核心技术“卡脖子”

李宇

近年来,有关“卡脖子”问题的议论层出不穷。所谓“卡脖子”,是指被人抓到了要害部位。而对于一个国家来说,则意味着其经济命脉的关键部位受到了掣肘。

“卡脖子”的环节,往往是一国的生产、消费相对依赖外国的的部分。在复杂的现代经济中,生产、贸易、消费等环节纷繁错杂。随着国际分工合作的加深,不同的国家之间在经济运行的各个环节往往高度依赖。

国际分工,使得不同的国家及其企业可以专注于某一特定的生产环节,大幅地提升效率。在这一过程中,效率的提升往往体现为某种“技术形态”。越是细分的领域,效率的提升就越高,其中的“技术含量”也越高。

但是,在分工不断细化的过程中,也出现了相应的问题。首先,不同的国家及其企业之间的互相依赖程度非常高。一个国家或者企业,如果只是专注于经济活动的某些环节,就必须在其他的环节依赖别人。分工越是细化,每个成员所掌握的“技术形态”就越精细,也越零散。单个国家或企业无法掌握整个分工链条的所有技术环节,一旦合作出现问题,就会出现所谓的“卡脖子”。

出现“卡脖子”的环节,往往也是分工最为精细的部分。目前,国内“卡脖子”的环节不少,从小型的芯片到大型的飞机。其中,最具有代表性,也被谈及最多的,就是微小的芯片。事实上,在所有的现代产品中,芯片是分工最为精细的产品之一。生产一颗芯片的工序,往往被分解成大约2000道至5000多道,分布在不同的国家和地区。生产芯片所使用的设备,也是高度分工合作的结果。

在芯片的生产网络中,每个参与的国家及其企业往往专注其中一部分。比如,以美国企业为首的芯片设计公司,美国和德国的EDA软件公司(用于辅助芯片设计),美国、欧洲、日本等地的设备生产商,中国台湾、韩国等地的芯片制造厂,中国大陆、东南亚等地的封装、测试厂等等。

在这张极其复杂的生产网络中,不同部分之间的配合非常重要,芯片的生产与应用之间也需要协调。而美国占据了相对核心的位置,在很长一段时间里,美国在芯片的生产、应用、消费等方面都扮演着主导和协调的角色。

芯片在美国诞生,背景是美苏之间的军事技术竞争。芯片也首先在美国实现了大规模的商业应用,这和美国国内巨大的消费市场分不开。如果没有一个足够大规模市场的支持,如此精细的分工也无法实现。同时,市场运行所产生的资本积累也为生产端提供了信贷融资.

随着技术形态的变化和地缘政治经济的演变,芯片的生产网络一直在发生变化。日本利用战后的国际市场实现了高速发展,并在部分技术环节开始挑战美国的地位。不过,美国运用自己在国际经贸体系中的主导地位,成功卡住了日本人的“脖子”。

自工业革命以来,由于技术在国家竞争中扮演着重要的角色,“卡脖子”的故事不断地上演。从第一次工业革命的纺织机、蒸汽机,到第二次工业革命的电气、内燃机,再到第三次工业革命的信息技术、原子技术,每一次新技术的诞生,都帮助相关的国家或者企业取得优势的地位。而占据国际生产体系核心地位的国家或企业,自然也会利用技术的垄断特性来“卡”竞争者的脖子。

技术总是不断地在变化,而不变的是国家对于财富和权力的追求。“卡脖子”问题不仅仅是个技术问题,要从全球经济分工、贸易、消费、资本体系来看待。当英国人运用工业革命的技术成果建立了一个庞大的帝国后,全球的各个部分都先后被拖入了同一张网络中。


从“棉花帝国”到“芯片帝国”

1789年,21岁的英国人塞缪尔-斯莱特(Samuel Slater)登上了开往美国的轮船。出发前,他本是一家纺织厂的管理人员,但他在上船前化妆成了农业工人的模样。斯莱特所在纺织厂的老板之一是理查德?阿克菜特。阿克莱特发明了水力纺纱机,并创办了英国第一家水力纺织厂。

阿克莱特本是一位理发师,但他却自己捣鼓出了一种改进当时珍妮纺织机的方法,用水力替换了人力。英国人利用先进的纺织技术建立了工厂,从英国工厂里生产出的纺织品源源不断地流向世界各地,包括欧洲、北美、印度等。水力纺织机被命名力“阿克莱特纺织机”,他本人也被誉为“近代工厂之父”。

斯莱特在纺织厂面对的是当时世界上最先进的纷织机,他花了大量的时间,记住了阿克莱特纺织机的每一个细节。英国议会将这款水力纷织机列为高科技产品,严禁机器、图纸、模具的出口,违者面临巨额罚款乃至入狱的惩罚。并且,纺织业主和熟练工人也被禁止移民美国。

来到美国后,斯莱特和美国布朗家族合作,凭借记忆复制出了阿克莱特水力纺织机。随后,斯莱特在美国建立了庞大的纺织帝国,他被美国人称为“美国工业革命之父”,也被英国人叫作“叛徒”。

两百多年以后,“高科技产品”封锁再次上演,不过被封锁的对象变成了中国,需要被封锁的产品从水力纺织机变成了体积微小的芯片。

2019年5月15日,美国时任总统特朗普签署行政令,宣布国家进入紧急状态,出于国家安全考虑,授权商务部限制部分信息通信技术与服务的出口。当日,美国商务部产业与安全局宣布,将中国公司华为及其68家子公司列入“实体清单”,美国企业必须要获得商务部许可才能向清单上的公司出售产品或转让技术。

在禁令中,最为重要的受限产品当属芯片。在2018年,华为共向美国供应商购买了110亿美元的芯片。芯片不是直接供人使用的产品,而是手机、电脑等通信设备的零部件。虽然体积微不足道,但却是最为核心的一个部分。

与阿克莱特纺织机相比,人类工业社会生产的产品早已过了在自家小院就能“研发”出来的阶段。芯片的生产过程及其复杂,可以被分解成数千道工序。从设计到制造,再到封装测试,芯片的整个生产流程被分解在多个不同的工厂中进行,由不同的公司负责。比如,想要得到一颗手机射频芯片,往往要找到美国的设计公司设计图纸,然后交给中国台湾的代工工厂。

除了芯片之外,美国政府还规定,任何使用美国设备和技术的公司,如果要出售产品给华为,都要接受审查。这样一来,不仅是美国,亚洲的芯片生产公司也无法为华为提供芯片。

生产棉布需要纺织机,生产芯片则需要更多的设备—设计图纸需要用到EDA软件,制造晶圆需要光刻机、刻蚀机。而无论是美国的设计公司,还是中国台湾的制造厂,都需要美国掌控的技术和设备。

通过先进的纺织设备,英国在世界上建立起了史无前例的生产网络,这是一个“棉花帝国”。棉花从世界各地源源不断地运到英国的港口,然后被送进英国的纺织厂,生产出来的棉布又运往世界各地。

其中,最重要的一个棉花供给地要数美国。在美国南部的种植园里,由奴隶采摘的棉花被打包送往港口。然而,在美国北方,制造业开始萌芽。通过“学习”英国的纺织工业技术,美国北方的纺织厂开始遍布起来。

在这个庞大的帝国网络中,英国人控制着货物贸易、资本流动以及技术。当时,复杂的资本和贸易网络需要长时间的积累和维护,还需要用军事力量进行保障。而技术则相对容易复刻,只要掌握了正确的方法,就可以在短时间里运用起来。

1791年,美国开国元勋汉密尔顿在《关于制造业的报告》(Report on Manufactures)中向国会建议,保护和发展国内的制造业,奖励那些给美国带来“非凡价值的进步和TY " (improvements and secrets of extraordinary value)的人.

随着英国人所缔造的“棉花帝国”的逐渐扩展,技术也开始扩散。在19世纪里,工业化的浪潮从英国扩散至比利时、法国、瑞士、普鲁士等许多欧洲国家,也扩散到了美国、加拿大、俄罗斯等国家。19世纪末,化学、电力和内燃机催生了第二次工业革命。而第二次工业革命后,美国的工业实力超过了英国。二战后,第三次工业革命则带来了信息技术,其中最重要的发明之一就是芯片。

芯片的生产网络则更为复杂和精细,美国在这张生产网络中处于核心的位置。芯片的设计、制造等阶段,大量的专利技术掌握在美国公司的手中。美国的设计公司、亚洲的制造厂、欧洲的设备厂,背后往往有华尔街的背景。想要复刻这些技术,不再是复现图纸那么简单。想要再取得“非凡价值的进步和秘密”,就要复制美国在国际芯片产业上部署的整个生产、贸易和资本网络。

事实上,芯片只是冰山一角,支撑芯片产业的是整个现代生产、贸易、消费体系。阿克莱特的纺织机可以通过手工组装起来,而生产芯片的设备、厂房、原料都需要巨额的资本投入。要有足够多的人买手机、电脑等电子设备,才有足够多的资金维持芯片的研发和生产.

早在英国人开启第一次工业革命以前,技术就已经成为不同国家在经济、贸易、军事等领域方面竞争的要素。无论是农业的耕种,还是战场上的杀伐,工具与技术都是重要的一部分。不过相对来说,工业革命之前的技术往往没有形成垄断的屏障,各地区之间技术传播更为常见。

随着专利制度的推广和工业革命的开启,技术革新的速度显著加快的同时,技术垄断的特性也开始加强。技术不但被用来提高经济生产的效率,还被当作了国家之间竞争的武器。事实上,工业革命之后很多技术的诞生都和战争需求有关。比如,芯片其实也是美苏之间竞争的产物。


技术源于战争需求:美苏冷战与芯片诞生

第二次世界大战后的一段时间里,美国基本主导着资本主义世界的生产、贸易、消费网络。而苏联凭借着强大的工业、军事力量,想要打造一个独立于美国人的生产、经贸体系。为了满足自己在军事上的需求,苏联人投入了大量资源在军用技术的研发上。

1949年,苏联人的第一次核试验成功了。之后,苏联在飞机、电子等领域取得了一系列的进展,这让美国人感到紧张不安。核技术、弹道导弹、航空航天?,苏联人每一项新的技术进步都被美国人紧盯着。

在高强度的资源投入之下,苏联的军工研发取得了大量的成果。这些高科技产品让美国人感到不安,尤其是苏联在核武器方面取得的进展。美国发起组建了“巴黎统筹委员会”,严格审核运往苏联的物资。并且通过自己的联盟体系,防止技术向苏联转移。到20世纪80年代,美国对苏联的技术出口限制比70年代更为严历。

“巴黎统筹委员会”是由西方国家组成的组织,旨在实施对苏东集团的战略物资和技术的禁运。在禁运物资清单中,除了军事设备和技术,还包括有利于提升苏联军事战斗力的其他商品和技术。对于美国人来说,限制对苏联的出口不但能制约其军事实力,还能损害其经济。

巴黎统筹委员会通过联盟的形式来限制对苏联的技术转移,但盟友也有自己的诉求。

美国经常抱怨成员国的出口管控松懈,欧共体的国家却认为委员会应该改革。当时,日本东芝将管制清单里的9轴数控机床及软件出口给了苏联,随后遭到了美国的惩处。1974年到1980年,苏联从美国进口的高技术产品价值从1.4亿美元下降到了0.85亿美元,从欧共体进口的却从6.69亿美元增加到了14.64亿美元。

到50年代后期,苏联人在空间和导弹方面的技术取得了领先的地位。1957年,苏联发射了世界上第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”。随后,苏联还进行了人类首次太空载人飞行。

“斯普特尼克1号”的发射刺激了美国人。1958年,在短短1年内,美国成立了国家航空航天局(NASA)、国防高级研究计划局(DARPA)。美国政府在科学和技术研究方面投入了大量资源,并且不计成本和回报,尤其在军事领域。1940年到1995年,美国研发资金的大部分是由美国政府投资的,远远高于二战前的水平。其间,美国联邦政府对军事研发的支出不断攀升,超过了联邦研发支出的三分之二。

为了在竞争中胜过苏联人,美国人需要更先进的技术、更高效的战争武器。比如,美国军方想要研制出更先进的飞机、导弹制导系统、通信系统、控制设备、高速计算机等等,这些电子设备都要用到一个东西—晶体管,而晶体管后来成为芯片最基本的单元。

晶体管诞生于贝尔实验室。在1943年,贝尔实验室研发经费中83%来自政府项目。而美国政府资助晶体管研发计划的最初目的是开发雷达探测器。在晶体管诞生以后,美国政府持续注入资金开发其应用潜力,尤其是美国陆军的通信部队。可以说,晶体管、半导体从发明到应用再到商业化,美国陆军通信部队起到了关键作用。

到1964年,贝尔实验室电子设备的研发费用仍有三分之二来自美国政府。从晶体管的诞生,到整个半导体、计算机产业的建设,背后都有美国政府的投入。最初,晶体管的成本非常高昂,在民用领域很难推广。贝尔实验室的戈登?蒂尔成立了德州仪器,开始生产晶体管,主要提供给军方,应用在雷达、导弹上。当时,军方不在乎晶体管的价格,只在乎是不是可靠。

面对苏联军事支出的飙升,美国进一步加大了投入,以此逼迫苏联人做出更为激进的资源投入,这种方法被称为“成本加成”(cost-imposing strategy)。面对来自美国的竞争,苏联除了“加码”应对之外,几乎别无选择,因为无视美国人的举动几乎等同于宣告自己的失败。

1983年3月,时任美国总统里根在演讲中提出了《战略防御倡议》(也被称为“星球大战”计划),称该计划是为了维持美国的力量应对威慑侵略,维护自由和和平。该倡议分为两个部分:“洲际弹道导弹防御计划”和“反卫星计划”。
“星球大战”计划大幅度地扩充了美国的常规军备和战略武器,同时还将空间技术、微电子技术、隐形技术等高技术应用在军备研发中,升级旧的武器系统。如果要跟上美国的军备计划,苏联则会付出高昂的经济成本。在1988年,美国的军费开支占到了国内生产总值的5.7%,而苏联则达到了32.3%。

到20世纪80年代,苏联的经济状况出现了巨大问题。当时,苏联在全球范围内一共扶持了69个卫星国。自60年代以来,基本上苏联每年国内生产总值的四分之一用于军备扩建,财政赤字往往需要东挪西补来填上。根据当时里根总统的话,苏联的经济就像用钢丝绳在维系,美国只需“利用苏联集团内部的裂痕加速这种崩溃的过程”。

与美国人主导的全球生产、消费体系相比,苏联尽管能够在国内调动更大比例的资源,但其总量毕竟有限。美国不断地加大军事竞争的筹码,苏联要么“跟牌”,要么认输。随着苏联的解体,美国和苏联之间的军事竞赛结束了。

美苏竞赛的遗产之一就是通信信息技术的革命,芯片在这一领域处于最核心的地位。

通信设备的信息接收、存储、计算等功能都要用到不同种类的芯片。作为冷战的赢家,美国也掌控了芯片的生产网络。

事实上,美国大量高技术产业在早期的研发都高度依靠政府的资助。在1964年,美国飞机工业90%的研发经费来自政府拨款,最主要的金主是美国空军。制造飞机需要更精密的机床,于是美国政府又大量资助机床业。当时,为了打造C-5A “银河”运输机,五角大楼的资助促进了飞机引擎的改进,这项技术后来还用在了很多商用飞机的引擎上。

美国计算机的发展速度如此之快,也和冷战时期的大量军用开支投入有关,当时计算机研发项目大部分由美国海军和空军资助。早在1944年,麻省理工学院启动了旨在为美国海军提供通用飞机模拟器的项目,被称为“旋风计算机”(whirlwind)。之后,为了应对苏联人的核威胁,美国空军和海军一同加大了对旋风计算机项目的支持。最终,旋风计算机变成了后来的数字计算机。

早期的计算机造价高昂,军方照单全收。IBM(国际商业机器公司)为美国海军研发的计算机单价为200多万美元。在普林斯顿大学,冯?诺伊曼获得了来白美国陆军、空军、海军以及原子能委员会的资助,开发出了IAS自动高速电子数字通用计算机

在计算机从大型计算机向个人电脑发展的过程中,美国政府也提供了关键的支持,包括美国的空军、海军、国家科学基金以及美国国防部的高级研究计划署。互联网则诞生于20世纪60年代,来自美国国防部的美国公共能源协会网络项目。

相比之下,苏联的军事工业体系不但和美国相互独立,和自己的民用部门也相对分开。在高度集权的体系下,农业部门的资源被源源不断地集中调往工业部门,而出于安全原因,军事工业的研究成果却被严格限制运用在民用领域,这被称为“二元结构”。

在苏联的“二元结构”中,军用技术显著高于民用技术,重工业优于轻工业。苏联人的军事工业采用高端技术,而民用工业却基本由低端技术构成。出于安全原因,苏联人的军事工业采用高端技术,而民用工业却基本由低端技术构成。出于安全原因,苏联人严格限制军用技术运用到民用领域。

当时,苏联其实也在自主研发集成电路,也想解决“卡脖子”的问题。赫鲁晓夫在莫斯科郊区建设了一个半导体城,意在打造苏联“硅谷”。同时,苏联克格勃设立了一个部门T总局(Directorate T),任务是“获取西方的设备和技术”。

苏联人投入了大量的资源尝试复制美国的芯片。虽然苏联的科学家对于芯片的科学原理了如指掌,大规模生产可靠的芯片却很难做到。由于巴黎统筹委员会的限制,苏联无法得到高精密度的生产设备。即使苏联人成功地复制了芯片的设计和生产过程,也无法打破芯片生产的“摩尔定律”。每年,美国的得州仪器和仙童公司都会发布晶体管数量更多的芯片设计。

并且,苏联人还拒绝国际分工,尽可能地想覆盖更多的技术领域。当美国人研究出了先进的个人电脑后,很多国家所研发的计算机都尽量与美国的系统兼容。但苏联却耗巨资开发了苏式电脑。
苏联在半导体竞争中败给了美国,但是全球芯片的竞争并没有结束。在冷战中,美国一方面提升自己的技术实力,另一方面也扶植了一批盟友作为冷战的“棋子”。在这个过程中,美国人无意中却为自己“培植”了未来的竞争对手——日本。


技术需要市场来维持:美日半导体“战争”

20世纪70年代,日本经济快速发展。不过,由于有《美日安保条约》的制约,以及日本高度依赖美国市场,当时日本被认为“最不可能”在军事技术方面挑战美国。

然而,随着日本的经济发展,日本在技术方面的追求不断膨胀。日本政府在“70年代的国际贸易与产业政策”报告中表明,日本计划将知识经济密集型产业作为优先发展的重点,包括计算机、飞机、核能设备等。

在日本政府的超大规模集成电路(VLSI)计划下,日本的芯片产业开始快速发展。在VLSI计划中,日本通商产业省组织日立、日电(NEC)、富士通、三菱和东芝五家公司,开展大规模的研发、生产合作。在该计划中,日本政府提供了大量的资金补贴和优惠政策,并协调半导体的研发和生产。

除了半导体芯片,日本在机器人、微电子、计算机辅助制造、高级材料、超导器材、激光和光纤等领域都有重大进展。随着日本在技术方面的进展,美国人越来越不愿意向日本出售技术。面对美国人的警惕,日本人不但更加强调技术的自主性,还开始加强国防方面的技术研发。1978年到1983年,日本国防研发经费增加了180%,并开始研发“国产”战斗机。

日本的企业家和政客不断强调日本和美国的技术差距,建议政府为科学技术领域提供更多的资金。他们认为,日本需要自主技术,以摆脱美国潜在的技术封锁风险。20世纪80年代,日本的基础研究经费扩充了两倍。

美国人有的,日本人也得有。日本人疯狂地学习美国在半导体方面的技术,当时美国半导体界流传的一个笑话是:“在每一张半导体会议的幻灯片后,都有日本相机咔嚓的声音。”

在较短的时间内,日本在芯片以及芯片设备的生产方面取得了重大的进展,尤其是内存芯片。刚开始从事芯片生产的国家和企业一般都会从内存芯片入手,然后再向逻辑芯片进发。很快,美国人发现,日本人生产的内存芯片不但成本更低,质量居然也更好。

美国人虽然发明了芯片,但在改进工艺质量、降低成本方面,日本人更为擅长,几乎将其发挥到了极致,这也是他们引以为豪的“工匠精神”。美国的内存生产商面临着日本企业的激烈竞争,出现大量的亏损和倒闭。
在20世纪80年代,美国的科技产业遭到了日本的严重挑战。日本人生产的电视、汽车在美国的市场占有率不断上升。在集成电路领域,日本全球市场占有率上升到了75%。1985年,英特尔亏损额度超过了公司资产价值,大幅度裁员。

1985年,日本半导体产业在美国市场的占有率为17%,而美国在日本的市场占有率只有10%。并且,日本人取得的成就不仅仅在通信信息技术领域。随着日本经济的高速发展,甚至出现了“日本可以说不”“日本可以买下整个美国”的论调。

日本在半导体方面的优势也引起了美国芯片产业界的不满。英特尔的创始人之一诺伊斯牵头成立了“美国半导体工业协会”,开始游说政府。随后,美国政府根据《1974年贸易法》“301条款”开始对日本启动调查,并出台了《半导体芯片保护法》。在1986年和1991年,美国和日本先后签订了两份《美日半导体协定》,规定了市场准入条款,并希望美国半导体公司在日本的市场占有率提高到20%。

《美日半导体协定》主要是在贸易和市场上对日本进行限制,起到了一定效果。日本随后还和美国签订了《广场协议》,约定日元对美元持续升值。日元升值使得其芯片产品丧失了部分价格优势。

在《美日半导体协定》签署后,14家美国半导体企业在国防高级计划研究局的资助下组成了“半导体制造技术联盟”,旨在恢复美国半导体的产业竞争力。以前,美国的半导体公司与设备生产商之间处于分裂状态,相互斗争。而在联盟的协调下,两者之间联合起来对付日本的半导体产业。

到20世纪90年代后期,美国对日本半导体产业的打击效果显著。当时参与超大规模集成电路(VLSI)计划的五家企业逐步退出了半导体产业的业务。在1986年,日本生产的动态内存条(DRAM)全球市场占有率一度接近80%,在随后20年的时间里下降到了近乎等于零。在1991年,日本的通信设备出口占发达国家出口总额的27%,到2001年这个比重下降到8%。

1993年,美国英特尔公司重新取代日本电气股份有限公司(NEC),成为世界上最大的半导体芯片企业。日本其他的半导体公司都通过转型,避开了与美国半导体企业的正面冲突,丧失了在核心领域的技术竞争力。
美国对日本贸易领域的打击之所以能取得明显的效果,是因为日本的经贸高度依赖国际市场,尤其是美国市场。由于国内市场有限,二战后日本采取了所谓“出口导向型”的发展战略,运用全球市场的市场规模,来带动国内的技术进步和产业升级。
而主导国际市场的是美国,当美国不再愿意为日本提供市场时,日本就没有足够的市场规模来支撑经济发展和技术进步。20世纪90年代以后,随着日本经济高速发展的停止、技术进步的放缓,日本进入了所谓“失去的十年”,也可以说是“失去的二十年”。
不过,美国在对付日本的半导体产业上,所使用的方法远远不局限于贸易方面的打击。

美国人为了和日本人竞争,做了一件影响更深远的事情:在全球范围内重新构建生产、贸易、消费网络,利用全球价值链来巩固自己的地位。

技术转移与价值链重塑

芯片诞生的时候成本高昂,但是随着生产和应用的推广,其单位成本在不断下降。英特尔的创始人之一摩尔总结了这一趋势:集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每18个月到24个月便会增加一倍,同时价格也下降一半。这被称为“摩尔定律”。而相比之下,英国从飞梭织布机到珍妮纺纱机的问世,经历了31年;从珍妮纺纱机到水力纺纱机,又经历了5年。

与此同时,除了芯片,其他的几乎所有工业制成品的成本都经历了大幅度的下降。在这一时期,美国人发现,将工业产品的制造环节搬到亚洲可以大幅降低生产的人力成本。

事实上,制造业的转移也与通信技术的发展有关。在前两次工业革命,虽然生产的成本下降了,但是通信交流的成本仍然较高,人员流通也困难。因此,工业革命主要集中在欧洲、北美等地区的“北方国家”。而通信技术的革命则降低了信息交流的成本。
在制造业转移的过程中,跨国公司主导了国际生产的网络。依靠通信技术,跨国公司可以在全球协调产品的研发、生产与销售。在这张比英国人建立的“棉花帝国”更为庞大复杂的网络中,欧美的跨国公司控制着最为关键的环节:技术研发、品牌、资本和营销等。

虽然网络的细节更为庞杂,但基本要素和英国人的“棉花帝国”类似。在这张网络中,资本和营销网络的建立虽然需要花费时间,但是没有“硬门槛”。而技术有较高的门槛,但一旦掌握方法,可以在短时间内复制。因此技术成为可以撬动整个国际生产网络的“杠杆”,也成为控制这张网络的人急需保护的东西之一。

但是,现代通信技术成本高昂,必须要依靠市场才有应用推广的空间。而市场空间是变幻莫测的,也是不断流动的,这也导致了技术也必须跟着变换、流动起来,而且激烈的市场竞争使得技术也得跟着不断改进。在“摩尔定律”下,一项很前沿的技术,有时不到两年就会被淘汰。

在产业转移的过程中,承接了欧美制造业的亚洲国家也学习到了大量的欧美技术,尽管大部分都是落后一到两代的技术。在这一过程中,亚洲国家也积累起了足够的资本,可以开始形成自己的技术研发体系。所谓“亚洲四小龙” 也是在这种背景下出现的。

当然,这些国家和地区在当时取得的成就,也和其在冷战中的“棋子”地位有关。在冷战中,美国和苏联必须都扩充盟友的阵营。在争取盟友的过程中,美国也必须给盟友一些优惠,包括在生产、贸易、技术转移方面的支持。
事实上,在美国对付苏联和日本的过程中,美国也向中国转移了一部分技术。1972年,在尼克松访华之前,为了争取中国一起应对苏联的军事压力,美国政府宣布放宽对华技术出口。在短短两年内,中美贸易额从500万美元增加到8.8亿美元。在接下来的10多年里,美国不断地放开对华出口管控。而对付日本所采取的技术转移则产生了更为深远的影响。

20世纪70年代末,美国不但在集成电路领域竞争不过日本,民用电子还高度依赖日本提供的零部件,包括调谐器、显像管、录音磁头、微电机等等。为了摆脱对日本的依赖,美国急需替代的供应者。美国人想出的办法是,在亚洲建立一个替代性的生产网络,即所谓“通过亚洲来打败日本”(exploiting Asia to beat Japan) ?

在这个过程中,美国将技术转移到亚洲其他国家和地区,用新的供应基地来替代日本的产品,其中就包括中国。此前,美国高技术产业的整条产业链基本上都在国内。不过,当美国人发现这样竞争不过日本人时,就放弃了“全产业链”。
通过国际分工,美国在亚洲重新组建了生产价值链,大量的美国高技术公司将生产的不同环节转移到了亚洲的部分国家和地区,包括苹果、英特尔、思科、甲骨文、网景、戴尔、高通等。
在这条美国人所主导的价值链中,具体的环节包括印度班加罗尔的软件设计、新加坡的工艺工程、马来西亚的组件组装、中国沿海的印刷电路板组装、韩国的半导体存储、中国台湾的数字设计和组装等环节,而中国香港则为这条价值链提供金融服务。
这样一来,美国的高技术公司得以“轻裝上阵”。20世纪80年代中期以后,苹果、IBM、惠普等公司纷纷放弃制造业务,将资源集中用于保持创新能力。这些跨国公司专注于研发设计、品牌营销、标准制定等环节,将制造环节交给劳动力成本低廉的亚洲地区,成为所谓的“无工厂制造商 (factorylessmanufacturer)”。

到1994年,美国半导体等高技术行业再次繁荣了起来,美国成功地“利用亚洲打败了日本”。1989年到1994年,在全球集成电路需求的份额上,日本对集成电路的需求从41%下降到了20%,而美国则从37%上升到了46%。日本出口的消费电子产品从3.8万亿日元下降到了2.2万亿日元。

在这段时期,为了在亚洲建立芯片产业制造链,美国向韩国、新加坡、马来西亚以及中国大陆、台湾转移了大量的技术,这些国家和地区也纷纷进入了芯片制造领域。1987年,上海先进技术合资企业中有48%来自美国。1980年到1994年,中国对美贸易份额占出口总额的比重从9%上升到了23.7%。
当然,在日本半导体产业衰落的过程中,美国人的打击只是一部分原因。更重要的原因在日本企业自身,其僵化的管理方式已经不能适应信息经济的快速更迭。而且,日本人对线下经济情有独钟,实体店的经营能够抵挡电商的冲击,与中国形成了鲜明对比。

在日本半导体产业衰落之后,日本的半导体制造逐渐被韩国和中国台湾取代。不过日本目前在半导体设备和材料方面仍然有一定的优势,佳能和尼康也是全球为数不多的可以生产光刻机的厂商之一。

另外,日本在芯片的光刻胶领域仍然保持领先,而光刻胶的技术更迭没有芯片制造环节那么快。并且,与其他高度标准化的芯片制造环节相比,光刻胶的生产标准化相对不高,更依赖经验的积累,正好满足日本人对“工匠精神”的追求。

在日本挑战美国的过程中,日本人和苏联人走过了不同的路程,结果也不一样。但在某些方面,日本和苏联有着共同的特点。比如,日本和苏联都对技术有着偏执的追求,认技术上的领先可以自然带来国际竞争上的优势。

然而,技术作为国际经济贸易网络中的一个工具,尽管其具有杠杆作用,但需要和网络体系的其他环节配合起来才能撬动其这张复杂的网络。在这张网络中,生产、贸易、消费等一环扣一环,没有消费市场,就没有生产和贸易。一项技术再先进,如果得不到市场的认可,也无法被推广应用。事实上,历史上有很多技术由于过于超前,反而在竞争中被其他技术取代。

另外,尽管技术的初始研发可以依赖政府、高校的资助,但是技术在产业化阶段的研发和改进需要得到资本的支持。在生产、贸易、消费环节,资本也几乎无处不在。在纯技术的竞争中,苏联和日本并不完全占下风。但全球的金融体系基本是由美国的华尔街和英国的金融城主导的,美国在对付苏联和日本的过程中,都可以看到金融手段。

芯片的研发和生产的背后有复杂的资本运作。与英国人在院子里捣鼓出来的纺织机相比,芯片的研发和生产不但需要巨额的资本投入,而且更新换代的节奏非常快。在短短的一两年之内,芯片在制程和技术路线方面就会发生变化,相应的设备也都需要更换。在技术路线上做出错误判断的厂商,很快就会被淘汰。在这个过程中,金融在决定资源的调配方向上起到了关键作用。

而最终支撑着这张庞杂的生产网络的是消费终端。巨额的研发投入、设备开支等,还是要以各种方式转嫁到使用者的头上。因此,网络的规模非常重要,只有足够的“人头”才能降低单位使用者的成本,形成所谓的“网络效应”。这也给网络带来了垄断的性质,在信息通信行业往往是“赢者通吃”。

苏联和日本虽然在某些技术领域可以做到领先,但是由于其经济结构的问题,无法拥有庞大的网络使用者。美国不但国内有足够规模的消费市场,还主导着全球的贸易、消费网络。
继日本之后,在美国所主导的全球价值链中,中国也逐渐成为重要的环节。从尼克松访华,到1979年中美签署《中美贸易协定》,再到2001年中国加入世界贸易组织,出口贸易也成为拉动中国经济增长的要素之一。不过,再一次地,中国也被美国视为了竞争对手。


中美博弈:从贸易摩擦到芯片 “战争”
20世纪80年代以来,中国经历了改革开放,中国的经济也嵌入了这张由美国打造的生产、贸易、消费网络中。1980年,中国向全世界其他地区出口额仅182亿美元。到2010年,中国出口额达到了1.58万亿美元,30年间的出口增长率远远高于中国经济的增长速度。

不过,伴随着中国经济的发展,中美关系出现了变化。和日本一样,美国对中国的指责首先从贸易问题开始。1980年,中国对美国有27亿美元的贸易逆差额。到2018年,中国对美国的贸易顺差额飙升到4195亿美元,占到了美国整体贸易逆差总额的一半。2018年开始,中美贸易争端逐渐加剧。特朗普反复强调,中国对美国存在巨额的贸易顺差,中美贸易“不公平”。

事实上,中美贸易逆差的背后,正好可以折射国际生产贸易网络的现状。很多终端消费品在中国完成制造阶段,然后运往世界各地,包括美国。然而,这些消费品包含着国外的技术、品牌等要素。
比如苹果手机虽然在中国的工厂里制成,但包含了美国公司设计的射频芯片,韩国公司提供的内存芯片等。但是,当苹果手机被运往美国之后,整部手机的价值全部被记作中国对美国的“出口”。实际上,苹果手机的大部分价值都是由国外公司创造,并由国外公司获益。

因此,国际贸易的货物流统计与资金流走向存在极大的不匹配,尤其是在高科技产品领域。从统计上看,中国每年都会向美国出口大量的高科技产品,这也成为特朗普政府对中国出口的科技产品加税的依据之一。
在2017年初,美国总统科技顾问委员会表示,中国芯片已对美国企业和国家安全构成“严重威胁”。该委员会建议阻止中国收购美国半导体技术和芯片企业,限制中国在美国芯片领域的投资,并限制中国对美国的芯片出口,同时扩大美国和其它国家的合作以实施对华限制。

同年8月份,特朗普授权美国贸易代表对中国的技术转移、知识产权、技术创新等展开“301条款”调查。12月,《美国国家安全战略报告》首次将中国确立力战略竞争对手和“修正主义国家”。2018年1月,《美国国防战略报告》将中国称力“敌手”(adversary)。

美国政府加紧了对华技术出口限制。2018年4月,美国商务部宣布,未来7年内禁止中兴通讯向美国企业购买敏感产品。8月,44家中国企业和研究机构被列入出口管制实体清单。11月,美国商务部列出了14个“具有代表性的新兴技术”清单,旨在强化出口限制。此后,美国陆续将多家企业列入了“实体清单”,并加强了通信技术领域的出口管制。

同时,美国也加强了对华技术进口的限制。2018年4月,美国宣布对来自中国的航天、航空、信息和通信技术等高技术行业的1300多种商品加征25%的关税。6月,美国宣布对《中国制造2025》中提到的高技术产品加征25%关税.

在技术领域,美国重点打击的是华为公司。美国针对华为采取的措施,开始主要是限制华为5G通信设备在美国的应用。通信设备的网络规模很重要,如果没有庞大的终端市场,就无法支撑昂贵的设备研发开支。除了在本国内

禁用华为,美国还向自己的盟友施压,希望能够限制华为的设备在国际市场上的应用。

2020年3月,美国《安全可信电信网络法案》生效,限制美国企业利用普遍服务基金(Universal Service Fund) 采购“威胁美国国家安全”的企业的设备与服务。普遍服务基金是由美国联邦通信委员会管理的电信补贴和费用系统,旨在促进美国对电信服务的普遍访问。

2020年6月,美国联邦通信委员会明确将华为列入“威胁美国国家安全”的黑名单,禁止美国企业利用普遍服务基金购买华为设备和服务,并支持运营商拆除已投入使用的华为设备。在美国政府的压力下,美国电信运营商纷纷取消了和华为的合作计划。

同时,美国政府官员在多个场合游说其他国家禁用华为设备,特别是在5G通信网络建设中排除华为。同时,美国也通过对盟友施压来排斥华为,尤其是“五眼联盟”。“五眼联盟”包括英国、美国、加拿大、澳大利亚和新西兰,最初起源于美国和英国在二战期间的情报合作。在后来的冷战和“反恐战争”期间,五眼情报联盟也继续发挥着作用。

在美国的压力下,澳大利亚、英国已经在本国5G网络中拆除了华为设备。另外,在国际市场上,华为的业务也受到了影响。尤其是在欧洲,华 智能手机在2020年第二季度的市场占有率下降到了6%。

美国政府还通过“外国投资审查委员会”(CFIUS),限制华为在国外的资本运作。CFIUS曾多次阻挠华为收购美国企业,包括电信网络设备供应商3Com、宽带软件提供商2Wire等。

尽管华海思在芯片的设计方面取得了一定的突破,但海思在设计芯片时仍然要使用美国的EDA软件,在寻找晶圆代工厂时仍然绕不过美国的设备,国内的代工厂也无法为华为制造芯片。

事实上,芯片的设计、制造厂商都不是孤立的个体。在技术高速更迭下,生产网络的不同环节都需要互相配合。比如,EDA软件公司在研发时高度依赖设计公司和晶圆厂的反馈,互相之间往往会形成长期的合作关系。国内的EDA软件公司拿不到最新的晶圆厂的参数反馈,就无法设计最先进的软件;设计公司没有最先进的软件版本,也无法设计出最新一代的芯片图纸。

为了进一步将中国的企业挤出芯片生产网络,美国在2022年出台了《芯片与科学法案》,提供高额补贴和税收优惠吸引半导体厂商到美国建厂。同时,还要求接受美国政府资助的企业不能在中国投资。另外,美国还尝试拉拢中国台湾、日本、韩国建立“芯片四方联盟”。

和对付苏联和日本类似,美国尝试运用自己在全球价值链中的主导地位,来限制中国科技企业的发展。为了达到这个目的,美国需要限制中国企业的技术运用、市场占有以及资本运作等方面。事实上,美国对中国“卡脖子”,卡的不仅仅是技术,而是争夺对全球的生产、贸易、资本网络的控制权。

在现代经济中,全球纷繁复杂的生产、贸易环节被一张张芯片连接起来。在这个“芯片帝国”中,信息的流动一定程度控制着物理世界的人、物的流动。掌控了芯片的生产、配置与应用,也就意味着部分掌控了现实世界的运行。

但是,这个庞大帝国的运行需要现实世界来维系,为其“供血”。美国之所以能在芯片战争中胜过苏联和日本,部分原因是因为美国找到了更好的“输血”方法:协调全球生产网络来提高芯片的生产效率,利用全球的消费需求来支持芯片工艺制程的快速提高,调动更多世界范围内的资本来推动芯片技术进步。

美国在打压中国科技企业的过程中,使用的方法主要是游说其盟友来重新巩固自己在全球价值链中的地位。同时,和对付日本一样,美国也尝试调整全球价值链的结构,把一些制造环节转移到东南亚等地的新兴经济体。不过,美国积极笼络的盟友也都是现有全球价值链的受益者。和美国把芯片制造环节转移到亚洲地区来对付日本一样,韩国、中国台湾等地的芯片大厂也曾试图把部分芯片制造环节转移到中国大陆来对付自己的竞争对手。

同时,美国也在试图拆散自己打造的全球价值链,即所谓“制造业回流”。但是,现在的美国已经不是当年汉密尔顿所面对的那个急需发展制造业的美国。在将制造环节外移到亚洲的过程中,美国制造业的生存环境也在变化。作为价值链的主导者,美国更多发挥着组织、协调的作用,其制造体系早已被逐渐瓦解。当年,美国正是部分通过转移制造环节才打败了日本的半导体产业。中美之间的芯片“战争”正在进行,美国能否重现对苏联和日本的遏制,取决于其是否能够捍卫在全球价值链中的主导地位;中国能否避免被“卡脖子”,取决于其是否能够在全球价值链中占有足够重要的位置。“卡脖子”表面是技术问题,但背后是不同的经济、贸易、消费、金融等体系之间的竞争。可以说,苏联和日本都不是输在对科学技术的追求上。

(参考资料来源:黄琪轩,《世界技术变迁的国际政治经济学——大国权力竞争如何引发了技术革命》,世界政治研究,2018年第1期;黄琪轩,《技术大国起落的历史透视——政府主导的市场规模与技术进步》,上海交通大学学报<哲学社会科学版>,2013年第2期;黄琪轩,《大国战略竞争与美国对华技术政策变迁》,外交评论:外交学院学报,2020年第3期;李巍,《从接触到竞争:美国对华经济战略的转型》,外交评论:外交学院学报,2019年第5期:李巍,李玛译,《解析美国对华为的“战争”—一跨国供应链的政治经济学》,当代亚太,2021年第1期;余盛,《芯片战争》,华中科技大学出版社,2022年;吴军,《浪潮之巅》,人民邮电出版社,2019年;金海年,顾强,巩冰,《大国的坎:如何破解“卡脖子”难题》,中译出版社,2022年;斯文?贝克特,《棉花帝国:一部资本主义全球史》,民主与建设出版社,2019年;理查德?鲍德温,《大合流:信息技术与新型全球化》,格致出版社,2020年;邢予青,《中国出口之谜》,生活?读书?新知三联书店,2022年;秉泽,《技术暗战:英国的技术封锁是如何失败的》,保密工作,2020第8期:任星欣,余嘉俊,《持久博弈背景下美国对外科技打击的策略辨析——日本半导体产业与华为的案例比较》,当代亚太,2021年第3期;李滨,陈怡,《高科技产业竞争的国际政治经济学分析》,世界经济与政治,2019年第3期;林娴岚,《技术民族主义与美国对苏联、日本的高技术遏制》,世界经济与政治,2021年第12期;刘江韵,黄紫斐,《演变中的五眼情报联盟:历史与现状》,情报杂志,2019年第8期;徐若杰,《成本强加:美国遏制苏联的竞争战略及其特点(1983—1991)》,战略决策研究,2019年第4期;刘威,《中美贸易摩擦中的高技术限制之“谜”》,社会科学文摘,2019年第7期;关志雄,《中美经济摩擦进入新阶段:矛盾焦点从贸易失衡转向技术转移》,国际经济评论,2018年第4期;雷少华,《超越地缘政治——产业政策与大国竞争》,世界经济与政治,2019年第5期:韦宗友,《地位焦虑与美国对华战略竞争》,国际观察,2022年第3期;芯智讯,《揭秘:鲜为人知的美苏“芯片战争”》,2023年2月26日)

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