我国芯片行业要多久才可以赶上美国？

　　中美芯片战
　　我不知道为啥那么多网民喜欢和美国别苗头。就目前来说，这是几乎不可能完成的任务，而且是不理智的。
　　看到很多评论区的人都提到了和美国人别苗头的必要性。其实这篇文章不谈必要性，而是从技术层面，分析技术的可行性。
　　但凡学习理工科的应该都知道。大多数理工科大学里的专业基础课和专业课的内容，源自美国。本人相对冷门一个理工专业，有机会看了美国一本技术手册（很厚的大部头），发现当时专业课的大部分内容抄自美国手册，甚至连那个图表都是美国技术手册上一摸一样拷贝下来的。但是逻辑性和体系性远远不如美国手册，至于专业基础课引用和依赖美国文献更多了。
　　举这个例子是说，在理工科领域，美国人涵盖的广度和深度远远超大多数网民的想象，特别是基础科学领域，连翻译出来的文献，是原始的美国人文献的九牛一毛，所以这是为什么理工科领域特别是基础科学更爱使用英文的缘故。
　　其实我们学习理工科的人都知道，技术并不是我们看见的一个个产品，产品只是冰山在水面上的部分，而水面以下的部分是我们看不见的。
　　一门技术，我认为它是一个体系，它可以分几个层次，底层的是基础科学，比如数学，物理，化学，生物学，底层以上的是以基础科学为基础的应用科学，应用科学要运用到工程实际，还需要一个个模型，当模型搭建以后，用物理手段实现它，才会变成一个个技术，技术的集成才是产品。
　　而我们现在大多数是停留在技术集成产品的层面，在物理实现层面就比较薄弱，更多的是模仿。因为大家都想着弯道超车，导致我们的技术缺乏传承。可能大多数网民不知道，我们把一个模型物理实现为一个产品，是需要工艺基础的，而工艺基础是需要长期收集实践数据，实验数据进行积累的，并在技术上不断进行迭代。我们发现许多德国日本美国企业，其成立时间长达百年，在百年间进行技术的迭代和积累，这就是传承性。许多时候我们模仿了一个工艺技术，看着也像那么回事，但是许多原理性的东西我们不掌握，基础数据和基础工艺不掌握，比如这个尺寸是这样的，为什么这样，我们不知道，所以我们缺乏一个关键性的东西，就是底蕴。在模型及科学层面更是薄弱。在模型领域，我们可以看见我们所见的大多数模型都是美国人或者欧美建立的，原始的概念，体系也是他们提出来的，到软件层面，土木，机械，化工等大多数工业软件是美国或者欧洲的，当然我们也做了一些工作，但是应用少，不成体系。而且许多是基于别人软件的二次开发。至于科学和应用科学我们更加薄弱，典型的是当我们要学习1950年以后的数学物理化学生物，常常国内连教材都找不到，普遍使用国外教材。评论区一个留美数学物理方向的人留言说，回国相关资源非常少。更不用说，数学科学领域以中国人命名的公式，定理，概念，方程，理论更少（有也是美籍华人）。而美国呢？其实技术作为一个体系，是全球合作的结果，美国人自己也没有办法掌握全部技术体系。但是美国掌握了技术体系的框架，所以他就可以号令天下，比如说他下个禁令，中国台湾省公司，英国公司，荷兰公司，德国公司都得听话。这就有点像美元金融霸权，美国人掌握了科技霸权。
　　这次芯片，使得网民终于意识到，美国人除了可以禁你芯片外，还能禁你光刻机，还能禁你EDA，还能禁你ARM，美国人为啥可以禁你，就是因为美国人掌握了科技框架，这些荷兰，英国，台湾省公司使用了美国的技术，特别是底层的技术。
　　其实除了芯片，在超高精度机床、五轴联动高档数控机床等顶级机床方面美日德遥遥领先。在高精密仪器方面，比如分析测试仪器是美国安捷伦公司的天下，基本上国内实验室的分析测试仪器依靠进口。
　　至于科学研究方面，美国仅仅伯克利诺奖就有110位，菲尔兹奖14位，我们诺奖科学奖就1位，菲尔兹奖0位，华裔就2位。所以在科学研究领域就不要谈什么赶英超美，那根本不现实，我们先设立一个小目标，能在30年内，出现几个人可以追平陈省身，杨振宁曾经的成就就不错了。
　　看评论区，许多网民还喜欢和洛马别苗头。其实也这是网民想多了。网民们没有认识到：二战前是飞机原始经验积累的时期，洛马充分的经历了这一时期，二战和冷战是航空工业突飞猛进的最佳环境，是气动力学发展的黄金时期，各种试验机层出不穷，但这个环境也需要大量的资金和技术积累，洛马充分经历这一时期因此发展成为巨头。因此洛马公司有近百年的技术积累和技术迭代，同时都是正向研究，体系十分完备，经历过各型飞机的方案创新和验证，创新能力极强，当然最重要的是从二战到冷战的各局部战争，洛马的各型飞机充分经历了实战，不仅得到实战的检验而去通过实战积累经验不断完善飞机技术，而仅仅在实战方面我们距离就很大。所以和洛马我们还有很长很长的距离要跑，网民想和洛马别苗头，那也还早。
　　美国人由于在基础科学和技术领域有先发优势，所以技术链条十分完善。许多网民爱谈弯道超车，可以弯道超车的是冰山水面上的部分，冰山在水面以下的部分是需要时间长期积累和沉淀的，是无法超车的。
　　美国人最大的优势，就是他是全球科学和技术的研发中心。也就是说，美国人提供了一个平台，一个位置。集中了全球的科技人才在这个平台上共同的工作。如果把科技比做树，那么树根，树杆，主要的树枝是掌握在美国人手里的，然后美国把一些次要的树枝，以及树叶交给全球其他国家做。所谓美国产业空心化是网民的一厢情愿。这次芯片使得人们认识到，由于日韩欧洲台湾省由于使用了美国的技术，特别是底层的技术，使得美国人可以号令他们联手封锁华为。另外再举个例子，美国人现在是不怎么搞土建，但是中国人土建的设计软件是美国人Autodesk，做有限元计算的软件是美国人的，做抗风涉及空气动力学的计算流体力学的软件也是美国人的，现在的bim软件也是美国人的。然后这些软件的基础理论还是美国人的，做桥的桥的形式也是美国人的。虽然我们也做了一些工作，但是在国内特大工程的实践中，用的还是美国人的软件，或者欧洲的软件。亚里士多德认为形式与质料组合就是物质实体，而形式高于质料。美国人最多现在是不想做形式组合质料的工作，但是形式则完完全全的掌握在美国人手里，我们现在做再多的工程，某种意义上就是不断的验证美国人的理论和模型，不断完善美国人的理论和模型，所谓美国人的产业空心化只是网民的一厢情愿。
　　美国人在技术领域这个地位其实和美国金融霸权是一个道理，美国人在科学技术领域也掌握了这样一种霸权，而且和他的美元霸权互相配合，所以美国可以号令天下，让全球在技术领域为他服务，为他工作。从某种意义上说，现代科技就是美国人建立的一个圈子，他可以把你吸收进这个圈子，同样也可以把你驱逐出去。那么美国为啥到现在还没有把我们彻底驱逐出美国主导这个科技圈子呢？因为这不符合美国的根本利益，我们那么大的市场，不仅可以让美国人获得足够大的商业利益，同时我们的工程技术实践又在不断的验证和完善美国人的理论和模型。就像autodesk软件，一方面它在中国赚了足够的钱，另一方面我们的工程实践又一代代的帮他们完善Autodesk的软件。其实Autodesk不仅在中国这样干，在全球其他国家也在这样干，所以这就是美国的优势，他是全球布局，一方面赚全球的钱，一方面又用全球的工程实践完善他的软件，他的模型和理论，以及他的产品。
　　所以说为什么我们在工程技术领域赶英超美那么难，除了美国具有先发优势，还有很大一部分原因就是因为工程行业是实践性非常强的行业，需要长期实践积累经验。而美国人全球布局，等于是在全球范围内进行工程实践，在全球范围内积累工程经验。再举个例子，就像航空发动机，美国英国的民航发动机，在全球范围内飞行，发动机的实际飞行的数据时时刻刻的在上传到美英的发动机公司，这个全球飞行经验数据几十年积累下来，特别是发动机失败的经验数据的积累，使得美英发动机公司的技术几乎不可能被超越。就像医生，小医院的医生怎么样也无法超越北京上海大医院的医生，这是因为北京上海大医院的医生积累了全国的病例和疑难杂症的病例，同样刚毕业的医生也比不上从医几十年的老专家，因为老专家的临床实践积累的经验，是刚毕业的医生无法相提并论的。
　　说了这么多，无非是说，现在这么多网民喜欢和美国人别苗头，却忘记了，在技术领域，和美国人别苗头，并不是和一个国家对抗，而是在与一个体系进行对抗，和全球主要科技国家（如欧洲日本韩国澳大利亚）对抗，和别人几十年乃至几百年的积累对抗。美国人的科学和技术深度和广度远超网民的想象，而且又有历史传承，它已经完全掌握了科技霸权。
　　在这里可以举个例子，许多人喜欢拿比亚迪和特斯拉比较，其实毫无意义，特斯拉是全球布局，其生产是全球化的，他可以把许多零部件交给专业的公司去做，等于是全球分工，自然容易做精做强而且效率高，同样其产品布局也是全球化的。而比亚迪什么都自己做，等于说如果比亚迪和特斯拉别苗头，就是在和全球对抗，和体系对抗。特斯拉的车现在已经烂大街了，而且现在依旧有许许多多国人在订购特斯拉。
　　现在网民特别喜欢谈一个词，就是自主研发。但是却带来一个问题，就是我们究竟做到什么样的程度才叫自主研发，这就像鸿蒙的争论一样。事实上，搞理工科的都知道，我们越往基础的领域走，就越发现美国技术的重要，也就越无法回避美国的技术。就像华为本来天真的以为零部件排除美国公司就可以了，但是没有想到排除的了美国公司，排除不了美国技术，全球科技公司，荷兰公司，德国公司，英国公司，法国公司，日韩公司，台湾省公司都大量使用了美国的技术，美国的原始模型和理论，到最后美国就是禁令一出，全球的企业都封杀你。许多网民会说，那么我们就掌握全部技术，事实上这是不可能的，全球没有一个国家可以做到掌握全部技术，美国人自己也做不到，而且一个国家掌握全部技术必然是十分低效的，做出来的东西的质量和性能也是非常差的。举个例子，就像光刻机是荷兰生产的，但是他的镜头是德国生产的，这家生产镜头的德国企业，已经有几百年的技术传承。当然网民可能会说，那么我们集中攻关，弯道超车。其实这又是网民的一厢情愿了，我们真正学理工科的人都知道，一项技术特别是高精尖的技术是需要时间打磨的，也是需要历史传承的，就像一个刚毕业的工科生，他再怎么集中攻关，再怎么弯道超车，也无法和一个即将退休的老工程师相提并论，也正是因为如此，科技才需要全球分工。当年苏联虽然二战结束后和美国人在科技上是在同一个起跑线，但是后来在科技上越来越落后了。这是因为苏联是一个国家，而美国在科技领域是全球布局，全球分工，甚至到80年代，连中国也被吸收进去美国主导的科技世界。所以苏联在科技领域等于说是以一个国家对抗全世界，自然越来越落后，由于没有参与进全球分工，俄罗斯现在的数字电路技术比我们国家都落后许多。
　　当然也有网民认为我们可以把美国人所有的东西都推倒从来，但是这更不可能。就想一下我们大学里所有理工科专业的基础课，专业基础课和专业课里面把美国人的东西统统删除，那么我们还会剩下些什么呢？
　　现在网民还喜欢说一句话，就是不能被卡脖子。其实，现在科技发展，越来越变成全球合作的成果。变成全人类的成果，即使美国人自己也不能全部掌握科技，美国人的科技产品，甚至是军工产品都是全球合作的结果。那么美国人为啥不被卡脖子呢？因为他掌握了科技树的树根，主干和主要的树枝，那么英国法国德国韩国日本怎么不被卡脖子呢，因为他们本来就是一家子。
　　还有网民诟病的造不如买，也是网民想当然。许多基础性的设备，软件你要自己造，无论是造的时间还是质量都赶不上我们当时发展速度。曾经我们发展速度多快，8%，10%，许多国产软件和设备，根本不好用，效率低下，跟不上我们的发展速度，而且价格又不便宜，那么我们自然选择更好用，更便宜的进口软件和设备。除非你在90年代，00年代说我们降低下发展速度，6%甚至更低就行了。那么我们可能现在不仅没有超过日本，甚至还会引发一系列问题。毕竟我们许多问题是通过发展解决的。
　　说了那么多，无非就是说在科技领域，网民们太热血了，科技的问题是依靠理性解决的，依靠脚踏实地，而热血，志气并没有太大作用。科学技术遵从唯物主义，而唯物主义的基本原理就是物质世界不以人的主观意志包括热血可以转移，因此你再有热血和志气，没有这个基础，做不出来就是做不出来。至于网民期盼的许多科技问题，诸如赶英超美怎么解决，这个就是网民想多了，这个问题事实上是无解的，没有办法解决。除非从伽利略开始，把西方的科技范式推倒从来，但是这更不可能。所以还是回到现实，不要好高骛远，空谈追赶，脚踏实地的做点工作最为重要。
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　　更新一：看评论区许多网友一个劲的问，我们和美国科技差距到底多少，是几年？我觉得这个差距无法量化，也很难精确到几年。就如我前面说的，科技是一个体系，而且这个体系不能脱离其思想和文化背景。今天我们所看见的科技是在柏拉图—亚里士多德—笛卡尔—伽利略的思想路线和文化背景下发生出来的（后面详细介绍），这个思想路线可以说是柏拉图主义，也可以说是理性主义。用一个不恰当的比方，问我们和美国科技差距多少，差不多就是将来中医成为世界医学，美国人学习了中医，得学多少年才能和我们一较高下。所以我觉得这个问题不是特别有意义。所以说不要好高骛远，也不要求大求全。承认科学和技术源于欧美，一点点打好基础，虚心像他人学习才是正道。
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　　更新二：西方的思维方式，其实更多的是体现在逻辑学。
　　我们现在在学习科学和技术存在最大的问题，就是不系统的讲授逻辑学。逻辑学是研究思维的套路的，确切的说是研究西方人的思维套路的，而科学和技术的建构是遵循西方的思维套路，可以说，比科学和技术更底层的东西就是逻辑学。
　　我们现在大多数课程，从小学到高中到大学，重点是告诉你怎么做题，怎么计算，而不侧重逻辑，不告诉你结论是怎么来的，逻辑推理过程是怎么样的。即使到了大学课程也是如此。典型的就是高数，
　　我们都知道科学是17世纪诞生的，在17世纪科学诞生的同时，同步配套产生了两个重要的逻辑学和语言学著作，它们成为科学的思想基础和语言基础，一个是《王港逻辑》，又叫《波尔·罗亚尔逻辑》，这个著作除了讨论了概念，命题和推理等形式逻辑的内容以外，重点讨论了先分析，后综合的方法论。并认为形式逻辑事实上也是遵循先分析后综合的方法。这个就是体系化构造的思维方式（类似乐高游戏部件拼装组合）。如果说亚里士多德的形式逻辑只是运用于数学，那么《王港逻辑》则是把逻辑运用于事物，从而自然科学产生了。
　　同时期还有一本著作，就是《王港语法》国内翻译为《普遍唯理语法》，学过《编译原理》的人都会知道乔姆斯基，他的形式语言学就是源自《普遍唯理语法》。
　　这两个著作，其实是17世纪以后诞生的科学和技术的思维和语言基础。如果我们熟悉了这两部著作，再回头看17世纪以后的科学和技术，就会发现任何学科的建构都遵循以下套路：先确立一个体系的框架，然后把复杂的事物拆成一个个组件进行分析，最后再依据这个框架，把各个组件分类拼装起来，从而构造了＂事物的秩序＂，形成科学体系和技术体系。整个拆分和拼装的过程遵循形式逻辑的思维方式，即概念，命题，推理的思维方式。
　　至于怎么体系搭建框架就看你的本领了，对一个学科搭建框架，就像是建筑构思方案一样，最体现人的水平，创造力，所以科学家，各行业的工程师都是各自领域的＂建筑师＂，就像康德哲学中＂建筑术＂一直是一个重要的词语。可惜的是我们国家目前大多数建筑的方案都是国外公司完成的，同样学科的框架也是欧美人搭建起来的。
　　所以我们追赶美国科技，为啥模仿容易，而越靠近实质性的基础就越难，根子在这里。所以近现代数学和物理和化学鲜有中国人的贡献，诺奖华裔华人就很少，菲尔兹奖获得者更少。同时原创技术更少。这就像让老外学习中医，学习唐诗，学习文言文，学习阴阳五行，容易嘛？肯定不容易。
　　目前我们国家的理工科教科书，初中高中以及大学课本，普遍存在的问题是体系性不强，公设体系不完整，逻辑也不严密，更多的是零碎的现象的堆砌，甚至有的课本推导都没有，直接告诉你结论。在没有系统的学习过逻辑学的情况下，再使用这样的教材对于我们理解和掌握理工科精髓简直是＂灾难＂，所以许多大牛索性直接使用国外教材。回想之前网民们说要取消英语学习，如此，在理工科方面我们将更加落后。
　　那么说到这里，回到最初的问题，我们能不能赶上美国，该怎么赶上，就是见仁见智的问题。我只说出基本事实，判断大家自己下。但是肯定的一点是，深入的学习逻辑学，甚至西方的哲学，领会其思维方式，对于学习科学技术是有利的，而凭喊口号肯定是追不上的。
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　　更新三：上文说到西方的思维模式是先分析后综合，因此西方的科学和技术有一个共同的的特点，就是他是结构化的。或者说是体系化构造的，通俗的说就像乐高游戏一样，先分解为组件（分析），后拼装出来的（综合）。只不过越是精深的科学和技术它的框架就越精妙，也越抽象。
　　在知乎上曾经有人问，就是数学和物理越发展，知识越多，会不会我们的脑力跟不上学习。其实越是这样问的人，就越是不了解科学体系化构造的基本特点。数学和物理的发展，不是知识堆积的越来越多，而是他的形式越来越抽象，他的框架越来越精妙，从而可以把越来越多的知识统一组装到这个框架里面。我们之前掌握的各种具体的科学知识，就是这个框架下的一个推论。在某种意义上讲，科学家的重要工作是发明一种形式，一种框架，然后把具体的科学的理论囊括到这个框架里面，就像乐高搭积木一样，所以某种意义上是，科学家就是科学大厦的建筑师和结构工程师。
　　举个不恰当的例子，量子力学发展过程中，曾经有许多理论，有波动力学，也有矩阵力学。后来狄拉克发明了一套符号，叫狄拉克符号，提出了基本的其运算和变换的规则，从而建立了一套精巧的框架，在这套框架下，就把当时零零散散的量子理论统一到一个框架下。比如说，波动力学，本质上就是在这个框架下采用了薛定谔绘景，矩阵力学就是在这个框架采用了海森堡绘景。狄拉克曾经得意的说，他的工作不是发现什么物理规律，而是创造了一个优美的数学形式。
　　同样化学，西药学也是如此。想想我们学习有机化学时候的化学结构式，物质的形成就是用一个个基团类似乐高游戏这样拼装出来一个个化学结构式。
　　所以说这个科学理论就和建筑学一样，其构造的精巧包含了一种建筑美学。许多科学家追求优美和简洁的形式及框架。
　　回到技术上也是一样的道理，欧美的建筑也是结构化的，不是有结构工程师的说法吗？现在建筑领域的预制拼装技术，就是结构化的高度体现。完完全全的变成乐高游戏。
　　芯片的原理同样也是高度结构化的。本质上芯片构造也就是类似乐高游戏。
　　同样西方的哲学也是如此。比如资本论四卷，就是用体系化构造的方式，逻辑依次递进把资本主义构造出来了。其实采用的是黑格尔的方式（精神现象学）。
　　欧美科学技术这个特点和我们的传统文化其实是不兼容的。这个在中西医争执上可以看出来。西医看待人体也是构造化的，而中医是用有机的总体的方式看待人体的。也就是说西医把人体看成是乐高游戏拼装出来的，但是中医则不认为人体是可以分解，可以拼装的。
　　我们不讨论两种传统的优劣，但是显而易见的是我们在以欧美科学和技术这个游戏规则下展开工作，还是非常吃亏的，毕竟体系性构造并不是我们所擅长的。我们现在学习模仿别人的构造都比较吃力，至于创造出一种全新的构造，无论在科学和技术哪个领域其实都鲜有例子。
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　　更新四：我谈了科学和技术的思维方式，思想路线是根植于西方文化的背景下，并不是说科技血统论，也不是说中国人学习不了科学技术，而是说，中国人学习科学技术必须要正视我们和西方因为思维习惯不同，文化背景不同而带来的巨大困难。这就像让西方人学习掌握中医所面临的困难一样。我前面谈到技术是一个体系，这个体系可见的部分，我们是很容易学会的，而越往底层走，则越学习起来越困难，在某种意义上，我们了解和掌握西方的思想路线和西方的文化越多，我们学习科学和技术就越容易。所以，如果网民们真要和美国人在科技上别苗头，那么更需要正视这一点，所以我们除了学习西方的科学技术，还需要学更多基础性的东西比如逻辑学，甚至哲学。
　　而无视这个思想文化背景的差异，就以为可以学好科学技术，更多的是一种夜郎自大。
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　　更新五：许多网友说我在宣扬美国科技永远超不过。其实我并没有说美国科技可以超过或者永远超不过，只是把基本事实说出来，把横亘在我们面前最本质的困难和障碍说出来，至于美国能不能超过大家自己判断。
　　评论区有网友说，美国本来也不是科技第一，但是可以超过欧洲，所以我们也可以超过美国。这个逻辑其实是有问题的。科学技术是西方思想文化背景下产生的，美国是西方世界的一员，因此美国超过欧洲是西方世界内部的转移，而且还是希特勒送的大礼包，是希特勒把欧洲科学家赶到美国去了。
　　所以西方世界始终占据科技第一没有变过。
　　——————————————————————更新六：看见评论区许多网友把科学技术发展比成战争，用战争来形容科技发展，并把我说成投降派，我只能说网友们挺天真可爱的，因为科技的发展和战争完全不是一回事。国与国发生战争，基本上是属于彻底撕破脸了，战争行为中，敌我之间界限是泾渭分明的。但是科学技术不一样，科学技术关起门来是搞不出来的。目前这个科技树是掌握在以美国为首的西方国家手里，你要发展科技，你还是得全方位的向美国人为首的西方国家学习，不可能从头开始。就像鸿蒙，抛弃Linux，抛弃安卓重来过，有可能吗？没有可能。而你要学习借鉴别人，那么不可避免的需要和欧美进行学术交流和技术交流，而人家想和你交流，必然也会想从你的市场赚钱。所以科学技术的发展必然是你中有我，我中有你。而不是像打仗那样敌我之间界限泾渭分明。除非你想关起门来搞科学和技术研究，不和美日欧进行一点点学术交流和技术交流，如果是这样，那么在科技上别说赶上美国，反而会越来越落后。这可以参考苏联，由于脱离了世界 ，最后在科技上全面落后，即使今日的俄罗斯，也是如此。
　　所以科技发展就不能以打仗进行比喻，因为你还需要向别人学习，还要和别人交流。
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　　更新七：想不到这几天这篇回答居然有那么多点赞，当然评论区不少人言辞也比较激烈，说我看不到我们已经取得成就，这个问题其实我们也要详细分析。
　　其实我觉得我们不管持什么立场，我们在科技领域是后发的，这个是大家必须承认的事实。后发与先发不同的是，先发技术，是从无到有，那么必然是先在基础科学取得突破，然后为了解决现实问题从基础科学发展到应用科学，再基于应用科学建立模型，有了模型，就可以按照模型通过物理实现构造各种实物零件，最后零件按照一定框架组合形成产品。对于先发技术必然是这样一步步走过来的，而且各个环节是十分完整的，同时也是紧密衔接的，不然你做不出这个产品。而对于后发国家，由于有了先发的样本，他可以进行逆向工程，就是所谓的仿制，而后发国家也会建立相应的基础科学，应用科学以及模型，到产品实现的体系，但是由于是后发，这个体系不一定是完整的，同样各个环节不一定是紧密衔接的，因为后发可以仿制，不需要正向从头到尾走一遍，这样后发必然会带来许多缺陷。首先就是基础薄弱，因为在技术体系中，从基础科学到应用科学到模型，属于工作量大，见效慢不容易出成果，而逆向仿制则工作量小，同时产品一下就出来了，从而导致重视基础的人少，愿意从事基础的人少，从而导致技术体系不完整，技术各个环节衔接性差，越到基础领域越薄弱。其次，就是工艺基础不扎实，基础的实验和实践数据少。对于正向工程，从应用科学到模型，从模型到物理实现需要进行大量的理论论证和实验，不停的试错，迭代可以积累大量的经验和数据，也可以不断的完善工艺，而逆向工程表面上看避免了走弯路，但是也失去了过程的积累。这就是底蕴。再次，就是缺乏创新。正向工程是从底层的科学一步步走到最后的产品，这个过程中从无到有是包括了各种奇思妙想的创新。其实怎么创新也是有范式的，也是有经验的，只有经历正向工程积累了创新的经验和奥秘，那么才能不断创新，而我们由于没有经历从无到有的创新过程，因此在创新方面就会非常薄弱。
　　其实，我们走后发逆向工程的路线其实是走一条先易后难的路线，就如网民说我们取得了许多成就，但是这也恰恰说明了，容易仿制的，我们已经做完了，剩下来的就是难啃的骨头，之所以难啃就是因为不容易仿制，比如芯片，航发，精密仪器就是不容易仿制，这就是后发带来的缺陷的体现。也就是说我们毕竟没有完整的正向的走过一遍技术发展的路径。
　　突然想起，在曾经的理科学习的过程中，我们许多人都喜欢只看结论，而忽视结论的推导过程。许多严谨的老教师会把结论的推导过程讲一遍，甚至会要求学生自己下来推导一遍，但是常常有人会嗤之以鼻，甚至许多教科书对于结论的推导过程能省就省，因为只需要记住结论，就可以解题，就可以考试高分，何必浪费时间纠结结论的推导呢？这大概也是大家习惯逆向工程，不打好基础的缘由之一吧。
　　曾经老师要求我们把结论推导过程自己推导一遍，虽然对于考高分没有帮助，但是是有意义的，就是打基础。而恰恰是打基础是最难的，虽然网民们很热血，但是从理工科的角度来说，打好这个基础，完善整个体系，没有个上百年的踏踏实实工作是不可能的。至于创新则更久远，我们需要先打好基础，再谈创新，不要还不会走路，就想着跑步。
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　　更新八：看见评论区许多网友一直在引用航天工程为例说明赶上美国。那么我们的航天工程赶上美国了吗？可以看几个例子：
　　马斯克，SpaceX的＂重型猎鹰＂，高度70米，起飞推力2280吨，起飞重量1420.8吨，近地运载能力63.8吨。可回收重复使用火箭。
　　长征五号系列运载火箭，简称＂胖五＂，起飞推力大约1000吨（CZ-5），起飞重量879吨（CZ-5），近地运载能力25吨，不可回收重复使用。
　　马斯克，龙飞船，第四代飞船，已经投入使用，可载7人，可重复使用，自带逃逸塔，整流罩，设计极具科幻感，科技结合美学。由于是私人公司，需控制使用成本，技术要求高。
　　神舟飞船：第三代飞船，可载三人，不能重复使用。新一代飞船还在研制，无人试飞过一次。
　　马斯克是私人公司，依靠私人能力（不是举国之力）短期发展出大火箭，龙飞船。
　　美国2015年探测过冥王星，水星。
　　因此，即使网民们引以为傲的航天工程领域，我们和美国人的差距还是很大的。还是要正视差距。
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　　更新九：许多人说我是只提问题，而不提解决问题的办法，其实，当发现问题了，解决问题的方法也已经有了。
　　首先明确一点，你靠逆向工程，靠弯道超车是无法赶英超美的。可能是一些容易仿制的，然后质量要求不高的技术仿制成功，让网民产生错觉。其实老司机都知道，超车只有直道加速，弯道加速是要翻车的。所以呢，你要赶英超美，只能老老实实的从基础开始打起。
　　就说芯片行业，武汉弘芯千亿投资烂尾，还有五家芯片公司虎头蛇尾，再想想以前的汉芯，不踏踏实实的打基础，就想着赶英超美，这种丑闻以后不会少。
　　我们许多不是从事理工科的，或者说理工科从事的比较浅的，就理解不了这点。就像我们学习的时候一样，我们大多数的理工科学生学习，是只记忆课本结论的，对于结论的推导过程常常忽略。如果我们有机会看国外教材，就会发现美国人的教材，或者德国英国法国俄国人的教材2/3的内容是讲结论是怎么来的，也就是说，这2/3的内容会告诉你，这个结论成立，我们需要假设哪些条件，为什么要这样假设，然后我根据这些假定条件，搭建了怎么样一个框架，接下来就是一步步的如何推导出这些结论。我们学习理科最核心的东西是在这里，而不是在结论。如果你能意识到这一点，那么说明你认识到打基础的重要性。
　　我们想打好基础，从理论学习的角度，一定要学习逻辑学，掌握西方人的思维习惯和方法。当你学会了逻辑学，掌握了思维方法，就会发现理工科的套路，甚至音乐，美术的套路你也掌握了。达芬奇认为＂绘画是一门科学，其基础是数学。＂达芬奇之所以如此说，是因为绘画体现了视觉秩序的逻辑构造，其透视理论是后世射影几何学的基础，也是作为工程制图的画法几何的基础。我们许多理工科学生初学画法几何都觉得很难，你觉得难是不懂西方人的逻辑和套路。达芬奇说过，绘画是对事物的再现，画法几何也是再现空间事物的一种几何学。前面说过，西方人的思维方式，是把一个作为整体性的事物分解为组件进行分析，当你把一个三维空间的物体，要在平面上进行再现的，那么最直接的方式，就是从不同的侧面进行投影，通过投影的方式在平面上，把空间物体分解为几个组件。用现代数学语言来说，投影就是从高维空间到低维空间的映射，不同的投影就是不同的映射方式，其实深入掌握西方人的这种思维方式，掌握其套路，画法几何就很容易。
　　同时呢，老老实实像西方学习，什么英语不要学的这种言论就不要有了，在各行各业，汉语文献太少，精华的都在大量英文文献，我们目前没有能力把他们翻译为汉语，那么就老老实实学英文，读文献。
　　我们前面说过，任何技术，正向研究是首先基础科学研究是成体系的，基础科学取得突破，然后是应用科学成体系的建立起来，然后就是建立各种模型。在模型的基础上，我积累大量实验和实践数据，用基础的工艺手段实现模型，最后就是技术总装。那么我们就要从基础的地方开始做起，静下心来，把科技的整个体系一点点完整的建立起来。这个过程会很漫长，最少要一百年以上。当然许多人不服气了，怎么要100年那么长，其实说100年打基础还是乐观的了，仅仅基础科学研究领域，我们菲尔兹奖0个，诺奖科学奖1个。你要100年赶超，仅仅科学研究领域，任务还是非常艰巨的。而且打基础只是第一步，如果这一步走不好，只能说永远别想赶英超美，而第一步走好，只能说大家该有的都有了，但是要赶超还是需要更长的时间，毕竟我们现在做的工程都是仿制，是人家有了，而且有实践经验基础上的仿制，而一个工程从毫无经验从无到有的发展出来，我们还没有经历过这样的创新。
　　说到这里，许多网民怕是接受不了了。因为在网民的眼里，不出5年就能赶英超美。但是事实上我们现在打好基础要花100年我觉得还是乐观了。网民们太天真了，他们不理解的是科技之路是没有捷径的，路要一步步走，饭要一口口的吃，理工科要遵循客观规律，不是人定胜天。特别是，科学和技术本身有其奥妙，当你真的领悟其奥妙你就会沉迷其中，而不会想什么科技之外的事情。历史上伟大的科学进步，科学家都沉迷自然的奥妙，而不是为了赶超某个国家而进行科学研究，同样技术专家发明技术也是沉迷技术的奥妙，而不是为了赶超谁而研究技术。
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　　更新十：这篇回答写到今天收获了好多赞，评论区许多认可，但是更多的也有各种不太懂理科的声音。许多人把科技比作战斗，充满民族主义激情。这种激情在科技发展中有用吗？其实最好的试金石就是让他们学习一下数学分析。我敢说，不需要太高深的知识，仅仅一本数学分析（可以用俄罗斯版本）评论区那些充满激情说我是投降派的人，最多看到第三页，大部分人看第一页就看不下去了。所以说激情，热血，在理工科中一点用都没有，理工科需要的是理性，是思维。许多人恨不得明天就赶英超美，但是给他一本数学分析，让他看到第三页，他就蔫了。
　　我为什么要强调数学分析，因为数学分析（特别是俄国的数学分析）提供了抽象化，形式化的推理方式（形式逻辑，公理化方法）的范例，这对形成严格的系统化的逻辑思维方式十分有帮助，这样在后续的理工科学习中，对于体系的构造是十分有利的，特别对于原理性知识的研究以及对于原理性知识到具体技术的推理过程掌握十分有帮助。特别是中国人对于数学的学习重视具体的计算，忽视形式化抽象化推理（代表的就是高数）的传统背景下，学习数学分析意义更大。
　　但是要学好理工科，就拿最基础的数学分析，靠激情是没有用的。在不太懂理工科的人眼里，数学分析十分枯燥，而且高度形式化，非常抽象。只有掌握理性思维，能够体会到数学的美妙，才能看到底。而靠激情，靠赶英超美的激情根本没有用。这种激情只会头脑发热，而无视客观存在的规律。
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　　更新十一：这篇文章这段时间评论区收到许多理性的评论，说明白人还是不少的。有许多人提到愚公移山，精卫填海精神，也有许多人提到自强不息。那么我们就讨论一下，在科学技术发展过程中，这种精神到底有没有用？
　　首先，无可否认的是，对于仿制这种逆向工程，这种精神肯定是有用的。因为让你抄作业，现成的答案已经在这里了，只要努力抄就行了，但是对正向工程就不是这样了。
　　我们学理科的，都会有这样的经验，特别是高中的时候，许多人起早贪黑，挑灯苦读，但是读不出来就是读不出来，而有些人，就正常的学习，但是成绩特别好。这说明什么？这说明学习理工科，重要的不是你有多努力就可以的，而是需要你掌握其套路，笨办法怎么也学不好的，同时学习理工科，和人的根器也有关系。你不开窍，同样怎么也学不好。
　　我可以再举个数学史上的经典例子。欧几里得几何学第五公设是平行公设。当时许多人觉得第五公设像定理不像公设，2000年时间有许多人花费无数精力去证明他，但是始终没有结果。后来俄国有个数学家，叫罗巴切夫斯基，突发其想，既然那么多人证明不了。索性他把平行公设改一下，看看结果会怎么样。后来的故事大家都知道了，他改了平行公设以后，通过形式逻辑的推理，建立了一套不同于欧几里得几何学的几何学体系，叫罗氏几何学，这是非欧几何的开端。这个例子充分说明了搞科学技术，关键是走对路线，路线错了，你再愚公移山，你再精卫填海，你再自强不息，只能越走越黑。而要走对路线，就需要某些时候的突发其想。所以搞科学技术最重要的还是靠思想，思维，靠想象力。而不是靠什么精神，什么志气。
　　那么搞科技的思想和思维怎么来呢？一个不可否认的是来自先天，天赋。另一个，就是来自后天逻辑思维的培养。怎么培养？不可否认的是科学技术源自西方，是在西方的思想背景和思维模式下发展出来的，你另起炉灶是不可能的。许多搞计算机的人就容易明白像面向对象编程的思想和逻辑构造就是完全西式的，虽然面向对象编程是20世纪提出的，但是其思想和逻辑，哲学家早就讨论过。反过来，编程学的好的人回头学习西方哲学，也更容易理解哲学家说的说什么。这个在数学领域也是如此，数学学的好的人，更容易理解哲学家讨论的是什么，同样有一定哲学基础的，也更容易理解数学的思维方式。所以柏拉图学院曾立碑，数学不好的人不得入内。
　　以上的论证也充分说明了一点，搞理工科，人多是没有用的。就像高考，一个省考生十几万，最后考上985的也就3000-4000人。科学技术研究，最后依靠的是3000-4000人中的一部分，而不是这十几万人。
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　　更新十二，这篇文章讨论了科技领域方方面面的问题，唯独没有单独讨论芯片，但是提问者的原初问题是关于芯片赶英超美的问题，那么这个更新就专门说说芯片。
　　首先看见评论区，许多人爱用两弹一星和芯片比较，觉得两弹一星搞出来了，芯片怎么可能搞不出来。其实这样说话的，基本上对于理工科就缺乏了解。
　　关于芯片和两弹一星其实知乎上分析文章已经很多，我这里换一个角度。两弹一星，不说我国，就说印度和朝鲜，他们两个国家依靠一己之力都搞出来了。那么芯片呢？我们就说EUV光刻机，仅仅一个EUV光刻机，美国人都搞不出来，这几乎是集合了西方所有国家之力才搞出EUV光刻机，至于芯片产业除了西方国家，还有日本，韩国，台湾省集合形成合力才搞出来的。由此可见芯片难度是远远超过两弹一星的。
　　回头我们在说芯片赶英超美的问题。赶英超美其实是一个伪问题，我觉得我们国家想努力把各种技术国产化，与其说是想赶英超美，不如说是找到一个替代，以防备被西方全面封锁以后没有产品可用。至于赶英超美，实话说就是在发展几十年的航天领域，还是落后美国许多年，至少几十年，像火箭飞船和space X之间就存在代差。
　　在芯片投资风潮起来以后，一下子出现了许多芯片公司，包括许多小公司，而这些公司几乎无一例外，喊出赶英超美，这让人不禁想起小高炉大练钢铁的大跃进时代。
　　芯片领域到底落后欧美多少，知乎上已经许多文章分析了。我就不重复了，我只想说一点的，那些天天喊着芯片赶英超美的公司多半不靠谱，最后的结局要么是闹剧，要么是骗局。所以踏实一点的，符合实际的做法，或者说比较理工科的说法就是说我们搞芯片，主要还是解决一个替代，或者说找一个备胎，哪怕这个备胎不好看，性能也不佳，质量也不好，但是如果一旦被西方全面封锁，我还是有备胎可用。至于赶英超美，那是一个漫长的过程，估计得几百年。
　　许多评论区说我是投降派，其实我并不是反对＂必胜论＂，而是反对＂速胜论＂。我觉得需要充分的认识到我们工业基础和科学基础依旧薄弱的现实，所以科技领域即使是解决备胎问题就是一种持久战。