美国研发竞争力及国际比较

美国科学促进会网站2020年10月发表文章《美国研发竞争力及国际比较》，利用经合组织最新统计数据分析了全球研发的主要趋势，对美国的研发竞争力及中国、日本、欧盟等主要经济体的科技创新表现进行了比较分析。在研发竞争力国际比较中主要关注的指标包括研发投入、研发强度（研发占GDP的比例）、研究人员、专利活动等。结果显示，美国的研发投入总量世界第一，中国研发投入增长迅速；以色列和韩国的研发强度世界领先，美国居世界第十位；中国的全时研究人员总数迅速增加，但人均研究人员数量不及其他国家；近十年中国三方专利申请量增长迅猛，但与排在前三位的日本、欧盟和美国还有一定的差距。

全球研发支出：中国持续迅猛增长

研发（R&D）活动——产生新知识和创造新技术方面的资金投入是创新的基础。长期以来，美国在研发支出上一直遥遥领先，中国近年来却迅速增长。从1995年到2018年，中国来自政府和私营部门的研发投入平均每年增长15％以上，几乎是韩国的两倍，韩国是主要研发投入国中增长率排在第二的国家（见图1）。

图1 1995年以来研发投入年均增长率 数据来源：OECD

经合组织数据显示，2018年中国的研发投入达到4630亿美元，仅次于美国居世界第二位，比美国低890亿美元（图2）。美国目前占全球研发投入总额不到30％（以按照购买力平价调整的定值美元计）。

图2 世界各国/地区的研发投入（百万美元）

报告指出，许多分析人士一度认为，中国的研发支出会赶上美国。然而，图2中的数据表明这并没有发生。为什么没发生？一个简单的答案是，中国的物价上涨了，比以前的估计更多地提高了研究成本。经合组织调整其国际比较以实现购买力平价，以消除国家之间的价格差异，尽可能实现对等的比较。经合组织以前一直依据2011年的价格进行上述调整，但今年更新了其方法论，以2017年的价格水平为依据。在这六年中，中国的商品价格一直在上涨，接近全球平均水平。

研发强度：美国研发强度列世界第十位，以色列和韩国世界领先

研发强度即研发占国内生产总值（GDP）的比例，它用来表示一个经济体用于研发的资金投入的相对份额。研发强度是衡量经济创新程度的另一个指标。例如，以色列和韩国这两个研发密集型经济体，其研发总支出远低于美国和中国。但是，这两个国家单位GDP的研发投入要比其他国家高，一定意义上表明其对科学和创新的重视程度更高。

美国现在的研发强度排在世界第十位，在1995年后一度排名世界前五位。当时，韩国、中国台湾、德国和其他国家/经济体的研发强度已超过美国（图3）。中国的研发强度有所提高，不过仍然落后于美国。截至2018年，中国的研发强度为2.1％，美国的研发强度为2.8％。以色列和韩国的研发强度全球领先，两国研发强度均超过4.5％。日本、中国台湾、奥地利等经济体的研发强度也居世界前列。

图3 世界各经济体研发强度（研发总额占GDP的比例）

研发投入是指公共和私营投入的总额。如果只考虑公共研发投入，美国公共研发强度的世界排名与研发投入总额占GDP的比例类似。2017年美国公共研发强度排名世界第十四位，1995年一度排在世界前五位。受金融危机影响研发支出一直下降（图4）。公共研发强度排在世界前列的国家包括奥地利、韩国、德国、丹麦、法国等。

图4 世界各经济体公共研发强度（政府研发投入占GDP的比例）

研究人员：中国遥遥领先创新型经济不仅需要在研发方面进行投资，还需要能够进行研发并利用研发产生知识的劳动力。根据经合组织的测算，中国的全时研究人员总数迅速增加（自2009年以来中国对“研究人员”的界定已按照经合组织的指导原则进行）。中国现在有将近200万名全时当量的研究人员，而美国研究人员数量有将近150万（图5）。欧盟28国研究人员数量最多，高于中国和美国，日本和德国的研究人员数量，排在美国之后。

图5 各国/地区研究人员总量

与研发一样，研究人员的人数也可以根据劳动力的规模进行调整，这可以作为衡量经济创新程度的替代指标。如图6所示，世界领先的丹麦和韩国的人均全时研究人员比美国多50％。中国虽然在这方面取得了进步，但由于其整体劳动力规模庞大，人均全时研究人员数量仍很落后。

图6 各国/地区每千名劳动力中的研究人员数量

专利活动：中国崛起，日本保持领先地位

评估研发投资成效的一种方法是依据专利数量，专利的目的则是保护从新知识中产生的知识产权。为了进行国际比较，三方专利作为有价值的发明的指标特别有用。“三方专利族”是指在包括美国、日本和欧盟在内的多个专利局注册的同一发明的专利。

图7显示了有关三方专利的最新数据。大多数国家申请三方专利的趋势总体看保持稳定，但值得注意的变化是，自2008年以来源自中国的三方专利族数量增长了500％以上，这是中国创新能力不断提高的又一个指标。日本三方专利数量世界第一，欧盟28国居世界第二位，美国居世界第三位，中国目前居世界第四位。

图7 三方专利族数量

未来展望

众所周知，中国受到了世界广泛关注，中国于2021年出台的下一个五年计划会继续强调科学和创新。但是其他国家也在继续提高其科学能力和创新竞争力。以下是精选的一些科技创新领先地区和国家简短介绍。

自1995年以来，日本政府推出了一系列五年科技路线图，称为“科技基本计划”。最近的第五次科技基本计划提出要将研发强度提高到GDP的4％的目标，尽管日本这一目标很可能难以实现（见图3）。日本研发活动的重点将放在推进日本研究官员所说的“以人为本的包容性社会”上。日本继续推行的“登月”研发计划，其目标包括争取在人工智能（AI）、量子计算、可持续发展、疾病预测和其他重点领域的全球领导地位。

欧盟继续为下一个总体研究资助计划——地平线欧洲（Horizon Europe）的财务条款进行谈判，欧洲议会迫切希望在今年争取更多的研究拨款。德国在担任欧盟理事会轮值主席国期间一直将研究和创新放在首位。在欧洲新冠肺炎（COVID-19）激增的背景下，欧盟委员会领导层正在寻求建立一个以生物医学高级研究与开发局（BARDA）为蓝本的新的生物医学开发机构。

在国家层面，德国已将国家研发强度目标设定为3.5％。作为增加研发投资的一部分，德国政府制定了《2025年高技术战略》，这是德国政府一系列科技发展路线图的最新成果。当前的战略内容包括人工智能、量子、电池研究和新的生物经济创新战略等。

英国政府最新的预算案中提出，效仿美国国防部的高级研究计划局（DARPA）建立一个新的高风险/高回报机构，该计划五年内将获得8亿英镑（约合10亿美元）的资金支持。英国确立了到2027年研发强度达到2.4％的目标。约翰逊政府希望在研发投入方面采取更为激进的做法。

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转自丨创新研究

编辑丨郑实 邓婷婷

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