美國《科學與工程指標2022》對中國的評價及啟示

◎ 科學技術部火炬高技術產業開發中心 張 琳

美國《科學與工程指標》報告是在美國國家科學委員會（NSB）指導下，由美國國家科學基金會下屬的美國國家科學和工程統計中心編寫，每偶數年份向總統和國會提交報告。《科學與工程指標2022》報告于2022 年1 月發布。科學與工程（S&E）報告基于長期發展和全球視角，是一份與政策相關且政策中立的定量數據分析報告，分析結論與所提建議值得關注和思考。

一、世界格局穩中有變

1.科學與工程在新冠大流行中表現出強大的力量。新冠疫情對世界造成了劇烈沖擊，報告顯示科學與工程為緩解疫情影響提供了緩沖和跳板。新冠大流行期間，美國非STEM（科學、技術、工程、數學）失業率從2020 年3 月的5%到飆升至4 月的16%，而同一時期STEM 失業率從約3%躍升至9%。同時，科學與工程在解決全球緊急需求方面表現出強大的韌性，美國與其他國家廣泛合作在創造紀錄的時間內共同研究新冠病毒并開發了有效疫苗。

2.美國持續在科學與工程中發揮領導力作用。美國仍為研發投入最大的國家，2019 年研發投入6560億美元，占全球份額27%，中國研發投入5260 億美元，占全球份額22%,其他國家日本（7%）、德國（6%）、韓國（4%）也表現出色。2000-2018年，美國高被引論文指數穩定在1.8，相比之下，同期其他國家的高被引指數也有所上升，特別是歐盟從0.9上升至1.3，中國從0.4 上升至1.2。2020 年，全球由多個國家作者撰寫的科學與工程文章中，美國作者占35%，美國論文國際合作率從2000年19%上升至2020 年40%。

3.亞洲國家科學與工程發展迅猛。東南亞和南亞地區與其他主要研發地區相比研發支出大增。從2000年到2019 年，美國對全球研發增長的貢獻率為23%，而東南亞和南亞地區的國家，包括中國、日本、馬來西亞、新加坡、韓國、臺灣和印度，在這一時期增長貢獻率為46%，僅中國就對全球研發的增長做出了29%的貢獻率。從2000 年到2019 年，韓國和中國的研發強度增長最快，分別從2.1%增長到4.6%和從0.9%增長到2.2%，德國的研發強度也從2.4%增長到3.2%。風險投資對于將新知識轉化為創新至關重要，美國2020 年獲得了全球47%（1290 億美元）的風險投資，中國和南亞（特別是印度）獲得越來越多的風險投資，使得從2000-2005 年美國在全球風險投資中所占份額下降76%。雖然，全球對中國風險投資在2018-2019 年期間大幅下降，打破了長達10 年快速增長趨勢，但在2020 年出現反彈，達到600 億美元。

二、報告反映出中國科學與工程的不足

1.基礎研究投入不足。美國在基礎研究方面的研發資金占比高于中國，中國在試驗發展上花費的研發資金占比高于美國。2018 年，中國83%的研發支出用于試驗發展，而美國這一比例為64%。盡管兩國投入側重有所不同，但美國（3886億美元）和中國（3879 億美元）的投入相當。總體而言，美國用于基礎研究的研發支出為1011 億美元（17%），中國用于基礎研究的研發支出為260 億美元（6%），基礎研究整體投入不足。

2.論文國際開放度尚需提高。

在同行評議的文獻中發表研究成果是傳播新科學工程知識的主要機制，論文發表能夠使發明和創新在全球范圍內擴大科學工程產出。中國、美國、印度、德國、英國、日本六國發表了全球一半以上的出版物。中國科學與工程論文數量從2016 年起已經超過美國，2020 年全球占比達到23%，遠高于第二名美國（16%）。從2000到2020 年，美國、德國和英國等高等收入國家的論文產出增長低于中國、俄羅斯和巴西等中上收入國。因中上收入國家的論文基數較小，年均增長可達11%，高收入國家的論文產量年均增長為3%。從領域來看，美國、歐盟、英國、日本期刊論文最大比例是健康科學領域，中國最大比例是工程、印度占比最大是計算機和信息科學。從引用量來看，中國高被引指數從2000 年0.4 上升至1.2，但與美國（1.8）、歐盟（1.3）存在差距。論文發表的國際合作也是判斷影響力的重要指標。中國論文國際合作占比22%，2020 年全球由多個國家作者撰寫的科學工程文章中，美國作者占35%，在15 個最大科學工程論文產出國中，美國、中國、德國、法國、澳大利亞、加拿大、意大利和西班牙的科學工程論文大部分都是國際合作產生的。其中，美國國際合作出版物從2000 年19%上升至2020 年40%。中國科學與工程論文的國際合作率仍有待提升。

3.戰略產業結構有待完善。知識密集和技術密集（KTI）產業是全球高研發強度產業，表明了科學工程向市場轉化的能力。中國從2011 年起超過美國成為世界上KTI 制造業產值最大的生產國，在全球KTI 制造業產值份額已從2010 年18%上升至2019 年31%。相比之下，中國KTI 服務業（包括信息技術服務業、科學研發服務業、軟件服務業）產值不足全球10%，遠低于美國和歐盟。另外，從論文產出來看，美國、歐盟、英國、日本期刊論文最大比例是健康科學領域，分別達到37%、28%、33%、32%，中國占比最多是工程領域（24%），健康科學領域占比僅15%，研究成果對健康科學等戰略新興產業支撐較弱。

三、有關啟示和建議

報告結論中強調了通過建設、擴大和多樣化等方式加強科學與工程，以應對未來挑戰，很多政策關注點值得我們對比思考。

1.多角度支持成果轉化創新活動。報告中指出，不僅應在研發上加大投入，同時應大力支持將知識轉化為產品和服務的創新活動。2019年美國的大學執行的近8000 項新技術許可中19%是與初創公司執行的，59%是與小型公司執行的。與大學相關的創業公司從2000 年388 家增加到2019 年1029 家。《全國技術市場統計年報2021》數據顯示，2020 年我國高等院校的技術合同超六成流向企業，科研機構超五成流向企業，高校科研院所的科研成果潛力仍待釋放。高校科研院所是科技成果轉化的重要技術源泉，是上游技術供給側的重要參與主體，加強科技成果轉化政策的落實和執行，理順不同區域高校科技成果轉化的體制機制，為高校科技成果轉化提供良好的政策環境支持。同時，主動借鑒國外高校技術轉移機構的成熟經驗，積極探索專業化、職業化的技術成果轉化路徑。

2.強激勵支持企業投入基礎研究。在大多數研發表現最好的國家中，企業部門提供了60%或更多的資金。在日本、中國、韓國等亞洲國家，企業部門的研發支出占比都超過75%。美國和德國企業研發支出占比較低，但仍超過60%。2010-2019 年企業部門占研發增長83%，是研發支出的主要驅動因素。大部分研發支出用于試驗發展（65%）和應用研究（19%）。而企業部門在這兩個領域都占主導地位，企業專注于新產品、新服務、新流程的改造，在試驗發展中占比90%，在應用研究中占比58%。同時應關注到，美國基礎研究中高等教育部門占比最大（46%），然而企業部門進行基礎研究的份額從2012 年18%上升至2019 年大約30%，自2010 年以來，化學制造業（包括制藥業）、計算機及電子產品、運輸設備、科技服務、信息服務等行業的基礎研究主要由企業進行。《中國科技統計年鑒2020》數據顯示，2019 年我國基礎研究研發支出中，高等學校和研發機構占比92.3%，企業僅占3.8%。基礎研究是應用研究和試驗發展的奠基石，輕視原始創新能力，不利于走出一條持久發展的自主創新之路。提高企業自主創新意識，研究對不同行業企業進行基礎研究的動力機制，對企業投入基礎研究實行稅收優惠，激勵并引導企業循序漸進開展基礎研究工作。

3.跨平臺重視科普正向引導作用。報告指出，2021 年1 月美國人口普查局進行的一項全國性調查顯示，在未接種疫苗的美國人群中，22%表示肯定不會接種新冠疫苗，其中約1/3 表示是出于對新冠疫苗或政府缺乏信任的考慮。相對比，截至2022年1 月7 日，我國國內新冠疫苗全程接種率達86%。《中國科普網網站工作年度報表》數據顯示，面對疫情對社會公眾的沖擊，中國科普網通過官網、微博、微信公眾號、抖音、快手、今日頭條等多種媒體發布新冠肺炎相關的科普視頻、科普資訊，2020-2021 年間關注量大增，公眾對科學總體信任度增強。但中國科技創新與科學普及在創新發展中一體兩翼的生態格局尚未真正形成，應讓科研走下神壇，激發更多科研工作者開展科普工作，從而提高全民科學素養、推動科技創新成果轉化。 （文責自負）