文 | 贺飞（北京大学）
当前，全球经济的发展趋势是趋向更为知识密集型经济，与此同时全球科技合作与竞争也在日益加剧，全球的科研、教育和企业活动随着不同地区的经济增长趋势和社会发展正发生戏剧性变革。科学研究及其商业化在知识密集型经济中变得举足轻重，国际贸易、供应链以及全球基础设施紧密链接使得全球市场一体化。这种经济模式依赖于有技能的劳动力以及各国持续投资科技来生产知识流，从而在制造业(例如宇宙飞船、制药和计算机)和服务(例如金融、企业、教育、健康)产业形成知识密集型产品的核心。
美国、欧盟和日本领跑全球科技几十年的状况也正在发生变化，全球科技越来越呈现多极化发展态势。以中国为代表的一些发展中国家在部分科技指标上已开始领跑，逐渐成为全球创新的重要贡献力量。这些新兴的发展中国家十分注重研发、教育以及知识密集型生产和贸易资源，其在这些领域最初的快速增长率能超过发达国家，使得部分发展中国家接近或达到发达国家水平。
本文重点关注各国（经济体和地区）的许多不同指标的比较，包括科技人才培养、科研产出、知识产权及其应用，以及知识密集型产业的产出。
1、人才培养和科研人员
经济全球化使得各国的联系日益紧密，有科学与工程技能的劳动者成为一个国家的创新能力和经济竞争力的不可或缺部分。因此，世界许多国家高度优先发展其科学与工程相关的高等教育。但各国也面临着高技能劳动者流动加剧带来人才流失的问题，吸引顶尖人才的竞争不断加剧。
部分亚洲国家的科技人才培养十分引人注目。从全球根据最新统计数据看，科学与工程领域第一大学学位人数达到大约640万人，其中几乎一半是中国和印度授予的(均占23%)；其余21%由欧盟和美国授予(分别占12%和9%)（图1）。在中国，2012年有将近一半的所授予的第一大学学位(49%)是在科学与工程领域，而美国仅为33%。
图1 2012年部分国家（经济体）所授予的第一大学学位
数据来源：科学与工程指标2016
中国的大学学位生产增长要快于主要发达国家和地区。2000到2012年间，中国授予的科学与工程学士学位数增长超过300%，明显快于美国和其他许多欧洲和亚洲国家和经济体（图2）。此外，同期中国授予的非科学工程学位数也急剧增长(1000%)，这也是中国高等教育在大扩招后急剧发展的写照。但从统计数据可以看出，中国科学与工程领域第一大学学位占比在显著下降，从2000年的73%下降的2012年的49%。而其他主要经济体的这一比例则在一个相对较小的范围内波动。
图2 2000-2012年部分国家（地区）科学与工程第一大学学位授予数（单位：万）
注：所有年份所有地方数据不完整。
数据来源：科学与工程指标2016
当然，一国学位授予数同其劳动力质量之间的关系是十分复杂的，因为有越来越多的学生在国外接受高等教育。美国仍是全球国际学生选择最多的目的国，其他较受国际学生欢迎的目的国是英国、澳大利亚、法国和德国。美国的国际学生数从2000年的47.5万增长到2013年的78.4万，由于其他国家也在努力吸引更多的国际学生，就读美国的国际学生占全球国际学生的比例从2000年的25%下降到2013年的19% (图3)。
图3 2013年部分国家接受高等教育的国际流动学生数量
注：数据根据出国界到其他国家学习的学生人数(即所谓流动学生)。加拿大、意大利和日本的数据数2012年的。
数据来源：科学与工程指标2016
美国的研究生教育对国际学生有着很强的吸引力，美国较中国授予更多数量的科学与工程博士学位(图4)，但其中有相当大比例授予给了持临时签证的国际学生。2013年，临时签证持有者（不包括国外出生有永久签证的学生）获得37%的科学与工程博士学位，其中在工程、计算机科学和经济学领域尤为集中（2013年临时居民在这些领域获得超过一半的博士学位）。总体来看，2000年后美国科学与工程博士学位中将近一半的增长是授予临时签证持有者博士学位的增长，而其中主要是来自中国和印度等亚洲国家。
图4 2000-2013年部分国家（地区）科学与工程博士学位授予数
注：部分数据缺失。
数据来源：科学与工程指标2016
美国和欧盟继续保持卓越，但其科研人力资本供应的优势逐渐丧失。从绝对数量来看，这两个地区根据最新统计有着最大规模的人数从事科研，但中国已经逐渐追赶上来了(图5)。
图5 2000-2013年部分国家（经济体）研究人员的估计数量（单位：万人）
注：部分年份数据缺失；研究人员人数是指全时当量人数；中国2009年前的统计数据同OECD标准不一致；韩国2007年的统计数据排除社会科学和人文学科研究人员。
数据来源：科学与工程指标2016
全球从事研究的人员数量正快速增长，其中亚洲的增长更为迅速。其中韩国增长最快，2000到2006年间韩国科研人员总数几乎翻番并仍保持强劲增长势头；中国2008年所报告的研究人员人数超过2000年的两倍，随后几年也是保持显著增长势头(中国2009年前的数据同OECD定义不一致，因而没有可比性)。美国和欧盟以较低增速稳步增长，其中美国在2000到2012年增长了29%，而欧盟在2000到2013年则增长了55%。与世界趋势不同的是日本(人数保持相对稳定)和俄罗斯(人数下降)。
研究人员占就业人口之比是另一个在全球一体化知识经济中测度国家竞争力的指标。亚洲的许多经济体这一统计指标随时间持续增长，其中最为突出的是韩国，但中国、中国台湾地区和新加坡的增长也十分显著。中国尽管报告有大量的研究人员数量，但相比于中国劳动力数量的比例仍旧很低(0.19%)，低于美国、欧盟、韩国和日本(图6)。
图6 2000-2013年部分国家（经济体）研究人员占其就业人口的比例（%）
注：部分年份数据缺失；研究人员人数是指全时当量人数；中国2009年前的统计数据同OECD标准不一致；韩国2007年的统计数据排除社会科学和人文学科研究人员。
数据来源：科学与工程指标2016
2、研发投入
随着各国研究人员数量及其占劳动力比例的日益增长，全球范围研发支出也在持续快速增长，2003到2013的10年间翻了一番。尽管总体增长，全球研发支出持续集中在北美、欧洲和东亚和东南亚地区。在单个国家中，美国的研发支出遥遥领先，接着是中国，中国的研发支出正逼近欧盟的总量。美国和中国之和几乎占全球2013年研发支出估计值1.67万亿的一半，日本排名第三（10%），德国第四（6%），韩国、法国、俄罗斯、英国和印度是下一个梯队的执行者—每家占全球研发支出总量都在2%–4%之间 (图7)。
图7 1996-2013年美国、欧盟和其他部分国家国内研发总支出（GERD）
单位：10亿美元（当前价，PPP）
PPP =购买力平价。
注：数据为研发执行规模前7位的国家和欧盟。本图中美国的数据是按照国际标准计算国内研发总支出（GERD），与美国科学基金会计算美国总研发的方法略有不同。
数据来源：科学与工程指标2016
过去10年间，一个明显趋势是东亚和东南亚研发支出较其他主要研发执行地区的增长速度要快。其中中国持续显示最为强劲的研发增长态势(图8)，在2003-13年间占全球研发支出增长总量大约三分之一。这一增速差别导致美国和欧盟占比明显下降(分别从35%下降到27%，从27%下降到22%)。而同期东亚和东南亚经济体（包括中国、日本、马来西亚、新加坡、韩国和中国台湾地区）总计占全球的比例从25%增长到37%。
图8 美国、欧盟和其他部分国家的国内研发支出（GERD）平均年增长率：1998–2013（%）
注：数据为研发执行规模前9位的国家和欧盟。用外币测度的国际GERD数据按照购买力平价方法转换为美元。部分数据缺失。本图中美国的数据是按照国际标准计算国内研发总支出（GERD），与美国科学基金会计算美国总研发的方法略有不同。
数据来源：科学与工程指标2016
研发支出占经济规模的比例常被用于衡量一国创新能力的指标。尽管美国研发投入总量超过任何一个工业化国家，但其他许多小国有着更高的研发强度（即研发支出占GDP之比）。欧盟提出的目标(欧盟2020要实现的五大目标之一是2020年研发强度达到3%。美国2013年的研发强度为2.7%。以色列和韩国这项指标全球并列第一，均为4.2%。美国在过去10年内研发强度在一个相对很小的范围内波动，欧盟则是逐渐增长；韩国和起点较低的中国的研发强度都在显著增长，两国在过去10年接近翻了一番(图9)。
当然，研发强度这一指标在决策中使用也有其局限性。因为政府可以通过控制其经济规模或是年度研发支出来实现一个特定的研发强度目标，通过企业成为研发经费主要来源而放大这一指标。在美国，企业资助大约占2013年研发支出的61%。而中国企业占比则更高，大约75%，在中国、日本和韩国以及其他差不多或略低的德国(66%)、法国(55%)、英国(47%)和俄罗斯(28%)。
各国企业研发支持的生产部门也不尽相同。制造业在部分国家企业研发中占到大约86%–88%，包括德国、日本、韩国和中国，大大高于美国(69%)、法国(50%)和英国(40%)。在美国，企业研发涵盖范围遍布制造业到服务业：计算机，电子和光学产品；制药；航空航天器；信息通信服务业，包括软件开发；以及包括研发服务在内的专业，科学和技术服务等。
基础研究由于没有特定的应用目标存在有风险和不确定性，这也是大量基础研究通常主要由政府资助的原因。各国关注基础研究、应用研究和试验发展的程度也不一样。2012年中国仅有5%的研发经费投向基础研究，而美国则为17%。相反，中国有84%的研发经费，美国有62%的研发经费投向试验发展。
图9 美国、欧盟和其他部分国家国内研发总支出（GERD）占GDP的比例：1996-2013年（%）
GDP= 国内生产总值.
注：数据为研发执行规模前7位的国家和欧盟。本图中美国的数据是按照国际标准计算国内研发总支出（GERD），与美国科学基金会计算美国总研发的方法略有不同。
数据来源：科学与工程指标2016
3 研究论文产出
科技论文通常是研发活动的一种有形测度之一，被广泛用于国际比较。美国、欧盟和发达国家生产了大多数的科学与工程论文。但近年来中国和其他一些发展中国家的科学与工程的论文产出较美国和其他发达国家增长更快。中国论文的全球占比从2003年的6%增长到2013年的18%，已经同美国有可比性(图10)。印度和巴西等其他部分其他发展中国家的研究产出同样迅速增长。
图10 部分国家（经济体）科学与工程论文全球占比：2003-2013年
注：论文数统计来自SCOPUS数据库所选的科学与工程领域的期刊、专著和会议论文。论文按出版年分类，并按文中署名机构地址分配给一个地区/国家/经济体，论文按分数计数统计(即，来自多个国家/经济体的论文，每一国家/经济体根据其参与署名作者占比获得一个分数计数)。部分SCOPUS合著论文的地址信息不完整，不能完全分配给国家或经济体。这些未分配的论文占2013年全球总数的1%，用于统计但没有显示。
数据来源：科学与工程指标2016
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