智造中国

后工业化地区的新机遇

基思 · 伯内特爵士（Keith Burnett）

英国皇家学院院士

纳菲德基金会主席

英国物理学会候任主席

2500 多年以前，古希腊哲学家赫拉克利特观察到一切事物都处于永恒的变化中。“一切事物都处在流变之中，”他说，“没有什么是静止不变的。”

做了近50年的科学研究，我确信赫拉克利特是对的。在我的人生经历中，我看到太多的变化，这些变化包括个体和我们对世界的理解。

1970 年的我还是个年轻人，次搭飞机从故乡威尔士飞到巴黎，准确地说，是搭了好几次飞机。因为这一趟旅程我就换乘了三架飞机，花了整整一天的时间。很多年以后，我飞到北京所花的时间比那次飞到巴黎要少得多。从飞机座位前的电子屏幕上，我还可以看到这趟旅程飞越了无数山脉和海洋。

这几十年来，还发生了很多其他的技术飞跃。在我小的时候，计算机很庞大，如今经过一步步的小型化，出现了可以随身携带的笔记本电脑和智能手机。通过互联网，人们可以分享更多的知识。

作为一个年轻人，我曾经见证了人类次踏上月球并且安全返回。通过电视这个新媒介，所有国家的人都从太空的角度看到了地球，意识到我们生活在一个共同的家园里。很多年后，我又见证了中国发射了自己的空间站，这代表中国的科技取得了非凡的进步。

但是我发现，有些变化在给我所熟悉的人们和社区的发展带来益处的同时，也带来了困扰。我在威尔士的朗达山谷里长大。那里因为发展煤炭和钢铁工业而闻名，这也为当地提供了很多就业机会。我的岳父参与设计和建造了当地的钢铁厂，我的父亲曾为一家工业陶瓷厂工作。制造业就围绕在我的身边。

后来，我离开了朗达山谷去牛津大学读书，而我的故乡也在经历着变化。工业逐渐衰退，随之而来的便是工人失业和经济困难。原来很多适合当地年轻人的工作岗位逐渐消失，人们似乎只能去别的地方或别的行业中找工作了。

但我从不认为成为一个科学家就可以脱离熟练工人所具备的工程技术能力。我的父亲使我清晰地认识到，即使动脑过日子也不能离开动手的技巧。将理论与实践分离开来一定是错的。

作为一个物理学家，我深深地了解这一点。所有有成就的科学家都会告诉你，他们之所以可以得出重要的发现，无论是研究宇宙还是病毒，无论是设计大型粒子对撞机还是基因排序，都要依靠出色的动手能力。我们的通信依赖半导体技术，空间站依赖高质量的金属和加工这些金属的技能。

因此，我意识到，在这个“第四次工业革命”的时代，把我现在所做的研究和我儿时就已熟悉的制造业结合在一起会给社会带来巨大的影响。这个时代把我们的技术突破与传统制造业中真正做实业的人和地区联系了起来。

对于像我的故乡威尔士一样受锈带问题困扰的后工业化地区，这是一个新生的机会。发生同样问题的地区还有英格兰北部和中国的工业中心，这些地方也面临着来自海外更廉价的劳动力和工作机会流失的挑战。

让我尤其兴奋的是，这也意味着为年轻人创造更多的机会，重塑工人的尊严，他们可以在新工厂里使用数字技术，同时结合他们已经具有的工程技术来重新塑造未来。在曾经的旧工厂和矿区，新的研究机构给社区创造了更多的就业机会，也为当地企业带来了订单。一度颓废的工业城市如今焕发了生机。

能推动这种转变的人需要有远见和敢为天下先的勇气。而回报将体现在愿意做出转变的人的工作和生活中。在这个过程中，我们也会发展更加绿色的工业技术，把一个充满更加新鲜的空气和充足的自然资源的地球留给后人。

子曰，智者动，仁者静，智者乐，仁者寿。这本书结合了我们已知的经验和的研究发现，来讲述在这一转变中我们如何把事情做得更好，从而进一步改善人们的生活。

这本书旨在帮助中国的政府、工业界、研究人员和工程师了解后工业化社会中的制造业升级这种转变是如何实现的。我在牛津大学的学生马兆远教授为此付出了巨大的努力，像他当年从事物理学研究一样富有热情。他相信这种转变会使中国和全球其他地方受益。因此，我向读者推荐这本书，希望它有益于我们为未来人类建设一个更好的社会和世界。

2019年起，中国开始面临后工业化问题。高耗能、高污染、劳动密集型的产业不再适合后工业化社会，传统的工业城市面临着转型升级的压力。后工业化地区如果经济长期停滞、就业不足，就会造成民众严重的心理落差，进而催生大量的社会问题。怎样面对后工业化的挑战，怎样避免因为先期工业转移而产生和蔓延的锈带区，，将是中国，乃至未来全球共同面临的问题。

马兆远教授在《智造中国》一书中，为防止锈带蔓延、解决后工业社会的就业问题、促进教育改革、打造新工程教育的提供了新的思路，并为中国制造业转型升级提供可以借鉴发展的模式：英国谢菲尔德大学AMRC模式，从而为中国制造业升级提供了一张切实可行的路线图。

谢菲尔德大学所尝试的先进制造研究中心AMRC，为解决后工业化时代的社会问题提供了有价值的借鉴案例：一个大学可以支持一个研究所的发展，研究所可以为工业企业提供研发服务，吸引全世界优秀的制造企业在周围投资建厂；这些工厂转化了老就业，吸引了新移民，重振一度衰败的锈带城市；研究所也为这些工业企业培养了本地年轻人，年轻人通过在这里学习工业技术改变自己的命运，也改变这个地区的未来。AMRC的价值已经远远超越了产学研转化机制打通的价值。

2019年起，中国开始面临后工业化问题。高耗能、高污染、劳动密集型的产业不再适合后工业化社会，传统的工业城市面临着转型升级的压力。后工业化地区如果经济长期停滞、就业不足，就会造成民众严重的心理落差，进而催生大量的社会问题。怎样面对后工业化的挑战，怎样避免因为先期工业转移而产生和蔓延的锈带区，，将是中国，乃至未来全球共同面临的问题。

马兆远教授在《智造中国》一书中，为防止锈带蔓延、解决后工业社会的就业问题、促进教育改革、打造新工程教育的提供了新的思路，并为中国制造业转型升级提供可以借鉴发展的模式：英国谢菲尔德大学AMRC模式，从而为中国制造业升级提供了一张切实可行的路线图。

谢菲尔德大学所尝试的先进制造研究中心AMRC，为解决后工业化时代的社会问题提供了有价值的借鉴案例：一个大学可以支持一个研究所的发展，研究所可以为工业企业提供研发服务，吸引全世界优秀的制造企业在周围投资建厂；这些工厂转化了老就业，吸引了新移民，重振一度衰败的锈带城市；研究所也为这些工业企业培养了本地年轻人，年轻人通过在这里学习工业技术改变自己的命运，也改变这个地区的未来。AMRC的价值已经远远超越了产学研转化机制打通的价值。

马兆远

清华大学未来实验室研究员，英国谢菲尔德大学智能制造专业教授。

1997年通过全国物理奥林匹克竞赛保送北京大学；25岁获得牛津大学物理学博士学位，师从“超冷原子理论之父”、英国皇家科学院院士基思·伯内特（Keith Burnett）爵士。之后，在美国国家标准局、加州大学伯克利分校做博士后研究，师从“激光冷却之父”、诺贝尔物理学奖得主威廉·菲利普斯（William Phillips）教授。30岁入选中国科学院百人计划研究员、博士生导师，参与设计了中国空间站“天宫四号”——世界个空间冷原子实验平台。

著有《人工智能之不能》、《量子大唠嗑》。

推荐序  后工业化地区的新机遇  ——基思·伯内特

前  言  中国智能制造升级的创新模式

• 防止锈带蔓延，亟待解决的后工业化问题

锈带蔓延与惊醒的美国梦

后工业化社会的产业结构变化

后工业化社会的企业组织模式

后工业化带来的社会问题

中美制造业竞争

• 智能制造升级的创新模式——AMRC

后工业化社会转型之路的探索

后工业化城市的先进制造研究中心

AMRC运营

大学科技园AMP建设

AMRC的社会影响与创新综合体的建设

技术转移中的风险回避与效益提升

• 高等教育的重新定位

被美国带歪了的世界大学排名

德国双轨制职业教育

后工业化时代的高等教育

• 打造新工程教育

工程思维是什么

Worker4.0——培养面向智能制造的工程师

工程思维的核心——务实主义

• 从中国制造到中国智造

Made-in-China made China

中国的工程红利

中国的升级红利

中国的制度红利

后  记  三场必须面对的战争

2019年起，中国开始面临后工业化问题。高耗能、高污染、劳动密集型的产业不再适合后工业化社会，传统的工业城市面临着转型升级的压力。后工业化地区如果经济长期停滞、就业不足，就会造成民众严重的心理落差，进而催生大量的社会问题。怎样面对后工业化的挑战，怎样避免因为先期工业转移而产生和蔓延的锈带区，，将是中国，乃至未来全球共同面临的问题。

马兆远教授在《智造中国》一书中，为防止锈带蔓延、解决后工业社会的就业问题、促进教育改革、打造新工程教育的提供了新的思路，并为中国制造业转型升级提供可以借鉴发展的模式：英国谢菲尔德大学AMRC模式，从而为中国制造业升级提供了一张切实可行的路线图。

谢菲尔德大学所尝试的先进制造研究中心AMRC，为解决后工业化时代的社会问题提供了有价值的借鉴案例：一个大学可以支持一个研究所的发展，研究所可以为工业企业提供研发服务，吸引全世界优秀的制造企业在周围投资建厂；这些工厂转化了老就业，吸引了新移民，重振一度衰败的锈带城市；研究所也为这些工业企业培养了本地年轻人，年轻人通过在这里学习工业技术改变自己的命运，也改变这个地区的未来。AMRC的价值已经远远超越了产学研转化机制打通的价值。

马兆远

清华大学未来实验室研究员，英国谢菲尔德大学智能制造专业教授。

1997年通过全国物理奥林匹克竞赛保送北京大学；25岁获得牛津大学物理学博士学位，师从“超冷原子理论之父”、英国皇家科学院院士基思·伯内特（Keith Burnett）爵士。之后，在美国国家标准局、加州大学伯克利分校做博士后研究，师从“激光冷却之父”、诺贝尔物理学奖得主威廉·菲利普斯（William Phillips）教授。30岁入选中国科学院百人计划研究员、博士生导师，参与设计了中国空间站“天宫四号”——世界个空间冷原子实验平台。

著有《人工智能之不能》、《量子大唠嗑》。

中国智能制造升级的创新模式

写这本书，更像是我的回炉重造，像是在一个新领域里做博士论文，跟同一位导师又仰之弥高、钻之弥坚了一遍。我自己也把这本书当作产品说明书，书里的言论也大多出自我跟我的博士生导师基思·伯内特爵士之间关于这个全新领域的对话。我在牛津大学物理学博士毕业之后，去美国做博士后研究，然后回国工作。伯内特爵士也离开物理界去另外一所大学做了校长，把物理作为周末的娱乐。在做校长的这十几年时间里，他做了另外一件在今天看来对地区、对世界、对时间有意义的事情。这件事可能要比一个好的物理学家在自己的实验室能做的事情更加伟大。它是一场社会实验，也许会深刻地影响未来的世界。

物理学家养成了一种自信，除了物理学研究之外，并不会刻意限制自己的问题范畴，需要用什么就拿过来什么，不会就去学，按照问题需求去找解决方案。我回国的这些年，越发意识到实业的重要，越发觉得国家不仅需要科学精神，还需要工程精神。 2015 年，我怀着一颗切·格瓦拉（Che Guevara）般的心辞掉了中科院研究员的工作，从而有机会作为一个实践者从前线了解中国的实体工业。语不惊人死不休嘛，不做“标题党”，怎么能引人注意呢？这次实践的结论是：中国制造业成本激增，劳动密集型产业消失，过早的老龄化和实体经济衰退会让中国陷入“中等收入陷阱”。过去的 10 年间，新的高端制造业并没有在中国系统地展开，中国制造业尚处于青黄不接的阶段。接得上，则成为发达国家；接不上，则会卡在中等收入陷阱里。顺利跨过中等收入陷阱并不容易，1950 年以后，人口过千万而跨过中等收入陷阱的国家只有韩国一个，它充分利用了中国崛起的大趋势。那中国又该怎样？

从 2019 年开始，中国和很多发达国家一样，面临着后工业化国家共同的问题。美国有锈带，中国有东北三省，英国有英格兰北部地区。高耗能、高污染、劳动密集型的产业不再适合后工业化社会，传统的工业城市面临着转型升级的压力。这除了意味着温饱问题的基本解决，也意味着如果不能安置旧产业中的劳动力，便会导致大量的工人无所事事，从而滋生许许多多的社会问题。美国的毒品问题和在中国泛滥的快消娱乐都是这些社会问题的具体体现，年轻人可以刷短视频过一天，让美国总统痛心疾首的是，在美国街头毒品比糖豆还便宜。

2016 年，伯内特爵士来到南京。我过去与他见面。久别重逢，学生向恩师汇报了回国后这几年的工作与生活，无意间从他那里学到了一个以我这些年的实践经验来看绝好的甚至是的解决方案。于是，我如盗了火的普罗米修斯，如带来好消息的赫尔墨斯，总之，发现了宝藏，像阿基米德一般迫不及待地跑上街喊：“我知道了我知道了！”解决问题的核心就在于怎样为后工业化时代的人们提供新的工作。

伯内特爵士在谢菲尔德大学做校长就塑造了一个活生生的案例，这个案例的价值已经远远超越了产学研转化机制打通的价值。它告诉我们，一个大学可以支持一个研究所的发展，这个研究所会为工业企业提供研发服务，吸引全世界秀的制造企业在周围投资建厂。这些工厂转化了老就业，吸引了新移民，重振了一度衰败的锈带城市。研究所也为这些工业企业培养了本地的年轻人，他们通过在这里学习工业技术改变自己的命运，也改变这个地区的未来。

这个案例同时说明了在后工业化社会中高校应该起到的作用。“科学是美丽的”，但科学是工业文明的衍生品。尤其是对于刚刚度过工业化而处在后工业化早期的中国，工业文明是一大优势。借助这一优势建立科学体系，让科学能够推进工程进步，从而为工业升级做好服务和引导，才是接下来中国在度过“中等收入陷阱”阶段要做的重要的事。制造业的复兴或者说制造业的升级，中国是应该跟上去的，甚至是可以谈引领的。我不相信弯道超车，更不相信换道超车。保守主义有保守主义的坚持，在这本书里我们就能看到日拱一卒的成就和活生生的案例。

面对人工智能这个新物种的到来，我们同样负有对时间和人类历史的责任。正如美国物理学家理查德·费曼（Richard Feymann）所讲，今天的物理学是历史上的哲学的延伸，物理学家本就有责任去认识世界、影响世界。100年前，从物理系诞生了所有的工程系；100 年后，面临着新物种和新技术的诞生，我们有义务去了解它，去左右它。当然，我们会重视蓝天研究（Blue Sky Research）的重要性，但总要有人用长远的目光看待眼下的事。我们了解科技的兴衰，了解技术底层，让科学不再成为象牙塔，让它真正地重新回到人们所关心的民生中，回到人类生活的日常探求中，只有这样，科学才会引领人类的未来。我们对科学是有历史责任的。

培养新一代能够跟新物种并肩工作的新人类，是当下教育者的责任。至少，我不想当我的孩子们辛辛苦苦学会了今天所教给他们的技能，长大工作后却发现机器做得比他们更好。但如果说大学是帮助人们面对未来、重新回归社会活动的中心，那么就要有人走出去，图将来，也要有人留下来，打基础，谋当下。

对实验物理学家的训练让我深刻地认识到，单纯的构想是没有太大价值的。德国在提出工业 4.0 的构想之初，连自己都不知道要怎样去实现它，但在谢菲尔德我看到了它实现的路径。我们所需要做的事情，不是创新模式，而是借鉴和放大一个已经验证成功的模式。闭关锁国并不能解决后工业化的问题，特朗普主义 a 与全球竞争让制造业回流、“美国优先”，闭关锁国的办法在清朝早就被证实无效了。解决后工业化问题的办法就是用更开放的心态参与全球的沟通和交流，创造新技术，提供更多的工作机会。伯内特爵士在谢菲尔德大学所尝试的先进制造研究中心（Advanced Manufacturing Research Centre，简称 AMRC）模式，不仅仅是一个牛津人针对旧工业区所提出的解决方案，更是为后工业化时代社会问题的解决提供了普遍的借鉴意义。这个模式不仅可以解决英国所面临的问题，也可以解决全世界所有国家将要面临的全球性问题。

当我在这本书里谈到 AMRC 的时候，不是一种外来和尚会念经的心态，而是我从自己游历于欧美国家和中国的高校和研究机构的经历中，看到了这是为数不多的成功案例之一。时至今日，中国确实可以、也应该有大国自信来影响人类的未来。广泛吸取已有的经验，走自己的路，为自己的民族和人类的未来负责，我们需要用开放的心态，了解和借鉴人类的所有文明，为我所用。而中国经济的健康发展，将是世界经济未来一百年重要的主题。

鸦片战争以来的中国近现代史，某种意义上就是追求工业化的历史，一百八十年长路走来，今日中国已经拥有全世界领头的工业产量、生产设备、工人和工程师，走智能制造的升级路似乎成为政商学的共识，但共识未必是灼见。作为严肃学者的马兆远老师曾开出以俗语传物理大道于凡人的路子，现又以物理思维和科技哲学为工业升级开出了一个新药方，以新型工科 教育架构智能制造的人才基座，无论是对行业的中观问题，还是对个人成长的微观问题，都能启发幽思、开出新路。

梁在中

三一集团董事、树根互联股份有限公司董事长

在飞速发展的历史进程中，我们先后经历了“到中国来制造”“全都在中国制造”“以中国为核心的制造”的几轮跨越，而未来，我们将对“中国以‘智慧’带动全球制造”的新时代更加充满期待。

周航

天使投资人

在中国制造转型升级的下半场，马教授为我们提供了一个全新的视角和解题思路:面向智能制造、具备工程思维的高技能人才的培养。今天的技能人才工作内容，早已不再是拧拧螺丝、开开机器这种简单的重复劳动。中国掌握高尖技术的“创新工匠”目前十分紧缺，其中的原因有培训教育力量不足，也有近年来社会对“蓝领技工”有所歧视。如何发挥中国的人力资本优势，构建全社会人力资本向技术领域流动的激励机制，从而引导中国技术人才培育和培训的新潮流，将是中国制造转型升级的重要依托。

贾伟

洛可可创新设计集团董事长

在全球工业智能化升级转型的关键时期，这本书可谓是应运而生、顺势而作，为传统工业的智能化改造拨开了迷雾、厘清了脉络，甚至是提供了方案，对实体企业转型升级、顺势发展将起到非常重要的指导作用。

马相杰

双汇集团首席执行官

中国纺织服装产业发展到今天正处于非常关键的转型期，在这个个性化需求日益增长的时代，产业与科技的结合注定是个必然，马兆远教授将转型升级中至关重要的智能制造全体系以及可持续发展的模式完整地呈现了出来，为整个纺织服装产业发展提供了完善的指导以及强有力的支撑，更是产业发展中难能可贵的宝典!

高敏

汉帛中国有限公司总裁

马兆远博士的这本书栩栩如生地描述了 21 世纪初发生在英国谢菲尔德大学 AMRC 的真实案例，见证了深度产学研合作的智能制造升级创新和大学教育新模式。现在中国正面临科技创新驱动的数字化转型和产业升级的百年大变局，我相信马博士这本书所传达的先进经验和理念将在祖国大地上启动新一轮的产学研用科技创新模式，为中国的经济发展创造更辉煌的奇迹。

王树勋

南方科技大学金融系主任、讲席教授

中国是个制造大国，但还不是制造强国。目前，由于工人工资的上涨，劳动密集型产业逐渐减少，但制造业转型却还没有实现。而一旦无法实现制造业的升级换代，就容易卡在中等收入陷阱里。那么，中国制造业究竟该如何升级?马兆远博士的新作《智造中国》提供了中国制造业升级的路线图，公共政策制定人员和制造业的企业家们不可不读!

郑毓煌

清华大学营销学博士生导师、世界营销名人堂中国区评委

谁能在产业技术升级的过程中解决中产阶级的就业问题，谁就有可能掌握跨越中等收入陷阱的密码。物理学家马兆远对谢菲尔德经验的近距离观察，在我的阅读范围内为我提供了对这一问题的解答。

梅赐琪

清华大学通识教育委员会副主任、写作与沟通教学中心主任 公共管理学院长聘副教授