中美科技差距到底有多大？-轻识

数学算法俱乐部

日期： 2021年12月19日

正文共：2304字

来源：六爷阿旦

我经常遇到这样的情况，一说到中国现在的发展趋势，未来将要超过美国，或者说到中国某些方面其实比美国强的时候，总是有人会说，你还是看看中美之间的科技差距再说吧。

那么中美之间的科技差距，到底有多大呢？

我今天就简单来画个坐标，给大家看下这个差距到底有多大。但是我得先说明一下，我这个分析相对而言比较粗糙，但是我分析的角度，绝对不是很多人刻舟求剑，人云亦云的说法。

很多人现在说到的中美在科技上的差距，首先来说，我们要认可，这是客观现实。但是我有一个观点，科技上现在的差距虽然是事实，但是在很大程度上，这个现实是由过去的投入决定的。

什么意思呢？

科研上投入产出是有周期的，不是说你今天投入，明天就有科研成果出来。基础科学理论上的突破，往往周期特别长。但是除此之外的大部分科研项目，一般来说10-20年，都是比较正常的。

也就是说现在你看到的科研成果产出，体现的是10-20年以前的研发投入，相对应的，我们现在跟美国在科技上的差距，体现的就是我们在10-20年前，研发投入上跟美国之间的差距。而今天我们跟美国在研发投入上的情况，将决定10-20年以后，中美两国之间的科技差距。

很多人喜欢扯科研制度，研发环境之类的区别，在我看来这都不是根本。要出科研成果，最主要就两条，一个是砸钱，一个是砸人。两个都到位了，成果自然就出来了。

我们先来看下，过去20年间，中美之间的科研投入情况。我们今天跟美国的科技差距，取决于10-20年前的投入差距。那么10-20年前，中美投入差多少呢？

研发经费投入情况变化

我们先看在科研经费，也就是钱的投入上，过去20年是个什么情况：

在20年前的2000年，我们的研发投入差不多只有美国的十分之一。在10年前的2010年，我们的研发投入增加到了将近美国的一半。这个投入上的差距，很大程度上来说，就是今天我们跟美国之间，在科研成果上产出的差距。

实际上最近5年，由于美国的持续打压，我们开始不断加大投入的力度，这五年的研发支出增速，一直保持在10%以上。去年受疫情影响，GDP增速只有2%多，但是研发支出依然保持在10%以上。

如果没有太大意外的话，应该就在近两年内，中国的研发支出总规模就会超过美国。当然这是按汇率算的，要是按购买力平价，我们的投入应该是已经超过美国了。

上面这些是砸钱的部分，下面我们再看砸人的部分。

中美科研人员投入

首先我们看下所谓的全职研究人员数量对比，中国一直是超过美国的。

但是如果我们主要去考察最顶尖的那部分科研人才，也就是把学士和硕士都刨除掉得话，我们可以看下自然科学和工程类博士学位获得者的数量，进行一下对比。

在2007年，中国首次超过美国，成为世界上自然科学和工程（不包括社会和行为科学）博士学位最多的国家。

因为我们的大学扩招就是差不多从1999年开始，而要从大学读到博士毕业，差不多时间就是10年。所以从2009年开始，往后我们的博士数量增加越来越多，现在人数上的差距，跟美国正在扩大。而且这还不算，我们给美国贡献了大量的博士。

在过去十年中，共授予临时签证持有人 155401 个博士学位。其中排名前三的国家（中国、印度、韩国）占一半以上（54％），中国给美国贡献的博士生超过4万人。仅2018年，美国在科学与工程（S＆E）领域授予的博士学位总共有42227个，其中，中国籍（持有临时签证）的博士学位获得者就有5689 人，超过总数的10%。

根据美国国家科学基金的数据，中国籍博士学位获得者中，有 79.4% 打算留在美国工作。虽然这让人感觉有点心痛，而且最近这几年越来越多的人开始选择回国发展，但是即便如此，我们国内的人才，数量上依然对美国形成优势，并在扩大。

从砸钱和砸人两个方面来看，我们的投入强度，在10-20年前，跟美国的差距是非常大的，真正开始赶上来，并开始超过美国，应该就是最近这10年。

那么随着投入不断加大，我们跟美国的差距缩小了吗？

我们跟美国的差距

简单就看两个方面的对比，一个是论文，一个是实际产出的专利。

首先看高引论文，高被引论文是指，各学科论文在2010-2020年被引用次数处于世界前1%的论文。

截至2020年9月，中国高被引论文数为37170篇，占世界份额为23.0%，数量比2019年增加了20.9%，世界排名保持在第2位。美国的高被引论文占世界份额46.4%，仍居第1位。

因为高引论文是十年时间内的汇总，我们跟美国差距还比较大。我们可以看下最新的高质量国际论文数。中国科学技术信息研究所将各学科影响因子和总被引次数同居本学科前10%，且每年刊载的学术论文及述评文章数大于50篇的期刊，遴选为世界各学科代表性科技期刊，在其上发表的论文属于高质量国际论文。

统计分析结果显示，2019年中国发表高质量国际论文59867篇，占世界份额的31.4%，排在世界第2位。排在首位的美国发表论文62717篇，占32.9%。

按最新的高质量论文数量对比，我们在近两年内，大概率也会超过美国。

这是论文的情况，再看看专利。

我们只采用标准更高一些的PCT专利，作对比。PCT是《专利合作条约》的英文缩写，PCT 专利可以理解为符合国际标准的发明专利。

在2019年，已经超过美国，成为全球第一。

最后

那么现在是个什么情况呢？我给你总结一下。现实是我们跟美国的科技水平上确实有差距，但是这个差距正在快速缩小。这个差距来源于过去20年，我们与美国在科研上，钱和人的投入差距太大。

现在我们的投入，不管是钱，还是人，都将全面超过美国。我们现在已经在局部有些领域，开始领先美国，还有一部分是并驾齐驱，当然更多的部分现在还落后于美国。

但是如果动态的来看，在10-20年以后，我们在科技上，将会从不同的领域开始，一点点超过美国。而且这个趋势可以说基本不可逆转，当然基础科学的投入产出周期更长，但是我们时间再多给10年，也就是30年后，在2050年前后，我们科技上将全面超越美国，成为全球第一。

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