自然：前三十都是中国

日鸿

二十年前，如果有人预言全球应用科学领域排名前三十的顶尖机构将全部来自同一个国家，这大概会被视为痴人说梦。然而，这个看似不可能的预言如今已成为现实。
《自然指数》近期发布首份应用科学榜单犹如一记惊雷，在全球科学界激起千层浪——中国科研机构不仅包揽前十名，更是垄断前三十名的所有席位，直到第三十一名才出现新加坡国立大学的身影。
当中国的贡献分值高达22261，占据全球应用科学产出的56%，而排名第二的美国仅有4099分、占比10%时，不得不正视一个事实：在这场关乎国家竞争力与未来发展的科学竞赛中，攻守之势，已然互换。
此次发布的应用科学榜单，依据的是过去一年间发表在25家应用科学期刊和会议上的文章，涵盖工程学、计算机科学、食品科学等领域。这些期刊的遴选经过近4200名研究人员的调查筛选，代表着他们愿意发表最重要研究成果的学术平台。换言之，这份榜单呈现的是各国在“学以致用”这一科学核心命题上的真实实力。
榜单的结果令人瞠目。
中国科学院毫无悬念地占据榜首，作为中国规模最大的科研机构，它在应用科学领域的统治力无可撼动。紧随其后的是浙江大学，然后是清华大学、上海交通大学、北京大学……前三十名的名单读来如同一本中国顶尖高校与科研院所的名录。这种程度的集中度，在任何国际学术排名中都极为罕见。
更耐人寻味的是国家层面的数据。
中国以56%的全球占比一骑绝尘，美国以10%屈居第二，德国、韩国、英国、日本、印度依次排列。这意味着，中国一个国家的应用科学产出，超过排名第二到第七的六个国家的总和。这不是微小的领先，而是碾压性的优势。
然而，如果将这份应用科学榜单与《自然指数》传统的综合科研榜单并置观察，一幅更加复杂的图景便浮现出来。
在涵盖145个自然科学和健康科学期刊的2025自然指数科研领先榜单中，各国的位次与应用科学榜单呈现出显著的错位。
这种错位，恰恰揭示不同国家科研投入的侧重点与战略选择。
法国是最典型的例子。在综合科研榜单中，法国表现亮眼，位列全球第六，彰显着这个欧陆大国深厚的科学传统与研究实力。但在应用科学榜单中，法国却仅排到第十二位，几乎跌出前列。这意味着，法国的科研体系高度侧重于基础科学研究，而在将科学成果转化为工程技术、实用创新方面，投入相对有限。
韩国则呈现出相反的特征。在综合榜单中，韩国排名第七，属于科研强国的第二梯队。但在应用科学榜单中，韩国跃升至第四位，贡献分值1342，占全球产出的3.4%。更令人惊讶的是，韩国的应用科学产出占其总体科研产出的比例超过50%——这意味着韩国有一半以上的顶尖科研成果都集中在应用科学领域。
这种比例差异在各国之间形成鲜明的对照。
马来西亚的应用科学占比高达近90%，几乎将全部科研资源都投入到实用研究中。新加坡的占比为49%，与韩国、中国一道，构成亚洲"应用科学优先"的阵营。相比之下，德国的这一比例只有27%，英国更低，仅为23%。而美国尽管在应用科学榜单中排名第二，但应用科学对其整体科研的贡献仅为17.4%，是综合榜单前十名中占比最低的国家。
这组数据背后隐藏着一个深刻的问题：当一个国家的科研体系过度偏重基础研究而轻视应用转化时，它是否还能在日益激烈的全球竞争中保持领先地位？
东京学术咨询公司Scholarly Intelligence的首席分析师克里斯托斯·彼得鲁指出，亚洲国家在应用科学领域的出色表现并非偶然，而是政府多年来持续扶持"可能产生实际创新成果的科学"的结果。这不是一蹴而就的成功，而是战略眼光与长期投入的累积效应。
美国信息技术与创新基金会主席罗伯特·阿特金森则从更深层次解读这种东西方分野的根源。
他认为，东西方政府在设定国家研究优先级时遵循着截然不同的逻辑。美国的科学体系推崇"为科学而科学"，将基础研究视为产出造福全人类知识的崇高事业，这种理念确实令人敬佩。而中国、韩国等亚洲国家则更加注重工程应用，将科研资助集中于先进技术和制造业，致力于产出能够支撑国家战略产业的知识。
追溯历史，美国并非一直如此。冷战期间，美国政府曾大力投入应用科学研究，资助具有明确技术目标的研究项目。
阿波罗登月计划就是最典型的案例——它不是为探索宇宙的奥秘，而是为在太空竞赛中击败苏联。那个时代的美国科研体系，既有追求真理的基础研究，也有服务国家战略的应用研究，二者相辅相成。
然而，随着冷战结束、美苏关系缓和，美国的科研导向发生根本性转变。联邦科研支出相对于经济总量持续下降，而支出结构也越来越向基础科学倾斜。韩国科学技术院的科技政策研究员金素英分析道，当时形成了一种主流理念：无论最终受益者是谁，通过基础科学创造知识本身就是一件好事，产业界可以根据自身需要利用这些知识进行产品创新。
“基础科学就像一座知识宝库，技术应用来源于此，”金素英这样形容这种理念。学术界长期以来一直在研究基础科学如何通过技术创新、知识库构建、培养下一代科学家工程师、开发新工具等形式促进经济增长。这套逻辑在很长一段时间内似乎运转良好——美国凭借雄厚的基础研究积累，在半导体、互联网、生物技术等领域取得了辉煌成就。
但问题在于，当这套逻辑被过度推崇，当政府将几乎全部科研资助都倾注于“纯粹的”基础研究，而将应用转化完全交给市场和企业时，一个巨大的缺口便悄然形成。企业追求短期回报，往往不愿意承担风险高、周期长的应用研究；而政府又撤出了这一领域。于是，从基础研究到产业应用之间的"死亡之谷"越来越宽，越来越难以跨越。
与此形成鲜明对比的是中国的做法。中国长期致力于支持符合其经济目标的研究，并将这一原则贯彻到科研体系的方方面面。成为全球科技、计算和人工智能中心，不是口号，而是可以量化、可以执行、可以考核的战略目标。在这一目标的指引下，中国的科研资源配置呈现出高度的战略聚焦性。
电动汽车是一个绝佳的例证。短短数年间，中国已成为全球电动汽车发展的主要阵地，产量占据全球的70%。这不仅仅是产业政策的成功，更是应用科学研究长期积累的结果。从电池技术到电机控制，从智能驾驶算法到充电基础设施，每一个环节都需要大量的应用科学研究支撑。中国在这些领域的论文产出、专利申请、技术突破，构成其产业崛起的坚实基础。
人工智能领域的数据同样令人震撼。
2014年至2023年间，中国发明人申请超过38000项生成式人工智能专利——是美国发明人的六倍。这不是简单的数量优势，而是研究深度与广度的综合体现。当西方学术界还在争论人工智能的伦理边界时，中国的研究者们已经在埋头解决一个又一个实际应用问题。
这是中国长期战略思维的结果，彼得鲁评论道，他们希望通过在科技领域取得突破，从而在全球舞台上获得优势。这种战略思维不仅体现在宏观层面的资源配置上，更渗透到了微观层面的激励机制中。中国的科研评价体系虽然也存在"唯论文"的问题，但近年来越来越强调成果转化、社会效益、产业应用。科研人员的晋升、奖励、资助申请，都与其研究的实际影响力挂钩。
更重要的是，中国已经形成一套从基础研究到应用转化再到产业落地的完整链条。高校的研究成果可以通过大学科技园、孵化器迅速进入市场；企业的技术需求可以通过产学研合作反馈到研究机构；政府的产业政策与科研资助形成合力，共同推动技术进步。这种体系化的优势，是任何单一环节的突破都无法比拟的。
展望未来，有充分理由相信中国在应用科学领域的领先地位将继续巩固甚至扩大。这种判断并非盲目乐观，而是基于几个结构性因素的分析。
首先是规模效应的持续放大。科学研究具有显著的网络效应和累积效应——研究者越多，合作机会越多；论文越多，引用越多；专利越多，后续创新的基础越雄厚。中国庞大的科研队伍、完善的科研基础设施、充足的科研经费，已经形成了一个自我强化的正向循环。当这种循环运转起来，后来者想要追赶将变得越来越困难。
其次是人才储备的深厚。每年数以百万计的理工科毕业生，为中国的科研体系提供了源源不断的新鲜血液。更重要的是，这些年轻人中的佼佼者越来越多地选择留在国内发展，而海外华人学者回流的趋势也在加速。人才是科学研究的第一要素，而中国在这一要素上正在形成压倒性优势。
第三是产业需求的强劲拉动。中国是全球最大的制造业国家，拥有最完整的产业链条。从消费电子到新能源汽车，从高端装备到生物医药，几乎每一个战略性新兴产业都对应用科学研究提出了海量需求。这种需求不是抽象的学术兴趣，而是实实在在的市场机会。当研究者知道自己的成果可以很快转化为产品、创造价值时，他们的研究动力和研究方向都会更加明确。
第四是制度创新的持续推进。
中国的科研管理体制虽然还存在诸多问题，但改革的力度和速度同样令人印象深刻。科技成果转化的障碍正在被逐步清除，科研人员的自主权正在扩大，跨学科、跨机构的合作正在变得更加顺畅。这种制度环境的持续优化，将进一步释放中国科研体系的潜力。
与中国的蓬勃发展形成对照，西方科学界正面临着前所未有的挑战。阿特金森直言不讳地指出：“时代变了，西方科学的霸权不再无人挑战。”这一点已经被数据反复证明。2022年，中国在自然科学研究产出中超过美国，并在此后连年扩大优势。国际能源署最新数据显示，中国约占全球可再生能源支出的三分之一，而美国仅占15%。中国的制药公司启动的临床试验数量已经超过了美国和欧盟的同行。《自然指数》的应用科学榜单，不过是又一个佐证。
回望历史，科学重心的转移并非没有先例。从古希腊到阿拉伯世界，从文艺复兴的意大利到工业革命的英国，从二战后的美国到今天的中国，科学的火炬一直在传递。每一次转移，都伴随着旧秩序的瓦解和新秩序的建立；每一次转移，都给人类文明带来新的可能。
《自然指数》的这份应用科学榜单，或许正是又一次历史性转移的标志。当中国机构包揽前三十名，当东西方在科研优先级上呈现如此鲜明的分野，当攻守之势悄然易位，我们正在见证的，可能不仅仅是排名的变化，而是整个全球科研格局的重塑。
对于中国而言，这份成绩单既是对过去努力的肯定，也是对未来发展的鞭策。领先不意味着可以松懈，优势也不会自动延续。如何在保持应用科学强势的同时加强基础研究的原创性，如何在追求数量的同时提升质量，如何在国际竞争中保持开放合作的姿态，都是需要认真思考的问题。

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