还处在进化年代，汽车产业如何按大科学进化规律，积极去配合，理解，把分散，个别，波浪，多元以及无序现象，正好像“熵”化一样，走向有序、生态、融合、共享的范式上，达到影响力高度化的生成点上，而能不断的持续跟进，以至在理论上完善最优化应用体制。

如果从宇宙观念来看，不少大科学还处于物质发展结构的谜的哲学命题上，茫茫大海，巍巍天体，整个地球还是一个“夸克”的传播子，要从这样微小物体，用星球光速走向太阳系，以至银河系，当然这只是一种例子，说的是新物质发展潜力太大了，但艰难也太多了。

世界总是在矛盾运动中发展的，没有矛盾就没有世界。纵观历史，人类正是在战胜一次次考验中成长，在克服一场场危机中发展。要在历史前进的逻辑中前进，在时代发展的潮流中发展，这也能够回答汽车产业挤进大科学的规律性问题。

二是大科学进化与全息论。应用大科学为汽车业应用上，急需找一种解释过去，说明现在和预测未来的有效理论方法，那就是全息论。当前，对应用全息论有不少争议，但我认为随着人类对大科学事物认知的深化，全息认的名誉，尽在迎刃而解之中。

1993年，诺贝尔得主荷兰科学家杰拉尔杜斯·霍夫特提出的宇宙全息假说，风靡并震撼了世界。同一体的部分与整体之间，同一层次与系统中的事物之间，事物的开端与结果，事物发展的大过程与小过程，时间与空间，都存在着相互全息的对应关系。

大到整个宇宙，小到一个微小的电子，它们都只是宇宙本体的投影，包含着宇宙本体的所有信息，说电子放大无数倍即是宇宙，宇宙缩小无数倍即是电子。无独有偶，此后英国物理学家伯姆指出了一个更“脑洞”的观点：认为宇宙只是一个巨大的幻影，宇宙万物都不是真实存在的，宇宙中的事物完全只是被投影的幻象。

在中国全息技术为代表的微美全息团队通过多年研发，已经打造出第3代6D光场全息技术产品，这在国际被认为虚拟现实产业核心产业之一，它的全息AI云移动软件开发，也成为海内领先的全息AI领域的一个整合的平台之一。这些说明全息时代正慢慢走向人间社会。2020年特斯拉公布一项“用于屏幕颜色匹配的全息装饰玻璃”专利，这样技术很好改善车内显示屏的视角，看起来很舒服。

什么是全息论特点：一是事物整体中抓住一小部分关键点可以映射事物整体的全息元；二是时段也可以映射事物事件的发展过程，抓住事物发展历程关键时段是关键点；三是多维时空的抽象“域”可以映射事物整体进化历程。归结起来是母事物的子系统分析十分重要，子系统可以反映整体事物的本质。这样我们认为大科学的系统工程，要用聪明手法抓住大科学的系统工程太复杂，就是要用聪明手法，抓住大系统关键点以此展开，去掌握大科学的整体效应。

三是应用破坏性创新手段：这个概念是著名经济学家，荷兰人熊彼特在1912年提出的。他认为创新即建立一种新的生产函数，其目的是为获取更大潜在利益，到百年后，克里斯坦森对破坏性创新进行更清晰的表白，认为破坏性创新是一种对主流市场发展趋势背道而驰的创新活动，它的破坏威力极为强大，一般维持性创新难以达到这种市场需求，往往是讲按客户的需要进行按排，而破坏性创新是客户不知道会有什么新的消费，你发明一种产品，让客户才知道去消费，这是客户意想不到的获得乐意去消费的产品。如苹果IPad是应用科技发明一种你想不到，看到后才喜欢消费的产品，是科技创造一种新的市场势力很典型事例。

如在汽车上应用安全气囊和坐椅的悬挂带连动，对发生一般性汽车碰撞起到很好保护作用，这是汽车发明家创造出一种新的市场，让客户高兴的去用，但只是小小的改进而是一种科技的创新成果的转化。又如上世纪90年代初，博世公司发明汽车ESP（车身电子稳定系统），对汽车急转弯时具有极好稳定掌握平衡状态，前几年博世冬天在呼伦贝尔湖面冰上时进行第五代ESP试验，也请我去体验，感到非常安全平稳，很不容易。据说原在欧盟、美国每年发生汽车事故致死5-6万人，用上ESP后减少1万次事故以上，现只有3万多人致死率。应该说这些发明都是有一定的破坏性创新意义，但这些整合只是让大家更了解可能还不能列入大科学的范畴中，这只对破坏性创新是具有很好说明。

以未来的科技，引领创新生态，以先见之眼界，颠覆出行想象，绿色、零碳、智能、生态，共享的移动世界已经到来，让汽车行业给人类社会带来更多幸福感，大科学不仅是哲理，一件件都是未来人类社会的现实东西，对建设中国特色社会主义的伟大事业，起到很好推动作用，一定会在中华土地上描绘出更新更美的画卷。

2022年元月，中国汽车工业协会，中国汽车工业咨询委员会情况通报会议上，安庆衡，陈光祖会上留影，我们热烈期待春节来临之际，祝汽车界友人，工作生活美好万事顺，福寿团圆过大年。

编辑/陈正忠