科技強(qiáng)國主要科技指標(biāo)體系比較研究

張志強(qiáng) 田倩飛 陳云偉

1 中國科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報中心 成都 610041 2 中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049

2016 年 5 月，我國發(fā)布的《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》提出了科技發(fā)展“三步走”的戰(zhàn)略目標(biāo)：到 2020 年進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列；到 2030 年躋身創(chuàng)新型國家前列；到 2050 年建成世界科技強(qiáng)國，成為世界主要科學(xué)中心和創(chuàng)新高地。2017 年 10 月，黨的十九大報告規(guī)劃了我國建設(shè)社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國的宏偉藍(lán)圖，明確了加快建設(shè)創(chuàng)新型國家、建設(shè)世界科技強(qiáng)國的戰(zhàn)略任務(wù)。因此，在未來 30 多年的發(fā)展中，加快建設(shè)創(chuàng)新型國家、建成世界科技強(qiáng)國，是擺在科技界面前的重大發(fā)展任務(wù)；如何建設(shè)世界科技強(qiáng)國也是科技界需要研究和回答的重大課題。為了做好科技強(qiáng)國建設(shè)的科技規(guī)劃和政策選擇、凝聚科技界力量為科技強(qiáng)國建設(shè)而奮斗，就需要認(rèn)真地研究和回答：什么是科技強(qiáng)國？科技強(qiáng)國有哪些主要標(biāo)志和特征？如何建成世界科技強(qiáng)國？科技強(qiáng)國可以用哪些主要的科技指標(biāo)予以量化評價和描述？

圍繞科技強(qiáng)國建設(shè)，國內(nèi)已經(jīng)開展了一些研究和討論。例如，白春禮[1]針對“科學(xué)謀劃和加速建設(shè)世界科技強(qiáng)國”提供了思路建議。穆榮平等[2]從經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步、人才集聚、科技革命機(jī)遇等方面提出了建設(shè)科技強(qiáng)國的多種可能路徑。柳卸林等[3]針對“更快地實(shí)現(xiàn)建設(shè)世界科技強(qiáng)國的目標(biāo)”提出了我國進(jìn)行體制創(chuàng)新的相關(guān)建議。中國科學(xué)院不少學(xué)者從國際角度回顧代表性科技強(qiáng)國的建設(shè)之路，及從歷史角度分析我國科技發(fā)展歷程，提出科技創(chuàng)新的戰(zhàn)略目標(biāo)、重點(diǎn)任務(wù)與政策舉措等意見建議[4]，為我國建設(shè)世界科技強(qiáng)國提供戰(zhàn)略選擇。恒大研究院任澤平等從全球視角[5]、關(guān)鍵領(lǐng)域視角[6]和體制視角[7]研究了“中美科技實(shí)力對比”?！犊萍既請蟆烽_辟“亟待攻克的核心技術(shù)”專欄[8]，梳理了我國需要重點(diǎn)突破的關(guān)鍵核心技術(shù)。這些研究對理清建設(shè)科技強(qiáng)國的思路無疑是有幫助的。但現(xiàn)有研究多數(shù)是針對科技強(qiáng)國的定性討論和分析，對我國要建成世界科技強(qiáng)國應(yīng)實(shí)現(xiàn)哪些不可回避的科技指標(biāo)的研判和分析工作還不多。只有極少數(shù)研究涉及科技強(qiáng)國發(fā)展的評價指標(biāo)，如胡志堅(jiān)等[9]基于中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院發(fā)布的《國家創(chuàng)新指數(shù)報告》，從指標(biāo)發(fā)展趨勢和潛力分析的視角指出我國科技創(chuàng)新發(fā)展的近期和中長期努力方向，但所討論的指標(biāo)尚不全面。

國際上關(guān)于國家創(chuàng)新能力和競爭力的評價指標(biāo)體系和評價研究已有較長歷史，其中不乏業(yè)界較為認(rèn)可的代表性研究。本文以國際上有關(guān)國家創(chuàng)新能力和競爭力的重要代表性評價指標(biāo)體系和研究結(jié)果為基礎(chǔ)，遴選刻畫國家科技創(chuàng)新能力的重要、典型的科技指標(biāo)，并對美國等世界科技強(qiáng)國與中國在各主要科技指標(biāo)上的表現(xiàn)展開橫向?qū)?biāo)分析，以揭示世界科技強(qiáng)國在主要科技指標(biāo)上的發(fā)展態(tài)勢，并觀察我國在主要科技指標(biāo)上的發(fā)展差距與努力方向，試圖提出我國科技強(qiáng)國建設(shè)的定量與定性指標(biāo)目標(biāo)。

1 關(guān)于科技強(qiáng)國的基本認(rèn)識

德國商業(yè)理論家馮 · 霍尼西指出，“一個國家當(dāng)前富強(qiáng)與否，不取決于它本身擁有的力量和財(cái)富，而主要取決于鄰國力量的大小與財(cái)富的多寡”。所以，一個國家強(qiáng)大與否，主要不是從自身角度去進(jìn)行縱向比較，因?yàn)閺淖陨斫嵌瓤v向比較，一般而言任何國家都比其歷史上強(qiáng)大；一個國家是否強(qiáng)大主要取決于與其他國家的橫向比較，而且這種比較應(yīng)當(dāng)是全方位的。但限于本文聚焦的問題，本文只從科技的角度予以討論。

（1）世界科技強(qiáng)國必須是創(chuàng)新型國家[10]。目前基于國際上較為認(rèn)可的創(chuàng)新型國家排名體系，一般認(rèn)為創(chuàng)新型國家為20—25個左右。但其實(shí)這些指數(shù)化的排名結(jié)果是一種均衡化的處理結(jié)果，掩蓋了國家體量和人口規(guī)模這兩個重要影響要素，一些排名靠前（進(jìn)入創(chuàng)新型國家前列）的小國（人口數(shù)量與國土面積均?。┡c人們對科技強(qiáng)國的認(rèn)知還是有一些距離的[5]。世界科技強(qiáng)國必須在主要科技領(lǐng)域具有壓倒性優(yōu)勢，應(yīng)當(dāng)是世界原創(chuàng)性知識產(chǎn)出強(qiáng)國、技術(shù)產(chǎn)出強(qiáng)國和科技新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造強(qiáng)國。

（2）科技強(qiáng)國要有一定的體量和規(guī)模?？萍紡?qiáng)國需要有相當(dāng)?shù)膰量臻g、人口體量和經(jīng)濟(jì)規(guī)模等。進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列的小國家由于其國土面積和人口規(guī)模小、科技與產(chǎn)業(yè)體系不完整，因此難以成為世界公認(rèn)的科技強(qiáng)國，盡管這些創(chuàng)新型小國的創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。馮江源[11]也指出，成為世界或地區(qū)大國是成為強(qiáng)國的前提。

（3）當(dāng)今大國型科技強(qiáng)國主要有5個國家——美國、英國、德國、法國、日本。英國、法國、德國、美國、日本等國都曾分別抓住前 3 次世界產(chǎn)業(yè)革命的機(jī)遇而先后成為國際公認(rèn)的世界科技強(qiáng)國。俄羅斯在蘇聯(lián)時代無疑是世界科技強(qiáng)國，但現(xiàn)在已經(jīng)明顯落后。因此，迄今世界科技強(qiáng)國也就是美國、英國、德國、法國、日本等[5]。這些科技強(qiáng)國處于兩個方陣，第一方陣是美國，其他國家處于第二方陣，而其中真正意義上的領(lǐng)導(dǎo)型世界科技強(qiáng)國就是美國。中國成為世界科技強(qiáng)國的對標(biāo)國家，只能是美國、英國、德國、法國、日本等國際公認(rèn)的大國型世界科技強(qiáng)國，從根本上說其實(shí)就是美國。

為此，本文選取美國、英國、德國、法國和日本這 5 個科技強(qiáng)國作為對標(biāo)國家，觀察國際上國家創(chuàng)新能力和競爭力的權(quán)威評價體系所采用的主要科技指標(biāo)，揭示中國在典型科技指標(biāo)上的表現(xiàn)以及與這 5 個科技強(qiáng)國，特別是與美國的差距，并嘗試提出中國躋身創(chuàng)新型國家前列與建成世界科技強(qiáng)國的主要科技指標(biāo)目標(biāo)。

2 國家創(chuàng)新能力主要科技指標(biāo)

為有效評估和對比世界各國/地區(qū)的創(chuàng)新能力和競爭力，諸多國際組織、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)等已相繼開發(fā)出多個有關(guān)國家創(chuàng)新能力和競爭力的評價指標(biāo)體系，并基于這些評價指標(biāo)體系發(fā)布了一系列關(guān)于國家創(chuàng)新能力或競爭力的評價報告[12]。本文選取國際上有關(guān)國家創(chuàng)新能力和競爭力評價的影響力大、測度范圍廣的 8 份評價指標(biāo)體系及評價研究報告進(jìn)行剖析，梳理各指標(biāo)體系的指標(biāo)設(shè)置與特點(diǎn)、覆蓋范圍、年度結(jié)果等信息，歸納出與科技相關(guān)的指標(biāo)（表 1）。

從 3 份最具代表性的國家創(chuàng)新能力/競爭力評價報告（《全球競爭力報告》《世界競爭力年鑒》《全球創(chuàng)新指數(shù)》）來看，近 5 年我國創(chuàng)新能力/競爭力全球排名總體呈現(xiàn)上升趨勢（圖 1），已經(jīng)逐步進(jìn)入創(chuàng)新型國家行列。

盡管上述評價體系的觀察角度、思考層次、考察重心并不完全一致，但其評價維度總體可歸納為以下幾個方面：政策制度、基礎(chǔ)設(shè)施、科技研發(fā)、金融投入、人力資本、知識資產(chǎn)等。除《世界競爭力年鑒》報告因需付費(fèi)獲取而未詳細(xì)分析其指標(biāo)外，對其余 7 份報告的指標(biāo)進(jìn)行逐一判斷，提取出與“科技研發(fā)”密切相關(guān)的指標(biāo)（表 2）?？梢园l(fā)現(xiàn)，在這些評價體系中主要的科技指標(biāo)包括：研發(fā)投入強(qiáng)度、研發(fā)人員比例、科技論文數(shù)量及其影響力、國際專利申請（PCT）數(shù)量、知識產(chǎn)權(quán)支付與收入、高技術(shù)進(jìn)口與出口等。

圖1 中國 2013 年以來創(chuàng)新能力和競爭力全球排名上升趨勢

表1 國際上代表性的國家創(chuàng)新能力和競爭力評價體系/報告及其特點(diǎn)

表 2 國家創(chuàng)新能力和競爭力評價體系中與“科技研發(fā)”密切相關(guān)的指標(biāo)

3 中國創(chuàng)新能力的主要科技指標(biāo)表現(xiàn)

我國要躋身創(chuàng)新型國家前列、建成世界科技強(qiáng)國，不可回避地要在諾貝爾科學(xué)獎、領(lǐng)域科技大獎、高被引科學(xué)家、論文專利產(chǎn)出、世界百強(qiáng)企業(yè)與大學(xué)、研發(fā)投入強(qiáng)度、研發(fā)人員比例、高技術(shù)產(chǎn)品出口、知識產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)讓等與“科技研發(fā)”維度密切相關(guān)的主要科技指標(biāo)上不斷縮小與科技發(fā)達(dá)國家之間的明顯差距，或達(dá)到相當(dāng)水平甚至實(shí)現(xiàn)趕超。

圖2 1901—2017年諾貝爾科學(xué)獎各國獲獎項(xiàng)數(shù)

3.1 百年諾貝爾科學(xué)獎

截至 2017 年 10 月，三大科學(xué)領(lǐng)域諾貝爾科學(xué)獎共頒發(fā) 328 項(xiàng)（次）；其中，物理學(xué)獎 111 項(xiàng)（次），化學(xué)獎 109 項(xiàng)（次），生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎 108 項(xiàng)（次）。獲獎人數(shù) 599 人次，共計(jì) 596 人。迄今有 27 個國家的科學(xué)家獲得過諾貝爾科學(xué)獎（圖 2），其中 50% 以上的諾貝爾科學(xué)獎都由美國科學(xué)家獲得，高達(dá) 172 項(xiàng)；獲獎次數(shù)超過 10 項(xiàng)的其他國家依次是英國（73 項(xiàng)）、德國（61 項(xiàng)）、法國（28 項(xiàng)）、瑞士（19 項(xiàng)）、瑞典（15 項(xiàng)）、日本（14 項(xiàng)）；中國（含中國香港）2 項(xiàng)，獲獎?wù)叻謩e是屠呦呦（2015 年）和高琨（2009 年）。

值得一提的是“日本諾獎計(jì)劃”。日本在 2000 年制定的第 2 期《科學(xué)技術(shù)基本計(jì)劃》中提出，日本要在“未來 50 年獲得 30 個諾貝爾獎”。至 2017 年，日本已經(jīng)獲得諾貝爾科學(xué)獎 14 項(xiàng)（有統(tǒng)計(jì)為 17 項(xiàng)的，但 3 人獲獎時為美國籍）。近些年來，日本幾乎平均每年就有 1 位科學(xué)家獲得諾貝爾科學(xué)獎，可見，日本正在一步一步實(shí)現(xiàn)該宏偉目標(biāo)。

3.2 科技領(lǐng)域國際大獎

科技領(lǐng)域的國際大獎，直接反映的是科技領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。為直觀了解世界各國在科技領(lǐng)域國際獎項(xiàng)上的表現(xiàn)，選取了 8 大科技領(lǐng)域（基礎(chǔ)前沿交叉、先進(jìn)材料、能源、生命與健康、海洋、資源生態(tài)環(huán)境、信息、光電空間）以及綜合領(lǐng)域等具代表性的 23 項(xiàng)國際重大科技獎項(xiàng)進(jìn)行定量分析（表 3 和圖 3）。

本文選擇的 23 項(xiàng)國際科技獎項(xiàng)自開始頒發(fā)以來，截至2018 年（統(tǒng)計(jì)時間 2018 年 9 月 30 日），共有 2 078 人次（或團(tuán)隊(duì)）獲得以上獎項(xiàng)；其中，有 33 名獲獎?wù)邠碛卸鄠€國籍（按每國 1 次統(tǒng)計(jì)，因此數(shù)據(jù)總和是 2 117），另有 9 名國外學(xué)者國籍不詳。

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，在主要科技領(lǐng)域國際重要獎項(xiàng)的國家分布情況上，美籍獲獎人數(shù)遙遙領(lǐng)先，高達(dá) 1 144 人，占比 54%。其余主要國家如英國 277 人，加拿大 92 人，法國 88 人，德國 67 人，俄羅斯 65 人，日本 59 人，而中國（包括港澳臺地區(qū)）僅有 14 人。

表 3 科技領(lǐng)域國際大獎選擇列表

中國獲獎?wù)咴诳萍吉勴?xiàng)的學(xué)科分布上，只有 14 名科學(xué)家在光電空間、信息、資源生態(tài)環(huán)境、海洋、生命與健康等 5 個領(lǐng)域獲獎，分別是：獲得 2011 年和 2013 年度馮 . 卡門獎的劉紀(jì)原和吳美蓉，獲得 2000 年度圖靈獎的姚期智，獲得 1999 年和 2002 年度泰勒環(huán)境成就獎的張德慈和劉東生，獲得 2003、2008 和 2016 年度國際氣象組織獎的葉篤正、秦大河與曾慶存，獲得 2017 年度斯維爾德魯普金質(zhì)獎?wù)碌闹x尚平，獲得 2011 年度拉斯克醫(yī)學(xué)獎的屠呦呦，獲得 1993 年度和 2004 年度世界糧食獎的何康和袁隆平，以及獲得 1991 年度與 2014 年度沃爾夫獎農(nóng)業(yè)獎的袁隆平和楊詳發(fā)。

可以看出，我國在科技領(lǐng)域國際獎項(xiàng)的占有率上表現(xiàn)不甚理想。在國際科技大獎獲獎人數(shù)方面，與主要發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距；在獲獎學(xué)科領(lǐng)域分布方面，相較于美國（全部科技領(lǐng)域均有獲獎?wù)撸貏e是基礎(chǔ)科學(xué)、生命與健康、信息、海洋與資源生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域）差距尤為顯著。

圖3 科技領(lǐng)域國際大獎獲得者國家分布

3.3 高被引科學(xué)家

對科睿唯安公司（Clarivate Analytics）2014、2015、2016 和 2017 年發(fā)布的“高被引科學(xué)家”①高被引科學(xué)家（Highly Cited Researchers），是指在過去近10年間（最短10年2個月，最長11年）在相應(yīng)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)表的高被引論文數(shù)量最多的科學(xué)家；ESI高被引論文是指ESI數(shù)據(jù)庫中被引頻次位于同學(xué)科、同出版年論文中前1%的論文。名單進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，美國入選的高被引科學(xué)家人次遙遙領(lǐng)先，英國第 2，德國第 3，中國第 4；其中 2017 年中國超過德國上升至第 3 位。比較美國、中國、英國、德國、日本各學(xué)科入選高被引科學(xué)家人次情況發(fā)現(xiàn)，美國絕大多數(shù)學(xué)科的高被引科學(xué)家人數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他 4 國，而中國入選者的學(xué)科分布極不均衡，與美國、英國、德國均有顯著差距。中國入選人數(shù)較多（對排名起到?jīng)Q定性作用）的學(xué)科領(lǐng)域是材料、工程和化學(xué)。中國在空間科學(xué)、社會科學(xué)、精神病學(xué)/心理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域入選的高被引科學(xué)家數(shù)幾乎為 0。中國入選人次排名前 5 位的機(jī)構(gòu)分別是中國科學(xué)院、清華大學(xué)、香港大學(xué)、中國醫(yī)藥大學(xué)（臺灣）和北京大學(xué)。

3.4 論文專利產(chǎn)出

科睿唯安公司“基本科學(xué)指標(biāo)”（ESI）數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)顯示，從 2008 年 1 月 1 日至 2018 年 2 月 28 日（檢索日期為 2018 年 3 月 20 日），中國發(fā)表的論文總數(shù)約 216.8 萬篇，位居全球第 2，約為美國論文總數(shù)（位居全球第 1）的 1/2，同時也約為德國論文總數(shù)（位居全球第 3）的 2 倍。而且中國與美國的差距在不斷縮小。例如，科睿唯安 WOS 數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)顯示，2017 年中國發(fā)表論文 42.8 萬篇，依然位居全球第 2，數(shù)量上已達(dá)到美國的 2/3。然而，中國論文的篇均被引頻次（反映論文的學(xué)術(shù)影響力）卻明顯低于美國、英國、德國、法國和日本等發(fā)達(dá)國家，約為美國和英國（分別排列第 1 和第 2 位）的 1/2，這表明中國科技論文產(chǎn)出大幅快速增加，但研究的質(zhì)量尚存在較大差距。

2017 年我國 PCT 數(shù)量首次升至全球第 2。但從 2017 年“每 10 億美元 GDP（購買力平價）的 PCT 專利申請數(shù)量”指標(biāo)[21]來看（圖 4），中國的表現(xiàn)（2.1 項(xiàng)/10 億美元 GDP）略超英國（1.9 項(xiàng)/10 億美元 GDP），但與美國（2.9 項(xiàng)/10 億美元 GDP）、德國（4.6 項(xiàng)/10 億美元 GDP）、法國（2.8 項(xiàng)/10 億美元 GDP）、日本（8.9 項(xiàng)/10 億美元 GDP）仍存在較大差距。

3.5 世界百強(qiáng)大學(xué)與科技企業(yè)

盡管我國的論文數(shù)、高被引論文數(shù)、高被引科學(xué)家人數(shù)都已經(jīng)躍升至全球前 3 名以內(nèi)，但是我國還缺乏與上述數(shù)據(jù)總量相匹配的世界領(lǐng)軍大學(xué)和世界級科技創(chuàng)新企業(yè)。

例如，在 2018 年“QS 世界大學(xué)排名”中，中國（不含港澳臺地區(qū)）僅有 6 所大學(xué)入圍 TOP100 榜單，其中清華大學(xué)排名最高，位居全球第 25 位；而美國入圍該榜單 TOP100 的大學(xué)連續(xù)幾年都在 30 所左右。在 2018 年“泰晤士高等教育世界大學(xué)排名”中，中國（不含港澳臺地區(qū)）僅有 2 所大學(xué)入圍 TOP100 榜單，其中北京大學(xué)位居全球第 27 位，清華大學(xué)排在第 30 位；而美國入圍該榜單 TOP100 的大學(xué)連續(xù)幾年都在 40 所以上。另外，在科睿唯安 2018 年 1 月發(fā)布的“全球 100 強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)”榜單中，中國大陸僅有華為 1 家科技企業(yè)入圍。在科睿唯安 2018 年 4 月發(fā)布的“2017 年全球百強(qiáng)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)”中，日本、美國兩國占 75%，成為名副其實(shí)的全球創(chuàng)新中心，中國仍只有華為公司入圍。

3.6 研發(fā)投入強(qiáng)度

我國研發(fā)投入強(qiáng)度穩(wěn)步提升，從 2000 年的 0.90%升至 2016 年的 2.11%。2017 年我國研發(fā)投入強(qiáng)度達(dá)到 2.12%，其中基礎(chǔ)研究占研發(fā)經(jīng)費(fèi)的比重為 5.3%。如圖 5 所示，2016 年美國、德國、法國和日本 4 國的研發(fā)投入強(qiáng)度分別為 2.74%、2.94%、2.25% 和 3.14%。研發(fā)投入強(qiáng)度位居全球前兩位的國家是以色列和韓國，兩國的研發(fā)投入強(qiáng)度分別高達(dá) 4.25% 和 4.24%[22]。

圖4 2017年中國與科技發(fā)達(dá)國家的每10億美元GDP（購買力平價）的PCT申請數(shù)量

圖5 2000—2016年中國與科技發(fā)達(dá)國家研發(fā)投入強(qiáng)度比較

3.7 研發(fā)人員比例

就業(yè)人員中的研發(fā)人員比例也是反映國家創(chuàng)新能力的重要指標(biāo)。如圖 6 所示，2016 年我國研發(fā)人員占就業(yè)人員的比例為 0.218%，而美、英、德、法、日等 5 國的相應(yīng)比例分別為 0.914%（2015 年）、0.918%（2016 年）、0.919%（2016 年）、1.012%（2015 年）、0.996%（2016 年），研發(fā)人員比例最高的兩個國家是以色列和丹麥，其比例接近或超過 1.5%（2016 年）[23]。

當(dāng)然，我國人口基數(shù)龐大，不太可能追求在研發(fā)人員比例這一指標(biāo)上在全球排位靠前，但在邁向創(chuàng)新型國家前列、建設(shè)科技強(qiáng)國的征程上，一定程度提升研發(fā)人員比例、拓展研發(fā)人員規(guī)模是必不可少的選項(xiàng)。

圖6 中國與科技發(fā)達(dá)國家研發(fā)人員比例比較（2000年以來）

3.8 國際貿(mào)易中知識產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)收支

國際貿(mào)易中知識產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)收入和支出是衡量一個國家市場化知識價值創(chuàng)造能力的核心指標(biāo)。我國知識產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)收入和支出一直處于逆差狀態(tài)，這表明我國還不是有價值的知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造強(qiáng)國。據(jù)國際貨幣基金組織（IMF）統(tǒng)計(jì)[24,25]，中國 2017 年知識產(chǎn)權(quán)收入額為 47.79 億美元，支出額為 286.61 億美元，逆差為 238.82 億美元。美國知識產(chǎn)權(quán)收入額為 1 280 億美元，支出額為 480 億美元，順差為 800 億美元，美國是知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造和知識產(chǎn)權(quán)價值實(shí)現(xiàn)的最強(qiáng)國。英、德、法、日等科技強(qiáng)國也都處于知識產(chǎn)權(quán)貿(mào)易順差狀態(tài)。而據(jù)美國經(jīng)濟(jì)分析局的數(shù)據(jù)，美國對中國貿(mào)易中知識產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)收支一直處于順差狀態(tài)，并從 2007 年的 18.25 億美元上升到 2016 年的 74.15 億美元。據(jù)國務(wù)院新聞辦公室 2018 年 9 月 24 日發(fā)布的《關(guān)于中美經(jīng)貿(mào)摩擦的事實(shí)與中方立場》白皮書中也公布，中國對美國的知識產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)支出從 2011 年的 34.6 億美元增加至 2017 年的 72 億美元，兩個來源的數(shù)據(jù)相當(dāng)。

從中國國際貿(mào)易中知識產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)收支整體情況，以及與美國的知識產(chǎn)權(quán)貿(mào)易收支情況可以看出，中國的技術(shù)創(chuàng)新仍處于大部分技術(shù)靠從外國購買技術(shù)專利的階段。我國亟待強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)創(chuàng)造、保護(hù)、運(yùn)用能力，鼓勵大力培育高價值專利。中國要躋身創(chuàng)新型國家前列乃至成為世界科技強(qiáng)國，在知識產(chǎn)權(quán)國際貿(mào)易上，必須至少是知識產(chǎn)權(quán)貿(mào)易順差國。

4 躋身創(chuàng)新型國家前列和科技強(qiáng)國的主要科技指標(biāo)

科技強(qiáng)國的主要科技指標(biāo)，是建設(shè)創(chuàng)新型國家的主要標(biāo)志和奮斗方向?？萍紡?qiáng)國的主要科技指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)包括定量與定性兩方面的指標(biāo)。

基于上述分析，我國 2035 年躋身創(chuàng)新型國家前列、2050 年建成世界科技強(qiáng)國，需要在以下主要可量化的科技指標(biāo)上不斷提升，包括：研發(fā)投入強(qiáng)度；研發(fā)人員占就業(yè)人員比例；國際高被引論文占比；PCT 專利申請占比；國際貿(mào)易中知識產(chǎn)權(quán)使用費(fèi)收支；諾貝爾科學(xué)獎獲獎數(shù)；主要科技領(lǐng)域國際權(quán)威獎項(xiàng)（如數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、醫(yī)學(xué)、材料）獲獎數(shù)等。

表 4 列出了我國與五大科技強(qiáng)國的主要科技指標(biāo)2017 年對比數(shù)據(jù)，以及我國 2035 年躋身創(chuàng)新型國家前列、2050 年建成世界科技強(qiáng)國的部分主要指標(biāo)及其目標(biāo)值。

此外，除了定量科技指標(biāo)外，還需重視在定性指標(biāo)方面的表現(xiàn)，包括：世界主要的科學(xué)中心；重大科技基礎(chǔ)研究設(shè)施（國際一流）；原創(chuàng)重大科學(xué)理論發(fā)現(xiàn)；主導(dǎo)的國際大科學(xué)計(jì)劃；關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)；國際影響力科學(xué)大師（一批）；世界影響力科技期刊（一批）；國際一流創(chuàng)新研發(fā)機(jī)構(gòu)（世界百強(qiáng)一批）；世界一流研究型大學(xué)（世界百強(qiáng)一批）；國際巨頭創(chuàng)新骨干企業(yè)（世界百強(qiáng)一批）；高科技產(chǎn)業(yè)主要制造強(qiáng)國；完善的創(chuàng)新制度設(shè)計(jì)；寬松自由的創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境；創(chuàng)新創(chuàng)造至上的價值觀等。

5 討論與建議

本文旨在研究科技強(qiáng)國的定量和定性評價指標(biāo)體系，基于國際上有關(guān)國家創(chuàng)新能力和競爭力的主要代表性評價指標(biāo)體系和研究報告，主要從科技維度進(jìn)行分析，梳理了科技強(qiáng)國的主要科技指標(biāo)體系，基于主要科技指標(biāo)比較了我國與主要科技強(qiáng)國之間的差距，并面向躋身創(chuàng)新型國家前列以及建成世界科技強(qiáng)國的目標(biāo)導(dǎo)向，進(jìn)一步明確了包含研發(fā)投入強(qiáng)度、研發(fā)人員比例、高被引論文占比、PCT 專利申請、知識產(chǎn)權(quán)貿(mào)易、諾貝爾科學(xué)獎項(xiàng)等在內(nèi)的多項(xiàng)定量指標(biāo)目標(biāo)，以及世界主要的科學(xué)中心、重大科技基礎(chǔ)研究設(shè)施、原創(chuàng)重大科學(xué)理論發(fā)現(xiàn)等一系列定性指標(biāo)體系。

（1）本文討論和列出了科技強(qiáng)國的主要指標(biāo)體系，包括定量指標(biāo)和定性指標(biāo)?；诓煌挠^察視角，還可以提出其他更多指標(biāo)。本文重點(diǎn)針對定量指標(biāo)進(jìn)行了我國與科技強(qiáng)國間的橫向比較分析。此外，很多定性科技指標(biāo)也是可以量化分析的，但刻意、簡單地給出某個指標(biāo)的數(shù)量值其實(shí)意義不大，要躋身創(chuàng)新型國家前列乃至建成世界科技強(qiáng)國，重要的是要在這些定性指標(biāo)上有“質(zhì)”的突破和大的發(fā)展。

（2）建設(shè)科技強(qiáng)國需要全面推進(jìn)創(chuàng)新體系建設(shè)這個系統(tǒng)工程。一個國家能否躋身創(chuàng)新型國家前列乃至成為科技強(qiáng)國的決定因素不僅限于科技維度，還涉及諸如國家大小、人口、經(jīng)濟(jì)、文化、教育、政治和商業(yè)環(huán)境等諸多方面，而且這些方面是相互影響的。只要看看美國的世界一流大學(xué)的基礎(chǔ)研究創(chuàng)新能力（如，僅以反映基礎(chǔ)研究重大發(fā)現(xiàn)成果的諾貝爾科學(xué)獎為例），就不難理解美國為什么會成為科技強(qiáng)國，顯然世界科技強(qiáng)國必須要有一流的創(chuàng)新教育。為躋身創(chuàng)新型國家前列乃至建設(shè)世界科技強(qiáng)國，我國需要進(jìn)一步改革科技創(chuàng)新體制機(jī)制，完善創(chuàng)新體系和布局，以及加大創(chuàng)新政策供給，激發(fā)人才創(chuàng)新活力，持續(xù)增加科技投入，以及培育創(chuàng)新創(chuàng)造至上的社會價值觀和科學(xué)創(chuàng)新文化等。本文僅從狹義的科技維度展開分析，并不是說其他方面不重要，恰恰其他一些方面的發(fā)展對科技強(qiáng)國建設(shè)具有決定性影響，也需要深入開展專門研究。

表 4 2017年我國與科技強(qiáng)國主要科技指標(biāo)對比及我國2035年、2050年主要科技指標(biāo)目標(biāo)

（3）穩(wěn)步增加科技投入強(qiáng)度是建設(shè)科技強(qiáng)國的最直接驅(qū)動力?？萍紡?qiáng)國無一不重視科技投入，無一不在科技投入強(qiáng)度上處于領(lǐng)先位置。新中國成立以來特別是改革開放 40 年來，尤其是 20 世紀(jì) 90 年代末國家實(shí)施知識創(chuàng)新工程以來，我國科技發(fā)展在寬領(lǐng)域、多層次開始快速發(fā)展，取得舉世矚目的科技成就，一些領(lǐng)域從“跟蹤”發(fā)展為“并跑”，個別領(lǐng)域取得“引領(lǐng)”優(yōu)勢，為我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。促進(jìn)我國科技長足發(fā)展的一個重要的原因就是認(rèn)識到科技創(chuàng)新對國家富強(qiáng)的極端戰(zhàn)略重要性從而不斷增加科技投入的結(jié)果。盡管我國研發(fā)投入強(qiáng)度已從 2000 年的 0.90% 升至 2017 年的 2.12%，但與主要科技強(qiáng)國相比，中國在研發(fā)投入方面還存在顯著的結(jié)構(gòu)性問題，亟待解決：① 研發(fā)投入強(qiáng)度長期偏低，才達(dá)到 2% 左右，而科技發(fā)達(dá)國家研發(fā)投入強(qiáng)度長期在 3% 左右，有的甚至更高；② 我國基礎(chǔ)研究研發(fā)投入比重長期偏低，我國基礎(chǔ)研究投入占研發(fā)投入的比例在 5% 左右，基礎(chǔ)科學(xué)創(chuàng)新難以得到長期穩(wěn)定和有力支持，導(dǎo)致科技供給能力不足；③ 企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度（企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)占主營業(yè)務(wù)收入之比）長期偏低，企業(yè)科技創(chuàng)新的活力和主動性明顯不足。長期而穩(wěn)定增加科技投入、調(diào)整完善科技投入配置結(jié)構(gòu)，是建設(shè)科技強(qiáng)國的最關(guān)鍵措施。

（4）重視加強(qiáng)基礎(chǔ)研究是建設(shè)科技強(qiáng)國的戰(zhàn)略選擇。基礎(chǔ)研究是為了獲得關(guān)于自然現(xiàn)象和觀察事實(shí)背后的新知識的實(shí)驗(yàn)和理論研究工作，但事先并沒有計(jì)劃好的任何特定的應(yīng)用和使用目的[26]。萬尼瓦爾·布什（Vannevar Bush）在《科學(xué)：沒有止境的前沿》中說，“基礎(chǔ)研究產(chǎn)生新的知識，基礎(chǔ)研究是技術(shù)進(jìn)步的鋪路石”。因此，沒有基礎(chǔ)研究，技術(shù)創(chuàng)新就是無源之水、無本之木?？萍紡?qiáng)國無一不是基礎(chǔ)研究和科學(xué)創(chuàng)新強(qiáng)國?；A(chǔ)研究需要長期的科學(xué)積累，是一個長周期的艱辛探索過程。長期以來，我國主要依賴他國的原創(chuàng)知識發(fā)現(xiàn)供給，對人類知識體系發(fā)展產(chǎn)生重大貢獻(xiàn)的重大原創(chuàng)性科學(xué)發(fā)現(xiàn)乏善可陳。過去百年來，以諾貝爾科學(xué)獎以及典型科技領(lǐng)域大獎為代表的科技獎勵，是基礎(chǔ)研究領(lǐng)域公認(rèn)的重大成果，特別是諾貝爾科學(xué)獎是公認(rèn)的科學(xué)皇冠上最耀眼的明珠，中國在建設(shè)科技強(qiáng)國的征程中必須有所作為。未來要躋身創(chuàng)新型國家前列乃至建成科技強(qiáng)國，就必須要重視基礎(chǔ)研究，成為基礎(chǔ)研究和科學(xué)創(chuàng)新強(qiáng)國。國家需要制定加強(qiáng)基礎(chǔ)研究的戰(zhàn)略規(guī)劃和方針，尊重科學(xué)家對基礎(chǔ)研究方向和研究路線選擇的自主權(quán)，前瞻性開辟科技創(chuàng)新的新領(lǐng)域、新方向，持續(xù)穩(wěn)定投入長周期基礎(chǔ)前沿研究；在一批重大基礎(chǔ)前沿交叉研究中取得科學(xué)突破，涌現(xiàn)一批“諾獎級”科學(xué)原創(chuàng)重大成果，為未來人類知識體系的豐富和建構(gòu)做出中國貢獻(xiàn)，更重要的是支撐現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)。

（5）聚焦創(chuàng)造和發(fā)展戰(zhàn)略性科技產(chǎn)業(yè)是建設(shè)科技強(qiáng)國的根本支撐?？萍紡?qiáng)國必然是新興科技產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國、科技新產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造強(qiáng)國。在產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)高度全球化的今天，中國雖然不可能在所有產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域都是世界一流，但必須在關(guān)系國家安全和經(jīng)濟(jì)命脈的戰(zhàn)略性科技產(chǎn)業(yè)方面成為世界一流，否則就談不上科技強(qiáng)國。我國科技在取得巨大進(jìn)步的同時，在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域與美國等科技強(qiáng)國相比仍存在明顯的差距、短板和被“卡脖子”問題。必須改變關(guān)鍵領(lǐng)域核心技術(shù)受制于人的局面，大力推動、突破一批重點(diǎn)領(lǐng)域的關(guān)鍵共性產(chǎn)業(yè)技術(shù)。中國的科技創(chuàng)新正處在從外源性向內(nèi)生性轉(zhuǎn)變的階段，從過去主要依靠科技發(fā)達(dá)國家的知識創(chuàng)新供給到主要依靠自身的知識創(chuàng)造供給轉(zhuǎn)變的階段。因此，只有掌握核心領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，才能真正掌握競爭和發(fā)展的主動權(quán)，從根本上保障國家經(jīng)濟(jì)安全和國防安全。

（6）必須強(qiáng)化國家戰(zhàn)略科技力量，優(yōu)化戰(zhàn)略科技力量布局，前瞻布局未來戰(zhàn)略科技領(lǐng)域的研發(fā)。需要明確國家戰(zhàn)略科技力量在重大基礎(chǔ)研究領(lǐng)域、重大關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域的不同功能和定位，持之以恒開展重大基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)共性前沿核心技術(shù)創(chuàng)新的探索，減少短效評價對長期研發(fā)的行政干擾，力爭在更多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)由“跟跑”變?yōu)椤安⑴堋?，甚至“領(lǐng)跑”，全面實(shí)現(xiàn)從“三跑并存，跟跑為主”到“三跑并存，并跑領(lǐng)跑為主”的重大轉(zhuǎn)變。

我國科技創(chuàng)新嚴(yán)重不足，一個極端重要但長期被忽視的原因是，全社會都缺乏“創(chuàng)造創(chuàng)新至上”的社會價值觀。我們的價值觀、科學(xué)文化還遠(yuǎn)不適應(yīng)建設(shè)科技強(qiáng)國的要求。要大力塑造崇尚科學(xué)精神的價值觀，塑造寬松、自由、民主的科學(xué)文化環(huán)境，不斷解放和激發(fā)人才的創(chuàng)造力。注重在全社會培育尊重知識、尊重人才、崇尚創(chuàng)新、包容失敗的文化氛圍，為科技創(chuàng)新發(fā)展創(chuàng)造良好的社會環(huán)境，而這是一個漫長的過程。

致謝 中國科學(xué)院成都文獻(xiàn)情報中心任曉亞、張瑞紅、謝黎、許軼、鄭穎、李姝影等，中國工程院科技戰(zhàn)略咨詢研究中心門偉莉等對本文相關(guān)數(shù)據(jù)分析提供了幫助，特此致謝！