〈分析〉知识就是力量 一文看懂美中科技实力落差

从有人类历史以来，科技一向是国家实力的关键。以近代科技史与经济史来看，16～18 世纪，英国凭借牛顿的经典力学理论与瓦特发明蒸汽机成为世界科技中心。

随后西门子发明发电机、爱因斯坦提出相对论、普朗克奠定量子力学，德国一跃成为 19 世纪末、20 世纪初的科技强国。

但在爱因斯坦移民美国、1947 年贝尔实验室成功研制出电晶体后，美国开始取代德国成为世界科技中心，并持续到现在。

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，而中国是否有潜力接续美国成为新的世界科技中心，将从下列各项做出分析：

研发经费与人力投入

2016 年美国研发支出达到 5103 亿美元，位居世界第一；中国的研发支出则为 2378 亿美元，位于第二，但不到美国的一半。2000 年～2016 年，中国研发内支出增长超过 20 倍，年复合成长率达 21.3%，而同期美国研发支出成长不到 2 倍，年均复合成长率只有 4.1%。

(资料来源: 中国恒大研究院) 主要国家国内研发支出市场预估到 2024 年左右，中国在研发的整体资金投入将超越美国，成为世界第一。

从研发强度（研发支出 / GDP）来看，2016 年排名位居前列的国家，其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%）排在前四。

中国方面，2016 年研发强度则达到 2.12%，相较于 2000 年的 0.89%，研发水准明显提升，目前已经接近法国（2.25%），并超越英国（1.69%）等已开发国家，只是距离韩、日、德、美四国还有一定差距。

高等教育

研发实力就是人才实力，因此各国大学排名能看出其未来在研发实力方面的潜能，同时大学也是人类科技创新的滩头堡。

根据偏重教学与研究能力的泰晤士高等教育世界大学排名中，2017 年全球前百大大学排行里，美国大学占 43 所，其次为英国的 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，中国排名最高的清华与北大则在 20 名之外。

(资料来源: THE, 恒大研究院) 泰晤士高等教育排名前百大数量发明专利

专利可以分为发明专利、实用新型专利、外观设计专利，其中，发明专利最能代表科技创新水平，且是衡量创新最具公信力的指标。美国专利密集度最大的几大产业，如电脑、通讯设备、半导体等，均是典型的高科技产业。

高通过去凭借在 CDMA 领域的布局，在 3G/4G 时代大发横财，且高通利用核心专利授权收取的费用甚至被称为“高通税”。

根据世界知识产权组织（WIPO）统计，截止 2017 年底，全球共有 1043 万件有效发明专利，其中，保有数量排名前五分别为日本（282 万）、美国（236 万）、中国（152 万）、韩国（ 99 万）、德国（67 万）。

(资料来源: WIPO, 恒大研究院) 主要国家有效发明专利保有数量中国近年来在专利方面急起直追，在申请数量上已经超越美国、日本，而在授权数量略高于美、日。不过，在专利的授权率与实际转化方面中国仍有较长的路要走。

总结来看，中国研发实力与美国仍有一段差距，主要在于美国是全球人才聚集地，这其中涉及许多因素，文化、生活环境与品质等都是考量点。

而学校排名是研发实力的领先指标，在中国大学排名没有大幅跃进的情况下，整体研发的品质要超过美国并不容易。此外，中国要接下美国科技大国地位，还有欧洲各国要追赶，如英、德。

即便中国有取代美国成为科技大国的潜力，但离实现还有很长一段路要走。毕竟每个时代科技大国的转变，都是伴随着划时代的科技新发现。