美國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢及其對我國的啟示

鄭泊蕾

摘要：人工智能作為當前全球科技領域的前沿熱點，已成為社會發(fā)展的重要驅(qū)動力。本文通過分析美國人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，從政府支持、技術創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)生態(tài)對中美兩國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行比較分析，從中得出促進我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示。

關鍵詞：人工智能；產(chǎn)業(yè)發(fā)展；啟示建議

一、美國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢

美國在人工智能 （AI）領域的投入和成果目前仍處于領先地位。近年來，隨著數(shù)據(jù)量的大幅增長、先進算法的進步和計算能力的提升，美國人工智能產(chǎn)業(yè)保持領先態(tài)勢，主要表現(xiàn)在以下三個方面。

（一）強化頂層設計，全面協(xié)同共進

美國人工智能發(fā)展呈現(xiàn)跨黨派協(xié)同、軍方深入介入、全社會融合發(fā)展的戰(zhàn)略態(tài)勢。政府對人工智能發(fā)展給予了高度的重視，從國家戰(zhàn)略層面為人工智能的發(fā)展規(guī)劃布局。奧巴馬政府時期將人工智能上升到國家戰(zhàn)略高度，特朗普政府時期確立人工智能 “美國優(yōu)先”的發(fā)展戰(zhàn)略，拜登政府時期接連發(fā)布多項舉措，助推人工智能的全面發(fā)展。由于人工智能軍事化應用的巨大價值，美國軍方對人工智能的發(fā)展也高度關注，出臺 《國防部人工智能戰(zhàn)略 （2018）》 《數(shù)據(jù)、分析和人工智能應用戰(zhàn)略》等系列戰(zhàn)略規(guī)劃，持續(xù)部署先進技術以建立持久優(yōu)勢。科技巨頭、學術巨頭、金融機構也紛紛加入人工智能領域的研究浪潮中。美國在人工智能發(fā)展頂層規(guī)劃下進行多主體融合發(fā)展、協(xié)同創(chuàng)新，以突破行業(yè)間傳統(tǒng)的封閉思維定式，最大限度地發(fā)揮各行業(yè)、各系統(tǒng)的優(yōu)勢，以形成推進國家人工智能發(fā)展合力。

（二）引領技術前沿，維護安全可信

美國在人工智能技術創(chuàng)新方面具有顯著優(yōu)勢，已進入技術創(chuàng)新成熟期。[1]人工智能的發(fā)展具有三大基礎要素：算法、算力和數(shù)據(jù)。在算法方面，美國的研究機構和企業(yè)在深度學習、機器學習等領域取得了重大突破，推出了ChatGPT等具有革命性的前沿技術。[2]隨著生成式AI的發(fā)展，算力正逐漸成為人工智能領域的核心生產(chǎn)力。在先進芯片的設計、制造方面，美國擁有英特爾、英偉達、AMD等眾多領先的公司和研究機構，加上Frontier、Aurora等超級計算機的加持，為AI應用的規(guī)模化部署提供了強大的計算能力。另外，美國注重預防前沿技術所帶來的倫理安全問題，從國家政策、行業(yè)規(guī)范、社會監(jiān)管等三個方面不斷強化人工智能行業(yè)的安全應用，重點強調(diào)技術安全性和有效性、保護數(shù)據(jù)隱私以及人類參與決策等方面的問題，以安全可靠的人工智能促進創(chuàng)新、競爭和合作。在美國相關政策制定者看來，嚴格的監(jiān)管環(huán)境并不妨礙人工智能前沿創(chuàng)新，而是為了更好地提高創(chuàng)新市場化效率。

（三）構建產(chǎn)業(yè)生態(tài)，培養(yǎng)新型人才

美國的人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)非常完善，涵蓋硬件、軟件、服務和應用等多個領域。許多科技巨頭如谷歌、微軟、亞馬遜等在人工智能領域都有廣泛的布局，涉及云計算、大數(shù)據(jù)、機器學習等多個方面。企業(yè)與學術機構、政府機關建立了緊密的合作生態(tài)體系，共同開展研發(fā)項目和應用探索，不斷推動人工智能技術的進步和商業(yè)化應用。如在制造行業(yè)，利用人工智能技術使云端平臺鏈接產(chǎn)業(yè)上中下游，形成智能化的制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。在產(chǎn)業(yè)生態(tài)的構建之外，美國非常注重人工智能人才的培養(yǎng)。一是培養(yǎng)面向未來的人工智能人才，美國于2019年便啟動了K-12人工智能教育行動，旨在提高中小學生的計算思維技能，使其能夠在數(shù)字時代成為創(chuàng)造者；二是通過經(jīng)費傾斜加大人工智能人才全民化培養(yǎng)力度，組建多元化人工智能人才隊伍、強化STEM人才培養(yǎng)、提升全民數(shù)字素養(yǎng)。[3]另外，采取靈活的移民政策以吸引國外相關領域人才。據(jù)相關調(diào)查統(tǒng)計，美國人工智能頂尖博士生中，超過60%的人出生于國外，國外人工智能勞動力對美國人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。

二、中美兩國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較分析

隨著新科技革命的興起，中美兩國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展將會對全球技術發(fā)展態(tài)勢產(chǎn)生前驅(qū)性影響。美國人工智能領域起步較早，產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為成熟，先行迭代優(yōu)勢使其在全球處于領先地位。我國人工智能領域起步晚，客觀上與美國仍存在差距，但中國具有自身的產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較優(yōu)勢，目前正處于奮力趕超階段。

（一）政府支持：中國強“統(tǒng)籌”，美國重“協(xié)作”

我國大力發(fā)揮市場經(jīng)濟基礎上政府集中力量辦大事的舉國體制優(yōu)勢，政府承擔起人工智能規(guī)劃方向的重要任務。根據(jù)AI產(chǎn)業(yè)發(fā)展不同階段的不同特點制定針對性系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，先后發(fā)布了 《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》 《生成式人工智能服務管理暫行辦法》等文件，部署構筑我國人工智能發(fā)展的先發(fā)優(yōu)勢。國家戰(zhàn)略和政府推動是中國人工智能技術和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的基礎，頂層規(guī)劃推動人工智能長期性、系統(tǒng)性、創(chuàng)新性發(fā)展。在國家規(guī)劃的明確引導下，AI項目的研發(fā)致力于發(fā)揮不同科研創(chuàng)新體的異質(zhì)性效能。美國從最高決策層來推動人工智能戰(zhàn)略的制定和實施，通過有效分配聯(lián)合資源來促進技術的合作發(fā)展。通過系列政策擴大國內(nèi)公私合作伙伴關系，建立廣泛的國際民主科技聯(lián)盟。政府還設立了國家科學技術委員會、白宮科技政策辦公室等部門協(xié)同制定政策、統(tǒng)籌資金，后續(xù)建立了人工智能工作組、人工智能特別委員會等小組以深化產(chǎn)學研界合作，形成創(chuàng)新合力。但由多個部門合作來推動人工智能戰(zhàn)略的落實，在支持缺位的情況下相關研究會受到極大約束。

（二）技術創(chuàng)新：中國強“理論”，美國重“前沿”

科技論文是科學創(chuàng)新成果的重要載體，我國在人工智能期刊、會議和存儲庫出版物總量上處于領先地位。我國在人工智能領域的創(chuàng)新活動起步晚，但進步快，尤其是出臺人工智能相關發(fā)展規(guī)劃的政策后，發(fā)文數(shù)增速顯著提升，于2017年超越美國，居世界首位。根據(jù)斯坦福大學發(fā)布的 《AI Index Report 2023》，我國是AI領域?qū)W術發(fā)表最多的國家，過去10年發(fā)布AI論文最多的機構中，前9名來自我國的機構，具有極大的科研理論優(yōu)勢。美國是三次人工智能浪潮的發(fā)源地，通過多年投入大量科研經(jīng)費以及積累的豐富研發(fā)經(jīng)驗，在技術創(chuàng)新方面形成了顯著的基礎與先發(fā)優(yōu)勢。美國重點布局前沿性技術，著力推進多學科交叉研究以掌握未來主導權，在人工智能發(fā)展所需的基礎理論和下一代人工智能技術突破上 “搶跑道”。[4]人工智能領域現(xiàn)有算法、機器學習和深度學習框架大都由美國開創(chuàng)，基本來自谷歌、微軟等科技巨頭公司。另外，美國注重持續(xù)開發(fā)人工智能的新算法和新模型，如OpenAI于2022年發(fā)布全球規(guī)模最大的預訓練模型GPT-3及AI聊天機器人ChatGPT，掀起AI領域的新浪潮。

（三）產(chǎn)業(yè)生態(tài)：中國強“自主”，美國重“協(xié)作”

我國側(cè)重于內(nèi)，人工智能發(fā)展戰(zhàn)略核心在于建立全產(chǎn)業(yè)鏈的獨立自主創(chuàng)新生態(tài)體系，在基礎研究、場景應用、關鍵領域、人才建設等方面實現(xiàn)自主化，由點及面地建立與優(yōu)化本土AI創(chuàng)新生態(tài)體系。在科技企業(yè)、人工智能創(chuàng)新中心、學術研發(fā)基地等機構的合作支持下，不斷提升人工智能技術的成果轉(zhuǎn)化和商業(yè)化落地效率，形成相互依存、相互作用的創(chuàng)新聚集效應，整合產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)整體的創(chuàng)新能力。我國人工智能產(chǎn)業(yè)生態(tài)中應用層面發(fā)展迅速，AI產(chǎn)業(yè)應用全面推進，產(chǎn)生大量應用數(shù)據(jù)反哺生態(tài)發(fā)展。美國內(nèi)外兼顧，致力于構建引領世界科技變革的強大、可持續(xù)性人工智能創(chuàng)新生態(tài)。重視搭建大學、研究機構和企業(yè)之間的橋梁，將人工智能的理論研究成果更快、更及時地轉(zhuǎn)入實際應用領域并大量推廣商用。美國加快建立人工智能研究院網(wǎng)絡，國家科學基金會與各政府部門、科技巨頭企業(yè)聯(lián)合組建人工智能研究院。國家科學基金會還與斯坦福大學、麻省理工學院等機構共建人工智能研究所，重點針對交叉學科及大規(guī)模人工智能研究，涉及物理學、數(shù)學、計算信息科學、生物和認知科學等多個學科，致力于建立一個全球人工智能數(shù)據(jù)共享、研發(fā)協(xié)調(diào)、能力建設和人才交流的合作伙伴網(wǎng)絡，打造引領世界前沿的生態(tài)體系。

三、對中國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議

（一）以長期戰(zhàn)略視角對抗美國“競爭+選擇性接觸”戰(zhàn)略

美國將人工智能技術作為對華競爭的關鍵領域和核心技術手段，美國的戰(zhàn)略目標是在人工智能競爭中全面勝出，對中國人工智能戰(zhàn)略采取 “競爭+選擇性接觸”戰(zhàn)略，一方面，美國推動對華科技戰(zhàn)的全面升級，從 “小院高墻”到 “全面脫鉤”，再到 “精準脫鉤”，美國在人工智能戰(zhàn)略上全面把中國作為關鍵競爭對手，通過技術管控和盟友關系全面遏制中國人工智能技術的進步；另一方面，美國通過新的立法和產(chǎn)業(yè)政策補貼支撐其國內(nèi)科技創(chuàng)新發(fā)展，美國政府通過財政、貨幣、人才等政策干擾市場秩序，希望強化美國人工智能技術的國防工業(yè)基礎，希望形成獨立自主的人工智能產(chǎn)業(yè)和技術體系。美國對我國采取的戰(zhàn)略主要是維護人工智能技術的全球經(jīng)濟紅利和由此造就的軍事與國家安全優(yōu)勢，因此美國人工智能發(fā)展戰(zhàn)略是長期戰(zhàn)略，是專門針對中國的戰(zhàn)略，是與中國進行全面戰(zhàn)略競爭的戰(zhàn)略。我國要以長期戰(zhàn)略競爭的視角來布局人工智能發(fā)展戰(zhàn)略、技術重點、產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈、人才培養(yǎng)、市場競爭等，需要長期、持續(xù)、穩(wěn)定的戰(zhàn)略決心，把立足自我、自主創(chuàng)新、國際技術合作全面統(tǒng)籌起來，以戰(zhàn)略進攻、戰(zhàn)略相持、戰(zhàn)略反攻三段論來全面制定科學的發(fā)展戰(zhàn)略。

（二）探索面向人工智能關鍵核心領域的“揭榜掛帥”遴選機制

盡管我國人工智能產(chǎn)業(yè)體系比較齊全、人工智能技術的應用相當廣泛，但我國人工智能技術面臨的核心問題是核心基礎技術薄弱、關鍵核心領域應用受制于人等關鍵問題。特別是芯片等人工智能關鍵核心技術缺失，成為我國人工智能發(fā)展戰(zhàn)略面臨的 “卡脖子”難題。我國應該在基礎研究領域更為關注底層技術，建議上級有關部門主導開展人工智能領域的 “揭榜掛帥”工作，特別是針對關鍵的核心領域，定向征集并選擇一批有創(chuàng)新實力的團隊。通過制定詳細的 “任務清單”，在人工智能的各個細分領域中發(fā)掘并支持那些具備專業(yè)、獨特和領先技術的 “領頭羊”和 “先鋒隊”。充分利用各類主體科技創(chuàng)新資源，重點突破一批技術先進、性能優(yōu)秀、應用效果好的人工智能核心關鍵技術。我國人工智能技術和產(chǎn)業(yè)要實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展，必須在基礎研究上下大功夫，同時改善基礎研究的科技體制，建立基礎研究領域的激勵機制，利用制度優(yōu)勢形成基礎研究攻關的強大綜合能力。

（三）強化對AI技術數(shù)據(jù)、算力算法等核心要素協(xié)同布局

根據(jù)人工智能技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特點，數(shù)據(jù)、算法、算力對人工智能技術進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有基礎性功能，但是如何統(tǒng)籌協(xié)調(diào)三大要素形成合力，需要政府和市場共同發(fā)揮作用。數(shù)據(jù)是人工智能的基礎，數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)量決定了算法的效果和性能；算力是人工智能領域中最基礎、最重要的因素之一；算法是指實現(xiàn)某種特定功能的計算步驟。目前，我國人工智能產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)、算法和算力之間的配合還沒有完全形成，數(shù)據(jù)分割、算法不能自主、算力基礎設施重復建設等問題比較突出。要想實現(xiàn)我國人工智能技術的跨越式發(fā)展，需要強化對人工智能技術數(shù)據(jù)、算法、算力的協(xié)同布局，在產(chǎn)業(yè)鏈、企業(yè)層面、區(qū)域之間要實現(xiàn)人工智能技術的協(xié)同創(chuàng)新，鼓勵企業(yè)和平臺進行一體化創(chuàng)新協(xié)作，實現(xiàn)人工智能技術的一體化發(fā)展。我國應強化人工智能產(chǎn)業(yè)相關企業(yè)的軟硬件協(xié)同布局，如鼓勵百度飛槳、曠視、商湯Parrots、華為鴻蒙操作系統(tǒng)等軟件框架，與寒武紀 （MLU）、華為 （昇騰）、天數(shù)智芯等芯片設計企業(yè)強強聯(lián)合，與北方華創(chuàng)、長電科技、芯源微等上下游企業(yè)形成良好的外部合作，實現(xiàn)我國自主知識產(chǎn)權的 “框架+AI芯片”的人工智能生態(tài)體系。

（四）依托智能芯片打造人工智能自主軟硬件產(chǎn)業(yè)生態(tài)

縱觀科技產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的基本規(guī)律，PC時代的Wintel體系 （微軟+Intel）以及移動終端時代的AA體系 （ARM + Android），都是通過打造封閉且完整的產(chǎn)業(yè)生態(tài)來把控產(chǎn)業(yè)的主導權，并且長期處于絕對行業(yè)壟斷地位。目前，人工智能產(chǎn)業(yè)屬于新興領域，尚未形成絕對主導的技術路徑依賴，也沒有形成自我封閉的生態(tài)系統(tǒng)，人工智能軟硬件協(xié)同仍然處于起步階段，這使構建以智能芯片為核心的中國人工智能自主軟硬件產(chǎn)業(yè)生態(tài)成為可能。面對以上發(fā)展契機，未來應重點面向集成電路設計與制造工藝節(jié)點的演進升級需求，2030年前以實現(xiàn)28nm節(jié)點工藝全國產(chǎn)業(yè)化為首要發(fā)展目標，加強集成電路設計、制造、裝備和材料企業(yè)間協(xié)作，突破人工智能芯片設計、制造、封裝等關鍵技術，實現(xiàn)智能芯片的自主制造。同時，為了形成人工智能全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)線，要對首臺 （套）重大技術裝備、材料、軟件加大獎勵，對于使用國產(chǎn)化首臺 （套）重大裝備的用戶企業(yè)，按照國產(chǎn)化比例在該企業(yè)增值稅、設備折舊上給予適當稅收優(yōu)惠，解決人工智能產(chǎn)業(yè)鏈普遍存在的 “企業(yè)不敢用、用戶不敢認”的難題。

四、結(jié)束語

當前我國人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于突破性發(fā)展的關鍵窗口期，我國需強化其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性、前沿性、突破性特征，采用長期戰(zhàn)略視角探索關鍵核心領域，以核心要素協(xié)同布局推動人工智能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

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