中國的科技水平到底有多高：正在接近人類科技頂峰

作者：寧南山

來源：知乎

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現在的中國正在科技大爆發，並且規模越來越大，科技成果輸出在以遠遠快於經濟成長速度成長。中國現在每年產出科技成果，居世界第二，且正在高速接近人類科技頂峰的美國。

首先看為什麼說今天中國科技處於大爆發階段

今年新聞媒體報道的科技成果主觀感受上就比往年多，且很多是世界領先和原創，例如量子衛星，世界最快超級計算機神威太湖之光，暗物質衛星，長征七號，FAST天文望遠鏡，長征五號，天宮二號等等。

我們主要從數據方面來觀察，我在之前的文章裡面其實已經列舉過部分，

我們更新下2016年9月以來新發布的數據，從幾個方面來看

1：下圖是2015年PCT國際專利申請數量，相對於各國在自己國內申請的國內專利來說，由世界知識產權組織發起的PCT國際專利是含金量高的。

2015年PCT國際專利排名前五名是美國，歐盟，日本，中國，韓國

中國PCT國際專利申請量達到31031件，排在世界第四，和整個歐洲的申請數量34302件差不多。排名前15位的經濟體，竟然有9個PCT專利是負增長或者是零增長，在僅有的6個在增長的國家裡面，中國增速為14.6%，是增長速度最快的，其他只有韓國的11.6%和以色列的10.1%的增速和中國比較接近，其他全部在5%以下。

如果不把歐盟作為一個整體，那麼PCT專利排名為美國第一，日本第二，中國第三，德國第四，韓國第五。

時間到了2016年9月，世界知識產權組織公布了2016年1-6月的PCT國際專利申請情況，中國PCT專利申請量達到了1.74萬件，同比增長36.8%，佔全球申請量的15.9%，比上年同期提高3.7個百分點。從2015年的增長15.6%，到2016年上半年增速提高到36.8%，

如果單看中國2016年6月份，PCT專利申請量增速竟然高達54.3%。

中國的增長速度大大加快了。

那麼其他國家怎麼樣呢？

2016年1-6月，美國27833件，同比減少0.4%；

日本23087件，同比增長1.2%；

歐洲老大德國8818件，同比減少1.1%；

韓國7069件，同比增長5.1%。

除了中國以外的其他所有國家，2016年1-6月PCT專利申請量增速僅為0.5%。

可以這樣說，只有中國在爆發成長，這個星球上其他國家每年技術產出的增量處於停滯狀態。

有人會問了，不是說中國科技第二嗎？這PCT國際專利數量明明沒有日本多啊。

其實這跟中國企業不重視國際專利申請有關係，中國天然是全世界最大的市場，光是在中國市場有一定市場佔有率，就可以活的很好，申請國際專利的意識還不強。

我們國家一直自豪的高鐵，核電，特高壓，航天，軍事工業等等，基本是國有企業，並沒有申請多少PCT專利，而日本企業必須要走出去，多年培育的國際市場經驗導致其國際專利意識普遍很強。

比如華為（包括華為終端）和中興在2015年PCT專利總數為6495件，佔全國19%,但這兩家研發投入加起來，2015年華為財報里研發投入是596億，中興財報里研發投入是122億，總計718億，只佔全國R&D投入14220億元的6.36%。

很顯然華為中興申請國際專利的意識要遠強於其他中國公司。

今年，也就是2017年我國PCT國際專利數量就能超過日本躍居世界第二位。可以說技術應用層面，中日在爭奪第二的位置。

2：2016年10月31日，中國科學院科技戰略諮詢研究院、中科院文獻情報中心與Clarivate Analytics公司 (原湯森路透知識產權與科技事業部)聯合發布全球《2016研究前沿》報告。共計180個熱點研究前沿，在180個熱點研究前沿中，有核心論文入選的前沿數

美國第一152個

英國第二90個

中國第三68個

德國第四66個

法國第五有57個

日本第六有40個

如果是看核心論文數第一的研究前沿

美國有105個，排第一

中國有30個，排名第二

英國有14個，排名第三

德國和日本都是11個，並列第五。

可見中國儘管在領先的前沿數量上壓倒英國成為第二，但是英國在各個學科參與廣度上又領先中國。

3：發表在國際頂尖科學雜誌的文章數量

根據中國科學技術信息研究所2016年發布的數據，把全球各學科影響因子最高的期刊拿出來，總共176個學科154種期刊，統計在這些雜誌上發表的論文數量，中國自從2010年開始在這些雜誌發表的論文數量就連續六年排在世界第2位，2015年中國在這些期刊上發表的論文數為8286篇，比2014年增加2781篇，佔世界的15.2%，增長速度高達50.5%

這個增速可以說比任何國家任何時候增長都要快。

英國《自然》雜誌做過類似的統計，他們把範圍縮小到統計68種頂尖科學期刊上的論文數量，按照不同學科，不同權重等演算法做了個自然指數，中國2015年也是第二，僅次於美國，排名前五位是美國，中國，德國，英國，日本。跟上面統計154種各學科影響因子最高期刊上的文章排名基本一致。

2016 tables: Countries

我們現在來做個總結，

1：代表著基礎科學研究層面的高質量論文，美國中國英國德國排在世界前四位，其中中國和英國在第二的位置各有勝負，但中國增長世界最快。

2：代表著科技應用層面的PCT國際專利，美國日本中國德國排在前四位。中國排第三，且增長世界最快，預計2017-2018就能躍居第二。

可以看出，基礎科學和技術應用都在前四位的，只有中國，美國和德國。而兩個排名中德國都是老四。綜合起來我們可以得出這樣的結論：

當今地球上的科技水平，

美國是當之無愧的老大，遙遙領先，中國是「還不是無可爭議」的老二，

但中國出於科技爆發階段，發展速度世界最快。

那麼今天中國科技大爆發的原因是啥呢？是我國科學家突然變的更加聰明了嗎？還是我國科研效率突然成倍提高了呢？顯然這都不是合理的答案。

輸出的增加最直接簡單的是源於輸入的增加，這就是簡單的物理定律。

那麼科技的輸入就是2個：經費和人力資源。

只要輸入的推力夠大，輸出必然增加。

那麼這人力資源和經費這兩個輸入的推力究竟增大了多少呢？

我們觀察下從中國國家統計局得到的數字，會發現兩個數據：

1999年—2016年，我國每年新從大學畢業的大學生數量增加了7倍

1999年—2016年，我國科學家每年可以獲取的R&D科研經費總額增加了21倍

先看人力資源投入情況，要發展科技，必須要有大量受過高等教育的人口支撐。

中國在1998年以前，每年大學錄取人數一直在100萬左右及以下，其中1998年錄取了108萬人。100萬人其中能最終成才成為研發人員的一定是少數。這樣的基數顯然是不夠的，不能夠支撐科技革命的發生。

然而1999年開始，高等教育招生規模開始高速增長，

1999年錄取人數從1998年的108萬增加到了160萬，增加了54萬。相比之下1998年的錄取人數108萬僅僅比1997年的100萬增加了8萬人。之後的2000年開始，每年高考錄取人數以50萬人數量增長。高考錄取人數的增加了極大的增加了中國受高等教育人口的數量，保證了中國科技發展的人力資源投入，發兩張知乎上看到的圖

2003年神舟五號，中國第一次載人航天時候的飛控中心，都是老專家。

2016年10月天宮二號發射時的控制中心，看出有啥變化了嗎？我敢說下圖中的年輕人，一定有自1999年以來大學擴招的受益者。

由於歷史原因，我國各大科研院所和軍工企業長期處於待遇低，或者地處偏遠的狀態，如果沒有大學的擴招，我國的大學生成為稀缺資源，畢業後被待遇更高外資企業和民營企業吸收，將會極大限制我國軍工企業，航空航天系統，科研院校的人才獲取。

90年代初畢業到航天系統工作的大學生，月薪才100元人民幣多點，還不如深圳的打工妹。

如下圖，從1999年開始，每年大約擴招50萬

人力資源以外，就是經費的投入了。

現代科技都是資金密集型，沒有大量的資金投入，除了純理論研究外，科學家在絕大部分領域不可能搞出像樣的成果。反之資金的大量投入，一定會產生極大的科技溢出效應。

日本在失去的20年後，反而在諾貝爾獎方面獲得一個收穫期，2008年有4人獲獎，2010年有2人獲獎，2014年有3人獲獎，2015年有2人獲獎，2016年有1人獲獎。2008-2016年有12人獲獎，就是因為源於上世紀八九十年代鼎盛時期日本連續位於世界第二的高強度研發投入的結果。

根據中國國家統計局公報製作下圖，可以看出，中國R&D經費進入21世紀後開始巨量增長，其中1999年-2010年年均增長20%以上，2010-2015年年均增長15%以上。

2015年中國R&D經費投入達到14220億元，位居世界第二，這和前面高質量論文和國際專利總體科技產出世界第二的數據高度相互印證。

那麼和其他國家比怎麼樣呢？

2010年12月24日日本《讀賣新聞》援引美國巴特爾研究所的報告，預測2011年中國R&D研發投入超過日本。

2012年2月20日，美國國家科學基金會理事會日前公布了最新的《2012年科學和工程學指標》報告。報告顯示，中國在科技研發方面的支出總額已位列全球第二位，首次超越日本，僅次於美國。

聯合國2011年發布的《全球知識產權年度報告》稱，中國的研發投入已超過日本，躍居世界第三，僅次於美國和歐盟

三份不同國際機構的報告都表明，中國研發投入2011年超過了日本，僅次於歐盟和美國。

根據2016年2月3日經濟合作與發展組織發布數據經合組織發布的數據，按當年價格計算，中國2014年科研投入總額達到歐盟28個國家總投入的102%，超過了歐盟，相當於美國2013年科研投入總額的80%。

2015年11月10日，總部設在巴黎的聯合國教科文組織發布的報告顯示，中國研發支出佔全球研發支出總額的20％，超過歐盟和日本，升至全球第二，僅次於美國的28％。

從研發投入的地理分布來看，美國佔全球研發支出總額的28％；中國以20％位居第二；歐盟和日本分別以19％和10％位列其後。

兩份不同國際機構報告都指出，中國科研經費在2014年超過了歐盟。而且已經達到了日本的兩倍，

2015年中國R&D經費達到了美國的71%，這和我們GDP和美國的比例差不多，2015年我國GDP大約為美國60%。

更重要的是，我國R&D經費還在保持10%的速度增長，這是歐洲美國日本經費增長几乎停滯的局面形成鮮明對比，可以想像未來幾年中國的科研產出將會保持一路高增長。