點(diǎn)擊上方“程序員大白”，選擇“星標(biāo)”公眾號(hào)
重磅干貨，第一時(shí)間送達(dá)
我經(jīng)常遇到這樣的情況，一說(shuō)到中國(guó)現(xiàn)在的發(fā)展趨勢(shì)，未來(lái)將要超過(guò)美國(guó)，或者說(shuō)到中國(guó)某些方面其實(shí)比美國(guó)強(qiáng)的時(shí)候，總是有人會(huì)說(shuō)，你還是看看中美之間的科技差距再說(shuō)吧。
我今天就簡(jiǎn)單來(lái)畫(huà)個(gè)坐標(biāo)，給大家看下這個(gè)差距到底有多大。但是我得先說(shuō)明一下，我這個(gè)分析相對(duì)而言比較粗糙，但是我分析的角度，絕對(duì)不是很多人刻舟求劍，人云亦云的說(shuō)法。很多人現(xiàn)在說(shuō)到的中美在科技上的差距，首先來(lái)說(shuō)，我們要認(rèn)可，這是客觀現(xiàn)實(shí)。但是我有一個(gè)觀點(diǎn)，科技上現(xiàn)在的差距雖然是事實(shí)，但是在很大程度上，這個(gè)現(xiàn)實(shí)是由過(guò)去的投入決定的。科研上投入產(chǎn)出是有周期的，不是說(shuō)你今天投入，明天就有科研成果出來(lái)?；A(chǔ)科學(xué)理論上的突破，往往周期特別長(zhǎng)。但是除此之外的大部分科研項(xiàng)目，一般來(lái)說(shuō)10-20年，都是比較正常的。也就是說(shuō)現(xiàn)在你看到的科研成果產(chǎn)出，體現(xiàn)的是10-20年以前的研發(fā)投入，相對(duì)應(yīng)的，我們現(xiàn)在跟美國(guó)在科技上的差距，體現(xiàn)的就是我們?cè)?0-20年前，研發(fā)投入上跟美國(guó)之間的差距。而今天我們跟美國(guó)在研發(fā)投入上的情況，將決定10-20年以后，中美兩國(guó)之間的科技差距。很多人喜歡扯科研制度，研發(fā)環(huán)境之類的區(qū)別，在我看來(lái)這都不是根本。要出科研成果，最主要就兩條，一個(gè)是砸錢(qián)，一個(gè)是砸人。兩個(gè)都到位了，成果自然就出來(lái)了。我們先來(lái)看下，過(guò)去20年間，中美之間的科研投入情況。我們今天跟美國(guó)的科技差距，取決于10-20年前的投入差距。那么10-20年前，中美投入差多少呢？研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入情況變化我們先看在科研經(jīng)費(fèi)，也就是錢(qián)的投入上，過(guò)去20年是個(gè)什么情況：在20年前的2000年，我們的研發(fā)投入差不多只有美國(guó)的十分之一。在10年前的2010年，我們的研發(fā)投入增加到了將近美國(guó)的一半。這個(gè)投入上的差距，很大程度上來(lái)說(shuō)，就是今天我們跟美國(guó)之間，在科研成果上產(chǎn)出的差距。實(shí)際上最近5年，由于美國(guó)的持續(xù)打壓，我們開(kāi)始不斷加大投入的力度，這五年的研發(fā)支出增速，一直保持在10%以上。去年受疫情影響，GDP增速只有2%多，但是研發(fā)支出依然保持在10%以上。如果沒(méi)有太大意外的話，應(yīng)該就在近兩年內(nèi)，中國(guó)的研發(fā)支出總規(guī)模就會(huì)超過(guò)美國(guó)。當(dāng)然這是按匯率算的，要是按購(gòu)買(mǎi)力平價(jià)，我們的投入應(yīng)該是已經(jīng)超過(guò)美國(guó)了。上面這些是砸錢(qián)的部分，下面我們?cè)倏丛胰说牟糠帧?/span>首先我們看下所謂的全職研究人員數(shù)量對(duì)比，中國(guó)一直是超過(guò)美國(guó)的。
但是如果我們主要去考察最頂尖的那部分科研人才，也就是把學(xué)士和碩士都刨除掉得話，我們可以看下自然科學(xué)和工程類博士學(xué)位獲得者的數(shù)量，進(jìn)行一下對(duì)比。在2007年，中國(guó)首次超過(guò)美國(guó)，成為世界上自然科學(xué)和工程（不包括社會(huì)和行為科學(xué)）博士學(xué)位最多的國(guó)家。因?yàn)槲覀兊拇髮W(xué)擴(kuò)招就是差不多從1999年開(kāi)始，而要從大學(xué)讀到博士畢業(yè)，差不多時(shí)間就是10年。所以從2009年開(kāi)始，往后我們的博士數(shù)量增加越來(lái)越多，現(xiàn)在人數(shù)上的差距，跟美國(guó)正在擴(kuò)大。而且這還不算，我們給美國(guó)貢獻(xiàn)了大量的博士。在過(guò)去十年中，共授予臨時(shí)簽證持有人 155401 個(gè)博士學(xué)位。其中排名前三的國(guó)家（中國(guó)、印度、韓國(guó)）占一半以上（54％），中國(guó)給美國(guó)貢獻(xiàn)的博士生超過(guò)4萬(wàn)人。僅2018年，美國(guó)在科學(xué)與工程（S＆E）領(lǐng)域授予的博士學(xué)位總共有42227個(gè)，其中，中國(guó)籍（持有臨時(shí)簽證）的博士學(xué)位獲得者就有5689 人，超過(guò)總數(shù)的10%。根據(jù)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金的數(shù)據(jù)，中國(guó)籍博士學(xué)位獲得者中，有 79.4% 打算留在美國(guó)工作。雖然這讓人感覺(jué)有點(diǎn)心痛，而且最近這幾年越來(lái)越多的人開(kāi)始選擇回國(guó)發(fā)展，但是即便如此，我們國(guó)內(nèi)的人才，數(shù)量上依然對(duì)美國(guó)形成優(yōu)勢(shì)，并在擴(kuò)大。從砸錢(qián)和砸人兩個(gè)方面來(lái)看，我們的投入強(qiáng)度，在10-20年前，跟美國(guó)的差距是非常大的，真正開(kāi)始趕上來(lái)，并開(kāi)始超過(guò)美國(guó)，應(yīng)該就是最近這10年。
那么隨著投入不斷加大，我們跟美國(guó)的差距縮小了嗎？簡(jiǎn)單就看兩個(gè)方面的對(duì)比，一個(gè)是論文，一個(gè)是實(shí)際產(chǎn)出的專利。首先看高引論文，高被引論文是指，各學(xué)科論文在2010-2020年被引用次數(shù)處于世界前1%的論文。截至2020年9月，中國(guó)高被引論文數(shù)為37170篇，占世界份額為23.0%，數(shù)量比2019年增加了20.9%，世界排名保持在第2位。美國(guó)的高被引論文占世界份額46.4%，仍居第1位。
因?yàn)楦咭撐氖鞘陼r(shí)間內(nèi)的匯總，我們跟美國(guó)差距還比較大。我們可以看下最新的高質(zhì)量國(guó)際論文數(shù)。中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將各學(xué)科影響因子和總被引次數(shù)同居本學(xué)科前10%，且每年刊載的學(xué)術(shù)論文及述評(píng)文章數(shù)大于50篇的期刊，遴選為世界各學(xué)科代表性科技期刊，在其上發(fā)表的論文屬于高質(zhì)量國(guó)際論文。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，2019年中國(guó)發(fā)表高質(zhì)量國(guó)際論文59867篇，占世界份額的31.4%，排在世界第2位。排在首位的美國(guó)發(fā)表論文62717篇，占32.9%。
按最新的高質(zhì)量論文數(shù)量對(duì)比，我們?cè)诮鼉赡陜?nèi)，大概率也會(huì)超過(guò)美國(guó)。我們只采用標(biāo)準(zhǔn)更高一些的PCT專利，作對(duì)比。PCT是《專利合作條約》的英文縮寫(xiě)，PCT 專利可以理解為符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)明專利。?在2019年，已經(jīng)超過(guò)美國(guó)，成為全球第一。那么現(xiàn)在是個(gè)什么情況呢？我給你總結(jié)一下?，F(xiàn)實(shí)是我們跟美國(guó)的科技水平上確實(shí)有差距，但是這個(gè)差距正在快速縮小。這個(gè)差距來(lái)源于過(guò)去20年，我們與美國(guó)在科研上，錢(qián)和人的投入差距太大。現(xiàn)在我們的投入，不管是錢(qián)，還是人，都將全面超過(guò)美國(guó)。我們現(xiàn)在已經(jīng)在局部有些領(lǐng)域，開(kāi)始領(lǐng)先美國(guó)，還有一部分是并駕齊驅(qū)，當(dāng)然更多的部分現(xiàn)在還落后于美國(guó)。但是如果動(dòng)態(tài)的來(lái)看，在10-20年以后，我們?cè)诳萍忌?，將?huì)從不同的領(lǐng)域開(kāi)始，一點(diǎn)點(diǎn)超過(guò)美國(guó)。而且這個(gè)趨勢(shì)可以說(shuō)基本不可逆轉(zhuǎn)，當(dāng)然基礎(chǔ)科學(xué)的投入產(chǎn)出周期更長(zhǎng)，但是我們時(shí)間再多給10年，也就是30年后，在2050年前后，我們科技上將全面超越美國(guó)，成為全球第一。推薦閱讀
13個(gè)你一定要知道的PyTorch特性
解讀：為什么要做特征歸一化/標(biāo)準(zhǔn)化？
一文搞懂 PyTorch 內(nèi)部機(jī)制
張一鳴：每個(gè)逆襲的年輕人，都具備的底層能力
關(guān)于程序員大白
程序員大白是一群哈工大，東北大學(xué)，西湖大學(xué)和上海交通大學(xué)的碩士博士運(yùn)營(yíng)維護(hù)的號(hào)，大家樂(lè)于分享高質(zhì)量文章，喜歡總結(jié)知識(shí)，歡迎關(guān)注[程序員大白]，大家一起學(xué)習(xí)進(jìn)步！
