解读国家科学基金科学技术形势报告(2020版)

金文

$ f% R& l0 p0 d, F; G' I从上一次分析美国国家科学技术形势报告开始算，一晃五六年时间过去了。恍如隔世。
上一次的解读在这  http://www.aswetalk.net/bbs/foru ... id=38090&extra=
这个是2014年度报告的原文出处 https://www.nsf.gov/statistics/seind14/
: H. R" L" @& L2 i2 m4 ?2020年度报告在这里 https://ncses.nsf.gov/pubs/nsb20201

我们先通读一下全文，看看一些细节，然后再比较过去5年来，看看有什么深刻的发展， 以及讨论一下未来的发展趋势是什么。
5 u* j4 a9 f( c" x
这个报告本身是描述美国当前科学和技术水平的一个比较权威的官方报告。是要提交给总统和国会的。是比较严肃的一个讨论。码字是比较辛苦的事，尤其是码中国字。我们就把话题做得轻松些，从看图说话开始。整篇报告比较长，这里我们只挑选一些有趣的内容。有兴趣的同学可以去阅读原文。
/ R/ J* ]+ i5 n; @! m9 `0 N
+ M& s4 o# x3 j" p, H1 n: M3 p3 Y在报告开篇综述中专程提到了中国，也显示出美国科技界对中国快速发展和追赶的紧迫性的认识。整个报告比起上一个报告对于国际形势有了更大更细致的关注。


这张图数据有些问题。和下一个图的数据不同。可能下一个图的数据更合理些。
0 k' W1 |4 \0 n6 m0 `+ z. `$ X
! j! G9 o. H- ~* T; `3 f7 \中国每年的理工科毕业生有将近五百万。是美国的九倍了。这么多的攻城狮人海战术就可以碾压很多领域了。印度接近中国的一半。

3 ~. x! R/ z, _! \6 j- S
这张图可以看出，计算机和数学专业外国人占50%以上，心理学是美国的传统强势学科啊，外国人的占的比例自然很小。
# p4 R! _& `' a' P0 f4 [5 I大约有30%的科技工作者来自外国。美国大约有700万个科学技术工作。可想而知，美国的科学和技术发展是非常需要国外的人才来补充的。但脱离了后援，后续动力就会打折扣了。


) U: l1 A7 g* x. M* G& Q- p
这张图说明了，中国的研发经费已经接近于美国的水平。如果按购买力平价算已经超过了美国居世界第1位了。而且这种趋势还在继续进行中。

从这张growth的图中可以看出。中国的研发经费增长占世界总研发经费增长的领先地位
中国的科技投入，每年的增长率非常吓人，每年能创造出非常多的新的科研岗位和就业机会。这个对国际学术界是有很大吸引力的。
7 y) M6 G# S  ?7 Y亚洲科研投入在世界上的占比超越美国。这也是一个历史性的事件。这也体现出来世界科研的重心开始向亚洲移动了。随着科学技术转化成生产力，亚洲也在未来将成为世界经济发展的主发动机。
( \+ D9 ~  r- k
中国科研投入的百分比并不是很高。2%，但是增速很高。科技投入比最高的是南韩。美国和日本都已经开始出现饱和趋势了。印度居然在开倒车。欧洲除了德国以外，都平平无奇。从这张图上也能看到未来带来科技突破的地域会是在哪里。
从这张图中我们可以看到美国的创新精神已经逐渐落后于南韩了。
7 B8 C* F% Y9 \1 E+ ?- ~
) s: }- f! L1 \6 Z2 I当前的东亚是世界创新发展速度最快的地方。
7 j, F; y( S8 v$ m( W亚洲的研发投资已经超越了北美和欧洲，而且增长势头迅猛。
研发经费占国民生产总值的比例，可以看出中国和南韩，在过去的十几年中发展最为迅速。

# s9 g7 N( R( ?; ?美国研发经费的最大来源是商业公司，其次是政府的资金。

中国的科学技术论文在2000年的时候在世界上的占比很小，到2018年的时候已经超过了美国，仅次于欧盟占世界第2位了。
日本科技论文发表的数量在过去20年中绝对数字没有什么增长，已经开始停滞不前了。中国有2000年的5%增长到2018年的21%，仅次于欧盟，成为世界第二。印度也很努力，在2018年达到中国2000年的比例水平5%。

% C( c8 x) I* E对于顶级论文来说，美国和欧盟还是稳定领先。从目前的趋势上来看。中国可能已经赶上或者超越了欧盟。这里的统计只截止于2016年。我们不知道2021年的结果是什么。
, p2 J! m# V7 \1 \4 _
这个图可以看出趋势变化。很好地诠释了逆水行舟不进则退的含义。
4 [7 G7 q' N6 E& d: z
这个关于国际合作的图表很说明问题。中国和美国是世界上最大的，合作提供者，合作参与者。
9 j2 C! K/ H" a/ [) |# N9 c
) X8 r9 E6 C( t; z7 E8 `0 d与高科技的增加值，中国已经超越欧盟占世界第2位了，仅次于美国。

0 X3 N" {4 h; o  j* V对于中科技来说，中国已经是世界第一了。如果翻译成中档科技好像差了点意思。
6 |' z2 R  ^1 E2 v; d6 ^  Y
; T0 P4 S, [7 S0 }1 L& [$ \, T0 Q看看这张专利分布图就知道了，中国现在已经是世界上专利授权最大的国家了。

# \- v2 l1 g# a; f  H3 S- I5 G这张图显示出来美国人民对于科学还是有很多，正面的评价。学位越高，对于科学的信心也越强
; z' `. h$ |+ y# O' G4 M比较这一份报告和2014年的报告，才发现有很多东西改变了。2014年的报告还很细致详尽的讨论了幼儿园有四年级到八年级，以及国际上的数学和科学的教育成果。而这份2020年的报告，基本上更加关注的都是国际的竞争形式。
1 C  s  h, n- d/ k: @
/ I* D* ^/ m0 Q9 h& ?

1. Although this report does not forecast future outcomes, the data show the evolution of the United States in the global S&E enterprise. The United States continues to lead globally in R&D expenditures, S&E doctoral-level degree awards, and production of highly cited research publications. At the same time, other nations, particularly China, are rapidly developing their S&E capacity. As a result, the United States has seen its relative share of global S&T activity flatten or shrink, even as its absolute activity levels kept rising. As more countries around the world develop R&D and human capital infrastructure to sustain and compete in a knowledge-oriented economy, the United States is playing a less dominant role in many areas of S&E activity.

复制代码

文章的结论很清晰地指出随着世界各国对于研发和人才的投入，美国的重要性在许多领域开始下降了。
2 F, X5 a, n+ F
8 U1 G8 V. E8 a: Y# ?% f2026年度的报告将会有多少东西我们可以期待？

$ c9 T2 d. V! l. N5 y0 T
0 g3 j4 h7 h& K

马鹿

# D, o  M2 ?) p0 R4 I给力! 涨知识!

semtex

国内产业升级神速。
昨天又看到一个小领域， 盘子大概100亿RMB的样子。 本来是美韩占大头， 中国低端占十个点。去年国内企业突破了高端。这行又白菜了。
这个行业美韩垄断了四十年了。

zilewang

科研投入方面，应该考虑投资效率问题。每个国家在这方面差距挺大。

! F6 O, @+ Q9 m% p$ f# W) M& x科研成果方面，由于现在水专利和水论文太厉害，不能简单以数量计算，应该考虑其质量。比如专利，要看是否关键技术，简单的指标应该是专利费用，以及占总专利的比率。
/ E5 @% R. ~) B% y& g0 i  K
至于购买力平价，感觉他并不靠谱，没什么参考价值。

semtex

具体行业就不说了。
我自身感受， 这次核心科技的国产替代， 国企作用很大。 不过都是闷声发财。估计有统一要求。

semtex

; T9 ]5 j$ i" A. C/ ^: \5 \' s这个项目国企在科研上， 激励十分灵活。非常市场化。
我猜这个不应该是个别的。