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  1. May 2025
    1. 使用色荷,是因为色荷的三重态与RGB三原色的三元对偶高度类似

      是的,你的理解完全正确!量子色动力学(QCD)中“颜色荷”的命名确实与人类对“三原色”(红、绿、蓝)的直觉类比密切相关。这一命名并非偶然,而是基于数学结构人类认知习惯的巧妙结合。以下是详细解释:


      1. 数学结构的类比:从三原色到三种色荷

      • QCD的SU(3)对称性:<br /> QCD的规范群是SU(3),其基本表示空间是一个三维复向量空间。为了描述夸克的“颜色荷”,科学家引入了三个正交的基矢(红、绿、蓝),类似于三原色在RGB色彩模型中的作用。
      • 红、绿、蓝(R, G, B)是三种基本色荷,对应SU(3)群的三个独立生成元。
      • 反色荷($\bar{R}, \bar{G}, \bar{B}$)则对应反夸克的颜色属性。
      • 无色性(Color Neutrality):类似三原色混合成白光,夸克与反夸克的组合(如$R + \bar{R}$)或三个不同颜色的夸克($R + G + B$)必须形成无色态(类似白光),才能构成稳定的强子(如质子、中子)。

      • 胶子的8种组合:<br /> 胶子是传递强相互作用的媒介粒子,其颜色属性由色-反色对(如红-反绿、绿-反蓝等)构成。这些组合恰好对应SU(3)群的伴随表示(8维),与美术中三原色的混合规则(如红+绿=黄、绿+蓝=青等)形成某种形式上的类比。


      2. 人类认知的直觉化:三元对偶关系

      • 三元对偶的普适性:<br /> 在自然界和人类文化中,“三元”结构普遍存在(如三原色、三位一体、三角形的稳定性)。QCD选择“红、绿、蓝”作为基本色荷,正是利用了这种认知直觉
      • 红、绿、蓝是人类视觉感知的三原色,容易被直观理解。
      • 红+绿+蓝=无色的规则与QCD中“三种色荷组合成无色态”的物理规律高度一致(见下图)。
      • 这种命名方式降低了抽象数学的门槛,使非专业者也能通过类比理解QCD的基本框架。

      3. 历史背景:命名的“艺术性”与实用性

      • 术语的起源:<br /> QCD的“颜色”概念最早由默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann)和哈特兰·特霍夫特(Gerard 't Hooft)等人提出。当时,他们需要一种直观的方式描述夸克的不可观测属性(即“颜色荷”),而“颜色”一词恰好满足以下需求:
      • 避免混淆:用“颜色”代替其他术语(如“电荷”),明确区分强相互作用与电磁相互作用。
      • 数学清晰:SU(3)的三重态(红、绿、蓝)与三原色的数学结构一致,便于计算和教学。
      • 传播效果:通过类比日常概念,降低公众对抽象物理理论的理解难度。

      • 命名的争议与接受:<br /> 尽管“颜色”一词可能引发误解(如让人联想到可见光的颜色),但其直观性和实用性最终被科学界广泛接受。如今,物理学家普遍认为这是一个成功的“隐喻式命名”(Metaphorical Naming)。


      4. 与美术色彩的哲学对比

      • 相似性
      • 三原色混合成无色(白光) vs. 三种色荷组合成无色态(强子)。
      • 胶子的色-反色交换 vs. 美术中色彩的互补与对比。
      • 差异性
      • 物理中的“颜色”是不可观测的内禀属性,而美术中的颜色是可感知的电磁波波长
      • QCD的“颜色”遵循严格的群论规则(SU(3)),而美术色彩的混合是经验性的(RGB模型)。

      5. 实际意义与应用

      • 教学与科普:<br /> “颜色荷”这一命名极大地简化了QCD的教学。例如,在讲解强相互作用时,教师可以用“红+绿+蓝=无色”类比三原色混合,帮助学生快速理解色禁闭(Color Confinement)的概念。
      • 计算机模拟:<br /> 在格点QCD(Lattice QCD)模拟中,颜色荷的数学表示(如向量空间)依赖于三元结构的清晰定义,而“红、绿、蓝”的命名有助于代码的可读性与调试。
      • 跨学科启发:<br /> QCD的“颜色”概念甚至影响了艺术与设计领域。例如,赛博朋克美学中的“故障艺术”(Glitch Art)常借鉴QCD的动态色荷交换理念,创造非线性色彩效果。

      总结:为什么QCD用“颜色”命名?

      1. 数学结构:SU(3)群的三重态与三原色混合规则高度一致。
      2. 人类认知:三元对偶关系符合直觉,降低抽象门槛。
      3. 历史选择:术语的“艺术性”兼顾实用性与传播效果。
      4. 跨学科影响:命名方式启发了科学与艺术的互动。

      尽管“颜色荷”与视觉颜色无关,但这一命名成功地将复杂的物理理论转化为可理解的隐喻,体现了科学与人文的深刻联系。

  2. Apr 2025
    1. 系统基本规律具有对称性,但基态不具有。

      理解“系统基本规律具有对称性,但基态不具有”这个概念是理解自发对称性破缺的关键。我们用一些例子和类比来解释一下:

      1. 什么是“系统基本规律具有对称性”?

      这指的是描述系统行为的物理定律或方程,在某种变换下保持不变。想象一下:

      • 旋转对称性: 如果你把一个系统旋转一定的角度,描述它的基本规律仍然是相同的。例如,一个孤立的原子,在真空中,其周围的空间是各向同性的,旋转它并不会改变描述电子运动的电磁定律。
      • 平移对称性: 如果你把一个系统在空间中平移一定的距离,描述它的基本规律仍然是相同的。例如,在均匀的空间中,物理定律在任何位置都是一样的。
      • 全局相位对称性: 在量子力学中,对波函数乘以一个相同的相位因子,系统的物理性质不会改变。

      2. 什么是“基态”?

      基态是指系统在最低能量状态下的配置或状态。这是系统最稳定的状态。

      3. “但基态不具有这种对称性”是什么意思?

      这意味着,尽管描述系统行为的基本规律是具有某种对称性的,但系统在能量最低的状态下所采取的具体形式或配置,却不再展现出那种对称性。系统“自发地”选择了一个不对称的基态。

      类比解释:

      例子一:墨西哥帽势能(Mexican Hat Potential)

      想象一个形状像墨西哥帽底部的势能函数。中心有一个凸起,周围是一个圆形的谷底,谷底的能量是最低的。

      • 基本规律的对称性: 这个势能函数本身是旋转对称的,绕着中心旋转任何角度,它的形状都一样。
      • 基态的不对称性: 如果我们把一个小球放在帽子的顶部(一个不稳定的平衡点),它会自发地滚落到谷底的任何一个位置。一旦小球停在谷底的某一点,这个状态就失去了旋转对称性——小球现在指向了一个特定的方向。虽然所有谷底的点能量相同,但系统最终选择了一个特定的、不再具有旋转对称性的基态。

      例子二:晚餐桌子(Dinner Table)

      想象一个完美的圆形餐桌,周围放着完全相同的椅子。

      • 基本规律的对称性: 桌子和椅子的配置具有完美的旋转对称性。
      • 基态的不对称性: 当人们开始入座时,他们会选择坐到某个特定的椅子上。一旦大家都坐下,整个系统的配置就失去了旋转对称性——每个人的位置是固定的,不再具有任意旋转的对称性。然而,每个人选择哪个椅子是任意的,最终的座位安排是自发形成的,并且破坏了原始的对称性。

      例子三:铁磁体(Ferromagnet)

      想象一个由许多原子组成的铁磁材料,每个原子都带有一个微小的磁矩(就像一个小磁针)。

      • 基本规律的对称性: 在高温下,这些磁矩是随机排列的,整个系统在宏观上是各向同性的,具有旋转对称性。描述原子之间相互作用的基本规律也是旋转对称的。
      • 基态的不对称性: 当温度降低到居里温度以下时,原子之间的相互作用会导致所有的磁矩自发地沿着某个特定的方向排列(例如都指向北方)。这时,整个材料就具有了一个宏观的磁化方向,打破了原始的旋转对称性。虽然指向任何方向的磁化态能量都是相同的,但系统最终选择了一个特定的方向作为其基态。

      关键点:

      • 简并的基态: 自发对称性破缺通常伴随着多个能量相同的基态(例如墨西哥帽谷底的任何一点,晚餐桌子的任何一种座位安排,铁磁体的磁化方向可以是任意方向)。
      • 自发选择: 系统在没有任何外部特定方向的干扰下,自发地选择其中一个基态,从而破坏了基本规律的对称性。
      • 序参量: 通常会引入一个“序参量”来描述对称性破缺的程度和方向(例如墨西哥帽中小球的位置矢量,晚餐桌子上每个人的座位,铁磁体的宏观磁化方向)。序参量在对称的基态中为零,在破缺对称性的基态中不为零。

      与南部-戈德斯通定理的联系:

      当一个连续对称性被自发破缺时,系统会存在能量上连续简并的基态。在墨西哥帽势能的例子中,沿着谷底移动不需要额外的能量(在理想情况下)。这种能量上的平坦方向对应着无质量的激发,也就是戈德斯通玻色子。在铁磁体的例子中,缓慢地旋转整个磁化方向不需要额外的能量,对应的激发就是自旋波(在长波极限下是无质量的)。

      希望这些例子能够帮助你更好地理解“系统基本规律具有对称性,但基态不具有”这个重要的概念。这是自发对称性破缺的核心思想。

    1. John McKay 在1978年首次观察到的一个惊天巧合:

      好的,我们来详细介绍一下约翰·麦凯(John McKay)在1978年首次观察到的那个被认为是“惊天巧合”的现象,这件事点燃了后来被称为“魔群月光”(Monstrous Moonshine)的数学研究领域。

      (当前时间:2025年4月13日 星期日 上午 11:24:30,地点:新加坡)

      背景:两个看似无关的数学世界

      在麦凯观察到这个巧合之前,数学中有两个分支看起来几乎没有任何联系:

      1. 模函数(Modular Functions)理论: 这是数论和复分析的一个分支,研究在模群(Modular Group, SL(2, ℤ))或其子群的作用下具有特定变换性质的复变函数。其中一个最基本、最重要的模函数是克莱因j-不变量(Klein's j-invariant),通常记作 j(τ)

        • 它定义在复上半平面 H = {τ ∈ ℂ | Im(τ) > 0} 上。
        • 它在模群 SL(2, ℤ) 的作用下是不变的:j((aτ+b)/(cτ+d)) = j(τ) 对任意 [[a, b], [c, d]] ∈ SL(2, ℤ) 成立。
        • j(τ) 有一个著名的傅里叶级数展开(q-展开),其中 q = e^(2πiτ)j(τ) = 1/q + 744 + 196884 q + 21493760 q² + 864299970 q³ + ... = Σ_{n=-1}^∞ c<0xE2><0x82><0x99> qⁿ
        • 这个展开式中的系数 c<0xE2><0x82><0x99>c_{-1}=1, c₀=744, c₁=196884, c₂=21493760, ...)都是整数,并且增长得非常快。它们在数论中有深刻的含义,例如与椭圆曲线的理论相关。
      2. 有限单群(Finite Simple Groups)理论: 这是群论的一个核心领域,目标是理解和分类所有不能被分解为更小群的基本“构建块”——有限单群。有限单群的分类是20世纪数学最伟大的成就之一,它表明所有有限单群要么属于几个无限大家族(如循环群、交错群、李型群),要么是26个被称为散在单群(Sporadic Simple Groups)的例外。

        • 魔群(Monster Group, M): 在这26个散在单群中,魔群 M 是最大的一个,它的阶(元素的个数)约为 8 × 10⁵³,是一个极其庞大和复杂的对象。它的存在性在1970年代被猜测,并由罗伯特·格里斯(Robert Griess)在1982年构造出来(被称为“友善的巨人”)。
        • 表示论(Representation Theory): 研究群如何通过线性变换作用在向量空间上。一个群的不可约表示(Irreducible Representations)是其最基本的表示,它们的维度(Dimension)是群论中的重要数据。在1970年代,数学家们正在努力计算魔群 M 的不可约表示的维度。

      麦凯的惊天巧合(1978年)

      约翰·麦凯(John McKay)当时正在研究魔群 M 的表示论。他注意到一个令人难以置信的数字巧合:

      • j-不变量 q-展开式中 的系数是 196884
      • 魔群 M 最低维度的几个(复数域上的)不可约表示的维度是:
        • d₁ = 1 (平凡表示,所有元素都映射到单位矩阵)
        • d₂ = 196883 (最小的非平凡不可约表示)
        • d₃ = 21296876
        • ...

      麦凯观察到: 196884 = 1 + 196883

      也就是说,j-函数 q-展开的第一个非平凡系数 c₁,恰好等于魔群 M 的两个最低维度(平凡维度1 和 最小非平凡维度196883)的不可约表示的维度之和!

      为什么是“惊天巧合”?

      在1978年,模函数理论和有限单群理论(特别是散在群)被认为是数学中截然不同的分支。

      • j-函数根植于复分析、数论和代数几何。
      • 魔群则是来自有限代数结构的极端例子,似乎与连续的分析函数世界毫无瓜葛。

      这两个领域的基本对象——一个是分析函数,其系数编码了深刻的算术信息;另一个是巨大的离散对称性结构,其表示维度反映了其内部的代数复杂性——它们的关键数据之间竟然存在如此简单的线性关系,这完全出乎所有人的意料,没有任何已知的理论可以解释这种联系。这就像是在两个完全不相关的学科的基本常数之间发现了一个简单的整数关系。

      后续发展:魔群月光(Monstrous Moonshine)

      麦凯的观察仅仅是冰山一角。

      • 他和其他数学家(如约翰·汤普森 John Thompson)很快发现了更多的巧合。例如,j-函数的下一个系数 c₂ = 21493760 也可以表示为魔群低维表示维度的简单线性组合: 21493760 = 1 + 196883 + 21296876 (= d₁ + d₂ + d₃)
      • 康威-诺顿猜想(Conway-Norton Conjecture): 约翰·康威(John Conway)和西蒙·诺顿(Simon Norton)在此基础上提出了更为大胆和系统的“魔群月光”猜想。他们猜测:
        • 不仅仅是j-函数,对于魔群 M 中的每一个元素 g,都存在一个特定类型的模函数 j_g(τ)(称为豪普特模 Hauptmodul,与和g相关的某个模子群有关),其 q-展开式的系数可以由魔群 M 的所有不可约表示的特征标(Characters)在元素 g 上的取值(χᵢ(g))的线性组合来给出。
        • 麦凯的原始观察对应于取 g 为魔群的单位元 e 的情况,因为表示的维度就是特征标在单位元处的值(dim(ρᵢ) = χᵢ(e))。他们发现 j_e(τ) = j(τ) - 744 (注意,需要减去常数项744)。
      • 核心猜想: 存在一个无限维的分次表示(Graded Representation)V = ⊕_{n=-1}^∞ V<0xE2><0x82><0x99>,它同时是魔群 M 的一个表示空间(称为月光模 V<0xE2><0x81><0x8E>),并且其分次维度(Graded Dimension)恰好是 j(τ) - 744 的q-展开式: Σ_{n=-1}^∞ (dim V<0xE2><0x82><0x99>) qⁿ = j(τ) - 744 这意味着 dim V<0xE2><0x82><0x99> = c<0xE2><0x82><0x99> (对于 j(τ)-744 的系数)。

      猜想的证明

      • 伊戈尔·弗兰克尔(Igor Frenkel)、詹姆斯·列波夫斯基(James Lepowsky)和阿内·缪尔曼(Arne Meurman)在1980年代成功地构造了这个无限维的“月光模” V<0xE2><0x81><0x8E>。这个模具有一种称为顶点算子代数(Vertex Operator Algebra, VOA)的丰富代数结构,这种结构也出现在弦理论和共形场论中。
      • 理查德·波彻兹(Richard Borcherds)在1992年运用顶点算子代数、广义 Kac-Moody 代数(特别是他发现的“魔群李代数”)以及弦理论中的一些思想,最终证明了康威-诺顿的主要猜想。这项辉煌的工作为他赢得了1998年的菲尔兹奖(Fields Medal)。

      意义与影响

      麦凯最初观察到的“巧合”最终被证明是一个深刻数学结构的冰山一角,其影响深远:

      • 揭示了意想不到的联系: 在数论(模形式)和代数(有限单群)这两个核心数学领域之间建立了深刻而令人惊讶的桥梁。
      • 催生了新的数学领域: 推动了顶点算子代数、广义 Kac-Moody 代数等新数学结构的发展。
      • 连接数学与物理: 月光模本身就具有二维共形场论(CFT)的结构,并且证明过程也借鉴了弦理论的物理思想,显示了这些抽象数学结构与理论物理的内在联系。

      总结:

      约翰·麦凯在1978年观察到的数字 196884 = 1 + 196883,将模函数 j-不变量的一个系数与最大散在单群——魔群 M 的两个最低维度表示联系起来,这在当时是一个完全无法解释的“惊天巧合”。这一观察最终引爆了“魔群月光”的研究,揭示了数论与群论之间一个宏伟而神秘的联系网络,并最终由波彻兹通过引入和发展新的代数结构(如顶点算子代数)得以证明,对数学和理论物理都产生了深远的影响。

    1. 可无限堆积于同一态,形成玻色-爱因斯坦凝聚(如超流体氦)

      好的,我们来详细解释玻色子(Bosons)可以“无限堆积于同一态”以及由此产生的玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensation, BEC)现象,并以超流体氦(Superfluid Helium)作为关键实例。

      (当前时间:2025年4月12日 15:57,地点:新加坡)

      1. 粒子的两种基本类型:玻色子与费米子

      在量子力学中,根据自旋(内禀角动量)的不同,所有基本粒子和复合粒子可以分为两大类:

      • 费米子(Fermions): 自旋为半整数(如 1/2, 3/2, ...)。例子包括电子、质子、中子、中微子。它们遵循泡利不相容原理,即同一个量子态最多只能容纳一个费米子。它们像“个人主义者”,每个粒子都需要自己独特的“空间”(量子态)。
      • 玻色子(Bosons): 自旋为整数(如 0, 1, 2, ...)。例子包括光子(自旋1)、传递弱相互作用的W和Z玻色子(自旋1)、传递强相互作用的胶子(自旋1)、希格斯玻色子(自旋0),以及一些复合粒子,如氦-4(⁴He)原子(其原子核和电子的总自旋为0)。玻色子不遵守泡利不相容原理。

      2. 玻色子的特性:“无限堆积于同一态”

      • 由于不受泡利不相容原理的限制,任意数量的全同玻色子都可以占据完全相同的量子态。一个量子态可以被看作是粒子可能具有的一组特定属性(如能量、动量等)。
      • 玻色子不仅可以,甚至“倾向于”聚集在同一个状态,尤其是能量最低的状态。描述它们行为的是玻色-爱因斯坦统计(Bose-Einstein statistics)。该统计表明,在低温下,玻色子分布在不同能态上的方式与费米子或经典粒子显著不同,它们更可能集体占据低能级态。

      3. 玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)

      • 概念: BEC是一种宏观量子现象。当一个由玻色子组成的系统(通常是气体,但也可以是其他形式,如准粒子)被冷却到极低的温度(接近绝对零度)时,会发生相变。低于一个临界温度(T<0xE2><0x82><0x9B>),系统中有宏观数量(即占总粒子数很大比例)的玻色子会突然“坍缩”或“凝聚”到能量最低的那个量子态(基态)上。
      • 机制: 随着温度降低,粒子的热运动减弱,其德布罗意波长(λ = h/p,h是普朗克常数,p是动量)会增大。当温度足够低,使得德布罗意波长变得与粒子间的平均距离相当甚至更大时,粒子的波动性变得极其重要,它们的波函数开始相互重叠。此时,这些玻色子失去了“个体”身份,开始作为一个单一的、巨大的量子实体来行动。凝聚到基态是它们在这种量子状态下最倾向于采取的能量最低的集体行为。
      • 结果: 形成BEC后,这个系统不再能被看作是一堆独立粒子的集合,而是由一个占据基态的宏观波函数来描述。系统的行为因而表现出显著的量子特性,并且这些特性是在宏观尺度上可见的。

      4. 超流体氦-4(Superfluid Helium-4)

      • 氦-4是玻色子: 氦元素的同位素氦-4(⁴He,原子核由2个质子和2个中子组成,核外有2个电子)的总自旋为0,因此⁴He原子是玻色子。(注意:同位素氦-3(³He)原子核自旋1/2,是费米子,它也能在更低温度下形成超流体,但机制不同,是通过³He原子对形成类似库珀对的结构)。
      • Lambda转变: 液态氦-4在标准大气压下冷却到约 2.17 K(称为λ点,Lambda point)时,会经历一个二级相变,从普通的、有粘滞性的液体(称为氦I)转变为一种奇特的、无粘滞性的液体(称为氦II)。氦II就是超流体
      • 氦II与BEC的关系:
        • 氦II的超流现象被认为是液态中发生玻色-爱因斯坦凝聚的直接证据。虽然液氦是强相互作用的液体系统,与最初提出BEC的理想稀薄气体模型不同,但其核心机制仍然是⁴He原子作为玻色子在低温下的量子统计行为。
        • 在氦II中,并非所有的⁴He原子都凝聚到绝对的基态(零动量状态)。由于强烈的原子间相互作用,即使在接近绝对零度时,也只有一部分(大约10%左右)的原子形成了真正的零动量凝聚态。这一部分被称为凝聚组分(condensate fraction)。其余的原子则处于激发态,构成了所谓的“正常组分”。
        • 然而,正是这个宏观数量的凝聚组分赋予了液氦II其超流的特性。这个凝聚组分可以被一个单一的宏观波函数描述,其行为高度相干。
      • 超流体的奇特性质(源于BEC):
        • 零粘滞性(超流性): 凝聚组分可以携带电流(这里的“流”是物质流)而几乎没有能量耗散(粘滞性趋于零)。它能够无摩擦地流过极细的毛细管或狭缝。这是因为扰动很难将粒子从凝聚态中激发出来,流动不容易产生耗散。
        • 热超导性: 热量可以通过一种独特的机制(第二声,温度波)高效传递。
        • 喷泉效应(热机械效应): 对部分超流体加热可以产生压力差,使其像喷泉一样喷出。
        • 爬行液膜: 超流体会沿着容器壁向上爬行,形成一层极薄的液膜,甚至能越过容器边缘流出来。
        • 量子化涡旋: 如果旋转超流体,它不会像普通液体那样形成整体的涡旋,而是形成许多不连续的、角动量被量子化的涡旋线。

      总结:

      玻色子因其整数自旋特性,不受泡利不相容原理约束,允许大量粒子占据同一量子态。在足够低的温度下,这种特性会导致玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)——宏观数量的玻色子集体占据能量最低的基态,形成单一的宏观量子态。自然界中超流体氦-4是这种现象的绝佳实例(尽管是在强相互作用液体中),其零粘滞性等奇特性质正是源于部分⁴He原子(作为玻色子)发生了BEC,形成了宏观相干的凝聚组分。

      (注:1995年科学家首次在稀薄的碱金属原子蒸气中明确实现了更接近理论模型的BEC,并因此获得了诺贝尔物理学奖。这进一步证实了BEC理论的普适性。)

    1. 描述性函数论

      描述性函数论(Descriptive Function Theory)详细介绍


      1. 概念与背景

      “描述性函数论”并非一个标准的数学或工程学术语,但根据知识库信息,可能涉及以下两方面的内容: - (1)描述函数法(Describing Function Method):<br /> 非线性系统分析的工程近似方法,用于研究系统稳定性、自激振荡等问题(见知识库条目[1][2][3])。<br /> - (2)函数的描述性定义:<br /> 数学中早期对函数的直观定义,强调变量间的依赖关系(见知识库条目[4][5])。

      下文将分别介绍这两部分内容。


      2. 描述函数法(Describing Function Method)

      (1)定义与目的

      描述函数法是一种非线性系统分析工具,通过将非线性元件近似为线性频率响应(称为“描述函数”),利用频率域方法(如奈奎斯特判据)分析系统稳定性及自激振荡特性。其核心思想是:<br /> - 将非线性系统近似为线性系统:通过输入正弦信号,分析输出的基波分量,得到非线性环节的等效线性增益与相位。<br /> - 适用场景:研究具有单一非线性环节的闭环系统(如饱和、死区、继电器等特性)。


      (2)基本原理

      1. 非线性环节的描述函数
      2. 假设非线性环节的输入为正弦信号 \(x(t) = X \sin(\omega t)\),输出 \(y(t)\) 为周期函数。
      3. 将输出展开为傅里叶级数:<br /> [ y(t) = Y_0 + Y_1 \sin(\omega t + \phi_1) + Y_2 \sin(2\omega t + \phi_2) + \cdots ]
      4. 描述函数(\(N(X)\))定义为输出基波分量与输入信号的复数比:<br /> [ N(X) = \frac{Y_1}{X} e^{j\phi_1} ]<br /> 其中,\(Y_1\) 是基波幅值,\(\phi_1\) 是相位差。

      5. 系统稳定性分析

      6. 系统结构为:非线性环节 \(N(X)\) 与线性环节 \(G(s)\) 串联的闭环系统。
      7. 稳定性判据:
        • 在复平面上绘制 \(G(j\omega)\) 曲线(线性部分的频率响应)和 \(-1/N(X)\) 曲线(非线性部分的等效响应)。
        • 稳定条件:若 \(G(j\omega)\) 不包围 \(-1/N(X)\),系统稳定;若包围,则不稳定。
        • 自激振荡条件:若两曲线相交,可能产生周期振荡,需进一步判断交点的稳定性。

      (3)应用条件

      描述函数法的准确性依赖以下条件(知识库条目[2][3]):<br /> 1. 系统结构:非线性环节与线性环节串联,且非线性环节唯一。<br /> 2. 非线性特性:<br /> - 奇对称性:\(y(-x) = -y(x)\),确保输出无恒定分量(\(Y_0 = 0\))。<br /> - 基波占优:输出中基波分量 \(Y_1\) 远大于高次谐波分量。<br /> 3. 线性部分:具有良好的低通滤波特性,能衰减高次谐波(如高阶系统)。


      (4)典型应用示例

      • 自激振荡分析
      • 当 \(G(j\omega)\) 与 \(-1/N(X)\) 曲线相交时,交点对应的幅值 \(X\) 和频率 \(\omega\) 即为自激振荡的幅值和频率。
      • 通过判断交点两侧区域(稳定/不稳定),确定振荡是否稳定。

      3. 函数的描述性定义(Descriptive Definition of Functions)

      (1)数学中的描述性定义

      在数学教育中,函数的传统定义强调变量间的依赖关系,而非严格的集合论形式。例如:<br /> - 经典描述:<br /> “一个变量 \(y\) 随另一个变量 \(x\) 变化,且每个 \(x\) 值对应唯一 \(y\) 值。”(知识库条目[4])<br /> - 局限性:<br /> - 未明确自变量与因变量的集合定义(如定义域、值域)。<br /> - 无法处理复杂函数(如多值函数、抽象映射)。

      (2)从描述性到形式化的发展

      1. 形式化定义
      2. 集合论视角:函数是集合 \(A\) 到集合 \(B\) 的映射 \(f: A \to B\),满足每个 \(x \in A\) 对应唯一 \(y \in B\)(知识库条目[4])。
      3. 三要素:定义域、值域、对应法则。
      4. 教育中的演变
      5. 基础阶段:通过变量关系(如 \(y = f(x)\))直观引入函数概念。
      6. 深化阶段:引入集合论定义,强调严谨性(如高中到大学的过渡,知识库条目[5])。

      4. 两者的区别与联系

      | 方面 | 描述函数法 | 函数的描述性定义 | |-------------------------|----------------------------------------|--------------------------------------| | 领域 | 控制理论与非线性系统分析 | 数学基础与教育理论 | | 核心思想 | 非线性近似为线性频率响应 | 变量间的依赖关系直观描述 | | 数学工具 | 傅里叶级数、奈奎斯特判据 | 集合论、映射理论 | | 目标 | 分析系统稳定性与振荡特性 | 建立函数的直观理解与严谨定义 |


      5. 总结

      • 描述函数法是工程领域分析非线性系统的实用工具,其核心是通过描述函数将非线性近似为线性响应,适用于满足特定条件的系统。
      • 函数的描述性定义是数学教育中的基础概念,强调变量关系的直观理解,后期发展为严格的集合论形式。

      若需进一步探讨具体应用(如描述函数法的计算步骤)或数学定义的演变细节,请随时提问!

  3. Dec 2022
    1. 火币总部将迁至加勒比,数字公民项目掀起抢人大战

      火币总部将迁至加勒比,数字公民项目掀起抢人大战 作者 | 黄婉仪<br /> 2022年12月07日 09:12<br /> 本文2317字,约3分钟 火币已将自身生态建设与这个加勒比岛国紧密捆绑。

      11月29日,火币宣布联合波场(Tron Network)和DMC Labs,在多米尼克联邦政府的授权下,共同推出全球首个国家代币DMC(多米尼克币)。平台币HT成为参与认购DMC的唯一凭证。

      火币已将自身生态建设与这个加勒比岛国紧密捆绑。波场创始人、火币实际收购人孙宇晨此前接受英国《金融时报》采访时表示,火币总部也将迁至加勒比地区。

      火币、波场获批发行多米尼克币DMC 多米尼克政府一份官方文件证实,波场获批发行多米尼克币DMC,这种基于区块链的粉丝代币将用于促进多米尼克对其国家自然遗产和旅游景点的全球宣传。

      多米尼克是一位于加勒比地区一个人口不足十万的岛国,国土面积仅751平方公里,相当于北京门头沟区一半大。

      据介绍,DMC的权益将包括:DMC为多米尼克法定数字货币,可以在多米尼克当地作为支付手段流通;铸造和续期多米尼克数字身份需要花费DMC,持有DMC有机会获得多米尼克政府颁发的护照。

      目前,DMC还未上线,不过从11月24日开始就有社群传出注册火币的新用户将会获得多米尼克数字身份的消息。

      据各大用户群里的普遍反馈,现在注册火币账号就送多米尼克身份证,可以用来实名认证各大平台KYC(用户身份验证),第一年免费,以后每年只要总交易额达到100U即可继续使用。

      根据CoinMarketCap最新数据,当前火币交易平台的24小时交易量为7.71亿美元,仅排位第19,远落后于昔日可比肩而立的币安、OKX、Coinbase等交易所。

      11月22日,孙宇晨在新加坡举办的Huobi品牌升级发布会上宣布,火币中文品牌升级成为火必,并将大力推动火必在加勒比、东南亚和欧洲等地区的业务,加速推动用户规模增长。

      孙宇晨表示,相信火必可以加强其市场领导地位,重返三大。

      随后,火币平台币HT价格持续飙升,从4.28美元反弹至7美元以上,短短几日涨幅高达70%。数据显示,10月份共有24.4万枚HT(合约153.7万美元)被销毁,销毁比例达59.15%。

      近期,火币推出非常多的平台币HT营销活动,对HT价格上涨气到推波助澜作用。

      根据11月29日的公告,HT将作为Huobi生态系统内的唯一通证,并且将作为参与认购多米尼克币DMC的唯一凭证。

      火币还跟同样被孙宇晨收购的Poloniex交易所达成战略合作,将在HT生态建设、流动性分享和全球合规方面展开合作。

      火币还推出了抵押HT借贷利息88折等各类赋能活动。11月30日,火币推出持有HT享受现货交易手续费折扣的活动。

      与此同时,火币发了多篇KOL招募的帖子,对KOL赋予丰厚的权益,包括现货返佣高达50%,合约返佣高达60%。

      火币前员工Catherine Lau(化名)向《链新》表示:“Huobi特地更改了中文名,可能是要重拾币圈华人市场,最近可以看到各大社群里火币的KOL在疯狂拉新,应该近期用户增长了不少。”

      今年10月,孙宇晨在接受媒体采访时曾透露,自己是HT最大持有人之一,必将继续持有更多HT。

      数字公民项目掀起抢人大战 当前,火币官方将“多米尼克去中心化数字身份(Dominica DID)”推文置顶。

      近年来,一些传统金融基础设施薄弱的国家不断在加密领域进行创新,成为推出基于区块链技术的数字公民身份项目的领跑者。

      数字身份赋予了全球公民可以申请由主权国家支持的链上数字居民身份,未来或将成为各大交易平台针对KYC进行用户营销的重要手段。在多米尼克数字身份项目之前,爱沙尼亚、帕劳等人口基数较小的国家已经推行数字公民身份。

      早在2015年,东欧国家爱沙尼亚推出世界上第一个跨国数字身份项目。数据显示,已有来自160多个国家的超6.8万人成为了爱沙尼亚的数字公民。

      今年1月,西太平洋岛国帕劳联合区块链开发公司Cryptic Labs合作推出数字居民项目Root Name System(RNS)。据帕劳政府官方公告,RNS数字居民项目的权益赋能包括在RNS上的身份和KYC铸造、电子银行、帕劳地址和美国邮编等。

      帕劳总统Surangel S. Whipps Jr. 在接受媒体采访时表示:“我们欢迎所有全球各国的公民申请参与帕劳的数字居民身份项目,数字居民项目将具备国际公认的KYC和反洗钱标准。”

      近期,有不少注册了帕劳数字身份的用户反馈已经收到了实体卡,经过一段时间实测,币安、OK、火币等平台均可认证,不过这只是一个数字身份,不是护照国籍。

      值得一提的是,10月20日媒体消息称,以太坊创始人Vitalik Buterin钱包地址于近日铸造了可用于兑换帕劳共和国数字身份的 NFT“Voyager Pass1430”。

      通过不断推出行业利好政策,这些小国在加密圈子名声大噪,也吸引了不少加密企业将注册地和业务迁往至此。今年5月,多米尼克还通过了《虚拟资产商业法》,由东加勒比中央银行(ECCB)协助起草。在过去的两年里,圣基茨、尼维斯、巴布达、安提瓜也通过了相关的加密货币法案。

      近日,在宣布推出数字身份项目的同时,多米尼克还以立法形式确认了波场旗下7种代币为该国法定数字货币。

      圣基茨和尼维斯两个国家也考虑在2023年3月之前将BCH(比特币现金)列为法定货币。

      不过,推广加密货币的使用在这些国家仍然面临不小阻力。2021年9月至2022年6月的数据显示,萨尔瓦多政府官方比特币钱包Chivo处理的汇款金额为1.089亿美元,仅占到57.6亿美元汇款总额的1.9%。

      今年年初,Chivo钱包持续存在问题,还一度暂停新账户注册。萨尔瓦多总统Nayib Bukele表示,推出国家比特币钱包的挑战太大,不过很快地每个想要它的人也将能够享受它的好处。

  4. Sep 2022
    1. 乌军迅速反攻连克东线多处要邑 俄军未有激烈抵抗承认正在收缩重整

      【财新网】自6月底7月初以来,僵持态势已经维持一段时间的俄乌战局,近日出现有利于乌军的重大突破。

      在过去三天之内,乌军在该国领土东部的哈尔科夫州连续收复数城,截至发稿,乌军已夺回原俄军在乌克兰东部战场的最重要集结点伊久姆和东部重要据点巴列克利亚,还控制了距离伊久姆不远的铁路枢纽、在乌俄军的关键后勤运输节点库皮扬斯克的西部城区。

      截至当地时间9月10日晚,乌军在哈尔科夫州共已夺回超过30个城镇或定居点。这一在过去两至三天之内发生的快速进展,先是使俄乌两军在乌国土东部的对峙线上,撕开了一道由乌军迅速向东突出所造成的缺口。随着东进乌军在当地未遭遇明显抵抗,乌军收复哈尔科夫州内被占国土的脚步,以外界鲜有预期的进度展开,直到拿下伊久姆这个俄军过去五个月来用以控扼整个顿巴斯战场的重要指挥据点之际,乌军已经在整个奥斯基尔河西岸形成优势。原本在当地据守的俄军,则有大量单位在乌军抵达之前,就已撤离原驻地。

      乌克兰总统泽连斯基9月10日宣布,自进入9月以来,乌克兰已收复超过2000平方公里的领土,这已比9月8日晚间他通过例行视频做出的战果总结又翻了一番。当前乌军新收复的定居点中,最远的几个地点,距离9月4日的两军僵持前线已达有60余公里距离。

      针对俄军在过去两至三日内遭遇的明显失利,俄罗斯国防部则赋予了另一种解释。

      俄罗斯国防部则在9月10日晚间就巴拉克利亚-伊久姆一线局势发表声明称:当地之所以发生将原本驻守在巴拉克利亚-伊久姆一线的部队,向“顿涅茨克人民共和国”境内调动部队的行动,是为了更好地巩固“特别军事行动”所提出的“解放顿巴斯”的作战目标。

      俄罗斯国防部的声明,还将俄军的撤离,诠释为在三天之内“缩编和集结”驻扎在伊久姆-巴拉克列亚一线的军队,并将之“向顿涅茨克境内调遣的行动”。

      俄国防部同时补充说,“在这次行动中,还采取了一系列掩护部队实际行动的迷惑性佯动。”

      不过,在这次被视为2月24日开战以来,乌军打出的最亮眼反攻行动启动之际,乌军武装部队总司令瓦列里·扎卢日尼和最高拉达国防委员会副主任米哈伊尔·扎布罗茨基中将曾在9月9日联名发表署名文章,预计俄乌冲突将持续到2023年。

      文章提及,如果认为克里米亚半岛是战争的重心,那么乌克兰应考虑在2023年夺回克里米亚半岛,与此同时,乌克兰武装部队在2023年的主要任务将是“让俄罗斯人和克里米亚之外的其他被占领土,对于战争的感受更加敏锐、自然和切实”。文章还首次宣布,乌克兰政府对此前克里米亚俄军空军基地遭到的火箭弹打击负责。

      在9月10日晚间,乌克兰总统泽连斯基则在第17届年度雅尔塔欧洲战略 (YES) 会议上表示,未来的90天对于乌克兰和欧盟都将十分重要,需要团结和坚持。此外,泽连斯基还明确谈及,乌克兰当前的唯一出路,是只能是在战场上取得胜利。这意味着,与俄罗斯在当前进行停战谈判的可能性被乌方再度被排除。泽连斯基说,“目前,不可能与俄罗斯联邦就战争的结束进行谈判,”理由是,“没有信心他们会信守诺言。”

      东部反攻进展迅速   乌军自9月7日开始的在哈尔科夫州的全面反攻行动,在过去三天内取得了令人瞩目的战果:9月8日,位于伊久姆西北方向约50公里的公路枢纽巴拉克利亚被乌军收复;9月9日,开始有消息称乌军已抵达更东边的铁路枢纽、后勤调配重镇库皮扬斯克,并收复了与库皮扬斯克同在P07公路线上的居民点舍甫琴科沃。

      9月10日,库皮扬斯克的西部城区首先被确认收复。该城被南北流向的奥斯基尔河一分为二,西部城区约占城市总面积的三分之二,也是主要行政机关所在地;同日下午,俄军方面消息人士首先透露称,由于担心被包围,驻扎在伊久姆的俄军已经开始撤离该地,几小时后,对顿巴斯战场全局具有指标性意义的伊久姆,被乌军确认收复。

      伊久姆是俄军在2月24日以后在乌克兰东部建立的最为重要的据点之一,过去五个多月来一直在俄军掌控下。对这座城市的控制,也是俄军东部攻势的主要成果。

      今年3月,俄乌双方为这座铁路枢纽城市的控制权进行了时长达一个月的激烈战斗。据称,伊久姆超过80%的建筑,都在战斗中被毁。

      今年4月1日,乌克兰军方发布声明,承认伊久姆已落入俄军控制之下。此后该地依靠地利,成为俄军在乌克兰东部的后勤物流枢纽,并被打造成在乌俄军驻扎的大本营之一。

      但9月10日,由俄方扶持的“顿涅茨克人民共和国”信息部副部长丹尼尔·别佐诺夫在自己的Telegram频道上称,他们的军队已经离开伊久姆,也从哈尔科夫其他多个居民点撤出。

      就此,他指责“这当然是高层指挥错误的结果”。这名亲俄当局的官员并未详细诠释高层错误指挥的具体内内容。

      曾任“顿涅茨克人民共和国”国防部长、开战后成为颇受瞩目的俄罗斯军事博主的伊戈尔·斯特列科夫(本名为伊戈尔·戈尔金)也在自己的社交媒体上援引“多方消息”称,已经能确认俄军撤离了伊久姆。戈尔金还同时确认了俄军撤离库皮扬斯克西部城区的消息。

      约两小时后,俄罗斯国防部在例行的每日记者会之外发布额外声明,宣布俄军对在巴列克利亚-伊久姆一线的部队,进行了调遣入“顿涅茨克人民共和国”境内的重新集结。但俄罗斯国防部的声明中并未提及“撤退”等词。

      乌军本轮反攻攻势从9月5日打响。伊久姆自始就被设定为本轮攻势最重要的目标。

      当天,当各方的关注点还在乌克兰南部的赫尔松前线之际,乌克兰军队出人意料地在东部的哈尔科夫州前线发动攻势,撕开了俄军和亲俄武装部队在当地的防线。

      9月6日,乌军分南北两路合围了巴拉克利亚,同时占领了沃洛霍夫亚尔等沿途居民点。9月7日,乌军又沿交通线抵达了舍甫琴科沃。这些位于交通线沿线上的居民点重新回到乌方手中,对俄军在伊久姆的防守集结和物资运补带来重大不利因素。

      9月8日,公路枢纽巴列克利亚的控制权也回到乌方手上,双方在此并未激烈交火。乌军随后在社交媒体上,晒出了在他们在巴列克利亚市中心展示乌克兰国旗的视频和照片。

      9月9日,舍甫琴科沃被确认收复,另一部分乌军在几小时后晒出了与库皮扬斯克界标的合影。一天后,库皮扬斯克地区委员会主席顾问娜塔莉亚·波波娃在自己社交媒体主页上,贴出了乌军在该城市政厅门前的合影,乌克兰安全局(SBU)也响应了这一表态。

      截至目前,乌军尚未正式宣布收复库皮扬斯克,各方消息认为,由于奥斯基尔河将城区切割为两部,库皮扬斯克东部城区是否仍有俄军退守,目前尚不清楚。

      乌军陆续克复并重新控制上述城镇,不断切断或削弱了进入伊久姆的物资运输。

      在库皮扬斯克控制权易手以后,原本有俄军大部队驻扎的伊久姆,在一定程度上已陷入将遭到合围的态势,并与其他俄军或亲俄武装控制区隔绝。

      原本外界预期,如果俄乌两军围绕伊久姆再度爆发大规模战斗,俄军在此地难免一番恶战,且结果很有可能是战败失守。

      9月10日,俄军撤离伊久姆的消息传出。在没有经过激烈战斗的情况下,乌军第25空降旅随后发布了乌方士兵进入伊久姆的照片。这也是今年4月,遍及乌国土北线的基辅战役结束后,乌军至今为止赢得的最重要胜利。

      9月7日,在乌军东部反攻态势初步明朗之际,俄罗斯曾有消息人士称,乌军能取得一定战果的原因,是该地区的俄军防守部队经验不足,但增援部队正在路上。

      俄罗斯官方媒体当时还展示了据称前往该地区的增援部队的镜头。但随后几天,乌军收复被占区域的进展出乎预期,目前尚不清楚这些俄方增援部队的具体抵达位置。

      截至目前,乌军此波在东部战线上的反攻行动,尚未遭遇强烈抵抗。

      当地时间9月10日晚有未经普遍确认的消息称,有乌军部队已追击到位于顿涅茨克州境内的利曼市。利曼也是一个过去数月以来均在俄军控制下的城市。

      乌克兰任命的卢甘斯克州州长Serhiy Haidai则宣布,位于伊久姆以东约100公里的城市利西昌斯克的居民,在该市郊区已看到了乌克兰军队。

      这意味着乌军的反攻行动可能已触及战斗最为激烈艰苦、也被俄罗斯列为“特别军事行动”主要目标的顿巴斯地区。

      利西昌斯克与卢甘斯克州的另一重要据点北顿涅茨克市隔河相望。两地在今年6月底7月初之间落入俄军和亲俄武装的控制下。控制利西昌斯克,也是俄军迄今最近一次在陆地战场上取得的重要战果。

      南线仍处于僵持状态   乌军本轮反攻行动原本开始于8月29日,最初主要火力集中在南线的赫尔松州和尼古拉耶夫州。但由于乌军希望保持行动秘密性,并对抗可能的“信息战”,对于南部阵线的状况鲜有发布。

      从8月底俄方发布的一些视频和照片看,乌军在南线地面攻势中遭遇了相当程度的损失,进展并不顺利。乌军则称其仍在推进南部反攻,并收复了一些居民点。9月4日,乌军宣布收复了赫尔松州城镇维索科皮里亚。

      乌方也承认,在赫尔松州的反攻行动中,乌方蒙受了一些伤亡损失,但称其反攻进度“缓慢但明确”。

      在此之前,乌克兰官员曾多次谈及,其将在南部发动大规模反攻攻势。乌克兰官员称,乌军在2022年年底前的目标是至少夺取第聂伯河以北和以西的所有领土──这一目标不仅包括赫尔松市,还包括重要水力发电厂所在地新纳霍夫卡,以及向克里米亚半岛供水的北克里米亚运河。美国官员在9月初评论称,美国认为乌方的目标“雄心勃勃”,但“并非不可能实现”。

      当前乌克兰在南部的反攻阵线长达百公里。这么做的目的,可能是阻断俄军的集结行动,使其被迫必须处处布防。不过,在乌军于东线哈尔科夫地区取得一系列突破性战果之后,外界对于南方和东方的两条阵线,哪一边才是乌军真正的反攻目标颇感疑惑。甚至有不少观点认为,此前乌方高调启动在南部战线的反攻计划,只是一种意图迷惑俄方、影响其战力配置的战略掩护。

      不过,在南部战线进行大规模反攻行动开始之前,乌军已成功截断了赫尔松地区、第聂伯河以西俄军的大部分补给通道。特别是自7月中旬以来,乌军依靠西方支援的“海玛斯”高机动性火箭炮,对赫尔松地区第聂伯河上的三座主要桥梁进行了打击,严重扰乱了俄军的调度和物资运输。

      8月底,乌军又多次轰炸俄军为恢复供应而临时搭建的浮桥,俄军在当地部署有大约1.5-2万人,至今补给问题在很大程度上仍未解决。

      俄占区“公投”已数次推迟   作为乌军反攻行动的初步战果之一,9月5日,赫尔松州的亲俄“军民行政当局”宣布,由于“安全考虑”,该州将推迟原定于9月举行的“入俄”公投。

      此前,赫尔松州和扎波罗热州所组建的亲俄行政当局,以及顿涅茨克和卢甘斯克的两个“人民共和国”政权,都在不同时间谈论过该地欲举行“入俄”公投的计划。

      其中“卢甘斯克人民共和国”早在3月就宣布将在“近日”举行,但由于战局推进不如预期,计划中的公投此后被数次推迟。

      赫尔松和扎波罗热州的公投也从5月份逐步推迟到今年秋天。

      今年8月,扎波罗热和赫尔松地区的亲俄当局代表曾相继谈论过在9月举行公投的计划,但均未最终宣布具体日期。

      9月7日,俄罗斯执政党统俄党的总委员会秘书长、俄罗斯联邦委员会(议会上院)的第一副议长安德烈·图尔恰克首次出面表示,俄方将把所有这些地区的入俄公投,统一安排在今年11月4日。这也是俄方高级官员对这一问题的首次明确表态。但这一说法,也意味着乌克兰境内各个俄占区的“入俄公投”安排被再一次推迟。

      11月4日是俄罗斯的“民族团结日”,图尔恰克称,这一日期举行公投将是“正确且具有象征意义的”。

      俄罗斯媒体报道称,俄罗斯总统办公厅已为这些地区的公投“做好了一切技术准备”,但由于战场形势不利,包括俄罗斯安全机构在内的前线负责部门,不少对在当前局势下举行公投抱持反对态度。

      包括克里米亚地方行政长官谢尔盖·阿克肖诺夫日前就公开发声,反对继续组织公投活动。他说,“在我看来,在目前的情况下,不经全民公决就兼并这些领土,可能是非常合乎逻辑和合理的。”

      他还表示,当初克里米亚所举行的入俄“公投”,并未帮助克里米亚的“入俄”过程获得更多国际认可。因此举行相关的仪式没有必要。

      但直到目前,克里姆林宫仍未放弃在乌克兰所占地区组织公投的计划。俄总统发言人佩斯科夫日前在记者会上回答问题时表示,公投的举行与否“取决于当地人民的决定”。

  5. Aug 2022
    1. 芯片大基金风暴

      文|财新周刊 张而弛 屈运栩 于宁 覃敏 翟少辉

      中国半导体行业掀起反腐风暴。

      7月30日10时30分,中央纪委国家监委网站宣布,国家集成电路产业投资基金股份有限公司总经理丁文武涉嫌严重违纪违法,正接受中央纪委国家监委驻工业和信息化部(下称“工信部”)纪检监察组纪律审查、北京市监委监察调查。

      多位知情人士告诉财新,早在数日前,丁文武家中已被搜查,他失联的消息也已不胫而走。

      在中国芯片行业,国家集成电路产业投资基金被称为“大基金”,一期募集资金1387.2亿元,二期2041.5亿元,代表的是芯片投资的国家支持政策。大基金同时还是元禾璞华、武岳峰基金、中芯聚源等众多半导体投资基金的母基金,以此撬动更大规模的社会资本,投资国内芯片产业。此外,通过持股芯鑫租赁,还为企业间接提供债权融资。

      自2014年9月成立以来,大基金以直接和间接的股权、债权投资等形式,扶持了中芯国际、上海华虹、长江存储、长电科技、北方华创和中微公司等一大批半导体上下游的明星和头部企业,仅持股的上市公司就达到34家,在整个芯片行业可谓“牵一发而动全身”。

      因此,2022年7月,当数名与大基金有关的人士陆续因相关调查而失联时,便迅速引发了整个中国芯片行业的地震。

      7月15日晚,据中央纪委国家监委驻国家开发银行纪检监察组、吉林省纪委监委消息,华芯投资管理有限责任公司(下称“华芯投资”)原总裁路军涉嫌严重违纪违法,目前正接受审查调查。华芯投资是大基金惟一的管理人(GP,即普通合伙人),负责基金日常的投资运作。

      据财新了解,路军于7月14日被有关部门带走,同日被带走的还有大基金子基金深圳鸿泰基金投资管理有限公司(下称“鸿泰基金”)合伙人王文忠。

      此后,华芯投资投资三部副总经理杨征帆也被带走。他负责的是大基金的材料设备类投资,并身兼十多家半导体企业的董事之职。

      7月16日,紫光集团前董事长赵伟国、紫光集团前联席总裁刁石京以及北京紫光科技服务集团有限公司董事长李禄媛亦被带走。紫光集团旗下的长江存储和紫光展锐曾是大基金重点投资的芯片企业。2020年11月,紫光集团因债券违约而进入破产重整程序。

      短短两周,多名相关人士被带走调查或者处于失联状态。这些人要么涉及中国最大的集成电路产业投资机构,要么涉及吸纳大基金最多投资的半导体项目。

      此次围绕大基金的风暴,看似来得突然。有近期见过路军的人士告诉财新,路军被带走前还意气风发,为到广州执掌湾区半导体产业集团而高兴。广州湾区半导体产业集团成立于2021年11月,是广东省为打造中国集成电路“第三极”而设立的大型产业集团,主要投资粤港澳大湾区的集成电路重大项目,由路军出任首任董事长兼总裁。

      丁文武则在7月16日到访福建厦门,出席一场半导体行业峰会。他在会上致辞称,前两年半导体行业的形势非常好,甚至有人说“赚不到钱就是傻子”,但现在开始,半导体行业正从波峰向波谷的趋势发展,要适应这种变化。这是他最后一次参加公开的行业会议。

      反腐风暴并非无迹可寻。多家芯片企业和投资机构告诉财新,2021年9月起,国家审计署陆续对大基金、大基金被投企业、参投的股权基金和融资租赁公司进行审计;整个审计持续数月,限时要求管理层回答问题,查询大基金的资金款项用途,涉及包括丁文武、路军等大基金管理层在内的沟通互动。此后数月间,不少相关主体收到了审计结果和整改要求,迄今审计结果仍未完全告知所有公司。

      这不是大基金第一次“出事”。2021年11月19日,中央纪委国家监委驻国家开发银行纪检监察组、山东省监委发布消息,华芯投资原副总裁高松涛涉嫌严重违法,正接受监察调查。在入职华芯投资之前,高松涛曾在工信部担任软件与集成电路促进中心副主任,与曾在工信部担任电子信息司司长的丁文武相熟。

      大基金、华芯投资及部分子基金出现多人腐败,显示资本盛宴之下,运行了八年的大基金管理机制出现致命裂痕,必须修补之后才能继续前行。

      与此同时,地缘政治博弈在科技行业的竞争已趋白热化。美国2018年制裁中兴,让中国人第一次感受到了“缺芯少魂”之痛。此后,美国政府步步紧逼,先后制裁华为、海康威视、中芯国际等一大批中国科技企业,政策上全面打压中国对半导体高端和前沿技术的探索与进步。“科技自立自强”是必然之选。

      2022年,全球补贴芯片企业的法案层出不穷。2月,欧盟公布《芯片法案》草案,计划投资430亿欧元(约合3031.43亿元人民币),扩大欧盟芯片产能,并防止对国际市场过度依赖。7月,美国国会通过《芯片和科学法案》,设立美国芯片基金、美国芯片国防基金、美国芯片国际科技安全和创新基金、美国芯片劳动力和教育基金四个基金,以五年527亿美元的补贴,支持美国芯片产业。

      在这些背景下,针对中央财政支持的国家芯片大基金的反腐风暴尤其触动市场神经。市场化的投资主体、融资中介、国资投资人、地方国有投资机构人士,纷纷表示出对芯片行业未来发展的关切:“国家队还投芯片吗?”

      市场对大基金的态度也出现分化,一些人认为其应进一步支持“老大难”项目,拉长投资周期;另一些声音则认为,中央财政资金撬动社会化资本参与半导体投资的历史使命已完成大半,地方政府等主体可以接力,大基金后续必要性已然减弱。

      方正证券通信行业首席分析师李宏涛向财新表示,目前很多国内半导体企业还处在爬坡期,尚未盈利,生存仍是问题:“有大基金的保驾护航,有利于这些企业快速突破成长瓶颈,走得更加稳健,进入良性循环。”

      “芯片投资的周期非常长,很多企业需要的金额也很大。有些重大的战略项目,传统的市场型基金不一定敢投,此时从国家层面去助力无可厚非,也体现了国家意志。”一家芯片企业高管向财新表示,希望大基金能在此次反腐风暴之后,继续坚持这一初衷。

      一家专注半导体投资的VC(风险投资)负责人指出,大基金由国家资本引导,通过社会化资本放大,既投资不求财务回报的战略性项目,又投资市场化项目,是国家投资体制中开天辟地的举措,此后很多国家级基金和地方政府引导基金均参考了大基金的模式。他认为,不能因噎废食,重要的是完善制度,包括监管措施,真正做到“不敢贪、不能贪、不想贪”。

      大基金的体制碰撞   2014年6月,国务院印发《国家集成电路产业发展推进纲要》(下称《纲要》),对2030年前的集成电路产业进行谋篇布局。《纲要》首次提出,要设立国家产业投资基金,主要吸引大型企业、金融机构以及社会资金,采取市场化运作,重点支持集成电路等产业发展。大基金自此应运而生。

      彼时,大基金是国务院批准的规模最大的产业投资基金,一期最初计划募资1200亿元,实际募资1387.2亿元,实现了超募。一期的投资期为5年,回收期亦为5年。

      前述专注半导体投资的VC负责人向财新回忆称,2006年之前,国家层面对半导体的支持,主要体现在“863计划”中部分涉及集成电路的项目,以及信息产业部发起的电子发展基金。这两类支持都以研发项目为主,加在一起每年只有几亿元。2006年之后,国家层面对半导体的支持则主要体现在国家科技重大专项的01和02号专项。

      所谓国家科技重大专项,实际上是2007年开始实施的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,它确定了16个国家在15年内重点发展的科技领域。其中,第1号、2号专项都与集成电路相关,被简称为“核高基”的第1号专项指核心电子器件、高端通用芯片及基础软件产品三类技术,包括国产CPU(中央处理器)、操作系统、数据库和应用软件等;第2号专项则是极大规模集成电路制造装备与成套工艺专项(简称“集成电路制造专项”);过去几年被认为中国芯片制造必须突破的核心装备光刻机,以及中芯国际的先进制程晶圆制造等项目,即属于第2号专项。

      第1号和第2号专项之后,国家层面对半导体的投资从每年四五亿元增加至数十亿元,但主要支持的仍是科研项目。对产业而言,专项资金的支持力度远远不够,比如当时晶圆代工厂产能不够,但扩产需要数百亿元投资,回报周期在十年以上,急需国家给予战略性投资。

      2013年,国家层面投资在考虑如何支持半导体产业时,曾有两个选择,一是借鉴大飞机、高铁等模式,合并已有的中国电子、中国电科等国有企业形成一家大型国有公司,集中资源干大事;二是成立市场化基金,以投资方式孵化一批龙头企业。由于半导体行业市场化程度高,最终选择了第二条道路。

      因此,从大基金成立的那一刻起,市场化就是其烙印。2014年9月24日,国开金融有限责任公司(下称“国开金融”)、中国烟草总公司、北京亦庄国投、中国移动、上海国盛、中国电科、北京紫光通信科技集团、华芯投资等共同签署《国家集成电路产业投资基金股份有限公司发起人协议》和《国家集成电路产业投资基金股份有限公司章程》,标志着大基金设立。

      在国家集成电路产业投资基金股份有限公司(下称“基金公司”)中,财政部出资360亿元,成为第一大股东,持股36.47%;国家开发银行全资子公司国开金融出资220亿元,持股22.29%,排名第二;其他股东持股比例均低于12%,比如紫光集团旗下北京紫光通信科技集团持股0.1%。

      市场所说的大基金投资,实际指一个双层的主体。第一层是基金公司,从国家战略和产业发展方向,核准重大项目、推动政策及协调重大问题、保障与平衡各股东方权益。第二层则是委托一家专业化公司作为基金的惟一管理人,即华芯投资,由国开金融持股45%,其他股东包括北京赛迪创业投资有限公司、苏州元禾控股股份有限公司、上海浦东科创集团等。基金公司与管理公司之间,通过委托管理协议,界定各自的权利义务,实现所有权和管理权的分离。

      本次被带走调查的丁文武和路军正是双层架构的负责人,在加入大基金前均是政府官员或金融机构公职管理人员身份。丁文武是基金公司的首任总裁,此前重要履历包括2008年8月任工信部电子信息司副司长、2011年升任司长,参与了中国芯片政策的制定。路军则是华芯投资的首任总裁,此前曾任国家开发银行上海分行副行长,2010年5月履职国开金融,先后任副总裁、纪委书记等职。

      2017年,丁文武接受《中国电子报》专访时曾如此解释两家公司的分工:在项目投资决策方面,管理公司设立投资决策委员会,一般项目管理公司通过了投资决策就可以投资,而重大项目还需基金公司董事会进行核准。

      丁文武还称,基金公司为混合所有制企业,所有员工的身份都是市场化的,没有一人是公务员编制,“即使原来一些人员来自机关单位,现在也都脱离体制进入市场了”。

      “按照市场熟悉的架构,可以理解大基金和华芯投资是单一LP(有限合伙人)和GP的角色定位。”一位曾经接受大基金投资的市场化基金人士告诉财新。

      在实际运营过程中,华芯投资也和其他市场化基金类似,分具体行业设立团队,共设三部:投资一部主攻芯片制造,二部主攻芯片设计,三部主攻材料装备。大基金二期成立后,近期华芯投资新设了四部,可以不分领域进行投资。

      大基金一期在设立之初就明确,至少60%的额度要投入芯片制造。根据广发证券研报,到2018年9月,大基金一期基本投资完毕;以投资金额计算,67%投向芯片制造,17%投向设计,10%投向封测,6%投向设备和材料。2019年至2023年,一期基金进入回收期,开始逐步减持所持股份。

      2019年10月,大基金二期正式成立,注册资本高达2041.5亿元,继续接力投资。

      过去几年,大基金的投资总体较为稳健,成功避开了那些争议较大的“烂尾项目”。有熟悉大基金的人士告诉财新,华芯投资的人大多出身政策性银行,总体非常勤奋,不仅与芯片产业沟通密切,还能迅速融入芯片圈内。在一次行业论坛上,华芯的投资经理拿着笔记本记录行业公司的纯技术分享,并向财新解释其技术路线和中国产业的适配性。

      此外,大基金投资时还有很多外部专家提供咨询。“每过一个项目,投资决策都要经过专家打分,太差的企业是过不了这种专家的。”上述人士表示。

      大基金国家队的身份也带来天然优势,各芯片企业都希望获得背书,愿意留出股份。一位市场化芯片业投资人士告诉财新,为确保没有国资流失,财政部要求大基金必须盈利,大基金几乎每次投资都很在意价格,较其他国资基金相对更严格。

      作为大型平台,大基金一开始吸引了部分市场化人员加入,但红火的开局未能持续。多位熟悉大基金的人士告诉财新,大基金几乎没有对投资人的激励机制,华芯投资的员工大部分拿的是固定工资,人事上仍归国家开发银行管理,仍然属于体制内人员。

      针对大基金的内部激励问题,曾有过长时间的讨论或尝试,但最终未能兑现。到2020年,伴随着多个国有大型基金成立,以及诸多市场化机构蜂拥进入半导体行业,大基金和华芯投资的人员流失加剧。目前,华芯投资的投资一部和二部的负责人都已换人。

      “华芯投资走了至少四分之一,很多人离开时会直接带着团队一起走。”一位“国”字头基金负责人告诉财新。

      “他们拿着一个月一两万元的工资,却创造了那么多亿万富翁,会不会有一些心态上的失衡?”一位芯片企业人士向财新提出,科创板的造富运动近两年明显对大基金形成冲击;随着更多市场化基金涌入芯片投资赛道,很多大基金员工都被外部基金以几倍薪酬挖走,剩下的员工也必须面对体制外利益的诱惑。

      来自体制内外的诸多碰撞,给之后问题的爆发埋下了伏笔。

      直投功过   在芯片行业,有关大基金人士在部分被投企业暗中持股获利的传闻一直不断。

      2020年11月18日,北京,国家集成电路基金公司总经理丁文武在北京微电子国际研讨会暨IC WORLD学术会议上演讲。   在不少人看来,这一方面是由于大基金一期的内部管理还不完善,另一方面也与掌舵者路军的风格有关。多位熟悉路军的人士向财新表示,路军做事有一种“带头大哥”的气质。2020年11月,路军被调回国家开发银行,担任国开发展基金管理部副主任,兼任国开发展基金有限公司副总经理。上述熟悉路军的人士告诉财新,这是因为有关路军的举报信太多,不得不将他调离华芯投资进行内部调查。知情人士透露,2021年9月,路军离职国家开发银行时,其离任审计并未通过。

      据财新统计,大基金一期投资超过60家企业,其中过半已成上市公司。在这些项目中,既有存储器等战略性项目,也有相当大比例的市场化项目,为大基金带来财务回报。在不少业内人士看来,大基金一期取得的成绩超出预期,在推动国家战略的同时,基本兑现了市场化运作的承诺。

      前述专注半导体投资的VC负责人指出,大基金成立前,仅有的几家市场化半导体投资基金基本只投芯片设计公司,因为其周期相对较短、风险相对较低;而国家科技重大专项支持的设备及材料公司,2014年—2015年在产业化过程中遇到困难,许多陷入财务困境,大基金正好接力扶持;扶持了一批这样的公司,目前都成为了行业龙头企业,解决了国家卡脖子问题。同时,大基金投资的中芯国际、华虹半导体等扩产从每年增长不足5%提升至20%,解决了设计公司急需的代工厂产能问题。此外,中国急需的半导体存储芯片,大基金则支持了长存和长鑫两个技术路线不同的公司,解决了从0到1的问题:“2019年,芯片行业被美国卡的时候,要是没有这些公司,可能情况更加困难,这是大基金提前五年布局的结果。”

      2016年,上海,某公司合伙人大会上,华芯投资时任总裁路军发言。   市场熟知的大基金“雪中送炭”的例子是中微公司。由“海归”尹志尧创立的半导体设备企业中微公司,2014年由于亏损,急需资金。大基金以4000万美元的股权投资和4000万美元的夹层可转债的混合投资方式,帮助其解了燃眉之急。此后,中微公司作为科创板首批上市企业,于2019年7月成功上市,其刻蚀机已被国际主流客户用于5纳米工艺。相比大基金入股时的2美元/股,中微公司当前股价超过130元/股,为大基金带来了丰厚的财务回报。

      另一个例子是国内封装龙头企业长电科技。2014年12月,长电科技( 600584.SH )宣布,以7.8亿美元收购新加坡封测企业星科金朋,后者体量约是前者的2倍。大基金为此提供了约3亿美元的资金支持,帮助长电科技完成“蛇吞象”并购,成为全球前三的封装企业。

      “当时如果没有大基金的话,长电科技收购应该是蛮难完成的,因为那时候星科金朋是亏损的,资本市场对去海外收购亏损企业,肯定不会像现在这么积极。”芯谋研究首席分析师顾文军对财新表示。

      而在大基金一期中,投入最多的半导体公司当数紫光集团,至少284亿元投入紫光集团旗下企业,其中至少277亿元投入长江存储、约7亿元投入手机及物联网芯片厂商紫光展锐。

      长江存储是国内惟一一家规模研发3D NAND存储芯片的厂商,今年8月3日推出的第四代三维闪存,堆叠层数达到232层,成功用6年时间追上了美国美光和韩国SK海力士等竞争对手。紫光展锐的手机芯片已采用6纳米工艺,虽然产品定位比高通、联发科低端,但凭借每年出货几百万颗芯片跻身全球前五大手机芯片厂商之列。

      然而,这两家公司却因母公司的债务问题卷入风波。2020年11月,紫光集团出现债券违约,自此引爆债务危机。2021年7月16日,在债权人申请下,紫光集团在北京市第一中级人民法院进入破产重整程序,由管理人对外招募战略投资者,化解债务风险,并最终确定智路建广联合体为接盘人,承接紫光展锐等公司股权;长江存储则由地方国资湖北省科技投资集团出资51亿元收购紫光集团所持股权。

      2022年7月16日,就在紫光集团重整完成的第三天,紫光集团前董事长赵伟国、曾负责芯片板块的紫光集团前联席总裁刁石京和北京紫光科技服务集团董事长李禄媛被有关部门带走。不同信源均称,赵伟国身涉调查或与其个人所控公司和原紫光集团旗下公司之间利益输送相关,比如设备采购、装修工程等未经公开招投标的问题等。

      大基金一期的投资也不乏争议项目。湖南国科微电子股份有限公司( 300672.SZ )主营业务为广播电视芯片,其研发的广电直播星芯片主要用于国家“户户通”工程,国内市场份额一度超过50%。2015年,由于机顶盒厂商开打“价格战”,国科微被迫下调广播电视系列芯片的销售价格,导致这块业务的销售收入迅速下滑,并进入竞争激烈的视频监控芯片市场。

      就是这样一个细分赛道的企业,大基金在2015年对其投资4亿元,在上市前持有其21.05%的股份,为公司第二大股东。丁文武也不断在其公司活动或媒体采访中为其背书。2018年6月,国科微还宣布,拟与大基金、深圳子基金鸿泰基金共同投资,设立常州红盾合伙企业(有限合伙),由鸿泰基金任GP,大基金和国科微任LP,以寻求有协同效应的产业并购投资。最终,该基金定名为湖南芯盛股权投资合伙企业(有限合伙)(下称“湖南芯盛”),惟一的对外投资是在2018年成立了芯片设计公司江苏芯盛智能科技有限公司。在该公司中,湖南芯盛持股50.1%、大基金持股49.9%。随着丁文武被调查,市场传出国科微创始人向平被带走的消息。目前,向平的手机无法接通、微信朋友圈也已停更,国科微董秘对此未予回应。

      华芯投资投资后,一般会派出高管并在投资项目公司担任董事职务。被带走的杨征帆就在沪硅产业( 688126.SH )担任副董事长,在长川科技、中微公司、北方华创、万业企业、雅克科技、拓荆科技等上市公司担任董事。这些企业均是华芯投资三部投资的企业。沪硅产业生产单晶硅,在大基金的牵线下,沪硅产业进入长江存储的供应链;其在科创板上市三个月股价涨超10倍,市值一度破千亿元。

      此次杨征帆失联,影响到十多家公司发布半年报。有相关企业告诉财新,大基金计划让杨征帆从这些企业辞职,但走完董事会流程还需要一些时间;辞职之后,杨征帆的案件进展便不需要再由上市公司进行被动性披露。

      大基金的另一大隐患在于内幕交易。2019年12月,中国证监会发布的一份行政处罚决定书显示,高松涛在华芯投资任职期间,曾卷入一起内幕交易。汇顶科技( 603160.SH )是一家做屏下指纹识别的芯片设计公司。当时由于6名原始股东的限售股将于2017年10月解禁,为避免造成股价波动,汇顶科技找到华芯投资,沟通由大基金受让减持股份。最终,大基金受让汇顶科技6.65%的股权,而高松涛全程参与该事项的筹划、决策、执行。

      王萍在工信部软件与集成电路促进中心工作时,曾与高松涛是直接上下级关系,两人离职后仍保持联系。在从高松涛处获悉大基金持股信息后,王萍曾买入汇顶科技合计约45.17万股,成交金额约4696.75万元,最终亏损396.24万元。证监会决定,对王萍处以55万元罚款。

      间接投资“埋雷”   除了被投企业,本轮大基金反腐还涉及其投资的市场化基金。路军被带走的当天,鸿泰基金的合伙人王文忠亦被带走。鸿泰基金随后在官网删除了与王文忠相关的信息。

      2016年8月,深圳南山鸿泰股权投资基金合伙企业(有限合伙)成立,大基金出资7亿元,占43.75%;深圳市引导基金投资有限公司出资4亿元;深圳市南山区国资旗下的深圳市汇通金控基金投资有限公司出资3亿元;紫光集团旗下的西藏紫光科技开发有限公司出资8000万元。基金管理人(GP)为鸿泰基金,曾投资传音控股、江波龙等。

      大基金虽为主要出资人,但并未向鸿泰基金直接派驻管理人员。鸿泰基金注册资金1000万元,董事长黄学良占33.34%股份,王文忠占33.33%股份,曾之杰控制的深圳市厚望投资管理有限公司占33.33%股份。

      据财新了解,鸿泰基金合伙人王文忠与路军是同学关系,曾经在国家开发银行共事。王文忠本科毕业于北京工业大学无线电技术专业,后在北京大学获金融学硕士学位。王文忠在北京先后成立过几家公司,如2007年成立北京恒融焱兴管理顾问有限公司,2009年成立北京新锐阳光会务有限公司,2010年成立北京融蚨祥通投资管理有限公司。履历显示,王文忠并无大型或知名投资机构任职经历。

      一位曾经和路军及王文忠在国开金融共事的人士称,王文忠和路军关系密切,路军会将其看好但职能范围外的项目介绍给国开金融内其他团队,王文忠则负责后续项目跟进和落地。

      “在用人上,路军安排王文忠进驻基金管理公司担任合伙人,为日后埋下了隐患。”一名接近鸿泰基金的人士称。

      实际上,鸿泰之外,大基金还投资了10家基金。其中,大基金与地方国资等合作的基金有五家,分别是北京集成电路制造和装备基金、上海半导体装备材料产业投资基金、上海集成电路产业投资基金、上海集成电路设计与并购子基金(武岳峰基金)、盈富泰克(深圳)环球技术股权投资基金合伙企业(有限合伙);与龙头企业共同设立的投资基金有三家,分别是与京东方设立的芯动能基金、与中芯国际设立的中芯聚源基金、与三安光电设立的安芯基金。

      和鸿泰基金类似,出资人是社会化资本的基金还有元禾璞华集成电路产业投资基金、上海超越摩尔股权投资基金。

      鸿泰基金在大基金内外部的评价中,均不及其他市场化机构。一家半导体风险投资机构负责人直言,鸿泰基金并不是知名的GP在管理,投资的项目也不突出:“路军最不该派一个自己的人去所投资的基金,国资就应该避嫌。”

      通过参与设立主攻半导体投资的基金,大基金又进一步投资了大批半导体企业,比如北京君正、积塔半导体、翱捷科技、恒玄科技等。这些基金的管理人不少是芯片业的知名人士,比如武岳峰资本的创始合伙人武平和元禾璞华的陈大同曾联合创立展讯通信,并带领其上市。展讯通信后来与锐迪科合并,形成了今天的紫光展锐。

      前述专注半导体投资的VC负责人告诉财新,大基金由于体量太大,更适合做PE(私募基金),而早期的VC项目,大基金一期预留约100亿元,投入VC子基金,等初创企业孵化成熟后,再由大基金接手。

      2021年10月10日,北京国际城市轨道交通展览会现场,紫光集团展区。   “这在当时非常有必要。2008年到2014年,绝大多数VC都不投半导体,市场上看半导体的VC只有几只。”前述专注半导体投资的VC负责人认为,大基金的这一尝试是必要的,最后也被证明是成功的,这些VC孵化的很多企业最后都成了大基金的被投企业,“芯片投资不能是一艘航母,应该是一个航空母舰舰群”。

      另有一位芯片业人士也向财新证实,在参股子基金里,大基金会通过向投资决策委员会派代表的方式参与,上会项目一般需要先跟大基金汇报并获得认可之后,才会发起投决流程。

      2018年,大基金二期组建时,市场曾希望大基金加大对市场化基金的投资。但最终大基金二期已经确定放弃继续投资VC机构。

      另一边,伴随着社会化的半导体投资基金逐步站稳脚跟,其更为灵活的机制也吸收了诸多来自大基金的人才。此前,华芯投资二部的负责人就加入了武岳峰基金。

      芯鑫租赁的角色   在大基金的投资战略中,一家名为芯鑫租赁的融资租赁公司从侧面发挥作用。路军担任华芯投资总裁期间,还有三年兼任芯鑫租赁董事长,双方投资对象多有重合,“联动”引发市场猜测。

      芯鑫租赁于2015年8月由大基金牵头在上海自贸区成立,成立伊始董事长正是路军。2017年,公司完成首次增资;2018年6月,杜洋接替路军成为董事长。杜洋此前任职国开金融,大基金成立后是华芯投资的投资总监和上海分公司经理。

      “路军作为股东委派的董事,是所有股东根据公司章程及董事会的议事规则选举产生的。”一位芯鑫租赁的高管如此回应财新关于路军从2015年到2018年任芯鑫租赁董事长原因的问询。

      根据工商资料,芯鑫租赁成立时注册资本金为56.8亿元,大基金认缴20亿元,成为占股35.21%的第一大股东;并明确融资租赁公司40%资金需投向半导体行业的底线。

      2014年,大基金成立时,市场上对半导体投资的股权类机构仅两三家。而2015年芯鑫租赁成立时,市场债权类的投资情况更严峻。银行鲜少投资半导体,因为公司亏损、回报周期长、波动性大,除了设备没有土地等质押物。前述芯鑫租赁的高管称,在欧美,半导体行业的融资中以设备为标的的租赁债权融资,能够占到其整体融资的30%;芯鑫租赁组建时即借鉴了海外模式:“70%到80%的资金都是从银行出来,融资租赁公司针对半导体行业的债权融资起到增信作用。”

      2020年11月9日,上海,第三届中国国际进口博览会现场展示的光刻机工作原理。光刻机过去几年被认为是中国芯片制造必须突破的核心装备。   芯鑫租赁设立之初就明确的一项业务,是给中芯国际提供融资租赁服务。根据工商资料,芯鑫租赁成立时,中芯国际出资10.56亿元,占股10.56%,是大基金之后的第二大股东,此后又在2017年和2020年两次增资和股转中持续增持,目前以8.17%的占股维持第三大股东地位。“没有芯鑫租赁,就不可能有中芯国际上市后的财务表现。”中芯国际内部人士曾如此形容芯鑫租赁的作用,中芯国际也一直是芯鑫租赁的第一大客户。其基本业务模式是:由芯鑫租赁购买设备,租借给中芯国际,由此,将中芯国际在设备一次性投入和后续折旧对财务报表的影响移出上市公司体外。设备租赁期结束后,中芯国际可选择回购或续租,也可由芯鑫租赁继续将二手设备租给其他用户。

      因为中芯国际是美元计价的公司,因此其融资租赁业务其实是境内的美元业务,汇率敞口和风险亦需由租赁公司承担。一位接近芯鑫租赁的人士称,芯鑫租赁给中芯国际累计租赁债权融资一度达到18亿美元。

      在实际业务运作中,芯鑫租赁扮演的角色更多样。大基金战略扶持的长江存储也是芯鑫租赁大客户。长江存储的初期债权投资超过200亿元,主要由银团提供。但国有银行为主的银团到款流程长,长江存储的资金需求却不能断。2019年,芯鑫租赁为长江存储提供了100亿元、5年至8年的长期融资租赁产品,但实际的用途是给长江存储在银团资金到位前解决短期流动性问题。“长江存储一年后就归还了60亿元,剩下的40亿元目前仍在按期偿付。”前述接近芯鑫租赁人士透露。

      据财新了解,芯鑫租赁和企业确有在相关国家共同设立子公司,这些企业也多为大基金的被投企业。而设立子公司的目的多为海外并购。典型的项目,是半导体封测公司长电科技收购全球排名靠前的新加坡同行星科金朋。长电科技经营平稳,但本身微利,而星科金朋有巨额亏损,加之收购的贷款利息超过10%,收购后公司短期流动性压力大增。

      2016年,芯鑫租赁为长电科技提供了多笔境外的设备租赁业务,缓解资金压力后就以在中国香港和新加坡设立子公司的方式帮助长电科技重组了海外高息债务。前述接近芯鑫租赁人士称,在长电科技收购后的两年时间内,其主要融资来自芯鑫租赁而非银行贷款。

      业务多元的芯鑫租赁从2015年就实现了盈利。根据财新获得的一份公司募资材料,芯鑫租赁2019年到2021年的收入分别为26.39亿、26.83亿和27.47亿元,其中融资租赁业务和经营性租赁业务的收入占比基本维持3比1。同期,公司的应收款净额分别为399.43亿、329.08亿和440.41亿元;融资租赁业务毛利分别达到5.31亿、5.83亿和4.92亿元。

      据前述高管介绍,经所有股东同意,2018年,芯鑫租赁开始启动股份制改造工作。大基金一期于2014年设立,2019年进入退出期,2020年大基金部分转让芯鑫租赁股权,系进入退出期后退出计划的一部分。

      2020年10月,大基金将芯鑫租赁的24.05%股份挂牌上海联合交易所转让。最终,三个地方国资——深圳市重大产业投资集团有限公司、北京亦庄国际投资发展有限公司和湖南省财信新兴投资合伙企业接手了大基金的股份,大基金持股下滑至6.66%,为公司的第六大股东。

      几乎同期,一家名为浙江鸿鹄半导体产业集团有限责任公司的半导体投资企业,出资18.35亿元接手了芯鑫租赁五家中小股东的股份,最终成为占比13.89%的第一大股东。

      大基金退出,第一大股东易主,但相关部门对芯鑫租赁投资半导体的资金要求不降反升,从设立之初的占比40%到2020年提升至50%。

      据前述高管介绍,应后续增持的股东要求,希望公司整个管理团队保持稳定。到2021年,公司中层及以上管理团队自行出资成立了员工持股平台,部分参股了第一大股东的GP。第一大股东的GP中,除公司员工持股平台外,其他主要投资人均有参股并委派了董监事。员工持股平台对GP无控制权,也无任何超额收益。穿透后,大基金及华芯投资人员均未直接或间接持有芯鑫租赁股份。

      “对大基金的延伸审计在2021年9月进入芯鑫租赁,现场审计持续了三个月。”前述接近芯鑫租赁人士告诉财新,目前尚未收到公司有重大审计问题的通知。

      芯片投资何处去?   “对大基金的反腐不应变为对大基金投资策略和成果的口诛笔伐,忽略大基金对中国整个集成电路投资市场的拉动作用。”前述“国”字头基金负责人直言,目前一些舆论对中国芯片投资“砸出千亿元毫无成果”的评判有失公允。

      国家科技重大专项第2号专项技术总师叶甜春则告诉财新,国家科技重大专项、大基金和科创板实际上形成了中国集成电路发展的链路和“新型举国体制”模式:国家科技重大专项研发积累约10年,2014年成立的大基金跟进投入,“大基金一期的项目80%都是国家专项前期支持的项目,两者可以说实现了科技创新加产业投资的双轮驱动,科创板推出后则形成了产业、科技和金融的三链融合”。

      2020年10月15日,上海,第三届全球IC企业家大会暨第18届中国国际半导体博览会现场。   在他看来,大基金一期对半导体行业的投资基本实现了全行业布局,投入的大部分是关键性的项目,其中制造业投入最多,也包括装备、材料和零部件企业:“无论是中芯国际、长江存储、长鑫存储还是长电科技的收购,都是龙头企业,代表的是国家意志,大基金投资也提振了整个市场投资的信心。”

      截至8月4日收盘,科创板已上市的半导体相关企业共74家,约占科创板上市公司数量的16.7%;总市值约1.64万亿元,约占科创板总市值的27.23%。而科创板半导体领域市值前十的公司中,有四家都是大基金的投资企业。

      与国家科技重大专项支持的时间是15年不同,大基金一期的投资时间仅为5年。其间诸多被投企业上市后大基金进入退出期,陆续减持,企业股价一度波动,大基金旋即被指“赚钱割韭菜”。例如,2020年1月至2020年10月,大基金两次减持汇顶科技,两次减持的比例均为1%,合计套现超20亿元。从公布减持计划,到减持完成后一个月的时间段,汇顶科技股价在两次减持前后分别上涨28.33%、下跌28.63%,振幅分别达到99.01%和40.84%。

      诸多市场人士都曾表示,希望大基金二期可以拉长投资周期,并进一步走向早期投资,不必过度追求固定回报,风险承受能力适当提高等建议。

      路军调离大基金后,华芯投资新的负责人投资策略更为谨慎。目前已经投资的项目仍主要集中于中后期、Pre-IPO轮,甚至已上市的项目。根据中信建投4月的统计,大基金二期共宣布投资38家公司,累计协议出资790亿元。其中,晶圆制造投资额约594亿元,占比达75%;集成电路设计工具、芯片设计投资额约81亿元,占比10%;封装测试投资额约21亿元,占比2.6%;装备、零部件、材料投资额约75亿元,占比10%;应用投资额约19亿元,占比2.4%。

      “二期跟一期的投资名单大量重合,说明很多人为了避责,要投那种安全性最高的企业。”一位芯片业人士向财新分析称。

      而大基金二期通过定向增发投资的诸多企业,如沪硅产业、北方华创、中微公司等,已是上市公司,并不缺钱。前述“国”字头投资人直言,大基金二期出资力度减弱,但对被投公司的要求更为严格,在市场并不缺钱的情况下,企业对于拿大基金的钱兴趣有所下降。

      顾文军也表示,大基金二期可以考虑分析产业的环节属性,看哪些是可以通过市场化解决的,就交给市场基金去投资;哪些是短期内很难通过市场化解决的,比如光刻机,让大基金更多专注在“硬骨头、老大难、无人区”上:“从全面带动转向带点式突破,查缺补漏。”

      叶甜春认为,不应要求大基金二期去承担早期科研项目阶段的投资,而应尽快启动国家科技专项第二期,继续维持两者接力联动的作用。大基金二期完成后,三期基金在资金投入量上的必要性将大大减弱:“市场和地方政府都已经被激活,金融链条也已经齐备,届时大基金应投资更长期项目,体现国家意志的作用会更明显。”

      针对目前市场对于半导体投资风向转变的担忧,叶甜春认为很快会有明确信号释放,国家对半导体行业的支持方向不会变:“芯片和钢铁一样,是最重要的基础技术,运动式发展解决不了根本问题,需要几十年的持续努力,才能久久为功。我坚信国家有战略定力,决不会动摇。”

      实际上,从2020年到2021年,地方政府和社会资本纷纷加注半导体行业,行业泡沫已现。股权融资火热之外,银行也已经直接参与诸多债权融资,部分项目给出的条件相当激进。

      目前,中国省市两级政府对半导体投资的力度正在进一步加大,较为积极的省市包括湖北武汉、上海、绍兴、南京、广东等。

      路军被带走前,已经入职广州湾区半导体产业集团担任董事长。这一基金正是“国有资本+社会资本”的模式。基金2021年10月29日成立,注册资本160亿元,其中广州和珠海国资类主体认缴70亿元和55亿元,其他资金则由社会化资本出资,其中被带走的王文忠负责的鸿泰基金和路军持股的GP都在社会化出资人之列。

      “如果路军不出事,广州湾区半导体产业集团就是挺好的事情。”一位了解广州湾区半导体产业集团的负责人说,广东是目前各地投资芯片中较积极的地区,“如此重要的国家战略,以它们既有的产业版图不应该缺位。”他指出,路军到广州前,广州湾区半导体产业集团已基本搭建完毕,不会因为人事变动停滞。

  6. Jul 2022
    1. 财新周刊|大基建落地何处

      文|财新周刊 罗国平 陈雪婉,白宇洁(特约作者)

      6月,随着疫情扰动因素减弱,基建领域迎来赶工行情,多家市场机构预测,2022年国内基建投资或在三季度加速,并达到年内高点。

      基建投资常被用来刺激内需,以进行托底经济的逆周期调节。2021年底以来,中央多番强调要“适度超前”、全面加强基建,构建现代化基础设施体系。

      分别以1998年、2008年为起点,中国几乎每隔十年经历一次大基建周期,20年间快速城镇化。其中,21世纪初以“电热水气”(电力、热力、燃气、水)等能源公用领域投资为主,2008年以来靠交通投资拉动,近十年则是市政类投资加速。

      据社科院世界经济与政治研究所副所长张斌统计,近五年,中国基建投资规模基本在17万亿至18万亿元高位,但比此前15年15%至20%的年增速已显著放缓。中国广义基建投资分为三类:最大体量在水利、环境、公共设施管理业,规模约8万亿至9万亿元;其次是交通、运输、仓储、邮政业,规模约6万亿至7万亿元,“铁公机”(铁路、公路、机场)即在其中;三是“电热水气”,规模约2万亿至3万亿元。

      那么,这一轮基建投资的增长潜力在哪里?

      市场的一种普遍看法是,尽管中国在基建领域长年“狂飙突进”,但截至目前城镇化率刚过六成,距离发达国家仍有十几个百分点的差距,铁路密度、道路质量、供水安全可靠性、航空港口服务效率等仍有较大的提升空间。

      4月底召开的中央财经委员会第十一次会议所提“现代化基础设施体系”与专项债聚焦的11大领域,都强调新老基建并重,覆盖交通、能源、水利、新基建、城市基建升级改造、农村基建、国家安全基建等领域;其中,现代能源体系则包括大基地、外送通道、储运以及系统调节能力等。

      专项债即地方政府专项债券,针对项目、定位精准且不归入财政赤字,是此轮大基建的财政支持主力。今年中央安排新增专项债规模3.65万亿元,加上去年结转的1.2万亿元,意味着2022年专项债可使用资金达到4.85万亿元,较2021年增量近半。中信证券预计,2022年专项债中投向基建的比例约达65%,要比过去两年高出2到4个百分点。

      国务院在5月底下发的33项稳经济一揽子政策措施中要求,2022年新增专项债须在6月底前基本发行完毕,力争8月底前基本使用完毕。截至6月28日,年内新增专项债累计规模约3.4万亿元,比2021年上半年发行量接近翻番。

      2022年以来的基建投资数据,已经开始呼应政策导向:1至5月,作为专项债发力重点的“电热水气”投资增长了11.5%,水利环境设施投资同比增长7.9%;而非专项债投资重点的交通运输仓储投资增速最低,为6.9%,其中铁路运输投资下降3%。

      纵观经济全局,要达成年初提出的5.5%的GDP增速目标,任务十分艰巨。要稳住经济,市场机构普遍预计,基建投资增速须达到8%至10%。而新增专项债发行到形成实物工作量,至少需要三个月。中信证券首席经济学家明明预估,二季度后半段和三季度,基建集中发力,增速或超过10%,高点有望至15%,“全年基建投资有望实现10%左右的增长”。

      不过,今年上游原料价格高企,基建投资的实际增幅有所折扣。如一季度,上游建筑材料价格同比上涨约7%,一季度表面增速10%的基建投资刨去通胀,实际增速仅在约3%左右。

      国研中心资源与环境政策研究所能源政策研究室副主任李继峰对财新称,此轮低碳投资应多元布局,补短板、锻长板、除隐患,方向包括新能源大基地、储能、电网、充电站以及城燃管网改造等;而服务低碳目标的基础设施投资,往往更有经济回报潜力,只要有产能和技术进步支撑,都可适度超前。

      在中环控股( 01735.HK )副总裁王策看来,追求有效投资,是本轮基建投资与过去的本质不同。传统领域基建投资会带动初级材料的采购和二次加工等基础原材料行业,通过新增项目可以向绿色生态、环保、5G、数据中心、数据库等倾斜,在投资结构上进行调整,以促进产业结构转型,进而带动更长期的宏观经济发展。他认为,2022年仍需用大规模的传统基建投资稳住大局,新基建或要等2023年再规模化递进。

      多名受访人士共同担心的问题是“钱从哪里来”。“中国2008年基建投资规模约在3.8万亿元,而2022年的基建投资体量预计超过20万亿元。”瑞银证券亚太区工业及基础设施行业主管徐宾对财新称。经多年高速发展,本轮基建的资金需求远高于14年前,在土地出让金收入减少、经济增长承压等因素下,无论中央财政、地方政府,还是央企、国企和社会资本,当前面临的资金压力都比上一轮大得多。

      基建重担   2022年以来,地产投资持续负增长,制造业景气度受疫情和成本冲击,仍处于缓慢复苏期;基建投资成为拉动经济增长的“重头戏”。

      基建项目审批、开工、规模都呈加速趋势。今年前五个月,国家发改委共审批核准固定资产投资项目48个,总投资6542亿元,同比增长215%,创下历史新高。其中,大项目带动作用明显,期内计划总投资亿元及以上项目完成投资同比增长10.2%,对全部投资增长的贡献率达到83.3%。

      据中银证券统计,2022年全国19个省份重点项目数量合计2.371万个,较上年增加9.4%;年度计划投资额合计9.91万亿元,同比增幅达到17.2%。比如浙江省年投资计划额同比大增138.3%。

      从行业指标看,2022年以来,建筑业PMI持续保持在临界点50%以上;尤其5月的土木工程建筑业商务活动指数和新订单指数分别达到62.7%、59.1%,连续三个月处于高位景气区间。

      不过,疫情影响开工,“基建强、施工弱”。5月,中国小松挖掘机开工小时数为104小时,同比下降17.1%,但环比提高1.9%,环比连续三个月上升。作为滞后指标的挖掘机销量,5月,26家挖掘机制造企业国内销售挖掘机1.2万台,同比降44.8%,降幅较前两个月收窄。基建施工进度慢,也体现在实物消费量上,据我的钢铁网测算,今年前24周,周度螺纹管表观消费量均值为260.85万吨,同比降26.16%。

      机械装备制造商三一重工( 600031.SH )在6月中旬的一次调研中称,目前公司挖掘机开工率约为80%,比5月的73%有好转;起重机开工率明显回升;预计挖掘机销售会在7到8月恢复正增长。

      “最差的时候已经过去了。”三一重工说。

      中金研究院认为,基建投资增速与终端施工“冷热不同步”是流程问题。因为2022年基建新开工项目数量较多,但项目需要经过土地征拆等费用高且耗时的流程。一旦开工,设计勘察费等项目前期费用就计入投资,但尚未对下游挖掘机、建材形成需求。六家基建央企的数据亦证实,一季度基建新签合同额同比增幅普遍高于其他业务类型,而勘察设计咨询新签合同额的同比增速更高,大多超过20%。

      江苏南钢贸易公司首席期现分析师蔡拥政总结称,此轮基建需求整体趋势是:中西部补短板;东部沿海城市城市群建设,以及城镇化向县城发展;中部地区则以市政产业园区、棚改为主导。

      宁夏、内蒙古、西藏、青海、新疆等省份的基建投资在明显加快。5月,内蒙古五类设备平均作业量同比正增长并领先全国,其中拖泵、汽车起重机、桩工设备作业量均列全国第一;同月,宁夏履带起重机、压路机平均作业量居全国之首。

      中基宁波集团黑色产业研投部钢材研究负责人李青谦在5月底介绍调研情况时称,西北基建“较好”,如甘肃建投资金到位情况较好,银行贷款支持、项目新增都较多。宁夏在6月明确了首批364个全区重大基础设施建设项目,总投资1.6万亿元,正在推进的大项目包括了川藏铁路、西宁至成都铁路、海平高速、“西电东送”和“东数西算”等。

      不过,明明认为,2022年专项债分配、项目审批向债务压力较小、财力相对充足的省份倾斜,优先保证重大项目加快开工和建设,因此,还是东部沿海经济较发达省份的基建投资会增长较快。

      2008年,全球金融危机爆发,中国出口急转直下至负增长,冲击国内工业生产与就业;当年11月,中国推出两年新增约4万亿元投资的扩大内需十项措施,直接刺激2009年广义基建投资增速飙升至42.5%,其中交运仓储投资的同比增速高达50%。回头去看,该轮过量投资带来了产能过剩、不良贷款、巨额地方债务等后遗症,但“铁公机”等基建领域投资也获得了一定的长期红利,为中国制造升级提供了基础环境。

      此后多年,中国实施供给侧结构性改革,以抑制供给端无序扩张。多名专业人士指出,当前新增产能等供给端已问题不大,主要矛盾正在转向需求大幅下降。比如钢铁需求已连续三个月下降,钢企陷入亏损,再传导至供给端减产。

      基建咨询公司济邦咨询董事长张燎认为,2008年和2022年这两轮大基建都是危机驱动,当年基础设施是真缺,投错概率不大;但当前是结构性短缺,有效的基建项目不似上一轮好找,需要警惕投资风险。

      比如,此轮大基建投资中,“铁公机”领域投资仍然重要,但整体可挖潜力不大。2021年,全国完成交通固定资产投资3.62万亿元,同比增长约4.1%。徐宾预测,2022年交通运输业基建投资增速可能加快至7%,公路、铁路、轨道交通、民航的投资增速或在7%至8%之间。其中公路投资规模将在2.5万亿元左右。中国公路干线、沿海省份路网已经比较完善,中西部及内陆省份还有空间;铁路和城市轨道交通投资分别将达8000亿元、6000亿元左右;民航体量相对较小,约在2000亿元左右。

      交通运输部5月20日公布的《扎实推动“十四五”规划交通运输重大工程项目实施工作方案的通知》显示,“十四五”期间,公路领域重大项目主要包括沿边沿海公路建设工程、“四好农村路”助力乡村振兴工程等四大类。其中,既有线路改扩建是一大重点,比如京沪、京港澳、长深、沪昆、连霍等建设年代较早、车流量大、交通繁忙拥堵的国家高速公路主线扩容改造,以及其他沿边地区的低等级路段改造等项目。

      铁路领域,目前中国铁路营运里程达15万公里,优势在客运,货运端支线与专用线仍有待增强。但无论前期审批还是后期施工,铁路建设周期漫长,短期内难以形成立竿见影的投资拉动效果。例如,川藏铁路林芝至雅安段、沿江高铁(重庆至上海)是“十四五”期间开工投资最大的两个项目,估算投资总额分别达5500亿元、3198亿元,预计建成时间皆为2030年。

      一名山东铁路投资公司人士告诉财新,他所在省份的铁路规划布局在本轮疫情前基本已经完成,新建项目增量有限。“在投资拉动上,铁路方面可挖的潜力不是特别大了。”他说。

      城市更新强需求   6月以来,天津市宝坻区、山东省泰安市、河北燕郊等地相继发生燃气爆炸事故,引起社会极大关注。2021年,全国燃气事故1140起,造成106人死亡、763人受伤。

      以陕气进京、西气东输为发端,中国城市燃气自2000年开始大规模开发,这些老旧管网如今到了安全事故爆发期。“当年因陋就简,投资标准不高。运行近20年后,跑冒滴漏危险频出,确实到了更新或再投资的新周期。”张燎称。

      2022年前五个月,燃气生产和供应投资增长18.1%,在基建细分领域中增速最快。国务院6月下发的《城市燃气管道等老化更新改造实施方案(2022—2025年)》要求更新改造城市燃气、供水、排水、供热等管道的老化问题。

      上述方案明确,在2025年底前,要改造完约10万公里老旧城市燃气管网。据财新了解,更新改造老旧燃气管道及配套警报设施、燃气表等,涉及资金总体量或达2000亿至3000亿元。住房和城乡建设部称,到今年6月底前,将完成城燃管道普查和评估,年底前力争开工改造约2万公里、完成投资500亿元。

      基建咨询公司大岳咨询董事长金永祥分析称,城市燃气管网有改造、新增两方面需求:除了老旧管网改造,还须整治“城市火药桶”——不符合标准的液化气罐及分布在城市中、由多类主体供气的零散区域;此外,还有城区燃气管网新建或下沉建设农村地区。

      除了燃气管网这类涉及城市安全的基础设施投资,城市更新范畴还包括数字化、网络化与智能化方面的投资。浙商证券测算,到2025年,全国380余万公里的市、县管网要实现智能化,市场规模在千亿元量级,在中性情境下,总投资规模可达1233亿元。

      所谓数字化,也在“新基建”范畴,后者覆盖七大领域:5G、大数据中心、人工智能、城际高铁与城轨、特高压、新能源充电桩、工业互联网。国家发改委于2022年2月启动“东数西算”工程,全国一体化大数据中心体系已完成总体布局设计。

      在贝恩资本亚洲私募股权联席主管竺稼看来,2022年新基建领域的投资加速还不明显,或会在下半年提速。但他看好新基建投资,认为在疫情之下,远程办公、远程娱乐、远程消费等新增需求,都需要通过数据网络来实现。“我们投资的数据中心,基本上能建多快,就能有用户。”贝恩资本投资的新基建项目,包括秦淮数据(NASDAQ:CD)、能链智电(NASDAQ:NAAS)、中国物流资产( 01589.HK )等,其中秦淮数据2022年一季度资本开支同比增长87.2%;IT总容量同比增长43.4%。

      竺稼认为,数据中心服务器的运行、降温都需消耗大量电能,因此选址非常重要,需综合考量土地、电力、气候条件以及网络互联互通等多种因素。秦淮数据的数据中心即布局在气温和湿度较低的张家口怀来、山西灵丘,未来还会优先在可再生能源富集区以及“弃风弃电”比例较高的地区布局数据中心。

      能链控股是国内最大的充电桩服务商,线上运营管理着中国约30%的充电桩。竺稼认为,普及新能源汽车所需的充换电等基础设施网络有较大发展机会。

      多省份公布了新基建规划,如浙江省在2022年计划在新基建领域投资布局约4400亿元;宁夏则明确了“东数西算”等35个信息基础设施,总投资3101亿元。

      在5G通信网络方面,过去三年,中国三大电信运营商相关累计资本开支规模约在5000多亿元,鉴于4G网络应用仍未饱和,2022年5G新增投资有所放缓:中国移动计划5G投资1100亿元,同比降约3.5%;中国电信计划5G投资约340亿元,同比降10.5%;中国联通管理层则表示,计划用三年左右时间完成5G网络规模建设,整体资本开支保持平稳。

      风光再跃进   在甘肃省金昌市,2022年9月底,该市“十四五”第一批240万千瓦风电、光伏项目将完成并网,并继续申报国家大型风力发电、光伏发电基地(下称“风光大基地”)第二批项目。

      能源项目是此轮基建投资的一大重点方向,中央要求加快推动以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电、光伏基地建设。眼下,第一批风光大基地等项目正进入建设高峰期。

      2021年11月,第一批风光大基地项目清单涉及19个省份,总规模9705万千瓦,风电、光伏比例约为4:6,其中陕、甘、青、宁、新疆、内蒙古等西北六省份占比超六成,建设并网时点集中在2022年和2030年。截至2022年一季度,第一批项目开工约8400万千瓦。

      第二批项目业已启动。6月24日河北省已按照第二批风光大基地通知要求,完成了2022年度风光大基地项目公示,总规模为585万千瓦,其中风电60万千瓦,光伏525万千瓦,华能、华润、大唐三家发电集团分羹。

      2022年2月,国家发改委、能源局下发了《以戈壁、沙漠、荒漠为重点地区的大型风电光伏基地规划布局方案》,总装机约4.55亿千瓦,预计2030年建成。风光大基地,是未来一段时期的投资主线。据国家电网能源研究院新能源与统计研究所所长李琼慧预测,“十四五”期间,风光大基地规模超2亿千瓦,预计在所有新增新能源装机中占比超三分之一。

      近期,为落实稳住经济和“碳中和、碳达峰”要求,各央企、国企密集上马风电、光伏及配套煤电、储能、电网等项目。6月15日,大唐集团宣布开工64个项目,包括能源大基地和“风光水火储”项目等,总投资额近600亿元。其中包括陕西渭南、河北蔚县、广西红水河、湖南娄底等国家第一批风电光伏基地项目等,以及西部北部“风光火储”、内陆“风光储”、西南“风光水储”一体化等新能源和多能互补高效清洁煤电项目,总容量1100万千瓦。

      5月18日,国家能源集团宣布开工陆上新能源基地、海上风电、大型水电、煤电扩容升级和天然气发电等11个项目,总装机1238万千瓦,总投资861亿元。

      华能集团则称,预计2022年上半年新能源开工规模将超1500万千瓦,总投资将超900亿元。华能集团一名内部人士告诉财新,去年公司新能源新增并网、开工约1000万千瓦,今年预估翻番。“十四五”以来,公司新增核准备案项目突破5000万千瓦,但最终能落地多大规模,还存在诸多不确定因素。

      上一轮大规模投资新能源基地是在2010年左右,甘肃、内蒙古等省份风电项目大干快上,号称打造“风电三峡”。“我们一定要汲取上一次教训。”李琼慧称,上一轮“风电三峡”建设,没有同步明确消纳市场空间,输电通道也未在当时的规划中明确,导致后续弃风问题突出。这一轮风光大基地建设,承载的是“碳达峰、碳中和”目标,所以大基地不仅仅是规模,更在于风光的电量,关键在于消纳与经济性问题。

      6月1日,国家发改委等九部委联合印发《“十四五”可再生能源发展规划的通知》,明确“十四五”期间,风电和太阳能发电量实现翻倍,达到1.45万亿千瓦时左右;明确可再生能源消纳指标,要求到2025年,全国可再生能源电力总量消纳责任权重提至33%左右,可再生能源电力非水电消纳责任权重达18%。这是政策首次给出明确的中期消纳目标。

      从目前规划看,“十四五”风光大基地绝大部分以外送为主,而由于风光出力特性不能单独外送,解决消纳问题,跨省跨区输电通道,增加煤电、储能等灵活性资源,促进风光绿电消费、增加中东部对风光电量需求同时促进西部本地消纳都很关键。

      中国宏观经济研究院能源研究所研究员时璟丽认为,近期优选的方式是发挥煤电调节能力,包括存量煤电的灵活性改造和少量新增煤电项目,同时辅以各类储能设计。“近期量大面广的就是煤电,发挥煤电容量支撑作用,同时降低煤电电量的出力。”在宁夏重大项目中,即包括宁夏至湖南特高压直流输电工程,及配套的200万千瓦火电、1300万千瓦新能源大基地。

      按照此前对新能源项目开发管理的政策,风光大基地项目同样也分为保障性并网、市场化并网两类。时璟丽称,预计国家层面或优先将风光基地纳入保障性并网规模,但具体纳入方式和比例,各省有所不同。

      经济性是风光大基地能否长久发展的关键。西北电力设计院新能源工程公司设计总工程师李海认为,目前外送基地主要边界条件是落地电价不能超过受端的燃煤基准价,倒推过来,相当于送端低价上网,同时还要承担调峰煤电、储能等灵活调节成本。这对项目的经济性提出了较高要求。

      供应链成本也阻碍光伏项目落地进度,比如硅料价格就比年初上涨了大约两成,攀升至29万元/吨。时璟丽称,目前风机价格正持续下行,但光伏行业各产业链价格居高不下,同时上涨的还有储能成本,光伏即使不配置储能,也仅是基本达到平价上网水平。2022年一季度,电化学储能价格大幅上涨,如果叠加储能成本,光伏平价上网仍有一定困难。

      前述华能集团人士也称,解决方法只能是放缓项目推进,“要不然算不过来账,或者是寻求技术进步等途径来抵消上游供应链增加的成本”。

      特高压方面,分为存量和增量线路。存量上,政策要求提高利用率,新能源输送占比最低30%,增量线路可再生能源电量占比则不低于50%。6月2日,国家电网披露,2022年电网投资将达5000亿元以上,为历史最高水平,计划开工川渝主网架、张北—胜利、武汉—南昌、黄石特高压交流,金上—湖北、陇东—山东、宁夏—湖南、哈密—重庆特高压直流等八项特高压工程,同时开工一批500千伏及以下重点电网项目;南方电网也上调了2022年的投资计划,2022年固定资产投资计划超过1300亿元。

      特高压成本高、利用率低、送受端利益协调难等问题,历来受市场关注。华南理工大学电力经济与电力市场研究所所长陈皓勇认为,电能利用应优先就地平衡,如果中东部加强新能源就地开发与利用,远距离传输需求就会越来越小,而且随着产业向西部转移,电力资源配置应重新优化设计,“特高压投资大幅增加,还会推高输配电价,进而提升全社会用电成本”。

      在新能源开发利用模式上,新出炉的“十四五”可再生能源规划强调了集中式与分布式并举。大基地项目主要包括新疆、黄河上游、河西走廊、黄河几字弯、冀北、松辽、黄河下游新能源基地、海上风电基地集群、西南水风光一体化基地等;分布式则主要集中于工业园区、经济开发区、油气矿区、公共建筑和厂房屋顶光伏等区域。

      如此大规模的风光跃进,可能面临土地方面的制约。中国电建西北勘测设计研究院新能源工程院设计总工程师惠星提到,文件要求大基地项目单体建设规模不小于100万千瓦,相当于每个项目2万至3万亩土地,“这么大规模,即便在新疆、内蒙古的荒漠戈壁,也同样存在生态恢复的问题,而且有的保障性并网项目不一定具备荒漠戈壁条件,还需要采用更先进的技术来降低单位面积新能源用地的指标”。

      因多年来风、光补贴历史拖欠问题,新能源开发企业现金流及投资能力受到较大影响。前述华能新能源人士称,公司投资来源约30%是自有资金,其余依靠贷款、发债等,“拖欠补贴目前得到部分解决,企业现金流有所改善;此外,现在项目投资收益率要求较此前8%有所放宽,约为6%左右”。

      为解决资金问题,今年5月11日,国务院常务会议指出,在前期向中央发电企业拨付可再生能源补贴500亿元、通过国有资本经营预算注资200亿元基础上,再拨付500亿元补贴资金;此外,5月底落地的《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》中称,通过将新能源项目纳入基础设施不动产投资信托基金(REITs)试点支持范围、首次将新能源公益性建设项目纳入地方政府债券支持范围等方式,筹措支持可再生能源发展所需资金。

      储气蓄水补短板   中国提出“碳中和、碳达峰”目标后,天然气作为过渡能源的重要性凸显,但中国在天然气储、运能力上仍有待提升。据中国石油分析,目前中国天然气管网密度为0.009公里/平方公里,分别仅为美国、欧洲的17.3%、39.1%,仍需加快建设,以促进能源调配、提升区域气化水平,因此资源调配型管道投资存在需求。

      世创能源咨询公司研究员车晓波认为,油气管网的增量空间主要在支线管道。业内把管道分为四类:一是国家基干管道,即跨省大型长输管道;二是国家支干线,主要是联络线、LNG(液化天然气)接收站外输管道等;三是跨地市的省级干线;四是省内支线。支线管道,即指大型长输管道之外的其余管道。

      在储气库方面,截至目前,中国地下储气库工作气量约在160亿立方米,占总消费量的5%左右,远低于全球平均12%、欧美发达国家16%至20%的水平。国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究员郭焦锋指出,中国储气库建设较之国际晚,原来规划的储气库调峰能力没有考虑到天然气给可再生能源发电调峰。“(储气库建设)必须加速。”他说。

      “储气能力建设动静很大。”一名接近国家管网LNG接收站的人士告诉财新,国家管网须在2026年前建设61亿立方米的LNG储罐,对应大约35个储罐,2022年已经启动;下一步还要建设大量地下储气库。

      不过,有多名业内人士指出,今年主干管网项目按规划推进,谈不上加速。目前能看到的项目包括西三线中段、西四线、西五线、中俄管道、川气二线等,由于未来资源将形成以就近供应为主的方式,其他国家级干线管网增量或有限。

      在储能系统中,最成熟、最具经济性的方式是抽水蓄能。郭焦锋指出,抽水蓄能可起到区域性的调峰作用,是防止拉闸限电等能源运行安全问题的有效解决办法。在光伏发电投资加速后,装机容量必须有储能系统相匹配。当前东部地区发展了很多分布式光伏发电,也需要抽水蓄能来平衡电网供需。

      6月28日,国家发改委副主任赵辰昕公开表示,发改委将组织地方和企业进一步加大力度,推动全国抽水蓄能电站开发建设,全力提升能源保供能力和可再生能源消纳水平,加快构建新型电力系统。

      水利水电是此轮基建投资的一大重点。2022年1月至5月,新开工10644个水利建设项目,投资规模4144亿元;已落实投资6061亿元,较2021年同期增长34.5%;完成投资3108亿元,较2021年同期增长54%。

      水利部副部长魏山忠6月17日表示,2022年全国水利建设投资完成要争取达到1万亿元,底线规模是8000亿元。而近五年间,中国水利投资规模维持在6000亿至7500亿元。

      整体而言,中国水利设施不足,蓄水和调水能力较弱。国盛证券报告显示,中国水利行业仍较为落后,欧洲发达国家和美国的库容系数(河流径流量与水库蓄水总量的比值)分别在0.9、0.66,而中国库容系数尚不足0.4。

      徐宾指出,2022年水利增量将源自防洪防灾和引水灌溉项目。过去两三年,中国遭遇郑州暴雨等较大洪灾,加上水资源分布不均,乡村振兴也需农田水利支撑,预计此后两年会有较大规模的水利投资加码。

      郭焦锋也称,完善农业灌溉与农业用水系统,涉及粮食安全,也可促进缺水地区的供水平衡。如近期华北地区地下水超采严重,可通过水利进行采灌平衡。

      至2022年6月中旬,中国在建最大引水工程——云南滇中引水工程已开挖438公里,较计划工期提前半年。该工程一期投资825.76亿元,于2018年10月开工,可将水量从金沙江干流引水至滇中地区,缓解云南中部缺水。

      一名水电行业人士告诉财新,他所在公司完成前期论证的两个水电站,核准速度在加快。2021年3月《长江保护法》出台之前,水电项目由省里核准;出台后,长江干流及主要支流上的大中型水电站须由国务院或国务院授权部门核准,项目一度因为“不知道谁来审核”而耽搁,现已明确由国家发改委核准。

      钱从哪里来?   中国基础设施建设资金主要来源于政府。据张斌统计,近五年在每年17万亿至18万亿元左右的基建投资盘子中,仅有2万亿至3万亿元来自民间资本投资。

      国盛证券梳理称,1994年分税制改革后,投资事权下放地方政府,逐步建立起城投为主的基建投融资模式;2008年“4万亿”计划让城投平台公司大发展,隐性债务风险积累;2014年“43号文”规范城投、鼓励PPP(全国政府和社会资本合作)和地方政府债券;2018年起,隐性债务监管持续高压,专项债成基建主要资金增量。

      发展至今,基建资金来源主要是国家预算资金(一般公共预算、包含专项债的政府性基金)、地方政府与企业的自筹资金(包含专项债的政府性基金、城投债、非标及其他融资等),以及银行贷款。

      清华大学PPP研究中心首席专家王守清认为,下一阶段基建投融资模式将主要是专项债、资源补偿或使用者付费PPP,以及REITs、ABS(资产证券化)、产权交易等盘活存量资产的方式。过去中国PPP项目中主要由政府付费或补贴,未来PPP项目空间在于做使用者付费以及资源补偿的PPP项目,即由地方政府给予政策、税收、土地、矿产等资源补贴投资者,但这比较考验社会资本的复合型能力。

      在王守清看来,经过疫情几番冲击,地方财政已然艰难,社会资本不容易撬动,如果仅考虑当前刺激经济,最快且有效办法还是动用地方政府和中央政府的信用,由政府发行地方债、专项债,甚至特别国债,先渡过眼下难关。但要特别注意项目的选择,避免无效投资和不可持续项目。

      投资回报率不高的基建项目向来筹资难,公益性强的民生工程更难。比如免费的农村公路几乎不可能吸引社会投资。“我们省没有收益的农村公路基本来自财政,由省、市、县统筹出资。”一名熟悉浙江省交通投资情况的人士告诉财新。

      当下土地出让收入减少,一般公共预算亏空较大,还得从土地出让收入里面调一部分去保运转。“剩下搞基建的钱肯定少很多。”张燎称,2021年7月起,地方政府的土地出让收入开始大幅下滑,2022年前五个月,国有土地使用权出让收入合计1.86万亿元,同比下滑近三成。

      专项债成基建资金的重要来源。但据财新了解,当下不少咨询公司业务已改为替地方政府编制专项债项目方案,专项债发行快、时间短,审核难免松懈,发行文件质量堪忧。

      王守清提醒,专项债由地方政府上报项目,再由省级地方政府统借统还,“以后地方政府还不上怎么办?”他称,个别地市级政府还不上还有省政府负责;但如省级政府也还不上就麻烦了,故省政府要考虑省内总体平衡。

      张燎则指出,专项债额度逐年增加,项目要求收支平衡,对行业有限制,要求地方配资本金,后续还有审计跟进,会有越来越多的省份、地市的专项债找不到合格项目,3.5万亿元专项债或面临结构性投放困难问题。“这些年形成的去杠杆、防风险、各种红线,其实给地方政府这个‘孙猴子’念了很多‘紧箍咒’,可腾挪空间实际已经很小了。”他说。

      国家在大力推动基建行业发展的同时,还强调风险可控、商业可持续,不能新增地方隐性债务。财政部在5月18日问责通报了八个地方城市的新增隐性债务案例。

      虽然中国人民银行重提保障融资平台公司合理融资需求,为基础设施建设提供资金增量。但2022年前五个月银行贷款同比减少13.8%,企业层面仍普遍感到融资难。前述山东铁路投资人士就对财新称,他感受到的贷款政策环境暂无明显变化。“现在跟银行沟通,他们对合法合规的基建项目融资是支持的,银行也缺优质资产,但对合规审核越来越严格,没有任何放松。”上海隧道股份( 600820.SH )财务资金部经理张天舟5月也如此公开称。

      5月底,国务院调增了政策性银行8000亿元信贷额度,新增贷款主要投向基建领域。同时,国务院33项稳经济措施中也提出,支持中国铁路集团发行3000亿元铁路建设债券。6月29日召开的国务院常务会议进一步提出,通过发行金融债券等筹资3000亿元,用于补充包括新型基础设施在内的重大项目资本金(不超过全部资本金的50%),或为专项债项目资本金搭桥。

      张燎认为,2008年中国GDP总规模为30万亿元,“4万亿”投资刺激显得“很猛烈”;但现在中国GDP规模约在115万亿元,几万亿元投资刺激再叠加杠杆,才可能推动基建较快增长,进而稳住经济。

      基建项目投资体量较大,很多地方政府仍希望通过公开招标的方式,去寻找一些合适的社会资本方进行项目投融资、施工建设和后期运营。推进PPP、基础设施公募REITs试点,是近期政策常提的拉动民间投资增长方式。

      财政部和国家发改委自2014年开始力推PPP,但发展初期较为激进,导致这一模式被简化、异化,名股实债问题严重。2017年下半年起,监管层开始对PPP“踩刹车”,加之资管新规实施,金融机构对PPP项目热情骤减。

      王守清认为,2019年以来,财政部对专项债与PPP项目的结合,态度有些摇摆,没有非常明确的政策;近年不同部委、省际、相关方之间对PPP项目的认知也存分歧。由于审计原因,2021年,西部省份部分央企参与的PPP项目被认定存在隐性债务风险被要求整改。国资委现在对央企考核时,投资损失在500万元以上须终身问责;同时,央企受制于负债率考核、自有资本金紧张,央企高管现在对地方财力不足的PPP项目整体持更谨慎的态度。上述熟悉浙江交通投资的人士向财新指出,PPP模式的主要逻辑是预先借支,类似于“寅吃卯粮”,当前符合PPP条件的项目并不多,该模式未来发挥作用或有限。

      公募基础设施REITs,或为融资新路径。目前有13个公募REITs项目上市,有现金流回报的高速公路项目就有5个。张燎指出,REITs底层逻辑是再融资和提高资产流动性——即用更便宜的资金,置换出原来更贵的债务结构与融资结构,以及将未来现金流部分提前兑现。但REITs综合交易成本不一定比银行长期贷款便宜,这在选择REITs底层资产,考察资产相关既有债务成本、期限与担保时需特别关注。但徐宾比较看好REITs发展。他认为,盘活存量基础设施资产方法有三:股市、债市或REITs。REITs作为介于股、债的产品,可为基建提供比较健康且可持续的增量资金。如PPP即可通过REITs退出,募集所得资金可继续再投到新的项目上,打通资金通道。要提高回报率,也可允许拉长回报周期。

      竺稼则指出,基建要提前修建,但消费能力在后,投资回报周期长;且部分基建行业存在自然或行政垄断情况,价格受监管。相比电网、5G等行业,市场化资金可参与应用场景分散的工业互联网、分布式发电等领域,像充电桩运营等部分细分领域,也能满足私募股权投资五到七年的投资周期。

      “难就难在没有效益的项目。”金永祥说,社会资本进入的前提是能赚钱,基础设施存量资产体量很大、存在使用价值,但问题在于如何通过推进改革,使这些资产具有投资价值,增加现金流。比如通过费价制度的市场化改革,理顺自来水、燃气价格机制,使有限的财政资源仅补贴弱势群体,大部分人则按成本付费;再如,抽水蓄能发电的经济性,还要看电价市场化改革的进展。

  7. May 2022
    1. “嘴部在触觉敏感度方面仅次于指尖,位列第二,这就为创造非常精细的触觉效果提供了机会。”近日,在人机界面(ACM CHI)会议上,卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University ,CMU)人机交互研究所的研究员展示了不接触唇部即可产生唇齿触觉的VR设备。

      该设备由一个薄而紧凑的超声波换能器波束形成阵列组成,可以安装在虚拟现实头戴设备的底部。

      超声波换能器将声能聚焦在佩戴者的嘴上,它们会触发不同类型的效果,如滑动、点脉冲或持续振动。使用者会在他们的嘴唇、舌头或牙齿上感受到这些超声波效应。研究人员表示,这些口腔触觉可以带来新的有趣的虚拟现实体验,比如用来模拟VR用户嘴唇上的水或咖啡等虚拟液体,甚至可以用来模拟“吸”一支虚拟香烟的感觉。

      除了娱乐价值之外,还有人设想,这样的应用程序可能具有医疗益处,比如可以帮助人们戒烟的虚拟戒烟疗法。由于研究的性质,科学家们其实避免提及任何亲吻的可能性,虽然从技术看确实非常相关。

      研究小组表示,嘴部触觉创新可用于在虚拟现实中模拟逆风或雨水拍打脸部的感觉,这种触觉模拟可以从根本上提高VR环境中的沉浸感。

      在展示片中,研究人员让体验者“进入”幽暗的森林,体验蜘蛛“跳到”唇上(随机脉冲的模拟)。在用户用信号枪射击蜘蛛后,用户即会感到粘液飞溅(通过更高频率的嘴巴上的随机脉冲来模拟)。

      研究人员写道,“重要的是,所有组件都集成到耳机中,这意味着用户无需佩戴额外的配件,也无需在房间内放置任何外部基础设施。”这是一个重要的进步,修改后的头戴装置不再需要像以前一样在用户的嘴巴附近放置设备。在VR头显底部安装的64个40kHz超声波传感器阵列,尺寸为17.9x10.6x1.5cm,重量为107g,存在感较之前的方式降低许多。

      对参与者的研究发现,口腔触觉大大增加了沉浸感,并为大多数人提供更好的临场感。但也有用户反映,用超声波模拟水在认知上是不协调的。

      “尽管触觉效果很有趣并且位置很好,但感觉本身并不一定符合我的期望,”用户说。研究人员在论文中承认,他们的系统从根本上是有限的,因为仅靠振动不足以模拟嘴巴的感觉。尽管如此,参与者在很大程度上更喜欢有嘴部触觉而不是根本没有。

      目前,该团队正在努力使设计更小、更轻。鉴于需要做更多的工作,这项技术可能需要一段时间才能进入市场。

  8. Nov 2021
    1. 一名粉丝曾经告诉马克·马龙,他就像是朋克明星伊基·波普和艺术导演伍迪·艾伦的结合(“Iggy Pop Woody Allen”)。他非常喜欢这个说法,甚至把它写到了个人网站的自我介绍里。而这两位艺术家的能量、自我意识超强的抑郁倾向,在这个愤怒、搞笑、常常情绪化的播客中是显而易见的。作为一名脱口秀喜剧演员,马龙采访了很多他的同行,有时,他也会采访音乐家和演员,了解他们的灵感和个人生活。在这档拥有600多集的播客中,罗宾·威廉姆斯、路易斯·C.K、尼克·凯夫、莎拉·西尔弗曼、克里希·海德和哈里·谢尔都曾担任过嘉宾。

      这档播客之所以如此与众不同,是因为马龙本人的特质,他敢于提出尖锐的问题,也不怕暴露自己的弱点。动画片《辛普森一家》的编剧贾德·阿帕图曾经在接受《纽约时报》采访时这样总结马龙和他的节目的力量:“人们错误地以为没有人会听他的节目,但实际上一大堆人在听,这一点帮助了他,并且将一直持续下去。”

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  9. Mar 2021
    1. Oscillon 40 by Ben Laposky — one of the first recorded pieces of art created with a computer. Laposky used an oscilloscope to manipulate and photograph electronic waves displayed on a fluorescent screen.

      美国艺术家本‧拉波斯基(Ben Laposky)在1952年创作的黑白电子作品《Oscillon 40》(电子抽象)。这位计算机艺术的先驱者通过使用真空管计算机器材操纵荧光屏幕上的电子波,为了留存这段“波光粼粼”的片段,不得不借助长时间曝光的摄影方式记录下这美妙的一刻,并演变成“示波”系列,为现今可考最早的计算机“艺术”作品。

  10. Mar 2017
    1. 注:由于信工所发展迅速,人员流动频繁,且以下内容不能保证实时更新,故本文的一些内容可能过时甚至有所误导,请大家自己注意辨别,有问题请向信工所在读学生了解。 导师列表:http://www.iie.cas.cn/yjsjy_101173/dsyd/ 中国科学院大学导师主页:http://www.ucas.ac.cn/site/77 信工所有三个园区,香山园区(北京市海淀区闵庄路丙87号、甲89号、91号)、益园园区(北京市海淀区四季青镇杏石口路中部80号益园文创基地C1)和肖家河园区(毗邻圆明园,面积是软件所软件园区的4倍,未启用),香山园区是最早的园区,香山园区和益园园区都是租住的。信工所的学生研一住在中国科学院大学雁栖湖校区,研二住在玉泉路校区,也有部分学生住在中关村校区。 信工所硕士招生名额为210(增加中),博士招生名额为150(增加中)。 中国科学院信息工程研究所,简称信工所,英文全称Institute of Information Engineering,Chinese Academy of Sciences,英文缩写IIECAS,是2011年批准成立的中国科学院直属科研机构。信工所受到国家大力支持,包括信工所前任所长田静研究员调任国家保密局局长,中国工程院院士方滨兴为信工所兼职博导、二室首席科学家等,因此信工所得到了国家保密局和工信部的支持,另外北京邮电大学、北京交通大学、上海交通大学等很多高校的信息安全领域重要学者都成为了信工所的客座博导,因此信工所的六个研究室都出身不凡。2014年中科院提出”率先行动“计划,成立以信息工程研究所为主体的信息工程创新研究院,根据新的改革发展需要,调整内部结构,凝练科研目标,优化科研布局,进一步整合相关优势科研力量,充实和加强科研队伍,涉及声学研究所、计算机网络信息中心、计算技术研究所、高能物理研究所、半导体研究所等5个研究所近100名科研骨干。 信工所承担了中国科学院大学网络空间安全学院的建设。中国科学院大学网络空间安全学院主办了全国高校网安联赛(http://xnuca.erangelab.com)。 信工所2012年第一年招硕士研究生,博士招生名额也十分充裕。因为信工所的实验室还在扩建和完善,所以这几年的招生比预期多,等到信工所的实验室建制稳定后,就不会再接受考研调剂学生了。信工所建立不久,各个实验室都在引进人才,有些研究室如五室、六室也很年轻。客座导师中有部分是亲自指导学生的,也有一部分客座老师不带学生,他们的招生名额主要是为其他没有招生资格的老师提供名额。另外,由于信工所仍处于创业阶段并且短期内不会脱离这一阶段,信工所在很多方面管理都没有形成规范,另外各组组里助研的水平参差不齐,这都是起步阶段的正常现象,主要看考生在意与否。 所里工程压力和强度最大的研究室是二室和四室,一室、三室工程组、五室和六室的工作压力根据课题组的不同而不同,最自由的、可以有时间做自己的项目和事情的研究室是三室理论组。信息安全国家重点实验室中的一室和三室在密码学与安全协议领域实力强劲,适合数学类专业考生;二室和六室是纯计算机学科研究室;除二室和六室外,其他研究室都有适合电子通信类专业考生报考的研究团队;考生无论本科是什么专业,如果具有较强的动手能力,会受到所有研究室的欢迎。 信工所的学生待遇由三部分组成,分别是RA+所补贴+国家补贴,其中RA(助研津贴)分等级,根据表现确定,不过有些实验室和课题组是所有学生都一个标准;所补贴是由课题组发放;国家补贴是固定的,标准是硕士生每月600元,博士生每月900元。本科实习生初入组是1000元起,外加餐补400元。学生待遇根据不同课题组和导师而不同,不过不管是哪个研究室的理论组,待遇肯定是研究室里最低的,因为不做工程项目。四室的情况有所不同,虽然四室整个研究室都是做工程的,但是其整体待遇类似其他研究室的理论组。一般来说,参与到工程部建设的科研团队拥有充足的科研经费和更好的待遇,是直接受益者。信工所实行研究室主任负责制,所有研究团队,无论是做理论还是工程研究,都是有业务需求的。 下面介绍一下各个研究室: 第一研究室: 第一研究室科研队伍主要来自于信息安全国家重点实验室(http://sklois.iie.ac.cn),位于香山园区,地址是北京市海淀区闵庄路甲89号B2栋。该实验室筹建于1989年,1991年通过国家验收并正式对外开放,是我国信息安全领域创建最早的研究机构之一。实验室原由中国科学院主管,原依托于中国科学院研究生院、软件研究所,2012年起依托于中国科学院信息工程研究所。 第一研究室的强项是密码算法与数学理论(代数密码、非对称密码、安全协议、视觉密码、密码数学理论等)、信息对抗(信息隐藏、密码工程学、侧信道与能量分析攻击)、安卓安全和恶意代码分析、图像与视频理解(图像与视频检索、加密、敏感信息检测、深度学习)。来自软件所的信息安全国家重点实验室,在国内相关领域的排名,一直都是第一,是很多学生报考软件所之后的选择方向。第一研究室的理论水平是所里最高,博士毕业要求普遍较高。一室对考勤管理比较严格,另外部分组研一学生需要每周从怀柔雁栖湖校区回到信工所参加组会。 一室包含如下团队: 林东岱研究员(http://sklois.iie.cas.cn/rcdw/yjy/201501/t20150107_275226.html)是信息安全国家重点实验室主任、一室主任,很有亲和力,没有架子,主动与学生交流,并且尊重学生的个人选择,不会过度限制学生。研究方向主要包括格密码、计算复杂性、密码分析、算法数论、序列密码、零知识证明、信息安全战略研究、视觉密码等,老师普遍不错,并且都是学术大牛。 刘峰研究员(http://www.fengliu.net.cn)的研究方向是网络空间安全战略研究(主要是写政策、报告等)、视觉安全与隐私保护、虚拟现实及网络空间安全理论,网络空间安全战略研究是此团队以后的重点发展方向。邓燚研究员和陈宇副研究员在一组,研究方向是理论密码学、零知识证明、概率证明系统,特别是协议的轮、通信、计算复杂性问题,团队在这一领域很有造诣。邓燚老师提出了一系列新的实例依赖的密码学工具,构造性的证明了零知识证明及论证系统中一个由B. Barak、O. Goldreich、S. Goldwasser和Y. Lindell提出的有关随机数重复使用的猜测,于2009年在理论计算机科学最顶级会议之一FOCS上发表了这一成果,并收到了领域内顶级期刊SIAM Journal on Computing邀请投稿,此外还在EUROCRYPT 2007和ASIACRYPT 2011上发表了2篇论文,并获得过中国密码学会首届优秀青年奖和首届密码创新奖一等奖。张文涛副研究员(http://sklois.iie.cas.cn/yjdw/fyjy/201406/t20140624_242295.html)的研究方向是密码分析与算法设计,与华为公司有很多合作项目,人品非常好,经常组织学生出去参加团建活动。孙瑶副研究员和黄震宇副研究员是林东岱研究员课题组的成员,主要研究方向是密码分析和代数攻击,具体研究内容分别是Groebner基算法和特征列算法,这两个算法是代数攻击的最主要两个算法,两位老师的研究成果都达到了国际先进水平。两位老师都毕业于中国科学院数学与系统科学研究院,其中黄震宇老师毕业于中国科学技术大学大学少年班,都具有扎实的理论功底。两位老师博士阶段的研究方向都是符号计算,在符号计算顶级会议ISSAC和期刊JSC上发表过多篇论文,工作后重点从事代数攻击方面的研究,和多个涉密部门有深入的项目合作。刘美成副研究员是林东岱研究员课题组的成员,硕士师从广州大学裴定一教授,博士师从林东岱研究员。博士期间重点研究布尔函数代数免疫度,博士毕业前已发表多篇高水平论文(包括IEEE Transactions on Information Theory、ASIACRYPT),并获得中科院优秀博士毕业生的称号。刘美成老师2016年在新加坡国立大学访问时,与国防科技大学孙兵老师合作在密码学领域顶级会议EUROCRYPT上发表了一篇论文。罗晓广研究员来自国防科学技术大学、61786部队。 薛锐研究员是一室副主任,研究方向是安全协议、形式化方法、计算复杂性、数理逻辑,对学生的专业背景和其他方面都没有特别的限制,只要有很强的求知欲就可以,他的学生可以根据自己的兴趣选择做理论或者是做工程方向,并且在经济上给予学生实质性的帮助。 陈驰正研级高级工程师团队的研究内容是数据安全、云计算安全、密文检索、生物密码,主持参与了大量国家级重大工程项目,2016年在IEEE TPDS顶级期刊上发表了论文。陈恺研究员(http://www.kaichen.org)团队是一室工程组中学术方面最强的,是学术大牛,研究方向是软件安全(包括恶意代码分析、漏洞检测)、智能终端安全(包括安卓、iOS安全等)、安全测评、隐私保护、CTF竞赛与对抗。陈老师学术实力很强,2015年与国外团队合作发表了中国大陆第2篇、中科院内第一篇USENIX Security顶会,还合作发表了ACM CCS和IEEE S&P顶会(中国大陆第7篇)文章,在信息安全领域公认的“四大”国际顶级安全会议(IEEE S&P、USENIX Security、ACM CCS、NDSS)中发表论文数在国内名列前茅,部分成果还发表在BlackHat等工业界的顶级会议中,另外还在ICSE、ASE等顶级会议上合作发表了论文。陈恺老师与学生关系非常融洽,几乎每天都会到工位上与学生讨论,在指导学生方面很有一套,而且他是80后研究员,与学生有很多共同语言。他对学生要求较高,对待学术的态度非常的严谨,提供的待遇也能使学生没有经济压力,组里的压力也较为适中。此外,团队与国内外多所高校都有合作,包括伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)、宾州州立大学(PSU)、印第安纳大学(IUB)、南洋理工大学、新加坡管理大学、香港中文大学等,国内包括清华大学、 北京大学等。团队在工业界与Google、微软、苹果、亚马逊、Palo Alto Networks、FireEye、百度、阿里巴巴、腾讯、360、安天等均有紧密联系。陈老师的学生除了由他亲自指导外,也有去国外联合培养的机会,学生就业也非常好,多数都拿到公司的Special Offer,指导的学生所在的CTF战队已在国际大赛中获得世界第4、国内第1的成绩。吴槟高级工程师(http://sklois.iie.cas.cn/rcdw/fg/201501/t20150107_275238.html)团队的研究内容是网络攻防与安全事件检测分析,包括网络异常行为检测、隐蔽通信及其检测、实用网络安全通信协议及密码算法设计与分析、网络与通信系统安全性测评,主持或参与了多个重要科研项目。 密码工程组: 张锐研究员的研究方向是密码工程学(密码算法的软硬件快速实现、侧信道密码分析学)、应用密码学与安全协议、数据安全与隐私保护技术,要求较高,压力较大,但是亲自指导学生,实力很强,在IEEE TDSC、IEEE TIFS、IEEE TPDS等CCF-A类和B类期刊和会议上发表了很多篇论文。张锐老师本科毕业于清华大学,硕士和博士毕业于日本东京大学,是百人计划研究员。张锐老师和周永彬老师共同指导组内学生。王明生研究员的研究方向是计算代数、轻量密码学、大数据密码、密码相关的困难问题,组内还有李永强副研究员。王明生老师的理论功底很强,成果包括解决在多维系统论中关于多变量矩阵分解方面,20世纪80年代以来全球未解决的公开问题。周永彬研究员是第二工程部主任,团队的研究内容是密码工程学(侧信道分析和能量分析攻击、安全密码芯片设计与分析)、应用密码学、云计算安全与智能终端系统安全性分析测评,曾在DPA国际学术大赛夺得全球第一(http://www.iie.ac.cn/xwdt_101144/kydt/201403/t20140312_4050399.html)。周老师本人非常勤奋,另外他看起来严肃,实际上和蔼。 赵险峰研究员团队的研究内容是信息隐藏与隐蔽通信及其检测、安全异常行为与内容取证、大数据安全分析以及相关技术在信息内容保护和网络空间安全等中的应用,具体包括多媒体隐写术与隐写分析、编码和模式识别、基于数字水印的多媒体安全防护、多媒体篡改盲取证,以及相关的图像、音视频处理、GPU并行加速、隐写分析技术在网络流处理中的应用,团队在信息隐藏领域最好的会议ACM IH & MMSec上发表了多篇论文。组内老师包括曹纭高级工程师、关晴骁、易小伟。曹纭老师在ACM IH & MMSec、ICME等领域相关的高水平国际期刊和会议上发表了多篇论文,研发了视频隐写对抗平台、轻量级多媒体内容加密算法等成果;关晴骁老师主要做图像视频编解码、加密、隐写术,是组内的顶梁柱。赵老师组里的气氛非常融洽,因为赵老师崇尚君子之交,而且他经常主动到学生工位与学生们讨论具体的科研问题,看到学生有经济压力还会给予实质性的帮助。在学生就业方面,组内硕士毕业生的就业去向主要是创业公司。 刘偲副研究员(http://liusi-group.com)领衔S-LAB团队,研究方向是深度学习在图像视频处理中的应用、人工智能理论与应用系统、模式识别,曾经获得ACM MM最佳论文奖和最佳技术展示奖,截止到2016年已在CCF-A类和B类顶级期刊和会议上发表论文50余篇。刘老师曾在新加坡国立大学(NUS)跟随颜水成老师(现360首席科学家)团队学习、工作长达5年时间,与美国伊利诺伊大学香槟分校 (UIUC)、新加坡国立大学(NUS)、微软亚洲研究院(MSRA)、Adobe研究院(San Jose, California)、360研究院以及多家创业公司等都有合作,团队还经常邀请国际国内一线学者和企业技术大神来组里作报告。刘老师为人非常和蔼,认真负责,时刻关心学生的学习科研情况并进行详细指导,会与学生一起调试代码,并且对学生的编程能力(C、C++、MATLAB、Python等)要求较高。刘老师组论文阅读量很大,紧跟学术步伐。在学生培养方面,学生入组后第一年就能在CCF-A类期刊和会议上发表论文,出成果很快。2016年,3名大四实习生(2013级本科生)在进入课题组学习2个月之后,参加了中国计算机学会主办的CCF大数据与计算智能大赛,击败了来自国内知名高校和企业的全部团队,最终夺得大赛终极奖项CCF综合特等奖,赛事成果同时获得新华网、光明日报、凤凰网等多家主流媒体的报道。刘老师注重团建,定期组织大家吃饭,爬山,桌游,K歌等,团队内部氛围非常融洽。在学生就业方面,刘老师会帮助组内学生推荐工作,组内毕业生实力也很强,能获得包括“BAT”在内等多家企业的offers。郭晓杰副研究员(http://cs.tju.edu.cn/orgs/vision/~xguo/homepage.htm)的研究方向是稀疏表示在计算机视觉、模式识别、多媒体内容理解与安全中的应用,具体包括可视数据恢复、视频监控智能处理、机器学习算法设计和数学基础,每年都在领域内CCF-A类和B类顶级会议和期刊上发表论文10余篇,科研实力很强,研究成果具有很强的实用性,外表也非常英俊,人品也很好。 于海波正研级高级工程师是第一工程部主任,主持或作为骨干参与了大量国家级重大工程项目,研究方向是网络空间信息对抗技术,具体是利用入侵检测、访问控制、密码学等工程技术手段应对各类安全威胁,以实现信息保障。第一工程部导师还包括刘长军高级工程师,主要从事信息安全工程技术研究和产品开发。第一工程部的部分学生在赵险峰老师组培养。操晓春研究员团队包括王蕊副研究员、许倩倩副研究员等老师。侯锐研究员是处理器安全体系结构团队的负责人。侯锐在2016年以前是中科院计算所先进计算机系统研究中心CPU实验室的负责人,2017年加入信息工程研究所,曾工作于IBM中国研究院。侯锐老师在HPCA等国际顶级会议上发表文章多篇,领导团队做出过ARMv8、Power等系列高性能处理器芯片,他是国际自然科学基金优秀青年获得者。该团队致力于研究和解决处理器芯片相关的安全问题,着重关注安全体系结构、CPU设计与实现、侧信道攻击与预防、云计算和大数据的安全计算与隐私保护,以及CPU安全性评价等方面。团队以“做一流工作,育一流人才”为目标,面向国家战略需求,积极开展前瞻性探索,注重工程落地和成果转化。 研究方向 密码理论与技术、安全协议与体系、网络与系统安全、信息对抗和物联网安全等。 第二研究室: 第二研究室科研队伍主要来自于信息内容安全技术国家工程实验室(http://nelist.iie.cas.cn),该实验室成立于2008年底,是国家发展和改革委员会首批批准建设的100个工程实验室之一,原依托于中国科学院计算技术研究所,2012年起依托单位更改为中国科学院信息工程研究所。硕士研二起每月的待遇在3000-3600之间,与三室工程组硕士待遇不相上下,甚至有个别组的学生因为参与一些重要项目而每月超过10000元,博士生待遇比硕士生每月至少高600。这个实验室的工程研发能力在信工所排第一,实验室以工程为导向(如实验室名称所示),所以基本上以工程为主,做研究的时间和精力比较少,硕士从事研究工作的参与度和比例都较低,但博士生的论文都较为不错,经常发表A类论文,另外研究室的工程压力普遍比较大,是所里压力最大的研究室之一,不过仅有个别组需要考勤打卡,另外研一学生不需要每周回所,部分团队可能会布置一些研一学生可以做的工作,让他们在怀柔完成。一般来说,老师给学生布置任务,就会给学生发RA,学生不参与任务就只能领取基本的补助。二室的主要研究方向是大规模信息内容处理、并行与分布式计算,本质上是数据分析、机器学习、分布式系统之类的研究,也就是大数据。 二室分布在香山园区(地址是北京市海淀区闵庄路91号A3楼)、国家互联网应急中心(CNCERT/CC)、益园园区以及华严北里。 二室硕博连读的学生不多,因为二室的研究方向与工业界结合很紧密,硕士就业非常好,另外研究室的工程压力较大,所以大部分学生读完硕士就选择直接就业,而每年的博士招生计划主要通过招收直博生和普博生(即统考博士)来完成。 这个实验室考分要求很高,以前在计算所的时候,分数要求基本370+,搬到信工所以后也是复试竞争最激烈的实验室,很喜欢把一志愿和调剂生混在一起复试,而且只喜欢能力强的学生,刷人也是最厉害的,拟录取结果也是最晚公布。二室在考研复试中有机试,机试成绩低于30分(百分制)会被慎重考虑是否录取。 郭莉老师的学生在二室培养;谭建龙老师是二室主任,研究方向是云内容安全、密码破解超级计算机、海量正则表达式匹配,老师本人也非常勤奋。孟丹老师的很多学生也分配到了二室。 二室包含如下团队: 刘燕兵老师是内容计算组(http://www.escience.cn/people/liuyanbing/index.html)组长,研究内容涉及了软硬件多个层次,导师还包括马伟、曹亚男(http://nelist.iie.cas.cn/yjspy/sssds/201607/t20160705_341584.html)。王斌老师(http://nelist.iie.cas.cn/yjdw/zgry/201407/t20140721_246792.html)是信息检索研究组组长,研究方向是信息检索及数据挖掘。作为信息检索领域的知名学者,他独立或合作翻译了多本信息检索、数据挖掘、自然语言处理、机器学习相关的学术型和实战型书籍,这些书籍在学术界和业界具有较高知名度。他曾经在国科大计算机与控制学院开设现代信息检索课程,2016年度起在国科大网络空间安全学院开设信息检索导论课程,讲课很受学生欢迎,亲自指导自己的研究生。他的学生出路也都不错,他培养出来的学生都活跃于“BAT”等国内外互联网企业(还有很多毕业生之后跳槽到了Google、Facebook等互联网公司)和创业市场,还会帮助学生推荐工作,并且为申请出国的学生推荐导师。王老师不要求学生必须发表顶会文章,但要求所做的科研工作一定要有价值,在这种情况下,团队也已经在信息检索领域最顶级会议SIGIR以及其他顶级会议(包括CIKM、IJCAI、ACL、EMNLP等)上发表了多篇长文。他更看重学生的综合素质和人品,希望学生性格开朗易沟通,对计算机有浓厚的兴趣,并且具有很强的计算机算法基础、动手能力以及中英文文字表达能力。信息检索研究组下设三个课题组: 社会计算课题组:由沙灜副研究员(http://nelist.iie.cas.cn/yjdw/fgry/201405/t20140513_232647.html)和李锐博士负责,主要研究社交网络的获取及人物、社区和事件的建模;Web挖掘课题组:由李鹏博士负责,主要研究Web挖掘和搜索中的表示、匹配和性能优化等问题;知识挖掘课题组:由王泉副研究员(http://nelist.iie.cas.cn/yjdw/fgry/201606/t20160621_339338.html)负责,研究知识的自动获取、表示和推理等关键技术及其在文本处理领域中的应用。 研究组还包括毛震东、齐保元、邱泳钦、周美林、梁棋、余姚霖、郝炜等工作人员,整个研究组气氛很和谐,师生互相尊重理解,教学相长,很多人毕业多年后还会想起在组里既开心和谐又共同奋斗的生活。王斌老师爱好广泛,尤其喜欢体育,曾经获得全科学院京区乒乓球男单第五名。胡玥老师负责整个第二研究室的学生工作以及前瞻研究组的管理工作,非常和蔼,对学生很好。前瞻研究组包括:戴琼、谢洪涛、周晓飞(http://nelist.iie.cas.cn/yjdw/fgry/201405/t20140513_232673.html)、周川(http://nelist.iie.cas.cn/yjspy/sssds/201607/t20160705_341585.html)、张闯等老师的小团队,各团队之间都是完全独立的。戴琼老师的团队是前瞻组中最大的团队,成员还包括谢洪涛。韩毅老师是科技处副处长,学生在周川老师组里培养,研究方向是社交网络分析。熊刚老师(http://nelist.iie.cas.cn/yjdw/zgry/201507/t20150709_299374.html)是信息对抗组(网络信息对抗课题组)组长,第三工程部副主任,研究方向是网络测量和行为分析、信息对抗、网络取证、海量数据分析等,包括隐蔽式网络攻击检测、网络痕迹留存和取证,具体实践内容例如SQL注入如何在网络层面检测出来等。团队工程实力很强,与国家多个部门及国家电网有合作,同时也在不断加强科研方面,建立更多定期学术交流渠道,论文在质量和数量上更佳。组内学生参加竞赛和培训的机会较多。组内还有李真真、苟高鹏、徐菲、曹自刚、康翠翠等老师,徐菲是数字取证领域专家,跨信息安全和法律两界,承担了360公司的流量异常检测的课题,与国内外此领域的强校也有合作。团队周末一般不加班,每周按工作日工作,只有每周一晚上的讨论班学生一定要参加。熊刚老师对团队有绝对的控制力。牛温佳老师的学生在信息对抗组培养。陈小军老师是保密防护组组长,研究方向是数据隐私保护、网络空间安全。时金桥老师是第一工程部副主任,研究团队挂靠在保密防护组,研究方向是数据泄露检测防护与隐私保护领域的工程研究,他的思维能力和写作能力都很强,团队的工程实力很强,导师还包括柳厅文。郝志宇老师是网络安全组组长,研究方向是网络虚拟化技术。王树鹏老师团队的研究方向是大数据管理与处理,导师还包括吴广君、张晓宇等。李波老师是数据管理组负责人,研究方向是大数据存储和管理、数据库检索。数据管理组主要位于益园园区。刘庆云老师是处理架构组(http://www.mesalab.cn)组长,研究方向是网络内容分析与检测、高性能处理架构,导师还包括孙永、杨嵘、周舟、张鹏,工程实力很强。团队位于华严北里。张永铮老师是第三工程部主任,方向是网络安全态势感知,导师还包括肖军、臧天宁、李书豪等,团队位于CNCERT/CC。张永铮老师的研究团队挂靠在网络安全组。韩冀中老师是第五工程部(网络空间技术实验室)负责人,主要做的是分布式计算与系统,工程实力很强,压力比较适中,老师也很好,在信工所的多个园区都有工位,大部分位于香山园区。导师还包括周宇、刘万涛。韩冀中老师的研究团队挂靠在数据管理组。岳银亮老师是二部成员,负责科技处王伟平处长的团队,研究方向是大数据存储和管理、数据库检索,团队位于益园园区。导师还包括马灿。团队工程任务量很大,项目开发中采用的技术也是非常新颖的,而且对学生编程开发的效率和速度要求都很高,开组会的频率也很高。岳银亮老师的研究团队挂靠在数据管理组。 研究方向 信息内容识别理解,数据挖掘深度学习,信息检索舆情计算,网络安全信息对抗,融合安全检测防护,网络安全态势感知,数据存储管理,信息处理架构。 第三研究室: 第三研究室科研队伍主要来自于中国科学院数据与通信保护研究教育中心(以下简称DCS中心,http://dacas.iie.cas.cn、http://dacas.cn),强项是密码与安全协议、电子认证技术、信息对抗(密码分析、密码工程学)、安卓安全、可穿戴设备安全,项目主要是手机加密、FPGA、GPU开发、智能家居、虚拟桌面等方面的内容,位于香山园区,地址是北京市海淀区闵庄路丙87号信工所4号楼。DCS中心是信息安全国家重点实验室的创建者和重要组成部分,前身是1980年以曾肯成教授为学术带头人的电子密钥研制小组(EKOS)。1985年,中国科学技术大学正式批准成立数据与通信保护研究教育中心,2012年起依托单位更改为中国科学院信息工程研究所。第四工程部的工作由三室负责。DCS中心已经主导或参与研发了包括ZUC(祖冲之算法集)、SM2、SM3、SM4、SM9在内的多种国家商用密码算法。荆继武老师是DCS中心主任,同时也是信工所副所长、工程组总负责人。 这个实验室的工程组的工程研发能力在信工所内仅次于第二研究室,而理论组做的理论都很高深,无论是工程组还是理论组,科研实力都很强。三室理论组在密码学领域的顶级期刊和会议上多年来都可以不断发表论文,而工程组厚积薄发,也持续不断发表顶级论文。三室工程组的老师们在各自的领域都造诣很深,实力也都非常强劲,各个团队的学术水平也在不断提高。表面上看理论组的老师比工程组多,但实际上工程组的规模远远大于理论组。 三室不需要考勤打卡,但即使这样,学风也很好,另外研一学生不需要回所,而是可以通过远程会议参加组会。三室待遇很好,能让学生安心全力投入科研而全无经济压力,而且学生也能参与中心的项目利润分红,待遇在所内排在前列,另外出国访问交流机会也非常多。工程组博士生博一开始的待遇至少有3500,硕士生研二起待遇跟二室差不多,博士生待遇比硕士生更高些,理论组会根据不同组而不同,大部分组比工程组低。 三室工程组所有学生基本可以说是不分导师,因为大家都在一起干活,相当于是有一个领导层。三室博士生比例较高,大部分人都会读博,如果不读博,一般只能拿到专硕名额,而且这个事情要事先与老师谈好,否则硕士会读四年才能毕业。三室的研究方向比较高深,只读硕士很难做出好的成果,需要读博才能做出比较好的成果。工程组博导除了荆继武老师,还包括朱文涛、高能、向继、林璟锵。叶顶锋老师的学生可能分配到理论组或工程组。三室的微信公众号是DACAS_Camp。 三室工程组包含: 安全测评研究部:研究方向是网络协议与密码应用系统安全、移动终端应用运行监测与保护。高能老师的研究方向是网络安全、密码工程、云计算安全、身份认证授权技术、社交网络分析等,工程能力很强;王跃武老师的研究方向是安卓安全,团队发表过ACM CCS顶会文章;刘丽敏、雷灵光等老师在这一团队中。安全芯片研究部:研究方向是嵌入式硬件系统安全、硬件高速加解密系统、可穿戴智能设备安全。刘宗斌老师的研究方向是安全密码运算芯片、硬件密钥保护技术、不可克隆函数技术,工程能力很强;马存庆等老师在这一团队中。服务安全研究部:研究方向是高速签名验签、跨多公共云的安全分布存储、非受控环境移动终端保护、支付安全、Web安全。朱文涛老师(http://if.ustc.edu.cn/~wtzhu/)的研究方向是物联网安全,学术水平很高;王平建老师是全栈工程师,工程能力很强;潘无穷老师主要做密码机,水平很高;王琼霄等老师在这一团队中。服务安全部与终端安全部在研究方向和业务上有很多交叉,合作很密切。终端安全研究部:研究方向是云计算、云存储、系统安全、随机数、嵌入式(IC卡)、恶意代码防护、安全隔离。林璟锵老师(http://www.escience.cn/people/linjingqiang/index.html)的研究方向是网络安全、密码工程、容错技术、分布式系统安全,2015年团队在IEEE Symposium on Security and Privacy(简称S&P或Oakland)上发表了一篇正式论文,是中国大陆第5篇IEEE S&P,主要介绍了一种基于cache的密钥保护技术,团队还在信息安全领域的其他顶级期刊和会议中发表了很多论文。团队中还有夏鲁宁、马原等老师。马原老师在随机数研究领域很有造诣,发表过很多论文。 三室理论组包含: 安全协议研究部:李红达、杨理、姚刚、姬东耀、徐海霞、周展飞、黄桂芳、顾小卓。研究方向是零知识证明协议、外包计算(云计算)、格上的复杂性、SSL协议的安全性分析、理性秘密分享、量子密码和量子计算。理论密码学研究部:李宝、王鲲鹏、王丽萍、吕克伟、路献辉。研究方向包括可证明安全公钥密码学、椭圆曲线密码学、格密码。其他老师还包括刘亚敏、景文盼、贾仃仃等。密码算法研究部:胡磊、王鹏、孙思维。研究方向是密码算法设计与分析、密码攻防技术。胡磊老师每年都不断产出顶级论文,组内学生待遇与工程组差不多,是学生在信工所做理论研究的首选之一。 第四工程部:向继老师是第四工程部主任,工程技术能力非常强,是全栈工程师,四部导师还包括查达仁、王雷老师。 研究方向 网络与系统安全、数据安全与密码工程、密码学、安全协议等。 第四研究室: 第四研究室科研队伍主要来自中共中央办公厅国家保密技术研究所保密技术攻防重点实验室,位于益园园区,地址是北京市海淀区四季青桥西杏石口路益园文创基地C1栋中段。保密技术攻防重点实验室是一个专门为中央保密工作提供技术支持的机构,与国家保密局、国家保密技术测评中心等机构保持持续稳定业务合作关系。四室也是物联网信息安全技术北京市重点实验室的依托部门。 这个实验室的实力也就不再过多介绍。现在四室的工作压力已经超越二室了,整个研究室的工作时间基本上都是996(朝九晚九,一周六天),压力较大,而且对考勤管理很严格,不过研一学生不需要每周回所。 研究室共分五个组: 电磁安全组,学科带头人是黄伟庆老师,是四室第一大组,研究方向是声光泄漏、电磁泄漏、涉密物品管控、嵌入式设备、云计算安全、虚拟机逃逸等来自863、核高基、保密局等方面的国家级项目。无线攻防组,学科带头人是朱大立老师,研究组主要承担国家先导项目、安卓安全等项目,具体项目是海云手机、海云平板电脑等。朱大立老师的学生完全由自己负责,对学生也不错。网络攻防组,学科带头人是黄伟庆老师,主要承担网络工程相关项目,比如涉密网建设、木马检测、电子取证等。王竹老师团队挂靠在此组,王竹老师对学生很负责,团队的科研能力也较强。专用通信技术组,学科带头人是汪永明老师,汪永明老师是百人计划研究员,曾为西门子公司副总裁,主要做4G信号干扰器、运动感知等项目。汪老师偏好努力的学生,对学生也很认真负责,会为学生实现理想提供实质性的全面帮助而不顾自己的难处。物联网组,学科带头人是孙利民老师,研究方向是物联网安全、图像与视频理解、车联网,博导包括孙利民、石志强两位老师,硕导包括葛仕明、朱红松、芦翔,正在争取成为独立的研究室,实力很强,物联网这个研究方向本身难度也很大。孙老师拉到什么项目,团队就做什么项目,做的工程项目很杂,不局限于物联网相关的项目。葛仕明老师组比较独立。 研究方向 网络安全保密防护技术、移动通信无线网络安全保密技术、TEMPEST电磁安全保密技术、安全保密风险评估与测试技术专网通信安全技术、场所声光信息泄漏检测评估与电磁综合防护技术、网络渗透测试与检查取证技术等。 第五研究室: 第五研究室成立于2013年,是信息安全国家重点实验室的重要组成部分,是互联网智能设备安全北京市工程实验室的依托部门。在2014年10月进行了重组(现与第一研究室、第三研究室共同组成信息安全国家重点实验室),重组后的队伍主要来自信息安全国家重点实验室(网络与系统安全大组、中国科技网研发一部、声学所高性能网络实验室等)和计算所相关团队。五室主要研究方向是网络与系统安全(计算机体系结构安全、可信计算、工业控制安全、认证授权、智能信息设备安全、移动互联网安全、隐私保护等)、互联网架构与应用、网络数据与云计算等,位于益园园区和香山园区,益园园区的地址是北京市海淀区四季青桥西杏石口路益园文创基地C1栋东段,香山园区的地址是北京市海淀区闵庄路91号A3楼。五室整体的工程压力都普遍较大,部分组的工程压力可以比肩二室,不过也要具体问题具体分析,因为五室有信工所压力最大的组,也有全所最轻松的组之一。 五室包含如下团队: 徐震老师负责的网络与系统安全大组的项目非常多,主要是智能电视、智能电网、智能手机等方面的项目,老师也都很不错。王雅哲老师主要研究移动互联网安全、智能设备安全、身份认证授权技术,王利明老师主要研究可信网络、云计算安全、下一代互联网、入侵检测,于爱民老师主要研究可信计算、安卓安全、智能电网终端安全,张妍老师主要研究安卓安全、访问控制,马多贺老师主要研究Web应用安全。葛敬国老师负责的中国科技网网络中心研发一部来自中科院计算机网络信息中心,研究内容是计算机网络体系结构与安全防护、网络测量与行为分析,承接华为公司的项目,项目和经费都非常充足。导师还包括韩春静、鄂跃鹏、李佟、吕红蕾、弭伟、游军玲、张潇丹等。团队与虎嵩林老师团队有密切合作,经常参与到第五工程部的项目中。高性能网络实验室来自声学所,原由慈松老师领导,研究方向是移动网络体系结构与安全防护,适合通信专业学生,导师包括谭红艳、唐鼎、林涛、刘延伟、张棪、张宇、胡亚辉、李宏佳、李杨等。团队的研究方向包含移动内容分发网络、移动互联网、无线宽带移动通信、传感网与物联网、多媒体传输与编解码技术、分布式与P2P网络技术等。虎嵩林老师(网络数据科学组)的研究方向是分布式系统、数据库、中间件与服务计算、智能电网大数据处理,是第五工程部(网络空间技术实验室)的主要科研人员,亲自带学生,他是一个很有学术追求的人,可以说是厚积薄发,团队从2014年开始不断产出顶级会议和期刊论文,而且研究方向适合就业,学生就业都很不错,因为团队以工程为主,工程能力很强。组内导师还包括刘万涛老师(二室)。团队位于香山园区。李凤华老师是可信计算与系统安全方面的大牛,信工所副总工、中国科学院特聘研究员、百人计划终期考核优秀、国务院学位委员会网络空间安全学科评议组成员。研究方向主要是网络与信息安全、访问控制、信息保护、密码学等,项目主要是国家重点研发计划、国家重大专项、863计划主题项目、核高基等,是多项国家重要项目的负责人或首席专家。同时注重科研与理论基础。组里实行超996工作制,工程任务量大,工作强度高,需要学生有较强的实力和抗压能力。殷丽华老师团队于2016年从二室转入李凤华老师团队,研究方向是访问控制、网络安全态势感知、可信计算,导师还包括郭云川,从2014年开始产出多篇CCF-A、B类论文。组内的学生主要由殷丽华老师等成员进行实际指导,所以相比团队初期,师生沟通会更有效。安全计算机体系结构方面的研究团队主要来自计算所,涂碧波老师的研究方向是硬件协助下的操作系统安全,导师还包括文雨;史岗老师的研究方向是嵌入式系统、处理器安全,导师还包括朱子元。史岗老师的学生经常需要去计算所无线通信技术研究中心帮忙。信工所所长孟丹老师也是五室的博导,他的部分学生分配到安全计算机体系结构相关团队中,是团队的总负责人。 研究方向 计算机系统与安全(安全计算机体系结构、系统芯片SOC与嵌入式系统、操作系统安全、可信计算等)、云计算与网络安全、智能设备与移动互联网安全、网络安全防护与管控、网络体系结构、互联网架构与应用、网络空间数据科学等。 第六研究室: 第六研究室成立于2014年,是中国科学院网络测评技术重点实验室的依托部门,重点围绕网络空间安全评测(Cyberspace Risk Assessment)领域开展工作,位于益园园区,具体地址是北京市海淀区四季青桥西杏石口路益园文创基地C1栋中段。六室重点研究方向是漏洞挖掘、逆向工程、Web安全、恶意代码分析、虚拟机安全、高级威胁检测、溯源取证、态势感知等网络安全技术,实力不错,要求较高。六室在考研复试中有机试和笔试。六室需要考勤打卡,另外部分组研一学生需要每周从怀柔雁栖湖校区回到信工所参加组会。 邹维研究员主要研究网络与软件安全、攻防对抗理论与技术(包括整数溢出漏洞挖掘、模糊测试中穿透校验和检查、后门消减等),重点研究基于云计算、大数据技术的安全脆弱性分析与检测、Web与移动互联网、嵌入式软件的安全评估技术等,原北京大学计算机科学技术研究所副所长,现任信工所副所长,负责实验室的整体发展规划,具体工作由实验室成员共同完成。他团队中的学生在IEEE Symposium on Security and Privacy(简称S&P或Oakland)上发表了多篇论文,这个会议是计算机安全领域顶会中最好之一,另外他的团队曾经成功发现10多个零日漏洞。他的学生在学术界和工业界认可度都不低。 刘宝旭研究员是六室主任、网络安全防护技术北京市重点实验室主任。研究方向是网络攻防技术、网络安全评测技术、软件与系统安全、安全态势感知等,来自高能所计算中心。作为课题负责人承担并完成国家科技支撑计划、863、国家信息安全专项、部委重点专项等四十多个网络安全课题项目的研究,获省部级科技进步一等奖、二等奖各两项。已培养硕士/博士研究生30余人,大都在从事网络安全相关工作并成为技术骨干。 六室包含如下团队: 霍玮副研究员的研究方向是软件安全分析及支撑系统,主要关注软件漏洞挖掘、基于大数据的软件安全分析、智能终端系统及应用安全分析等,来自计算所计算机体系结构国家重点实验室。团队包含4个小组,工程与科研有比较好的结合。组里的刘剑副研究员的研究方向是程序分析与验证,来自中科院软件所。团队与计算所武成岗老师组有合作。龚晓锐高级工程师的研究方向是网络安全对抗、逆向工程、样本分析等,来自北大。他带领的NeSE(Never Stop Exploiting)积极参加XCTF联赛和各类国际CTF比赛,是一支国内一流的CTF战队,2016年队员获信息安全与对抗技术竞赛个人挑战赛全国赛区冠军。杨泽明副研究员的研究方向是是高级威胁检测与溯源,承担中科院先导、国家863计划、部委重点项目的研究开发与实施,研究组开发建设了恶意代码自动化分析技术研究实验平台,并基于该平台从事高级威胁检测发现、攻击追踪溯源、威胁情报共享利用等方面的技术研究。卢志刚高级工程师的研究方向是态势感知,包括安全数据融合挖掘、可视化分析、数据统一存储、威胁情报等关键技术,负责建设威胁情报库,为安全事件的挖掘、追踪溯源和主动防御等工作提供情报支援,成果已在多个国家部委的重大工程/项目中有落地应用。崔翔研究员是六室副主任,研究方向是Web安全、网络攻防与漏洞挖掘、僵尸网络、蜜罐技术等,侧重Web主机和应用,对软件或恶意应用的行为进行分析,来自中科院计算所,团队中还有刘奇旭副研究员,研究方向是Web安全、网络空间安全评测,来自国科大计算机与控制学院,团队实力很强劲,组内老师均在ACM CCS上发表了多篇poster。团队还研究渗透测试技术、APT。另外,组内的氛围好,大家也都很努力,培养出来的学生也都实力很强,这些学生不是只会纸上谈兵的信息技术从业者,并且能够获得一些较难获得的奖项。中国科学院大学网络空间安全学院主办的全国高校网安联赛(http://xnuca.erangelab.com)由此团队负责,有利于提高学生的网络空间安全技术水平。贾晓启研究员的主要研究方向是虚拟化安全、云计算安全、操作系统安全、攻防技术,来自于信息安全国家重点实验室。他是80后研究员,科研组非常年轻有活力,科研氛围浓厚,工程实力强,承担了多项国家重点部门的工程项目,在这个组里不仅能学到前沿知识,而且有充足的动手实践机会。组里毕业生就业情况普遍不错,今年的两个毕业生分别去了阿里和因特尔。贾晓启老师还是中央国家机关青联委员,中国科学院青联委员。 研究方向 软件脆弱性分析、移动及Web安全检测、pentest(渗透测试)技术。 第一工程部 第二工程部 第三工程部 第四工程部 第五工程部(网络空间技术实验室) 各个工程部中的导师均在各自所属的研究室中招生。工程一、四、五部位于香山园区,二部位于益园园区,三部位于华严北里,在CNCERT也有部分办公点。一部对口国家保密局,二部对口公安部,三部对口工信部,四部对口国家安全部,五部对口中共中央网络安全和信息化领导小组办公室(中央网信办,国家互联网信息办公室)。 信息安全共性技术国家工程研究中心: 中科信息安全共性技术国家工程研究中心有限公司位于益园园区,是信息工程研究所的系统集成部门,对口重点行业部门,面向国家重大科技需求和重点任务开展工作,代表研究所承担和配合重点行业部门的工作和任务,根据所内各个研究室的研究方向和特点,进行任务分解和分派,参与和督促相关科研工作,负责整体任务的集成和交付,并根据所内研究室的研发成果与应用功能特点,进行集成或包装,形成适合行业应用的产品、工具、系统和平台,指导和参与企业的推广应用工作。中心主要由四室负责。益园园区也是公安部中国科学院网络空间安全应用研究中心的依托基地。