第六章 第一步－實現創新
在過去的四十年裡，美國將其經濟和國家安全的基礎建立在一英寸寬的矽片上：半導體，大多數人簡稱為晶片。
一般美國人每天都會在智慧型手機、微波爐、汽車、電視、自動販賣機、雜貨店售貨亭和電視機上接觸數百種這種樂高大小的技術。
晶片支援我們生活中不可或缺的技術——智慧型手機、飛機、現代電網和網路本身——以及我們賴以生存的技術，例如核磁共振機器、水處理廠和先進的武器系統。
隨著我們的世界變得越來越“智慧”，半導體將有助於提供下一代創新技術，推動我們的社會和經濟向前發展。
人工智慧中的「智能」？
洋芋片.疾病新療法的建模？
洋芋片.高超音速飛彈有進步嗎？
更快的晶片。
人們常說，晶片是二十一世紀的石油。
事實上，即使是這種說法也可能低估了半導體對全球經濟的重要性，因為與晶片不同，石油有替代品。
但在當今的現代經濟中，半導體根本無法被取代。
沒有人比中國更認識到晶片對未來的重要性，過去十年來，中國一直在努力（有時還取得了成功）提升自己的國內半導體技術和製造能力。
這些微小的計算模組甚至已經成為與台灣緊張關係的關鍵部分，無論是從捍衛自由的重要性來看，還是從控制台灣島能給中國帶來的額外好處來看——這樣做不僅可以從其作為通往太平洋門戶的戰略地理位置中受益，還可以從其工業和知識中受益。
具體來說，中國不僅將獲得控制台灣所帶來的海上航行自由，還將獲得構成台積電 Fab 18 等設施的工具、工人和技術，該工廠位於佔地 2500 英畝的台南科學園區，就在台南市郊外，台南市位於台灣西南沿海，人口約 180 萬。
（台南最初由荷蘭人在 17 世紀初建立，歐洲殖民者戰敗後，作為台灣島的首府持續了約兩百年。
）事實上，按美元和英寸來計算，在地球上很難找到比台積電擁有的更昂貴的房地產：當該公司在 2018 年破土動工建設將成為 Fab 18 的工廠時，它宣布這座平方米佔地 1950 萬佔地約億美元，這個價格將使其能夠製造世界上一些最先進的電腦晶片。
正如晶片歷史學家克里斯·米勒所觀察到的，「2020 年，當世界因一種直徑約為一百奈米（十億分之一米）的病毒而陷入封鎖時，台積電最先進的工廠 Fab 18 正在雕刻微型晶體管的微觀迷宮，蝕刻出的形狀比冠狀病毒的一半還小，是線粒體的百分之一。
」11
總而言之，加上台積電的其他晶圓廠，包括台南科學園區內與 Fab 18 相鄰的三家晶圓廠，以及分佈在新竹科學園區和其他地區的近十幾家其他晶圓廠，僅台灣地區就佔全球每年新運算能力產量的近 40%。
2
中國知道在未來幾年獲得這些零件將有多麼重要；
它一直在大力投資國內半導體產業，力求擴大其在全球市場的地位並實現最大程度的自給自足。
早在2014年6月，中國政府就發布了專注於積體電路產業發展的規劃，旨在2025年國內滿足70%的半導體需求。
（截至撰寫本文時，距離這一目標還很遠。
）共產黨高層領導人強調了實現一定程度的晶片自給自足與中國更廣泛的戰略目標之間的戰略聯繫。
2016年，國家主席習近平承認，「核心技術受制於人，是我們最大的隱患」。
而最近，國務院副總理馬凱在2018年全國人民代表大會上更是簡單地表示，「我們不能依賴外國晶片」。
3 2021 年 3 月發布的中國「十四五」規劃將半導體列為優先獲得政府資金和資源的七個領域之一。
為了在未來半個世紀取得成功，美國需要優先考慮兩大創新推動因素——半導體晶片和移民——並保護其對所謂關鍵礦產的獲取，以便在四個新興戰略技術領域佔據全球領導地位：人工智慧和自主權；
生物技術和合成生物學；
可重複使用且更高效的火箭、衛星和太空船；
以及以氣候為重點的所謂綠色技術。
首先，沒有電腦晶片，什麼事情都做不成——電腦晶片是一種既具有重要技術成分又具有地緣政治成分的商品。
一切從晶片開始。
電腦晶片進步的故事就是一個更快、更有線、更互聯的世界的故事，在這個世界裡，半個多世紀以來，技術進步不是線性的，而是呈指數級的。
在科技界，如果沒有業界所稱的“半導體”或“集成電路”，什麼也不會發生，但世界上大多數人都簡單地稱之為晶片。
每個計算設備的基本構建塊都是位，它可以表示 1 或 0。
與我們在電腦、平板電腦和手機螢幕上互動的漂亮介面、按鍵和圖形截然不同，這些命令、檔案、圖片、聲音和視訊被分解成數百萬甚至數十億個 0 和 1，它們幫助告訴晶片上嵌入的微型晶體管是打開 (1) 還是關閉 (0)。
晶體管本身是戰後的創新，源自威廉·蕭克利在新澤西州貝爾實驗室著名設施的研究。
起初，人們並不清楚這項發明對任何人來說都意味著什麼；
《紐約時報》將 IBM 於 1948 年 6 月宣布的這一突破刊登在這裡。
4蕭克利最後獨自一人去完善這項新發明。
1957 年，蕭克利實驗室的 8 名成員因對這位才華橫溢的諾貝爾物理學獎得主的糟糕管理以及日益增長的偏執而感到沮喪，宣布他們將離開，而這所謂的「叛逆八人」在帕洛阿爾托創立了一家名為仙童半導體的公司。
事實證明，他們的時機把握得非常好。
費爾柴爾德發射三天后，人造衛星從哈薩克拜科努爾航天發射場升空，震驚了世界，並引發了美國政府對科學、太空競賽和相關軍事技術的猛烈且遲來的投入。
現代晶片時代始於 1961 年的矽谷（矽谷這個名字源自於作為電腦晶片基礎的材料），當時仙童半導體公司推出了僅有四個電晶體的晶片 Micrologic。
那個十年美國的太空和飛彈競賽很大程度上是由快速進步的技術所推動的。
隨著晶片的改進，價格也大幅下降，這意味著運算能力的快速提升；
1961 年 12 月售價 120 美元的一塊晶片，到 10 個月後的 1962 年 10 月僅售 15 美元。
5第一個主要用例是太空競賽和核武運載系統：阿波羅計畫和民兵二號洲際彈道飛彈計畫最初佔據了整個國家晶片製造的大部分。
然而，很快這種晶片就開始傳播到其他技術領域。
在隨後的幾年裡，仙童公司的聯合創始人戈登·摩爾 (Gordon Moore) 意識到，工程師可以在晶片上安裝的晶體管數量大約每年翻一番，正如他後來回憶的那樣，「我只是做了一個大膽的推斷，說在未來 10 年內，這個數量將繼續每年翻一番。
」6這一觀察結果不僅具有深遠的意義，因為它預測了成本，還因為它節省了一半。
事實證明，除了 20 世紀 70 年代的一次小幅調整，晶片容量每 18 到 24 個月翻一番（而不是每年翻一番）之外，後來被稱為摩爾定律的定律一直有效，直到 2010 年代，物理學基本原理開始挑戰晶片容量縮小的過程。
計算機的大小從一間房間縮小到一隻手錶（甚至更小）。
晶片可以說是世界上發展最快、變化最快的硬體技術，它以指數級的速度發展，幾乎改變了現代生活的各個層面。
摩爾定律的不斷進步使得這些飛躍成為可能，依靠工程和科學，隨著電晶體和晶片變得越來越強大，它們變得越來越像魔術。
如今，正如美光科技公司負責美國業務擴張的企業副總裁斯科特·加茲邁爾 (Scott Gatzemeier) 所解釋的那樣，「製造一顆 2 奈米晶片就相當於從月球發射一束激光，擊中地球上的指尖。
」要實現這一生產奇蹟，需要極其複雜的過程：幫助「列印」晶片的極紫外光刻機，由荷蘭巨頭 ASML獨家製造，包含十萬多個零件，用四十個貨櫃或四架大型噴射機運輸，每台成本為 1 億美元。
7喬治城大學安全與新興技術中心的一份報告計算得出，「生產一塊電腦晶片通常需要經過 1,000 多個步驟，跨越國際邊界 70 次或更多次，才能到達最終客戶手中」。
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在過去的四十年裡，業界和政府做了一系列不同的決定，將晶片製造的重點從美國轉移到了亞洲，更具體地說，轉移到了台灣。
這一軌跡很大程度上是由張忠謀的雄心和活力所塑造的。
張忠謀是中國大陸人，他來美國求學——當時他是哈佛大學新生中唯一的中國學生——並在 1958 年晶片革命開始之際來到德州儀器。
除了尺寸不斷縮小和複雜性不斷提高之外，推動晶片產業發展的兩個主要因素是規模和產量，即能夠以何種可靠性水平生產多少數量的晶片。
大規模高產量交付晶片是讓極其昂貴的「晶圓廠」獲利的唯一方法，並且需要擁有極其嚴格的流程才能實現 90% 以上的產量。
幾十年來，很少有公司能夠證明自己能夠將技術設計與製程完美結合起來，實現晶片的大規模生產和獲利。
台灣從 20 世紀 60 年代開始招募德州儀器 (TI)，並於 1969 年 8 月在島上建立了第一家半導體工廠，開始生產晶片，這種合作關係在一定程度上是在張忠謀的敦促下發展起來的。
對台灣來說，將其經濟與美國經濟融合也是一種有助於加強安全關係的方式，該地區的其他國家也跟進。
米勒寫道：「半導體重塑了美國在該地區盟友的經濟和政治。
勤奮的流水線工人改變了那些曾經滋生政治激進主義的城市，他們樂於放棄失業或自給自足的農業，轉而去工廠從事薪酬更高的工作。
」 “從韓國到台灣，從新加坡到菲律賓，半導體裝配設施的 99 地圖看起來很像美國在亞洲的軍事地圖。
”
隨著亞洲製造業的崛起——尤其是 20 世紀 80 年代日本晶片製造商的崛起——美國開始失去其長期以來的半導體領先地位，而這一領先地位是它自願放棄的。
這項選擇的大部分好處都歸於張忠於 1987 年創立的公司——台積電。
兩年前，張忠謀被台灣政府聘用到台灣，領導當地的晶片研發工作；
身為台灣工業技術研究院院長，他意識到有機會建立一座可以生產他人設計的晶片的工廠。
台灣政府為台積電提供了近一半的啟動資金，台積電很快就啟動了。
台積電之所以能成功成為全球最有價值的半導體製造商（或許也是全球最不可或缺的公司），是因為美國等西方國家給予了它蓬勃的發展；
上一代人，美國晶片產業基本上決定退出傳統商品晶片製造業務，轉而專注於高端應用和晶片設計。
張先生填補了這個空白，他舉起手說：「我來做。
」台積電很快發現自己被大量熱衷於購買這些「巨型」傳統晶片的客戶所包圍——事實證明，這項業務利潤豐厚。
建造一座「先進」的晶片工廠可能要花費 100 億到 200 億美元，並且每三到五年就需要重新裝備一次才能實現下一個技術里程碑；
而建造一座「傳統」晶片工廠可能只需要花費 10 億美元，而且需要的更新也更少。
當然，傳統晶片的利潤率較低，但經過一代人的成長和規模——大多數晶片都不是先進的——利潤就會增加。
憑藉其原有業務的現金和關鍵製程工程經驗，台積電承擔了所有其他晶片製造商的角色，並成為該行業最重要的合作夥伴，可以為整個供應鏈制定標準。
隨著時間的推移，它最終也能夠進入更先進的晶片市場。
米勒寫道：「20 世紀 90 年代到 21 世紀，晶片製造的地理位置發生了巨大變化。
」10「1990 年，美國晶圓廠生產了全球 37% 的晶片，但到 2000 年，這一數字下降到 19%，到 2010 年則下降到 13%。
蘋果」渴的崛起和加速了對這種晶片的轉變求對這種晶片。
這家美國電腦巨頭正在尋找新的供應商，不再依賴 iPhone 和 Mac 上的英特爾晶片，而是尋求用自己設計的晶片取而代之。
在此過程中，它與台積電合作打造了世界上最強大的電腦晶片。
正如一位業內高管對我所說：「蘋果是台積電的管道清潔工——他們的員工深入台積電位於台灣的晶圓廠，在幫助這家台灣晶片製造商掌握尖端節點技術方面發揮著重要作用，而蘋果可以首先獲得這些技術來滿足其需求。
在台積電完全滿足蘋果對最先進知識晶片的需求後，它就可以開始滿足所有其他蘋果的訂單。
年蘋果佔台積電總收入的近四分之一），台積電根本不會是台積電。
隨著台積電在蘋果的大力協助下成為全球巨頭，能夠生產尖端晶片的公司數量不斷減少。
到 2010 年代後期，隨著行業突破 10 奈米工藝界限，進入更為先進的 7 奈米工藝，在邏輯晶片生產技術前沿領域，實際上只剩下三家公司：台灣的台積電、韓國的三星和美國的英特爾。
然而，即使該行業從美國轉移到亞洲，並且對該過程的了解逐漸減少，全球供應系統似乎也變得越來越一體化和平庸。
不久之前——實際上只有幾年——世界還認為晶片的進步和普及是理所當然的。
隨後，中美關係惡化，更糟的是，新冠疫情爆發。
在新冠疫情期間，當許多美國人看到汽車經銷店的停車場空無一人，並且連續幾個月都空置時，他們第一次想到了電腦晶片。
今天的汽車基本上就是可駕駛的電腦；
一輛普通的汽油動力汽車可能有三千個晶片，而一輛電動車則需要五到十倍的晶片。
如果汽車製造商缺少其中一塊晶片，生產就會停止。
因此，在疫情期間的幾個月裡，晶片短缺阻礙了汽車產業的發展。
2022年，我參加了慕尼黑安全會議，驚訝地發現美國國會女議員艾麗莎·斯洛特金（Elissa Slotkin）正在就半導體供應鏈安全進行深入討論。
她後來告訴我，在她所在的密西根州工人階級選區的競選活動中，她經常會遇到當地汽車廠的藍領工人高喊「薯片，薯片，薯片」。
我當時意識到這個高度複雜且技術性的問題已經真正成為主流。
新冠疫情導致供應鏈中斷，暴露出該產業微小的誤差幅度，並讓大眾意識到中國長期以來擔憂的問題。
現代科技生活最重要的部分完全屬於西方。
業界將晶片分為三類：“傳統”、 “成熟”和“先進”，後者是業界用來描述不斷發展的尖端技術的術語。
雖然沒有確切的標準定義，但業界通常認為小於 20 奈米的任何晶片都是「先進」的，大於 40 奈米的任何晶片都是「傳統」的。
20 至 40 奈米左右的所有技術都被認為是「成熟的」。
但是「成熟」和「遺留」這些詞低估了這些技術對我們現代世界的重要性——聽起來它們就像是昨天的新聞，光纖世界中的 2,400 波特調製解調器，而實際上它們仍然是我們生活中幾乎所有設備的核心。
對它們更好的稱呼應該是「基礎」晶片，因為它們對於我們的日常數位生活仍然很重要，就像鋁對於飛機製造一個世紀以來一樣。
當然，許多人不再認為鋁是尖端技術（儘管新的鋁合金不斷被發明，並受到材料科學創新的進一步推動），但嘗試製造一架沒有鋁的飛機——當今大多數飛機仍然約有 80% 是由鋁製成的。
即使是第一架採用碳纖維製造的商用飛機波音夢幻飛機，其 20% 的零件也依賴鋁。
「傳統」晶片和「成熟」晶片（或更確切地說是「基礎」晶片）也是如此。
基本上每個電子設備都包含基礎晶片（通常有數十個甚至幾百個），並且許多設備都混合包含高級晶片和基礎晶片。
例如，每個基本電子設備都需要電源，要么來自電池，要么來自 AC/DC 插頭，而這些基本的電源調節器和轉換器都相對較大，長度為 200 到 300 奈米。
這些晶片和尺寸已經一代人的時間了，並且不會很快改變。
以 iPhone 為例。
它一般擁有三塊先進的高階晶片——蘋果自己設計的處理器，也就是手機的大腦，由台積電製造；
內存晶片，通常來自美光或 SK 海力士；
以及目前由高通設計、台積電或三星生產的。
然而，它有幾十個真正使手機運行的基礎晶片——控制電源管理、螢幕、相機、Wi-Fi、加速度計、藍牙、GPS 和許多其他功能的晶片。
沒有基本晶片，就沒有尖端的 iPhone，但反之則不然。
事實上，考慮到晶片的快速發展，你可以在不使用任何「先進」晶片的情況下製造出一款不錯的 iPhone（大約在 2018 年）。
先進的半導體晶片對四大類產品至關重要：先進的武器系統，如精確彈藥的導引系統；
高端電子產品，如 iPhone、筆記型電腦和電腦；
遊戲系統，如 Xbox 和 PlayStation；
雲端運算是由亞馬遜網路服務和谷歌雲等巨頭運營的大型資料中心，整個互聯網都在這裡生存和發展，當今世界上最複雜的人工智慧模型正在比普通電腦模型上的更強大。
簡而言之，毫不誇張地說，在二十一世紀，沒有電腦晶片什麼都不會發生──這種商品既具有重要的技術成分，也具有地緣政治成分。
要了解未來半個世紀的地緣政治，就需要了解這個簡單的事實：中國雖然幅員遼闊、經濟實力雄厚，但目前還不具備製造晶片（無論是先進晶片還是基礎晶片）所需的精密機械的能力或知識。
在此背景下，中國一方面向基礎晶片產業投入大量資金，希望獲得市場份額，另一方面又透過價格傾銷來人為提高市場份額。
Silverado Policy Accelerator 在 2023 年秋季發布的一份報告發現，“中國計劃擴大基礎晶片生產，這將使其成為 20 至 180 奈米半導體（不包括內存）的最大供應商”，並且“中國（製造商）對某些產品提供的價格比非中國競爭對手低 20% 至 30% 以上”。
但其野心不止於此——現在它尋求效仿台積電的做法，建立國內製造先進晶片的能力。
這樣的技術突破也將是重要的地緣政治里程碑，消除中國經濟對西方進口半導體的依賴。
然而，中國面臨的挑戰是，世界上只有三個國家擁有生產現代晶圓廠所需的先進設備的公司——美國、荷蘭和日本。
這意味著，只要這三個國家聯合起來，就能阻止中國購買建造國內晶片廠所需的設備。
我
先進的半導體製造工具是人類迄今為止建造的最複雜的設備——蝕刻出 300 毫米矽晶片的過程極其複雜。
大規模地實現這一目標並保持高成功率（業內所稱的「收益」）則更具挑戰性。
ii如前所述，世界上只有少數公司了解如何實現這一目標並製造所需的工具。
儘管中國向該行業投入了數千億美元，並在經濟間諜和智慧財產權盜竊方面做出了巨大努力，但迄今為止，中國仍未能在國內複製大部分最先進的設備。
這些晶圓廠的系統是世界上最精密的製造流程之一，因為製造這些晶圓廠所需的化學品、設備和無塵室設施構成了一個複雜的機器人芭蕾舞團，即使是世界上最熟練的轉盤工也會感到畏縮。
短暫的斷電可能導致工廠關閉一周，而數小時的斷電則可能導致工廠停工數月，並毀壞製造晶片的矽晶片。
2022 年 7 月，日本一家晶片廠遭遇雷擊，瞬間電壓下降導致工廠 90% 的設備停工，停產兩週，這一影響波及全球公司，導致該季度全球缺貨量達到預期產量的 10%。
考慮到製造一塊半導體晶圓大約需要十二到二十週的時間，而一次停電就可能迫使晶圓廠報廢所有目前正在生產的晶圓，任何自然或人為的停電都可能對全球供應鏈產生巨大影響。
然而，晶圓廠不僅只有機器，還有操作機器的人。
晶圓廠的設備非常專業，負責該設備的公司通常會安排自己的技術人員在現場進行維護和最佳化，並不斷更新軟體和更換零件。
如果沒有持續的保養和維護，即使是這些非常昂貴的高端白色盒子機器也會變成無用的笨重浪費空間的東西。
這就是為什麼美國為避免全球影響力和權力落入中國手中而採取的任何策略，都需要確保中國不會在半導體生產資料方面達到國內獨立的臨界點，並且不會奪取台灣及其寶貴的晶圓廠，讓世界其他國家依賴中國的晶片。
這至關重要，因為晶片對於當今世界來說非常重要，而對於未來來說它將變得更加重要。
下一代技術——從人工智慧到自動駕駛汽車——將需要更強大的晶片，並且越來越依賴穩定的晶片供應。
這就是為什麼在 2023 年股市大幅上漲之後，第七家突破萬億美元市值的公司是 NVIDIA，這家公司在美國公眾中的知名度遠不及其他五家市值突破萬億美元的美國同行：蘋果、微軟、 Alphabet、特斯拉和亞馬遜（名單上的第六家公司是沙特阿拉伯的石油巨頭阿美）。
NVIDIA 的起源故事在矽谷就像谷歌和惠普曾經起步的車庫一樣廣為人知。
該公司以拉丁語中表示嫉妒的單字invidia命名，三十年前，該公司在丹尼餐廳成立，當時其創始人看到了為遊戲等專業高端應用設計晶片的機會。
但長期以來，該公司一直在努力研發出比世界所能承受的更先進的晶片。
該公司聯合創始人兼執行長 Jensen Huang 也是一名出生於台灣的美國移民，他曾將當時剛起步的 PC 遊戲稱為「00 億美元的市場」。
（直到 2008 年金融危機，該公司的市值也只有 50 億美元。
）然後，在 2010 年代，NVIDIA 進軍下一個「0 億美元市場」：人工智慧。
該公司意識到，其先進的圖形晶片（稱為 GPU）最初是為了加速 PC 遊戲而發明的，也非常適合作為訓練大規模人工智慧演算法所需的系統的骨幹。
隨著 ChatGPT 等系統在 2020 年代的興起，這些需求量很大的晶片幾乎完全由 NVIDIA 設計（並由台積電製造）。
《華爾街日報》寫道，這就像「淘金熱時期的礦工們依賴一家公司來供應鎬和鏟子一樣。
」11
像 ChatGPT 這樣的生成式人工智慧程式建立在所謂的大語言模型 (LLM) 之上，這些模型需要龐大的計算能力來訓練和運行；
建造一所法學碩士學位所需的電力輸出量足以為一座小城市供電幾個月。
而且，中國又一次被排除在這些尖端工具之外。
在意識到人工智慧的威力後，美國政府決定對中國實施國家安全顧問傑克·沙利文所說的「小院子，高籬笆」戰略——確定未來幾十年確立技術領先地位所必需的關鍵技術，並系統地阻止中國獲取這些技術。
2022年10月7日，世界見證了該策略實施的第一步，白宮和商務部宣布了首套出口管制措施，旨在阻止中國進口對人工智慧訓練至關重要的先進晶片，例如英偉達的A100和H100晶片，以及製造這些晶片所需的半導體製造設備。
在宣布這一消息的前一天，我參加了白宮組織的電話簡報會——政府希望其他半導體專家向他們介紹即將採取的行動——出口管制措施的全面性讓我感到驚訝。
顯然，白宮明白這一點——晶片對於全球軍事平衡和經濟繁榮至關重要，阻止中國在該領域取得優勢和獨立至關重要。
一年後，也就是2023年10月17日，美國政府發布了出口管制規則的更新，堵塞了業界發現的許多漏洞，以便繼續向中國出售先進晶片。
更重要的是，他們明確表示，打擊變通措施的過程將會持續下去──美國決心阻止中國從西方取得這項關鍵技術。
出口管制的其中一項內容是前所未有的：他們不僅確定了一系列不能再出口到中國的技術，而且還宣布任何持有美國護照或永久居留綠卡的人都不得在中國半導體行業從事先進的半導體製造工作。
美國政府明智地認識到了美國培養的勞動力對中國半導體產業的重要性——在此之前，美國工人一直在幫助建立中國半導體產業，就像上一代美國人和美國移民幫助建立台灣和韓國的晶片產業一樣。
阻止中國購買世界上最先進晶片的行動對中國來說是最糟糕的情況。
這甚至不是北韓的極端脆弱性第一次成為美國採取行動的核心。
中國目前在全球晶片製造產能中所佔份額較小，這並不是因為缺乏努力。
中國，尤其是在習近平的領導下，越來越將對西方晶片的依賴視為關鍵的國家安全問題。
沒有晶片，中國就不可能在5G、人工智慧、航空航天或生物技術領域處於領先地位。
克里斯米勒寫道：「在 21 世紀初和 21 世紀初的大部分年份裡，中國進口半導體的資金都比進口石油的資金多。
」「中國所有最重要的技術都建立在進口矽這一脆弱的基礎之上。
」12中國生產了全球 36% 的電子產品（如智慧型手機、這項脆弱的基礎設施。
」12 中國生產了全球 36% 的電子產品（如智慧型手機、電力、電信13光在 2022 年，中國就進口了價值超過 4,170 億美元的晶片，這是其最大的商品進口額——第二大商品進口額是原油，價值 3,600 億美元。
中國希望在半導體價值鏈中佔據更重要地位的雄心壯志在 90 年代末開始成形，自那時起，中國已投入數十億美元試圖打造晶片產業，但卻發現很難執行幫助日本、台灣和韓國建立和發展半導體製造業的三步曲：（1）使用政府資金和官方批准的私營部門投資；
（2）與西方製造商達成協議，啟動國內生產商達成協議，啟動美國本土生產商的企業（3）。
2000年，中國在高盛的巨額投資下成立了中芯國際，該公司後來成為中國的民族龍頭企業之一，其目標直指當時由美國公司英特爾和AMD主導的邏輯晶片市場。
2012年習近平主席就任國家領導人後，中國加快了減少對西方依賴的腳步。
2015年，中國發布了著名的「中國製造2025」計劃，明確表示希望成為半導體、電動車、5G、人工智慧、生物技術和航空航天技術領域的領先生產國。
中國正確地確定了主導二十一世紀關鍵科學領域所必需的技術組合：計算、醫學、綠色技術和太空。
當然，半導體是「中國製造2025」目標中所有其他技術基本要素的基礎。
中國領導層的希望是將中國晶片進口份額從約 85% 降至僅 30%。
《中國製造2025》計劃出台的同一年，清華紫光集團——一家由清華大學控股的投資公司，旨在將科研轉化為盈利業務——試圖以 230 億美元收購內存晶片製造商美光公司，但這家美國晶片巨頭表示，鑑於美國政府可能反對，它認為這一努力「不切實際」。
收購美光科技失敗後，清華大學著手創立本土競爭對手－長江儲存科技（YMTC）。
這次意外收購企圖給美國政府敲響了警鐘——《紐約時報》將此舉稱為「兩國之間新興技術冷戰的新篇章」——並促使政策制定者和美國半導體產業本身對如何看待晶片世界進行了根本性的反思。
（瑞士信貸隨後指出，「美國監管機構…正日益將半導體視為戰略性產業。
」14）值得注意的是，美國商務部長彭妮·普利茲克在2016年大選前幾天的一次重要講話中表示：「半導體技術必須繼續成為美國創造力的核心特徵和經濟增長的驅動力。
我們不能放棄我們的領導地位。
」155
中國推動的結果已經是部分失敗；
過去十年來，中國已投入數百億美元扶持其產業，試圖打造製造商、設計公司和設備製造商。
根據中國官方媒體報道，2020 年前十個月，全國有五萬八千家新的晶片相關公司成立，大約每天兩百家，這令人震驚的是，政府的政策就像是把意大利麵條扔到牆上。
中國希望，在這堆企業中，能夠出現一兩家公司，有朝一日能夠成長為下一個三星或台積電。
「有些東西是需要累積的，無論是設備、人才還是工廠，對吧？
」其中一位晶片企業家劉峰峰說。
「如果不是你或其他人使用它，那麼最終也會是其他人使用它。
我認為這可能是政府的邏輯。
」16
到目前為止——對西方來說幸運的是——中國在掌握先進晶片製造方面的努力收效甚微，部分原因是欺詐和腐敗——這些問題阻礙了這些努力的實際成功，也浪費了大量資金——部分原因是出口管制措施阻礙了其產業的發展。
17（清華紫光集團的一位債權人於 2021 年開始對該公司提起破產程序，凸顯了該公司取得的成就之小。
）
從 2014 年到 2020 年，中國國內晶片製造業佔比僅從 15.1% 上升至 15.9%，這意味著其仍約 84% 依賴進口晶片。
18據 CSET 稱，中國僅控制 2% 的晶片核心智慧財產權（而美國為 54%）和 1% 的必要晶圓製造工具。
其最成功的領域之一是晶片設計，但其市佔率仍只有 7%，而美國則為 46%。
但對中國來說，這並非全是壞消息。
據 CSET 稱，該公司在半導體行業的各個領域投入了數百億美元，「自 2020 年以來，銷售額實現了前所未有的 30% 的年增長率」。
儘管如此，英偉達和英特爾等美國公司仍然主導著國際人工智慧晶片設計市場，而韓國的三星和台灣半導體製造公司（TSMC）仍然是全球半導體製造的巨頭。
高門檻，包括對固有知識和高度專業化設備的依賴，迄今為止阻礙了中國企業的追趕。
然而，中國已經趕上的一個領域是基礎晶片。
根據榮鼎諮詢（Rhodium Group）的一份報告，「截至2023年3月，已公佈的晶圓廠投資數據顯示，全球約60%的20-45奈米製程節點產能位於中國大陸和台灣，其中中國大陸就佔27%。
如果算上計劃投產的新晶圓廠，未來3-5年，中國大陸工代和27%。
如果算上計劃投產的新晶圓廠，未來3-5年，中國大陸工代和27%的產量19
然而，中國面臨的最關鍵弱點之一是對外國公民的依賴。
晶片製造，特別是先進晶片的製造，並不是光從書本就能學到的；
這個極其複雜的過程超出了我們的物理和化學知識範圍，需要學徒訓練和來之不易的技術專長。
中國取得的任何進展都歸功於國外專家的幫助，這些專家主要是台灣公民（包括台積電的前僱員）以及曾在西方工作並回到中國協助其產業的美籍華人及綠卡持有者。
事實上，中芯國際的創始人、中國大陸的「半導體教父」張汝京就是如此。
1949年，年僅一歲的他隨國民黨家人逃離大陸，在台灣長大，在美國布法羅大學和德克薩斯州南衛理公會大學學習工程學，並於20世紀70年代在德州儀器公司工作，積累了重要的經驗。
三20
但目前，許多為中國晶片產業發展做出貢獻的美國工人卻面臨一個艱難的選擇——放棄美國護照和綠卡，或不再為中國晶片產業工作。
鑑於中國缺乏安全保障，無法抵禦政府經常進行的任意逮捕和鎮壓，不難看出，大多數人會選擇美國公民身份或居留權的安全。
中國晶片公司的數百名頂尖工程師和數十名高階主管都是歸化美國公民。
21據報道，2022 年 10 月 7 日規則通過後，許多人辭職，顯然他們認為，無論多少錢都不值得冒險被困在習近平日益極權的國家，而沒有美國護照的安全。
22
美國對出口管制規則的新穎而廣泛的武器化始於川普政府時期，並在拜登執政期間加速進行。
尤其是在晶片產業，美國近年來已經兩次利用西方在晶片領域的領先優勢，對付俄羅斯和中國。
2016 年，美國首次開始展示其出口管制實力，當時它將中國電信公司中興通訊添加到其所謂的「實體名單」中，該名單由美國商務部編制，列出了被限制與美國進行貿易的國際公司和個人。
傳統上，該名單專門用於資助恐怖主義或販毒等邪惡活動的罪犯、可疑控股公司和可疑銀行，但從 2010 年代開始，歷屆白宮政府都認為，作為地緣政治技術戰爭的一部分，該名單有可能被用來對付中國公司。
該指定禁止美國公司與目標實體開展業務，除非獲得政府明確許可，該禁令可能包括技術銷售。
2019年，美國商務部工業和安全局將華為技術有限公司及其數百家附屬公司列入實體名單，這是全球貿易的分水嶺。
此前從未有像華為這樣知名的公司被列入實體名單。
儘管華為在美國幾乎沒有任何知名度（部分原因是美國政府長期以來出於安全方面的擔憂，不允許中國公司深入美國電信基礎設施），但它仍然是中國的瑰寶之一。
該公司由任正非於 1987 年創立，恰好與台積電同年，到 2019 年已發展成為全球最大的電信設備製造商和第二大智慧型手機製造商。
任志強在中國最貧困的地區之一貴州省長大，他的父母都是那裡的中學教師。
毛澤東發動文化大革命時，他正在大學學習土木工程。
任志強絕不是一個異議人士，他於 1978 年加入了中國人民解放軍，並成為中國共產黨員。
2013 年，他告訴記者，那是所有「傑出人才」都要入黨的時期。
「當時我的個人信念就是為了『人民』的利益而努力工作、奉獻自己，甚至犧牲自己，」他說。
「加入共產黨符合這個願望。
」23
任志強於 20 世紀 80 年代初離開軍隊。
在創業初期表現平淡之後，他用 5,600 美元的資本創立了華為。
他把公司設在南方城市深圳，當時深圳還是一個沿海小鎮，剛被指定為經濟特區，這是鄧小平推行的經濟自由化改革的一部分。
任正非憑藉在酒店內接通電話的小型電話交換機獲得了他的第一個商業成功。
從那時起，華為開始將業務擴展到電話核心設備的銷售和製造。
該公司早期的大部分客戶都在中國農村地區，這些地區尚未獲得剛開始向中國擴張的歐洲大型電信公司的服務。
1992年，任正非率領公司高階主管代表團前往美國，參觀了德州儀器、IBM 和矽谷的公司。
「我們認識到我們自己的研發方法極其落後，」任正非後來寫道。
「我們要趕上還有很長的路要走。
」24回到家後，他敦促他的工程師們創造下一代電話交換機。
當時，電話在中國仍是一種奢侈品，但隨著中國中產階級開始繁榮，華為已具備良好的成長條件。
任正非渴望成為全球性企業，因此聘請了 IBM 為公司提供管理和營運方面的指導。
從1998年開始，華為開始向海外推銷其交換技術。
就像它首先打入中國農村市場一樣，它最初將目光投向了東南亞、非洲和拉丁美洲等服務不足的國家。
「我們不得不花很多時間來解釋我們的名字該如何發音，」曾擔任華為董事會執行董事的資深員工王大衛回憶道。
“我們不是‘夏威夷’”，電信使者在介紹公司名稱時解釋。
「我們是『華為』。
就像『我們怎麼樣？
』快說道。
二十五
任正非培養了軍事主義狂熱的企業文化。
他曾對員工們說：「市場沒有時間流淚。
」 「它只尊重勇敢者。
如果華為想要生存，就必須自己殺出一條血路。
」如今，華為各棟大樓的牆壁上，以及園區內意利咖啡杯的紙板杯套上，都印著一架二戰時期的蘇聯伊爾-2戰鬥機，雖然機翼和機身被打成碎片，但仍然被勝利地打成碎片。
正如海報所說，「英雄是後天創造的，而非天生的。
」二十六
華為在發展中國家的成功逐漸為其打開了進入更發達經濟體的大門。
2003年，該公司贏得了俄羅斯西伯利亞1800公里光纜傳輸專案合約。
同年，該公司獲得了為法國建造骨幹傳輸網路的合約。
到 2005 年，該公司一半以上的收入來自中國以外。
《時代》雜誌將任正非列入了 100 位最具影響力人物名單。
隨著智慧型手機時代的到來，華為不僅開始生產笨重的傳輸設備，也開始生產自有品牌手機，目前約有 6 億支手機正在流通。
如今，華為的紅色標誌和擺滿時尚家具、淺色木材、平板電腦、筆記型電腦和智慧型手機的零售店似乎在中國街頭就像星巴克的美人魚一樣常見。
一路走來，該公司不僅一直受到不公平政府補貼的指控——這種補貼幾乎滲透到了中國經濟的方方面面——而且還受到知識產權盜竊和經濟間諜活動的指控。
美國政府和情報界多次阻止華為投資或收購美國公司。
2018年，加拿大當局應美國司法部的要求逮捕了任正非的女兒、華為財務長孟晚舟，罪名是她與伊朗做生意違反了製裁規定。
但在整個崛起過程中，華為的技術也以美國晶片以及與高通和 ARM 等西方公司的合作為基礎，華為智慧型手機的大部分晶片都採用了這些西方公司的設計。
因此，2019 年的實體名單指定立即帶來了沉重的打擊。
川普政府於 2019 年實施的美國出口管制措施（拜登政府此後進一步收緊和強化了這些措施）對華為的業務產生了巨大的連鎖影響，幾乎在一夜之間導致其銷售額損失數十億美元。
舉個例子，台積電15%的業務曾經是為華為生產的晶片，但由於一項名為《外國直接產品規則》的關鍵出口管制政策工具，美國商務部可以擴大其出口管制權限，以限製或禁止出口或轉讓在世界任何地方生產的任何晶片，因為這些晶片都是用大量美國技術、軟體或設備製造的，因此台積電不得不放棄華為客戶。
自那時起，隨著美國被列入實體名單，華為一直難以從中芯國際等國內製造商補充晶片庫存，而中芯國際本身也已被列入實體名單。
四
2022年和2023年，為因應俄羅斯入侵烏克蘭，美國政府對俄羅斯實施了一系列全面製裁和出口管制，有效禁止任何國家的任何半導體進口到俄羅斯，這再次證明了美國在全球晶片產業的強大實力。
在此過程中，美國再次引用了《外國直接產品規則》的權力。
再加上 2022 年 10 月對中國的出口管制，這些行動導致頂尖專家得出結論：“由於所有半導體製造工廠都至少使用一些美國製造的設備，因此地球上每一個這樣的 GPU 現在都受到美國的管制。
” 27雖然這並沒有阻止所有晶片流向俄羅斯（主要是因為中國加大了出口力度，以填補西方公司留下的空白，而此舉反過來又引發了美國和歐盟對非法中國出口商實施新一輪制裁），但這仍然影響了俄羅斯採購入侵前水平的晶片的能力。
如果沒有中國的進口，俄羅斯維持戰爭（從通訊到先進武器）的能力可能會比現在更削弱。
針對華為和俄羅斯的行動彰顯了美國在國際上所擁有的實力。
它們還表明，為了在未來二十五年保持對中國的影響力，美國需要確保中國不會實現其所期望的「晶片突破」。
幸運的是，美國擁有巨大的力量。
如何防止中國實現「晶片突破」？
它需要採取四管齊下的方法：
1. 透過聯合製造設備出口管制政策，阻止中國維持現有以及建造和運作更多的國內晶圓廠；
2. 實現晶片製造業多元化，不再依賴台灣，而是投資美國、韓國、日本和歐洲的晶片製造業，以降低美國經濟因台灣戰爭而受到的脆弱性；
3. 向中國明確表示，如果中國試圖奪取台灣，就永遠無法獲得台灣頂級半導體製造商台積電的技術和專有技術；
和
4. 明確指出，就像美國和西方其他國家在俄羅斯入侵烏克蘭問題上迅速果斷地聯合起來一樣，中國針對台灣的任何舉動都將引發西方對中國的半導體晶片封鎖，從而削弱中國的經濟。
該戰略首先是阻止中國獲得建造晶圓廠所需的設備和工具。
從某種程度上來說，這是美國可以採取的最簡單的舉措，因為最先進的晶片製造設備的供應鏈非常小。
如今，製造任何電子產品都需要六家公司的參與，我指的是全部六家公司。
如果拿到六個中的五個，那麼你距離一個可以運作的裝置（無論是 iPhone 還是飛彈）的距離就和你只有一個裝置時一樣遠。
這個過程從那些製作晶片設計所需的電子設計自動化（EDA）軟體的公司開始（American Cadence 和 Synapsis）；
然後是那些生產製造晶片所需的關鍵部件和化學品的公司（例如，生產光阻的日本公司：JSR、信越化學和東京應化工業（TOK））；
生產光阻的日本公司：JSR、信越化學和東京應化工業（TOK））；
生產晶片所需設備的公司（荷蘭的 ASMLLA、美國的 Applied））；
生產晶片所需的公司（荷蘭的 ASMLLA、美國的 Applied））；
KLA，以及日本的東京電子和尼康）；
然後是實際設計晶片的公司（蘋果、NVIDIA、高通等）；
最後是那些製造晶片的公司（英特爾、台積電、三星、美光等）。
最後，生產需要將晶片封裝成最終產品並組裝成用於電子產品的電路板的公司，例如富士康以及中國、越南、馬來西亞等地的公司，以及領先的所謂印刷電路板公司（PCB），其中包括中國的振鼎科技和DSBJ、台灣的欣興電子和華通電子以及日本的Nippon Mektron。
每個設計和製造階段都存在一個關鍵的瓶頸——特別是考慮到這些行業中的大多數實際上規模都很小——但並非每個瓶頸都是相同的。
設計公司雖然由美國主導，但其他地區也越來越多地湧現——中國、歐洲和日本正在成為重要的參與者。
Cadence 和 Synapsis 等 EDA 軟體公司佔據主導地位，但軟體相對容易被竊取和盜版，因此他們的霸主地位不太可能持久。
日本實際上壟斷了製造所需的化學品生產、光阻和掩模，但人們可以預見中國未來將發展這種能力。
真正重要的瓶頸是在第四階段。
事實上，中國不太可能取得重大進展的一個領域是設備製造，特別是如果美國及其盟友加強出口管制措施和執法力度的話。
ASML 生產的極紫外線 (UAV) 機器等設備旨在比人的頭髮薄兩萬五千倍的矽晶片上蝕刻晶體管，並且隨著每次設備迭代而變得更小。
設計、製造和維護這些機器的複雜性是巨大的。
此外，這些機器關鍵部件的整個供應鏈幾乎都位於西方，從被 ASML 收購的美國公司 Cymer（幫助生產用於無人機機器的高端雷射）到這些雷射反射的極其複雜的德國蔡司鏡子。
對中國來說，除了設計和製造這些機器之外，複製整個供應鏈是一項比人類登陸火星更為複雜的任務。
也許有一天，透過付出巨大的努力，經過至少十年甚至更長時間的嘗試——其中包括透過網路手段竊取西方智慧財產權的史無前例的運動以及老式的招募工業間諜和竊賊——他們可以實現這一目標，但只有當美國及其盟友在開發更先進的半導體技術方面取得進一步進展時，他們才能迎頭趕上。
這是遏制中國擺脫對西方晶片依賴、進而超越西方並建立西方所依賴的產業的雄心壯志的關鍵瓶頸。
美國政府已經認識到這一點，並於2022年10月7日和2023年10月17日採取行動，對美國半導體設備製造商實施了迄今為止最全面的出口管制：阻止出口對中國開發先進晶片至關重要的設備，這些晶片通常被認為在16至18奈米以下。
它也成功地說服荷蘭和日本也對其公司採取同樣的措施——這項努力得益於日本對軍事現代化有著濃厚興趣，以應對日益好戰的中國，而軍事現代化需要美國的武器。
但美國和西方國家可以走得更遠，完全限制向中國出口設備，這將給中國的產業帶來致命打擊，因為中國沒有能力大規模生產自己的機器，也沒有能力在不依賴美國和盟國公司的情況下，達到生產晶片所需的品質。
現行出口管制措施的限制之一是，雖然它們有效地阻止了中國打造先進晶片製造業的雄心，但也為中國加倍擴大現有的基礎晶片製造業創造了一種不正當的誘因。
鑑於中國表現出的傾向，既進行大規模工業補貼，又向發達經濟體低價傾銷產品以佔領市場份額並擊敗競爭對手——中國在稀土、太陽能電池板、鋼鐵、紡織和其他行業都曾多次使用過這種策略——中國人現在似乎在基礎芯片上嘗試同樣的做法，試圖佔領整個芯片市場的很大一部分，這並不奇怪。
如果他們成功了，那就好比我們成功阻止了中國生產先進的碳纖維材料，但卻允許他們壟斷世界鋁市場——從為中華人民共和國提供對美國和全球經濟的巨大影響力來看，這仍然是一個災難性的結果。
美國商務部長 Gina Raimondo 在 2023 年 7 月警告稱，「中國投入大量資金補貼成熟晶片和傳統晶片的過剩產能，這是我們需要思考並與盟友合作解決的一個問題。
」二十八
事實上，中國企業在這一領域確實具有優勢，因為中共可以補貼這些工廠，而不管其生產經濟性或產量指標如何。
這對中國（及其美國競爭對手）來說是個熟悉的策略：中國人過去在鋼鐵等其他產業也做過同樣的事情。
鋼廠與晶片廠不同，需要高產能利用率才能涵蓋高昂的資本成本並保留一定的利潤率。
對於美國生產商來說，這在市場需求疲軟時一直是一個巨大的挑戰，當他們沒有足夠的客戶購買所有產品時，他們的傳統應對措施是閒置工廠。
相較之下，中國增加了越來越多的鋼鐵產能，因為政府補貼使他們能夠在人為的市場條件下運作。
中國的國家主導型經濟不受短期市場力量的影響；
中國的政治環境與經濟成長緊密相關，這意味著，為了保住權力，共產黨通常寧願扶持陷入困境的企業，也不願冒著大規模裁員和倒閉可能帶來的動盪和不安的風險。
這種政治算計意味著，中國實際上是在補貼向海外傾銷廉價產品，這反過來意味著中國透過削弱西方的勞動市場來拯救自己的勞動市場。
如今，中國也採用同樣的策略來贏得基礎晶片的爭奪戰。
為了防止這種情況發生，必須擴大出口管制範圍，涵蓋所有半導體製造設備，禁止中國建造、運營和維護任何製程節點規模的晶圓廠，此舉將進一步增加中國對西方的依賴，並為我們提供有關其經濟的槓桿作用，例如，阻止東海的敵對行動。
這些出口管制不僅要涵蓋中芯國際和長江存儲等中國公司的晶圓廠，還要涵蓋三星、台積電和SK海力士等西方公司在中國的晶圓廠，因為中國政府隨時可能在發生衝突時將這些晶圓廠國有化或沒收設備（我們不要忘記中國半導體工人在這些公司工作時獲得的獨特專業知識）。
失去中國市場將給美國、荷蘭或日本的設備製造商帶來巨大的短期痛苦，他們將不得不努力尋找新的買家，但此舉將帶來長期回報，因為它可以拯救整個晶片製造業——目前盟國在本十年將投資超過一萬億美元來推動該行業的發展。
此外，由於全球晶片市場的需求並不取決於晶圓廠的位置，因此短期痛苦將會得到緩解；
即使這些基礎或先進的晶片不是在中國生產的，它們也會在某個地方生產，因此，對晶片設備的總體需求——減去中國非法補貼造成的虛假需求——幾乎不會改變。
同時，為了削弱中國打造國內競爭對手來對抗 ASML、應用材料和 LAM 等設備製造商的能力，出口管制必須涵蓋這些複雜機器的關鍵部件——從高端雷射和光學器件到機械臂和真空測量部件。
這些舉措將實現多重目標，確保中國無法僅使用本土設備來維持國內晶片產業，同時向西方設備製造商補償其在中國市場的銷售損失，並確保他們未來不會面臨來自中國工具製造商在中國政府的補貼和非法經濟間諜活動的幫助下進行的削價競爭。
當然，中國非常清楚美國商務部可能採取的行動，並試圖向美國企業施加壓力，希望產業領袖能夠說服美國政府放鬆出口管制。
中國目前購買了超過20%的美國半導體製造設備，對這些公司來說是非常重要的市場。
2023年，中國以「網路安全風險」的虛假指控禁止中國關鍵產業使用美光公司的記憶體晶片。
美光公司宣布，由於中國的這項舉措，該公司將損失 40 億美元。
在中國政府的強硬施壓下，美光公司隨後不久宣布將在中國投資 6.02 億美元用於封裝業務。
隨著中國半導體產業感受到美國出口管制和製裁的痛苦，對美國產業施加的這種對稱壓力只會增加。
緩解痛苦的答案是透過投資我們自己和盟友的生產能力來減少西方公司對中國半導體產業的依賴。
2022 年《晶片與科學法案》對於實現這些目標至關重要。
《晶片法案》（通常被稱為《晶片法案》）是近年來獲得兩黨大力支持通過的少數幾項重要立法之一，該法案為在美國建立新晶片工廠的公司提供 390 億美元的直接投資資金，另外提供 130 億美元用於基礎研究和勞動力培訓，並在五年內提供 240 億美元的稅收抵免，以抵消半導體製造設備的成本。
該策略的第二個組成部分是實現晶片製造多元化，不再依賴台灣。
全球晶片生產高度集中在一個面積僅相當於馬裡蘭州的島嶼上，這不僅對美國，而且對整個世界都是一個嚴重的弱點。
除了中國入侵的可能性（以及這可能對台積電工廠帶來的破壞）像達摩克利斯之劍一樣籠罩著台灣之外，台灣島還經常受到一系列自然災害的影響，包括颱風、地震、山體滑坡和洪水。
任何一場同樣可預見的災難都可能造成毀滅性的停電和供應中斷。
台灣每年平均發生二千二百次地震，其中兩百多次可感受到。
29（2023 年 10 月，我參加了由台灣外交部長在台北摩天大樓酒店頂層舉行的慶祝台灣國慶的晚宴，當時我正在參加晚宴，與外國政要一起，大樓突然因 5.9 級地震而搖晃。
）菲律賓海板塊和歐亞板塊碰撞的島嶼上貫有三十多個斷層，其中包括一個強烈的地震可能會損壞擁有先進潔淨室的晶圓廠建築，這種破壞可能會導致台積電的部分甚至大部分生產停工數月甚至數年。
但最重要的是，中國可能封鎖或入侵台灣，並透過阻止取得台積電生產的半導體來挾持美國和世界其他國家，這是美國無法容忍的致命經濟威脅。
答案是──就像減少美國對中國晶片產業市場的經濟依賴一樣──增加國內和盟友的投資。
《晶片法案》的主要目標是提高美國晶片生產的市場份額，目前這一比例為 12%。
透過向美國及其盟友（如三星和台積電）提供政府激勵措施，鼓勵它們在美國建造晶圓廠，我們以兩種方式確保了供應鏈的安全，包括流程的頂端和底端。
我們確保我們的晶片供應逐漸從脆弱的台灣轉向多元化，同時為美國晶片製造工具公司提供更大的國內市場，以抵消美國出口管制政策造成的在中國的任何准入損失。
不幸的是，儘管納稅人投入了大量資金，《晶片法案》並不能使美國擺脫對中國大陸和台灣生產的晶片的依賴，但如果成功的話，它將大幅增加美國國內半導體製造的份額，減少我們的一些依賴，並有望重振美國的半導體行業，增加勞動力，並在未來吸引更多的晶圓廠落戶美國。
此外，《晶片法案》引發了一場新的“晶片競賽”，韓國、日本、新加坡、以色列、德國、法國等國家紛紛效仿，為全球晶片公司在其國家建廠提供補貼和激勵措施。
雖然《晶片法案》中 760 億美元的最高金額只是九牛一毛，因為僅建造一個現代化先進晶圓廠就可能耗資 100 億美元，但根據 Silverado Policy Accelerator 的研究分析師的計算，到 2030 年，美國以及公共和私營部門的國際合作夥伴宣布和計劃對該行業的總投資估計將超過 1.2 萬美元。
這種程度的投資將改變這個行業，使其多樣化，並以兩年前難以想像的速度向前發展。
然而，目前缺少的是一個能夠協調這一大規模全球投資的機構，以確保新的製造能力分佈在全球工業所需的所有類型的晶片上——邏輯、內存、模擬和混合電路，以及先進和基礎晶片。
最糟糕的情況是，每個人都加倍投入建造最先進的 2 奈米邏輯晶圓廠，這些工廠可以生產世界上最先進的 CPU 和 GPU，而忽略了構成整個半導體市場大部分的基礎晶片。
《晶片法案》設立了國際技術安全與創新基金（ITSI），該基金在五年內向國務院提供5億美元，以確保更安全、更有彈性的供應鏈。
這是一個重要的舉措，美國透過四方安全對話、美墨加協定（川普政府與墨西哥和加拿大達成的取代北美自由貿易協定的貿易協定）和其他夥伴關係做出的多項承諾也同樣重要，但美國政府需要與盟友和合作夥伴建立類似晶片投資協調委員會的組織，以鼓勵更多投資並協調現有項目，確保它們符合全球市場的需求。
該戰略的第三部分是確保中國政府明白台灣不是中國晶片突破計畫的答案。
雖然中共和習近平本人都有許多入侵台灣的歷史、政治和經濟原因——這些原因完全早於電腦時代，更不用說台積電工廠的建設了——但我們需要確保台積電工廠、技術、設備和人員的吸引力不會成為習近平用來為入侵辯護的臨界點。
台灣長期以來一直在談論其“矽盾”，即其主導的半導體產業將保護其免受中國入侵，因為大陸經濟本身依賴於台灣晶片。
然而，隨著中國大陸越來越渴望晶片獨立，台灣的矽盾可能會變成更像「矽蜜罐」的東西，這個理由對中國大陸來說太有吸引力了，因為它在權衡潛在入侵的利弊時不能不考慮。
美國及其盟國的外交官必須悄悄地向習近平表明，如果中國使用武力入侵台灣，在任何情況下都不允許中國控制台積電晶圓廠。
無論美國是否選擇與中國就台灣問題開戰，一旦中國接管，美國都有多種方式來摧毀這些晶圓廠——從與台灣合作摧毀潔淨室和設備，到與西方設備製造商合作親自或遠程破壞設備，再到實施禁運，防止化學品、光刻膠和掩模流入中國佔領的晶圓廠。
事實上，川普前國家安全顧問羅伯特·奧布萊恩 (Robert O'Brien) 在 2023 年 3 月多哈會談中表示，美國可能會摧毀這些設施，而不是讓中國人拿走它們，並將此舉比作法國向納粹德國投降後英國摧毀法國海軍艦隊。
30還有可能──甚至很有可能──台灣戰爭本身就會對晶圓廠造成難以接受的長期損害，因為中國的轟炸行動會造成長時間的停電。
無論採用何種方式，中國領導階層都必須明白，入侵台灣永遠無法滿足他們晶片突破的野心。
最後，為了進一步加強入侵的威懾，中國必須意識到如果決定以武力奪取台灣，其經濟將面臨何種後果。
這就是該戰略各個線索結合起來產生更大威力的地方：美國可以傳達這樣的訊息：任何針對台灣的舉動都將導緻美國和其他西方大國對中國實施同樣的全面製裁和晶片禁運，就像我們在俄羅斯入侵烏克蘭後對其實施的那樣。
如果我們的出口管制措施成功阻止中國建立自己的晶片工廠，而中國確信無法用武力奪取台灣的晶片工廠，那麼這將是更強大的威脅和承諾。
俄羅斯透過從中國採購黑市晶片（包括美國製造的晶片），成功逃脫了美國半導體出口禁令的一些最嚴重影響，但中國卻沒有這樣的選擇。
而且其晶片消費需求比俄羅斯高出幾個數量級：中國每年進口價值近5000億美元的晶片，而俄羅斯2021年的進口量僅為5億美元——數量少得多，而且相對而言更容易在黑市上採購，從而逃避出口管制。
你根本找不到一輛卡車後面掉下價值 4,170 億美元的晶片。
利用強大的外國直接產品規則，美國可以在入侵的情況下阻止所有盟國向中國供應晶片，此舉將摧毀中國經濟。
雖然這種威脅不足以阻止習近平試圖入侵——如果沒有其他原因，他可能會選擇懷疑我們是否會兌現這一威脅，因為入侵將對西方經濟產生反作用——但它可以大大增強說服他入侵成本太高、成功可能性太低的整體努力。
至關重要的是，在入侵時，任何現實的晶片封鎖威脅都取決於中國是否繼續依賴西方來滿足其國內和出口的大部分晶片供應。
因此，重要的是將當前美國的出口管制措施限制在設備和零件上，而不是晶片本身——當然，訓練和運行人工智慧模型所必需的極少數非常先進的晶片除外，這些晶片應該繼續禁止出口到中國。
其目標是阻止中國生產自己的晶片，而不是完全切斷其晶片供應——至少在它不入侵台灣的情況下。
該戰略的最終目標是使中國更加依賴西方，同時減少對中國和台灣的依賴。
然而，除了晶片之外，西方還需要採取重要行動來確保所謂的稀土礦物以及下一代運算能力、生物技術、航空航太和綠色能源技術所需的其他關鍵材料。
關鍵礦物質
1853 年，在美國全球化野心初現之際，馬修·佩里準將率領的由四艘美國海軍艦艇組成的艦隊駛入江戶灣（現東京灣），目的是與日本開展貿易，而當時日本已基本與世界隔絕了兩個世紀。
加州的定居點已經開始與亞洲進行定期貿易，但到了十九世紀中葉，美國已經開始擔心自己會被英國排除在該地區之外。
當時，美國對日本知之甚少，以至於佩里攜帶的總統米勒德·菲爾莫爾的信被錯誤地寫成了寄給日本傀儡天皇的信，而不是真正統治日本的軍政府——德川幕府的信。
菲爾莫爾寫道：「我派佩里前往日本沒有其他目的，只是想向天皇陛下提議，美國和日本應該友好相處，並開展商業往來。
」對於佩里和美國海軍來說，建立和鞏固與日本的關係是對抗大英帝國的關鍵，因為大英帝國正在迅速控制中國和其他地方的東亞港口。
在前往江戶灣的途中，佩里一直在偵察外圍島嶼，他希望為美國奪取小笠原群島或他所稱的蘆竹群島的某些部分，蘆竹群島是從日本延伸到台灣並包括沖繩的一條群島。
31
在未來的歲月裡，當今太平洋的大部分政治地理，特別是美國在太平洋的殖民地，都是由對商業貿易路線和關鍵資源（即鳥糞之類的關鍵資源）的爭奪所塑造的。
1859 年 7 月 5 日，海豹捕獵船「岡比亞號」的船員在檀香山西北約 1300 英里處發現了一個小島，這是一座珊瑚環礁，大致位於北美洲和亞洲的等距位置。
岡比亞號船長 N.C. 布魯克斯將這片面積約 1500 英畝、高出太平洋僅幾英尺的小島命名為米德爾布魯克群島，並根據 1856 年《鳥糞島法案》宣稱這些島嶼屬於美國。
該法案是國會的一項規定，允許美國公民佔有無人認領的島嶼來開採鳥糞，鳥糞是製造肥料和火藥的關鍵成分。
這些現今被稱為中途島的島嶼在第二次世界大戰中被證明是一個非常重要的中轉站，它們將成為根據《鳥糞島法案》最終被認定為美國領土的九十四個島嶼之一。
五
隨後，蒸汽機的興起促使美國海軍於 19 世紀 60 年代在夏威夷王國（當時西方稱為三明治群島）建立了其第一個基地——一個煤炭加油站。
正如美國海軍戰略家阿爾弗雷德·馬漢上校所言，這些島嶼是至關重要的戰略十字路口：「任何人只要看到一張顯示太平洋全貌及其兩岸海岸線的地圖，就會立刻注意到兩種情況。
他一眼就能看出，三明治群島孤零零地矗立在一望無際的大海之中，相對孤立。
」三十二
在整個十九世紀，加州的定居、煤炭作為能源重要性的上升以及全球貿易的擴展標誌著美國海軍的轉折點，它從大陸防禦演變為保護美國在世界各地利益的全球力量。
正如一部軍事史所解釋的那樣，「馬漢認為，國家的繁榮和強大取決於強大的商船隊的發展；
海外領土的獲得；
進入國外市場的特權；
以及最重要的，強大的海軍。
」33不久，馬漢的戰略論點在白宮得到了認可，西奧多·羅斯福總統下令派遣一支由 16 艘美國戰艦組成的令人生畏的 4 個月艦隊，長達 400 個月的航空航歷時 400 個月的 400 個月艦。
大白艦隊訪問了六大洲的二十個港口，從巴西到澳大利亞，從菲律賓到中國，再到埃及，並明確地宣告了美國作為全球海軍強國的到來。
一個世紀之後的今天，在一個不同的科技時代，中國和包括美國在內的世界大部分國家之間正在進行著非常相似的商業和關鍵資源的競爭。
半導體、智慧型手機、航空航天材料、綠色技術以及現代（和未來）生活所必需的許多其他應用的製造依賴於相對較少的金屬和其他關鍵礦物——包括銅、鎳、鈷、石墨、錳、鋰和一組十七種所謂的稀土元素。
在美國，聯邦政府制定了一份「關鍵礦產」清單，根據這些礦產對國家和經濟安全的貢獻，對這些礦產進行優先排序，以確保供應的連續性。
這個關鍵概念承認，世界上這些關鍵礦物的數量是有限的，幾乎沒有可行的替代品，由於政治和經濟可行性的限制，並非所有礦物都能被開採，而且絕大多數關鍵礦物僅由少數幾個國家（主要是中國）加工成下游產品，而這些國家可以單獨關閉許多此類供應鏈的流動。
隨著對銅、鋰和鎳等礦物的需求飆升，以滿足一系列最終用途，包括到 2050 年實現全球淨零碳排放的目標，這些供應鏈瓶頸不僅對現代經濟構成嚴重威脅，而且需要緊急採取行動改變方向的決策者對此了解甚少。
鋰
不久前，鋰與地緣政治幾乎毫無關係。
鋰於 19 世紀被發現，並在 20 世紀主要用於治療躁鬱症患者和製造熱核炸彈。
埃克森美孚的工程師 M. Stanley Whittingham 在 20 世紀 70 年代率先發明了可充電鋰離子電池——他和另外兩人最終因他們的發現獲得了 2019 年諾貝爾化學獎——但由於市場規模太小，埃克森美孚最終放棄了這項業務。
直到大約二十年後，鋰離子電池才成為主流，主要用於攝影機；
2007 年，隨著特斯拉將鋰應用於電動跑車，鋰突然有了重要的用途。
因此，鋰已成為現代典型關鍵礦物。
一方面，可用的鋰礦石和精礦即將出現供應短缺，無法滿足預期的需求。
另一方面，中國政府補貼對鋰礦石和精礦的增值下游加工（將其製成陰極和電池部件以及最終製成鋰離子電池）的投資，幾乎排擠了所有其他加工替代方案。
三十四
這是一場企業間的競爭，像是中國贛鋒鋰業和北卡羅來納州的雅寶公司。
前者是一家化學加工企業，成立於 2000 年，總部位於新居；
後者是一家百年老紙業公司，2015 年，雅寶公司將未來押注於斥資 60 億美元收購新澤西州的一家鋰生產商。
在此後的十年中，Albemarle 已發展成為全球最有價值的鋰生產商，鋰市場規模從 2015 年的 16 億美元飆升至 2022 年的 380 億美元。
35
這種巨大的成長凸顯了企業似乎無法獲得足夠的鋰——需求如此強勁，甚至讓那些預見未來的公司也感到驚訝。
「回想起來，我們低估了成長，」Albemarle 前執行長 Luke Kissam 在 2023 年表示。
「華爾街當時不相信我們的預測。
但我們的收入和盈利能力遠遠超出了他們的預期。
」該公司預計到 2027 年收入將再次翻一番，並正在迅速擴大其在智利阿塔卡馬沙漠鹽灘的鋰礦，這些礦依賴於巨大的蒸發池，並採用新技術實現更直接的開採。
36在隔壁的玻利維亞，由中國電動車生產商寧德時代新能源科技有限公司 (CATL) 牽頭的財團被選中開發該國首個大型鋰計畫。
黃金熱潮（或更確切地說是鋰熱潮）正在如火如荼地展開。
鋰的崛起主要受到清潔技術需求的推動，近年來其價格上漲了十倍以上。
2022 年全球電動車銷量將成長 55%，達到每年 1,050 萬輛，全球儲能裝置將成長 68%，達到 16 吉瓦/35 吉瓦時 (GWh)。
最近的市場預測表明，到 2028 年，消費量將是 2022 年消費水準的兩倍以上，甚至可能是三倍以上。
37
而且它可能需要成長更多、更快。
越來越多的證據表明，全球對支持清潔能源轉型的環境技術（例如風能、太陽能、地熱能以及能源儲存和傳輸）的需求激增，將要求美國等國家大幅增加鋰和鈷等關鍵礦物的供應，沒有這些礦物就沒有綠色技術。
38這些礦物對於電池生產、風能、太陽能、地熱能和核能製造至關重要，而且許多相同的能源關鍵礦物恰好也是晶片製造、運輸、農業和製造設備以及許多先進武器系統所必需的。
據估計，要實現《巴黎氣候協定》將全球氣溫升幅穩定在 2°C 以下的基準目標，需要在 2040 年前將清潔能源技術的礦產開發量增加四倍。
39同時，要實現 2050 年前實現淨零排放世界的更宏偉目標，可能需要將關鍵礦產供應量增加六倍。
南美洲的「鋰三角」地區，即阿根廷、智利和玻利維亞三國交界處，佔全球已知鋰供應量的 56%，而鋰是製造支撐眾多清潔能源技術的可充電電池的關鍵材料，大部分礦石和精礦都出口到中國進行下游加工。
事實上，從全球範圍來看，2022 年 96% 的鋰精礦出口到中國進行加工，這將刺激中國的就業創造和經濟成長，或許最重要的是，增強中國對西方的經濟影響力。
雖然鋰可能是應對關鍵礦物挑戰的旗手，但可再生電池包含一系列關鍵成分，美國和西方盟友必須採購、開採和加工這些成分才能實現下一代戰略目標。
我們針對鋰制定的策略也必須包含其他成分，例如鎳（主要來自印尼、菲律賓、俄羅斯、新喀裡多尼亞和澳大利亞，依降序排列）；
鈷（剛果、印尼、俄羅斯、澳洲和加拿大）；
石墨（中國、莫三比克、馬達加斯加、巴西和韓國）；
和錳（南非、加彭、澳洲、中國和加納）。
稀土
稀土其實不是那麼稀有；
許多地方都可以開採，包括美國本土，以及我們的許多盟友，如加拿大、澳洲、以色列和拉丁美洲國家。
這個術語本身是一個歷史偶然，是由瑞典伊特比的一名礦工於 1788 年創造的，當時他在該地區的石英和長石採石場中發現了一塊外觀奇特、沉重的黑色岩石。
它之所以“罕見”，僅僅是因為發現它的業餘地質學家——卡爾·阿克塞爾·阿倫尼烏斯中尉——以前從未見過它，而當時的“地球”只是一個地質術語，指任何可以溶解在酸中的岩石。
1794 年，阿倫尼烏斯發現的岩石被命名為氧化釔，這是最終在瑞典島城周圍發現並以島上城命名的四種稀土元素中的第一個：釔、鐿、铽和鉺。
在接下來的幾十年裡，科學家、化學家和工程師發現了其他類似的重金屬，並努力了解這些微量元素到底有多少種——將它們彼此區分開來，因為它們經常一起被發現——並最終確定了十七種不同的稀土元素。
稀土對冷戰和核武至關重要，在二十世紀的大部分時間裡，稀土產業（如果存在的話）僅由美國的一個礦場組成——莫哈韋沙漠的山口礦和加州內華達州邊界的克拉克山脈。
該礦最初於 1949 年由鈾礦勘探者發現，每年生產約 2500 噸稀土，其元素銪在 20 世紀 60 年代為美國陰極射線電視提供了鮮豔的紅色。
在軍事方面，美國空軍利用礦中的釤來製造更強大的雷達。
同時，蘇聯發現鈧可以製造出更堅固、更輕的鋁，從而提升米格29戰鬥機的性能；
後來，釔被證明是用於導引炸彈和飛彈的雷射測距儀開發的關鍵元素。
40
1980 年代，美國核能管理委員會 (NRC) 出台的新的繁瑣的環境法規使得美國的稀土生產變得越來越難以維持。
（該行業長期以來一直認為，美國核管理委員會對稀土元素的分類實際上是錯誤的，因此應該對其施以寬鬆得多的監管。
）20 世紀 90 年代，由於管道洩漏和有毒廢水污染了附近的地下水，山口礦的環境影響和管理不善開始對其生產和所有者造成壓力。
同時，中國的稀土產業正在崛起——中國擁有特別豐富的稀土元素儲量，比美國更早意識到這些元素對於建立未來的重要性。
稀土成為鄧小平「863」計畫高科技發展策略的基石，該計畫旨在「在世界舞台上站穩腳跟，力爭在關係國民經濟命脈和國家安全的關鍵技術領域取得突破，在我國具有優勢和戰略地位的關鍵高技術領域實現『跨越式』發展，為實現我國現代化第三步戰略目標提供高技術支撐」。
41
1987年，鄧小平有句名言：「中東有石油，中國有稀土。
」幾十年來，這句話的意義愈發深遠，因為美國對中東石油的依賴已經減少，但對稀土的依賴卻有增無減。
諷刺的是，中國在該領域的成功很大程度上得益於美國的技術，其中最引人注目的是中國收購了位於印第安納波利斯的麥格昆磁公司（Magnequench），該公司是通用汽車的一個部門，利用稀土釹製造所謂的釹磁鐵。
新磁鐵，又稱“永磁體”，是通用汽車和日立公司在 20 世紀 80 年代取得的一項重大科學突破，它比當時已知的任何磁鐵都更強大、更輕，並成為從音頻揚聲器和耳機到汽車和核磁共振成像儀到硬盤和風力渦輪機等所有領域的核心技術，當然，也包括第一次海示武器。
1990 年代，通用汽車開始出售「非核心」子公司。
1995 年，由水門事件關鍵人物之子阿奇博爾德·考克斯 (Archibald Cox Jr.) 牽頭的投資財團和兩家中國國有企業以 7000 萬美元收購了麥格昆磁。
由於當時五角大廈 85% 的智慧炸彈都採用了這家擁有 260 名員工的公司生產的磁鐵，美國政府的外國投資委員會審查了這筆交易，並允許其繼續進行，但條件是該公司必須在美國境內保留至少五年。
現在，該公司的多數股東——鄧小平家族成員——迅速利用麥格昆磁收購了其他美國磁鐵製造商，在中國複製了生產線，並於 21 世紀初在最初協議到期之際關閉了美國工廠。
從那時起，美國就依賴從中國購買智慧型炸彈磁鐵。
據估計，到 2007 年，中國擁有超過一百多家智慧炸彈磁鐵生產公司。
42
二十世紀末，美國對稀土仍不感興趣，以至於在 1998 年，美國出售了國防儲備中最後一批稀土。
2002 年，由於管理不善以及美國環保署和土地管理局的壓力，山口礦區關閉，後者認為礦區威脅瀕臨滅絕的沙漠龜。
當時，這對離岸生產來說似乎是一筆很划算的交易。
正如一篇專欄文章所解釋的那樣：「在美國政府和主要製造商看來，從受嚴格環境法規約束的美國採購稀土已經毫無意義。
相反，開採有用礦物的艱苦工作被轉移到其他國家，在那裡環境損害是安全的，不會被察覺。
中國欣然接受，只要稀土開採成本保持在低位，環境損害就不斷擴大。
」年，中國海洋石油總公司實際上曾競購該已關閉礦場的母公司優尼科，但未能成功。
如今，中國——2011年正式宣布稀土元素為戰略資源——擁有全球已知稀土儲量的約三分之一，其寬鬆的環境標準和慷慨的政府補貼使其在採礦和加工市場佔據主導地位。
44中國的稀土礦主要位於內蒙古，約佔全球稀土開採量的 65%。
45在稀土加工領域，中國佔據主導地位，處理全球約 85% 的稀土加工業務。
加工方面的領先優勢部分源於這樣一個事實：很少有國家有興趣建立通常危險且污染嚴重的煉油廠——尤其是考慮到大多數民主國家都存在強大的“不要在我家後院”（NIMBY）遊說團體。
中國並不懼怕利用這一影響力。
2010 年，中日爭端爆發，一艘中國漁船在釣魚島附近與一艘日本海岸警衛隊船隻相撞，日本扣押了船上船員。
此後，中國切斷了對日本的稀土出口，暴露出日本經濟的突然脆弱性，迫使日本撥出數百萬美元用於稀土勘探和回收項目，以減少對中國的依賴。
全球市場上的價格在某些情況下上漲了十倍，時任國務卿希拉蕊·柯林頓稱這是「警鐘」。
46
日本事件推動了帕斯山礦的重啟，該礦一直在所有者之間搖擺不定，最終於 2012 年重新開始開採。
礦場的復甦來得太晚了，事實上，我們幾乎完全失去了帕斯山礦。
國會議員 Materials 執行長 James Litinsky向我講述了他在 2010 年代如何在幾乎偶然的情況下、在沒有任何政府援助或鼓勵的情況下拯救了美國稀土行業的故事。
利廷斯基是芝加哥一位年輕的對沖基金老闆，他對採礦業或稀土業務一無所知，但他看到了一個有吸引力的機會，那就是投資當時擁有 Mountain Pass 礦場的 Molycorp 公司的不良債務。
該公司管理極為不善，最終不得不申請第 11 章破產保護。
利廷斯基對自己的投資感到絕望，別無選擇，只能冒險購買該公司的資產（包括礦山及其經營許可證），並親自進入採礦業，以避免巨額損失。
礦場瀕臨關閉，最後幾名員工也即將被解僱——此舉將意味著失去加州採礦許可證，一旦許可證被吊銷，由於監管程序緩慢，Mountain Pass 在可預見的未來幾乎不可能恢復營運。
（阻止中國入侵台灣可能比從加州獲得新的採礦許可證更容易。
）利廷斯基預見了前方的懸崖，並向剩餘的員工支付了工資，以維持礦場的勉強運營並避免失去那張至關重要的許可證。
隨後，他前往中國達成未來加工其開採礦物的協議，這使他能夠為重啟業務提供資金，並最終將其發展成為美國唯一的稀土礦業公司。
儘管這一事件對美國國家安全，特別是五角大廈獲取製造其武器系統的關鍵材料的能力產生了嚴重影響，但這一切都沒有美國政府的參與，這一事實表明美國國家安全界對這一重要問題缺乏關注。
事實上，一位三十多歲的頑強對沖基金經理人為了不讓投資者的錢損失，進行了一次意外投資，從而拯救了美國一個不可或缺的行業。
如今，Mountain Pass 礦場由 MP Materials Corp. 經營，其稀土礦產量約佔全球稀土礦產量的 15%；
然而多年來，它仍然將大部分開採的礦石運往中國進行加工。
2022 年 2 月，五角大廈授予礦主一份價值 3500 萬美元的合同，負責現場加工礦石，而MP Materials 正在建設自麥格昆磁公司關閉位於德克薩斯州沃斯堡的工廠以來，美國第一家稀土磁體工廠。
47諷刺的是，它的首批客戶之一就是通用汽車——三十年前出售麥格昆磁公司的那家公司。
芒廷帕斯礦場的所有者表示，他們希望礦場很快就能滿足五角大廈的所有稀土需求。
正如五角大廈負責工業基礎復原力的副助理部長哈利瑪·納吉布-洛克 (Halimah Najieb-Locke)在 2022 年美國工業復甦之際向Politico表示的那樣，「你不知道萬物是如何相互關聯的，直到你失去了拼圖中的一塊碎片。
」四十八
為強調這一觀點，中國於2023年下半年宣布將限制鎵、鍺和石墨的出口，這些礦物對半導體製造、綠色技術和武器系統至關重要，此舉被廣泛認為是對美國對其晶片產業出口管制的報復。
中國佔世界鍺產量的83%，是美國鍺進口的最大來源國。
它還提供了世界上84%的精煉鎵和70%的合成石墨。
如今，許多美國軍事系統都採用來自中國的稀土元素製造，包括F-35聯合攻擊戰鬥機中的磁鐵，它們依賴中國加工的釹、镨和鏑。
國防工業基礎對中國的依賴不僅限於稀土。
正如退役空軍準將羅伯特·斯伯丁所指出的，美國地獄火飛彈的推進劑是從中國進口的。
49事實證明，這些只是美國面臨嚴重脆弱性的一系列面向未來的技術的一部分。
中國在採礦和加工領域的投資
礦石開採高度集中在少數幾個國家。
例如，印尼、菲律賓和俄羅斯三國共供應了全球約 54% 的鎳，而剛果民主共和國則供應了全球約 70% 的鈷礦產量。
取得這些礦物是一項挑戰，而以環保的方式取得則更具挑戰性。
五十六
中國已經對這些地區的採礦業務進行了大量投資，使得該國在關鍵礦產供應方面擁有超越世界其他國家的權力。
例如，剛果幾乎所有的鈷礦都由中國礦業公司洛陽鉬業控制，佔據了全球70%的鈷礦開採市場，甚至佔據了更大的加工市場。
在全球範圍內，2018年至2020年期間，中國在海外採礦業的淨外國直接投資總額接近160億美元，而且自那以後，投資額只增不減。
中國最大的鋰生產商贛鋒鋰業於2021年完成了阿根廷另一個大型鋰礦計畫的部分收購，隔年，中國紫金礦業宣布計畫投資3.8億美元在阿根廷北部卡塔馬卡省新建一座碳酸鋰工廠。
作為「一帶一路」倡議的一部分，其他中國企業也對哥倫比亞的銅和鋅市場進行了類似的投資，以滿足未來三十年預計翻倍的銅需求。
此外，中國也對秘魯的一個銅礦進行了類似的投資，希望將銅產量提高近 50%。
51
正如威爾遜中心工作小組在 2022 年得出的結論：「美國在關鍵礦產供應鏈方面面臨著令人不安的局面。
」此外，他們寫道：「快速增長的需求、欠發達的國家資源、激烈的國際競爭以及多年來對這一問題的忽視，使美國在獲取對能源轉型和地緣政治野心至關重要的金屬和稀土元素方面相對於中國處於明顯的七土元素方面。
無論如何，這種嚴厲的措辭實際上低估了這些因素在未來幾年可能對美國技術、創新和安全造成的挑戰。
正如 Silverado Policy Accelerator 的研究發現，「目前，美國在 33 種關鍵礦產中至少有 13 種的供應 100% 依賴於淨進口……而對於另外至少 13 種關鍵礦產，美國淨進口依賴率超過 50%。
」總而言之，2022 年，中國是美國政府追蹤的關鍵礦產的 40% 。
53
中國在這一領域的主導地位也是美國的一個巨大的弱點，因為它阻礙了我們在晶片和其他經濟威懾措施方面採取更積極行動的能力，因為我們缺乏能夠讓我們免受中國報復的關鍵礦產供應。
在川普政府將華為列入實體名單並切斷其晶片供應後的幾天裡，習近平與他的最高貿易談判代表匆忙安排了對南部省份江西的一家稀土供應商的訪問。
德州礦產資源公司董事長安東尼·馬爾凱塞當時對《華爾街日報》表示：「這傳遞出這樣的訊息：『請記住，我們有能力影響美國許多主要產品的生產。
』」54
我們正在採取各種措施來提高我們的獨立性、自力更生和依靠朋友的能力，但我們還需要做得更多，而且要做得更快。
鋰等礦物和金屬是控制二十一世紀競賽的中心，它們從「僅僅」的商業問題轉變為地緣政治戰略資源，就像十九世紀的煤炭或鳥糞以及二十世紀的石油和天然氣一樣。
這個故事與晶片產業的轉變有著強烈的相似之處，美國主導的領域被允許轉移到亞洲——私營部門對此抱有極大熱情——但最終稀土和其他關鍵礦產行業並沒有落到台灣這樣的友好地區，而是落到了中國。
美國政府開始意識到關鍵礦產的問題。
拜登政府執政初期，總統簽署了《關於保障美國供應鏈安全的第 14017 號行政命令》，其中包括要求對關鍵礦產供應鏈進行評估。
該報告和許多其他報告都指出，需要包括關鍵礦物在內的特定材料來滿足清潔能源技術製造和部署的需求，並承認許多礦物的需求超過了供應，而供應鏈中的單一集中源會成為經濟和國家安全的弱點。
現在，我們需要採取下一步措施——我們已經認識到問題，但還沒有找到解決方案。
儘管情況緊迫，但美國在推動許可改革以及政府投資和激勵措施方面進展緩慢，而這些對於增強因供應限制和地緣政治緊張局勢而最容易中斷的礦產供應鏈的彈性至關重要。
問題的緊迫性並未得到相應緊急的回應——特別是在新採礦和精煉項目許可領域，美國過時的流程導致無休止的拖延和法院禁令，這可能會使項目啟動推遲十多年。
美國能源部正在投資新技術研發並提供貸款以擴大美國電動車電池製造能力，但美國在採礦和加工方面仍然嚴重落後，尤其是與中國相比。
確實，美國政府一直致力於與盟友和合作夥伴合作，以促進更多的礦業開採和下游加工的在岸和「友岸」化。
它與一系列盟友和合作夥伴建立了礦產安全夥伴關係，以推動對負責任的關鍵礦產供應鏈的新投資，支持經濟繁榮和氣候目標。
儘管這項舉措帶來了一些希望，但進展卻極為緩慢。
美國國會於 2022 年通過的《通貨膨脹削減法案》（IRA）也支持日益增長的電動車需求，其中的條款鼓勵在美國國內以及主要貿易夥伴國家對鋰提取和電池製造進行投資。
這項立法反過來促使中國與澳洲和日本達成新的協議，以加強協調，加強和多樣化關鍵礦產供應鏈，並透過優先考慮高勞工和環境標準來實現生產流程的現代化。
美國和歐盟也正在就一項新的關鍵礦產協議（CMA）進行談判，該協議與日本的協議類似，允許包含在這些國家開採或加工的關鍵礦產的電動車有資格享受特殊稅收抵免。
然而，新的 CMA 大多是像徵性的，旨在滿足 IRA 稅收抵免標準；
它們未能消除各國之間關鍵礦產或相關產品的關稅，也未能為新的勘探和提煉建立具有約束力的融資機制。
我們已經採取了一些重要措施，但還需要採取更多行動。
我們可以採取多管齊下的方法來應對這項挑戰，首先要製定一個全政府策略，考慮我們需要在國內以及與國外盟友和夥伴一起做些什麼。
關鍵礦物對國家和經濟安全以及眾多最終用途應用具有跨領域重要性，這意味著解決這個問題不僅僅是一個機構的責任。
事實上，從能源部到國防部（更不用說州和地方各級的機構和實體），幾乎每個美國機構都受到關鍵礦產供應鏈彈性的影響或致力於關鍵礦產供應鏈彈性。
與美國的國家安全戰略非常相似，我們需要一個短期、中期和長期戰略，以確保美國國防和民用所需的關鍵礦產供應。
我們需要每個機構都根據該策略制定行動計劃。
只有透過最大程度的協調和組織，美國才能在必要的時間內實現其目標，以滿足需求，並限制中國對我們切斷其所需關鍵晶片的舉動越來越不耐煩的影響。
此類戰略必須包含以下要素。
首先，美國政府必須通過許可改革，既要簡化擴建現有礦場或開設新礦場的審批流程（不犧牲環境保護），也要限制司法審查的時間。
公司需要確定其高度資本密集的投資是否能夠真正發揮作用。
其次，美國應該發展符合更高勞工和環境標準的新採礦和煉油能力。
這項舉措對於替代舊的、更骯髒的生產方式是必要的，但這項舉措可能會帶來更高的成本，至少在這些更新、更乾淨的技術能夠成熟並擴大規模之前是如此。
一切激勵措施最終都是胡蘿蔔還是大棒，在這個問題上，美國有機會同時運用這兩種手段。
作為一項政策，政府可以透過確保短期至中期的高成本被貿易措施所抵消，從而消除從提供大量工業補貼的國家進口所享有的成本優勢，從而幫助實現創新。
例如，美國政府及其盟友可以利用反補貼稅，即徵收關稅來糾正外國政府補貼的進口產品的價格優勢。
這些稅可能針對中國加工的礦產及其含有的產品，這些產品由中國政府補貼，並以對環境有害的方式加工，往往違反中國自己的環境法。
如果中國與其他主要經濟大國協同努力，打擊中國的經濟詐欺行為，將會產生巨大的壓力，使這些礦產的價格達到與其他生產來源具有競爭力的水平。
並且——只是有可能——這項戰略將鼓勵中國完善其環境行為。
畢竟，我們共同生活在一個地球，中國產生的污染最終會影響我們所有人。
解決這個問題的另一種方法是禁止從未能製定和執行與美國法律同等有效的勞工和環境法律的國家進口任何礦物或加工礦物。
第三，作為誘餌，西方政府應該投資國內和相關產業，幫助建立符合最高環境標準的煉油廠，並成為下游產業所期望的黃金標準，因為它們可以證明其投入的碳足跡較低，並且不會像中國等國家那樣造成環境污染。
我們在這方面有良好的記錄和榜樣可以效仿——比如美國現有的龐大的化學和石化行業，儘管過去存在嚴重的環境問題，但在美國政府法規和嚴格執法之後，它們已經大大改善了自身行為，如今它們的運營水平是世界上最清潔的水平之一。
沒有理由說關鍵礦產加工商不能在美國和其他盟國取得同樣的成功。
事實上，美國和澳洲的公司已經在加州所謂的鋰谷（位於聖地牙哥東北部索爾頓湖周圍的農村地區）以清潔高效的方式開採鋰。
55利用該地區現有的地熱發電廠，將非常熱的、富含鋰的鹽水帶到地表，驅動發電渦輪機，這些公司現在使用清潔的化學工藝從鹽水中提取鋰。
作為這項工作基礎的環境控制產業也對美國經濟極為有利。
超過三百萬美國人致力於確保我們的行業遵守最高水準的清潔生產。
我們也可以鼓勵合作夥伴也這樣做，包括投資自己的產業，以幫助加工商和採礦企業共同定位。
目前，在拉丁美洲和非洲經營的礦業公司經常將礦物運往中國進行加工，這不僅在全球對中國供應日益依賴的情況下增加了成本和氣候排放，而且還使中國能夠從這些外國資源中獲取大部分價值鏈。
美國國際開發署、進出口銀行和美國貿易發展署等美國出口信貸機構，以及它們的盟友和世界銀行、國際貨幣基金組織等全球機構，可以在為此類努力提供全球投資方面發揮關鍵作用，包括支持雅寶等美國公司擴大全球業務。
第四，隨著美國繼續深化與盟友和夥伴的關係，這主要受到與俄羅斯持續衝突以及更廣泛的中美經濟競賽的推動，關鍵礦產供應鏈的彈性應成為合作的首要任務之一。
美國一系列貿易倡議——印度-太平洋經濟框架（IPEF）、美洲經濟繁榮夥伴關係（APEP）、美歐貿易與技術理事會（TTC）——以及澳大利亞-美國氣候、關鍵礦產和清潔能源轉型協定等雙邊倡議和七國集團關鍵礦產安全五點計劃和礦產安全夥伴關係等多邊倡議，都將關鍵礦產合作合作列為核心優先事項。
但這些承諾需要透過具體行動來兌現。
第五，美國需要投資減少從地下開採礦物需求的技術。
這可能包括以安全的方式開採尾礦的創新新技術、發現新的人造化學替代品以及在產品達到使用壽命後回收礦物。
像美國戰略金屬公司（北美唯一的鎳和鈷加工商）這樣的公司已經在投資回收利用，但需要加強才能實現規模化。
仔細研究在美國能源結構中增加對關鍵礦物依賴程度最低的核能，也將有助於緩解供應緊縮。
基於上述各項努力，應成立一個由志同道合的國家組成的關鍵礦產俱樂部，利用其集體的市場力量和綜合資源來創建未來的關鍵礦產供應鏈。
協議可以包括對當前供需狀況及其失衡的原因（例如政策差距或基礎設施不足）進行詳細評估，然後建立應對供應中斷的預警機制；
列出關鍵礦產開發中的現有和已宣布的投資，以確定需要更多支出的領域，然後調動資金；
整合資源，開發和擴大清潔技術，包括化學替代品和再生礦物等非提取替代品；
並利用這些舉措的影響力和力度，推進最先進的可持續採礦實踐，從當地社區合作開始，融入環境保護、工人安全和社區健康。
創新秘訣
推動美國創新的第三個關鍵因素是人才。
沒有他們什麼也不會發生。
美國需要更多的人才，特別是更多世界上最優秀的人才。
我們需要轉變對移民議題的政治思維，從更具策略性的角度來處理這個問題。
中國之所以成為世界領先經濟體之一，主要原因並不是因為它特別有生產力、富裕或創新。
這實在是太大了。
中國曾經一度擁有全球最多的人口，能夠調動這些人口的力量，首先成為世界工廠，然後向工業和製造業商業價值鏈的上游邁進。
中國的優勢在於數量——但正如我們在上一章中所看到的那樣，它的弱點也日益顯現。
但美國也面臨許多同樣的挑戰。
作為已開發國家，美國現在正陷入世界各地普遍存在的生育率陷阱。
美國沒有足夠的嬰兒來維持人口成長，進而影響經濟的成長。
據疾病預防控制中心稱，自 2007 年以來，每年的出生率都低於人口替代率的門檻——每千名婦女生育 2100 個孩子，並且呈持續下降趨勢。
問題早在 1972 年就出現了，當時出生率首次跌破了臨界值。
儘管世界各地已開發經濟體的出生率都在下降，但在美國，生孩子也面臨獨特的挑戰。
該國缺乏負擔得起的兒童保育選擇、沒有標準的育嬰假、醫療保健費用昂貴，並且缺乏幾乎所有其他發達經濟體都熟悉的基本社會安全網計劃；
事實上，我們還可以做更多的事情來讓美國家庭在結構上更容易生育孩子。
但僅憑讓美國人更容易養家糊口本身並不足以改變該國的人口和經濟軌跡。
要繼續保持經濟成長，就需要重新思考移民問題，而這項政策問題歷來是美國最大的力量來源之一，但在過去的一代中卻成為了黨派之爭的戰場。
自建國以來，移民一直是經濟繁榮和軍事實力的主要推動力，也是我們國家創新和創業精神的巨大貢獻者——所有這些也對我們的國家安全做出了巨大貢獻。
（相反，不受控制的移民可能會對其構成威脅。
）
儘管移民僅占美國人口的 14%，但人們很容易忽略移民對美國經濟產生（並將繼續產生）的深遠影響。
僅從印度最精英的商業俱樂部（市值達萬億美元的公司）的一個側面看，移民在所有公司中都扮演著核心角色，從敘利亞移民之子蘋果公司的史蒂夫·喬布斯，到出生於南非的特斯拉公司的埃隆·馬斯克，再到出生於海得拉巴的微軟首席執行官薩蒂亞·納德拉，再到谷歌/Alphabet的執行長桑達爾·平查伊（另一位在包括俄羅斯出生的謝爾蓋·布林在內的創始人離任後接任的印度移民），再到英偉達三位聯合創始人之一的台裔美國人黃仁勳“Jensen”黃，再到古巴移民繼子亞馬遜的創始人傑夫·貝佐斯。
將視野擴大到最精英俱樂部之外，你仍然會看到移民創始人和執行長的巨大影響，他們負責創建和領導美國一些最具標誌性和創新性的公司。
例如，eBay 創辦人皮埃爾·奧米迪亞 (Pierre Omidyar)、Moderna 執行長 Stéphane Bancel) 和 Instacart 執行長 Fidji Simo 三位都是法國移民。
或是出生於以色列的甲骨文公司聯合執行長薩弗拉·卡茲、同樣來自台灣的雅虎聯合創始人楊致遠、Stripe 的聯合創始人約翰和帕特里克·科里森（兩人都是愛爾蘭移民）、從祖國加拿大移居到灣區的 Uber 聯合創始人加勒特·坎普……名單還在繼續。
事實上，正如前面提到的，除了我自己之外，我僱用的 CrowdStrike 啟動團隊的九個人中有三個是移民——這個團隊對於將其打造為全球最大的安全公司之一至關重要——包括我的首席架構師（羅馬尼亞）、首席科學家（德國）和基礎設施負責人（蘇聯）。
我引進的兩個人後來相繼接替我擔任技術官，一個是外國人（澳洲人），一個是移民之子（蘇聯人）。
毫不誇張地說，如果沒有他們，CrowdStrike 就不會取得今天的成功。
看看下一代新創企業，同樣的模式依然適用。
2016 年，正當科技浪潮興起之際，一項研究發現，在當時估值超過 10 億美元的 87 家「獨角獸」科技新創公司中，有 44 家（超過一半）是由移民創立的，這些公司僱用了約 3 萬人。
57移民創辦人所展現的超強創業實力和活力在三十年的科技 IPO 過程中一直保持大致一致的狀態：美國國家創投協會發現，在 1990 年至 2005 年間，所有獲得創投支持並上市的公司中，有 25% 是由移民創辦人創辦的；
而在 2006 年至 2012 年有 3% 的風險投資是由移民創辦的。
另一項研究發現，2022 年《財星》雜誌美國 500 強企業名單中的 44%（幾乎一半）是由移民或移民子女創立的。
58正如創業作家 Scott Galloway 所寫：「每年都會有一份關於人力資本的選秀。
而每年，美國都會獲得最佳人選。
」59
這種招募、留住和培養人才的能力是美國的超級大國之一，而中國還遠遠無法複製。
除了依賴人口優勢之外，我們還可以透過另外兩種方式策略性地處理移民問題。
首先，我們需要確保美國繼續成為世界其他國家的機會燈塔和發明之地，這一地位將隨著時間的推移而削弱我們的戰略對手。
我們看到，隨著移民來美國創辦公司，美國在整體財富、就業和維持國家在技術前沿等方面獲得了巨大的利益，我們應該希望繼續成為世界發明之地——這種模式不僅確保中國最優秀的人才願意來這裡，而且確保世界其他地方的聰明人不會選擇去中國創造未來。
然而，該系統正在崩潰。
雖然我們的高等教育體系仍然是世界上最好的，並且繼續吸引來自世界各地的最優秀和最聰明的人才，但我們並沒有為那些我們投資了教育的學生提供足夠的支持，因為他們希望留在這個國家，為我們的成功做出貢獻。
正如我們在晶片行業看到的那樣，當這些年輕人回國時，他們不僅會在海外為我們的公司創造領先的競爭對手（如台積電和韓國晶片公司），而且還會增強我們的對手（如中國）的力量。
我們荒謬的政策實際上是在為我們的敵人提供他們用來對抗和控制我們的武器。
任何人來到美國，獲得實用科學領域的大學教育，並通過安全檢查——我們知道中國軍方和情報機構正在積極滲透美國公司和大學，竊取我們的智慧財產權——都應該立即獲得永久居留權。
同樣，我們也應該擴大擇優移民的政策，面向那些已經在重要領域接受教育並希望來到美國為我們的經濟和創新做出貢獻的人。
不幸的是，美國獲得工作簽證的過程漫長而繁瑣。
H1-B 簽證通常是高技能移工的代表，每年限額為八萬五千個，其中六萬五千個分配給外國工人，兩萬個分配給從美國大學畢業的外國學生。
大多數年份，簽證在幾天內就會達到限額，需求遠超過供應。
明智地擴大基於需求的移民可以緩解美國在酒店、旅遊、服務、醫療保健和農業等領域面臨的巨大就業短缺（隨著人口老化，這種短缺將在未來幾年持續下去），並有助於開啟前所未有的經濟成長新水平。
《晶片法案》通過後，我從那些試圖在美國建造高端晶圓廠的半導體晶片公司那裡聽到的一件事是，高端焊工和其他行業專業人員的短缺阻礙了他們啟動和按時完成這些項目的能力。
類似的問題也影響著我們的國防工業基礎，該基礎缺乏高科技製造工人來建立製造潛艇、水面艦艇和飛彈所需的產能。
過去幾十年來，我們在緊張的政治氣氛中目睹了廣泛的多線移民戰爭，再加上新冠肺炎疫情的持續影響和瓶頸，對合法移民產生了毀滅性的下游影響。
事實上，如果疫情前的趨勢持續下去，如今的美國經濟缺少約 200 萬合法移民，這些移民本應在 2020 年至 2022 年的三年內抵達美國。
由此造成的勞動力短缺是疫情後困擾經濟的通貨膨脹的重要原因。
勞動年齡人口的成長意味著經濟成長。
1965年至2015年，美國勞動年齡人口年均增長1.4%，而經濟增長率平均為3%；
然而，皮尤研究中心「估計，按照目前的移民率，未來二十年勞動年齡人口每年僅增長0.3%。
如果每年移民減少50萬，勞動年齡人口僅增長0.1%；
如果每年移民減少100萬，我們每年將減少 60.1 %。
2020年和2021年，經濟學家計算出美國勞動年齡人口將出現零成長。
61正如前小布希政府官員、中右翼美國行動論壇負責人道格拉斯·霍爾茨-埃金所說，“在某個時候，我們要么決定變得更老、更小，要么改變我們的移民政策。
” 62
另一項明智的政策變化是允許已經在海外僱用外國人從事關鍵研發任務的美國公司向希望移居美國的外國人提供綠卡。
重要的是，這樣的政策可能對美國的就業影響不大，因為這些人已經受僱於美國公司。
近年來，為打破華盛頓在移民改革問題上長期僵局，有人提出了另一個有趣的想法，那就是將移民簽證發放權下放給各州，讓各州決定其當地經濟最需要哪些類型的工人，同時仍由聯邦政府控制安全檢查和總體入境人數。
63
但無論如何，我們都迫切需要一項移民政策，吸引世界各地最優秀、最聰明的人才來美國定居，幫助發明最新的尖端技術，創辦僱用美國工人的新公司。
我們永遠不應該忘記，這個國家是由移民到這裡的人建立的（不幸的是，有些人並不是自願移民到這裡的）。
最後，用林-曼努埃爾·米蘭達 (Lin-Manuel Miranda) 的《漢密爾頓》中的不朽名言來說，“移民——我們完成了任務！”
然後，一旦擁有了晶片、礦產和人力，美國就需要專注於推動四個關鍵領域的創新，這四個領域可以稱為「新興戰略技術」。
這些技術將加速我們經濟的未來成長和生產力，並使我們的生活更健康、更充實：人工智慧和自主性、生物技術和合成生物學、航空航天以及以氣候為重點的所謂綠色技術。
這四個領域對於下一代全球經濟（和安全）都至關重要。
我們需要美國政府真正承諾並承認這些技術的戰略重要性，如果這些技術在美國和西方率先開發，它們將改變我們的日常生活；
如果這些技術由中國率先開發和控制，它們將真正改變我們的日常生活。
在每個領域，我們都需要政府進行重要的投資，特別是在基礎研發方面，因為產業本身很少有資源來資助這些領域，同時也需要政府提供稅收抵免和其他激勵措施，以鼓勵這些產業在美國開展業務。
我們不能忽視這樣一個事實：如果沒有納稅人的資助，我們日常生活所依賴的許多創新——半導體、互聯網、GPS、手機、電動汽車以及治療、藥物和疫苗等許多醫療創新——就不會出現。
近幾十年來，美國的產業政策可能名聲不佳，但事實是，美國經濟成長的最佳時期都伴隨著明智的產業政策。
至少從第二次世界大戰以來，我們就一直在實施產業政策，而且還在繼續實施。
無論是看美國國立衛生研究院（450 億美元）、美國國家科學基金會（100 億美元）還是國防高級研究計劃局（40 億美元）的預算，僅列舉參與資助基礎研究的幾個機構，我們都在研究和創新方面投入了巨額資金，這還不包括最近通過的 760 億美元的《晶片與科學法案》。
我們必須更好地優先考慮這些投資，並使其與私營部門的資金更好地結合起來，用於對我們的經濟成長和國家安全最重要的領域。
64讓此類投資對納稅人來說更容易接受的一種方法是要求科學資助的接受者在未來由此類資助的研究可能產生的任何創業活動中向美國政府提供少數股權。
如果將贈款和貸款更多地視為最終可能為納稅人帶來豐厚利潤的投資，而不僅僅是對行業的施捨，那麼未來為這些工作分配資金將更容易。
（事實上，未來的撥款至少可以部分由早期投資的收益提供資金。
）
人工智慧與自主
關鍵「新興戰略技術」名單首先出現的是2022年底爆炸性地引起世界關注的技術：人工智慧。
ChatGPT 的發布迅速成為當時歷史上採用速度最快的應用程序，發布後僅兩個月就達到了一億用戶，讓人們看到了人工智慧真正的變革潛力。
人工智慧本身並不是那麼新鮮——第一個基於神經網路的模型，即建構 ChatGPT 風格法學碩士 (LLM) 的演算法，是由 Frank Rosenblatt 於 1958 年發明的。
自早期以來，演算法已經不斷發展，但更大的變化是這些模型的建構方式。
如今，它們在世界上最大的超級電腦上接受訓練，並獲取互聯網規模的資料來源。
據消息人士透露，作為 ChatGPT 創建公司 OpenAI 的主要投資者，微軟斥資 12 億美元在其 Azure 雲端服務中創建了一個龐大的機器集群，該集群由 NVIDIA GPU 晶片驅動，用於訓練 OpenAI 模型。
GPU 晶片是一種邏輯晶片，最初設計用於在 20 世紀 90 年代日益複雜的電腦遊戲中渲染圖形——NVIDIA 確定的「00 億美元」市場之一——它已被證明在訓練 AI 系統所需的平行運算方面具有獨特的強大功能。
（正是這項突破使 NVIDIA 成為全球第七家市值達到兆美元的公司。
）正是並行運算 GPU 和網路規模資料的結合，在 2020 年代為人工智慧提供了強大的動力。
令人興奮的是，這些模型有可能迅速累積人類已知的知識，從而解答問題並發明新技術（例如用於治療疾病的藥物）。
然而，這些模型令人深感不安的陰暗面是，它們也可能使恐怖組織更容易學會如何製造大規模殺傷性武器，或使中國等國家更容易將更智慧的自動化技術融入其武器平台，從而獲得軍事優勢。
在這個當下至關重要的領域，美國再次掌握了全部權力。
首先，該領域的大部分創新來自 OpenAI 和 Anthropic 等美國新創公司。
其次，世界上大多數 GPU 都是在美國設計的，然後被微軟、亞馬遜、谷歌和 Facebook/Meta 等美國巨頭雲端運算公司所吸收。
對我們來說最重要的是，美國對中國實施的新出口管制阻止中國公司購買同樣先進的 GPU，阻止他們建立生成和運行真正優秀的 AI 模型所需的大規模運算叢集。
這使得這些巨大的人工智慧模型成為國家安全的寶藏。
雖然這是一個不需要政府太多財政支持的戰略領域——這些技術的潛在革命性機會已促使私營部門樂意向新的人工智慧新創公司和訓練模型所需的電腦投資數十億美元——但政府的主要重點應該是保護這些企業造成人工智慧模型不落入我們的對手之手，無論是中國或俄羅斯這樣的民族國家，還是可能利用它們對我們造成傷害的恐怖組織。
除了簡單地限制中國採購訓練這些模型所需的 GPU 晶片的能力之外，我們還必須防止中國竊取 OpenAI/Microsoft、Google和 Facebook 等公司花費巨資開發的西方模型。
雖然創建一個真正優秀的 LLM 所需的電力和計算能力是巨大的，但最終的 LLM 只是一個巨大的 TB 大小的文件，其中包含數位權重和偏差（由神經網路訓練的參數），因此很容易透過網路入侵或惡意內部人員竊取保存在 USB 隨身碟上的模型。
幸運的是，由於目前地球上所有能夠建立最複雜模型的公司都位於美國，美國政府可以與它們合作，提高它們的網路安全水平，保護它們的網絡，並採取更多措施審查它們的員工，防止它們被外國情報機構招募。
我們必須吸取半導體和關鍵材料產業的慘痛教訓：在花費了數十億美元發明這些技術之後，我們絕不能再次浪費我們的優勢，讓我們的對手透過偷竊的方式廉價地獲得它們。
與人工智慧革命密切相關的是我們正在見證的自主性的轉變。
無人機等機器人系統改變了現代戰場——空中、陸地和海上。
工廠自動化正在徹底改變現代製造業。
不難想像，我們現代生活的方方面面都將由無處不在的連接感測器或執行器輔助，這些感測器或執行器由人工智慧模型驅動，可實現自主和群體活動。
人們只需觀看波士頓動力公司製作的令人驚嘆的機器人舞蹈和完成障礙賽的視頻，就會意識到普及自主機器人的未來並不遙遠。
推動所有這些進步的關鍵技術將是同樣強大的人工智慧模式——這也是美國必須保持其人工智慧優勢的更多理由。
生物技術和合成生物學
接下來在科學方面，如果說電腦時代的最後五十年的特點是人類對矽晶片進行編程，那麼未來三十年很可能就是我們對我們的 DNA 進行編程——這是一場生物技術革命，它可以從延長壽命或擴展我們的能力方面給人體帶來根本性的變化，甚至將人與機器融合。
我們人類的能力似乎將在下一代發生數千年來從未發生過的變化。
我們正處於合成生物學令人興奮且恐懼的進步的邊緣，例如能夠根據需要快速培育人體部位和器官，或在實驗室中創建客製化設計的生物體。
這項技術很可能在中期廣泛應用，其對人類的正面和負面影響不可小覷。
現在同樣清楚的是，醫學的未來將由人工智慧徹底改變。
人工智慧比人類更有能力處理大量數據並發現難以察覺的模式。
一旦在大量症狀和診斷資料庫上進行訓練，它就可以成為分析放射學和核磁共振結果的完美工具，幫助醫生診斷患者並開發新的藥物化合物。
生物技術利用人工智慧的終極目標是開發一種將功能（即「我需要一種可以殺死這種細菌的抗生素藥物」）轉化為結構（即「這是該藥物的蛋白質結構」），然後進行定序（即「這是折疊成該蛋白質結構的氨基酸」）。
一旦有了序列，就可以基於它來製造化合物。
另一個必然目標是反向執行相同的過程，從化合物的序列中推導出它的實際作用。
今天，我們已經能夠從序列到結構再返回，但從結構到功能以及從功能到序列的關鍵步驟仍然是一個巨大的挑戰，可能只有透過人工智慧才能解決。
解鎖這一步驟將使得能夠生產針對疾病的客製化治療方法，這可能會大大延長壽命和提高生活品質。
但這樣的突破也並非沒有危險，因為它們也可能被用來生產致命的病原體。
除了醫學和人類健康之外，合成生物學的進步也為能源和材料科學等其他國家安全領域帶來了巨大的希望。
在未來幾十年，我們可能會看到新的能源出現，取代化石燃料，增強再生能源，並帶來一種被稱為生物能量學的新型電池。
生物能量學是生物化學和細胞生物學中一個很有前景的領域，它研究生物體如何獲取、流動和儲存能量。
利用合成生物學的進步，能夠重現光合作用等過程，培育出能夠有效儲存和釋放能量的新型細菌生物，這可能會徹底改變全球經濟，就像石油精煉的發現改變了二十世紀一樣。
同樣，令人興奮的生物製造新領域在工業應用、農業、食品和飲料加工以及醫藥領域有著巨大的前景。
未來某一天，新的生物分子可以取代水泥製造等能源密集和二氧化碳排放過程，或改善碳纖維等其他關鍵材料。
有一天，新的合成生物材料可能會取代殺蟲劑，提高我們農業產業的效率和安全性。
美國政府需要繼續支持對這些關鍵領域發展的投資，同時確保我們正在建立適當的保障措施，以防止惡意行為者利用它們對個人甚至整個文明造成潛在的災難性傷害。
再次，對人工智慧模型的控制及其訓練方法將有助於鞏固美國在生物技術和合成生物學領域的領先地位。
太空技術
在美國贏得與蘇聯的太空競賽、實現人類登陸月球五十多年後，我們又處於另一場太空競賽之中──這次的對手是中國。
但這場新的競賽的重點是環繞地球的衛星網路和通訊系統，尤其是將它們送入軌道及更遠距離的火箭技術。
在美國企業自願和非自願援助的幫助下，中國在這一領域取得了顯著進展。
1990 年代中期，勞拉太空通訊公司向中國提供了關鍵技術，幫助中國提高了其新興航太火箭計畫的可靠性。
在隨後的幾十年裡，許多西方（甚至俄羅斯）太空科技公司遭到中國軍方的駭客攻擊，並竊取了更多重要的智慧財產權和商業機密。
這些努力，加上從俄羅斯購買的技術和專業知識支持，無疑為中國航天計劃的重大進步做出了重大貢獻，使中國成為繼蘇聯和美國之後，世界上第三個在2003年將人類送入太空的國家。
在此之後，中國於2018年部署了全球北斗衛星導航系統（相當於我們的GPS系統），並於2021年發射了永久載人太空站。
近年來，中國在發射火箭方面一直領先美國，但由於SpaceX的可重複使用的獵鷹火箭，美國再次以微弱優勢領先。
保持太空技術的領先地位對於維護我們的戰略軍事和經濟優勢至關重要。
太空長期以來一直被稱為繼陸地、海洋、空中和網路之後的第五戰場，美國太空軍於 2019 年成立，作為美國空軍下屬的一個獨立軍種，凸顯了這一認識。
天基系統用途廣泛，從基於 GPS 的武器導引導航到重要的軍事通訊（由 Starlink 等改變遊戲規則的低地球軌道商業衛星網路或更傳統的地球靜止軍事通訊衛星等技術實現），再到依賴國家偵察局 (NRO) 設計、建造和發射的高靈敏度訊號情報、光學和合成孔徑雷達衛星的情報、監視和偵察機 (ISR) 平台。
現代戰爭如果不高度依賴太空資源是不可想像的。
因此，各國如果掌握衛星設計製造技術的前沿，並利用可重複使用的火箭開發出經濟高效、快速、大容量的航太發射服務，將擁有巨大的軍事優勢。
從經濟角度來看，太空市場規模已從 2010 年的 2,800 億美元成長至近 5,000 億美元，根據麥肯錫的預測，到 2030 年，這一規模可能將成長至 1 兆美元。
65擊敗中國並保持我們在這個關鍵的國家安全產業的領先地位將使我們在國防和經濟領域受益匪淺。
再一次，幸運的是，太空是美國擁有許多優勢的領域。
近年來，美國國家航空暨太空總署和五角大廈將資金從傳統的國防承包商轉向具有矽谷技術和「快速行動」思維的新興新創公司（如 SpaceX、Blue Origin 和 Rocket Lab），為航太工業注入了新鮮血液，促進了大規模創新。
從可重複使用的火箭和太空船到突破性的星鏈通訊平台，美國公司再次走在太空技術的前端。
尤其是 SpaceX，在首次發射 Starlink 衛星後的短短四年內，就取得了非凡的成就，擁有了一半在軌衛星，並發射了許多其他衛星。
該公司還佔領了全球「太空運輸」市場的大部分份額，到 2023 年，該公司將把超過一半的物體送入軌道。
這是人工智慧模型及其協助火箭和衛星設計的能力以及發明新的、更輕、更耐用的材料可以為美國帶來巨大優勢的另一個領域。
簡而言之，儘管中國取得了進步，但美國在太空技術領域仍然保持領先地位，我們需要繼續優先投資這一領域，並鼓勵美國宇航局和國防部繼續冒險嘗試具有創新理念的新興創業公司。
氣候/綠色科技
最後，人類最迫切的任務之一是擺脫化石燃料、實現綠色技術以及抵消（甚至扭轉）迫在眉睫的氣候危機的影響所需的技術創新。
這項努力的每個階段都具有重要的地緣政治影響，從減少我們對中東不可靠、有時不穩定的盟友的依賴（或者，就歐洲而言，是徹頭徹尾的對手，因為歐洲大陸依賴俄羅斯的石油和天然氣），到緩解全球氣溫上升帶來的不穩定的人口遷徙和政治動盪。
我們再次發現自己與中國在稀土、鋰、鈷、鎳以及電池、風力渦輪機、太陽能電池板、核反應器、碳捕獲和其他行業創新所需的關鍵技術等關鍵部件方面展開競爭。
正如先前所提到的，中國一直在以我們未曾想到的方式提前思考這項挑戰，鎖定世界各地的礦產儲備並補貼自己的採礦和加工產業。
如果不迅速採取行動，我們就會面臨受制於他們的危險——對中東石油的依賴將使我們陷入不穩定，而對自信、咄咄逼人和敵對的中國的綠色能源的依賴將使我們陷入更加不穩定的境地。
但除了確保中國獨立供應關鍵材料和加工能力之外，我們還需要確保美國在設計和製造電池技術、電動車、下一代安全核電站、太陽能電池板、風力渦輪機、綠色氫能和其他形式的綠色技術發電以及碳捕獲等技術方面不會輸給中國。
2022 年 IRA 在很大程度上提供了激勵措施和資金，以促進這些關鍵領域的國內製造業——儘管是以犧牲我們在歐洲和日本的盟友為代價的，他們難以置信，有時甚至相當虛偽地認為，美國會在沒有與他們協調的情況下進行如此大規模的工業補貼。
結果，許多國家不得不提供數十億美元的配套投資，以防止本國企業流向美國，最終受益的不僅是本國產業，還有全世界。
最終，愛爾蘭共和軍徹底改變了全球綠色科技投資格局，儘管這條路徑本可以得到更好的規劃和協調，以緩和盟國之間的緊張局勢。
令人悲傷的事實是，中國在綠色科技領域的大部分進步都來自於竊取智慧財產權和針對美國和其他西方公司的經濟間諜活動。
我親自參與了針對風能、太陽能、核能和汽車等行業網路間諜活動的調查，因此我明白，任何促進西方創新的秘訣都只是謎團的一部分。
我們也必須做好準備捍衛這些創新、產業和技術。
除了川普政府於2019年對各種中國進口產品徵收關稅以報復中國肆意和不加區分的智慧財產權盜竊行為之外，美國還應更進一步，對那些我們可以證明要求或受益於此類非法行為的中國公司實施制裁，並徹底禁止其產品進口到美國。
我們也可以要求我們的盟友也這樣做，並以此作為美國對發展中國家援助的條件。
在這一領域，我們需要使用中國的法律戰爭劇本來對抗中華人民共和國。
套用中國官員對一位致力於抵制中國摧毀美國太陽能技術製造業的美國高級貿易談判代表說的話，“去起訴我們吧，等到此案在世貿組織得到解決時，你們的國內太陽能產業就不值一提了。
”
按照中國自己的邏輯，他們可以起訴我們對其公司實施制裁，但等到這些案件得到解決時，透過竊取智慧財產權創造價值的關鍵時機就已經過去了。
註腳
順便說一句，這樣做對這些國家來說從長遠來看幾乎沒有經濟成本：全球經濟需要購買相同數量的半導體，無論它們在哪裡製造，這意味著在西方保留晶片工具工業秘密只會改變晶片的生產地點，而不會改變整個市場的規模。
ii即使是最先進的機器，例如荷蘭 ASML 製造的機器，也需要在幾毫秒內蒸發晶圓上的微小錫粒，這觸及了已知的物理和化學極限，並且可能「產生」 90% 左右的成功率，這是該行業被視為盈利的最低水平。
iii具有諷刺意味和不幸的事實是，美國——這個行業的發明者，以及過去五十年中吸引了眾多有才華的移民為該行業的成功做出貢獻的地方——卻未能將這些人才留在國內，而是讓他們流向海外，特別是台灣和中國大陸，以幫助建立他們的行業。
與張汝京類似，在韓國科學研究院培養了兩代半導體工程師的韓國半導體教父金忠基也曾在哥倫比亞大學學習，後來進入美國晶片產業先驅仙童半導體公司工作。
iv不過，有跡象表明，美國和西方需要在監管晶片製造業方面做出更多努力，華為確實宣布，它已經能夠使用中芯國際為其最新款手機生產 7 奈米晶片——而當時蘋果正在其自己的 iPhone 15 中推出 3 奈米晶片。
華為之所以能夠取得突破，部分原因是出口管制存在漏洞，這些漏洞繼續允許向中芯國際出口某些晶片製造設備，因為這些設備主要用於製造基礎晶片，而這不屬於 2022 年 10 月 7 日規則的涵蓋範圍。
鑑於台積電早在 2019 年就已公開證明其能夠使用相同設備製造 7 奈米晶片，並且沒有理由認為中芯國際不能以同樣的方式取得成功，因此這一疏忽尤其令人遺憾。
幸運的是，這種不受限制的設備似乎無法用於生產最先進的晶片，即 3 奈米及以下的晶片，但一些專家認為，中芯國際仍可能利用其現有設備實現 5 奈米製程。
v時至今日，美國仍根據該法案宣稱對大約十個島嶼擁有主權，包括無人居住的貝克島和豪蘭島，這兩個島都位於夏威夷和澳大利亞中間，以及賈維斯島，位於夏威夷和庫克群島中間，庫克群島與美屬薩摩亞一起是美國在南半球僅有的領土。
vi在電動車領域，這個難題稱為「鎳泡菜」。
特斯拉指出，生產電動車零件需要進行大量採礦，這意味著電動車在製造階段產生的碳排放量比傳統汽油驅動車要多，而且電動車需要大約兩年的行駛時間才能使其總排放量降至低於燃氣驅動車的水平。
vii即使在地緣政治戰略家中，也很少有人意識到當今許多關鍵供應鏈有多麼廣泛和相互關聯。
在俄羅斯入侵烏克蘭的初期，世界意識到戰爭影響了烏克蘭生產三種關鍵惰性氣體（氪、氙和氖）的設施，這些氣體用於製造某些微晶片。
viii事實上，中國仍然有很大的發展空間——如果中國勞動力的生產力達到美國的一半，那麼其經濟規模將是美國的兩倍；
如果中國勞動力的生產力達到美國的一半，那麼其經濟規模將是美國的四倍。
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