因为国家科技奖代表国家科技界的最高荣誉,而在中国来说,这不仅仅是虚名,更代表着行业地位,甚至国家贡献。比如早年众所周知的两院院士评审,候选人的代表性成就往往都需要国家奖来证明。
也正因此,历届科技奖不仅仅是通信领域自身的比较,更重要的是中国的科技盛宴,今年国家奖奖励办法修订后,国家科技奖被纳入「党和国家表彰体系」,代表着国家前所未有的重视。
人们总是热衷于给技术「定级」。
无论是适用于机器的 Benchmark 跑分,还是各种各样的横向测评,一项「进步」、一项「发明」、或者一项「发现」的重要程度都正被不断量化,现代人总是在这类「考试」中名列前茅,才能「脱颖而出」。而很多人其实也不知道,国家科技奖才是针对中国科技界人士的终极「考场」之一,因为这种「考场」是在检验科研成果的最终效果,而不是人云亦云的「潜在价值」。
6月24日,2023 年度国家科学技术奖励大会在北京召开,会上共评出250 个项目,基本可以代表从2020年到2023年这三年时间里, 自然科学、技术发明和技术产业化 中做出创造性贡献的技术「成果」。
这次国家科技奖发榜,事实上的热闹程度比古代春闱发榜不遑多让,也代表着未来几年内中国各科技领域的格局势力正在发生改变。
一、为什么我们说2023年国家科技奖是最难的一届?科技进步奖为什么称之为进步?
为了方便读者,这个故事我们要从中国科技奖励制度说起。
作为一个在国内外都有较长期工作经验的科研民工,我个人觉得,政府奖励体系是中国科技奖励制度和国际科技奖励制度比较大的区别之一,甚至它和每个高校、每个企业、每个科技工作者绩效评估的方方面面相关联。
我们仅举几个简单的例子,「双一流」学校和学科评审,核心加分项是国家和省部级奖励个数;全国实验室评估和实施,核心加分项是国家和省部级奖励个数;长江、杰青人才评审,核心加分项还是国家和省部级奖励个数;高新企业、各类企业补贴,它还有一项是「是否获得国家和省部级奖励」。
如果我们从总体来看,政府奖励体系,尤其是项目类奖励主要以「科技成果奖励」为主,主要目的是从较长时间维度,评估一项或一类科研成果的效益。
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学、技术发明类,而企业的成果大多集中在科技进步类。
2023年这一届国家奖,就是不断深化改革的结果,主要目标是提高项目质量、遏制「打招呼」顽疾。同时,2020年以来评奖周期由过去的一年一次改为两三年一次后,国家奖已经停滞了三年,但是科研并没有停滞。连续两年暂停只会让有资格申报国家奖励的项目越来越多。
所以2023年国家奖给大家感觉就是「提名环节指标难拿、初评环节网评难过,答辩环节竞争极其激烈」,甚至过往通过率85%以上的终评环节,也被拿掉了50项(通过率75%)。2023年仅授奖200多项, 整体获奖率16%,堪称史上最难 。
作为整体参与今年国家奖申报和评审,在第二轮被卷趴下的人来说,今年国家奖从提名开始就是一路血流成河,提名环节指标非业界大佬基本没有可能,初评环节网评持续爆冷,好不容易突出重围进入答辩环节,还是万人过独木桥的局面(每个评审组都大约是15进3,甚至15进1)。要知道这些参评的成果大多都获得过无数国际学术、产业奖励。
回归正题,鉴于通信是一门工程学科,以目前通信领域的发展,自然科学突破大抵跟我们无缘(当然不绝对,今年就有一项自然科学奖)。大多数我们已知的通信类国家奖以技术发明和科技进步为主,科技进步更占大多数。比如这次中兴参与的项目——「通信领域获得的国家科技进步奖一等奖」、「第五代移动通信系统(5G)关键技术及其工程应用」等等,都在国家科技进步奖一等奖的榜单当中。
我们在前文里有说,技术发明奖励「从0到1」的发明,而科技进步奖励「从1到100」的落地。前者更加注重「首创」和「填补空白」,后者主要注重产业化、市场占有率和产业效益。
科技进步奖的评选和颁发过程体现了科技进步的趋势和方向。基本上能够通过评选和奖励具有创新性和应用价值的科技成果,在近阶段或者未来,都能推动科技工作与国家发展大局紧密结合。
二、如果我们不仅仅谈学术,通信领域确定可以获得国家奖的明珠都是什么?
前几天跟国外回来的人聊天,很多人觉得可以拿到国家奖的项目主要在于创新性,是也不是。 我们之前一直强调,作为一门工程学科,通信学科相对成熟,很难像生物、物理这些学科一样Nature、Science发到手软,不断扩展人类知识边界,最后拿到自然科学奖。 通信领域较为成熟,其可以转化为产业影响力的学术突破越来越少,产业化成绩越来越多。这类有技术前景、但是还未完全产业化的发展应用,越来越成为中国通信领域可以获得国家奖的明珠。
1. 产业演进
通信领域几乎每十年就有一次技术演进。而这其中,从3G以来的每一次代际突破,几乎都有中国人的卓越贡献,也有中国在标准化领域的声音,所以每一代通信行业都有获得一个国家科技进步一等或特等奖的潜力,至于是一等还是特等奖,更多会参考其商业化和公众满意程度。
例如2012年,3G「TD-SCDMA关键工程技术研究及产业化应用」 获 国家科技进步一等奖 ;2016年,4G「第四代移动通信系统(TD-LTE)关键技术与应用」荣获 国家科技进步特等奖 ;2024年,5G「第五代移动通信系统关键技术与应用」荣获 国家科技进步一等奖 。
预计在Release 20版本结束后到2030年左右,我们将会迎来6G时代。毫无疑问的是,2030年左右,6G 「 第六代移动通信系统的关键技术与应用」必然是未来5-10年内通信领域国家奖的热门人选。
代际演进是通信业界共同的进展。
2. 通信场景突破
从另一方面来说,通信网络本身还有很多场景上的突破。例如2020年度中兴通讯股份有限公司牵头的【宽带移动通信有源数字室内覆盖QCell关键技术及产业化应用】,其主要贡献在于 引领了室内移动通信从无源向有源数字的跨越式技术进步 (即室内基站从无源基站到有源基站的演进),也同时满足了工信部对商业楼宇、交通枢纽等室内热点区域的移动通信提速扩容需求,同时扩展到国际市场。2018年左右的异构无线网络,也是同样类似的场景突破。
从这一方面讲,下一代移动业务有着沉浸化、智能化、深度交互化等特点,这也就要求6G网络需要具备感知的新能力,5G及之前系统的所有功能、协议、架构设计都是面向通信连接的,6G感知将涵盖非通信或非连接目标的识别,需要设计新的功能、协议,甚至架构。这或许是未来十年内的通信领域国家奖突破点。
此外,无线网络将向通感算融合方向发展,无线基础设施将从单纯的提供连接服务发展为同时能提供连接服务+计算服务的基础设施,以满足AI和感知等业务的连接和分布式计算需求。网络的泛在连接和计算服务需求,让下一代无线网络需统一提供无线信号处理和业务应用的计算资源;对计算资源、通信和计算网络功能以及通信和计算服务的管理编排,并支持通信和计算一体服务和能力对外按需开放。
3. 通信信道特性
无线信道特性作为通信链路中最基本的三种基本要素之一,其数学模型对无线系统技术方案影响十分巨大。当然更重要的是,它是国际标准标准化的重点领域,也是 展现国际影响力的重点体现 。这是国家奖项的重点评判核心。
通信信号以波束的形式在无线信道上传输。电磁波可用于通信设备的收发,也可通过感知探测获取环境信息。5G及之前系统的信道管理以被动为主,即根据现有信道观测,调整收发机的策略来逼近信道容量,但是针对不同场景(例如不同国家、地区、甚至不同街道的信道特性),精细调整信道模型或许有机会取得较大影响力(对比参考今年国家自然科学二等奖中唯一的通信领域项目)。
此外,6G预计会提供更高的数据传输速度、减少延迟时间、提升频谱利用效率以及增强网络连接能力。这些改进将为未需要大带宽的应用,如高清视频流、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等提供支持,并且能够满足物联网(IoT)、汽车自动驾驶、智慧城市等智能化应用的需求。场景创新也许能为通信带来更多和其它学科结合的可能。
三、中兴这次做了什么?为什么可以获奖?
看到这次国家奖获奖名单后,大部分人都在说,中兴在通信行业里应该算是的「硕果累累」了。
通信领域获得的国家科技进步奖一等奖的4个获奖项目中,中兴参与且作为主要完成单位的的项目达到了3个,占比75% , 再加上两个二等奖, 基本上覆盖了从电子元器件,基站整机,至到消费者终端的整个通信产业链。某种意义上,这是一种实力体现。
详细来说,射频系统自主设计和氮化镓功率放大器主要关于射频元器件(上游)的自主可控,第五代移动通信系统主要关于网络的组建/建设和运营(中游),海量存储和智慧网联汽车主要在于消费者/2B侧的终端影响力(下游)。
本项目主要是射频系统的突破。射频器件是无线基站、终端通信等关键电子系统的核心组成部分,其开发工具技术门槛极高。长期以来,这一市场被美国厂商如Broadcom、Skyworks、Qorvo等企业所垄断,国内在此领域存在空白。同样,射频功率放大器作为移动通信基站的核心部件,最初也主要被国外公司所垄断。得益于本项目的突破,5G基站的GaN功放已实现规模商用,这不仅解决了我国在此领域的关键问题,还标志着我国基站射频功率放大器技术从硅技术向第三代半导体技术的跨代发展。所以在这一项科技奖励上,中兴
赢在了「自主可控」
。
如之前所说,5G商用一定可以拿到一个一等以上的国家奖,其中的主要贡献者也一定有中兴。从技术和产品上来看,中兴开发了全系列端到端5G产品,创新了全球最大规模5G共建共享运营新机制,同时提出了5G新型系统技术架构评估方式等全链条关键技术,实现了我国在全球5G移动通信的领先地位。在这个奖项上,中兴则 赢在了「战略价值」。
前者就像为通信行业打造了一个超级强大的「数据保险箱」。既能够存储和处理海量数据,同时又能保证数据安全和可靠性,不仅如此,这个「数据保险箱」还使用了新型编码技术和近数据处理等「高科技武器」,大大降低了成本和内存开销,大大提高了性价比。而后者,在智能交通和智能网联汽车领域提供了技术支撑,要知道这两块都是目前通信行业最有价值的应用领域,拿下这盘棋,也相当于乘上了战略的东风。则对通信行业下游意义重大。在两个这个奖项上,中兴赢在了通信行业对外的 「应用落地」 。
总而言之,整体看今年通信行业的科技进步奖获奖成果,基本上覆盖了整个通信产业链。意义不言自明,让我们期待下一次6G、通信感知一体化(我自己的研究方向)也能榜上有名吧。