美国科研的“霸主地位”还能维持多久？

防走失，电梯直达

来源：深究科学

作者：齐 萱

导读

在全球各国的科研竞争中，美国常年霸榜第一。然而，随着国际竞争的加剧，美国在科学领域的霸主地位正面临前所未有的挑战，尤其是来自中国的强劲竞争。

近年来，中国在科研投入、科研人员数量、科研成果产出及专利数量等方面均取得了显著进步，部分领域甚至已经超越了美国。

美国科学界开始担忧，美国是否正在将科学研究的领先地位拱手让给其他国家。

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美国凭借强大的科研实力，常年霸榜

一直以来，美国在基础科学领域占据霸主地位，获诺贝尔奖的数量远超其他国家总和，这一辉煌战绩自二十世纪中叶以来便一直延续至今。

在过去的五年里，美国科研更是取得了举世瞩目的成就。2020年，两家美国制药公司携手研发出新冠疫苗，为全球抗疫做出了巨大贡献，并以此研究获得诺奖。两年后，一家来自加利福尼亚的初创公司推出了革命性的人工智能工具ChatGPT，再次展示了美国在科技创新方面的实力。

今年，美国在研发领域的投入预计将高达一万亿美元，这一数字远超其他国家，足以显示美国对科学研究的重视与投入。

美国的实验室更是全球研究者的梦之所向，来自世界各地的顶尖人才汇聚于此，其中外籍科学家占据了美国科学、技术、工程和医学（STEM）领域博士学位持有者的43%。

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中美科研竞赛白热化，美国对国际人才吸引力下降

然而，近期美国科学界开始担忧，美国是否正在将科学研究的领先地位拱手让给其他国家，尤其是中国。

在许多关键的科学指标上，中国已经超越了美国。华盛顿特区美国国家科学院院长Marcia McNutt在6月的一次演讲中坦言：“美国科学正在失去全球STEM领域领导地位的感知和现实。”

美国科学界面临的担忧多种多样。从研发资金的限制到科学研究的日益政治化，再到移民问题的激烈辩论，这些问题共同营造了一种“美国对外国人日益敌视”的氛围。

美国国家科学院、工程院和医学院（NASEM）在8月的一份报告中警告称，美国“再也不能想当然地认为它会继续成为世界顶尖人才的首选目的地”。这些学术机构呼吁政府采取全面措施，吸引和留住国际人才，并改善国内的STEM教育。

科研的驱动力是资金，美国长期以来在科学技术领域占据领先地位，很大程度上得益于其科研投入远超其他国家，仅2022年，美国花费了9230亿美元，约占全球研发支出的30%。然而，随着中国经济的腾飞，其研发支出也随之飙升，达到8120亿美元。按购买力平价调整后的数额，中国在2022年已经接近美国的水平，照此趋势，中国在2030年前将与美国并驾齐驱。

在科研人员数量、科研成果产出及专利数量方面，美国已失去领先地位。2016年，中国成为科学与工程领域论文的最大生产国。2019年，中国在科学与工程领域授予的博士学位数量超过了美国。而根据美国国家科学基金会（NSF）3月发布的一份报告，2021年，中国在国际专利申请方面跃居首位。

尽管如此，一些研究科学指标的学者仍认为，中国在科研成果质量方面仍落后于美国。然而，这一局面也在发生改变。

根据Web of Science数据库的数据，2020年，中国在全球被引次数最高的1%论文中所占份额超过了美国，这是衡量高影响力工作的一项指标。虽然被引次数统计是衡量影响力的不完美指标，但中国科研成果质量的提升已显而易见。去年，中国在权威期刊上发表的论文数量超过了美国。

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保持合作和开放，或成美国科研守擂关键

哥伦布俄亥俄州立大学的研究政策专家Caroline Wagner表示，被引次数最高的论文均出自美国、中国和欧洲研究人员的联合研究。因此，保持国际合作和开放的科学交流对于美国科学的未来发展至关重要。

由于美国严重依赖国际人才来推动其科学引擎的发展，一个关键问题是，美国是否仍将是全球研究人员学习和工作的首选之地。美国越来越依赖海外研究人员：去年颁发的科学和工程博士学位中，超过三分之一授予了国际学生（持临时签证者），计算机科学领域的这一比例高达59%。

纽约约克敦海茨科技巨头IBM的研究主管、现任美国国家科学基金会监督机构美国国家科学委员会主席达Darío Gil表示：“在依赖外国人才方面，我们达到了前所未有的高度。”

如果美国无法继续吸引和留住全球顶尖人才，其科学领域的领先地位将难以维持。

在这个关键时刻，美国需要采取全面措施来应对挑战。政府应加大对科研的投入，确保科研资金充足并得到有效利用。同时，应积极推动国际合作和交流，加强与其他国家在科研领域的合作与互动。

参考资料

The US is the world’s science superpower — but for how long?

https://www.nature.com/articles/d41586-024-03403-4