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徐磊:中國(guó)和美國(guó)科技創(chuàng)新能力,到底差距有多大?
當(dāng)然,綜合評(píng)價(jià)一個(gè)國(guó)家的科技創(chuàng)新能力,也不能單看科研機(jī)構(gòu)的情況,企業(yè)的研發(fā)投入也是非常重要的參考指標(biāo)。
這里我援引美國(guó)非盈利性公共政策智庫信息技術(shù)與創(chuàng)新基金會(huì)(Information Technology and Innovation Foundation)于2023年7月公布的報(bào)告《創(chuàng)新之戰(zhàn):中國(guó)如何在企業(yè)研發(fā)上取得對(duì)美優(yōu)勢(shì)》(“Innovation Wars: How China Is Gaining on the United States in Corporate R&D”)。該報(bào)告考慮了企業(yè)規(guī)模大小的差異以及中國(guó)企業(yè)勞動(dòng)者相對(duì)低的工資收入水平,采用了根據(jù)歐盟統(tǒng)計(jì)的全球2500強(qiáng)企業(yè)研發(fā)投入數(shù)據(jù),依照規(guī)模大小和工資水平矯正的歸一化后的行業(yè)集中度參數(shù),對(duì)比中國(guó)和美國(guó)在九個(gè)不同工業(yè)領(lǐng)域的企業(yè)研發(fā)投入,得到表5(原報(bào)告表2):
應(yīng)該說,中國(guó)企業(yè)在軟件和計(jì)算服務(wù)、藥物和生物技術(shù)的研發(fā)投入相對(duì)少于美國(guó),是符合我個(gè)人認(rèn)知預(yù)期的。在國(guó)防工業(yè)上,美國(guó)投入遠(yuǎn)大于中國(guó)也不奇怪,這從兩國(guó)國(guó)防開支占GDP的比值,也很容易得出類似結(jié)論。不過從產(chǎn)出來看,近些年我國(guó)國(guó)防科技突破很快,航天領(lǐng)域從實(shí)際表現(xiàn)(包括空間站建設(shè)、探月工程等方面的進(jìn)展)上來看也明顯領(lǐng)先于美國(guó),因此這方面中國(guó)的經(jīng)費(fèi)投入相對(duì)較少顯然沒有限制我國(guó)持續(xù)進(jìn)步。
近些年,我國(guó)企業(yè)加大了對(duì)半導(dǎo)體類的電子和電氣設(shè)備的投入,相信未來若干年我們還會(huì)看到更大的進(jìn)步。在汽車和配件領(lǐng)域,中國(guó)企業(yè)的投入已經(jīng)超過美國(guó),尤其是電動(dòng)汽車領(lǐng)域,相信中國(guó)相對(duì)美國(guó)進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)完全不是問題。在非傳統(tǒng)能源方面,中國(guó)相對(duì)美國(guó)的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)應(yīng)該不會(huì)是紙面上的1.2倍(0.6/0.5)。
工業(yè)領(lǐng)域方面,我國(guó)的主要劣勢(shì)應(yīng)該還是集中于軟件、半導(dǎo)體技術(shù)和生物醫(yī)藥。在工業(yè)軟件方面,我國(guó)還需要依靠持續(xù)長(zhǎng)期的投入來逐漸追趕差距。在我個(gè)人更熟悉的光物理領(lǐng)域(盡管我已經(jīng)不從事相關(guān)研究工作),我了解到長(zhǎng)春光機(jī)所也推出了我國(guó)自主研發(fā)的通用光學(xué)設(shè)計(jì)分析系列軟件——長(zhǎng)光雜散輻射分析軟件V1.0正式版,解決了國(guó)產(chǎn)光學(xué)設(shè)計(jì)軟件有無的問題。因此我有信心,我國(guó)會(huì)在更多的細(xì)分工業(yè)領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。半導(dǎo)體技術(shù)方面是我國(guó)重點(diǎn)投入的領(lǐng)域,我個(gè)人對(duì)此了解相對(duì)更有限,就不多說了,但整體上我看好國(guó)內(nèi)的發(fā)展。
對(duì)于生物醫(yī)藥、生物和醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,我國(guó)相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力較弱,在科學(xué)研究領(lǐng)域其實(shí)也是比較明顯的。美國(guó)在這方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),從美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院僅憑這個(gè)相關(guān)方向就能夠進(jìn)入高被引學(xué)者人數(shù)全球前四,就可見端倪。
關(guān)于中美兩國(guó)的科技競(jìng)爭(zhēng),一個(gè)頗受大家關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域就是人工智能了。在這方面,我援引中國(guó)科學(xué)院院刊最近發(fā)表的針對(duì)兩國(guó)頭部企業(yè)的一項(xiàng)比較研究《中美兩國(guó)人工智能頭部企業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新的比較分析與啟示》,來分析下中美兩國(guó)的差距。
在專利方面,該研究收集了截止至2023年4月4日,在過去5年內(nèi)兩國(guó)頭部企業(yè)獲得授權(quán)的人工智能國(guó)際發(fā)明專利,基于專利總數(shù)、專利被引證的總次數(shù)、專利被轉(zhuǎn)化的總次數(shù)、專利的海外同族專利總數(shù)和專利的權(quán)利要求總數(shù)五個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)(見下表6)。
從表6可以看出,中國(guó)對(duì)比美國(guó)頭部企業(yè)在人工智能國(guó)際發(fā)明專利方面,除去斷崖式領(lǐng)先的IBM,單純從數(shù)量上來說并無明顯劣勢(shì),但在專利要求總數(shù)上,尤其是專利平均被引證次數(shù)以及專利轉(zhuǎn)化次數(shù)上存在劣勢(shì)。該研究還對(duì)比了兩國(guó)頭部企業(yè)學(xué)術(shù)論文發(fā)表的相關(guān)情況(總體而言,在國(guó)際學(xué)術(shù)論文發(fā)表上,中國(guó)相對(duì)美國(guó)的頭部企業(yè)也處于劣勢(shì)),并分析了企業(yè)合作高校或科研機(jī)構(gòu)的對(duì)比情況??紤]到對(duì)于企業(yè)技術(shù)研發(fā)而言,專利技術(shù)優(yōu)先次序高于學(xué)術(shù)論文,這里就不一一貼出,感興趣的可以自行點(diǎn)擊給出的鏈接查閱(文章為開放獲?。?
我個(gè)人認(rèn)為,這項(xiàng)中美人工智能企業(yè)技術(shù)實(shí)力對(duì)比研究存在一個(gè)瑕疵,即忽略了產(chǎn)品本身。就企業(yè)而言,技術(shù)研發(fā)的目的是為了提供有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品或者服務(wù),申請(qǐng)專利授權(quán)的目的也是為了保護(hù)自身的產(chǎn)品或服務(wù)中所涉及的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。盡管專利評(píng)價(jià)當(dāng)中涉及所謂的專利轉(zhuǎn)化的內(nèi)容,但轉(zhuǎn)化次數(shù)這種評(píng)價(jià)指標(biāo)依然顯得十分抽象。
作為對(duì)比,百度旗下的蘿卜快跑已經(jīng)在多個(gè)城市開始了自動(dòng)駕駛出行服務(wù)的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。而美國(guó)乃至其他任何國(guó)家,尚無提供同類型商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的人工智能產(chǎn)品問世。與之類似的,是波士頓動(dòng)力開發(fā)的大狗機(jī)器人商業(yè)化一直不成功,而宇樹科技的機(jī)器狗Unitree Go2在我國(guó)已經(jīng)被納入軍備采購(gòu),在中柬2024聯(lián)合軍演中背著槍進(jìn)行沖鋒射擊了。因此,我個(gè)人認(rèn)為中國(guó)科學(xué)院院刊所發(fā)表的這篇對(duì)比研究論文,恐怕很難給公眾展示真實(shí)反映兩國(guó)企業(yè)技術(shù)實(shí)力對(duì)比的整體形態(tài)。
表6:中國(guó)和美國(guó)前十大人工智能企業(yè)獲得授權(quán)的專利情況
最后,我打算稍微展開一點(diǎn),簡(jiǎn)單討論一下我國(guó)目前科研體制存在的問題。
從自然指數(shù)為代表的高影響因子雜志所代表的科研實(shí)力來看,我國(guó)已經(jīng)具備跟美國(guó)直接競(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)頭羊地位的能力,但從全球高被引學(xué)者人數(shù)的角度,我們的落后還比較明顯。我個(gè)人認(rèn)為,這和我國(guó)科研體制鼓勵(lì)以雜志影響因子作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系密切。這一點(diǎn)我在疫情期間回國(guó)從事學(xué)術(shù)工作的兩年當(dāng)中,也有直觀的感受。
盡管破“五唯”(唯論文、唯帽子、唯職稱、唯學(xué)歷、唯獎(jiǎng)項(xiàng))的講法聽得很多,但實(shí)際操作中,論文發(fā)表所在雜志的影響因子是評(píng)職稱、人才級(jí)別(所謂“帽子”)和獎(jiǎng)項(xiàng)的基礎(chǔ)。至于博士學(xué)歷,幾乎算是默認(rèn)條件,至少對(duì)于新晉實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人而言都一樣,影響很小。
論文是否發(fā)表在高影響因子雜志上,以及這樣的論文數(shù)量,是所有評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的重中之重。因此,選擇去開拓荒野,走沒人走過的路,做冷門研究是風(fēng)險(xiǎn)極大的,只有極少已經(jīng)獲得充裕的資源、功成名就的人才敢這樣選擇,無名小輩根本不敢,幾乎想都不會(huì)想去嘗試。但要改變這個(gè)現(xiàn)狀極難,原因也很簡(jiǎn)單——如果你連在高影響因子的雜志上發(fā)表論文都做不到,誰能相信你能開拓一個(gè)新的、有價(jià)值的領(lǐng)域,引領(lǐng)全世界的學(xué)者跟在你屁股后面做研究呢?
我能想到的有助于打破這個(gè)局面的方式,是包括在資助申請(qǐng)時(shí),偏向那些做出類似水平的工作,但明顯掌握資源更差更少的人。比如A把論文發(fā)在高影響因子的雜志上,B也做到了,但B是在更不出名的小單位,職稱更低,經(jīng)費(fèi)更少,缺少幫手和有名的合作者這樣的條件下做到的,在A和B寫了相似的課題經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)書的情況下,評(píng)審人選擇優(yōu)先資助B而不是A。
而對(duì)于那些就職于知名度更高,有著更鮮亮名頭的科研機(jī)構(gòu)的學(xué)者,應(yīng)該激勵(lì)他們進(jìn)入無人區(qū),去解決更困難、挑戰(zhàn)更大的問題——比方說武漢物理與數(shù)學(xué)研究所的周欣,花費(fèi)10年解決傳統(tǒng)核磁沒法對(duì)肺部成像這類的問題(CT能對(duì)肺成像,但因?yàn)殡婋x輻射存在一定的誘導(dǎo)癌癥的風(fēng)險(xiǎn)),而不是把他們也吸引到但凡給錢給資源誰都能做得了,以至于需要拼人力多寡和速度就能發(fā)表高影響因子雜志的論文這條賽道上。但這意味著要打破現(xiàn)有的學(xué)術(shù)團(tuán)體利益分配格局,談何容易?
此外,眼下國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界還普遍存在論文署名混亂的現(xiàn)象,包括但不限于因?yàn)楦鞣N利益交換,把沒有做出任何實(shí)際貢獻(xiàn)的人列為作者甚至重要作者;把應(yīng)該提供研究指導(dǎo),但沒有付出實(shí)際勞動(dòng)的導(dǎo)師列為一作,而把實(shí)際付出最多勞動(dòng)的學(xué)生放在二作或者共同一作位置上等等情況。這樣的操作不利于形成良好的學(xué)術(shù)氛圍,也不利于激勵(lì)年輕人去挑戰(zhàn)難題,反而容易讓年輕人樹立起科研工作不過是追逐個(gè)人利益工具的不良認(rèn)識(shí)。
當(dāng)然,即便不做任何改革,我個(gè)人認(rèn)為,以中國(guó)現(xiàn)在的人才供給優(yōu)勢(shì)和奮斗精神,中國(guó)依然可以做到在引領(lǐng)性的各個(gè)領(lǐng)域研究取得更大的進(jìn)步,逐漸成為世界無可爭(zhēng)議的創(chuàng)新領(lǐng)頭羊。是否對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)做出改革,更多的差異恐怕只存在于所需的時(shí)間和效費(fèi)比上。
參考資料:
自然指數(shù)2024:
https://www.nature.com/nature-index/research-leaders/2024
科睿唯安2023年度高被引學(xué)者排名
https://clarivate.com/news/clarivate-reveals-worlds-influential-researchers-in-highly-cited-researchers-2023-list/
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https://edu.cnr.cn/list/20181214/t20181214_524449160.shtml
清華大學(xué)2024年度部門預(yù)算:
https://www.tsinghua.edu.cn/__local/0/D4/86/5F21221C360E79B84010696D170_1A92AF2A_DB354.pdf
中國(guó)科學(xué)院部門2024年預(yù)算:
https://www.cas.cn/xxgkml/zgkxyyb/czjf/ysjs/202403/P020240326569162696077.pdf
哈佛大學(xué)2022-2023年財(cái)年報(bào)告
https://finance.harvard.edu/files/fad/files/fy23_harvard_financial_report.pdf
Innovation Wars: How China Is Gaining on the United States in Corporate R&D
https://www2.itif.org/2023-us-china-corporate-rd.pdf
中美兩國(guó)人工智能頭部企業(yè)研發(fā)和創(chuàng)新的比較分析與啟示
http://old2022.bulletin.cas.cn/publish_article/2024/6/20240612.htm
點(diǎn)亮肺部?國(guó)產(chǎn)高端磁共振裝備的攻堅(jiān)路
https://www.cas.ac.cn/cm/202407/t20240719_5026456.shtml
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