文_胡不歸（中國(guó)科技大學(xué)副研究員，化學(xué)博士）

科技與文明等級(jí)——中國(guó)科技和世界大勢(shì)

文_胡不歸（中國(guó)科技大學(xué)副研究員，化學(xué)博士）

從能源的角度看，用火的文明，用畜力的文明，用蒸汽機(jī)的文明，用電力的文明，和用核聚變的文明，發(fā)展程度是完全不同的。從材料的角度看，用石頭的文明，用青銅的文明，用鐵的文明，用化學(xué)合成的塑料、橡膠、纖維的文明，和用劉慈欣科幻小說(shuō)《三體》中的強(qiáng)相互作用材料“水滴”的文明，發(fā)展程度是完全不同的。

把這個(gè)視角轉(zhuǎn)移到國(guó)家之間，會(huì)發(fā)現(xiàn)，科技水平是國(guó)家實(shí)力、人民生活水平的最本質(zhì)的標(biāo)志。當(dāng)今世界科技水平最高的國(guó)家顯然是美國(guó)。中國(guó)的科技水平處于什么位置呢？

基礎(chǔ)研究的論文與期刊

科學(xué)技術(shù)分為基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、工業(yè)技術(shù)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等多個(gè)層次。各個(gè)層次之間既有密切的聯(lián)系，也可以有一定程度的不同步。不同背景的人往往關(guān)注的層面不同。筆者從事理論與計(jì)算化學(xué)的基礎(chǔ)研究，先在這里介紹一下基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀。

基礎(chǔ)研究的成果，在絕大部分情況下表現(xiàn)為學(xué)術(shù)論文，發(fā)表在科學(xué)期刊上?？茖W(xué)界之外的人往往覺(jué)得能發(fā)表論文就很了不起了，但其實(shí)不同的論文之間水平相差很遠(yuǎn)，科研人員對(duì)論文質(zhì)量的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)數(shù)量。如何評(píng)價(jià)論文的質(zhì)量？如果對(duì)一個(gè)領(lǐng)域很熟悉，自然可以仔細(xì)閱讀每篇文章，就其內(nèi)容給出評(píng)價(jià)。但世界上的論文早已汗牛充棟，誰(shuí)都看不過(guò)來(lái)，現(xiàn)代科學(xué)又分得越來(lái)越細(xì)，即使對(duì)相近專業(yè)的論文也很可能不足以給出評(píng)價(jià)。那么怎么快速地估計(jì)文章質(zhì)量呢？簡(jiǎn)單而有效的辦法是看它發(fā)表的期刊。

世界上有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的科學(xué)期刊，不同的期刊之間審稿標(biāo)準(zhǔn)相差很遠(yuǎn)，好比奧運(yùn)會(huì)和學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)的區(qū)別。英國(guó)的《自然》（Nature）和美國(guó)的《科學(xué)》（Science）是兩家著名的頂級(jí)期刊，它們的文章范圍涵蓋整個(gè)自然科學(xué)。有一些聲名卓著的雜志涵蓋整個(gè)一級(jí)學(xué)科，如《物理評(píng)論快報(bào)》《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》《化學(xué)科學(xué)》。又有一些質(zhì)量很高的雜志覆蓋一個(gè)二級(jí)學(xué)科，如《有機(jī)化學(xué)通訊》《高能物理雜志》。這是一幅學(xué)術(shù)金字塔的圖像。把哪些雜志稱為一流是有一定任意性的，但出入也不會(huì)太大。

近年來(lái)，《自然》的發(fā)行者自然出版集團(tuán)提出了一套衡量國(guó)家或研究機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)科研產(chǎn)出的指標(biāo)，稱為自然出版指數(shù)。挑選了68家一流期刊，統(tǒng)計(jì)每個(gè)國(guó)家或研究單位在這些期刊上發(fā)表多少論文。不是說(shuō)這68家雜志上的文章都很好，這些文章中也難免有一些價(jià)值不大的。但畢竟，在這68家雜志中出現(xiàn)重要文章的概率比在其它雜志上大得多。當(dāng)代科學(xué)合作很頻繁，一篇文章經(jīng)常有多個(gè)跨單位甚至跨國(guó)的作者。所以又做了進(jìn)一步的分析，把一篇文章平均分給每個(gè)作者，再根據(jù)每個(gè)作者的地址信息確定每個(gè)國(guó)家或單位占多少份額，稱為分?jǐn)?shù)計(jì)數(shù)WFC。比如一篇文章有兩個(gè)作者，一人來(lái)自中國(guó)，一人來(lái)自美國(guó)，那么中美就各得到0.5。此外，在這68家期刊中的天文學(xué)論文占世界所有天文學(xué)論文的比例大約是其它學(xué)科的5倍，因此他們又把天文學(xué)論文的權(quán)重乘以0.2，作為最重要的評(píng)判指標(biāo)。

2014年12月，自然出版集團(tuán)公布了2014年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。美國(guó)的WFC排第一，18643。中國(guó)第二，5206。德國(guó)第三，4077。四到十位是日本、英國(guó)、法國(guó)、加拿大、西班牙、瑞士、韓國(guó)，從3371到1151。超級(jí)大國(guó)蘇聯(lián)的繼承者俄羅斯不在前十之中?？梢钥闯雒绹?guó)非常強(qiáng)大，WFC是中國(guó)的3.6倍。但中國(guó)排第二，達(dá)到德國(guó)的1.3倍、日本的1.5倍。

再?gòu)难芯繂挝坏慕嵌瓤?，WFC最高的是中國(guó)科學(xué)院，高達(dá)1209，是第二位哈佛大學(xué)（852）的1.4倍。也許這不公平，中國(guó)科學(xué)院是由許多研究所組成的，與大學(xué)沒(méi)有可比性。然而第三位是德國(guó)馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)（729），第四位是法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院（721）。都和中國(guó)科學(xué)院類似，可見(jiàn)至少在科學(xué)協(xié)會(huì)之間比，中國(guó)科學(xué)院排第一是沒(méi)有疑問(wèn)的。再仔細(xì)想想，一個(gè)大學(xué)有很多院系和專業(yè)，而像中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所這樣的研究所只對(duì)應(yīng)于大學(xué)的一個(gè)學(xué)院、一個(gè)系甚至一個(gè)專業(yè)，所以把協(xié)會(huì)和大學(xué)的科技產(chǎn)出做對(duì)比也未嘗不可。

以上結(jié)果對(duì)科學(xué)界之外的人來(lái)說(shuō)可能有點(diǎn)意外，但對(duì)科研工作者來(lái)說(shuō)很正常。僅僅十多年前，中國(guó)的一流文章還非常少見(jiàn)，很多教授都從來(lái)沒(méi)發(fā)過(guò)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)科技論文的數(shù)量和質(zhì)量都出現(xiàn)了爆炸性的增長(zhǎng)，對(duì)人才的標(biāo)準(zhǔn)也一路水漲船高。

中國(guó)的上升勢(shì)頭之猛可以從各國(guó)2014年與2013年WFC的對(duì)比上看出來(lái)。美國(guó)下降0.8%，德國(guó)上升1.0%，日本下降2.3%，英國(guó)上升0.9%，然后六到十位的法國(guó)、加拿大、西班牙、瑞士、韓國(guó)都是下降的。中國(guó)呢？上升14.9%！這是個(gè)什么概念？如果保持14.9%的增速，5年就會(huì)翻一番。如果中美都保持14.9%和-0.8%的變化率，8.7年后中國(guó)就會(huì)趕上美國(guó)。

然而還沒(méi)完。自然出版集團(tuán)的WFC數(shù)據(jù)是每月更新的?，F(xiàn)在顯示的是從2014年6月到2015年5月的統(tǒng)計(jì)，跟2014年12月的數(shù)據(jù)相比剛好過(guò)去了半年。僅僅半年時(shí)間里，中國(guó)的WFC又從5026變成了6318，增長(zhǎng)25.7%。按照這樣的速度，兩個(gè)半年即一年就會(huì)增長(zhǎng)58%，達(dá)到7942。

五大知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)研究的產(chǎn)出可以用科學(xué)論文度量，下面我們?cè)賮?lái)看應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)出，用專利度量。世界五大知識(shí)產(chǎn)權(quán)局是歐洲專利局、日本特許廳、韓國(guó)特許廳、中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局和美國(guó)專利商標(biāo)局，五局處理了世界80%的專利申請(qǐng)，承擔(dān)了專利合作條約95%的工作。

2015年初，五局發(fā)布了2014年的主要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)告，完整版的2014年五局統(tǒng)計(jì)報(bào)告將于2015年底完成。專利分為發(fā)明專利、實(shí)用新型專利和外觀設(shè)計(jì)專利，顯然發(fā)明專利是與科技水平相關(guān)程度最高的。

2014年五局共收到230萬(wàn)件發(fā)明專利申請(qǐng)，其中最多的是中國(guó)，高達(dá)92.8萬(wàn)件，占了40%。其次是美國(guó)，57.9萬(wàn)件。日本、歐洲、韓國(guó)分別是32.6萬(wàn)件、27.4萬(wàn)件和21.0萬(wàn)件。這是中國(guó)連續(xù)第四年居于發(fā)明專利申請(qǐng)量第一的位置。跟2013年相比的增速，中國(guó)也是最高的，達(dá)到12.5%。美日歐韓的增速分別是1.3%、-0.7%、3.1%和2.8%。

再來(lái)看發(fā)明專利的授權(quán)。2014年五局共授權(quán)了95.54萬(wàn)件發(fā)明專利，其中最多的是美國(guó)，30.1萬(wàn)件，占31%。其次是中國(guó)，23.3萬(wàn)件。日本、韓國(guó)、歐洲分別是22.7萬(wàn)件、13.0萬(wàn)件和6.5萬(wàn)件。中國(guó)的增速12.3%最高，美日韓歐的增速分別是8.2%、-18.0%、1.9%和-3.1%。

有一點(diǎn)需要注意的是，每個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的申請(qǐng)人都來(lái)自全世界，不只是自己國(guó)家。在中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的申請(qǐng)人中，86%來(lái)自中國(guó)，4%來(lái)自美國(guó)。而在美國(guó)專利商標(biāo)局的申請(qǐng)人中，只有50%來(lái)自美國(guó)，3%來(lái)自中國(guó)。在授權(quán)方面，中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利權(quán)人中，來(lái)自中國(guó)和美國(guó)的分別占70%和7%。美國(guó)專利商標(biāo)局的專利權(quán)人中，來(lái)自美國(guó)和中國(guó)的分別占48%和2%。顯然，美國(guó)專利的國(guó)際化程度比中國(guó)高不少，吸收外國(guó)智力成果的能力值得我們學(xué)習(xí)。