近年来,中国的高新技术突破不断,战果正日益扩大。以“卡脖子”行业为例,中国已经将35项攻破20余项(在相关大类上实现国产替代突破)。
中国的科技进步已是外国权威机构和主流媒体都不得不承认的事实。
美国nature对于中美两国各自排名在世界前10位的领域做对比,结果发现已从早年美国的全方位碾压变成各有千秋。
中国已经在物理化学、材料工程、有机化学、大分子与材料化学上实现赶超,而原子、分子、核、粒子和等离子体物理也在接近美国。
据统计,在诸多科研领域,都已经稳定形成中美最多再加德国的前三排位次序,而中国的研发投入更是达到35%,位居世界之冠,欧美加总之后也只比中国高出5个百分点,研发投入年均增长率更是高达17.3%,更是大幅领先欧美(美国4.3%,欧盟5.1%)。
当然,目前中国的高新技术产业离实现全面领先还有一段距离,一个很大的问题就是转化效率过低,不同口径测算出的转化率大概在10%-35%的区间,也引发官方学界的激辩,而发达国家一般在40%-60%。
这也需要辩证看待,一方面要从历史纵向对比,中国的转化能力已较十年二十年前有较大幅度的提升。另一方面从各国行业产出的横向对比来看,那就是中国在转化率相对较低的情况下,已经在新能源、新材料、通信制导、汽车、人工智能等等领域取得这么大的进步,与发达国家的差距,恰恰是我们科研转化的潜力。
更何况对于这个问题,从顶层设计到科研攻关,中国一直在路上,还能不断做出新的增量 ,而且围绕着高端制造、新能源汽车、深空探测与传感、人工智能、超级计算、清洁能源、人造食品……中国已经在掌握整体或局部领先优势的情况下,形成大量的产业与产业集群。
世界银行整理的2022年上市公司隐含利率,可以清楚地看到高新技术产业在发展中,融资成本也相对可控。投资规模还在扩大,但融资成本却轻了,这是一种与以往高杠杆驱动截然不同的发展模式。
美国信息技术与创新基金会(ITIF),据其统计,从2008年到2020年,中国先进工业产值增长177%,是美国78%的两倍多。
评价一个国家的科技竞争力和创新能力,科研产出是一项重要指标。
自然指数是近年来各项指标中颇受关注的一项,其排名根据由学者团体选出的、非常有代表性的145本各领域(涵盖物理、化学、生物、医学及前沿跨学科)的学术杂志在所选择的窗口期(一般一年为限)发表的论文数量、论文作者隶属机构的所属国家或地区占比进行矫正。
举例来说,假设上述杂志中发表的某篇论文,共有五位作者,一位隶属美国机构,另外四位隶属中国,则美国机构计为0.2,中国机构记为0.8。
按照这个方法统计,中国大陆及港澳(自然指数在统计计算中将台湾省单列)在2023年度发表的145本杂志中(2024年版的指数),取得的份额数量超过美国,首次排名世界第一(见表1),比2022年增长了13.6%。
排名第三的是德国,但所占份额与美国一样均有下降。排名前十的国家或地区,另外一个份额上升的国家或地区是印度,排名高于总人口不足九百万的瑞士。
如果依照该指数对学术机构进行排名,排名前十的机构分属中国、美国、德国和法国。排名第一的中国科学院和第二的哈佛大学,都是断崖式地领先其后的学术机构。而中国表现最好的两所大学,分别是与中科院关系紧密的中国科学院大学和中国科学技术大学。其后的中国大学包括北京大学、南京大学、浙江大学和清华大学,彼此差距非常小。
在自然指数的国家排名这显示中国已经逐渐成为新的国际科技创新中心的一极。当然,评价科研产出,自然指数排名只是其中一项参考,除此之外,Clarivate(科睿唯安)推出的高被引学者排名也是学术界非常关注的统计排名。
此项统计方式不关注论文发表的期刊档次(类似于“英雄不问出处”的逻辑),而是关注论文作者即推动学科发展的具体的人——该方法通过追踪并统计特定年限中获得大量引用的论文作者,找出全球真正意义上千里挑一的高被引作者(这些人往往是对于学科发展具有引领性的人物,科睿唯安基于该排名每年会开展对新的诺贝尔奖获得者的预测),汇总各作者的所属机构和国家或地区进行排名。
在最新的2023年度高被引学者人数统计排名中,美国依然断崖式地领先其他国家或地区(见表3),高被引学者人数比第二名的中国大陆的两倍还多,但中国大陆也断崖式地领先其他国家或地区。值得注意的是单列的香港地区,世界排名高于第十的意大利,高被引学者人数达到中国大陆地区的十分之一。
在科睿唯安的高被引学者机构排名的榜单中,与自然指数类似的是,中国科学院也排名世界第一,领先于第二名的美国哈佛大学。但与自然指数大幅领先不同的是,中国科学院在高被引学者总人数的领先优势相对较弱。
这种差异性也体现在进入前十榜单的中国机构总数。例如在自然指数的前十机构榜单中,中国大陆地区十中有七,但在高被引学者总人数排名中,除去第一的中国科学院,能够进入该榜单的前十中国科研机构只剩清华大学。
结合表3中表现抢眼的香港地区,在香港八所高校年度总预算尚不及大陆地区清华大学一家的情况下(香港八校总预算在两百亿港币的规模,而清华大学的年度预算就达到了=近四百亿人民币的规模,和哈佛大学相当),香港地区拥有120名高被引学者,大幅领先于清华大学的78名。此外,作为对比,中国科学院仅科学技术一项的年预算总额,就达到了=超过一千亿人民币的规模。从产出投入比的角度来看,中国大陆地区的顶尖科研机构尚有更大的进步空间 小婷
综合评价一个国家的科技创新能力,也不能单看科研机构的情况,企业的研发投入也是非常重要的参考指标。
这里援引美国非盈利性公共政策智库信息技术与创新基金会于2023年7月公布的报告《创新之战:中国如何在企业研发上取得对美优势》。该报告考虑企业规模大小的差异以及中国企业劳动者相对低的工资收入水平,采用根据欧盟统计的全球2500强企业研发投入数据,依照规模大小和工资水平矫正的归一化后的行业集中度参数,对比中国和美国在九个不同工业领域的企业研发投入,:
中国企业在软件和计算服务、药物和生物技术的研发投入相对少于美国,在国防工业上,美国投入远大于中国也不奇怪,这从两国国防开支占GDP的比值,也很容易得出类似结论。不过从产出来看,近些年我国国防科技突破很快,航天领域从实际表现(包括空间站建设、探月工程等方面的进展)上来看也明显领先于美国,因此这方面中国的经费投入相对较少显然没有限制我国持续进步。
近些年,我国企业加大对半导体类的电子和电气设备的投入,相信未来若干年我们还会看到更大的进步。在汽车和配件领域,中国企业的投入已经超过美国,尤其是电动汽车领域,相信中国相对美国进一步扩大领先优势完全不是问题。在非传统能源方面,中国相对美国的领先优势应该不会是纸面上的1.2倍。
在工业软件方面,长春光机所推出我国自主研发的通用光学设计分析系列软件——长光杂散辐射分析软件V1.0正式版,解决国产光学设计软件有无的问题。中国会在更多的细分工业领域逐步实现国产替代。