中国高铁如何跑到了世界最前头？
郑胜辉学习与思考第2029天
身处今天的中国，我们每个人都能感受到高铁对我们生活的改变。高铁改变了人们的出行方式，也对经济和社会产生了深远影响。它已经成为一张名片，体现了当今中国越来越先进的工业和科技水平。
但是，如果我们回顾世界铁路的发展史，你会发现和其他国家相比，中国高铁的起步算是比较晚的。
大多数中国人第一次知道“高速铁路”，是因为1978年的一则新闻。这一年中国代表团访问日本，从东京去往京都时，乘坐的是日本的“东海道新干线”。“新干线”是日本给自己的高速铁路起的名字，东海道新干线是世界第一条高铁，平均运行时速高达210公里，最高速度可达每小时285公里。
而当时的中国，能够正常使用的铁路大约是5万公里，但是有4万公里的线路上，跑的还是烧着煤冒着烟的蒸汽火车。这样的火车最高时速不过100公里，实际运行起来，平均时速只有40多公里。
日本的新干线让中国大受震撼，中国的铁路人由此开始追求更快的速度。没想到，这条探索之路远比想象中要漫长。在这之后的20年里，法国、德国、英国、美国、西班牙、葡萄牙、意大利等国家陆续上马高铁项目，而中国的高铁项目，在进入21世纪之后才开始有实质性的突破。
但是，又过了不到20年的时间，中国的高铁已经把其他国家远远地甩在了后边。我们建成了全世界规模最大的高速铁路网，如今世界上超过三分之二的高铁线路都在中国。我们是怎样在经验与技术都不足的情况下，从学生变老师，从队尾跑到排头的呢？
这本《大国速度》，我们就能找到答案。
这本书的作者笔名叫“高铁见闻”，本名徐厚广，长期在铁路系统工作，目前是中国中车企业文化部新闻处的处长。而中国中车，正是中国乃至全球最大的轨道交通装备供应商，我们熟悉的“和谐号”“复兴号”，这些高铁上的火车，几乎都是由中国中车生产的。作者根据自己多年的亲身经历，又查阅了大量史料数据，给我们详细讲述了中国高铁的历史。
在书中，作者将中国高铁的发展史分成了五个阶段，不过作者是从行业内部和专业角度来看的，用外部人的视角看，这五个阶段划分得有点太细了。所以这期音频，我会分成三个部分，用三个阶段给你讲述中国高铁的发展史。这三个阶段分别是：高铁技术的自行摸索阶段、国外技术的消化阶段、中国高铁的反超阶段。
接下来，我们就来看看，中国高铁是怎么一路跑到世界最前边的。
第一部分
我们先来看中国人对高铁技术的自行摸索。
前边咱们说到，1978年中国代表团乘坐新干线的新闻，让中国人第一次了解了高速铁路。这给了中国铁路人很大的触动，对比同时期我国铁路的情况，中国的铁路人也觉得应该追求更快的速度，中国高铁的种子从此开始萌芽。
走在前边的，是科技界。本书作者徐厚广特意检索了1980年到1990年的学术论文，他发现在这10年间，有关高速铁路的研究论文有28000多篇，有些研究理念非常先进。比如1985年，中国铁道科学研究院的钱立新教授发表了一篇文章，介绍了一种先进的铁路技术，钱立新教授把它称为“超高速管道列车”。
这个“超高速管道列车”是什么原理呢？就是在一根管道内放置一个活塞型的列车，将列车前方的管道抽成真空，让列车后方保持正常的气压，不同的气压就产生了动力，让活塞列车沿着管道高速前进，理论上，最高时速可以达到1200公里，已经能赶上超音速飞机了。这个理念确实先进。2013年，埃隆·马斯克宣布，他们要打造“超级高铁”，其实就是基于这个“超高速管道列车”的理念。
这段时间，一大批中国的科技人员走出国门，参与国际交流，去各国了解他们的高铁技术。
只可惜，现实情况使得中国当时没法开展高铁建设，我们的经济基础还是有些薄弱。举个例子，1993年，为了解决京九铁路的施工问题，当时的国务院副总理在京九铁路的建设工地现场办公，亲自帮铁道部解决钢材不够的问题。副总理还表示，如果有需要的话，可以给铁道部批一点外汇，买一点国外的钢材来解燃眉之急。修建一般的铁路尚且如此困难，我们就能理解，为什么当时高铁的发展举步维艰了。
所以那个时候的中国铁路人，有点像家境贫寒的学子，一边认真学习，一边等着家庭富裕起来。
一直等到即将进入21世纪，人们才感觉，我们有足够的财力物力去建设高铁了。
想要建高铁，首先需要新型列车。前边咱们说过，1978年的时候，中国的火车很多还是烧着煤冒着烟的蒸汽火车，到了1993年，虽然大多数换上了更先进的内燃机车，但是最高时速也只能达到110公里左右，想要实现高速铁路的那个“高速”，迫切需要新一代的火车。
从1995年到2005年，这十年间，中国的铁路车辆生产厂陆陆续续研发了20多种高速火车。只不过，这些新型火车探索开拓的意义更大，因为稳定性不高，难以投入实际使用。
其中的代表，是“中华之星”新型火车。
“中华之星”聚集了当时最顶尖研发资源，采用了大量我国自主研发的先进技术，曾经在冲刺试验中跑出过321.5公里/小时的速度，当时被称为“中国铁路第一速”，是当时被寄予厚望的列车型号。
可惜，在试验阶段，“中华之星”就出现了稳定性差的问题， 比如在跑出“中国铁路第一速”的第二天的一次试验中，“中华之星”就在路上出现了问题，试验只能被迫停止。试验之后，对于能否量产，也出现了很多争论，最终“中华之星”只作为临时客车使用过一段时间。
2013年2月28日下午，“中华之星”列车被缓缓牵引进博物馆，今天你在位于北京的中国铁道博物馆，还能看到这列“中华之星”，而这也意味着“中华之星”没有走进现实，而是最终走进了历史。
如何评价这段历史呢？作者在书中是这么说的：“中华之星”代表了一个时代的技术高度，它创造过时速321.5公里的速度神话，它披着自主化设计生产的神奇光环，同时，它故障频发，稳定性较差，大量零部件从国外进口，国产化率并不高，这些都注定让它难以担当中国高速列车主力车型的重任。
这些实验车型，提升了我国高铁的自主研发水平，但是实践中发现，想要借助我们自己的研发力量，实现一步到位，还是有很大困难。这才有了后边的一次对国外先进高铁技术大吸收与大消化。
此外，在高铁建设难以展开的那些年，铁道部还做了一件事，为之后的高铁项目打下了基础，那就是对中国庞大的旧有铁路网进行提速改造，铁道部称之为“大提速”。从1997年到2004年，中国铁路进行了五次“大提速”，我们今天熟悉的T字头的特快列车、Z字头的直达列车，都是在这五次大提速中出现的。经过这五次提速，列车运营的最高时速提升到了160公里，全国旅客列车运营的平均时速从1993年的48公里提升到了66公里，直达和特快列车的平均时速更是达到了100公里。
你要知道，铁路运行是个复杂的协同工程，并不是说换一辆更快的列车，平均运营的时速就能突飞猛进，信号系统、车辆调度、铁路维护、乘客管理，这些方面都要跟上，速度才能起来。所以这五次提速，也为高铁时代的高速度打下了良好基础。
2007年，中国铁路又进行了第六次大提速。不过，这一次大提速与前边的五次有了本质的区别。在那次大提速中，中国的铁路上出现了一个白色身影，这就是新一代列车——“和谐号”动车组。那次大提速正式开启了中国高铁时代的大门。
第二部分
接下来，咱们就从这“和谐号”列车开始，说一说我们对国外技术的消化吸收。
前边咱们提到，从1995年开始，我国研发了大量的新型火车，这些实验车型，提升了我国高铁的自主研发水平，但是实践中发现，想要借助我们自己的研发力量，实现一步到位，还是有很大困难。这才有了后边对国外先进高铁技术大吸收与大消化。
在2004年的一次会议上，未来中国铁路技术引进的总原则得到了明确，一共三句话：“引进先进技术，联合设计生产，打造中国品牌”。
你别小看这三句话，哪句都不简单，我来为你简单分析一下。
第一句“引进先进技术”，“引进”意味着不能闭门造车，“先进”意味着选择比较高的标准，比如当时的国外技术，就有时速160公里、200公里、300公里几个档次，“技术”意味着不能只引进产品，国外研究设计，我们组装生产，那不行。
那怎么保证不只是引进产品，还能引进技术呢？这就要看第二句“联合设计生产”。我们引进国外企业的技术，并不只是买你的技术图纸，而是要联合设计的技术图纸，不仅要现成的图纸，而且要跟你一起画图纸，要搞懂为什么要这么画。
第三句“打造中国品牌”，中国高铁一开始就坚持使用CRH，也就是China Railway High-speed的品牌，为中国高铁走出去打下了基础。
可是，战略制定得再好，如果执行出了问题，一切努力也还是白费。之前的中外谈判中不是没有这样的先例。比如，当年国外汽车品牌进入中国时，中国企业也想引进先进技术，可是最终往往只能引进产品，技术却留不下来，这和当时的市场环境有关系。比方说，国内某家汽车公司正在和外方拉锯式谈判，希望能够引进技术，另一家国内企业却提出，只引进产品就行，结果外方抓住机会，迅速生产投入市场，依靠中国广大的市场，获得了可观的收入。其他企业在这样的内卷压力下，只能跟着降低对国外合作方的要求，有没有技术，有没有品牌，都变得不那么重要了。
铁道部在分析了这些案例后，发现问题的关键，在于有没有“战略买家”，也就是能为整个行业进行采购的买家。铁道部下决心，为了实现技术引进，必须要整合国内资源，当一次战略买家。
铁道部对第六次大提速所使用的高铁动车组进行了公开招标，一次性招标的动车组数量高达140列，这个量级在世界高铁史上都是罕见的。更何况，这140列动车组还只是用于第六次大提速，根据当时的规划，接下来至少还要建设12000公里的高铁新线路。当时，全球各大咨询机构的口径非常统一，中国已经成为世界高速铁路最大的市场。对国外那些高铁巨头来说，这是一个巨大的诱惑，谁都不想被这么巨大的市场拒之门外。
可是，要怎么保证这些国外的巨头把技术转让给我们呢？为此，铁道部想了一系列办法。
首先，铁道部做了一个硬性规定，想要参与投标，必须和中国企业签订完整的技术转让合同，不然就会失去进入中国高铁市场的机会。
其次，铁道部还设了一道防火墙，叫“技术转让实施评价”。什么意思呢？就是铁道部会对技术转让的效果进行评价，评价的对象是和国外巨头合作的中国企业。简单来说，付给国外企业的合同款，就像是一笔学费。学费不是上课之前就付清的，而是课后要有考核，考核的时候，不考外国老师，而是考中国学生。中国学生真的学会了，外国老师才能拿到学费。这些外国老师，只好把压箱底的绝活都拿出来了。
最后，铁道部指定，想要进入中国高铁市场，只能和两家企业合作，分别是中国南车和中国北车。他们是当时国内最大的两家铁路车辆生产商，后来合并成了今天的中国中车。总之，仅此两家，别无分号，相当于这场选拔赛只有两个晋级名额，其余的外方企业都会被淘汰。
为什么只给两个名额呢？因为在当时，拥有先进高铁技术，想要进入中国高铁市场的，至少有四家企业：德国的西门子、法国的阿尔斯通、日本的川崎重工、加拿大的庞巴迪，四家企业竞争两个名额，这样才能保证他们给出最好的条件。
四家企业中，庞巴迪多年以前就已经和中国企业成立了一家合资公司，进行技术转让，庞巴迪通过和铁道部沟通交流，确认这家合资企业有投标的资格，他们就不着急了。接下来，来自德国的西门子、法国的阿尔斯通、日本的川崎重工，则来了一场三国大战，为了获得投标资格进行了激烈竞争。
最先确定合作关系的，是中国南车和日本的川崎重工。早在1985年，中国南车就与川崎重工正式签订了友好工厂协定，此后双方一直保持友好关系，所以从铁道部敲定技术引进路线开始，中国南车就与川崎重工有了合作的意象。可是，即使如此，为了争取更好的条件，中方和日方也进行了相当艰苦的谈判，作者采访了一位当时负责谈判的亲历者。据他说，在谈判最艰苦的阶段，有一次他们竟然连续谈了三天三夜，他们正说着，突然发现对方不回应了，仔细一看，原来日方的翻译坐在那里睡着了。中国的代表也是，累的时候，坐在椅子上往后一仰就睡着了，休息一下醒过来再接着谈。
更激烈的是中国北车这边，来自法国的阿尔斯通和来自德国的西门子，都想争取中国北车的合作，北车这边更心仪的是德国的西门子，他们看中了西门子的先进技术，可是西门子这边制定了针对性极强的谈判策略，对于关键的技术，他们非常不想转让，开出了3.9亿欧元的天价，这个价码让中方难以接受。
到了投标前的最后一个月，中国北车感觉有可能拿不到西门子的关键技术，于是一边继续与西门子做艰苦的努力，一边加紧与法国的阿尔斯通谈判，并取得了突破性的成果。
书中还记录了一个细节，一直到投标的前一天，中方还在争取西门子，可是西门子这边仍然不愿意降低自己的报价，中国北车只好放弃了和西门子的合作。第二天早晨，西门子仍然不相信自己会出局，觉得这是中方欲擒故纵的计策，竟然带着成箱的资料准备与中方一起投标。中方代表只好告诉他们：“你们出局了，我们已经选择阿尔斯通作为合作伙伴参与此次投标了。”德国人这才意识到，他们彻底失去了这笔买卖。法国人还在一旁说风凉话：“德国人从中国的旋转门又转出去了。”
最终，投标结果对外公布：与川崎重工合作的中国南车、与阿尔斯通合作的中国北车分别获得了60列动车组的订单，庞巴迪在中国的合资公司拿下了20列动车组的订单。西门子没能找到合作伙伴，只能黯然出局。放弃世界上最大、发展最快的中国高铁市场，显然是战略性的错误。西门子有关主管执行官递交了辞职报告，整个谈判团队被集体炒了鱿鱼。
这件事儿还有一个后传：西门子当然不甘心，想要杀回中国的高铁市场，而我们这边对他们的技术还是非常看重的。所以2005年新一轮的招标中，我们还是引进了西门子的技术，只不过这时合作的主动权已经完全不在西门子手上了，中方大笔一挥，西门子的技术转让费由3.9亿欧元降到了8000万欧元。这就是中国高铁史上著名的“一夜砍掉30亿元”的故事。这30个亿还不是谈判中最大的收获，更重要的是我们由此掌握了谈判的主动权，在技术转让条款中获得了更优惠的条件，能够帮助中国企业更彻底地消化引进西门子的先进技术。
招标结束了，合同是谈下来了，那要怎么保证把国外的技术消化吸收，真的掌握在我们手里呢？为此，中方特意设计了一条学习路径。
这一次，一共要生产的140列动车组，被分成了7组，每一组20列动车组。每一组的动车组都要分成三个阶段来生产：第一个阶段只生产1列，这1列全部在国外工厂生产、组装，然后原装进口，国内企业派出技术人员到外方接受培训、观摩学习、参与设计组装；第二个阶段生产2列，这2列的零部件全部从国外进口，然后在中国完成组装，中国员工亲自干，国外企业的技术专家在旁边进行指导。第三个阶段，生产剩下的17列，一步一步地进行国产化，也就是用国内生产的零部件，替换国外进口的零部件，每一个替换的零部件都要进行严格的测试，合格了才能换上去。
技术人员将这三个阶段风趣地总结为：第一阶段，他们干我们看；第二阶段，我们干他们看；第三阶段，我们自己干。当然，他们还做过更严肃的总结：这三步走，第一个阶段叫“僵化”，不求创新，只求复制，严格按照外方的图纸去做；第二个阶段叫“固化”，在流程上，把学到的技术原汁原味固定下来，保证不走样，让自己的制造水平可以和外方看齐；第三个阶段叫“优化”，制造组装工作完全熟悉掌握之后，根据实际情况，来进行优化和改进。
这三个阶段结合起来，就是高铁动车组国产化的完整过程。最终的考核指标叫“国产化率”，一列动车组有4万多个零部件，一开始的国产化率当然是0，而到了第20列时，这4万多个零部件中，已经有超过70%可以实现国产化。
但是你要知道，国产化率只是一个初级指标，即使国产化率达到了100%，也只能说明所有的零部件都在国内生产，并不代表我们就掌握了关键技术。
比起国产化，中国铁路人还有一个更高的追求，那就是自主化，能够做到自主设计，把知识产权抓在我们自己手里。
第三部分
接下来，我们就来说说中国高铁的反超阶段。
用北京大学路风教授的话说，技术可以引进，而能力引进不来，如果不具备创新能力，只会陷入“引进→落后→再引进→再落后”的怪圈中。
到了2008年，北京和天津之间的京津城际高铁已经开始运营，京沪高铁、沪宁城际、沪杭城际等多条高铁路线开工建设。这个时候，我们对于国外的高铁技术已经有了相当的消化吸收，是时候追求自主化了。
在2008年，铁道部和科技部共同签署了一个协议，名字叫《中国高速列车自主创新联合行动计划合作协议》。铁道部和科技部决定研发时速350公里以上的中国高速列车，并且让中国的高速列车具有自主的知识产权。
科技部将高铁关键技术的研究纳入了“国家科技支撑计划”，除了中国南车和中国北车外，中科院、清华大学、北京大学、西南交通大学、浙江大学、中国铁道科学研究院等多家科研机构都参与其中。据统计，参与这次计划的科研人员包括68名院士、500多名教授，总人数超过了1万人。
可以说，这是一次科技攻关的大联合行动。这样的联合行动是如何实现的呢？举个例子，其中有一项研究，是对于列车车头的空气动力学研究，中国南车是使用单位，所以负责组织进行方案设计、方案试验、优化等工作，西南交通大学辅助进行初步的方案设计，之后，中科院力学所进行仿真分析，北京大学和清华大学负责稳定性的计算，同济大学和中国空气动力研究与发展中心进行风洞试验，中国铁道科学研究院、同济大学、西南交通大学负责实际车辆的测试。
这么多家机构接力，这才完成了研究，整个研究过程一共做了20个方案设计，进行了75次仿真计算，针对760多种不同的环境进行了试验。而这，只是这次联合行动计划中的一小部分。
通过这个过程我们能够大致想象，中国高速动车组技术创新走过了一条怎样的路。这一次联合研究的成果，是推出了中国的第二代动车组。我国的第一代动车组，就是经过前边所说的，对国外技术的引进消化，实现国产化的那一代动车组；到了第二代动车组，就从国产化升级到了自主化，技术掌握在了我们自己手中。一个证据就是这一代的动车组因为有了自己的知识产权，已经可以实现对外出口。
到了2015年，中国的第三代动车组正式亮相了。到了这一代，中国的高速列车已经可以实现“正向研发”了。
什么是正向研发呢？就是首先要考虑需求，比如列车的时速要达到什么水平、要能够适应什么样的运营线路、在维修方面能够满足什么样的需求，然后根据这些需求去设计一套技术方案，再通过对方案的细化分解，研发一种全新的高速动车组型号。
而且这一代，我们已经将技术标准统一成了中国标准。你要知道，高铁动车组并没有统一的国际标准，日本有日本的标准，法国有法国的标准，德国有德国的标准，不同国家的标准有很大的不同，所以在第一代动车组的时候，虽然中华大地上跑的都是咱们自己生产的动车，但是因为各自的“血统”不同，取自不同国家的技术，这条线路上跑的列车，可能就不能在那条线路上跑；这列火车的车头，可能就不能搭配那列火车的车厢，零件之间相互使用那就更困难了。到了第三代动车组，统一成中国标准之后，不论是设计、制造还是使用，通用性都有了巨大的提升。
这本书是在2017年3月出版的，当时作者在书中，只能把第三代动车组称为“中国标准动车组”。而今天我们知道，后来这一代动车组被命名为“复兴号”。这本书也写到2016年为止，而在之后的几年中，中国人依然在追求着更新的技术，更高的速度。比如时速600公里的磁悬浮技术，在2021年，可以投入实际使用的列车已经正式下线。包括前边咱们提到的时速1200公里的“超高速管道列车”技术，我国也正在研究，很有可能在未来的某一天变成现实。
结语
我们来总结一下，大多数中国人第一次知道高速铁路，是因为1978年的一则新闻。这一年，中国代表团访问日本，从东京去往京都时，乘坐的是日本的“东海道新干线”。从那时起，中国的高铁发展，经历了三个阶段：高铁技术的自行摸索阶段、国外技术的消化阶段、中国高铁的反超阶段。
在高铁技术的自行摸索阶段，我国研发了大量的新型火车，这些实验车型，提升了我国高铁的自主研发水平，但是在实践中发现，想要借助我们自己的研发力量，一步到位，还有很大困难。这才有了后边对国外先进高铁技术大吸收与大消化。
在国外技术的消化阶段，铁道部整合国内资源，发挥战略买家的优势，吸引了德国、日本、法国等国的先进高铁技术，通过“僵化”“固化”“优化”三个阶段，逐步消化国外的技术。
在中国高铁的反超阶段，我们集中了优势的科研力量，先完成了高铁生产的国产化，再完成了高铁设计的自主化，最终实现了高铁的中国标准。
撰稿：陈章鱼
脑图：刘艳导图工坊