當前位置: 華文頭條 > 推薦

通訊領域國家科技獎究竟為什麽稀缺?中興五次「上榜」意味著什麽?

2024-07-03推薦

因為國家科技獎代表國家科技界的最高榮譽,而在中國來說,這不僅僅是虛名,更代表著行業地位,甚至國家貢獻。比如早年眾所周知的兩院院士評審,候選人的代表性成就往往都需要國家獎來證明。

也正因此,歷屆科技獎不僅僅是通訊領域自身的比較,更重要的是中國的科技盛宴,今年國家獎獎勵辦法修訂後,國家科技獎被納入「黨和國家表彰體系」,代表著國家前所未有的重視。

人們總是熱衷於給技術「定級」。

無論是適用於機器的 Benchmark 跑分,還是各種各樣的橫向測評,一項「進步」、一項「發明」、或者一項「發現」的重要程度都正被不斷量化,現代人總是在這類「考試」中名列前茅,才能「脫穎而出」。而很多人其實也不知道,國家科技獎才是針對中國科技界人士的終極「考場」之一,因為這種「考場」是在檢驗科研成果的最終效果,而不是人雲亦雲的「潛在價值」。

6月24日,2023 年度國家科學技術獎勵大會在北京召開,會上共評出250 個專案,基本可以代表從2020年到2023年這三年時間裏, 自然科學、技術發明和技術產業化 中做出創造性貢獻的技術「成果」。

這次國家科技獎發榜,事實上的熱鬧程度比古代春闈發榜不遑多讓,也代表著未來幾年內中國各科技領域的格局勢力正在發生改變。

一、為什麽我們說2023年國家科技獎是最難的一屆?科技進步獎為什麽稱之為進步?

為了方便讀者,這個故事我們要從中國科技獎勵制度說起。

作為一個在國內外都有較長期工作經驗的科研民工,我個人覺得,政府獎勵體系是中國科技獎勵制度和國際科技獎勵制度比較大的區別之一,甚至它和每個高校、每個企業、每個科技工作者績效評估的方方面面相關聯。

我們僅舉幾個簡單的例子,「雙一流」學校和學科評審,核心加分項是國家和省部級獎勵個數;全國實驗室評估和實施,核心加分項是國家和省部級獎勵個數;長江、傑青人才評審,核心加分項還是國家和省部級獎勵個數;高新企業、各類企業補貼,它還有一項是「是否獲得國家和省部級獎勵」。

如果我們從總體來看,政府獎勵體系,尤其是專案類獎勵主要以「科技成果獎勵」為主,主要目的是從較長時間維度,評估一項或一類科研成果的效益。

  • 對於自然科學系列類獎項,主要評估它的學術影響力,因為我們一般認為自然科學類成果會產生新知識,擴充套件人類的知識邊界,比如高溫超導或量子突破;
  • 技術發明類獎項,是其發明創造的「創新性」,這類成果主要在於從「0」到「1」的突破,主要以某個重大技術問題的解決、填補了某項國際空白為核心亮點,獎勵那些運用科學技術知識做出產品、工藝、材料及其系統等重大技術發明, 進而為國家做出重大貢獻 ,比如今年中興獲得的氮化鎵功率放大器獎項;
  • 科技進步類獎項,大抵要先「顧名思義」「拆名解姓」一下。是其產業化和對行業本身的「推動」作用,即一項技術從「1」到「100」的努力,主要以工程化和產業化為主, 同時需要為國家做出重大貢獻 。比如三峽工程、大飛機、載人航天等技術,以及今年的第五代行動通訊技術。
  • 所以大家可以很容易理解,一般高校成果大多集中在自然科學、技術發明類,而企業的成果大多集中在科技進步類。

    2023年這一屆國家獎,就是不斷深化改革的結果,主要目標是提高專案質素、遏制「打招呼」頑疾。同時,2020年以來評獎周期由過去的一年一次改為兩三年一次後,國家獎已經停滯了三年,但是科研並沒有停滯。連續兩年暫停只會讓有資格申報國家獎勵的專案越來越多。

    所以2023年國家獎給大家感覺就是「提名環節指標難拿、初評環節網評難過,答辯環節競爭極其激烈」,甚至過往透過率85%以上的終評環節,也被拿掉了50項(透過率75%)。2023年僅授獎200多項, 整體獲獎率16%,堪稱史上最難

    作為整體參與今年國家獎申報和評審,在第二輪被卷趴下的人來說,今年國家獎從提名開始就是一路血流成河,提名環節指標非業界大佬基本沒有可能,初評環節網評持續爆冷,好不容易突出重圍進入答辯環節,還是萬人過獨木橋的局面(每個評審組都大約是15進3,甚至15進1)。要知道這些參評的成果大多都獲得過無數國際學術、產業獎勵。

    2023年度國家科技獎(通用專案)初評平均透過率僅有20%,發明獎(通用)略高達到24.1%,而最低的進步透過率僅僅有18.6%

    回歸正題,鑒於通訊是一門工程學科,以目前通訊領域的發展,自然科學突破大抵跟我們無緣(當然不絕對,今年就有一項自然科學獎)。大多數我們已知的通訊類國家獎以技術發明和科技進步為主,科技進步更占大多數。比如這次中興參與的專案——「通訊領域獲得的國家科技進步獎一等獎」、「第五代行動通訊系統(5G)關鍵技術及其工程套用」等等,都在國家科技進步獎一等獎的榜單當中。

    我們在前文裏有說,技術發明獎勵「從0到1」的發明,而科技進步獎勵「從1到100」的落地。前者更加註重「首創」和「填補空白」,後者主要註重產業化、市場占有率和產業效益。

    科技進步獎的評選和頒發過程體現了科技進步的趨勢和方向。基本上能夠透過評選和獎勵具有創新性和套用價值的科技成果,在近階段或者未來,都能推動科技工作與國家發展大局緊密結合。

    二、如果我們不僅僅談學術,通訊領域確定可以獲得國家獎的明珠都是什麽?

    前幾天跟國外回來的人聊天,很多人覺得可以拿到國家獎的專案主要在於創新性,是也不是。 我們之前一直強調,作為一門工程學科,通訊學科相對成熟,很難像生物、物理這些學科一樣Nature、Science發到手軟,不斷擴充套件人類知識邊界,最後拿到自然科學獎。 通訊領域較為成熟,其可以轉化為產業影響力的學術突破越來越少,產業化成績越來越多。這類有技術前景、但是還未完全產業化的發展套用,越來越成為中國通訊領域可以獲得國家獎的明珠。

    1. 產業演進

    通訊領域幾乎每十年就有一次技術演進。而這其中,從3G以來的每一次代際突破,幾乎都有中國人的卓越貢獻,也有中國在標準化領域的聲音,所以每一代通訊行業都有獲得一個國家科技進步一等或特等獎的潛力,至於是一等還是特等獎,更多會參考其商業化和公眾滿意程度。

    例如2012年,3G「TD-SCDMA關鍵工程技術研究及產業化套用」 獲 國家科技進步一等獎 ;2016年,4G「第四代行動通訊系統(TD-LTE)關鍵技術與套用」榮獲 國家科技進步特等獎 ;2024年,5G「第五代行動通訊系統關鍵技術與套用」榮獲 國家科技進步一等獎

    預計在Release 20版本結束後到2030年左右,我們將會迎來6G時代。毫無疑問的是,2030年左右,6G 第六代行動通訊系統的關鍵技術與套用」必然是未來5-10年內通訊領域國家獎的熱門人選。

    代際演進是通訊業界共同的進展。

    2. 通訊場景突破

    從另一方面來說,通訊網絡本身還有很多場景上的突破。例如2020年度中興通訊股份有限公司牽頭的【寬頻行動通訊有源數碼室內覆蓋QCell關鍵技術及產業化套用】,其主要貢獻在於 引領了室內行動通訊從無源向有源數碼的跨越式技術進步 (即室內基站從無源基站到有源基站的演進),也同時滿足了工信部對商業樓宇、交通樞紐等室內熱點區域的行動通訊提速擴容需求,同時擴充套件到國際市場。2018年左右的異構無線網絡,也是同樣類似的場景突破。

    QCell組網圖(圖源網絡)

    從這一方面講,下一代移動業務有著沈浸化、智能化、深度互動化等特點,這也就要求6G網絡需要具備感知的新能力,5G及之前系統的所有功能、協定、架構設計都是面向通訊連線的,6G感知將涵蓋非通訊或非連線目標的辨識,需要設計新的功能、協定,甚至架構。這或許是未來十年內的通訊領域國家獎突破點。

    此外,無線網絡將向通感算融合方向發展,無線基礎設施將從單純的提供連線服務發展為同時能提供連線服務+計算服務的基礎設施,以滿足AI和感知等業務的連線和分布式計算需求。網絡的泛在連線和計算服務需求,讓下一代無線網絡需統一提供無線訊號處理和業務套用的計算資源;對計算資源、通訊和計算網絡功能以及通訊和計算服務的管理編排,並支持通訊和計算一體服務和能力對外按需開放。

    6G無線系統概念檢視(圖源【6G無線系統設計原則與典型特征】)

    3. 通訊通道特性

    無線通道特性作為通訊鏈路中最基本的三種基本要素之一,其數學模型對無線系統技術方案影響十分巨大。當然更重要的是,它是國際標準標準化的重點領域,也是 展現國際影響力的重點體現 。這是國家獎項的重點評判核心。

    通訊訊號以波束的形式在無線通道上傳輸。電磁波可用於通訊器材的收發,也可透過感知探測獲取環境資訊。5G及之前系統的通道管理以被動為主,即根據現有通道觀測,調整收發機的策略來逼近通道容量,但是針對不同場景(例如不同國家、地區、甚至不同街道的通道特性),精細調整通道模型或許有機會取得較大影響力(對比參考今年國家自然科學二等獎中唯一的通訊領域專案)。

    圖源網絡

    此外,6G預計會提供更高的數據傳輸速度、減少延遲時間、提升頻譜利用效率以及增強網絡連線能力。這些改進將為未需要大頻寬的套用,如高畫質影片流、虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等提供支持,並且能夠滿足物聯網(IoT)、汽車自動駕駛、智慧城市等智能化套用的需求。場景創新也許能為通訊帶來更多和其它學科結合的可能。

    三、中興這次做了什麽?為什麽可以獲獎?

    看到這次國家獎獲獎名單後,大部份人都在說,中興在通訊行業裏應該算是的「碩果累累」了。

    通訊領域獲得的國家科技進步獎一等獎的4個獲獎專案中,中興參與且作為主要完成單位的的專案達到了3個,占比75% 再加上兩個二等獎, 基本上覆蓋了從電子元器件,基站整機,至到消費者終端的整個通訊產業鏈。某種意義上,這是一種實力體現。

    詳細來說,射頻系統自主設計和氮化鎵功率放大器主要關於射頻元器件(上遊)的自主可控,第五代行動通訊系統主要關於網絡的組建/建設和營運(中遊),海量儲存和智慧網聯汽車主要在於消費者/2B側的終端影響力(下遊)。

  • 1.「高能效超寬頻氮化鎵功率放大器關鍵技術及其在5G通訊產業化套用「
  • 本專案主要是射頻系統的突破。射頻器件是無線基站、終端通訊等關鍵電子系統的核心組成部份,其開發工具技術門檻極高。長期以來,這一市場被美國廠商如Broadcom、Skyworks、Qorvo等企業所壟斷,國內在此領域存在空白。同樣,射頻功率放大器作為行動通訊基站的核心部件,最初也主要被國外公司所壟斷。得益於本專案的突破,5G基站的GaN功放已實作規模商用,這不僅解決了中國在此領域的關鍵問題,還標誌著中國基站射頻功率放大器技術從矽技術向第三代半導體技術的跨代發展。所以在這一項科技獎勵上,中興 贏在了「自主可控」

  • 2. 第五代行動通訊系統(5G)關鍵技術及其工程套用
  • 如之前所說,5G商用一定可以拿到一個一等以上的國家獎,其中的主要貢獻者也一定有中興。從技術和產品上來看,中興開發了全系列端到端5G產品,創新了全球最大規模5G共建共享營運新機制,同時提出了5G新型系統技術架構評估方式等全鏈條關鍵技術,實作了中國在全球5G行動通訊的領先地位。在這個獎項上,中興則 贏在了「戰略價值」。

  • 3.「高效可靠的海量數據儲存系統關鍵技術及應」和「智能網聯車路系統與可信測試關鍵技術及其產業化套用」
  • 前者就像為通訊行業打造了一個超級強大的「數據保險箱」。既能夠儲存和處理海量數據,同時又能保證數據安全和可靠性,不僅如此,這個「數據保險箱」還使用了新型編碼技術和近數據處理等「高科技武器」,大大降低了成本和記憶體開銷,大大提高了性價比。而後者,在智能交通和智能網聯汽車領域提供了技術支撐,要知道這兩塊都是目前通訊行業最有價值的套用領域,拿下這盤棋,也相當於乘上了戰略的東風。則對通訊行業下遊意義重大。在兩個這個獎項上,中興贏在了通訊行業對外的 「套用落地」

    總而言之,整體看今年通訊行業的科技進步獎獲獎成果,基本上覆蓋了整個通訊產業鏈。意義不言自明,讓我們期待下一次6G、通訊感知一體化(我自己的研究方向)也能榜上有名吧。