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【欧洲杯买球app】全球视角:中美科技实力对比
来源:欧洲杯买球app    发布时间:2021-09-27 00:53:02
本文摘要:本文旨在客观评估已往几十年中国科技实力所取得的希望、中美科技实力的真实差距以及中美在全球科技国界中的职位。

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本文旨在客观评估已往几十年中国科技实力所取得的希望、中美科技实力的真实差距以及中美在全球科技国界中的职位。来自: 泽平宏观文: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孝敬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现成为世界科技中心;尔后随着西门子发现发电机、爱因斯坦提出相对论、普朗克奠基量子力学,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年世界上首颗原子弹在美国爆炸、1947年贝尔实验室的肖克利研究小组乐成研制出晶体管,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,是世界霸权更迭的泉源,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,岂论英国、法国、德国、日本、美国,无一不是依靠抓住某次关键的工业技术革命机缘而乐成崛起,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结果数量占世界科学结果总量的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。根据这一总结预测,2000年前后美国的世界科技中心职位将受到新兴势力的挑战,这一角色正是中国。中美商业摩擦本质是霸权国家对新兴大国的战略停止,打着商业掩护主义的旗号,剑指中国经济崛起和工业升级,尤其是对中国高科技领域的战略停止和“围猎”。

2018年3月的《301陈诉》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,特朗普更是不惜价格签署总统令,宣布美国进入“国家紧迫状态”,以克制美国企业与包罗中国高科技旗舰企业华为公司在内的一切被控会“威胁”美国国家宁静的公司举行商业生意业务,试图切断华为供应链。

本文旨在客观评估已往几十年中国科技实力所取得的希望、中美科技实力的真实差距以及中美在全球科技国界中的职位。基本结论是:中美科技实力在整体上仍存在较大差距,可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、互联网金融等部门重要领域则开始取得关键希望和优势,威胁到了美国的所谓“国家宁静”和科技垄断职位,引起了美方的警惕和焦虑,这可能正是中美商业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:论文与期刊揭晓4 全球视角之四:发现专利5 全球视角之五:经济运动5.1 高科技领域的国际商业运动5.2 风险投资运动正文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细密设备的大量投入,以物理学研究为例,如果没有造价近3亿美元的LIGO(激光干预干与引力波天文台),2016年引力波的乐成探测也就成了“无米之炊”。

国家在研发方面的资金投入是科研结果的前提保证。2016年美国R&D海内支出到达5103亿美元,位于世界第一;中国R&D海内支出到达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海内支出增长凌驾20倍,年均复合增速到达21.3%,同期美国R&D海内支出增长不到2倍,年均复合增速仅为4.1%。

根据2010年以来中美R&D海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逾越美国,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年研发强度到达2.12%,相较于2000年0.89%的强度水平显着提升,现在已经靠近法国(2.25%)而且凌驾英国(1.69%)等蓬勃国家,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,中国现在的R&D运动主要偏重于试验生长(Experimental Development)阶段(2015年占比到达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,合计占比到达36%。尤其在联邦政府层面,除了国防部外其他部门(包罗能源部、NASA等)基本以资助基础研究与应用研究为主,纵然国防部资助的试验生长也是以先进技术与重要系统开发为导向,而且孕育了ARPANET(阿帕网,因特网的前身)、GPS(全球卫星定位系统)等重要发现。

除了研发经费的支持,各种科研结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域划分为中国(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域排名为欧盟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应方面,相对西欧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。

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从科学与技术领域全职研究人员数量来看,2015年排名划分为中国(162万)、美国(138万)、日本(66万)、德国(38万)、韩国(36万)。只管在总量上已经凌驾美国,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、韩国等蓬勃国家。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获得越来越多的重视,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。另一份越发注重科研与学术的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:论文与期刊揭晓论文是基础研究结果的英华,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《论数字盘算在决断难题中的应用》中首次提出“图灵机”的设想并由此奠基了现代盘算机的理论基础;香农的《通信的数学原理》直接建立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界限的探索能力,更代表国家在基础科研领域的实力。从科学与工程(S&E)领域揭晓的论文数量来看,2016年排名靠前的国家或地域划分为欧盟(61.4万)、中国(42.6万)、美国(40.9万)、印度(11万)、日本(9.7万),中国首次在数量上凌驾美国。固然,论文的质量比数量越发重要。

2016年科学与工程领域揭晓的引用率位于前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)能否揭晓于顶级刊物是磨练论文质量的另一有力证据。为了权衡基础科研产出,《自然》的刊行者自然出书团体挑选了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%),并基于文章互助者的情况盘算出了自然指数,思量文章作者的所属国家与机构情况后获得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结果的肯定。从各国诺贝尔奖的获得情况来看,二战前德国、英国、美国处于第一方阵,二战后美国实力大幅提升,岂论在物理、化学及医学领域,美国的获奖数量都占到全球总数的半壁山河。而中国现在除了2015年屠呦呦获得诺贝尔生理学或医学奖之外,在物理学与化学领域尚未实现零的突破。4 全球视角之四:发现专利专利可以分为发现专利(patent for invention)、实用新型专利(utility model)、外观设计专利(industrial design)。

其中,发现专利最能代表科技创新水平,并在全球规模内都被认作是权衡创新行为的有用指标。美国专利麋集度居前的几大行业——盘算机、通信设备、半导体均是典型的高科技行业,美国无线通信巨头高通更是凭借在CDMA领域的研公布局在3G/4G时代大发横财,高通依靠焦点专利授权收取的用度甚至被称为“高通税”。凭据世界知识产权组织(WIPO)统计,停止2017年底全球共有1043万件有效发现专利,其中保有量排名前五划分为日本(282万)、美国(236万)、中国(152万)、韩国(99万)、德国(67万)。

从增量角度,2016年各国发现专利申请量排名划分为中国(131万)、美国(53万)、日本(46万)、韩国(23万)、德国(18万),而专利授权量排名划分为中国(35万)、日本(29万)、美国(29万)、韩国(13万)、德国(10万)。中国近年来在专利方面发力显着,在申请数量上已经大幅逾越美国、日本,授权数量略超美、日,在专利的授权率与实际转化方面中国仍有较长的路要走。从2013-2015年主要国家已公示专利申请(published patent applications)的行业漫衍情况来看,美国和日本在通信、盘算机技术与半导体领域结构了大量专利,其中美国(18.82万)、日本(16.71万)靠近中国的两倍(9.58万)。日本在机床、发念头、机械零件、光学以及丈量等领域结构的专利数量显著多于美国和中国;美国除了在ICT领域结构了大量专利,在生物技术、医学技术与药物领域更是一枝独秀,公示阶段专利申请数量凌驾日本与中国之和;相对来说,中国在基础质料化学、精致质料化学、食品化学等领域结构更多。

(注:专利申请18个月后进入公示阶段,通过实质审查后才会被授予专利)5 全球视角之五:经济运动5.1 高科技领域的国际商业运动高科技领域的国际商业运动可以从一定水平反映一国在国际工业链中的相对位置与实力。在团结国国际商业尺度分类方法(SITC)四位数分组尺度下,当前国际商业金额较大的高科技商品包罗集成电路、通讯设备、飞机与航天器等。

电子集成电路领域,2016年中国是最大的净入口国(出口608.8亿美元、入口2269.3亿美元),现在电子集成电路已经凌驾原油成为中国入口金额最大的商品。韩国净出口221.9亿美元(出口520.6亿美元、入口298.6亿美元),具有较强的竞争力;美国、日本则保持小额顺差,德国基本持平。

值得一提的是商品商业并不能反映工业竞争力的全貌,对于集成电路这类高科技行业,上游的专利授权等高附加值运动属于服务商业并不包罗在商品收支口数据中,因此联合更详细的价值链组成举行分析是须要的,对于集成电路工业的国际比力我们将在第二章作进一步探讨。通信设备领域,2016年中国是最大的净出口国(出口2013.6亿美元,入口459亿美元),除了韩国保持小幅顺差外,美国、日本、德国均存在逆差。中国在通信设备领域的顺差金额基本与在集成电路领域的逆差金额靠近,作为全球电子设备工业链的“组装工厂”,中国每年看似出口金额庞大,实际上由于焦点的集成电路大量依赖入口,利润十分单薄。

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只管美国在通讯设备领域存在巨额逆差,可是以移动通讯设备领域为例,单单一家苹果每年的净利润就凌驾其余所有手机厂商之和。中国在通讯设备领域的商业顺差难掩不平衡的工业链利润分配。飞机、航天器及相关设备领域,2016年美国顺差凌驾1000亿美元(出口1347亿美元、入口310亿美元),传统工业强国德国也存在较大顺差(出口444亿美元、入口197亿美元)。中国在此领域存在较大逆差(出口34亿美元、入口228亿美元)。

相比于2010年,2016年中国在航空航天领域的逆差金额靠近增长一倍,美国的顺差同时大幅增加。航空航天及集成电路已经成为中国迈向科技强国急需提升的技术领域。5.2 风险投资运动风险投资(VC)是初创企业的重要融资渠道之一,风险投资的活跃水平可以侧面反映新经济的活力。风险投资可以分为三个阶段——种子期、早期与后期。

加米谷大数据培训,6月大数据开发0基础班、提高班,成都小班面授,预报名中! 凭据PitchBook的统计,2016年全球种子期VC规模达58亿美元、早期与后期规模总计达1250亿美元。2016年全球种子期VC规模中,美国达33亿美元、占比凌驾一半,欧盟(9亿美元)和以色列(7亿美元)其次。美国种子轮VC投向的新兴领域中,机械人与无人机、人工智能、物联网、无人驾驶受到热捧,从绝对金额来看,人工智能成为当下VC最看好的偏向。

2016全球早期与后期VC规模中,美国达650亿美元仍然占到一半份额,其次为中国(340亿美元)、欧盟(110亿美元)。中国早期与后期VC运动显然比种子期VC运动越发活跃,近几年来规模由2013年30亿美元快速上升至2016年340亿美元,生长速度也远凌驾其他国家。

总体来看,美国和中国已经成为全世界新经济最具活力的国家。


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