02 中国的中等技术水平现状

改革开放以来，中国的科技取得了长足的进步，在包括航空航天和军事工业在内的一些领域赶上甚至超越了很多发达国家，但就整体科技系统而言，尤其是在最能衡量一个经济体的技术水平的制造业领域，中国依然处于中等技术水平。

在过去数十年间，中国被视为世界的制造业基地，“世界工厂”、“中国制造”甚至“中国创造”一度成为众所周知的词语。的确，从绝对值来看，中国制造业在2021年的增加值全球占比高达29.79%，接近美国、日本、德国、韩国、印度五国的总和（30.82%）。然而，与世界一流制造业强国相比，中国制造业体现为大而不强。根据中国工程院2019年、2020年发布的制造强国发展指数，中国制造业的技术强度仍然处于第三阵列，甚至面临被第一、二阵列的美国、德国、日本等发达国家掣肘于中低端的风险（表2—1）[1]。

资料来源：中国工程院《2019中国制造强国发展指数报告》《2020中国制造强国发展指数报告》

中国信息通信研究院发布的《中国工业经济发展形势展望（2020）》指出，虽然中国从2010年起连续保持世界第一工业大国的地位，产业结构不断优化，但在关键核心技术上受制于人，核心基础零部件、关键基础材料、基础技术和工业等产业对外依存度在50%以上，集成电路的进口依赖占比为80%，大型优质铸锻件的进口占比为90%左右，高档液压件、密封件的进口占比接近100%。

以众所周知的苹果手机为例。在苹果手机的制造与销售过程中，中国主要承担组装和加工的任务，而美国则承担了设计、研发和销售的任务。根据世界银行的统计，2021年中国高科技产品出口总值高达9423.1亿美元，相当于美国的（1692.2亿美元）5倍有余。然而，美国苹果公司2021年在中国大陆的总销售额就超过7000亿美元，是同年度美国高科技产品出口总值的约4.5倍。之所以有这样的“误差”，是因为世界银行的计算中简单地把中国出口到国外的高科技产品算作了“中国制造”，但事实上，中国只是完成了高科技产品的一部分中间环节（主要是加工和组装）。一项可靠的研究指出，在每一部iPhone X（2017年11月开售）的销售中（售价为999美元），苹果公司就能通过产品设计和操作系统知识产权赚取590.8美元的利润。相对而言，中国企业（如富士康）通过采购来自国外的零部件进行加工和组装，只赚取了104美元的利润，是美国苹果公司所获利润的17.6%。[2]同样的情况也发生在其他类似的高科技产品上，比如计算机和智能手机。

科技创新能力是衡量一个国家长期实力的标准。从早期德国和美国的经验来看，通过公共教育体系培养大量人才是它们赶超守成国的关键。这里所说的科技创新能力指的不仅是基础研究领域的科研能力，也包括了科技成果转化能力，即为提高生产力水平而对科技成果所进行的后续试验、开发、应用、推广直至形成新技术、新工艺、新材料、新产品，发展新产业等活动。随着技术迭代速度的不断提升和新兴技术的发展，科技创新能力已经成为在评估大国竞争力时必须单独考察的一个指标。从经验的角度看，从技术创新投入与产出的维度可以衡量一国技术创新发展的总体变动趋势：一国的技术创新投入（如研发资金）越大，创新产出（如专利数量）越多，该国技术能力也相应越强。

根据OECD（经济合作与发展组织）公布的2018年数据，从研发投入规模来看，中国（4652.87亿美元，不含台湾地区数据）排在第2位，仍落后于美国（6180.66亿美元），但大幅领先于日本（1720.36亿美元）、德国（1423.20亿美元）和韩国（1002.83亿美元）（图2—1）。可以看出，科技创新已经成为大国战略竞争的核心，而美国在研发投入上依然稳居第1位，其他国家和地区与其还有较大差距；但从各国和地区与美国的差距而言，中国无疑是最逼近的追赶者。这也是美国把中国界定为战略竞争者的一个重要原因。从研发投入强度来看，中国（2.14%，不含台湾地区数据）排在第16名，略低于OECD平均水平（2.49%），落后于美国、以色列、韩国、日本及欧洲等主要发达经济体（图2—2）。这反映出中国技术创新的绝对投入已经名列前茅，但投入强度跟第一梯队相比还有一定差距。从时间序列上来看，1981—2021年，特别是进入21世纪以来，中国和美国的研发支出都增长迅猛（图2—3）。美国的研发优势显著，一直遥遥领先；而中国奋起直追，在2005年超越德国，在2008年超越日本，成为世界第二大研发大国，与美国的差距也在日益缩小；与此同时，德国、日本与第一梯队的美国、中国之间的差距越拉越大。

数据来源：经济合作与发展组织“主要科技指数”（https://www.oecd.org/sti/msti.htm）；赖格、孟渤，“中国中等技术现状分析”，中国科学院院刊，第38卷第11期（2023年11月），第1596页

数据来源：经济合作与发展组织“主要科技指数”（https://www.oecd.org/sti/msti.htm）；赖格、孟渤，“中国中等技术现状分析”，中国科学院院刊，第38卷第11期（2023年11月），第1596页

就创新产出而言，以OECD三方同族专利（Triadic patent families）[3]数据为例（图2—4），2019年日本、美国、中国、德国和韩国专利申请数量名列前五，其中，中国的专利申请数量为5893件（不含台湾地区数据），占世界总申请数量的10.2%，位居世界第三，但远远落后于日本（30.6%）和美国（22.6%），略高于德国（7.5%）和韩国（3.2%）。这反映出中国逐步向世界科技强国的目标迈进，但相较于日本和美国的技术领先优势，中国的技术创新能力仍然存在一定差距，追赶的空间还很大。

数据来源：经济合作与发展组织“主要科技指数”（https://www.oecd.org/sti/msti.htm）

从时间序列上看，美国和日本站在世界科学领域前沿阵地，即第一梯队（图2—5）。美国于20世纪90年代以来，一直引领信息技术革命，并且取得了很多原创性的技术成果。日本后来者居上，其专利数量在1985—2000年间呈现出高速增长的态势，并于2000年首次超越美国，成为世界第一，随后虽也一直领先美国，但增长逐渐疲软。而中国自2001年加入WTO（世界贸易组织）后技术创新能力提升明显，先后于2014年超越韩国、2018年超越德国，专利申请数量排名世界第三。

数据来源：经济合作与发展组织“三方同族专利数据”（https://www.oe cd-ilibrary.org/science-and-technology/data/oecd-patent-statistics_patent-data-en）

数据来源：经济合作与发展组织“三方同族专利数据”（https://data.oecd.org/rd/triadic-patent-families.htm）

我们还可以从不同角度和深度来看中国在和主要发达经济体比较中所处的位置，但以上的讨论已经足以说明中国技术的总体水平了。总体上说，虽然从时间序列来看，中国技术进步显著，在部分产业上实现了技术赶超，但从制造业整体来看，仍位列中等水平，落后于美国、日本、德国等第一和第二梯队的技术强国。

这里还有必要把中国和美国单独做一下比较，因为很多年来，在一些人的概念里，中国科技有能力赶上美国，一些人甚至认为中国已经实现了赶超美国。因此，只有通过两国的比较才能明了两国之间的差异。

总的来说，虽然中国的科技创新能力特别是科研成果发表量正在迅速追赶美国，但应该看到的是，中国的基础研究和科研成果转化能力与美国的差距依然明显。尤其需要指出的是，两国的比较并不反映问题的全部，因为中美两国的科技并非孤立存在，而是嵌入在各自所处的国际与国内环境之中的。如果考虑今天中美两国科技的环境因素，那么问题会变得更加复杂。

中国在科研成果上追赶美国的趋势明显。第一，中国近年来科研水平进步非常迅速。这一点主要体现在研发支出（此处的研发支出是指政府、企业、非政府机构中的高等教育机构的研究经费支出的总和）的增长上。具体而言，中国研发费用的增速与其经济增速基本同步：从2008年的1155亿美元上涨到了2020年的5821亿美元，12年间上涨了约4倍（图2—6）。中国研发费用占GDP比例也从2008年的1.15%上涨到了2020年的2.40%，超过了同期中国军事开支占GDP的比例（1.80%）。从图2—6中我们还可以看出，近年来，中国科研支出越来越接近美国：2010年，中国的科研费用只相当于美国的一半，但到2020年，中国的科研费用已经达到了美国的81%，超过了同期中美GDP比值（70.3%）。这充分说明了中国政府和企业对研发的重视程度。

数据来源：笔者整理自世界银行数据

中国大力提高研发支出所取得的效果，最直接地体现在了中国大学的科研文章产出上（图2—7）。在1996年，中国的理工科期刊文章发表量为37177篇，占美国的10.8%。但在2003年之后，中国研究者的理工科期刊文章发表量突飞猛进，以每年平均5.6%的速度增长，并在2018年超过了美国。[4]2020年，中国大学的理工科期刊文章发表量高达742431篇，是美国的1.23倍。

数据来源：National Science Foundation. Publications Output: U.S. Trends and International Comparisons: October 2021

与此同时，中国研究者发表的理工科期刊文章质量也有了显著提升（图2—8）。1996年，在引用量排名前1%的理工科文章中，中国研究者文章占比为0.31%，水平与印度相当（然而在后来的十多年间甚至不如印度）。但随着中国科研经费的增加，中国在引用量排名前1%的理工科文章中的占比于2010年超过了印度，于2014年超过了日本（达到了0.8%）。2018年，中国的这一占比上升到了1.18%，再度缩小了与榜首国美国（1.82%）的差距。总体看来，中国理工科的学术水平在近30年来显著提升，科研能力正在追赶欧盟和美国等发达经济体。

数据来源：National Science Foundation. Publications Output: U.S. Trends and International Comparisons: October 2021

在基础研究和科技成果转化能力上，中国与美国差距较大。必须看到的是，虽然近年来中国大学在科研文章发表量上超过了美国，但中国的基础科研能力依然和美国有很大差距；另外，中国大学和企业的科研成果市场转化能力与美国相比也有很大差距。

第一，中国基础科研能力薄弱，这很直观地表现在诺贝尔物理学、化学、生理学或医学奖的获奖者数量上。虽然获得诺贝尔自然科学奖的华人有12名，但他们大部分并非中国籍。

他们的教育背景也以美国大学为主。真正意义上的中国籍诺贝尔自然科学奖得主只有1人，即2015年获生理学或医学奖的屠呦呦。相比而言，美国诺奖获奖者累计多达409名（截至2023年）。从对人类整体的科研水平贡献度而言，中国与美国的差距非常大。此外，虽然中国的科研人员总量很大，但从密度来看中国还不算一线强国：虽然中国的每百万人中科研人员数量从2008年的1176人提升到了2019年的1471人，但只相当于美国的约1/3（图2—9）。中国在这个指标上也显著低于日本、英国和德国等发达国家。

数据来源：笔者整理自世界银行数据

第二，中国在科研成果转化能力方面与美国之间的差距，可以通过国际知识产权收款（international IP receipts）来进行观察。[5]和美国相比，中国的个人或企业获得的国际知识产权收款总额非常低。1996年，中国的国际知识产权收款总量仅为5500万美元，相当于美国的0.17%。直到2016年——也就是用了将近20年时间——中国的国际知识产权收款才突破了美国的1%。但值得一提的是，中国在该数值上的表现此后出现了比较爆发性的增长（图2—10）：2017年，中国的国际知识产权收款为48亿美元，相当于2016年的3.14倍；

数据来源：笔者整理自世界银行数据

2021年，中国的国际知识产权收款突破百亿美元大关，上升到了117.4亿美元。不过即使如此，中国2019年的国际知识产权收款也依然不到美国同期水平的1/10（9.42%）。中国在这个指标上的水平也显著低于日本、德国和英国等发达经济体。这说明，中国的知识产权还没有得到国际市场的认可，中国的科研成果转化能力还需要更多时间积累。

中国科技创新能力的短板也体现在风投体系与国际人才上。换句话说，中国与美国在科研成果市场转化能力上的差距体现在两方面：一是风投体系，二是对国际人才的吸引力。这两点决定了一个国家未来的科技创新潜力。科技成果转化存在很高的风险，即使在美国，成熟的大公司也很少愿意把大量资金投入全新技术的开发中。因此，风投体系和企业家对于科技成果转化尤为看重。企业家拥有把处于“沉睡”状态的科技成果与市场需求连接的能力，风投则为企业家的经营提供了重要的初始资金支持。美国的大规模语言生成系统ChatGPT就是风投体系与企业家精神组合的结果。较为完善的风投体系和发达的企业家文化，是美国科技企业不断发展、新产品层出不穷的重要原因。

第一，美国的风投体系比中国更完善。从资产管理规模（AUM）上看，中国风投行业的规模虽然在不断增加，但和美国相比差距依然巨大。中国风投的资产管理规模在2019年达到了1856.4亿美元，创下了历史新高，但与美国4490.0亿美元的规模相比依然有很大差距（图2—11）。中国风投资产管理规模占GDP比例虽然已经从2015年的0.3%上升到了2019年的1.3%，但依然低于美国2.1%的水平。[6]

数据来源：麦肯锡，《透视中国创投生态，抓住十年黄金期》，2020年

美国的风投行业已有70多年历史，其风投公司的专业化和市场退出机制都较为完善。苹果、英特尔、雅虎等全球闻名的公司最初都是通过风险投资筹集资金建立发展起来的。相比而言，中国的风投体制在1985年才刚刚起步。中国的风投公司大多由中央政府、地方政府、国资委和发改委组建。这些公司受到种种监督机构的限制，高管大多是政府任命，而非行业人士，因此投资决策相对保守。虽然近年来民间风投公司比重在增加，但政府和国有资本仍占有重要地位（约占30%）。事实上，中国许多互联网企业背后是美国资本，而非本土资本。根据独立研究机构莱鼎集团的数据，2000年至2019年间，中国公司得到的风投资金中有1/5来自美国风投公司。[7]很多中国科技创新企业也选择在美国而非中国上市。

第二，美国有世界顶级的吸引国际高端人才的能力。这里必须指出的是，国际高端人才不仅仅会给国家带来先进的技能和知识，还会给国家经济注入强大的企业家精神。美国智库新美国经济（New American Economy）的一份调查显示，在美国科技创新产业较为活跃的州（如加利福尼亚、新泽西和佛罗里达），移民占州总人口的比例达到25%左右。移民在企业家中的比例更高。例如在美国加州，移民在企业家中的占比高达38.6%。也就是说，每5个加州企业家里差不多有2个是移民。值得注意的是，移民占企业家的比例往往比移民占州总人口的比例高出10%左右（表2—2）。这说明，到美国的移民比原住民更有意愿创业。

数据来源：新美国经济

著名经济学家约瑟夫·熊彼特认为，企业家能通过整合资源与市场来实现创新，是资本主义的灵魂。资本主义经济之所以经历多次周期性波动依然能不断发展（即“创造性破坏”），很大程度上是依靠企业家的创新精神。国际高端人才往往具有强烈的企业家精神。与原住民不一样，移民往往有丰富的知识，但缺乏财富积累和社会资源，因此，他们创业和承担风险的意愿相对更高。从这个角度来看，一个国家越能吸引国际高端人才来长期安家，就越能提升社会整体的企业家精神，也就越能提升国家的科技创新能力。

事实的确如此。非营利性组织美国政策国家基金会（National Foundation for American Policy）于2022年7月公布的一份研究报告显示，硅谷目前估值超过10亿美元的初创公司中，超过2/3是由美国第一代移民或第二代移民创建的。[8]在全美582家价值10亿美元以上的独角兽公司中，319家（占55%）的创始人至少有一名是移民。在这319家公司中有153家（占48%）是在湾区[9]成立的，其中包括Stripe、Brex、Instacart、Databricks等数十家顶级行业公司。算上由第二代移民创办或参与创办的独角兽公司，这一比例将上升到2/3。特斯拉公司创始人马斯克就是来自南非的移民。许多华人企业家在中国国内攻读本科，然后前往美国攻读硕士或博士学位，毕业后在美国的旧金山等湾区开始高新技术领域的创业。美国的科技创新能力在很大程度上要归功于活跃的国际高端人才。

从外国人绝对数量来看，中国的国际吸引力远远低于美国。美国硅谷居民中有37.4%的人口（约300万人）为非美国本土出生人士（加入美国籍的移民）。相比之下，上海作为中国大陆国际化程度最高的城市，2022年的常住外国人数量只有不到46万，相当于上海总人口的1.8%。按照国际惯例，外籍人士比例达到5%时，一个城市才能称得上是国际大都市。从这个角度而言，除了香港地区，中国内地还没出现真正意义上的国际大都市。中国近年来通过“千人计划”等方式引进了许多国际人才，但必须指出的是，他们中的大多数人是取得了外国绿卡或国籍的华人科研工作者，而非真正意义上的外籍专家。中国对国际人才的吸引力还有很大提升空间。