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年終盤(pán)點(diǎn):中美科技實(shí)力大對(duì)比,看完你吃驚嗎

時(shí)間:2020-12-14 18:03來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 瀏覽:
最近這段時(shí)間,中美兩國(guó)科技界的成果都很多。中國(guó)和美國(guó)就好像賽道上你爭(zhēng)我?jiàn)Z的兩匹賽馬:美國(guó)發(fā)射火星探測(cè)器,我國(guó)也發(fā)射;美國(guó)發(fā)射龍飛船,我們也發(fā)

最近這段時(shí)間,中美兩國(guó)科技界的成果都很多。中國(guó)和美國(guó)就好像賽道上你爭(zhēng)我?jiàn)Z的兩匹賽馬:美國(guó)發(fā)射火星探測(cè)器,我國(guó)也發(fā)射;美國(guó)發(fā)射龍飛船,我們也發(fā)射嫦娥五號(hào),還附加個(gè) 1 萬(wàn)米深潛器;美國(guó)弄出個(gè)“懸鈴木”量子計(jì)算機(jī),我們也緊跟著做出“九章”量子計(jì)算機(jī),還附加一個(gè)中國(guó)環(huán)流器二號(hào)可控核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。如果單從科技新聞來(lái)看,最近一兩年我國(guó)的科技成果上熱搜的頻次比起美國(guó)來(lái),一點(diǎn)兒不遜色。


不過(guò),一個(gè)科學(xué)思考者最重要的素質(zhì)之一就是會(huì)用統(tǒng)計(jì)的眼光看問(wèn)題,而不是僅僅盯著某些個(gè)案。想要真正了解中美兩國(guó)在整體科技實(shí)力上的對(duì)比,就必須通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),這才能看得全面而客觀。我這篇文章就是希望帶您冷靜客觀地看待一下中美兩國(guó)的科技實(shí)力對(duì)比,既不盲目自大,也不妄自菲薄。


正式開(kāi)始對(duì)比前,我們先定義一下什么是科技:科技就是科學(xué)和技術(shù)的綜合實(shí)力。而科學(xué)和技術(shù)有一定區(qū)別,它們的評(píng)價(jià)方法也不一樣。因此,我們要對(duì)比科技實(shí)力必須要從科學(xué)和技術(shù)這兩個(gè)不同的維度分開(kāi)作比較。


我先來(lái)談中美兩國(guó)的科學(xué)實(shí)力對(duì)比。


科學(xué)研究的成果,絕大多數(shù)情況下表現(xiàn)為學(xué)術(shù)論文。一個(gè)國(guó)家在國(guó)際科學(xué)期刊上發(fā)表的論文數(shù)量,以及這些論文被引用的次數(shù),是反映一個(gè)國(guó)家科研水平的重要指標(biāo)。美國(guó)的《科學(xué)》和《細(xì)胞》雜志與英國(guó)的《自然》雜志,是目前國(guó)際上最具代表性、最有知名度和最負(fù)權(quán)威性的綜合性學(xué)術(shù)期刊,享有極高的學(xué)術(shù)聲譽(yù)和世界影響力?!禖ell》《Nature》和《Science》三家首字母的簡(jiǎn)稱(chēng)是 CNS,CNS 刊發(fā)了多數(shù)諾獎(jiǎng)得主的原創(chuàng)性論文。


所以,我們先來(lái)看一下CNS 的論文發(fā)表情況:


年終盤(pán)點(diǎn):中美科技實(shí)力大對(duì)比,看完你吃驚嗎?


從這個(gè)圖表中我們可以看出,在 CNS 的論文總量上我們和美國(guó)還有不小的差距,但和英國(guó)、德國(guó)基本處在同一個(gè)水平線上,而且今年我國(guó)的表現(xiàn)非常亮眼。


但我想說(shuō),CNS 雖然在學(xué)術(shù)界有著耀眼的光環(huán),但如果我們只看這三本頂級(jí)期刊,就片面了。這世界上優(yōu)秀的學(xué)術(shù)期刊還有很多很多,其實(shí)有很多細(xì)分領(lǐng)域的學(xué)術(shù)期刊在自己的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域一點(diǎn)都不比 CNS 差。


還有一個(gè)更具代表性的指數(shù)叫做“自然指數(shù)”。它是《自然》雜志的發(fā)行者自然出版集團(tuán)提出的一套衡量國(guó)家或研究機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)科研產(chǎn)出的指標(biāo)。他們挑選了 82 本一流期刊,統(tǒng)計(jì)每個(gè)國(guó)家或研究單位在這些期刊上發(fā)表了多少論文以及這些論文的影響力。統(tǒng)計(jì)方法稱(chēng)為 WFC,發(fā)一篇論文得 1 分,但如果一篇論文的作者分別來(lái)自多個(gè)國(guó)家,則每個(gè)國(guó)家平分1分(例如各得 0.5 分)。另外考慮到天文學(xué)領(lǐng)域的文章總數(shù)遠(yuǎn)高于其他領(lǐng)域,因此該領(lǐng)域的論文數(shù)量要乘以 0.2。這個(gè)指數(shù)始于 2015 年。


以下是各國(guó)自然指數(shù) WFC 的得分情況:


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我們可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在范圍更廣的自然指數(shù)排名中,目前中國(guó)穩(wěn)居全球第二,而且正在和第三名拉開(kāi)差距,快速接近美國(guó)。也許你會(huì)提出,論文不能光看數(shù)量,還要看質(zhì)量。我國(guó)發(fā)表的科學(xué)論文的質(zhì)量到底如何呢?衡量論文質(zhì)量的一個(gè)最基本參數(shù)就是被引用次數(shù)。2014 年的時(shí)候,《人民日?qǐng)?bào)》曾撰文指出[1],中國(guó)發(fā)表的論文 35% 以上從未被引用。


不過(guò),短短數(shù)年之后,中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所發(fā)布的我國(guó)科技論文的最新統(tǒng)計(jì)情況顯示[2],我國(guó)國(guó)際論文被引用次數(shù)的排名也已經(jīng)是世界第二。


剛才說(shuō)的都是好消息,下面也要說(shuō)一些不好的消息。目前我國(guó)在核心期刊上的論文發(fā)文數(shù)量雖然已經(jīng)穩(wěn)居世界第二,但我國(guó)的學(xué)術(shù)誠(chéng)信指數(shù)卻與我們的自然指數(shù)并不匹配。


在談數(shù)據(jù)之前,我先舉一個(gè)案例:2017 年 4 月,自然出版集團(tuán)宣布撤回 107 篇發(fā)表在《腫瘤生物學(xué)》期刊上的論文,而這 107 篇醫(yī)學(xué)論文的主要作者均來(lái)自中國(guó)。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的徹查,7 月 27 日,科技部宣布了處理結(jié)果[3],共涉及作者 521 人,其中 486 人不同程度存在過(guò)錯(cuò)。類(lèi)似的學(xué)術(shù)丑聞,最近這幾年也屢屢傳出,甚至在國(guó)外還誕生了職業(yè)學(xué)術(shù)打假人,來(lái)自中國(guó)的論文是他們重點(diǎn)關(guān)照的對(duì)象。


著名的《科學(xué)》雜志 2018 年 10 月在線發(fā)表了一篇關(guān)于論文撤稿的研究文章[4],我很遺憾地看到,中國(guó)的論文撤稿率是萬(wàn)分之五,排世界第七位。前六名分別是:伊朗 14/10000,羅馬尼亞 10.4/10000,新加坡 7.8/10000,印度 7.5/10000,馬來(lái)西亞 6.8/10000,韓國(guó) 6/10000。第八到第十名分別是土耳其、南非和荷蘭。


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有一組來(lái)自越南的研究者利用一個(gè)人工智能程序收集分析了截止到 2019 年 2 月份的在線論文數(shù)據(jù)庫(kù),幾乎涵蓋了所有網(wǎng)上能找到的論文,做出了一份論文撤稿數(shù)量的統(tǒng)計(jì)報(bào)告[5]。這份報(bào)告顯示,中國(guó)從 1995 年第一次出現(xiàn)論文撤稿,總共有 8612 篇論文被撤稿,高居全球榜首。排第二的美國(guó)自 1927 年第一次出現(xiàn)論文撤稿,總共有 3179 篇論文被撤稿。接下去是印度 934 篇,日本 874 篇,德國(guó) 623 篇,英國(guó) 593 篇,伊朗 582 篇,韓國(guó) 520 篇,意大利 434 篇,加拿大 307 篇。


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我國(guó)的撤稿率與論文大國(guó)地位嚴(yán)重不符,這可能與國(guó)內(nèi)的職稱(chēng)晉升體制有一定關(guān)系,饒毅教授也曾經(jīng)撰文指出過(guò)。不過(guò),就算是擠掉所有的水份,客觀地說(shuō),中國(guó)的科學(xué)研究水平在全世界范圍來(lái)看,已經(jīng)是第二梯隊(duì)的領(lǐng)頭羊,而且正在以非??斓乃俣茸汾s第一梯隊(duì)的唯一國(guó)家——美國(guó)。


如果說(shuō)科學(xué)研究的綜合水平可以用科學(xué)論文來(lái)衡量,那么技術(shù)發(fā)明的綜合水平,就可以用專(zhuān)利數(shù)量來(lái)度量了。這里有一個(gè)概念,叫 PCT 專(zhuān)利。PCT 是《專(zhuān)利合作條約》的英文縮寫(xiě),PCT 專(zhuān)利可以理解為符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)明專(zhuān)利。PCT 專(zhuān)利被視為國(guó)家科技創(chuàng)新實(shí)力的最重要指標(biāo)之一。為此,我匯總了世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織公布的歷年統(tǒng)計(jì)年鑒,來(lái)表現(xiàn)世界主要國(guó)家 PCT 專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量的年度變化。


年終盤(pán)點(diǎn):中美科技實(shí)力大對(duì)比,看完你吃驚嗎?


除了論文和專(zhuān)利,還有一些指標(biāo)雖然并不能直接反映一個(gè)國(guó)家的科技實(shí)力,但是對(duì)于科技的可持續(xù)發(fā)展的后勁卻非常重要,也是對(duì)發(fā)展趨勢(shì)的一個(gè)重要參考。


在作為工業(yè)實(shí)力標(biāo)志之一的鋼鐵產(chǎn)量上,中國(guó) 2011 年的產(chǎn)量就占到了世界的近一半,遙遙領(lǐng)先美國(guó)。在工業(yè)制造領(lǐng)域,中國(guó)雖然目前仍是全球制造業(yè)老大,但面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn),包括人口老齡化、經(jīng)濟(jì)增速放緩以及勞動(dòng)力成本上漲。我們已經(jīng)意識(shí)到了這些挑戰(zhàn),正在大力推動(dòng)“中國(guó)制造 2025”與“互聯(lián)網(wǎng)+”計(jì)劃。綜合來(lái)看,我國(guó)的工業(yè)制造水平穩(wěn)居全球第二,已經(jīng)非常接近美國(guó),甚至在某些方面超過(guò)了美國(guó)。


再來(lái)看一下科研經(jīng)費(fèi)投入方面。根據(jù)世界銀行的數(shù)據(jù)[6],我國(guó)的科研經(jīng)費(fèi)占 GDP 的比重從 1996 年的 0.56% 上升為 2018 年的 2.19%,約為 2980 億美元,美國(guó)的科研經(jīng)費(fèi)占比一直穩(wěn)定在 2%-3%,2018 年占比 2.84%,總額為 5833 億美元。也就是說(shuō),中國(guó)在科研資金的投入比例上已經(jīng)和美國(guó)差不多,但是總額上依然只有美國(guó)的一半。


最后我來(lái)總結(jié)一下。從我分析的這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看,我認(rèn)為目前中國(guó)的總體科技實(shí)力排在全球第二,但與老大美國(guó)的差距還很大,相比于排在后面的歐洲和日本,我們的優(yōu)勢(shì)也并沒(méi)有拉開(kāi)。但好消息是,我們明顯處在上升通道中,與美國(guó)的差距正在縮小,相比歐洲和日本的優(yōu)勢(shì)也在拉大。


聽(tīng)到這里,可能會(huì)有一些人覺(jué)得跟自己的感受不太相符,因?yàn)樽罱荒陮覍覀鞒鑫覈?guó)科技企業(yè)被卡脖子的新聞。再比如,醫(yī)療行業(yè)的從業(yè)人員都知道,目前我國(guó)絕大多數(shù)高端的醫(yī)療器械都依賴進(jìn)口等等。這是因?yàn)?,我前面提到的那些論文和?zhuān)利的數(shù)據(jù),都代表著增量,而不是庫(kù)存總量。換句話說(shuō),有些國(guó)家雖然在增量上已經(jīng)被我們超越,但他們還有老本可以吃,在庫(kù)存總量上可能還未被超越。從論文、專(zhuān)利到科技成果轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品落地,是需要時(shí)間的。


我國(guó)的科技實(shí)力能不能在未來(lái) 20 年內(nèi)超越美國(guó),我認(rèn)為關(guān)鍵在于繼續(xù)推進(jìn)方方面面的改革,包括但不限于科研體制、職稱(chēng)評(píng)價(jià)體制等等,以及國(guó)家增大對(duì)科普的支持力度等??傊?,科研猶如逆水行舟,不進(jìn)則退。


改革開(kāi)放是中國(guó)人民的歷史選擇,是一次開(kāi)弓沒(méi)有回頭箭的艱難攀登,我是1978 年改革開(kāi)放的同齡人,也是中國(guó)在改革開(kāi)放后取得偉大成就的見(jiàn)證人,所以我是改革開(kāi)放的堅(jiān)定支持者。如果您有著跟我同樣的心愿,請(qǐng)轉(zhuǎn)發(fā)本文,也歡迎點(diǎn)贊、收藏、留言。


信源http://scitech.people.com.cn/n/2014/0516/c1007-25023856.htmlhttp://ip.people.com.cn/n1/2017/1101/c136680-29620091.htmlhttps://china.huanqiu.com/article/9CaKrnK4lH8https://www.sciencemag.org/news/2018/10/what-massive-database-retracted-papers-reveals-about-science-publishing-s-death-penalty↑https://www.escienceediting.org/journal/view.php?number=190https://data.worldbank.org/indicator/GB.XPD.RSDV.GD.ZS


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