从国际评价看中美科技创新力量对比
赵俊杰，杨 静，朱梦卓，袁 珩，王晓菲
（中国科学技术信息研究所，北京 100038）
摘 要： 近年来，中国科技水平和整体创新能力的不断提升引起国内外广泛关注，关于中国与美国科技创新水平的对比研究也日益增多，但大多主要从科技经费投入和产出（主要是论文和专利）方面来进行。本文从科技创新的主体，包括科研机构、创新型大学、企业以及科学家几个方面，利用国际上客观的评价对中美两国科技创新力量进行对比。结果显示，近年来中国在国际评价中的表现越来越好，有些科研机构和企业已经进入顶尖行列，但整体上与美国尚存在较大差距。因此，我们一方面要挖掘现有创新力量的潜力，释放其创新活力；另一方面要加大科技创新力量的培育，特别是引导和促进企业设立研发机构，使企业成为真正的创新主体。
关键词： 科技创新力量；科研机构；创新企业；创新型大学；高被引科学家
改革开放40年来，我国科技事业蓬勃发展，科学技术水平和整体创新能力显著提升。特别是党的十八大以来，我国科技事业发生历史性变革、取得历史性成就，一系列上天入地下海、宏观微观贯通、顶天立地结合的创新成果脱颖而出，吹响了建设世界科技强国的号角。
中国科技成就的取得，引起国内外广泛关注，对中国科技发展的研究，特别是与世界科技强国美国进行的对比研究也日益增多，但这些研究更多的是从科技投入（研发经费和人力投入）和产出（主要是论文和专利），或者从某些科技领域的角度来进行比较，得出比较乐观的结论，甚至出现了中国科技已经全面超越美国的声音。然而，我们知道，科技成就的取得一方面是大力投入的结果，但更重要是科研机构、大学、企业以及科学家等创新主体的实力与水平，他们是国家创新体系的重要组成部分，更能代表一个国家整体的科技创新基础和潜力。其中科研机构侧重于应用科学的研究，高校侧重于基础科学的研究，二者是知识创新的重要来源；企业则是技术创新的主要来源，在国家技术创新体系中占据主体地位。
本文拟从科研机构、大学、企业以及科学家几个角度，利用国际评价来对中美创新力量进行比较。
假如未成年人不可以见义勇为，见义勇为的时候也不应该受到鼓励的话，那么社会风气将变得无比漠然，我们又该如何弘扬正气，弘扬我们心目中的正义呢？
1 国际评价中的中美科技创新力量对比
1.1 在全球科研机构排名中，中国上榜机构数量逐年增加，但美国仍占据主导地位
自然指数年度榜单（Nature Index Annual Tables）每年会对全球科研机构进行排名，给出科研机构500强、政府科研机构100强、企业科研机构100强及大学科研机构500强榜单。
中国大陆上榜“自然指数科研机构500强”年度榜单的科研机构数量逐年增加，2016年为66家，2017年69家。2018年，中国上榜机构增至80家，占16%，而美国2018年有149家机构上榜，占30%；在前100强中，中国大陆有16家机构上榜，美国有46家机构，占据全球半壁江山，接近中国的3倍。虽然中国科学院连续6年位居榜首，但在顶尖科研机构中，美国仍占据主导地位。
教师们提到，影响小学教师情绪劳动表现的因素主要有教师与学生、同事、家长等各种关系状况，种种关系的交织状态所形成的教师对学校文化的自我感知更是影响小学教师情绪劳动表现的重要因素之一，因此有必要探究小学教师眼中理想的学校文化类型，以期更好地助益实践。下面根据访谈资料从教师的期望中捕捉有助于他们情绪展现的理想学校文化特征。
此外，2018年，在政府科研机构前100强中，中国大陆有7家，美国有24家；前10强中有4家美国科研机构，中国只有中国科学院1家上榜，并凭借规模优势排在第1位。
大学科研机构前500强中，中国大陆有83家，美国有139家；前100强中，中国大陆有16家，美国有46家；前10强中，美国有4家，中国没有[1]。
(4) 产生一个服从均匀分布的随机数μ∈(0,1),将其与鸟蛋被发现的概率Ra对比,保留Kt中被发现概率较小的鸟巢位置,对被发现概率较大的鸟巢位置进行随机改变,并与上一步Kt中的位置进行对比,保留测试值更好的位置,从而得到一组更佳的鸟巢位置:,,,…,
《欧盟工业研发投资记分牌》自2014年起，每年度对全球研发投入最多的2 500家公司进行排名。中国上榜企业数连年增加，与美国的差距在不断缩小，详见图1 。
表1 中美两国上榜“自然指数科研机构500强”机构数量
1.2 中国大学创新影响力日益增加，但美国大学依旧世界顶尖
大学不但是培养未来科技创新人才的摇篮，也是科技创新的重要力量。创新型大学在国家创新体系中占据重要地位，特别是在基础研究和知识创新方面发挥着不可替代的作用。因此，一个国家的创新型大学的数量和水平也是衡量其创新能力的重要方面。
当前国际公认的4大权威大学排名为US News世界大学排名、泰晤士高等教育世界大学排名（THE）、QS世界大学排名、世界大学学术排名（ARWU）。其中泰晤士高等教育世界大学排名和世界大学学术排名更偏重教学与研究能力[2]。此外，世界大学排名中心（Center For World University Rankings，CWUR）发布的“CWUR世界大学排名”也是一个备受关注的世界大学排名；路透社自2015年起也开始发布“全球最具创新力大学100强”榜单，重点关注大学的创新能力。下面从这4个排名情况看下中美大学的差距。
1.2.1 泰晤士高等教育世界大学排名
2019年泰晤士高等教育世界大学排名前100榜单中，美国大学占41所，中国大陆有3所。其中排名前10的大学有7所来自美国，中国排名最靠前的清华大学排在第22位（北京大学排在第31位，中国科学技术大学排在第93位）[3]。虽然近年来美国前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。2010—2019年中美两国上榜“泰晤士高等教育世界大学排名100强”的情况详见表2。
表2 2010—2019年中美两国上榜“泰晤士高等教育世界大学排名100强”大学数量
1.2.2 世界大学学术排名
世界大学学术排名的对象包括：所有曾经有教师或校友获得过诺贝尔奖或菲尔兹奖的大学；所有有高被引科学家的大学；过去10年中所有在《自然》（Nature）或《科学》（Science）杂志上作为通讯作者单位发表过论文的大学；以及各个国家被科学引文索引（SCIE）和社会科学引文索引（SSCI）收录论文数较多的大学。因此，其看重的是大学的科研成果和教育质量。
中美两国在世界大学学术排名中的情况与泰晤士高等教育世界大学排名情况类似。2010—2018年中美两国入选“世界大学学术排名100强”的情况详见表3。美国上榜大学的数量虽然在逐年减少，但仍占据主导地位。在“2018世界大学学术排名100强”[4]榜单中，美国有46所大学上榜，而中国大陆只有3所大学上榜。另外，美国有8所大学进入前10，详见表4；而中国排名最靠前的清华大学排第45位，北京大学排在第57位，浙江大学排在第67位。
表3 2010—2018年中美两国上榜“世界大学学术排名100强”大学数量
表4 2018年世界大学学术排名10强
续表
1.2.3 CWUR世界大学排名
1.2.4 路透社“全球最具创新力大学100强”
表5 2012—2018年中美两国上榜“CWUR 世界大学排名100强”情况
2018年6月，世界大学排名中心发布的“2018—2019 CWUR世界大学排名”[5]的指标体系和历年的指标体系有所变化，更注重大学的教育质量、研究成果以及被引用的数量等方面，并不完全依赖大学自己提供的调查数据。在100强中美国共有51所大学入围，占去半壁江山；10强中，美国有8所大学。中国高校则近乎跌出全球100强，排名最好的北京大学从去年的54名跌至92名，而清华大学则从去年的65名下降到98名。2012至2018年中美两国上榜CWUR 世界大学排名100强情况详见表5。
自2015年起，路透社开始发布“全球最具创新力大学100强”年度榜单。该榜单旨在遴选出那些对科学技术作出重大贡献并为全球经济带来重要影响的大学，其主要关注的是学术论文和专利申请，分别代表大学基础研究的实力及其对于科学发现的保护和对商业化所做的努力。
一些水利工程施工单位为了控制成本，招聘的施工人员和现场管理人员业务水平较低，将会严重影响水利施工项目的质量和管理水平。
表6 2015—2018年中美两国上榜“全球最具创新力大学100强”大学数量
表7 中国上榜“全球最具创新力大学100强”大学及排名变化
1.3 企业创新能力大幅提升，但与美国相比还存在较大差距
中国企业的创新能力和国际化程度近年来大幅提升，腾讯、百度、华为、阿里巴巴等一些高技术企业已成为全球创新领域的领跑者，但整体来说，与美国企业相比尚有较大差距。
1.3.1 从企业研发投入来看
2018年自然指数排行榜还给出了全球企业科研机构100强榜单，其中美国有44家企业上榜，占据绝对优势，且IBM、默克、辉瑞和安进4家美国公司进入前10名；中国只有9家企业科研机构入围100强。在企业设立研发机构方面，中国与美国的差距可见一斑（见表1）。
我国古人很早就开始使用水井开发利用地下水，历年抗旱斗争表明，井灌（垂直取水工程）是我国北方地区发展的重要水利措施之一。在垂直取水工程中，按井径的大小可分为管井及大口井，一般适用于家庭生活用水和灌溉用水。在《机井技术规范》（GB/T50625-2010）中，定义管井为井较深，井径较小，由井口、井壁管、过滤器及沉淀管组成的水井。定义大口井为井径大于2 m的水井。
1.家长助教可以拓展课堂教学内容和有效补充教师专业知识的不足。家长资源是幼儿园不可或缺的可利用资源，家长利用自身资源将其专业知识、工作经验和社会经验带入课堂中，不仅可以帮助幼儿园和教师完善人力资源、物质资源、信息资源等方面的不足，还可以拓展课堂教学内容，丰富幼儿相关的知识经验。如，在开展体育活动中，体育教师一个人的精力有限，无法组织幼儿完成大型体育活动游戏，而有了家长的参与和帮助，教师便可以更好地带领大家共同完成内容丰富的体育活动；另外，对于专业性较强的特色课程内容，家长助教也可以补充教师专业知识的不足。
2018年，上榜《欧盟工业研发投资记分牌》的2 500家公司的研发投入均超过2 500万欧元，总计7 364亿欧元，代表了全球企业研发投入总额的约90%。中国有438家公司（不包括中国台湾的公司）上榜，占研发总投入的10%；美国有778家公司上榜，占研发总投入的37%。从研发投入占比上看，中国落后于美国、欧盟（577家公司上榜，占总投入的27%）、日本（339家公司，占14%），排在第4位。中国华为以113.34亿欧元的研发投入名列全球第5，也是唯一上榜前50的中国大陆企业。而美国有22家企业进入前50[7]。
2019年2月，美国知名商业杂志《快公司》（Fast Company）发布“2019年度世界最具创新力企业50强”排行榜（The World's 50 Most Innovative Companies 2019），中国共有2家公司进入前50名，美团点评排在榜单第一名，阿里巴巴排在第15名。而美国共有38家公司上榜，前10中有7家美国公司，占据绝对主导地位[13]。
美国大学在创新力上世界顶尖，在路透社“全球最具创新力大学100强”榜单中一直占据主导地位，2015—2018年，入榜大学分别为50、46、49、46所，基本上占据半壁江山。2018年，斯坦福大学连续4年荣登榜首；在前10中有8所是美国大学，并包揽前6[6]。由于政府对创新的推动，以及专注于提交更多专利申请，中国大学在“全球最具创新力大学100强”年度榜单中的地位越来越高。自2015年首次排名至今，中国大学无论从数量上还是从排名上都有所提升，如表6、表7所示。但是，虽然中国大学在100强中的地位越来越高，但与美国相比差距仍然很大。
当然，高能鲕层不会无限制的一直生长。高能鲕粒的大小反应了动水环境中扰动能量的大小。这一点可以借用Chepil[10]的经验公式来说明：
另外，普华永道（PwC）旗下管理咨询机构思略特（Strategy&）发布的“全球创新1 000强”年度报告的研究对象为每年度全球研发支出最高的1 000家上市公司。据“2018全球创新1 000强”（The 2018 Global Innovation 1 000）① 数据截止于2019年的3月30日，其中并不包括未上市企业的数据，例如一些国有企业和华为。 ，2018财年（2017年7月1日—2018年6月30日）全球研发支出最高的1 000家上市公司，其研发支出总额为 7 818亿美元，占到全球企业研发总支出的40%。在这一创纪录的总研发开支中，美国企业的研发开销占据大头，为3 290亿美元，占42%。而中国为610亿美元，仅占7.8%，2010年这一数据更少，仅为70亿美元[8]。
图1 2014—2018年中美两国上榜《欧盟工业研发投资记分牌》企业数量
数据来源：根据《欧盟工业研发投资记分牌》历年数据整理，其中中国的数据不包括港澳台企业。
1.3.2 从创新企业数量来看
句中“属僚之贪虐庸懦者”，“贪虐庸懦”作“属僚”的定语，“之……者”为标志词。全句的意思是：当即下令打死几个人，将贪婪、暴虐、庸暗、懦弱的属僚全都痛斥一番。
几个都在弯腰说话的时候，廖主任却在低头沉思着什么。鬼子军官一下注意到了他。鬼子军官说周教授汪处长谷老板的都愿意与皇军合作，廖主任你的为什么不愿意合作？
《福布斯》发布的“2018年全球最具创新力企业100强”（The World's Most Innovative Companies）榜单，中国有7家企业上榜，而美国有51家企业上榜，前10名中有8家是美国企业[9]。
波士顿咨询公司（BCG）发布的 “2018全球最具创新力企业50强”（The Most Innovative Companies 2018），中国的阿里巴巴、腾讯和华为上榜，分列第10、14和46位。美国上榜企业有28家，前10中有8家是美国企业[10]。
汤森路透（Thomson Reuters）发布的“全球科技领导者100强”（ Top 100 Global Technology Leaders）仅限于年营收10亿美元以上的科技型企业。2018年中国大陆联想、腾讯和中兴3家企业上榜。百大科技公司中，45%的总部设于美国，前10名中有8家是美国公司[11]。
据科睿唯安2019年1月发布的“2018—2019德温特全球百强创新机构”（Derwent Top 100 Global Innovators 2018—19），华为第4次上榜，比亚迪和小米首次上榜，中国大陆上榜企业数增至3家，而美国有33家机构上榜，且前10中有6家美国机构[12]。
从研发投入排名前100的情况来看，美国最多，为35家，中国有8家公司（不包含台湾3家），分别为：华为（排名第5）、阿里巴巴（51）、腾讯（61）、中兴（76）、百度（81）、中国建筑（86）、中国石油（88）、 中国铁路总公司（99）。
表8为中美两国入围上述各创新企业评价的情况。无论从创新企业数量，还是从企业的研发投入来看，中国企业相比美国企业都尚有很大的差距。
中国有145家企业进入普华永道“2018全球创新1 000强”，而美国有347家企业上榜，其中39家企业进入前100强，23家进入前50强，6家进入前10强；中国只有阿里巴巴进入前50强，排名第45位。
2型糖尿病是以胰岛素分泌不足、胰岛素抵抗为特点的一种进行性发展的代谢性疾病，据报道[1]，2型糖尿病占糖尿病患者90%以上。临床上发现，黄连解毒汤治疗2型糖尿病有一定效果。本研究我院新诊断的50例2型糖尿病患者采用黄连解毒汤联合甘精胰岛素治疗，疗效较好，现报告如下。
1.3.3 从独角兽企业数来看
一般来说，独角兽企业代表着创新型创业。《普华永道独角兽CEO调研2018——解密独角兽，共筑中国未来新经济》报告（以下简称《报告》）[14]认为，新技术和颠覆性商业模式的涌现不断催生新的独角兽企业；随着新兴技术不断打破已有的平衡，要跻身头部企业行列，独角兽将越来越倚重科技创新。中国并肩美国成为全球独角兽企业最多的市场。
表8 中美两国入围各“创新企业评价”企业数量
全球知名风投调研机构CB Insights发布“全球独角兽企业榜单”，榜单囊括全球覆盖人数最多的13个经济领域，以10亿美元市值为考核基准。截至2019年3月7日，全球共有独角兽企业328家，其中，中国93家，美国159家。
从2018年的情况来看，全球新晋独角兽企业112家，其中美国最多，为54家，中国35家。中美两国仍是“独角兽”的聚集中心，“独角兽”企业数量合计达到76%。值得注意的是，美国“独角兽”数量比例一直呈下降趋势，从2013年的77%下降至2018年的48.2%，而中国“独角兽”数量比例从2013年15%上升至28%[15]（见表9）。
在上榜的中国独角兽企业中，今日头条（字节跳动）以750亿美元的估值高居全球榜首，滴滴出行以560亿美元位居全球第3。超过100亿美元估值的中国独角兽企业还有陆金所（185亿美元）、比特大陆（120亿美元）、大疆创新（100亿美元）。
模板系统：设计与生成与鉴定相关文书的支持系统。如委托书模板、鉴定材料接收登记表模板、受理审查表模板、受理通知书模板、鉴定风险告知书模板、查体记录表模板、收费告知表模板、量表模板、质量体系文件模板等等，文件模板系统主要的作用是设计文书模板；生成具体案件相关文书模板，为电子鉴定意见书系统提供模板支撑，减少不必要的重复输入、减少输入差错、统一文书规范。
表9 2010—2018年中美两国独角兽企业数
续表
数据来源：CB Insights数据库，其中各年数据为检索日期（2019年3月7日）时存活的独角兽数量。
1.4 中国研究人员总量超越美国，但高端人才数量远落后于美国
无论是企业、科研院所还是大学，都是科研人员的载体，是为科研人员提供科研设施和科研服务的机构，科研人员则是直接从事科研工作、产出各类创新成果的主体，他们的表现是一个国家科研力量最直接的反映。
1.4.1 中国全职研究人员总量超过美国，但研究人员比重与美国尚有较大差距
根据经济合作与发展组织（OECD）的统计数据，从科学与技术领域全职研究人员数量来看，2016年中国为169.2万、美国2015年的估计值为138万，详见表10[16]。中国在总量上已经超过美国，但中国每千人劳动力中研究人员仅2.24人（2017年数据），远低于美国的8.93（2016年数据），详见图2[17]。
表10 2011—2016年中美两国全职研究人员数量
图2 2000—2017年中美两国每千人劳动力中研究人员数量
数据来源：OECD DATA，https://data.oecd.org/rd/researchers.htm#indicator-chart.
1.4.2 中国上榜“高被引科学家”榜单人次快速增长，但与美国相比还有较大差距
1.3 统计学分析 采用SPSS 19.0软件进行处理，计量资料以表示，先做方差齐性检验，若方差齐性，则采用SNK法比较组间差异，不服从齐性分配采用friedman M检验，相关性分析采用person线性检验，P<0.05为差异有统计学意义。
科睿唯安每年发“高被引科学家”名单，旨在遴选全球自然科学和社会科学领域最具影响力的研究人员。近年来，中国上榜科睿唯安“高被引科学家”名单的人次快速增长，详见表11。2018年中国大陆地区高被引科学家达到482人次，比2017年增加了1倍多，位居全球第3。但与美国相比，差距依然很大。2018年，美国共有2 634人次进入榜单，是中国的5倍之多[18]。
1.4.3 美国获诺贝尔自然科学奖人次全球领先
在全球顶尖人才方面，1901—2018年，美国共有265人次获诺贝尔自然科学奖（生理学或医学奖、物理学奖、化学奖），而中国大陆目前除了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，中美之间的差距可谓一目了然。
据王祥爸爸回忆，这些是王祥他爷爷当年抄地主家时从地窖里找到的东西，不过王祥二舅则主张这些是王祥他爷爷年轻时伙同村里人去挖古墓时找到的东西。而王祥的三舅则坚称是王祥的奶奶在山中古树的树洞里找到的。一时间老王家各种不为人知、不知真假的故事都浮出水面，但是最后也没弄清楚这箱子玉器是哪来的，只觉得应该会值不少钱。
2 结论
在上述分析的基础上，我们选取科研机构、大学、企业和科学家这几个方面有代表性的国际评价指标，并将2018年中美两国在这些评价中的占比情况或指标数据进行汇总，以更直观地观察中美两国在科技创新力量方面的情况，如图3所示。
表11 2014—2018年中美国两国高被引科学家人次
图3 中美两国科技创新力量对比
从“自然指数科研机构100强”来看，中国占16%，美国占46%；从路透社“全球最具创新力大学100强”来看，中国占5%，美国占46%；从汤森路透“全球科技领导者100强”来看，中国占3%，美国占45%；从入围“欧盟《研发投资记分牌》100强”的企业来看，中国占8%，美国占35%；从科睿唯安“高被引科学家”来看，中国约占12%，美国约占65%。此外，从经济合作与发展组织每千人劳动力中研究人员数量来看，中国为0.224人（2017年），美国为0.893人（2016年）。
虽然选取的国际评价指标不一定能够完全反映中美国科技创新力量的整体情况，但仍可以在一定程度上看出，在科研机构、创新型大学、创新型企业以及高科技人才方面，我国与美国都存在较大的差距。特别是在顶尖科学家、创新型大学和创新型企业方面，我国要追赶上美国，还有很长的路要走。
为此，我们在不断加大科技创新投入和科研基础设施建设的同时，一是要继续深化科技体制改革，释放科研机构的创新活力，向世界水平看齐，建设一批世界一流的国家实验室和科研机构；二是要加强创新型大学建设，去行政化，使大学回归教育科研本位，引进世界一流大学先进的办学理念，在培养创新人才的同时，增强大学的创新能力；三是要引导和促进企业设立研发机构，加大创新投入，参与国家科研项目，加强产学研合作，大幅提升企业的创新能力，使其成为真正的创新主体；四是要研究科学家成长规律，营造自由探索的创新环境，为科学家提供科研设施、经费等各方面保障，减轻科研人员的行政负担，使其安心进行科学研究，在最出成果的年龄产出更多高水平的科研成果，另外，在培养本土创新人才的同时，继续吸引全球顶尖科学家和创新人才，充实我科技创新力量；五是要开展高水平的国际科技创新合作，充分利用国际创新资源，在合作的同时提升我科技创新力量的能力和水平。
参考文献：
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Comparison of Scientific and Technological Innovation Forces between China and the United States on the Bases of International Evaluations
ZHAO Jun-jie, YANG Jing, ZHU Meng-zhuo, YUAN Heng, WANG Xiao-fei
( Institute of Scientific and Technical Information of China, Beijing 100038)
Abstract: In recent years, China's scientific and technological achievements and the improvement of innovation ability have attracted extensive attention at home and abroad. There are more and more comparative studies between China and the United States, but they are mainly from the aspects of input and output. This paper compares the scientific and technological innovation forces of China and the United States from the aspects of scientific research institutions, innovative universities, enterprises and scientists on the basis of international evaluations. The results show that China's performance in the relevant international evaluations is getting better and better in recent years, and some scientific research institutions and enterprises have entered the top ranks, but China is still far behind the United States on the whole. Therefore, on the one hand, we should tap the potential of existing innovative forces and release their innovation vitality； on the other hand, it is necessary to strengthen the cultivation of scientific and technological innovation forces, especially to guide and promote enterprises to set up research and development institutions, so that they can become real main body of innovation.
Key words: scientific and technological innovation forces； scientific research institutions； innovative enterprises； innovative universities； highly cited researchers
中图分类号： G306
文献标识码： A
DOI： 10.3772/j.issn.1009-8623.2019.04.009
第一作者简介： 赵俊杰（1968—），女，博士，主要研究方向为国际科技合作、科技创新政策与战略。
收稿日期： 2019-04-02
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