第一板块:知道是什么,但不知道怎么造
这块技术分两种,一种容易山寨,另一种不容易山寨。(这不是废话么……)
先说第一种。
前几次革命后,很多理论趋于成熟,使得第一板块沉淀了大量成熟技术。比如熟透的普通力学,所以,自行车100年了还是这结构,桌椅板凳1000年了也没啥变化。
但是这些旧技术通过巧妙组合可以形成新技术,这类技术因为有成熟理论兜底,试错时间往往是可预期的,实在不行就多烧点钱,短时间内基本都能拿下。
当然了,山寨起来也相对容易些。比如,独步武林的架桥机,把这台设备的每一个零件都拆了,每一个细节都抄下来,山寨一台架桥机对几个工业大国来说并不难,反正总不能比航母还难吧?
这么说起来,没啥值得自豪了?人家美帝只是不想玩而已!要这么说的话,美帝登月也没啥了不起的,中俄欧咬咬牙,再跺跺脚,土星五号难不倒谁!
这种论调其实低估了需求对技术的重要性,就好像一个聪明孩子考了60分,非说自己只是不想学习,不然肯定考第一。这种状态只要持续几年,工人技能和上下游产业链都会慢慢退化,等高考来临就知道光靠聪明是不够的。
需求和技术的完美结合,比暂时的技术领先更加重要。中国正是凭借这颗星球上最旺盛的工业化需求,催生出各种应用技术,甭管山寨还是原创,只要短时间内能拿下的,基本全拿下了,几乎与整个外国平起平坐,甚至还有超越的势头。
虽然美帝要山寨这类技术并不难,但背后的需求不容易山寨,由此建立的工业体系,反而成了技术的最大壁垒。手握全球制造业半壁江山,无论生产什么产品,都是一种举足轻重的存在。
在本僧看来,制造业霸权甚至比金融霸权更有意义,附个论据:16世纪的西班牙。
作为人类史上第一个全球霸主,西班牙凭借无敌舰队掠夺美洲金银购买各国商品,和美帝印钞一个德性。目前美元占全球货币储备大约60%,当年西班牙控制了全球80%的金银。习惯了躺着赚钱,就不愿下地干活了,西班牙很快被伺候的生活不能自理,连武器都大量外购,工业快速没落。反观英国法国,为了赚土豪家的金银,没日没夜干活,看似不公平,却实实在在带动了工商业。最终英国率先开启工业革命,西班牙霸主宝座拱手让人。
(注意,这说的是历史,谢绝和当前国际关系做联想。)
下面说第二种技术。
作为一个追赶者,就要有追赶者的心态,首先追上的,肯定是短时间内能拿下的技术,然后才是长时间磨出来的技术。啥技术需要长时间磨呢?大多是理论不够成熟,只能依赖经验积累的技术。
典型代表:第一性原理分子动力学。
术语有点拗口,大概意思是说,从单个原子的性质出发,计算出整块材料的全部属性。这思路异常潇洒,现在能算到什么程度了?本僧在前文提过,即便是10个最简单的氢原子混在一起,要计算它们的相互作用几乎是不可能的。
这事玄乎的很,算得上物理学和材料学之间一个小小的断层,当然,断层意味着潜力。研发新材料相当于在断层里淘金,没有成熟理论指导,只能靠蛮力一轮一轮烧钱试错,时间难免就长了。
其实很多牛逼设备,你拼命往细拆,最终发现都是材料技术。
机床,号称“工业之母”,只能仰望日本德国瑞士。主轴和轴承摩擦产生的热变形、刀具的磨损,都会带来加工误差,这些问题只能倚赖材料的提升。
液压系统,就是类似千斤顶那种结构,美国日本德国的天下。差在哪?密封圈不给力,液压油容易泄露;液压油不给力,热胀冷缩影响精度,等等。这显然又是材料的问题。
飞机发动机,涡轮叶片不够结实,油门踩狠了容易散架。材料的问题。
螺栓,俗称螺丝钉,高温高压腐蚀性的极端环境,没几家扛得住。材料的问题。
半导体芯片,更是涉及成堆的材料。
来个小结:像这类有商业需求的基础材料,西方自然舍得不停烧钱,加上材料学潜力犹在,仍可拓展,所以西方大多都保持着领先。
不过一些特殊领域的材料,情况有了些变化。
稀土永磁体,就是用稀土做的磁铁,用处大大的。中国有很多高品位稀土矿,稀土加工技术绝对前列,甚至还挤垮了美帝的稀土工业。所以和“磁”相关的技术,美帝也得抱咱大腿,比如,磁约束核聚变的配件出口了不少,太空暗物质探测是美帝少有的拉中国一起的太空项目。
非线性光学晶体,一种激光器的核心部件。2009年中国对美帝实施禁运,2016年美帝打破中国技术封锁,不过中国趁机又往前奔了一代。美帝曾经指责中国拿激光致盲他家卫星,官媒偶尔也会泄露几张激光反导的照片,看起来应该还是不错的。
再来个小结:这类商业价值不大,但军事价值、科研价值较高的材料,显然是中国更舍得烧钱,所以有不少已经趟到了前面。
那么问题来了,材料为啥这么难山寨?
做菜都见过吧,番茄炒蛋的成分可以告诉你,但你做的菜就是没我做的好吃。比如前阵子韩国被日本禁运的电子级氢氟酸,参数明明白白告诉你,纯度11个9,你从哪里下手山寨?
一块材料拿到手,要测出其中的成分及比例,也就几顿饭的功夫。进一步,想要知道不同原子之间的排列规则,过程稍微复杂一点,但几天下来基本也摸透了。
你以为这样就山寨完成了吗?不,这才开始,你得找到一种让不同原子按特定规则排列的方法,这个才叫核心技术。因为分子动力学和算命先生差不多,理论计算不如多试几次,这都是烧钱的苦力活。
虽然总体上美帝仍然领先,但前面现存的理论空间已经不充裕了,所以美帝被后面的人撵得很紧张。
拿一张本僧亲手拍的原子力显微镜照片做分割线:
像“分子动力学”这种玄乎事还有不少,比如“空气动力学”,流体力学的分支,“玄学排行榜”上大名鼎鼎。这哥们儿几乎全是经验公式,就是靠实验攒下大量数据,凑出公式,完全不管内在机理。
但凡飞行器想在大气层内混,就不得不考虑空气动力学,这事和材料学一样,主要靠试。好在钱学森那辈人攒下了雄厚的家底,东风17,21,26的独特弹道,运20的贴地飘飞,歼20的超音速机动……谦虚点说,这块,咱们不输美帝。
第一板块的较量大体如此,成熟理论基本榨干,生涩理论仍有腾挪躲闪的空间,但中国紧紧撵在后面。至于规则之外,大家都是懵逼状,大哥别笑二哥。
又又又拿核聚变举个例子。地球上你眼睛能看到的所有东西,原子和原子之间都是靠化学键连接的,这个连接能量大约10ev级别,而核聚变产生的中子能量是14兆ev,差了1兆倍。所以呢,聚变反应一旦启动,腔壁材料会受到14兆ev的中子冲击,你让人家10ev的化学键怎么扛得住?
那能否搞一块键能超过100兆ev的材料?
呵呵。