全球科技创新版图的变化趋势与中国新位势

　　文/孙浩林(中国科学技术信息研究所)

　　从全球研发投入、论文和专利、人才分布和流动以及区域创新高地等方面来看，当今世界科技创新版图呈如下特点：一是全球对创新的重视程度不断增加，竞争愈发激烈;二是以美国为首的发达经济体仍是全球创新要素的主要聚集地，优势依然明显;三是创新多极化趋势日益凸显，亚洲逐渐成为新的创新热土;四是中国近年来的创新实力增长迅速，但在人均和高质量成果指标上仍存在很大发展空间。

　　近年来，随着新一轮科技革命和产业革命蓬勃兴起，科技创新已成为增强国家核心竞争力的决定性因素。世界主要国家纷纷加强自身在科技创新领域的人财物投入，并针对创新资源和创新成果展开了激烈的竞争，以期在新的世界发展格局中占据有利地位。在这一背景下，全球科技创新版图正在发生明显的变化，传统的“西强东弱”格局已逐渐被打破。

　　一、全球研发投入总体呈东升西降之势

　　全球研发投入持续快速增长。根据美国《科学与工程指标2018》报告，按当前购买力平价计算，2000—2015年，全球研发投入已由0.72万亿美元增至1.92万亿美元，增幅达166%，年均增长6.7%，大幅高于同期全球经济增长率。其中，中国是全球研发投入增长的最大贡献者，占全球增量的31%，其次是美国(19%)和欧盟(17%)，然后是日本(6%)和韩国(5%)。

　　研发投入主要集中在亚美欧地区，总体上呈东升西降之势。2000—2015年，全球约90%的研发投入集中在北美、欧洲和亚洲，不过北美和欧洲占全球研发投入的比重呈下降趋势,从40%下降到28%，欧洲从27%降至22%，东亚、东南亚和南亚地区则从25%上升40%，预计亚洲的这种上升趋势短期内不会结束。

　　发达经济体研发投入强度相对更高。从数据上看，2015年，以色列和韩国的研发强度位居世界前两名，分别为4.3%和4.2%，瑞士位居第3(3.4%)，日本位居第4(3.3%)。中国和韩国是研发强度上升最快的国家，中国从2000年的0.89%跃升至2015年的2.07%，韩国从2.18%跃升至4.23%。

　　中国研发投入增长强劲，成为全球研发增长的主要驱动力。尽管美国和欧盟仍是全球研发的主要投入者，但其世界占比显著下滑。2000—2015年，美国在全球研发投入中的占比已由37%降至26%，欧盟也由25%降至20%，而同期中国从1.5%上升至21%。

　　二、全球科技论文发表和引用数量美国第一、中国第二

　　以美国为首的发达经济体仍为科技论文发表和引用的主要来源。据SCI数据库，2017年世界科技论文发表量排在世界前5位的分别为美国、中国、英国、德国和日本。美国论文数量为52.40万篇，占世界份额的27.0%。从2008—2018年10年间各国(地区)论文发表数量上看，世界前5位依次为美国、中国、英国、德国和法国，其中有4个国家都属于发达经济体，美国以近400万篇的发表数量位列榜首，其数量是第2名中国的1.7倍;从被引用次数看，美国的优势更明显，数量是第2名中国被引用次数的3.09倍，前5位中仍有4个国家属于发达经济体。

　　高被引论文等高质量论文仍以美国等发达经济体主导。从2008—2018年论文累计被引用次数的情况来看，美国的高被引论文数排在世界第1位，世界份额为49.5%，几乎占据半壁江山;英国排名第2位，德国和加拿大分别排在第4位和第5位。值得一提的是，中国在这10年间的高被引论文数为24852篇，占世界份额为17.0%，是前5名中唯一的发展中国家。

　　中国科技论文发表量和被引用数量上升较快，但篇均被引用次数仍有上升空间。2007—2017年，中国发表的科技论文数以及占世界论文总数的比例呈波动上升状态，且连续9年居世界第2;论文被引用次数从1996—2006年的世界第13位快速上升到如今的世界第2。然而，中国的篇均被引用次数与世界水平还有一定差距。在2008—2018年间科技论文发表量累计超过20万篇以上的22个国家(地区)中，中国的篇均被引用次数为10.00次/篇，仅排在第16位，且低于世界整体水平(12.61次/篇)。

　　三、全球专利申请量持续增长，区域集聚化趋势明显

　　根据世界知识产权组织(WIPO)的数据，当前全球专利申请的区域分布明显集中在中国、美国、日本、韩国和欧洲5个国家(地区)。2017年，在这些区域申请的专利总数占全球专利申请量的84.5%，仅中国的申请量就占到了43.5%。从区域分布看，亚洲的专利申请数量最多，占全球的65.1%，其次是北美(20.3%)和欧洲(11.2%)，而拉美和加勒比地区、大洋洲和非洲的专利申请量总和仅占全球的3.4%左右，区域间的差距十分明显。

　　PCT国际专利申请以发达经济体主导，中国企业表现亮眼。2017年，通过专利合作条约(PCT)申请的国际专利共24万件，在专利申请量上占绝对优势的中国在PCT国际专利申请方面位列第2，不敌美国;排在3～10位的国家依次是日本、德国、韩国、法国、英国、瑞士、荷兰和瑞典。从企业角度看，2017年PCT国际专利申请量最多的前10名企业中，中国企业占据3席，分别是华为(第1位)、中兴(第2位)和京东方(第7位)。

　　四、全球科技人才竞争：发达经济体优势明显，但人才回流趋势初现端倪

　　研究人员总量中美领先，但人均数量发达国家优势明显。2011—2016年世界主要国家的研究人员数量基本呈上升趋势，其中中国和美国的研究人员数量都超过了100万人。特别是中国的数量增加较快，从2011年至2016年增长了近30%。然而，从每千名工作者中的研究人员数量来看，中国与其他发达国家差距较远，2016年仅为2.2人，远不及韩国的13.8人。

　　高端科技人才集中在发达经济体，美国领先，中国增长迅速。从各国近年来获得诺贝尔奖的人数上看(不计诺贝尔文学奖和和平奖，且按获奖时国籍进行统计)，2007—2018年，美国以65名诺奖获得者遥遥领先，排在之后的英国、日本、法国、德国、以色列、加拿大等国家都属于发达经济体。此外，若从这些诺奖获得者出生时的国籍来看，很多获奖者都是从其他地区流入这些发达经济体的，如美国的65位获奖者中只有34位出生在美国，其余均是从其他国家流入。从高被引科学家数量看，根据科睿唯安2018年的统计，在拥有高被引科学家数量最多的前10位国家/地区中，只有中国大陆不属于发达经济体。排名第1的美国拥有2639名高被引科学家，占总数的43.4%;中国大陆入榜人数较2017年大幅提高，达482人次，位列第3。此外，美国拥有高被引科学家数量最多的前10位机构中的6个，优势十分明显。

　　科技人才全球流动的总体趋势仍是发展中国家向发达国家流动，但人才回流趋势初现端倪。据Citi GPS和牛津大学2018年发布的报告《移民和经济：经济现实、社会影响和政策选择》，虽然经合组织(OECD)国家不到世界人口的1/5，但却吸引了2/3的高技术移民。总体上看，美国、英国、法国、德国、加拿大、澳大利亚等发达国家是人才的主要接受国，而中国、印度等发展中国家是人才的输出大国。美国仍然是全球最大的科技人才接收国和世界科技人才的制高点，占据了OECD近一半和全球的1/3，2010年拥有高技术移民1.14亿人，占OECD总体的41%。但同时，部分专业和领域的科技人才，特别是海外留学生，也已呈现出回流的趋势，即从欧美等发达国家回流到中国和印度等新兴经济体国家，同时也出现了部分科技人才从一些发展中国家流向新兴经济体国家的情况，如中国从海外回国的人口数量在2007—2010年3年间就增长了3倍。

　　五、区域创新高地：美国、中国和西欧表现突出

　　当前全球创新集群和创新城市呈现出一种集聚化的特点，西欧、北美和东亚是创新活动最为活跃的区域，其中东亚地区发展最为迅速，且集群创新能力已经超越欧美，包揽前三。据《2018年全球创新指数》和《2018年自然指数世界科学城市》的相关统计，美国仍然是世界上创新资源最为集中的热土，无论是创新集群还是科学城市都是最多的，但其高质量创新集群的数量却比前一年有所下降，从30个降为26个;中国虽然相比美国有一定差距，但集群数量增长迅速，一年之内从7个增加到了18个，深圳-香港集群已连续两年位居世界第2，另一个进入前十的集群——北京的位次上升了2位，在科学城市的排名中甚至摘得桂冠，展现出了较强的发展态势。