中国科技发展能否在50年内超越美国？中国和美国的科研水平现阶段如何，差距在哪儿？

中国科技发展能否在50年内超越美国？中国和美国的科研水平现阶段如何，差距在哪儿？

本文章原本发布在提问"中国科技什么时候可以超越美国"下,但是没有流量,所以我将它单独成篇.

总量已经部分超过(大部分抑或小部分尚存争议),人均仍然略弱.

目前的主要问题是中国的人口增长的速度正在下降.如果14亿人口能够维持,那么总量上全面超过美国只会是时间问题,且时间估计在21世纪中叶,这与是否发生战争无关.

人均超过美国恐怕很难,须知勒夏特列原理.如果美国自己不崩溃,那么我认为中国人均科技量无法超过美国(你要知道美国它也不傻).不过以目前美国国内这个情况来看,它真的崩溃也不是完全不可能.然而即使美国真的崩溃,中国人均科技量超越它的时间恐怕也不会很短(指不会早于2050年).

看了看大家说的似乎多数是总量,那我来谈一谈总量.用中国14亿人的总量对比美国3.5亿人的总量太欺负美国(美国到现在为止还不能独立制造光刻机,要靠德国蔡司制造镜片,德国制造精密工作台,荷兰ASML负责集成),所以我将以美国为代表的32个发达国家算作一个整体.以下是这个32个发达国家的总体概况：国土（陆地、内陆水域）总面积为3211.54万km2，约是我国的334.54%，约占全球陆地面积的21.57%；总人口为10.8098亿人，约相当于我国总人口的76.57%，约占全球人口的14.25%（约为1/7）；GDP总量499276亿美元，约是我国GDP的339.12%，全球GDP的58.96%；32个发达国家整体人均GDP为46187.4美元（只有13个发达国家人均GDP达到或超过），约是我国人均GDP的435.32%，全球人均GDP的413.72%。[1]这32个发达国家总人口与中国接近,可以比较.

中国目前科技上超越美国的领域有:军工,能源,大工业,等等.中国目前科技上和美国及其总人口约10亿的盟友差不多或不及美国及其盟友的领域有:精细半导体制造,人工智能,等等.与科技关系不大的领域不作讨论.在关注度较高且落后较为明显的半导体制造领域,美国及其盟友比中国领先约20年.

现在让我们看一下中国的光刻机发展速度.至2016年，上海微电子已经量产90纳米、110纳米和280纳米三种光刻机.[2]而2024年9月,经工信部官宣中国已经可以量产分辨率65纳米,套刻精度8纳米的干式氟化氩光刻机.[3]目前网上对这种光刻机究竟能制造何种工艺制程的的芯片说法不一,从28纳米到57纳米都有证据.我姑且认定它在不使用多重曝光的条件下可以制造45纳米的芯片,这样一来它恰好比2016年的产品先进一代.

而ASML制造的光刻机在2004年可以制造45纳米的芯片,在2024年已经可以制造3纳米的芯片.这中间经过的工艺节点有:28纳米,14纳米,7纳米,3纳米.ASML在20年中进步了4个工艺节点,而中国在相同的时间内只能进步2个工艺节点.所以中国的进步速度需要比现在快一倍,否则永远追不上ASML.

请注意以上是一个粗略的估计.也有人认为工信部官宣的干式氟化氩光刻机可以制造28纳米的芯片(虽然仔细一想这不太可能,这么做应该需要浸润式氟化氩光刻机),在这种条件下中国目前科技进步速度略快于ASML.

过去45年来中国的科技发展有两个因素:中国人口的增长,以及中国人的艰苦奋斗精神.目前看来中国人口的增长正在逐渐变慢,甚至出现了人口减少的趋势,这是极度危险的.如果中国不扭转这种趋势,那么中国科技不可能全面超越美国,人均科技量也不可能全面超越美国.人均科技量不是人数变少了就可以增加的,现在这种逆全球化趋势使得中国越来越依靠内循环,国内市场的规模将会极大影响中国科技的发展.(中国人口增长比美国慢主要是因为移民,其实中国的出生率并没有比美国少很多)[4]至于中国的艰苦奋斗精神,目前看来并未减弱.

美国在二战结束以后的科技发展的核心动力,我认为是移民与国际经济流动.德国战败后大批原属德国科学家移民至美国,苏联解体后大批原属苏联科学家移民美国,这在当时都大大加快了美国的科技发展.而现在美国,正在"亲手毁掉它建立的长城".你可知美国为遏制中国崛起而提出的"中国行动计划"对华裔科学家的迫害有多大?据媒体报道,2024年7月美国西北大学知名华裔分子生物学家吴瑛被发现在家中自杀.在吴瑛生前,其实验室已因美国政府调查被关闭。[5]美国这么做会大大降低它对外国移民的吸引力,从而降低它的科技发展潜力.美国文化对中国人的吸引力也在变弱,2023年的中国票房榜前十名没有一部好莱坞影片.据美国媒体报道,2023年好莱坞影片在中国票房的占比跌至约12%.[6]

至于国际经济流动对美国科技发展的作用,1991年苏联解体后的休克疗法使得它的国有资产大规模流失,世纪之交索罗斯又击败泰国和英格兰银行,2022年瑞信银行冻结俄罗斯客户资产,硅谷银行倒闭,数不胜数的案例每一次都给美国注入了大笔资金.然而现在还有人上当吗?瑞信银行信用已经破产,美国国债信用也岌岌可危;2022年以来数次美元潮汐,收割到的国家只有斯里兰卡,最多再加上乌克兰;中国与东南亚国家大范围地签订货币互换条例,这使得人民币成为亚洲货币之锚,美国再想收割这些国家恐怕没有那么容易了.

另外美国在冷战时期的科技发展还有一部分动力是苏联这个对手在刺激它,冷战结束后它已经失去了这个刺激.

请谨记这个世界的复杂性与多变性.美国从欧洲人眼中的暴发户到成为世界唯一的超级强国,只需一场第二次世界大战;苏联从社会主义的北辰星到分崩离析,只需戈尔巴乔夫宣布开放多党制(当然这不是唯一的因素,但是它自己放弃了自己的信仰一定是它失败的重要原因).

谨记空谈误国,实干兴邦.任何人皆可来辩,本人欢迎任何理性的讨论.

知乎这玩意不能总看,看多了容易时空错乱.

先前我以科学性的分析得出中国光刻机发展速度需要比现在快一倍的结论(差不多就是在2026年前突破浸润式光刻机;考虑到目前芯片制程正逐渐逼近原子极限,这个要求没准能放宽),不过中国目前大部分的工业领域都已经超过美国.

接下来我将以文学性的笔法批判各位认为中国在绝大部分领域都比不上美国的观点.

先前有人提出中国科技企业给工人的待遇较差,此言论不完全是荒谬之谈,但至少也有失偏颇.我们在研究外国科技企业待遇的同时也需要考虑外国的全球化效应.联合果品公司曾经为了奴役危地马拉人民而颠覆了这个国家的政权.[7]雀巢等可可制造企业在2001年在非洲等地区使用着约200万名童工,童工们最小的只有约10岁,他们每天大约可以获得85美分的收入,但却要从事挥舞砍刀、搬运重物、喷洒杀虫剂等明显不适合这个年龄段的工作.[8]而后在大约2010年,鸿海集团以惊世骇俗的13连跳向世人雄辩地证明外资企业并不是完全优待员工.[9]至于美国为了修建西海岸铁路导致华工大规模死亡,为了开发西部土地而屠杀印第安人和为了本国种植园农业奴役黑人之事,由于年代久远不做参考.

别跟我说外国企业待遇好,2022年欧洲为了跟随美国制裁俄罗斯结果饥寒交迫大家不会不知道吧.2020年冬天由于新型冠状病毒疫情每8个美国人中就有1个会有时吃不饱饭,挨饿的人数达到1998年来的高点.[10]

波音的员工会在车间内使用大麻(虽然这与其去产业化有关,不过还是赖不掉).[11]马斯克自曝使用氯胺酮.[12]波音为了节省开支使用的印度工人会自作主张将钛合金圈替换为铝合金圈,然后导致星际客机氦气泄漏.你说这些人能让美国科技与工业保持长期领先我是不信的.

众所周知,在美国为总统候选人提供政治献金是合法的.而中国没有政治献金法,但有巨额财产来路不明罪.

参见上文对中国光刻机发展的探讨.现在有瓦森纳协定,你觉得美国会让中国那么容易抄到?过去抄不到而从90纳米发展到45纳米,现在各个行业普遍进行国产化替代,国产光刻机大概会大大加速,这不需要抄作业.

请允许我用一首诗作结:

蒹葭（jiān jiā）苍苍，白露为霜。 所谓伊人，在水一方。

溯（sù）洄（huí）从之，道阻且长。溯游从之，宛在水中央。

蒹葭萋萋，白露未晞（xī）。 所谓伊人，在水之湄（méi）。

溯洄从之，道阻且跻（jī）。溯游从之，宛在水中坻（chí）。

蒹葭采采，白露未已。 所谓伊人，在水之涘(sì)。

溯洄从之，道阻且右。溯游从之，宛在水中沚(zhǐ)。[13]