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中国科技实力正以多快的加速度逼近美国?

2016-05-03 09:01
孤身万里游
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  也许你会说这不公平,中国科学院是由许多研究所组成的,跟一个大学没有可比性。然而第三位是德国马克斯·普朗克学会(729),第四位是法国国家科学研究院(721),它们都和中国科学院类似。可见至少在科学协会之间比,中国科学院排第一是没有疑问的。

  再仔细想想,一个大学有很多院系和专业,而像中国科学院化学研究所、中国科学院等离子体物理研究所这样的研究所只对应于大学的一个学院、一个系甚至一个专业,所以把协会和大学的科技产出做对比也未尝不可。

  以上结果对科学界之外的人来说可能有点意外,但对科研工作者来说很正常,因为符合我们的日常感觉。仅仅十多年前,中国的一流文章还非常少见,很多教授都从来没发过,有一篇就显得很高大上了。

  进入21世纪以来,中国科技论文的数量和质量都出现了爆炸性的增长,对人才的标准也一路水涨船高。现在想在科大这样的单位获得副教授职位,五篇一流文章算是起步价。出门介绍研究成果,如果不是这种量级的,简直不好意思跟人打招呼。

  美国的一流和二流大学的研究水平是非常高的,随便拎出一个教授来都是响当当的人物,还有一大波诺贝尔奖得主。是的,不少诺贝尔奖得主是在美国二流大学工作的。

  不是很久(十年?)以前,中国大学的研究水平整体而言跟美国还没得比,相差太远。不过中国的进步非常快,现在中国一流大学的研究水平我觉得已经接近美国的二流大学了。至少人们的期待值发生了变化,中国的研究单位作出世界一流的成果被看成理所当然的事,不会令人感到惊讶了。进步也表现在广度上,以前只有中国的一流院校才能指望作严肃的研究,现在连一些二流院校都不时发一篇《自然》、《科学》了。

  中国的上升势头之猛可以从各国2014年与2013年WFC的对比上看出来。美国下降0.8%,德国上升1.0%,日本下降2.3%,英国上升0.9%,然后六到十位的法国、加拿大、西班牙、瑞士、韩国都是下降的。中国呢?上升14.9%!这是个什么概念?如果保持14.9%的增速,5年就会翻一番。如果中美都保持14.9%和-0.8%的变化率,8.7年后中国就会赶上美国。

  然而这还没完。自然出版集团的WFC数据是每月更新的。现在显示的是从2014年6月到2015年5月的统计,跟2014年12月的数据相比刚好过去了半年。(本文写于2015年8月)仅仅半年时间里,中国的WFC又从5026变成了6318,增长25.7%

  按照这样的速度,两个半年即一年就会增长58%,达到7942。因此以后如果看到报道中国2015年的WFC达到7000甚至8000,不要感到奇怪。

  与此同时,美国的WFC从18643变成17448,下降6.4%;德国从4077变成3939,下降3.4%。在半年时间里,美国对中国的比例从3.6缩小到2.8,中国对德国的比例从1.3扩大到1.6。如果这种令人咋舌的速度持续下去,中国超越美国所需要的时间就不是9年,而是3年!我们有可能在2017年就看到!此外,俄罗斯(338)排在第十九位,中国是俄罗斯的18.7倍。

  还有另外一个维度可以考察一下。前面说的WFC来自对68个一流期刊的统计,但这些期刊的学术地位并不相等,好比《射雕英雄传》里的裘千仞和王重阳都算一流高手,但王重阳还是比裘千仞厉害不少。

  《自然》和《科学》的学术声誉和发表难度比其它大多数一流期刊更高,我们可以把它们作为顶级期刊的代表。当然这个代表性低一些,因为历史上发表在《自然》与《科学》之外的里程碑式论文(包括许多得到诺贝尔奖的)实在是太多了,远远多于发表在那68个一流期刊之外的,不过仍然不妨做个参考。

  自然出版集团也给出了只限这两个杂志的WFC,我们姑且把它作为各个国家或研究机构发表顶级论文的指标。从2014年6月到2015年5月,国家中最高的是美国(860),然后是英国(144)、德国(116)、法国(67),中国(58)只排在第五位。研究单位中最高的是哈佛大学(75),而中国科学院(17)只排到第十五位

  这里固然有《自然》与《科学》对英美特别照顾的因素,不过也反映出我们在顶级论文中的地位比在一流论文中的地位低一截。换句话说,就是我们的优势主要在于次顶级的成果。后面将会谈到,这是一个具有某种普遍性的现象,而且与中西的历史与文化有关。

  4、五大知识产权局的专利数据

  基础研究的产出可以用科学论文度量,下面我们再来看应用技术的产出,用专利度量。世界五大知识产权局是欧洲专利局、日本特许厅、韩国特许厅、中国国家知识产权局和美国专利商标局,五局处理了世界80%的专利申请,承担了专利合作条约95%的工作。

  从2012年以来,五局每年联合发布统计报告。2015年初,五局发布了2014年的主要统计数据报告,完整版的2014年五局统计报告将于2015年底完成。专利分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利,显然发明专利是与科技水平相关程度最高的。五局的主要统计数据报告中列出的全都是发明专利的数据。

  2014年五局共收到230万件发明专利申请,其中最多的是中国,高达92.8万件,占了40%!其次是美国,57.9万件。日本、欧洲、韩国分别是32.6、27.4和21.0万件。这是中国连续第四年居于发明专利申请量第一的位置。跟2013年相比的增速,中国也是最高的,达到12.5%。美日欧韩的增速分别是1.3%、-0.7%、3.1%和2.8%。

  再来看发明专利的授权。2014年五局共授权了95.54万件发明专利,其中最多的是美国,30.1万件,占31%。其次是中国,23.3万件。日本、韩国、欧洲分别是22.7、13.0和6.5万件。中国的增速12.3%最高,美日韩欧的增速分别是8.2%、-18.0%、1.9%和-3.1%。

  有一点需要注意的是,每个知识产权局的申请人都来自全世界,不只是自己国家。在中国国家知识产权局的申请人中,86%来自中国,4%来自美国。而在美国专利商标局的申请人中,只有50%来自美国,3%来自中国。

  在授权方面,中国国家知识产权局的专利权人中,来自中国和美国的分别占70%和7%。美国专利商标局的专利权人中,来自美国和中国的分别占48%和2%。显然,美国专利的国际化程度比中国高不少,吸收外国智力成果的能力值得我们学习。

  5、研发人员与经费

  看完了专利,再来看国家在研究上的人力物力投入。科技部出版的《中国科技人才发展报告(2014)》显示,2013年我国的研究与发展(R&D)人员总数为353.3万人,超过美国,居世界第一位。

  根据国家统计局的《2014年国民经济和社会发展统计公报》,2014年中国的研究与试验发展经费支出为13312亿元,比2013年增长12.4%,占国内生产总值(GDP)的2.09%。按照1美元兑换6.2人民币元计算,相当于2150亿美元。

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