数学、物理等基础研究的突破,使得信息产业发展迅速。
数学上的突破,如傅立叶变换理论和快速傅立叶变换算法的出现,极大地方便了通信行业的信号处理;5G的发展充分利用了数学工具。

半导体材料和集成电路在物理领域的突破,为处理器和存储器的出现奠定了基础。
值得注意的是,从基础理论到工程样机的时间,比理论“从无到有”的时间要少得多。
目前,信息产业正面临着香农理论和摩尔定律工程的天花板。
它是shannon theory信息论中的一个概念,也被称为Shannon limit,它为给定带宽和给定噪声水平下的最大信息速率设定了一个标准。它是由美国数学家、“信息论之父”克劳德·香农于1948年提出的。
摩尔定律反映了信息技术的发展速度,这是工程师戈登·摩尔在1965年指出的。也就是每隔一段时间,集成电路元件的数量就会成倍增加。虽然这个定律是一个经验法则,但是到目前为止还没有失败过。
从1965年开始,也就是说,ICT领域近60年没有新的理论突破。产业发展逐渐遭遇瓶颈,急需新的理论和技术突破。
“在这种背景下,华为开始将创新战略从创新1.0升级到创新2.0,”华为董事、科学家顾问委员会主任徐文伟5月31日在泰晤士高等教育亚洲大学峰会上表示。“即从基于客户需求的技术和工程创新转向基于视觉的理论突破和基础技术发明创新。”
具体来说,华为正在从“1对N”的产品和解决方案创新转向“0对1”的理论突破和基础技术创新。
此外,基础理论和技术突破存在很高的不确定性,决定了这方面的创新不能封闭。
因此,华为创新2.0的思想体系是“开放创新”和“包容性发展”。
值得一提的是,突破理论发展和基础技术瓶颈的主要来源在于学术界,产业界提出的挑战是其发展的推进剂。
最后,需要学术界和产业界联合起来,推动理论和基础技术的发展。
假设+应用研究,产学研用协同产生世界级成果。
与大学的合作是互利共赢的。高校基础技术研究主要从事“0到1”发明,引导和照亮产业发展方向。企业充分发挥“工程商业化”优势,提出多场景下工程化、产业化问题的解决方案,推动高校研究成果商业化,进一步产生社会价值。
关于产学研用的具体措施,企业、高校和研究机构构建战略协同,共同定义“大问题”,包括围绕基础理论、先进技术和交叉领域的联合研究。
同时,高校与企业相互促进,开展联合人才培养,为科研和产业供应源源不断的生力军。

“华为与中国教育部在很多方面都有深度合作,包括‘智慧基地’产教融合协同教育基地、课程共建、高层次人才培养专项、产教联合培养优秀工程师、产业挑战发布、国家重点实验室重组等。”徐文伟说。
总的来说,产学研需要真正的合作解决产业问题,产生世界级的成果。在这方面,可以举两个5G通信的例子。
其中一个是关于极化码的。Polar Code从提出到成为5G标准,大概用了十年时间。
“极码之父”土耳其教授埃尔达·阿里坎在2008年国际信息论大会上首次提出了“信道极化”的概念。同年发表了题为《信道极化:对称二进制输入无记忆信道容量实现码的构造方法》的论文。他将这种信道编码方法命名为Polar Code。还提到了极性码具有适中的编码和解码复杂度,这使得它对许多应用具有吸引力。
为了让Polar码实用化,华为全球数学家团队经过同步研究,提出了极化加权PW序列的方法,解决了码的构造问题。改进后,与香农极限的差距大大减小。所以Polar码在2016年被3GPP标准化组织接受,最终促成了它的工程化和标准化。
这个案例反映了学术理论研究和工业工程验证之间紧密协作的重要性。
再比如5G的关键技术Massive MIMO。据了解,学术界对于Massive MIMO能否大幅提升移动通信系统的性能有不同的初步看法。
2011年,在工程师托马斯·马尔泽塔和埃里克·拉森初步推导出这方面的理论框架后,许多研究人员进一步认识到这一理论的重要性,并共同进行了研究。
综合内外评估后,华为认定Massive MIMO是未来的一个方向,决定加大该领域的RD投入,最终实现了理论集成项目的突破和领先。Massive MIMO也成为助力5G发展的核心技术之一。
以上两个案例告诉我们:一流大学专注于世界前沿技术研究和基础技术发明,敢于开展并鼓励开拓性工作;行业可以提供高价值的场景挑战和世界难题,帮助大学取得研究成果。两者携手走出创新“死亡谷”。
通过校企合作,全方位、多层次培养高层次人才。
立足高校和科研机构,企业最关键的技术自我提升是技术创新,最根本的竞争力体现在高层次人才上。
它是企业创新发展的动力。人才培养不仅是高校的工作,也是企业的责任。
徐文伟表示,“华为与国内顶尖综合研究型大学合作,注入产业方向和理念,参与学科设计、校企联合培养,与产学研深度融合,帮助高校构建世界一流的‘新工科’教育体系,共同培养高层次人才。”
除了与高校联合培养人才,华为还通过科技竞赛帮助青年人才了解行业前沿技术。将行业内最前沿的技术挑战设置为竞赛题目,可以开阔学生的视野,加强理论与实践相结合的能力。同时也能促进相关产业问题的解决。
华为还通过联合实验室、黄大年茶馆、未来种子和博士后流动站共同创造了创新环境和平台。

此外,关于行业需要什么样的人才,华为结合自身的探索和实践,总结为四个方面:基础科学基础扎实,能够创造性地解决问题;掌握新兴产业或行业“下一跳”所需的知识,可以帮助行业引领发展;站在工程技术的前沿,才能不断完善创新;紧跟前沿工程技术需求,动手能力强。
最后,值得一提的是,华为在创新和RD方面一直保持持续的高投入,RD费用近十年累计超过8000亿元。据了解,华为目前在全球拥有超过10万名RD人员,超过公司总人数的一半,其中约1.5万人从事基础科研工作。
此外,徐文伟还提到,华为每年在大学的投资超过27亿元,与全球300多所大学、900多家研究机构和公司有着广泛的合作。
“关于如何提前布局新兴技术领域,提前培养行业下一代技术所需的人才”,华为表示。“我们希望与众多合作伙伴一起探索,共同解决未来面临的世界级难题,让创新成果为全人类、全行业所共享。”
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