《中国计算机学会通讯》2009年第8期 发表了姚期智教授的题为《志在中国计算机科学2020计划》的文章。这篇充满激情而又发人深省的文章提出了一个重要判断：“中国要想在计算机科学领域创建世界一流成就，从现在起就只有10~15年的窗口期”。也就是说，中国需要在2020~2025年以前实现跨越发展，才能跻身世界一流计算机科学研究行列。

这篇《志在中国计算机科学2020计划》的文章并不是姚教授第一次表达他的危机感。2008年11月“诺贝尔奖获得者北京论坛”期间在访问中国科学院的时候，他就表达了同样的担忧，尤其是他讲到学术焦虑（Academic Anxiety），给我留下了很深的印象。这位平易近人、在学术上又极其认真的学者的观点，值得同行深思。

自2007年以来，中国科学院组织了信息科技发展的长期路线图研究，其研究报告在2009年8月已交付出版社。我们得到的一个主要结论与姚教授的判断很相似，即信息技术在2020年前后会碰到似乎难以逾越的延续性发展屏障，这个强大需求压力会推动信息科学在今后10~20年期间出现重要的突破和变革。

为什么说我们的赶超机遇期只有10~15年呢？主要有四个原因。

“2020现象”

在过去30年时间里，尽管计算机界出现了很多创新，但大部分是增量式的延续性发展，在基本原理、基础技术层面的突破很少（万维网是一个例外）。今天计算机市场上的主要技术绝大部分都是30年以前发明的。

但是，当我们展望IT未来发展，会发现这种惯性的、增量式的延续性发展到2020年左右可能出现难以逾越的屏障，不论是大规模集成电路，还是客户端计算机系统、高性能计算机、软件、网络、存储这些子领域，都是如此。以大规模集成电路为例，摩尔定律看起来很难延续到2020年以后。英特尔公司最近发布了其芯片发展的一个“路线图”，目标是在2022年使用4纳米的工艺。但只有在2012年达到22纳米的目标是比较可行的。2012年以后的目标还只是有待技术突破的预期。在高性能计算机领域，如果不计成本和效能的话，延续增量发展有可能在2020年前研制成功艾级（Exaflops，即每秒1018次运算）超级计算机，但其可靠性、并行编程、功耗等难题并未解决，反而会变得更加突出。

这就是所谓的“2020现象”：众多IT技术子领域在2020年前后都会出现难以逾越的延续性发展屏障。因此，IT界需要在2020~2025年以前实现基本原理、基础技术层面的突破，使得信息领域在今后10~15年，甚至2020年以后还能持续发展。

中国IT市场可能在10~15年之内出现变革

自改革开放以来，中国IT市场规模（以销售额计）经历了30余年的持续高速发展，复合年平均增长率达30%。但是，中国IT市场仍然存在4个突出问题：（1）IT普及率只有20%，远没有惠及全民。（2）中国IT市场规模仍然很小。在2008年，虽然以IT用户数计，中国已名列世界前茅，但IT市场只有1100亿美元，仅占世界IT市场的7.2%，与我国GDP占世界总GDP的比例相当。而且，近年来中国IT市场增长幅度开始放缓，2008年增长率仅为12.7%。（3）中国IT市场结构不合理。IT市场规模仍然很小的一个主要原因是我国人均IT消费远低于发达国家。2008年，我国的人口人均IT年消费大约为83美元，是发达国家的十几分之一。我国的IT消费成份中，硬件比例仍然很大，软件和服务比例太小。（4）中国IT市场仍然是跨国公司主导，垄断成份很重，针对中国用户需求的个性化程度很低。

我国人均GDP已经超过3000美元，经济社会发展开始进入了一个新阶段。随着“改革开放成果惠及全国人民”、“自主创新”、“促进消费”等宏观结构优化举措的深入，中国IT市场很可能在今后10~15年出现大的变革。如果上述4个问题得到初步解决，中国IT市场规模很可能在今后10~15年再翻两番。

这个巨大的市场需求变革呼唤着中国计算机科学技术的跨越式发展创新。如果我们不去做或做不到，跨国公司主导和垄断的局面就不会改变。我们应该能够理解姚教授的观点：“中国的信息产业市场在将来有一天会变得非常大。如果说中国的研究环境和创新能力在那个时候完全不能够与别的国家和地区相竞争，中国的IT产业将无法分到市场的份额。”

计算机科学技术可能在10~15年之内

出现变革 由于市场需求和“2020现象”的推动，计算机领域开始关注科学、技术、以及学科层面的变革。国际计算机界已经开始高度重视这些变革，并已经部署实施一些创新研究计划和学科建设工作。《中国计算机学会通讯》2009年第2期发表了“计算机科学的变革”专辑，介绍了美国同行的一些情况。我国的工业与信息化部、科学技术部、国家自然科学基金委员会、中国科学院等部门也在组织同行进行信息科技变革的战略研究。

根据计算机科学技术发展的历史经验，这类瞄准基本原理、基础技术层面的突破以及跨学科渗透的创新工作，有可能在10~15年催生一些成型的科学理论、核心技术和新的子学科。比如，8年前开始的算法科学与博弈论的交叉研究已经孵化出了一门称为“算法博弈论”的子学科雏形；10余年前开始的利用海量数据研究网络现象的工作已经积累成为“计算社会科学”的雏形（见2009年2月《科学》杂志刊登的拉泽尔等人的文章《计算社会科学》，Lazer et al, “Computational SocialScience”, Science, Feb. 2, 2009）。

这个变革才刚刚开始，中国还有机会。如果我国计算机学术界不在这10~15年的创造过程中参与变革性研究，我们就难以摆脱模仿跟踪的局面。

中国的“前沿距离”在缩短

客观地说，过去30年中国的计算机产业发展模仿跟踪的成份很大。这种现象有我国发展阶段的客观基础原因。一些西方经济学家研究了发展中国家经济增长过程中作为模仿者或创新者发展路线。他们的一个重要结论是，何种路线最优取决于一个度量，即前沿距离（Distance to Frontier）。一个国家距离世界科技前沿的差距如果很大的话，模仿者路线是国民经济增长的最佳选择。但是，当一个国家经过发展，距离世界科技前沿的差距已经不大时，创新者路线才是国民经济增长的最佳选择。

改革开放之初，我国选择模仿者路线可能是一个实事求是的选择。经过30年的改革开放，我国的前沿距离大幅度缩短。面向自主创新、提升经济结构和质量、建立和谐社会的更高需求，我国的IT学术界必须完成从模仿者到创新者的转变。

态度决定发展，细节决定成败。姚期智教授的文章不仅呼唤我们改变心态，还给出了具体工作的建议。他对中国构建国际水平的计算机科学研究中心充满信心：“如果我们做得好的话，在中国建立世界一流研究型大学的进程，会比任何人想象的都要快。”如果我们做得好的话，经过10~15年的努力，中国IT学术界能够加入国际创新者的行列。

（作者 徐志伟）