WIPO 研判全球創(chuàng)新趨勢

■文/張麗娟（中國科學技術(shù)信息研究所）

2022年9月，世界知識產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）發(fā)布《全球創(chuàng)新指數(shù)2022》報告，基于以科技創(chuàng)新投資、技術(shù)進步、技術(shù)采用、經(jīng)濟社會影響為核心指標的“全球創(chuàng)新追蹤指數(shù)”，對關(guān)鍵性創(chuàng)新趨勢進行了研判。主要研究結(jié)論包括：科學和創(chuàng)新投資在新冠肺炎大流行期間蓬勃發(fā)展，但2022年能否保持韌性尚不確定；半導(dǎo)體更新速度、電池價格、可再生能源成本（風能除外）和藥物批準等領(lǐng)域的技術(shù)進步從長期趨勢來看明顯放緩；各類技術(shù)的采用正取得進展，呈現(xiàn)正增長，但除寬帶普及率外，其他領(lǐng)域的普及率仍處于中低水平；由于新冠肺炎疫情的短期影響，創(chuàng)新對經(jīng)濟社會的影響陷入停滯。

一、科學和創(chuàng)新投資

科學和創(chuàng)新投資在新冠肺炎大流行高峰期仍蓬勃發(fā)展，并在2021年繼續(xù)蓬勃發(fā)展，但2022年能否保持韌性尚不確定（見表1）。

表1 科技創(chuàng)新投資相關(guān)指標短期和長期趨勢

（一）科學出版物

2020年和2021年，全球發(fā)表的科學論文數(shù)量繼續(xù)穩(wěn)步增長，并于2021年首次超過200萬篇，同比增長8.3%。這一增速明顯高于5.7%的長期趨勢，表明科學研究正處于最活躍的時期。WIPO分析發(fā)現(xiàn)，全球研究重點進一步轉(zhuǎn)向公共、環(huán)境和職業(yè)健康領(lǐng)域，2021年增長19.9%，創(chuàng)歷史新高；人工智能等數(shù)字技術(shù)和環(huán)境領(lǐng)域自2018年以來持續(xù)實現(xiàn)兩位數(shù)增長。

（二）研發(fā)支出

2020年是研發(fā)投資的非凡之年。具體而言，2020年全球研發(fā)投資繼續(xù)以3.3%的速度增長，低于2019年的6.1%。在2020年研發(fā)支出最高的五大經(jīng)濟體（美國、中國、日本、德國、韓國）中，有三個國家實現(xiàn)了顯著增長，分別是中國（9.6%）、美國（5%）、韓國（3.2%）。WIPO分析指出，支持2020年全球研發(fā)支出實現(xiàn)增長的原因是很多經(jīng)濟體的政府研發(fā)支出強勁增長，如匈牙利（100%）、日本（65%）、澳大利亞（25%）、韓國（22%）；2020年企業(yè)研發(fā)支出增長3.5%，低于2019年的6.6%。

通過對已有數(shù)據(jù)的預(yù)測分析，WIPO認為，2021年政府研發(fā)支出增長會放緩，但仍將呈現(xiàn)正增長。這一結(jié)論是基于那些已經(jīng)公布了2021年研發(fā)預(yù)算的經(jīng)濟體的數(shù)據(jù)得出的，如韓國計劃增加15%，德國計劃增加6%，荷蘭、奧地利和墨西哥等國也計劃繼續(xù)增加研發(fā)支出。在企業(yè)方面，2021年全球研發(fā)支出前2500家企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，其研發(fā)支出增幅為9.8%，達到9000多億美元，增幅略高于2019年（9.4%），略低于2020年（11%）。

（三）知識產(chǎn)權(quán)申請

盡管2020年全球經(jīng)濟在新冠肺炎大流行期間出現(xiàn)衰退，但包括專利、商標和外觀設(shè)計在內(nèi)的知識產(chǎn)權(quán)申請活動卻有所增加。在國際專利申請方面，2020年增幅為3.6%，2021年增幅為0.9%，達到約2.78億件，創(chuàng)下新紀錄，增速放緩的原因在于來自中國的增長明顯放緩，但這與危機無關(guān)，而是因為中國在2021年逐步取消了專利申請補貼。在商標申請方面，2021年出現(xiàn)了驚人的增長，增幅達近15%。在最近的三次危機中，國際商標申請最初都出現(xiàn)急劇下降，但新冠肺炎危機后表現(xiàn)出最輕微的下降，特別是危機一年后申請數(shù)量出現(xiàn)異常激增，主要是由于大流行的顛覆和數(shù)字技術(shù)的加速應(yīng)用催生了大量依賴數(shù)字商業(yè)模式的新商品和新服務(wù)。

（四）風險資本

在經(jīng)濟危機時期為創(chuàng)新融資通常變得更具挑戰(zhàn)性。在過去的經(jīng)濟危機中，風險投資交易和投資價值在危機開始時會急劇下降，只有在商業(yè)周期改善后才會恢復(fù)。

此次新冠危機對風險投資而言不太一樣，幾個月內(nèi)風險投資交易就開始恢復(fù)。2020年，風險投資交易數(shù)量增長8.5%，交易價值增長15.3%。2021年，風險投資交易數(shù)量進一步增長46%，在全球范圍內(nèi)達到近2萬筆，交易價值增長26%，達到6180億美元，分別超過這兩個指標的10年平均增長率7.3%和23.6%。

2021年，風險投資交易在全球所有地區(qū)都出現(xiàn)強勁增長。拉丁美洲和加勒比地區(qū)（98.7%）與非洲地區(qū)（75.4%）的增長最為強勁。同時，亞太地區(qū)（67.3%）、歐洲（53.4%）、北美（28.3%）上一次達到2021年的高增長率是在15年前。從流向來看，2021年，風投交易每投資1美元，就有一半（51美分）流入北美公司，32美分流入亞太公司，14美分流入歐洲公司，3美分流入拉丁美洲和加勒比地區(qū)公司。

WIPO預(yù)測，2022年，風險投資前景將黯淡得多，第二季度的數(shù)據(jù)顯示未來幾個月風險投資交易數(shù)量將大幅下降，這可能是由于收緊的貨幣政策引發(fā)的。

二、技術(shù)進步

從長期趨勢來看，技術(shù)進步速度正在放緩。2020年至2022年間，科學和創(chuàng)新投資的激增主要是由于恢復(fù)技術(shù)進步的迫切需要，但從WIPO追蹤的指標來看，技術(shù)進步正在放緩，盡管有時是從較高的初始水平回落（見表2）。

表2 科技進步相關(guān)指標短期和長期趨勢

（一）芯片晶體管數(shù)量

摩爾定律有一個著名的預(yù)言，即個人電腦的速度和性能（以芯片上的晶體管數(shù)量衡量）將每兩年翻一番。自20世紀70年代以來，這一預(yù)測被證明大致正確，但在過去10年技術(shù)進步有所放緩，2019年至2021年的最新趨勢表明，個人電腦的晶體管數(shù)量僅增加21.4%，這意味著每四年才翻一番。雖然短期晶體管數(shù)量數(shù)據(jù)是不穩(wěn)定的，但似乎芯片技術(shù)的進步不再以摩爾定律暗示的速度發(fā)生。更高效的編程語言、繼續(xù)在現(xiàn)有晶體管上增加容量等因素也開始發(fā)揮更大作用。

（二）電池價格

過去10年，動力電池的價格以兩位數(shù)的百分比下降，平均每年下降17.9%，從每千瓦時946美元下降到2021年的每千瓦時132美元。但電池價格的下降速度從2020年的13%下降到2021年的5.7%，這主要是由于陰極使用的原材料（鋰、鈷和鎳）成本上升造成的。同時，隨著電池訂單合同越來越多地與大宗商品價格掛鉤，未來電池價格不一定會繼續(xù)每年快速下降，這將影響電動汽車市場，也將影響其他交通工具（飛機、公交車等）以及智能手機和電腦的電氣化。

（三）可再生能源成本

盡管技術(shù)進步能夠繼續(xù)壓低可再生能源成本，但就太陽能光伏而言，2019年至2020年間其成本僅下降7%，遠低于過去10年年均17.3%的降幅，這表明降低成本的潛力正在下降。但風能恰恰相反，2019年至2020年間其成本下降12.5%，高于10年年均7.5%的降幅。在新能源安全令人擔憂的背景下，可再生能源將經(jīng)歷考驗，對石油和天然氣的重新投資以及對核能的重新采用可能會影響可再生能源的進一步發(fā)展。

（四）藥品批準

藥品批準相關(guān)數(shù)據(jù)在國際上不容易獲取。WIPO以美國食品和藥品管理局（FDA）的數(shù)據(jù)為例進行分析，2021年FDA共批準50種新藥和生物制品，略低于2020年的53項批準和2018年的59項批準。需要注意的是，上述數(shù)據(jù)不包括疫苗，疫苗屬于不同的FDA批準渠道。另外，關(guān)于新平臺技術(shù)（如mRNA和CRISPR工具）在促進新老疾病疫苗和治療方法開發(fā)方面的潛力，雖然這些技術(shù)能夠加快未來的研發(fā)周期，但新的藥物和治療方法獲得監(jiān)管部門的批準仍需要數(shù)年時間。

三、技術(shù)采用

技術(shù)進步的真正影響在很大程度上取決于社會接受、融合和采用新技術(shù)的程度，很多發(fā)明需要幾十年的時間才能被市場廣泛采用。WIPO追蹤的指標顯示，當前技術(shù)采用正在取得進展，各類技術(shù)的采用均呈現(xiàn)正增長，但除寬帶普及率外，其他領(lǐng)域的普及率仍處于中低水平（見表3）。

表3 技術(shù)采用相關(guān)指標短期和長期趨勢

（一）寬帶

與2020年相比，2021年固定和移動寬帶訂閱均出現(xiàn)正增長，分別為5.7%和7.6%，但增速均低于10年年均6.9%和17.3%的水平。盡管移動寬帶的同比增長在2021年再次加快，但在此前三年，寬帶采用速度進展十分緩慢，這意味著已經(jīng)達到飽和，普及率已經(jīng)足夠高。總的來說，全球互聯(lián)網(wǎng)和寬帶在部署速度和效率方面是歷史上最成功的技術(shù)之一。

（二）機器人和自動化

2020年，全球部署的工業(yè)機器人存量達到300萬臺，比2019年增長10.4%，并與2010年以來11%的年均增長率持平。其中，排名前五的市場分別為：中國（占新安裝量的44%）、日本（10%）、韓國（8%）、美國（8%）和德國（6%），這些國家加起來占據(jù)全球新安裝機器人數(shù)量的四分之三。專家指出，未來工業(yè)機器人的部署仍有巨大潛力，因為當前技術(shù)驅(qū)動程度較低的行業(yè)和中低收入經(jīng)濟體（中國除外）的總體自動化水平仍然相對較低。

（三）電動汽車

盡管2020年全球汽車銷量因新冠肺炎大流行經(jīng)歷低迷，但電動汽車銷量卻增長41%，并繼續(xù)上升，2021年更是激增120%，達到660萬輛，其中中國銷量占到一半（330萬輛），這在很大程度上是受到許多國家政府針對電動汽車出臺的刺激措施，以及燃油價格上漲、電動汽車車型種類不斷增加、續(xù)航里程不斷提高等因素的影響。盡管全球電動汽車在過去10年快速增長（74%），但這仍然只占所有汽車的1.4%，不少國家（如巴西、印度和等）的電動汽車普及率仍低于0.1%。

四、經(jīng)濟社會影響

由于新冠肺炎大流行的短期影響，創(chuàng)新對經(jīng)濟社會的影響出現(xiàn)停滯。

長久以來，技術(shù)進步在提高生活水平、改善健康和推動經(jīng)濟增長等方面都產(chǎn)生了積極影響。但2020年和2021年，WIPO選擇的相關(guān)追蹤指標的增長均出現(xiàn)停滯（見表4），涉及勞動生產(chǎn)率（了解技術(shù)對生產(chǎn)系統(tǒng)效率影響的指標）、二氧化碳排放（衡量氣候變化的指標）和預(yù)期壽命（衡量人們健康和生活狀況改善情況的指標）。

表4 經(jīng)濟社會影響相關(guān)指標短期和長期趨勢

在勞動生產(chǎn)率方面，2 0 2 0年全球勞動生產(chǎn)率增長迅速（4.5%），但2021年增長停滯，這是至少過去15年以來的最低增長。隨著不少國家新冠疫情防控措施的放松，就業(yè)逐漸恢復(fù)到大流行前的模式，但由于烏克蘭危機造成的能源和供應(yīng)鏈中斷等因素導(dǎo)致投入成本增加，WIPO預(yù)計2022年全球勞動生產(chǎn)率增長仍將停滯。

在預(yù)期壽命方面，科學進步促進了對多種疾病的有效治療，人們的預(yù)期壽命從1960年的52.6歲提高到了2020年的72.7歲。但2020年的預(yù)期壽命較2019年下降了0.02%，這是現(xiàn)代歷史上預(yù)期壽命首次出現(xiàn)下降。同時，過去60年平均預(yù)期壽命增長率也出現(xiàn)了系統(tǒng)性的放緩趨勢：1960年代年均增長率為1.1%、1970年代為0.7%、1980年代為0.4%、1990年代為0.3%、2000年代為0.4%、2010年代為0.3%。

在二氧化碳排放量方面，與預(yù)期壽命類似，二氧化碳排放量也偏離了長期趨勢。2020年，二氧化碳排放量下降5.2%，因為各國政府為抗擊疫情采取的遏制措施減少了導(dǎo)致這些排放的經(jīng)濟和社會活動。這些活動在2021年反彈，預(yù)計2021年度二氧化碳排放量將上升4.9%。未來幾年，二氧化碳排放將如何演變存在很多不確定性，只有在非化石能源能夠完全滿足新能源需求的情況下，化石能源的長期衰退才可能開始。