深度｜華為「致敬」百餘科學家，「強攻」基礎研究搶占未來戰略點

「人類社會的發展，都是走在基礎科學進步的大道上。

如果沒有資訊理論的建立，我們就無法進入數字世界。

」70年前，美國數學家克勞德·香農提出了著名的香農定理，為信息通信產業奠定了理論基礎。

香農定理所描述的信道容量極限，也為無線通信技術的演進留下了一個未知的挑戰。

隨著2G、3G、4G等無線技術的不斷演進，卷積碼、Turbo碼先後得到應用，推動人類進入到今天的信息社會。

而美國MIT教授Robert Gallager在1963年提出LDPC碼後，土耳其教授Dr. ErdalArikan又發現了極化碼，世界上唯一一類能夠被嚴格證明達到香農極限的信道編碼方法由此誕生。

這時，是2008年。

當時的華為，仍然是全球通信設備企業里的「挑戰者」，全年銷售收入僅僅為170億元美元，僅為現在的六分之一。

一方面在剛剛啟動的3G市場裡與歐美老大哥們「掰手腕」，另一方面華為也在加大研發力度，試圖擺脫技術的束縛。

2009年，華為開始5G研究，雖然當時的技術標準有很多，但華為認為，極化碼有作為優秀信道編碼技術的潛力。

到了2013年，華為的5G研究投入達到6億美元。

幾年之後，華為的「堅守」有了成果。

2016年，在3GPP會議5G短碼方案討論中，以中國華為公司主推的Polar Code（極化碼）方案，成為5G控制信道eMBB場景編碼方案。

這也是中國公司第一次從概念研發介入到標準、產品全鏈條參與的通信標準。

「當時我們決定選擇了風險比較高的技術，甚至從工程角度不是非常成熟的一個技術，早期做出這樣的決策並不是非常容易的事情。

」華為首席科學家童文26日在一場採訪中對第一財經記者表示，一旦做出決策，華為就不打算在一兩年就獲得收益，經歷過很多的挫折，一步一個腳印才走到了現在，得到了現在的成果。

在同日舉行的「5G極化碼與基礎研究貢獻獎頒獎大會」上，包括童文在內的百餘名基礎研究與標準領域的華為專家受到表彰，而Arikan則被頒發特別獎項。

華為同時宣布，未來將繼續加大基礎研究投入，每年150到200億美元的研發費用中，20到30%將用於基礎研究工作。

據悉，2017年華為研發投入已經達到了138億。

5G極化碼的「十年蛻變」

5G（Polar）極化碼對於華為的意義不言而喻。

2016年11月14日至18日期間，國際無線標準化機構（3GPP）無線物理層( RAN1) 第87會議在美國Reno召開，會議上，經過激烈的競爭，華為等中國企業主推的極化碼（Polar Code）擊敗美國主推的LDPC碼和法國主推的Turbo碼，成為5G eMBB場景在短碼上的控制信道編碼方案。

自此，經過兩次會議的激戰，在5G eMBB場景上，Polar碼和LDPC碼二分天下，前者為信令信道編碼方案，後者為數據信道編碼方案。

Polar碼和LDPC碼一起歷史性地走進蜂窩移動通信系統。

可以說，Polar碼入選5G標準意味著中國通訊企業第一次邁入世界頂尖領域。

華為輪值董事長徐直軍在表彰大會上表示，全球第一個符合3GPP標準的、支持Polar碼的5G系統於2018年2月22日在西班牙巴塞隆納向全球發布，是由華為公司攜手Vodafone共同完成的。

而5G是華為第一次從概念到研究、標準、產業化的產品，十年的經驗和教訓值得總結和傳承。

第一財經記者在大會現場看到，包括創始人任正非、董事長梁華以及三位輪值董事長在內的高管團悉數到場，並且為了迎接Arikan的進場，起身站立等待了十多分鐘，進場後，現場掌聲熱烈而持久。

這樣高規格的接待在華為來說，並不常見。

對於華為的「表彰」，Arikan在隨後的採訪中對記者表示「非常驚喜」。

「這充分展示了華為是一個與眾不同的公司，選擇了與眾不同的道路，華為在基礎研究方面的努力支持、鼓勵、認可了學術界的努力，這是華為給我高規格獎項的原因。

」

他認為，極化碼是華為抓住的一個機會，「有時候大家會覺得這個代碼不是在這個國家創立的，所以不太好用。

我不想代表華為公司回答這個問題，需要強調的是他們確實抓住了很好的機會。

」

事實上，華為和Polar碼的緣分還要追溯到十年前。

「今天這個相聚的邀請函，可以說是在2008年7月24日就發出了，因為這是我們最早看到Arikan的Polar碼論文的日子。

」徐直軍在表彰大會上說，華為5G研究最早是從2009年開始的，恰好也就是Arikan教授關於Polar碼的論文在IEEE正式發表的那一年。

在2010年，華為識別出極化碼作為優秀信道編碼技術的潛力，在ErdalArikan教授研究基礎上投入進一步研究，經過數年長期努力，在極化碼的核心原創技術上取得了多項突破，並促成了其從學術研究到產業應用的蛻變。

「當時對於Polar碼只是知道一些理論成果，而後華為做了非常多的試驗和試用研究，保證必須是最優的性能之外，還要考慮到實用性、可用性、可行性，因為必須用到幾十億的設備上，必須要達到各方面的要求，這樣才能保障技術給最終的消費者帶來受益。

」華為首席科學家童文向記者表示，所以不僅僅要看技術本身，還要看到這個技術對於最終使用者帶來的收益。

我們花了非常多的努力，在這個過程中也經歷了一些挫折。

「過去十年，童文在全球的飛行公里數達到百萬公里，合縱連橫，達成了實現技術突破並確保全球統一標準的目標。

」徐直軍說。

他表示，理論到應用的轉化過程中需要克服眾多工程化難關，三代信道編碼技術從學術發現到成為產業標準都經歷了10到20年的產業轉化過程。

某種意義上看，5G標準的誕生，也是一場科學家與工程師持續努力的接力賽。

加大費用投入「強攻」基礎技術

從Polar碼的論文到標準的距離大約是10年，這只是冰山在海面之上的部分，海面之下是更為漫長的、持續的研究探索。

「所以我們要加強基礎研究的投資，希望用於基礎研究費用從每年總研發費用150-200億美金中劃出更多的一塊來，例如20%到30%，這樣每年有30到40億美金左右作為基礎研究投入。

」在表彰大會前的一天，任正非在與Arikan見面時說，基礎領域的突破不是一天、兩天的功夫，是數十年的默默無聞，辛苦地耕耘。

事實上，華為對基礎研究有著自己的理解，其中核心觀點是，只有長期重視基礎研究，才有國家和工業的強大。

沒有基礎研究，產業就會被架空。

此前，在被問到如何評價基礎研究是否有成效，心目中的科學家是什麼樣時，任正非曾經表示，「評價基礎研究，不能採用量化的考核方法。

我們應從一個很長的時間軸來看科學家講的話，不能計較所有內容是否都具有現實性意義。

費馬大定理是用350年證明的，它並沒有對法國經濟起多大貢獻，如果我們這麼狹隘地看問題，人類怎麼探索前進？但是我們有個約束，方向要大致在公司前進的主航道上。

我們對科學家要多一些寬容，對不明白的東西，只要大致對準主航道，我們就多給一點寬容。

」

任正非認為，強調科學家作用，是希望大家能在公司主航道的範圍內，更積極大膽地向縱深研究，沒有產業技術的深根探索和核心控制，怎麼會有產品與產業的控制力？所以，華為發展到現在，更需要各位發揮科學家的研究與探索作用。

「華為支持了我的大學，支持了我在極化碼方面的研究，並且是無條件的支持。

我是獨立自主的，可以追求我的研究興趣，雙方之間是沒有任何的硬性條件約束的。

他們不會告訴我說要怎麼做、會研究什麼，新的想法、任何專利都不會要求去獲取。

」Arikan說。

他表示，華為是一個投資於長期的公司，3GPP只是一個起點，還會有更多的進展。

「一定要經過很多的基礎研究才可以獲得技術上的突破，進而形成產品。

世界上沒有一家公司是例外，其他公司不像華為這樣聚焦於開發新的技術，所以我認為華為對未來是很清楚的，中國的公司特別是華為在未來會有更多的機會。

」Arikan在回應第一財經記者提問時如是強調。

過去十年華為的累計研發投入近4000億人民幣。

在下一階段，華為將會投資什麼樣的技術？面對這一問題，華為5G產品線總裁楊超斌表示，公司內部已經有團隊在做相關研究，但具體哪些技術應用在下一代通信領域中現在還不確定。

「移動通信技術到現在已經發展到了第五代，接下來肯定會有第六代、第七代移動通信技術，這個技術肯定存在。

但是對於下一代的移動通信技術來講，我們認為需要有更多的基礎理論方面的創新，才能產生下一代的技術。

如果沒有基於一些基礎理論的創新，大家拼湊出下一代技術是沒有價值的。

」楊超斌對記者說。

他認為，新的一代技術必須要滿足幾個基本條件：第一，要給整個社會帶來一些新的應用，提升整個社會的經濟社會價值。

第二，對於消費者來講，必須要消費者能夠享受更好的服務，以更低的成本享受更好的服務。

第三，還需要各個大學、各個研究機構以及各個公司的共同協作。

「現在我們也在持續加大對全球各個大學、教授，對未來探索方面的資助，希望通過這些教授研究能夠產生新的一些基礎領域的創新。

這裡面資助很多項目，也許成功的項目機率不是那麼高，但是為了未來我們必須做出這樣的決定。

」楊超斌對記者說。

童文補充道，華為的研發投入過去五年不斷增長，其中約80%的錢投入到產品各方面，包括產品核心技術、產品工程開發，還有接近20%到30%投入到三五年以後或者五年以後探索性的基礎研究。

公司內部也有討論，這個投資金額可能還會增長。