抱著開放的心態與世界對話

歐陽亮

經歷了改革開放40年的高速發展后，中國與發達國家的差距大大縮小，以追趕為特征的后發優勢逐步喪失，自主創新正逐步取代引進，成為進一步發展的動力。正如習近平總書記在十九大報告中所指出的，創新是引領發展的第一動力，是建設現代化經濟體系的戰略支撐。我們要瞄準世界科技前沿，強化基礎研究，實現前瞻性基礎研究、引領性原創成果重大突破；要深化科技體制改革，建立以企業為主體、市場為導向、產學研深度融合的技術創新體系。

9月10日至14日，以“交流基礎科學、探索前沿科技、解決疑難問題、促進創新合作”為主旨的第二屆“COMAC國際科技創新周”活動，在中國商飛北京民用飛機技術研究中心舉辦。中國商飛公司與清華大學、英國帝國理工學院共同舉辦的這屆活動，吸引了來自政府機構、11所高校、15家企業、7所金融機構共計530人參會，共同研討在國際競爭日益激烈的當下，如何通過世界級創新來創辦世界級企業。

中國商飛公司董事長賀東風在致辭中指出，當前，人工智能、大數據、新材料等技術蓬勃發展，全球創新要素正在加速流動，我們需要自主創新，需要開放合作。中國和全球的商用飛機市場前景廣闊，年輕的中國商飛抱著開放的心態與世界對話，我們愿意把全球高校在基礎性研究和前瞻性技術上的經驗與探索注入商用飛機產業，滿足人們更加安全、經濟、環保、便利的航空出行需要。

打造世界級創新型組織

時至今日，創新作為一個概念，早已深入人心。在中國，不僅政府早就提出了“創新驅動戰略”，作為市場主體的企業，也無不把自主創新掛在嘴邊，不管真實的投入有多少，至少在口號上是把創新擺在前列的。

但是，真正能把創新貫徹到實際行動中，讓創新成為企業的DNA，并且最后能從真正的創新中獲益的企業并不是很多。甚至，很多企業對于如何打造一個創新型組織也并不是很清楚。

來自清華大學經濟管理學院的陳勁教授認為，要創建一個具有世界級水準的創新型研發組織，必須在創新的戰略地位、組織架構、資源配置、人才培養及企業文化等五個方面進行相應的改革和建設，使創新融入到企業的血液之中，從而真正推動企業向前發展。

全球排名前列的大公司都非常重視提升創新的戰略地位。陳勁表示，現在很多公司都把自己的戰略研究部門與研發部門合并了，以前，這兩個部門是分置的，合并以后，創新與研發就成為整個公司最重要的戰略，從而能獲得最佳的組織架構和資源配置。

歐盟委員會發布的2017年工業研發投入排行榜顯示，那些在行業中占據領先地位的公司，其研發投入占凈銷售額的比重大多在4%以上。其中，波音的研發投入為40.95億歐元，在入圍的2500家企業中排名第36位，而空客的研發投入為32.81億歐元，在入圍的2500家企業中排名第45位。空客的研發投入在絕對值上雖然低于波音，但其研發投入占凈銷售額的比重為4.9%，高于波音的4.6%。

在上述榜單中，美國企業最多，達821家。歐盟成員國共有567家，中國有481家（含中國臺灣地區的企業105家），日本有365家，韓國有70家。從中我們可以看出，某個國家上榜企業的多少，與其整體的經濟實力是高度匹配的。

有了高的戰略地位，有了好的組織架構，并配置了盡可能多的資源之后，打造一個世界級的創新組織還需要優秀的人才以及寬容的企業文化。陳勁以中國家電企業美的為例來說明這五種因素在推動創新中的作用。近些年，美的一方面大力提升創新在企業內的戰略地位，提出技術突破和創新才是企業的未來；另一方面，美的又大力進行組織架構調整，把原來作為整體的開發團隊拆分，使產品開發團隊和創新研究團隊分離，在國內建立了9個研發中心，在國外建立了11個研發中心，研發人員總數超過1萬人。不同的研發中心讓不同的團隊分別研究未來技術、共性技術和基礎技術，分工合作，從而提高效率。2017年，美的的研發投入高達85億元人民幣。正是在這樣的高強度投入下，美的的專利數量連續三年居于國內家電行業首位。

“目前，我們中國有三張國家名片，第一是建筑，第二是高鐵，第三是家電。未來，希望大飛機能成為中國的第四張名片。”陳勁表示，通過不斷創新，更好地整合中國的大市場、當前的最新科技以及全球資源，相信中國商飛與中國商用飛機產業一定會發展得更好。

輕量化與電動飛機

與管理創新相比，公眾可能對技術突破更感興趣，比如對飛機氣動外形的改變，像很多公司都在探索的翼身融合體飛機，也有將機身保持圓筒狀而對機翼進行變形設計的方案。此外，也有很多公司在飛機所使用的材料、能源等方面動腦筋，并取得了很好的成果。波音787和空客A350XWB飛機的復合材料用量占比都達到了50%，便是在新材料方面取得的革命性突破。在新能源方面，使用生物燃料的試驗也已持續多年，當然，更吸引眼球的是電動飛機。

目前，以電池為動力的小型無人機已經很成熟，并且誕生了大疆這樣的行業巨頭。在載客飛行的電動飛機方面，全球也有不下20家公司已經取得了一定的成就，其中既有波音、空客這樣的寡頭，也有Uber等致力于解決城市交通問題的新型企業。當然，更多的是懷揣夢想的新公司。

2017年4月，德國Lilium Aviation公司設計的垂直起降電動飛機成功進行了試飛。該型飛機安裝有36個噴氣式發動機，100%的純電動設計，不但能垂直起降，而且能以最高300公里的時速飛行約300公里的距離。

相對于現有的噴氣式商用飛機，300公里的飛行距離實在是太短了，但對于電動飛機來說，能以近300公里的時速（737-800飛機的巡航速度約為800公里/小時）飛行300公里，已經是突破性的成就了。

那么，制約電動飛行的瓶頸是什么呢？答案是電池。關注電動汽車的人一般都會關注其所使用電池的能量密度，因為電池的能量密度越大，汽車的續航里程也就越高，但是，對于電動飛機而言，電池不僅要能量密度大，而且要輕。

帝國理工學院戴森設計工程學院院長Peter Childs在演講中提出了一些問題：如果我們要研制一架電動飛機，使它能在95分鐘（起飛、爬升15分鐘，巡航60分鐘，降落20分鐘）內飛行1000公里，我們需要達到哪些條件？這些條件什么時候能夠實現？

Peter Childs表示，目前電池的能量密度已經能達到400wh/kg，如果這個數字能翻一倍，達到800wh/kg，那么一架波音737-700大小的飛機，所需要的電池的重量大約是22噸，通過使用輕量化設計技術，大大降低機身空重，那么載客150人左右的電動飛行是有可能實現的。

Peter Childs表示，這架飛機首先必須使用混合動力，在起飛階段能量需求比較大的時候，使用燃油來提供能量，到了巡航階段則使用電能。其次，這架飛機必須使用混合機翼，當然，還要進行輕量化設計和制造。

Peter Childs表示，帝國理工學院在輕量化設計方面，與波音、空客都有很多合作，具有豐富的經驗。而在混合機翼方面，過去20年間，全球很多公司都有研究和實踐，因此，“5到10年間，我們有可能開發出這樣的飛機。”

人工智能與智能飛行

有了電動飛機，人們就開始憧憬能夠智能飛行的無人駕駛飛機。事實上，目前大部分電動飛機都是無人機，但是在這些無人機中，只有極少數真正具備智能飛行功能，大部分無人機都是由人遙控，或是根據事先寫好的程序進行飛行。

毫無疑問，無人機要具備智能飛行功能，首先必須具備人工智能。近些年來，很多國家在人工智能領域投入巨資，推動了人工智能的飛速發展。2016年3月，AlphaGo以4比1的比分大勝韓國棋手李世石的事件，在全世界引起了極大的關注。

中國科學院院士、清華大學計算機系教授張鈸認為，人工智能至少要具備三種能力：一是能感知，就是具備我們人類所具有的視覺、聽覺、味覺、觸覺等能力；二是要能做出理性行為，即能像我們人類一樣進行理性思考或理性分析；三是要能行動，即能像我們人類一樣行走、運動，甚至能開車、開飛機。

在這三種能力之外，感性行為能力也很重要，即人工智能要具備我們人類的情感。理性行為也好，感性行為也好，計算機如何得來？目前的方法是進行深度學習。舉個例子，我們要教會計算機認識馬，如果通過文字來描述馬的特征，比如馬有四條細長的腿，那計算機是無法理解的，因為它不知道什么是腿，也不知道怎樣叫做細長。深度學習的方法則很簡單，找很多很多的樣本給它看，讓它在觀察中學習。通過這樣的方法，人工智能的識別率可以達到96%以上。

通過深度學習，人工智能的能力得到了極大提高。2018年5月，谷歌的AI助理通過電話成功地預約了理發服務，而電話那頭的人完全沒有察覺打電話給他的是一臺機器。但是，張鈸也指出，目前人工智能還只能在一些限定的專業領域與人對話，一旦離開專業，它就無法勝任了。

“很多人類的常識，人工智能就理解不了。”張鈸舉例說，你如果問它現在的美國總統是誰，它能很容易回答出特朗普的名字，但你要是問它特朗普是一個人嗎？或者美國有總統嗎？這種問題它就抓瞎了。

張鈸認為，在目前情況下，如果讓人工智能來駕駛汽車、飛機，那是很危險的。汽車在地面行駛，特別是在人多車多的道路上行駛，隨時要面對各種突發事件，人工智能是很難應對的。相對而言，讓人工智能駕駛飛機反而比較容易。“目前來看，人工智能還是只擅長做專業的事，并且越是專業就做得越好，越能超過人類。”

當然，真的讓人工智能去代替飛行員開飛機，哪怕是代替副駕駛，也有很多難題沒有解決。“要讓人工智能當副駕駛，就必須解決人機交互的問題。“我們以前主要關注計算機如何理解人的問題，比如讓計算機學習人類的常識、理解人類的行為等，對于人如何理解計算機的問題，我們此前關注不夠。”張鈸表示。

在駕駛飛機的過程中，人工智能作為副駕駛，由收集信息到作出決策的邏輯鏈條，不僅坐在旁邊的機長很難了解，甚至連設計它的工程師也不一定了解。因為現在的人工智能算法太過復雜，且參與開發的人數眾多，單個開發者也不一定能十分了解其全部邏輯。

因此，對于人類來說，在很多情況下，人工智能的決策實際上是“黑箱”作業，人類不能理解其作決策的邏輯和過程，自然也就不敢輕易采納其建議，更不用說放手由其操縱一架載有幾百名乘客的飛機了。