科技封鎖適得其反？中國在自然科學研究方面已超越美國

2023-09-27 16:09:26

2022 年中國在高質量自然科學研究方面超越美國，國際權威科學雜志《自然》將中國評為世界第一。

《自然》雜志（Nature）報道了 2022 年的調查結果：在高質量自然科學期刊的《自然指數》上發表的研究文章貢獻方面，中國首次超過美國，成為全球排名第一的國家或地區。

面對美國扼殺中國科技發展、讓中國科學與美國科學 "脫鉤 "的背景下，對中國自然科技評估具有深遠的意義。現在，芯片之爭正處於風口浪尖，但這只是更大競爭中的一場小衝突。從長遠來看，中國科學的成就及其賴以發展的基礎將決定中國的命運。

一、《自然》雜志評選標准

《自然》雜志（Nature）創刊於 1869 年，總部設在倫敦，被許多人視為世界領先的多學科科學研究期刊，也是讀者最多、引用最多和最受尊敬的期刊之一。《自然》和 AAAS（美國科學促進會）旗下的《科學》雜志（Science）可以說是世界上最負盛名的兩本多學科科學雜志。最近，《自然》在其周刊增刊中詳細報道了中國 2022 年的最高排名。

《自然》雜志每年對一個國家在自然科學領域的地位進行評定，評定依據是生物科學、化學、物理科學、地球與環境科學等領域82種最傑出的同行評審科學期刊上發表的所有論文。由頂尖科學家組成的專家小組對最高質量的期刊進行了嚴格篩選，旨在衡量高質量研究的數量。這項評估並不是簡單的數量衡量。根據美國國家科學基金會（US National Science Foundation）的數據，2017 年中國在科學出版物總數這一簡單指標上超過了美國。

《自然》雜志利用每年在這82種期刊上發表的所有文章，計算出其標志性指標 "份額"（Share）。一個國家或機構對所有這些文章的貢獻就是 "份額"。包含這一過程中使用的所有信息的开放式數據庫被稱為《自然》索引。

通常情況下，每年至少有兩名同行評審員和一名編輯來決定《自然》索引中數萬篇文章中每一篇的命運。這樣，一支由最優秀科學家組成的名副其實的國際大軍就為 "共享 "指標做出了貢獻。他們有意識地評判每篇待發表文章的質量，但他們評判的總和才是 "共享 "指標的基礎。這一指標不是基於引用率，而是基於高要求的同行評審所產生的接受率。它相當於科學家們自己進行的國際自我評價，以確定每個國家和機構的總體質量和數量。

二、中國在自然科學領域的飛速崛起

1、中國在自然科學領域的貢獻份額飆升

2022 中美在自然科學領域的貢獻份額（Share）是多少？

中國：19 373
美國：17,610

中國的崛起速度之快令人驚嘆。最早的份額排名是在 2016 年，當時中美兩國的排名明顯顛倒，中國的份額僅為美國的 37%。

2016 年的貢獻份額為：

美國：20,767
中國：7,676

從 2021 年到 2022 年，根據全球總份額調整後，中國的份額增長了 21%，而美國則下降了 7%！自 2016 年首次跟蹤以來，這種美國下降、中國上升的模式每年都在持續。

另一項衡量高質量科學的指標，即論文被引用次數最多的前 1%的論文的貢獻率，也強化了這一結論。根據日本國家科學技術研究所的數據，中國在 2022 年也將在這方面超過美國。

值得注意的是，《自然》指數中的82種期刊都是在西方出版的！鑑於這一事實，至少可以說，貢獻份額的計算不太可能存在親華傾向。

最後，中國的自然科學經常被定型為模仿和缺乏原創性。然而，《自然》索引所列期刊都致力於發表原創性、突破性的研究成果。中國在 "份額 "評級中的高排名與刻板印象並不相符。《自然》增刊中引用的一項研究證實了這一結論，該研究統計了一篇文章對其他領域期刊的引用。這種對跨學科工作的統計被視為一種創造性指標。研究發現，至少有一位中國合著者的文章比其他文章有更多的跨學科引用。

2、中國大學在自然科技研究的地位

自然指數還計算了 2022 年全球 500 所大學的對自然科學貢獻的份額排名。在排名前十的大學中，中國大學有 7 所，美國大學有 3 所。它們是

1、哈佛大學
2、中國科學院大學
3、中國科學技術大學
4、南京大學
5、斯坦福大學
6、北京大學
7、清華大學
8、麻省理工學院
9、浙江大學
10、中山大學

在排名前 20 的大學中，有11所中國大學，有 4 所美國大學。自 2021 年以來，這 11 所中國高校的博士生比例均有所上升；其他高校的博士生比例均有所下降。

2019 年，中國大學培養了 49498 名 STEM （STEM是科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫。）博士，而美國為 33759 名。預計到 2025 年，中國將培養出 77 179 名 STEM 博士，比美國的 39 959 名多出近一倍。這些博士構成了可持續發展的科學事業所依賴的人力資本。反過來，能否培養出高質量的博士生，也取決於教育系統能否培養出優秀的大學生。在這方面，中國也沒有讓人失望。據《福布斯》報道，在經濟合作與發展組織（OECD）對 79 個國家的 60 萬名 15 歲學生進行的三年一次的測試中，中國學生 "在閱讀、數學和科學能力方面遠遠超過了其他所有國家的學生"。因此，《福布斯》以 "中國學生現在正式成為世界上最聰明的學生 "作為報道的標題。

3、中美兩國的研發預算對比

要保持一流的研發水平，需要大量的开支和受過良好教育的人才。2022 年，美國的研發預算為 6794 億美元，中國為 4390 億美元（約合 3.08 萬億元人民幣）。

但中國的這一美元支出值是按匯率計算的。如果將其轉換為購买力平價（PPP），計算出的修正系數為 1.7（即中國的購买力平價 GDP 與名義 GDP 之比），中國的支出為 7460 億美元（即4390億美元乘以1.7）。而美國的購买力平價 GDP 和 GDP 相同，比值為 1。

此外，美國的研發預算在 2021 年至 2022 年期間增長了 5.5%，而中國的增長率為 10.4%，已連續七年超過 10%。

三、美國與中國科學脫鉤的努力可能會適得其反

從 2011 年的 "亞洲支點計劃 "开始，美國一直試圖削弱中國，減緩或扭轉中國的發展，其委婉的說法是 "遏制"。

美國的努力包括軍事上的，如美國在西太平洋的持續集結；經濟上的，如美國的制裁、關稅和出口限制；科學上的，如最近的芯片制裁，以及最臭名昭著的針對美籍華人科學家的 "中國倡議"。最近，拜登政府終止了已有 43 年歷史的《美中科學技術合作議定書》，兩名斯坦福大學物理學家向總統發出抗議信，1000 名科學家聯名抗議。

從 2020 年到 2022 年，中美科研合作的數量下降了 15%。不過，這一战略似乎並不奏效，因為中國與其他領先科研國家的合作仍在繼續增長。

最後，鑑於中國在科研領域的領先地位，究竟是中國還是美國將在這場本應是合作的競爭中遭受更大的損失，我們拭目以待。

顯然，美國的動機是通過將中國與西方隔離來遏制中國，但美國不惜損害造福全人類的科學來推進其全球統治的目標，這是美國的悲哀。

本文作者：約翰-沃爾什（John V. Walsh），曾任馬薩諸塞大學陳式醫學院生理學教授，現就國際關系和醫療保健問題發表文章。