邬贺铨：大数据驱动与互联网思维（8）

三、互联网激发创新发展新思维

2016年4月19日，习近平总书记在网络安全和信息化工作座谈会上指出：“我国经济发展进入新常态，新常态要有新动力，互联网在这方面可以大有作为。

互联网从面向消费应用到产业应用

互联网，从1969年开始，由美国国防部的网络变成自然科学基金委的网络，这25年来，互联网应用主要面向学术研究。到90年代中期，互联网开始商用，中国也是那个时候接入世界互联网的，并由此诞生了一大批互联网公司，这20年来，互联网应用基本上是面向消费者的生活服务。到21世纪初，随着云计算、物联网、大数据的出现，互联网开始面向生产服务。在走过了各种各样的网络和服务之后，我们现在要走向“互联网+”。

从消费互联网到产业互联网

麦肯锡公司在2013年曾经做过比较分析，从面向消费者的应用来讲，以网络零售规模、占零售业比例、电商平台商品数看，在电商方面中国超过了美国。2014年，我国消费型互联网占GDP的4.4%，美国消费型互联网占GDP的4.3%。但是，我国的电商是消费型电商，消费者电商化的比例是50%以上，也就是说老百姓中有一半都在网上购物。而我国传统企业电商化的比例是8%左右。所以，我国电商大部分是B2C，只有很少一部分是B2B。另外，面向企业的产业互联网，以云服务的渗透率和中小企业互联网使用率来看，我国是美国的三分之一到四分之一。有人分析，中国要到2040年后，才有可能在产业互联网上赶上美国。所以，向产业互联网过渡，这对我国来说是一个挑战。

工业4.0/产业互联网与“互联网+”

什么是产业互联网？这是受德国工业4.0的启发。工业1.0是机械化、工业2.0是电动化、工业3.0是自动化、工业4.0是智能化。工业4.0是制造业长入互联网。而同期出现的产业互联网是互联网长入产业，通过智能机器加先进分析工具加人机交互，实现通讯、控制、计算三位一体，即Cyber-Physical System（信息物理系统）。如果说工业4.0关注的是智能工厂，产业互联网关注的是整个产业链，那么我国的“互联网+”不仅是消费互联网，还包括产业互联网和政务互联网，并以物联网和大数据技术为支撑。所以，我国的“互联网+”范围更广泛。

制造全过程的数字化

过去数字化只是制造中的一个环节，现在要做到制造全过程的数字化，同时还要形成闭环。传统的加工是数控加工，工件难免随温度、时间、材料出现一点微小变化，现在实现智能加工，通过传感器实时监控工件的微小变化并反馈修正加工程序。

先进制造技术

什么是先进制造技术？美国提出，未来20年最有潜力从根本上改变制造业的四大领域：半导体技术、先进材料技术、添加制造技术、生物制造技术。同时还提出先进制造业的三大优先领域：即制造业中的先进传感、先进控制和平台系统；虚拟化、信息化和数字制造；先进材料制造。

材料设计基因化

过去的材料设计多是用试的办法。2011年美国宣布了“材料基因组计划”。利用材料设计数据库等，建立材料从成分到原子排列、金相、显微组织、材料性能、环境参数，再到使用寿命之间的相互关系。当需要新材料时，从需要什么性能倒推设计什么样的材料。这种科学的材料设计方法，使发现、开发、生产和应用先进材料的速度快了一倍。目前，我国也在朝着这个方向努力。另外，普通材料经过特殊加工也有了特殊性能。比如这件衣服，看上去好像是件雨衣，当光线和电磁波折射到上面，它就变成透明的了，使我们能透过它看到后面的东西。这就是普通材料通过微纳米技术的加工，使其可对电磁波进行反射，这种技术可以用在通信和隐身飞机上面。现在，我国将设立发动机与新材料重大专项，以尽快提升我国材料产业水平。

产品设计网络化

2015年6月，李克强总理到中国核电工程有限公司考察时发现：“通过数字化核电站设计和验证中心，实现了异地、多专业协同设计。” “光是参加设计的终端就有500多个，分布在十几个城市。参加设计的人数就更多了!这就是大企业创新，也体现了‘互联网+’的力量。”

做一个汽轮机，过去的办法是把零部件做出来并组装到一起，之后再看它公差配合怎么样。现在可以网上设计，然后在计算机上试验它的运行情况，还可以进行仿真。现在，丰田、菲亚特、尼桑通过设计者和生产工程师快速共享数据，对不同设计部件及供应商的选择并仿真，使新产品的开发时间减少了30%至50%。将来，通州也可以发展数字化设计和生产性服务业的仿真，这种面向生产的数字化设计影响更大。

制造技术增材化

假如要加工一个汽车轮毂，传统办法是通过切削等将大块原料加工为产品，也就是说通过一系列工序把一个铸件中不要的部分挖掉，这叫“减法制造”。而现在用的则是“加法制造”。3D打印（三维打印）就是“加法制造”，它将拟加工的产品虚拟切成多层2D平面图，通过“打印机”，将材料层层叠加，通过激光烧结等方式便生产成为产品，大大节省了加工的能源消耗，尤其比较适合个性化生产，诸如假牙、人造骨头等不适宜开模具的产品。美国的3D打印技术起步较早，发展较快，现在已可以做大批量产品。我国在飞机大型工件的3D打印方面达到国际领先水平。3D打印的软件设计也成为一个新兴产业。

制造技术的生物工程化

通过重组蛋白纯化与加工临床试验，利用生物反应器开发生物药物。比如，我们可以让奶牛产出带有降压功效的牛奶，让西红柿通过种植便带有降糖功效。如此一来，药厂不用直接生产药品，而是办一个养牛场或一个种植西红柿的农场，使生物自动带有我们所需的药品功能。

我国每年获得角膜移植的人仅占需求数的0.1%，为解决这一问题，我们现已研发出将改造过的猪角膜移植到人的眼睛里。更进一步说，通过大数据分析，掌握人的基因与疾病的关系，可以改造人的不好的那部分基因。人造人有违伦理，在我国也不允许这么做。但是，我们可以研究让猪长出能移植给人类的脏器。未来可以将人的干细胞通过3D打印制成皮肤、肾脏、肝脏等。当然，现在这些还做不到。所以，各国科学家都在往这方面努力。

生产个性化

青岛红领公司用工业化的流程生产个性化产品，它拥有200万名顾客的领型、袖型等服装定制数据。顾客提供量体数据，从数据库中选出服装版型，七天之后就能收到成衣。这样的成本只比批量制造高10%，但回报至少是两倍以上。