摘 要: 通過對2020年我國科技產出情況進行分析,可以看出當前我國科技創新的一些階段性特點。這些階段性特點主要包括:我國已經是科技論文大國,未來發展重點是開創性研究;科技產出結構與新科技革命方向一致,重大創新機遇增多;一些地方科研能力提升明顯,經濟增長動力正在轉向創新要素; 我國國際論文的國際合作率與上年持平,還有上升空間;高附加值專利數量居全球第二方陣前列,但與第一方陣還有量級差距;頭部企業獲得高附加值專利最多,率先進入創新成長期。
關鍵詞:科技產出 科技創新 卓越論文 專利
【中圖分類號】G31 【文獻標識碼】A
近日,中國科學技術信息研究所發布了《中國科技論文統計報告2021》,對國際數據庫(SCI數據庫)收錄的中國科技論文(簡稱國際論文)數據,中國科技論文與引文數據庫(CSTPCD)收錄的中國科技論文(簡稱國內論文)數據,還有經濟合作與發展組織(OECD)、美國專利及商標局(USPTO)和《德溫特世界專利索引》(DWPI)數據庫有關中國的高附加值專利數據進行統計與分析,全面展示了2020年度中國科技產出情況。
2020年度中國科技產出概況
國際論文總量:2020年,中國科技論文產出55.26萬篇,連續12年排在世界第2位,占世界份額23.7%(見圖1),比第一位的美國低1.4個百分點。
國際論文被引:2020年,被引頻次高于國際平均被引頻次的卓越國際論文21.60萬篇。2011年至2021年10年間,中國國際論文總被引頻次居世界第二位;篇均被引用了12.87次,低于世界平均被引次數(13.66),居世界第16位,排名前10位的國家篇均被引用次數均超過15次。 2011年至2021年被引用次數進入世界前1%的論文4.29萬篇,占世界份額24.8%,居世界第2位。近2年發表的論文在統計時的最近兩個月內被引用次數進入本學科世界前1‰的熱點論文1515篇,占世界總量的36.3%,居世界第2位。
國內論文總量:2020年中國國內論文產出45.16萬篇,其中累計被引用時序指標高于設定分界線的卓越論文24.78萬篇。
高附加值專利:2021年11月9日經濟合作與發展組織(OECD)的統計數據顯示,2019年中國發明人擁有的三方專利數為5597項,占世界的9.8%,排世界第3位(見圖2)。2020年美國專利及商標局(USPTO)的統計數據顯示,中國申請人獲得的美國專利授權2.52萬件,占美國國外專利授權總數的13.1%,排在世界第2位。《德溫特世界專利索引》(DWPI)數據庫統計數據顯示,2020年中國公開的授權發明專利約53.03萬件,比2019年增長了17.0% 。
以上科技產出數據具有統計意義,能夠使人們了解總體情況,發現結構關聯,為宏觀調控提供參考,但不具有質量評價意義。科技成果質量評價必須以內容為基礎,以價值為準繩,而不能等同于被引頻次和期刊影響因子。通過對2020年科技產出數據的分析,可以看出當前我國科技創新的一些階段性特點。
當前我國科技創新的階段性特點
我國已經是科技論文大國,未來發展重點是開創性研究
從數量上看,我國科技論文總量、總被引量和高被引論文數量都已經位居全球第二,而且已經持續多年位居全球第二。從當前的情況來看,這一位勢還將繼續保持。高被引論文數量多,在一定程度上說明我國已經具有把既定的科學問題引向深入的能力,這是重大的進步。當然,高被引并不能直接代表開創性研究能力。所謂開創性研究,就是提出新的科學問題、開辟新的學科或開辟學科新的增長點。開創性研究剛出現的時候,往往是被引冷點。事實上,我國世界級的開創性成果很少。
新時代中國科技發展戰略是自立自強,重點是加強開創性研究,包括突破性、顛覆性、挑戰性和非共識性的研究。科研事業必須轉變發展方式,實現高質量發展,既要解決既定科學問題、形成持續的學術熱點,更要提出和解決新的科學問題、開辟新的學術領域和建立新的學科。國家“十四五”規劃綱要指出,“持之以恒加強基礎研究”,“加大基礎研究財政投入力度、優化支出結構”,“基礎研究經費投入占研發經費投入比重提高到8%以上”,“建立健全符合科學規律的評價體系和激勵機制,對基礎研究探索實行長周期評價,創造有利于基礎研究的良好科研生態”。2021年12月,中央經濟工作會議進一步要求,“制定實施基礎研究十年規劃”。與此同時,科技評價工作也要實現突破性發展,既要保持科技產出統計的連續性,也要勇于打破傳統的評價理論、方法和體系,深入研究面向開創性成果的評價理論和方法,加快制定開創性成果評價體系。
我國科技產出結構與新科技革命方向一致,重大創新機遇增多
從我國國際和國內共46.38萬篇卓越科技論文的結構來看,卓越論文最多的10個學科依次是:臨床醫學,化學,電子、通信與自動控制,生物學,環境科學,計算技術,材料科學,地學,農學,物理學。其中臨床醫學、生物學、農學、環境科學四個學科屬于生物醫藥領域或與生物有關的領域;電子、通信與自動控制,計算技術,這兩個學科屬于信息通訊領域。也就是說,生物醫藥領域、信息通訊領域的學科大約占卓越論文最多的10個學科的一半以上。
從專利產出結構來看,專利最多的10個類別中,只有一個類別與生物有關;但信息通訊類的發明專利數量具有壓倒性優勢。計算機、電話和數據傳輸系統、電子儀器、電子應用四個領域的發明專利占前10個領域發明專利的67%(見表1)。獲得發明專利授權數前10名的公司,8家位于信息通訊領域 。
以信息通訊和生物醫藥為主體的科技產出結構,與新科技革命的方向一致。目前全球的研發投入和科技產出,一半以上都發生在信息通訊和生物醫藥兩大領域,美國更高;歐洲的結構有些差異,信息通訊產業較弱,生物醫藥和汽車產業是主體。我國這種科技產出結構不僅僅出現在2020年,整個“十三五”期間基本都是如此。這是一種符合趨勢的結構,雖然我國當前高質量成果還不多,但由于結構位于新科技革命風口,重大創新的機遇必將越來起多。
一些地方科研能力提升明顯,經濟增長動力正在轉向創新要素
從我國卓越科技論文產出地域看,在整個“十三五”時期,江蘇都是卓越論文產出大省,數量僅次于北京,位居全國第二,在省級行政區中表現突出。卓越論文數量排在第三位的是上海,上海之后進入前10位的依次是廣東、湖北、陜西、山東、浙江、四川、遼寧(見表2)。湖南和河南兩省總量雖都未進入前10名,但都超過了科技資源大市天津,與第10名的遼寧接近,2020年分獲第11位和第12位,其中河南是第一次超過天津。
在前10位中,除陜西、遼寧外,科技論文產出與經濟總量正相關。近兩年廣東、江蘇、山東、浙江的國內生產總值依次居全國前四位,四川居第6位,湖北居第8位,上海居第10位。陜西、遼寧兩省卓越論文數量多,但經濟總量不夠大,可能在一定程度上反映了兩省科技資源沒有順暢轉化為生產力。存在這一矛盾的還有黑龍江、天津等省市。值得一提的是,中部地區的湖南和河南,兩省的國內生產總值都進入全國前10位,河南連續多年位居第5位,湖南2020年位居第9位。這在一定程度上意味著兩省知識資源等創新要素,成功驅動了發展。
未來經濟增長動力不是傳統的生產要素,而是創新性生產要素,即智力資源、知識資源、數據資源。發達地區要依靠創新性要素塑造發展新優勢,中西部和東北地區則要依靠創新性要素奮起直追。
我國國際論文的國際合作率為26.2%,還有上升空間
中國作者為第一作者的合著論文涉及169個國家和地區,合作伙伴國家依次是美國、英國、澳大利亞、加拿大、德國和日本。中國與美國合著論文最多,中美兩國互為最大論文合著國。2020年,在中國國際論文中,國際合著論文為14.45萬篇,占中國國際論文總數的26.2% ,合作率與2019年持平。美國、日本、韓國、俄羅斯的國際合作率在25%—35%之間,與中國屬于一個量級;英國、澳大利亞、加拿大等國國際合作率更高,在50%左右。2019年、2020年的論文產出,大部分是2018年之前項目的產出,少部分是2018年之后項目的產出,因此,2018年以來的國際風云變幻,基本沒有反應在2019年和2020年的論文產出中,2021年及以后年份的產出是否有反應,還不能確定。
從目前的經驗來看,國際合作率保持在25%以上直至50%左右都是有益的,因此我國論文的國際合作率還有上升空間。國際合作能夠促進學科的交叉融合和會聚研究。包括諾貝爾獎成果在內的重大科學發現、重大技術發明和重大創新,都出現在多學科、多領域的交集;知識融通也是產生新興學科、交叉學科和綜合學科的重要途徑。
我國高附加值專利數量居全球第二方陣前列,但與第一方陣還有量級差距
在世界專利方陣中,三方專利數量美國、日本屬于第一方陣,中國、德國、韓國、法國、英國等屬于第二方陣。除標準必要專利外,中國在第二方陣中已經超過其他國家位于前列;但與第一方陣比,三方專利不到日本的1/3,相當于美國的2/5強(見圖2)。在美國專利及商標局授權的專利中,日本是第一方陣,中國、韓國、德國等屬于第二方陣;中國排世界第二位,但專利數量還不到排位第一的日本的一半。
2016年以來,美國專利及商標局授權的中國專利大幅度增長,2016年突破一萬件大關,2019年突破2萬件大關,2020年達到2.52萬件,占美國國外專利授權總數的13.1%,比2018年提高了8個百分點。由于在美國注冊專利從申請到授權平均需要2年時間,因此2018年以來的國際風云變幻尚未反應在2019年、2020年的授權統計中;2021年及以后年份的數據是否有反應,還不能確定。
頭部企業獲得高附加值專利最多,率先進入創新成長期
從獲得授權的發明專利的機構類型來看,高等學校占比27.3%,研究機構占比7.1%,企業占比60.8%,企業已是發明專利產出的主體。獲得發明專利授權數前10位的公司絕大多數都是新興產業的頭部企業,最突出的是華為技術有限公司,專利授權數為6380件;第二名是OPPO廣東移動通信有限公司,專利授權數為3589件;超過2000件的還有中國石油化工股份有限公司、騰訊科技(深圳)有限公司、京東方科技集團股份有限公司、珠海格力電器股份有限公司。這在一定程度上表明,中國的頭部企業率先進入創新成長期。
【本文作者為中國科學技術信息研究所研究員;本文數據均來自2021年中國科技論文統計報告發布稿中的《中國科技論文統計報告2021(1)新聞稿》和《中國科技論文統計報告2021(2)中國卓越科技論文報告》,中國科學技術信息研究所網站,https://www.istic.ac.cn/isticcms/html/1/284/338/6905.html,2021年12月27日發布】
責編:周素麗/美編:石 玉
Phased Characteristics of China’s Scientific and
Technological Innovations from the Perspective of Scientific and
Technological Outputs
Guo Tiecheng
Abstract: Analysis of the scientific and technological outputs in 2020 reveals some phased characteristics of scientific and technological innovations of China, which mainly include the following. As a big country of scientific and technological papers, China will focus on pioneering research in the future. The structure of scientific and technological outputs is in line with the direction of the new scientific and technological revolution, with increasing opportunities for major innovations. Scientific research capabilities in some regions have improved significantly, and the economic growth momentum is shifting to innovation elements. The international cooperation rate of papers published internationally remains the same as the previous year, with room for increase. The number of high value-added patents ranks the top in the second phalanx, but there is still a huge gap with the first phalanx. Leading companies have obtained the largest number of patents with high added values, and have taken the lead to enter the innovative growth period.
Keywords: scientific and technological outputs; scientific and technological innovations; outstanding papers; patents
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