美国《科学与工程指标2022》对中国的评价及启示

◎ 科学技术部火炬高技术产业开发中心 张 琳

美国《科学与工程指标》报告是在美国国家科学委员会（NSB）指导下，由美国国家科学基金会下属的美国国家科学和工程统计中心编写，每偶数年份向总统和国会提交报告。《科学与工程指标2022》报告于2022 年1 月发布。科学与工程（S&E）报告基于长期发展和全球视角，是一份与政策相关且政策中立的定量数据分析报告，分析结论与所提建议值得关注和思考。

一、世界格局稳中有变

1.科学与工程在新冠大流行中表现出强大的力量。新冠疫情对世界造成了剧烈冲击，报告显示科学与工程为缓解疫情影响提供了缓冲和跳板。新冠大流行期间，美国非STEM（科学、技术、工程、数学）失业率从2020 年3 月的5%到飙升至4 月的16%，而同一时期STEM 失业率从约3%跃升至9%。同时，科学与工程在解决全球紧急需求方面表现出强大的韧性，美国与其他国家广泛合作在创造纪录的时间内共同研究新冠病毒并开发了有效疫苗。

2.美国持续在科学与工程中发挥领导力作用。美国仍为研发投入最大的国家，2019 年研发投入6560亿美元，占全球份额27%，中国研发投入5260 亿美元，占全球份额22%,其他国家日本（7%）、德国（6%）、韩国（4%）也表现出色。2000-2018年，美国高被引论文指数稳定在1.8，相比之下，同期其他国家的高被引指数也有所上升，特别是欧盟从0.9上升至1.3，中国从0.4 上升至1.2。2020 年，全球由多个国家作者撰写的科学与工程文章中，美国作者占35%，美国论文国际合作率从2000年19%上升至2020 年40%。

3.亚洲国家科学与工程发展迅猛。东南亚和南亚地区与其他主要研发地区相比研发支出大增。从2000年到2019 年，美国对全球研发增长的贡献率为23%，而东南亚和南亚地区的国家，包括中国、日本、马来西亚、新加坡、韩国、台湾和印度，在这一时期增长贡献率为46%，仅中国就对全球研发的增长做出了29%的贡献率。从2000 年到2019 年，韩国和中国的研发强度增长最快，分别从2.1%增长到4.6%和从0.9%增长到2.2%，德国的研发强度也从2.4%增长到3.2%。风险投资对于将新知识转化为创新至关重要，美国2020 年获得了全球47%（1290 亿美元）的风险投资，中国和南亚（特别是印度）获得越来越多的风险投资，使得从2000-2005 年美国在全球风险投资中所占份额下降76%。虽然，全球对中国风险投资在2018-2019 年期间大幅下降，打破了长达10 年快速增长趋势，但在2020 年出现反弹，达到600 亿美元。

二、报告反映出中国科学与工程的不足

1.基础研究投入不足。美国在基础研究方面的研发资金占比高于中国，中国在试验发展上花费的研发资金占比高于美国。2018 年，中国83%的研发支出用于试验发展，而美国这一比例为64%。尽管两国投入侧重有所不同，但美国（3886亿美元）和中国（3879 亿美元）的投入相当。总体而言，美国用于基础研究的研发支出为1011 亿美元（17%），中国用于基础研究的研发支出为260 亿美元（6%），基础研究整体投入不足。

2.论文国际开放度尚需提高。

在同行评议的文献中发表研究成果是传播新科学工程知识的主要机制，论文发表能够使发明和创新在全球范围内扩大科学工程产出。中国、美国、印度、德国、英国、日本六国发表了全球一半以上的出版物。中国科学与工程论文数量从2016 年起已经超过美国，2020 年全球占比达到23%，远高于第二名美国（16%）。从2000到2020 年，美国、德国和英国等高等收入国家的论文产出增长低于中国、俄罗斯和巴西等中上收入国。因中上收入国家的论文基数较小，年均增长可达11%，高收入国家的论文产量年均增长为3%。从领域来看，美国、欧盟、英国、日本期刊论文最大比例是健康科学领域，中国最大比例是工程、印度占比最大是计算机和信息科学。从引用量来看，中国高被引指数从2000 年0.4 上升至1.2，但与美国（1.8）、欧盟（1.3）存在差距。论文发表的国际合作也是判断影响力的重要指标。中国论文国际合作占比22%，2020 年全球由多个国家作者撰写的科学工程文章中，美国作者占35%，在15 个最大科学工程论文产出国中，美国、中国、德国、法国、澳大利亚、加拿大、意大利和西班牙的科学工程论文大部分都是国际合作产生的。其中，美国国际合作出版物从2000 年19%上升至2020 年40%。中国科学与工程论文的国际合作率仍有待提升。

3.战略产业结构有待完善。知识密集和技术密集（KTI）产业是全球高研发强度产业，表明了科学工程向市场转化的能力。中国从2011 年起超过美国成为世界上KTI 制造业产值最大的生产国，在全球KTI 制造业产值份额已从2010 年18%上升至2019 年31%。相比之下，中国KTI 服务业（包括信息技术服务业、科学研发服务业、软件服务业）产值不足全球10%，远低于美国和欧盟。另外，从论文产出来看，美国、欧盟、英国、日本期刊论文最大比例是健康科学领域，分别达到37%、28%、33%、32%，中国占比最多是工程领域（24%），健康科学领域占比仅15%，研究成果对健康科学等战略新兴产业支撑较弱。

三、有关启示和建议

报告结论中强调了通过建设、扩大和多样化等方式加强科学与工程，以应对未来挑战，很多政策关注点值得我们对比思考。

1.多角度支持成果转化创新活动。报告中指出，不仅应在研发上加大投入，同时应大力支持将知识转化为产品和服务的创新活动。2019年美国的大学执行的近8000 项新技术许可中19%是与初创公司执行的，59%是与小型公司执行的。与大学相关的创业公司从2000 年388 家增加到2019 年1029 家。《全国技术市场统计年报2021》数据显示，2020 年我国高等院校的技术合同超六成流向企业，科研机构超五成流向企业，高校科研院所的科研成果潜力仍待释放。高校科研院所是科技成果转化的重要技术源泉，是上游技术供给侧的重要参与主体，加强科技成果转化政策的落实和执行，理顺不同区域高校科技成果转化的体制机制，为高校科技成果转化提供良好的政策环境支持。同时，主动借鉴国外高校技术转移机构的成熟经验，积极探索专业化、职业化的技术成果转化路径。

2.强激励支持企业投入基础研究。在大多数研发表现最好的国家中，企业部门提供了60%或更多的资金。在日本、中国、韩国等亚洲国家，企业部门的研发支出占比都超过75%。美国和德国企业研发支出占比较低，但仍超过60%。2010-2019 年企业部门占研发增长83%，是研发支出的主要驱动因素。大部分研发支出用于试验发展（65%）和应用研究（19%）。而企业部门在这两个领域都占主导地位，企业专注于新产品、新服务、新流程的改造，在试验发展中占比90%，在应用研究中占比58%。同时应关注到，美国基础研究中高等教育部门占比最大（46%），然而企业部门进行基础研究的份额从2012 年18%上升至2019 年大约30%，自2010 年以来，化学制造业（包括制药业）、计算机及电子产品、运输设备、科技服务、信息服务等行业的基础研究主要由企业进行。《中国科技统计年鉴2020》数据显示，2019 年我国基础研究研发支出中，高等学校和研发机构占比92.3%，企业仅占3.8%。基础研究是应用研究和试验发展的奠基石，轻视原始创新能力，不利于走出一条持久发展的自主创新之路。提高企业自主创新意识，研究对不同行业企业进行基础研究的动力机制，对企业投入基础研究实行税收优惠，激励并引导企业循序渐进开展基础研究工作。

3.跨平台重视科普正向引导作用。报告指出，2021 年1 月美国人口普查局进行的一项全国性调查显示，在未接种疫苗的美国人群中，22%表示肯定不会接种新冠疫苗，其中约1/3 表示是出于对新冠疫苗或政府缺乏信任的考虑。相对比，截至2022年1 月7 日，我国国内新冠疫苗全程接种率达86%。《中国科普网网站工作年度报表》数据显示，面对疫情对社会公众的冲击，中国科普网通过官网、微博、微信公众号、抖音、快手、今日头条等多种媒体发布新冠肺炎相关的科普视频、科普资讯，2020-2021 年间关注量大增，公众对科学总体信任度增强。但中国科技创新与科学普及在创新发展中一体两翼的生态格局尚未真正形成，应让科研走下神坛，激发更多科研工作者开展科普工作，从而提高全民科学素养、推动科技创新成果转化。 （文责自负）