中美科技差距到底有多大?

六爺阿旦

我經常遇到這樣的情況,一說到中國現在的發展趨勢,未來將要超過美國,或者說到中國某些方面其實比美國強的時候,總是有人會說,你還是看看中美之間的科技差距再說吧。

那麼中美之間的科技差距,到底有多大呢?

我今天就簡單來畫個坐標,給大家看下這個差距到底有多大。但是我得先說明一下,我這個分析相對而言比較粗糙,但是我分析的角度,絕對不是很多人刻舟求劍,人云亦云的說法。

科研投入與產出周期

很多人現在說到的中美在科技上的差距,首先來說,我們要認可,這是客觀現實。但是我有一個觀點,科技上現在的差距雖然是事實,但是在很大程度上,這個現實是由過去的投入決定的。

什麼意思呢?

科研上投入產出是有周期的,不是說你今天投入,明天就有科研成果出來。基礎科學理論上的突破,往往周期特別長。但是除此之外的大部分科研項目,一般來說10-20年,都是比較正常的。

也就是說現在你看到的科研成果產出,體現的是10-20年以前的研發投入,相對應的,我們現在跟美國在科技上的差距,體現的就是我們在10-20年前,研發投入上跟美國之間的差距。而今天我們跟美國在研發投入上的情況,將決定10-20年以後,中美兩國之間的科技差距。

很多人喜歡扯科研製度,研發環境之類的區別,在我看來這都不是根本。要出科研成果,最主要就兩條,一個是砸錢,一個是砸人。兩個都到位了,成果自然就出來了。

我們先來看下,過去20年間,中美之間的科研投入情況。我們今天跟美國的科技差距,取決於10-20年前的投入差距。那麼10-20年前,中美投入差多少呢?

研發經費投入情況變化

我們先看在科研經費,也就是錢的投入上,過去20年是個什麼情況:

在20年前的2000年,我們的研發投入差不多只有美國的十分之一。在10年前的2010年,我們的研發投入增加到了將近美國的一半。這個投入上的差距,很大程度上來說,就是今天我們跟美國之間,在科研成果上產出的差距。

實際上最近5年,由於美國的持續打壓,我們開始不斷加大投入的力度,這五年的研發支出增速,一直保持在10%以上。去年受疫情影響,GDP增速只有2%多,但是研發支出依然保持在10%以上。

如果沒有太大意外的話,應該就在近兩年內,中國的研發支出總規模就會超過美國。當然這是按匯率算的,要是按購買力平價,我們的投入應該是已經超過美國了。

上面這些是砸錢的部分,下面我們再看砸人的部分。

中美科研人員投入

首先我們看下所謂的全職研究人員數量對比,中國一直是超過美國的。

但是如果我們主要去考察最頂尖的那部分科研人才,也就是把學士和碩士都刨除掉得話,我們可以看下自然科學和工程類博士學位獲得者的數量,進行一下對比。

在2007年,中國首次超過美國,成為世界上自然科學和工程(不包括社會和行為科學)博士學位最多的國家。

因為我們的大學擴招就是差不多從1999年開始,而要從大學讀到博士畢業,差不多時間就是10年。所以從2009年開始,往後我們的博士數量增加越來越多,現在人數上的差距,跟美國正在擴大。而且這還不算,我們給美國貢獻了大量的博士。

在過去十年中,共授予臨時簽證持有人 155401 個博士學位。其中排名前三的國家(中國、印度、韓國)佔一半以上(54%),中國給美國貢獻的博士生超過4萬人。僅2018年,美國在科學與工程(S&E)領域授予的博士學位總共有42227個,其中,中國籍(持有臨時簽證)的博士學位獲得者就有5689 人,超過總數的10%。

根據美國國家科學基金的數據,中國籍博士學位獲得者中,有 79.4% 打算留在美國工作。雖然這讓人感覺有點心痛,而且最近這幾年越來越多的人開始選擇回國發展,但是即便如此,我們國內的人才,數量上依然對美國形成優勢,並在擴大。

從砸錢和砸人兩個方面來看,我們的投入強度,在10-20年前,跟美國的差距是非常大的,真正開始趕上來,並開始超過美國,應該就是最近這10年。

那麼隨着投入不斷加大,我們跟美國的差距縮小了嗎?

我們跟美國的差距

簡單就看兩個方面的對比,一個是論文,一個是實際產出的專利。

首先看高引論文,高被引論文是指,各學科論文在2010-2020年被引用次數處於世界前1%的論文。

截至2020年9月,中國高被引論文數為37170篇,佔世界份額為23.0%,數量比2019年增加了20.9%,世界排名保持在第2位。美國的高被引論文佔世界份額46.4%,仍居第1位。

因為高引論文是十年時間內的匯總,我們跟美國差距還比較大。我們可以看下最新的高質量國際論文數。

中國科學技術信息研究所將各學科影響因子和總被引次數同居本學科前10%,且每年刊載的學術論文及述評文章數大於50篇的期刊,遴選為世界各學科代表性科技期刊,在其上發表的論文屬於高質量國際論文。

統計分析結果顯示,2019年中國發表高質量國際論文59867篇,佔世界份額的31.4%,排在世界第2位。排在首位的美國發表論文62717篇,佔32.9%。

按最新的高質量論文數量對比,我們在近兩年內,大概率也會超過美國。

這是論文的情況,再看看專利。

我們只採用標準更高一些的PCT專利,作對比。 PCT是《專利合作條約》的英文縮寫,PCT 專利可以理解為符合國際標準的發明專利。

在2019年,已經超過美國,成為全球第一。

最後

那麼現在是個什麼情況呢?我給你總結一下。現實是我們跟美國的科技水平上確實有差距,但是這個差距正在快速縮小。這個差距來源於過去20年,我們與美國在科研上,錢和人的投入差距太大。

現在我們的投入,不管是錢,還是人,都將全面超過美國。我們現在已經在局部有些領域,開始領先美國,還有一部分是並駕齊驅,當然更多的部分現在還落後於美國。

但是如果動態的來看,在10-20年以後,我們在科技上,將會從不同的領域開始,一點點超過美國。而且這個趨勢可以說基本不可逆轉,當然基礎科學的投入產出周期更長,但是我們時間再多給10年,也就是30年後,在2050年前後,我們科技上將全面超越美國,成為全球第一。■

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