專利視角下中美量子科技領域人才分布比較研究

摘?要：量子科技領域作為蓬勃發展的新興前沿領域，奪取“量子霸權”地位的關鍵是掌握核心技術的科研人才，尤其是基礎化和應用化研究所需的科研人才的合理分布。本文通過對中國和美國量子科技領域專利文獻檢索，對檢索結果從發明人的創新合作網絡分布等方面進行分析，比較中美兩國在該領域的人才分布狀況。研究發現：（1）中國量子科技領域專利發明人主要來自高校和科研院所，而美國專利發明人主要來自技術公司;（2）中美兩國合作創新網絡也存在差異。最后就中國和美國在該領域人才分布的差距，提出相關建議。

關鍵詞：專利分析;量子科技;人才分布;創新合作網絡

引言

在過去的二十年里，從最初的量子物理實驗發展到如今的應用研究，量子科技取得了巨大的進步，其涵蓋了從物理和生物學到電氣、計算和土木工程等多個學科領域（Barnett et al ，2017）[1]。量子科技領域主要包括四個子領域：量子通信、量子模擬、量子計算、量子計量與傳感等。目前量子技術的重點領域與發展方向主要集中在量子保密通信的大規模應用、量子計算研發的“卡脖子”技術、量子傳感的商用等，但如果量子技術被實際應用到更多的生產技術中，那么人類社會將進入到一個新階段。隨著量子科技在全球范圍內的不斷發展，各國紛紛通過制定不同形式的國家戰略形成其在量子領域霸權地位的計劃。由于美國、歐盟、日本和中國等主要的科技大國將量子科技戰略上升至國家戰略，從而形成了激烈的競爭局面。從專利申請數量角度看，美國和中國在量子科技領域均屬于第一梯隊（高芳，2017）[2]。中美在量子科技領域的競爭日益凸顯，美國在該領域的發展將會影響中美之間在這一領域的競爭狀態。各個國家都在競爭量子科技“領頭羊”的地位，需要更多的科研人才推動量子科技的進程。這場“量子”競爭的本質實際上是人才的競爭，也是源頭創新的本質。量子科技領域的多個子領域還處在基礎研究階段，科技成果向商業應用轉化的過程中需要更多量子科技領域卓越的研究人員發揮重要的作用，因此量子科技領域的人才分布具有重要的研究價值。

1人才分布與專利分析

人力資本是技術型企業在知識經濟中保持經濟優勢的核心能力之一，也是戰略資源的首要資源。越來越多的公司尋求跨越產品范圍和國界的擴張，對頂尖人才的競爭變得更加激烈（Amankwah-Amoah，2020）[3]，量子科技產業的發展亦是如此。因此，中國在2020年就提出要重視量子科技領域人才，培養一批該領域的頂尖人才，為促進量子科技的發展制定一套專門的人才培養計劃。從國家層面增強對量子科技人才培養的意識，增強我國的科技競爭，從而實現向科技強國的邁進。量子科技領域人才的合理分布有助于推進量子科技各個子領域協調發展。

專利數量是表征發明人技術發明能力的一個重要指標。國內學者李強、張思元等（2017）[4]從申請時間、機構、專利分類號等方面研究了美國、歐盟、日本、中國的量子密碼專利申請活動。這些專利情報的分析在一定程度上反映了一個國家在某一科技領域取得的科技進步和成就，揭示一個國家的相關科技實力和國防實力。而從專利視角分析中國和美國量子科技領域專利發明人的創新產出情況，可以反映在中美兩國在該領域的人才分布情況。

2數據來源

本文的專利數據來源于世界知識產權組織（WIPO）的Patentscope專利數據庫，對來源于中國和美國的專利申請進行檢索，其中PCT專利（Patent Cooperation Treaty，專利合作條約）未被包含在內。本文從相對全面的角度對量子科技領域專利進行專利檢索。檢索日期為2021年2月7日，經過數據的清洗和篩選，得到中國發明專利信息3321條，美國發明專利信息860條。

3中美量子科技領域人才分布的比較研究

3.1中美量子科技領域核心專利發明人分布

對中美兩國量子科技領域專利發明人進行分析，發現量子科技領域專利發明人的活躍狀況。美國量子科技領域前5位專利發明人按專利數量順序排名（括號內為其專利數量）：Yoshimichi Tanizawa（27）、Trifonov Alexei（19）、Yingfang Fu（16）、Vig Happy（15）、Baleemigh Abdo（14），其所屬的申請機構均為技術公司。但在排名第15位是發明人來自有一所大學，即馬里蘭大學（University Of Maryland College Park）。在美國量子科技領域專利核心發明人中存在來自其他國家的專利發明人和申請機構。而表2中，中國在此領域的專利發明人均來自中國國內，按順序排名（括號內為其專利數量）為富堯（198）、鐘一民（176）、許華醒（80）、楊羽成（67）、趙義博（60）。專利申請數量最多的是如般量子科技有限公司的富堯（198項），其參與了多家量子技術公司的投資入股，在量子科技領域科研投入較多。另外中國量子科技領域的發明人有多位是來自中國科學技術大學，該校目前形成了兩支量子科技領域的優秀團隊，分別是以郭光燦院士帶領下，韓正甫、王雙、陳巍等人在量子密鑰分配方面的專利技術取得重大突破;另一支是潘建偉院士的團隊在量子計算和量子模擬方面的研究再獲突破。我國在量子科技領域專利核心發明人的分布與美國不同，美國專利核心發明人主要來自技術公司，而中國發明人主要來源于大學和科研機構。

3.2中美量子科技領域核心專利發明人創新合作網絡分析

社會網絡分析，可以幫助識別創新主體的整體特征。反映網絡整體結構測度指標常用網絡密度、平均度、網絡直徑、模塊化（李梓涵昕等人，2020）[5]。圖1是進行模塊化后美國和中國專利發明人的創新合作網絡圖，圖中同一顏色表示同一模塊，在同一模塊中的成員彼此之間比網絡的其他部分更緊密地鏈接在一起。美國發明人網絡模塊化程度為0.954，共有72個模塊/社區;中國發明人網絡模塊化程度為0.854，共有36個模塊/社區。兩國專利發明人之間都形成了多個模塊，說兩國創新合作網絡均存在明顯的小團體特性。

網絡密度值越高網絡成員間的聯系越緊密，中國量子科技專利發明人創新網絡密度0.025高于美國專利發明人網絡密度0.012，說明中國在該領域發明人之間的聯系更為密切。平均度指標和網絡密度指標都揭示了網絡中節點與節點之間合作關系，均表明中國量子科技領域專利發明人之間協同創新合作優勢。聚類系數值越低的網絡容易形成分散的網絡結構，中國專利發明人形成的創新網絡結構聚類系數值低于美國專利發明人網絡聚類系數值，說明美國專利發明人創新網絡呈現緊簇分布而中國專利發明人網絡分散程度高。中國量子科技專利發明人網絡中平均路徑長度值4.265遠高于美國專利發明人網絡1.269，說明知識流動性在中國專利發明人創新合作之間表現的不高，產生的創新合作障礙多于美國專利發明人。

4結論和建議

本文基于專利的角度，研究量子科技領域發明人的特點，從核心發明人創新合作網絡，得出：中美兩國發明人之間的創新合作網絡分布共同之處在于網絡中都存在社團特性，但美國專利發明人創新合作網絡出現了更多的社團。美國量子科技領域專利發明人創新合作網絡更為緊簇，而中國專利發明人形成的創新合作網絡稀疏。另外研究過程還發現安徽省是我國量子科技領域專利重要發明地，尤其是安徽省合肥市是我國量子科技的重要科研地。

針對中美兩國人才分布差異，平衡量子科技領域的人才分布并實施一定的機制措施。量子科技領域的技術發展是近年來各國關注的焦點，專利數據揭示了該領域技術的進展情況，通過對比分析中美兩國量子科技領域發明人的專利發明情況，中國在量子科技領域的人才分布不均衡。注重專利質量是中國邁向高質量發展關鍵步伐。中國政府應該制定激勵政策，激勵更多的發明人開拓創新，推動中國量子科技領域的前進步伐。其次，中國創新合作網絡分散，中國政府應從頂層設計出發，減少阻礙量子科技專家創新合作發展的不利因素。中國政府應該加大在量子科技領域科研經費。另外，相應的部門應該建立量子科技信息共享中心，建立跨部門、跨領域創新合作機制，匯集多方人才，吸引多方積極合作，整個量子領域網絡形成緊密的聯系，建設一支強大的量子勞動力隊伍。

參考文獻：

[1] Barnett S M ， Beige A ， Ekert A ， et al . Journeys from quantum optics to quantum technology [J] . Progress in Quantum Electronics ， 2017， 54：19-45.

[2]高芳，徐峰.全球量子信息技術最新進展及對中國的啟示[J].中國科技論壇，2017（06）：164-170.

[3] Amankwah-Amoah J . Talent management and global competition for top talent ： A co-opetition-based perspective [J] . Thunderbird International Business Review ， 2020， 62（4）：343-352.

[4] Li Q ， et al. Patent Analysis of Global Quantum Cryptography [J] . Computer Science and Application ， 2017， 07（12）：1234-1244.

[5]李梓涵昕，羅萍.社會網絡分析視角下可穿戴設備產業合作創新網絡特征及演化研究——基于中美專利數據[J].科技管理研究，2020，40（13）：217-225.

作者簡介：李玲（1997年5月）漢族 山東濰坊 武漢紡織大學管理學院 碩士研究生在讀 研究方向：技術經濟與創新管理