被放逐的“中国创造”--破解中国核电谜局

    主题三：被官僚放逐的“中国创造”

    中国具有核电技术能力的基础，其主要载体是在披荆斩棘开发核潜艇过程中建立起来的核动力产品开发平台。

经过秦山核电站的实践和百万千瓦级核电站设计的实施，这个产品开发平台已经能够支撑起中国核电发展的大局。但是在引进路线和行政垄断的共同作用下，它正在面临被肢解、被边缘化的危险。

    与引进路线很不情愿去承认的相反，中国具有核电技术能力的基础。比这更令人清醒的是这个基础的来源——它不是来自技术引进，而是来自自主开发。对这个事实的理论解释很简单，虽然产品可以从市场上买到，而能力却是买不来的，因为能力的生成和发展只能通过开发技术和产品的实践。与美国、法国和俄罗斯等国家一样，中国的核动力技术能力也起源于核潜艇动力系统的开发，这种起源使中国核动力技术的发展从一开始就建立在自主的产品开发平台上。

    从概念上讲，产品开发平台是一个包含了工作对象（产品序列）、工作主体（研发团队）和工作支持系统（工具设备和经验知识）的有组织的活动系统——不是这几个要素的简单拼凑，而是随着产品开发经验的积累逐渐形成的有机系统。由于技术知识的缄默性和组织性，产品开发平台即工业组织的学习系统和知识系统，是消化吸收外部知识的经验基础，是“再创新”的必要条件，它随产品开发活动的演进就是技术能力发展的机制。 与通过自主产品开发平台的技术学习不同，在引进给定产品设计下的学习，是一种“亚产品层次”的学习，它包括购买全套生产线、按照外国的产品设计组装产品等等，当然也包括对原设计的边际性改进。中国近20多年来的工业实践证明，亚产品层次的技术活动使学习者受到一系列的限制：无法从产品设计上理解技术、市场需求、成本约束等因素之间的关系，无法掌握把各种单项技术集成为产品系统的能力，无法学会如何判断影响技术演进方向的因素，并因此而无法决定进行技术努力的方向；由于目光被局限在局部的技术差距上，甚至容易使学习者丧失信心。

    这个对比对于追赶国家的技术学习有着特殊的政策和战略涵义：由于工业技术能力的生成及其持续发展只能通过自主的产品开发平台，所以即使后进者必须进行技术学习，而且在起始阶段经常不得不从亚产品层次开始学习，但摆脱技术依赖的唯一途径就是使自己的技术学习从亚产品层次上升到产品层次。回顾中国核技术50年，不仅可以解释中国核电技术能力的来源，说明引进路线把这个能力基础排除在核电发展之外的恶果，而且再次证明了技术能力是如何生成和增长的理论主题。 1958年中国第一座反应堆刚一运转，聂荣臻元帅就向毛泽东、周恩来提交中国应该自行研制导弹核潜艇的报告；报告在两天内得到批准，项目上马，代号09工程，一支年轻的潜艇核动力设计团队随即在北京原子能所组建起来。由于前苏联从一开始就拒绝提供任何帮助，在1960年代初的经济困难中，项目下马了两年，但动力堆的研究设计工作一直没有停顿。1965年中央决定在四川省夹江地区建造核潜艇陆上模式堆（压水堆），以北京团队为核心，从全国调集几千工程技术人员在那个毫无工业基础的地方建立起909基地——这里没有篇幅去描述他们所经历的困难和献身精神。1970年8月30日，中国第一个核潜艇陆上模式堆达到满功率，1971年9月中国第一艘核潜艇下水，1974年正式服役。事实上，以核动力在中国发出第一度电的，既不是大亚湾核电站，也不是秦山核电站，而是这个远在西南一片山区中的中国核潜艇陆上模式堆。今天，这个909基地已经演变成为中国核动力研究设计院（总部设在成都）。

    在开发出来第一代核潜艇动力堆之后，中国核动力院几乎20年没有再接到任务，几千人似乎被遗忘在那片山区。1970年代末筹建秦山核电站（一期）时，在上海成立了728院（今天的上海核工程设计院），当时的中国核动力院院长调任728院院长，并带去一批技术骨干。在“军转民”最困难的时期，核动力院既无军品任务，也无缘核电建设（他们曾为参与核电做了大量准备工作），人员大量流失。即使在这样的条件下，这支披荆斩棘的队伍仍然于1980年建成了高通量工程试验堆（是设计反应堆的关键实验设备），使中国成为继美苏之后第三个拥有这种堆型的国家，迄今仍然是亚洲最大的工具堆。1980年代末，闲着没事干的核动力院自筹资金，开发出来在美国之外绝无仅有的脉冲堆（可用于模拟核爆试验）。1989年，国际原子能机构总干事布里科斯在核动力院访问了3天，当被问及观感时，他不假思索地脱口而出：“你们在一个如此与世隔绝的地方，做出了令人不可思议的业绩！”也是在同一年，巴西原子能委员会代表团到访，看到核动力院自己设计建成的高通量工程试验堆，在羡慕和钦佩之余不禁提了一个问题：“你们为什么不自己搞核电？！”陪同参观的院领导无言以对，因为他们不能对外国人说出实话——“国家不让我们搞！”

    好在他们终于熬到了机会。1980年代后期酝酿秦山二期时，有关部门采取招标方式，首次被允许参与民用核项目的中国核动力院以无可争辩的实力中标。虽然当时中标的任务只是辅助德方设计，但从“八九”之后就变为承担全部设计。有关秦山二期是照抄大亚湾的说法，来由是前者的反应堆设计被上级规定为必须参照法国M310压水堆，但除此之外，该反应堆是重新设计的。M310是三个回路90万千瓦，而秦山二期则是两个回路60万千瓦。这个变化意味着堆芯系统必须重新设计：设计反应堆“心脏”的堆芯只能从特定的结构尺寸和主参数开始，而不可能从任何其他设计的局部修改开始；设计的功率不同，堆芯的结构就不同。此外，由于需要涉及大量计算，所以从初步设计开始就要启用计算程序。核动力院所使用的设计程序是从设计核潜艇陆上模式堆开始逐步开发积累下来的，只是在秦山二期施工开始后才能启用法马通（法国唯一的NSSS公司）的咨询包（包括设计软件），其作用主要是校验中方的设计程序和设计结果，结果是差异不大。

     一个具体的例子更清楚地说明了自身能力与外来知识的关系。1990年7月，当核动力院的技术人员开始设计秦山二期反应堆控制棒驱动机构（堆内核心构件之一）时，只收到大亚湾核电站关于该机构的标注总图，它不过是外形和基本结构的示意图，虽然可以提供某些灵感和启发，但信息非常有限，连零部件尺寸这样的最基本参数都没有。因此，尽管得到这样一份参考图，技术人员仍然必须从概念阶段进行设计工作。官方记录中说到：他们“凭着从事09工程的多年设计研究经验”，最终确定了采用竖直方向步进的磁力提升器型设计。在详细设计阶段，一位参与者回忆说：“因为是从零开始，每一个结构的确定，尺寸的设计都煞费苦心。”经过大量的计算和设计修改之后，开发人员完成了图纸设计，并立刻进行样机的各个单项试验研究，然后下厂与现场技术人员和工人一起加工制造样机，至1993年5月完成了控制棒驱动机构电磁验证样机的研制。

    秦山二期反应堆的设计开发不仅证明了核动力院的技术能力，更证明了真正的技术能力不是引进的直接结果，而是源于自主开发——对外部技术知识的消化吸收只能建立在自己的经验基础之上。秦山二期两个65万千瓦机组几年运转证明，反应堆系统安全可靠，而且在近期世界上已建和在建的核电站中是成本最低的，安全性能也达到了二代主流技术的水平，有的指标已经达到URD（美国电力研究所发表的《先进轻水堆用户要求文件》）规定的范围，目前的运行状况非常好。秦山二期堆芯的设计效果有目共睹，核动力院在个别参数的要求上甚至比法马通还严格，一位堆芯总设计师指出：“核动力院”就堆芯设计手段而言已达到世界先进水平，无论是AP1000还是EPR，在这方面都没有新东西可以转让给我国”。

    1991年6月15日，对09工程怀有很深情结的时任党中央总书记江泽民对核动力院院长的来信批示，表示应该支持核动力研究开发基地的建设。国家计委遵照批示投资1.8亿元，在成都建设了一批军民两用的核动力试验设施。这个被称为“615工程”的项目挽救了濒于散伙的核动力院，使其主要技术力量从山里搬迁到成都。在工程完成后，核动力院拥有在世界上也堪称一流的完整试验装置（包括工程试验堆）。所有这些试验装置全部是核动力院自己设计和建造的，凝聚了中国核动力技术的经验（其基础就是当年为开发核潜艇动力堆而在山里建造的试验装置）。有些参观者只从投资成本去计算这些装置的价值，但它们不是可以从市场上买到的标准产品，其设计和使用方法是研发机构经验积累的产物，没有那些“前辈们在山里摸索出来的经验公式”，以及反复在开发产品过程中才能理解的原则和掌握的诀窍，这些装置不过是一堆钢铁，而经验知识（能力的要素）恰恰是难以模仿、不可转让的。

    由于近30年世界核电建设的萧条，大型工具堆和试验台架现在已经成为了核动力工业界的稀缺性战略资产，中国核动力院的试验装置在世界范围内都具有竞争力，其实际价值远远超过有形设备的投资成本。西屋在向中国推销AP1000过程中，曾请求核动力院帮助做水力模拟和流致震动试验（报价200万美元），但美方要求核动力院必须接受美能源部对试验经费的审计，被核动力院拒绝（这个例子同时证明，西屋在还没有做过这两个重要的试验之前就向中国推销产品）。

    中国核动力工业经过几十年的体制演变，目前中国具有核动力反应堆开发能力的研发组织只有两个：开发了核潜艇动力堆并承担了秦山二期反应堆设计的中国核动力研究设计院，以及开发了模块式高温气冷堆的清华大学核工程研究院。清华核研院早期介入过核潜艇的开发，因感受到自己不属于业内主管部门而难以在主流技术领域（如压水堆）立足，于是在1970年代末就决定主攻当时看上去属边缘领域的低温堆和高温气冷堆。模块式高温气冷堆的概念是两位德国科学家在三哩岛事故后提出的，但在1980年代反核运动高涨和绿党兴起的背景下，该堆型的概念无法在联邦德国付诸实施。当时为了促使中国购买联邦德国的核电站（秦山二期），德方把邀请中国科技人员参与高温气冷堆的研究作为一个砝码，中方派出的学习单位就是清华核研院。1980年代后期，模块式高温气冷堆被列入中国“863计划”。虽然不是原创，但清华大学的杰出贡献是沿着这条技术路线锲而不舍，历经十几年埋头苦干，建成了世界上第一个模块式高温气冷堆（10兆瓦试验堆）。

    令人感到怪诞的是，如此宝贵的研发组织也是最被领导们所看轻的。由于在政策上从未将中国核动力技术的发展与核电的发展联系起来，所以这些研发组织只能在边缘中生存，依靠一些偶然的机遇来证明它们的能力。以集产品开发业绩、完整试验手段和深厚经验积累于一身的中国核动力研究设计院为例，它既是中国能力最强的军民两用核动力技术研发平台，同时也是在现行体制下最被边缘化的机构。翻看上世纪八九十年代的文献记录，令人甚至怀疑当时主管核电发展的领导人是否知道中国还有这么一个核动力技术的研发机构。核动力院是国内最早理解世界核电新技术革命趋势的机构，早在80年代就参与过西屋公司采用“非能动”概念的AP600反应堆（AP1000的原型）开发，也跟踪过联邦德国的高温气冷堆，但这些努力都因为计划体制只重工程不重研发、研发组织没有决策自主权而不了了之。在核电建设中，由于主管部门沿袭传统体制的行政分包方式，所以在技术方面起关键作用的核动力院只是被置于打工者的位置，任何组建NSSS公司的念头都会遭到压制。引进路线本来还打算通过“军民分开”肢解核动力院，将其从事核电研发的力量划出来用于复制AP1000，因涉及军工体制未果，但从此也实质上把核动力院排除在国家重大专项之外。与之相比，清华核研院通过把高温气冷堆列入科技部主管的“863计划”，反倒是另辟蹊径走了出来。 但这个被引进路线和行政垄断所边缘化的研发机构，却仍然支撑了中国核电大局的顶梁柱。中国百万千瓦级核电压水堆的两个设计方案——CNP1000和CRP1000，都是由核动力院通过秦山二期的实践而开发设计的。今天，采用CNP系列的秦山二期扩建工程（即在已经投产的秦山二期原址再建两个65万千瓦机组）已经于2006年开工，将分别于2010年和2011年建成投产；采用CPR1000的岭澳核电站扩建工程已于2005年开工，预计两台机组于2010—2011年建成投入商业运行；采用CPR1000的辽宁红沿河核电工程是“十一五”期间首个获准开工的核电项目，其1、2号机组主体工程已分别于2007年和2008年开工，全部4台机组计划于2012—2014年建成投入商业运行；采用CPR1000的福建宁德核电站一期工程建设4台百万千瓦级机组，主体工程于2008年2月正式开工，首台机组计划于2012年投产；此外，采用CPR1000的广东阳江、福建福清、浙江方家山三个核电站项目（共10个机组）也于2008年末获得核准。如果中国没有这个核动力院，当然也就没有核电发展的这个局面。 创新程度更大的CNP1000已经完成了基本设计，有一些技术指标甚至能够达到URD规定（如寿命长达60年，热工安全余量大于15%），国家核安全当局已经对CNP1000设计的反应堆系统做了初步审查评价，认为可以应用于工程实践，只是由于行政性集团公司体制的低效率，使配套的全厂设计（电站布置和辅助系统等）没有跟上，安全审评工作未能全面开展，至今未能推向市场。 更能说明中国技术能力基础在引进路线下遭受厄运的是核电重大专项的波折。在国务院组织论证“中长期科技发展规划”的过程中，从2004年初开始，在科技部和国防科工委领导下，以核动力院为技术牵头单位，联合其他单位，经过大量技术论证和上级主管部门组织的多次专家咨询评估，于2006年1月向国家提出《大型先进压水堆核电站示范工程国家重大科技专项立项建议书》，目标是建成核安全达到国际第三代核电技术水平、寿命达到60年的150万千瓦级的大型压水堆示范电站（即CNP1500方案）。正是这个立项建议，加上高温气冷堆项目，形成16个国家重大专项之一的“大型先进压水堆和高温气冷堆核电站示范工程”。本来这个重大专项与当时进行中的第三代核电技术国际招标没有关系，但自主开发出达到第三代水平核电技术的努力必将陷全盘引进路线于无理无据的境地，于是在其他专项都纷纷上马时，引进路线的决策者对核电专项故意拖延，直到2007年与西屋签订引进协议和成立国核技之后，才突然决定将该重大专项转向对AP1000的“消化吸收再创新”。

    中国经济发展和产业结构升级的需要已经证明，最宝贵的生产要素不是资本和劳动力，而是技术能力。在诸如核动力这样的复杂技术领域，建立起有效的产品开发平台是昂贵的，只有经过多轮次的产品开发才能发展出来可靠的技术能力。自主技术能力也是吸收外来技术知识的必要条件——这就是为什么在法方并没有真正转让技术的条件下，吸收了大亚湾核电站技术知识的不是拥有这个电站的中广核，而是由开发核潜艇起家的中国核动力院；模块式高温气冷堆的概念源自国外，但当清华团队锲而不舍地把概念做成实际反应堆之后，中国在这个方面的技术能力就领先于其他国家。

    中国核电的三轮引进路线，都是把现有产品当作技术，把购买外国核电站等同于获得技术能力，无视中国自己的技术能力基础，更没有把这个基础的发展纳入核电发展规划。正因如此，引进路线也充分证明了自己的荒谬——在三十年的轮回中，每一次引进的结果（没能引进技术）都成为下一次引进的理由（还是缺乏技术）。

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