中美科技实力对比：全球视角(你认为中美科技实力对比如何)

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文：恒大研究院 任泽平 连一席 谢嘉琪实习生胡雪波对数据收集有贡献导读科技是第一生产力，是国家实力的关键，是大国竞争的制高点。

纵观近现代科技史与经济史，16-18世纪，英国首先凭借牛顿的经典力学理论与瓦特的蒸汽机发明成为世界科技中心:而后随着西门子发明发电机、爱因斯坦提出相对论、普朗克奠定量子力学，德国一举成为19世纪末20世纪初的头号科技强国:二战前后，爱因斯坦移民美国、1945年世界上首颗原**在美国爆炸、1947年贝尔实验室的肖克利研究小组成功研制出晶体管，美国取代德国成为世界科技中心并保持至今。

科技是历史的杠杆，是世界霸权更迭的根源，是大国崛起的支点。

从日不落帝国到美元霸权，从机械革命到信息革命，两次科学革命、三次技术与工业革命，不论英国、法国、德国、日本、美国，无一不是依靠抓住某次关键的产业技术革命机遇而成功崛起，最终成为世界的科技与经济中心，成为全球经济军事争霸的大玩家。

世界科学中心转移也被称为“汤浅现象”。

日本科学史学家汤浅光朝提出当一个国家的科学成果数量占世界科学成果总量的25%，就可以称之为世界科学中心，并依此将历史上的世界科学中心转移分为5个阶段：意大利（1540-1610年）、英国（1660-1730年）、法国（1770-1830年）、德国（1810-1920年）、美国（1920年之后），平均维持时间为80年。

按照这一总结预测，2000年前后美国的世界科技中心地位将受到新兴势力的挑战，这一角色正是中国。

中美贸易摩擦本质是霸权国家对新兴大国的战略遏制，打着贸易保护主义的旗号，剑指中国经济崛起和产业升级，尤其是对中国高科技领域的战略遏制和“围猎”。

2018年3月的《301报告》和5月的美方要价清单多次提及“中国制造2025”计划。

2019年5月16日，特朗普更是不惜代价签署总统令，宣布美国进入“国家紧急状态”，以禁止美国企业与包括中国高科技旗舰企业华为公司在内的一切被控会“威胁”美国国家安全的公司进行商业交易，试图切断华为供应链。

本文旨在客观评估过去几十年中国科技实力所取得的进展、中美科技实力的真实差距以及中美在全球科技版图中的地位。

基本结论是：中美科技实力在整体上仍存在较大差距，但是近年中国科技实力在快速而醒目地崛起，在通讯设备、集成电路、互联网金融等部分重要领域则开始取得关键进展和优势，威胁到了美国的所谓“国家安全”和科技垄断地位，引起了美方的警惕和焦虑，这可能正是中美贸易摩擦升级至科技战的重要原因。

目录1全球视角之一：研发经费与人力投入2全球视角之二：高等教育3全球视角之三：论文与期刊发表4全球视角之四：发明专利5全球视角之五：经济活动5.1高科技领域的国际贸易活动5.2风险投资活动正文1 全球视角之一：研发经费与人力投入当今世界的前沿科技研究，越来越离不开科研基础设施与高端精密设备的大量投入，以物理学研究为例，如果没有造价近3亿美元的LIGO（激光干涉引力波天文台），2016年引力波的成功探测也就成了“无米之炊”。

国家在研发方面的资金投入是科研成果的前提保证。

2016年美国R&D国内支出达到5103亿美元，位于世界第一:中国R&D国内支出达到2378亿美元，位于第二，但不及美国的一半:其次为日本、德国、韩国等。

2000年至2016年，中国R&D国内支出增长超过20倍，年均复合增速达到21.3%，同期美国R&D国内支出增长不到2倍，年均复合增速仅为4.1%。

按照2010年以来中美R&D国内支出的复合增速测算，到2024年前后中国在研发的整体资金投入就将超越美国，成为世界第一。

从研发强度（R&D支出/GDP）来看，2016年R&D支出排名靠前国家的研发强度普遍维持在3%左右，其中韩国（4.24%）、日本（3.14%）、德国（2.94%）、美国（2.74%）处于前列。

中国2016年研发强度达到2.12%，相较于2000年0.89%的强度水平明显提升，目前已经接近法国（2.25%）并且超过英国（1.69%）等发达国家，但距离美日德韩等国仍有一定差距。

从R&D支出的投向结构来看，中国目前的R&D活动主要侧重于试验发展（Experimental Development）阶段（2015年占比达到84%），基础研究（Basic Research）和应用研究（Applied Research）投入比例合计仅16%。

而美国则在基础研究和应用研究领域相对投入更多资源，合计占比达到36%。

尤其在联邦政府层面，除了国防部外其他部门（包括能源部、NASA等）基本以资助基础研究与应用研究为主，即使国防部资助的试验发展也是以先进技术与重要系统开发为导向，并且孕育了ARPANET（阿帕网，因特网的前身）、GPS（全球卫星定位系统）等重要发明。

除了研发经费的支持，各类科研成果离不开一支强大的工程师与科学家队伍。

2014年自然科学与工程学学士学位获得人数排名靠前的国家与地区分别为中国（145万）、欧盟8国（57万）、美国（38万）、日本（12万）、韩国（11万），中国已经成为世界第一:而博士学位获得人数的国家与地区排名为欧盟8国（4.92万）、中国（3.18万）、美国（2.98万）、日本（0.59万）、韩国（0.55万）。

可见在高学历人才供给方面，相对欧美来说中国并没有显著的人数优势，但增长很快，竞争力快速上升。

从科学与技术领域全职研究人员数量来看，2015年排名分别为中国（162万）、美国（138万）、日本（66万）、德国（38万）、韩国（36万）。

尽管在总量上已经超过美国，中国每千人劳动力中研究人员比重仅2.02，远低于美国、日本、韩国等发达国家。

2 全球视角之二：高等教育近代以来，大学的研究职能与社会服务职能得到越来越多的重视，尤其是进入20世纪后，以美国斯坦福大学的崛起为代表，大学实际上成为人类科技创新的桥头堡。

当前国际四大权威的大学排名（QS/US News/THE/ARWU）中，THE（泰晤士高等教育世界大学排名）和ARWU（世界大学学术排名）更偏重教学与研究能力。

2017年泰晤士高等教育世界大学排名前100榜单中，美国大学占到43所，其次为英国12所、德国10所，中国共5所上榜。

其中排名前10的大学基本都来自美国和英国，中国排名最靠前的清华北大仍在20名开外。

2011年以来，美国前100名大学数量有所下降，但仍占到总数的近一半:中国前100名大学数量略有提升，但相比美国差距较大。

另一份更加注重科研与学术的ARWU榜单中，2017年排名前100大学美国仍然以48所占到近一半，中国仅清华北大两所上榜。

榜单排名前10的大学中，哈佛大学、斯坦福大学、麻省理工学院等美国大学占据了8位，而清华北大则排到了40名之外。

3 全球视角之三：论文与期刊发表论文是基础研究成果的精华，最顶尖的论文往往能够改变甚至开创一个新的研究领域，例如图灵在《论数字计算在决断难题中的应用》中首次提出“图灵机”的设想并由此奠定了现代计算机的理论基础:香农的《通信的数学原理》直接创建了信息论并成为现代通信技术的基石。

因此，高质量的论文实质上代表了对人类知识边界的探索能力，更代表国家在基础科研领域的实力。

从科学与工程（S&E）领域发表的论文数量来看，2016年排名靠前的国家或地区分别为欧盟（61.4万）、中国（42.6万）、美国（40.9万）、印度（11万）、日本（9.7万），中国首次在数量上超过美国。

当然，论文的质量比数量更加重要。

2016年科学与工程领域发表的引用率位于前1%的高质量论文中，美国相对比例指数为1.9、欧盟为1.28、中国为1.01，中国近几年高引用率论文的比例有所提升，但相对美国、欧盟来说差距仍然不小。

（注：相对比例指数=某国前1%引用率论文数量/论文总数）能否发表于顶级刊物是检验论文质量的另一有力证据。

为了衡量基础科研产出，《自然》的发行者自然出版集团挑选了82本自然科学领域的顶级期刊（数量不到总体的1%但引用率占总引文数30%），并基于文章合作者的情况计算出了自然指数，考虑文章作者的所属国家与机构情况后得到的自然指数称之为分数计数（FC）。

从2017年各国分数计数FC的排名来看，美国（19579）超出第二名中国（9088）两倍多，其次为德国（4363）、英国（3608）、日本（3053）。

与S&E论文指标得出的结论类似，中国近年来在基础科研领域的进步较快，但距离美国仍有较大差距。

诺贝尔奖是对最顶尖基础科研成果的肯定。