摘 要:科技產(chǎn)出是指一國或一個經(jīng)濟體,其科技活動產(chǎn)出的論文和專利。最新數(shù)據(jù)顯示,中國國際論文總量在多年位居世界第二位之后,于2021年首次超過美國躍居世界第一位,而且總被引量和篇均被引次數(shù)均大幅度增長;中國發(fā)明專利總數(shù)穩(wěn)步提升,質(zhì)量也有很大提高。這些數(shù)據(jù)表明,中國科技開始進入高質(zhì)量發(fā)展階段,已經(jīng)形成了一批優(yōu)勢學(xué)科和優(yōu)勢創(chuàng)新主體,是世界科技創(chuàng)新最活躍的區(qū)域。與此同時,中國科技產(chǎn)出也存在缺口和不利因素,如科研院所的科技產(chǎn)出不足、領(lǐng)軍型企業(yè)數(shù)量不足、科技產(chǎn)出的質(zhì)量與主要創(chuàng)新型國家相比還有很大差距等。
關(guān)鍵詞:科技產(chǎn)出 科技論文 發(fā)明專利 科技創(chuàng)新
【中圖分類號】G31 【文獻標(biāo)識碼】A
科技產(chǎn)出是指一國或一個經(jīng)濟體,其科技活動產(chǎn)出的論文和專利。由于統(tǒng)計存在時差,2022年發(fā)布的中國科技論文產(chǎn)出,反映的是2021年的數(shù)據(jù),個別數(shù)據(jù)截止到2022年某月某日,也有個別數(shù)據(jù)最新的是2020年的。2021年中國的科技論文產(chǎn)出,本文采用的是中國科學(xué)技術(shù)信息研究所2022年12月發(fā)布的數(shù)據(jù),主要包括來自SCI數(shù)據(jù)庫收錄的中國科技論文(簡稱國際論文)數(shù)據(jù),以及中國科技論文與引文數(shù)據(jù)庫(CSTPCD)收錄的中國科技論文(簡稱國內(nèi)論文)數(shù)據(jù)。
中國發(fā)明專利產(chǎn)出,本文采用是國務(wù)院新聞辦2023年1月16日發(fā)布的2022年數(shù)據(jù);中國的PCT(國際專利合作條約)專利采用的是世界知識產(chǎn)權(quán)組織(WIPO)2022年發(fā)布的2021年數(shù)據(jù);中國的三方專利采用的是經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)2022年發(fā)布的2020年的數(shù)據(jù);中國獲得的美國專利、歐洲專利分別采用的是美國專利及商標(biāo)局(USPTO)、歐洲專利局(EPO)2022年發(fā)布的2021年數(shù)據(jù)。
本文凡未標(biāo)明時間的數(shù)據(jù),均為2021年的。
中國科技論文產(chǎn)出總體情況和新進展
中國國際論文數(shù)量首次躍居世界第一位,但高于國際平均被引次數(shù)的論文數(shù)量與上年持平。中國國際論文產(chǎn)出為61.23萬篇,首次超過美國,居世界第一位,占世界份額的24.5%(圖1,P71)。居第二位的是美國,數(shù)量為58.10萬篇,占世界份額的23.2%。英國、德國和意大利,依次居第三、第四和第五位。在61.23萬篇國際論文中,高于國際平均被引次數(shù)的論文21.13萬篇,基本與上年持平(上年為21.60萬篇)。
國際論文篇均被引次數(shù)接近世界平均水平,但與英美等國差距較大。2012年至2022年(截至2022年10月)中國國際論文共被引用5706.99萬次,仍排在世界第二位;但增幅較大,比上年統(tǒng)計時增加了31.7%。特別是篇均被引次數(shù)接近世界平均水平。2012年至2022年10年間,中國國際論文篇均被引14.34次,比上年度統(tǒng)計時的12.87次提高了近1.5次,出現(xiàn)大幅度提升。世界整體篇均被引次數(shù)為14.72次,中國國際論文篇均被引次數(shù)與世界平均水平的差距首次小于0.4次。但中國與英美等國的差距仍然較大,世界篇均被引次數(shù)排名前十的英美國家,篇均被引次數(shù)均超過20次。
熱點論文數(shù)量首次躍居世界第一位,世界占比超過40%。最近兩年間發(fā)表的論文在最近兩個月得到大量引用,且被引用次數(shù)進入本學(xué)科前1‰的論文為熱點論文,簡稱“千分之一論文”。截至2022年9月,中國的熱點論文數(shù)為1808篇,占世界總量的41.7%,比2021年增加了19.3%,世界排名升至第一位。美國的熱點論文數(shù)為1730篇,居第二位。
高被引論文數(shù)量增速超過16%,仍居世界第二位。各學(xué)科論文最近十年間被引用次數(shù)處于世界前1%的論文稱為高被引論文,簡稱“百分之一論文”。2011—2021年中國高被引論文數(shù)為4.99萬篇,仍保持在世界第二位,占世界份額為27.3%,數(shù)量比2021年統(tǒng)計時增加了16.2%。美國的高被引論文數(shù)量為7.85萬篇,仍居第一位,占世界份額為42.9%。
國內(nèi)論文產(chǎn)出小幅增長,其中影響力較高的論文接近60%。2021年中國科技論文與引文數(shù)據(jù)庫(CSTPCD)收錄2126種中國自然科學(xué)領(lǐng)域的科技期刊,發(fā)表以我國作者為第一作者的論文45.90萬篇,比上年略有增長,其中影響力較高的國內(nèi)論文26.92萬篇,超過58%。
中國發(fā)明專利產(chǎn)出總體情況和新增長
發(fā)明專利有效量突破400萬件,居世界第一位。2022年國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)發(fā)明專利79.8萬件,比上年增長了15%。截至2022年底,發(fā)明專利有效量為421.2萬件,其中國內(nèi)(不含港澳臺)發(fā)明專利有效量為328.0萬件。中國發(fā)明專利有效量已經(jīng)位居世界第一。
有效發(fā)明專利平均維持年限為8.3年,維持年限超過10年的專利大幅增長。截至2022年底,中國國內(nèi)高價值有效發(fā)明專利平均維持年限為8.3年,維持年限超過10年的有效發(fā)明專利達(dá)到44.4萬件,同比增長39.0%。
PCT專利申請量小幅增長,繼續(xù)居世界第一位。PCT是國際專利合作條約(Patent Cooperation Treaty)的英文縮寫,該條約只是申請注冊,而不對專利授權(quán),但可以節(jié)約向多個國家同時申請授權(quán)所花費的時間等成本。 根據(jù)世界知識產(chǎn)權(quán)組織報告,2021年中國通過PCT體系申請了6.95萬件專利,繼續(xù)位居世界第一位,比2020年增長了0.9%,這也是國際平均增速。PCT專利申請量位列第二的是美國,第三是日本(表1)。
三方專利產(chǎn)出穩(wěn)健增長,仍居世界第三位。向美國、日本以及歐洲專利局都提出了申請,并至少在美國專利商標(biāo)局獲得發(fā)明專利權(quán)的同一項發(fā)明專利,稱為三方專利。據(jù)經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)2022年11月14日數(shù)據(jù),2020年中國發(fā)明人擁有的三方專利件數(shù)為5897項,增長了5.4%,數(shù)量占世界三方專利的10.2%,繼續(xù)排世界第三位。但數(shù)量與前兩位的日本和美國差距較大,僅為日本三方專利件數(shù)的約三分之一,不到美國三方專利件數(shù)的一半(圖2)。
獲得美國授權(quán)的專利增長較多、增速較快,仍居世界第二位。根據(jù)美國專利商標(biāo)局的國外專利授權(quán)統(tǒng)計,中國申請人獲得的專利授權(quán)共29843件,比上年增長了4684件,增長率超過18.6%,占美國國外專利授權(quán)總數(shù)的9.6%,排在第二位,位次與2020年持平。日本排在第一位,中國為日本獲得的美國專利授權(quán)數(shù)的58%(圖3)。
獲得歐洲專利局授權(quán)的專利與上年持平,仍居世界第四位。中國申請人獲得的歐洲專利局授權(quán)的專利6864件,只比2020年增加1件,仍居世界第四位。前三位依次是美國、德國和日本,第五位是法國(表2)。
基于科技產(chǎn)出對中國科技創(chuàng)新形勢的研判
中國論文和專利產(chǎn)出質(zhì)量明顯提升
中國國際論文總量在多年位居世界第二位之后,于2021年首次超過美國,躍居世界第一位;而且總被引量大幅度增長,篇均被引次數(shù)也大幅度增長。這是一個歷史性的轉(zhuǎn)折點,標(biāo)志著中國科技論文以量為主的增長階段結(jié)束,開始轉(zhuǎn)入高質(zhì)量發(fā)展階段。雖然2021年被引次數(shù)高于國際平均被引次數(shù)的國際論文數(shù)量沒有增長,2012—2022年(截至2022年10月)中國國際論文的總被引量仍處于世界第二位,但2012—2022年(截至2022年10月)中國國際論文的總被引量的增長幅度首次超過30%,高達(dá)31.7%,這說明2022年(截至2022年10月)統(tǒng)計時,中國國際論文的總體水平有了很大提升。中國國際論文篇均被引次數(shù)提高了近1.5次,與世界平均水平的差距首次小于0.4次。這從另一個側(cè)面印證了2022年(截至2022年10月)統(tǒng)計時中國國際論文質(zhì)量的提升。按這個勢頭發(fā)展,預(yù)計中國國際論文篇均被引次數(shù)將很快達(dá)到和超過國際平均水平。
中國發(fā)明專利質(zhì)量也有很大提高。高價值發(fā)明專利*超過發(fā)明專利有效量的四成,而且增速高達(dá)24.2%。維持年限超過10年的有效發(fā)明專利44.4萬件,增長速度高達(dá)39%。
中國已經(jīng)形成了一批優(yōu)勢學(xué)科和優(yōu)勢創(chuàng)新主體
在22個學(xué)科中,農(nóng)業(yè)科學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)和工程技術(shù)5個領(lǐng)域論文的被引次數(shù),排名世界第一位;生物與生物化學(xué)、環(huán)境與生態(tài)學(xué)、地學(xué)、數(shù)學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)與遺傳學(xué)、綜合類、藥學(xué)與毒物學(xué)、物理學(xué)、植物學(xué)與動物學(xué)等10個領(lǐng)域論文的被引次數(shù),排名世界第二位。
浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、清華大學(xué)的國際論文的被引次數(shù)均超過110萬次,浙江大學(xué)達(dá)到130多萬次;北京大學(xué)、華中科技大學(xué)也都超過95萬次。中國科學(xué)院有三個研究所國際論文被引次數(shù)超過20萬次,最多的超過29萬次;還有7個研究院所(中心)的國際論文被引次數(shù)超過10萬次;在中國科學(xué)院科技產(chǎn)出較多的院所中,分布在地方的占一半以上。醫(yī)療機構(gòu)國際論文被引次數(shù)超過10萬次的有4家。
2022年,在世界知識產(chǎn)權(quán)組織劃分的35個技術(shù)領(lǐng)域中,中國在信息技術(shù)管理、計算機技術(shù)等數(shù)字技術(shù)領(lǐng)域有效發(fā)明專利增長最快,數(shù)字經(jīng)濟核心產(chǎn)業(yè)發(fā)明專利授權(quán)量同比增長17.9%;在國內(nèi)高價值發(fā)明專利擁有量中,屬于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的有效發(fā)明專利所占比重高達(dá)71.9%。2021年中國專利密集型產(chǎn)業(yè)增加值達(dá)到14.3萬億元,占當(dāng)年GDP的比重達(dá)到12.44%。
發(fā)明專利授權(quán)數(shù)量超過4000件的有三家公司,最多的是華為技術(shù)有限公司,達(dá)到7642件,其他兩家依次是騰訊科技(深圳)有限公司、OPPO廣東移動通信有限公司。超過2000件不到4000件的企業(yè)有七家。華為公司還是全球PCT專利申請量最多的企業(yè),申請量為6952件。除華為公司外,中國還有12家企業(yè)進入PCT申請量全球前五十。
發(fā)明專利授權(quán)數(shù)量最多的大學(xué)是浙江大學(xué),達(dá)到2830件;此外超過2000件的大學(xué)還有7所。浙江大學(xué)、清華大學(xué)申請的PCT專利數(shù)量分獲全球教育機構(gòu)的第二和第四,此外有19所大學(xué)進入世界前50。
這些優(yōu)勢學(xué)科、優(yōu)勢技術(shù)領(lǐng)域、優(yōu)勢大學(xué)、優(yōu)勢企業(yè)將是中國重大創(chuàng)新的源發(fā)地,必將引領(lǐng)中國科技自立自強,成為中國未來經(jīng)濟增長的新引擎。
中國是世界科技創(chuàng)新最活躍的區(qū)域
在新冠疫情蔓延、烏克蘭危機、世界不確定難預(yù)料因素增多的情況下,中國仍然保持了科技創(chuàng)新活動的強勁勢頭。國際論文總量已經(jīng)是世界最多的,熱點論文、高被引論文高速增長,反映了科學(xué)研究的新進展和新方向。中國專利申請活躍,國內(nèi)專利授權(quán)大幅度增長,比上年提高14個百分點,高達(dá)31.3%。中國獲得的美國專利增長幅度較大;在很多國家三方專利負(fù)增長或緩慢增長的情況下,中國三方專利增長穩(wěn)?。▓D2),充分顯示了中國科技創(chuàng)新活動的韌性;中國的PCT專利增速放緩,可能與取消申請側(cè)補貼政策有關(guān),這一政策有利于擠出泡沫,提高專利質(zhì)量。
中國科技產(chǎn)出的缺口和不利因素
科研院所的科技產(chǎn)出不足。除了中國科學(xué)院外,科研院所的論文和專利產(chǎn)出都不突出。特別是產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究機構(gòu)、新型研發(fā)機構(gòu)的科技產(chǎn)出較少,說明研發(fā)服務(wù)機構(gòu)數(shù)量不夠、能力不強,這將制約產(chǎn)業(yè)鏈的躍升。中國科學(xué)院地方研究所的興起,在一定程度上縮小了這個缺口,但不能起到完全彌補缺口的作用。
領(lǐng)軍型企業(yè)數(shù)量不足。我國企業(yè)專利產(chǎn)出能力增強,截至2022年底,我國國內(nèi)企業(yè)高價值發(fā)明專利擁有量達(dá)到96.8萬件,同比增長28.7%,占國內(nèi)總量的73.1%。但領(lǐng)軍型企業(yè)數(shù)量不多,成長不快。截至2021年的三年間,專利產(chǎn)出前十名企業(yè)雖有名次的微小變動,但始終是這十名企業(yè),沒有新的企業(yè)進入。在2021年一些國際創(chuàng)新評價中,中國企業(yè)特別是基礎(chǔ)企業(yè)(獨立企業(yè)法人而非企業(yè)集團)進入世界前二十的也較少,而且進入的企業(yè)一般比較穩(wěn)定,少有新進入的企業(yè)。這反映中國企業(yè)的成長性欠佳,培養(yǎng)大批創(chuàng)新型企業(yè)非常急迫。
科技產(chǎn)出的質(zhì)量與主要創(chuàng)新型國家相比,還有很大差距。高被引論文與開創(chuàng)性、顛覆性成果重合度不高;高被引論文數(shù)量不到美國的2/3,國際論文篇均被引次數(shù)世界排名處于第16位,平均被引次數(shù)剛過14次,而10個高被引國家均超過20次。國際一流大學(xué)的研發(fā)經(jīng)費、論文產(chǎn)出有的不如中國的一流大學(xué)多,但其擁有的世界級科技成果和重大專利,卻大大高于中國的一流大學(xué)。中國高質(zhì)量專利數(shù)量處于世界第二梯隊前列,但與第一方陣的美國、日本相比存在較大差距;PCT專利雖然總量較多,但其中存在一些泡沫, 主要是有的申請人注冊了國際專利,但實際上并未向多個國家申請。中國專利密集型產(chǎn)業(yè)占GDP比重僅為美國的一半,也低于歐盟近5個百分點。
還有一個不利因素,就是由于新冠疫情、烏克蘭危機和全球不確定難預(yù)料因素的增加,中國論文產(chǎn)出的國際合作率有所下降。這可能會影響到論文產(chǎn)出的質(zhì)量,2021年中國高被引論文的三分之一是國際合作論文。
論文國際合作率是指一國國際合作論文占該國論文總數(shù)的比例。2020年,美國、日本、韓國、俄羅斯的國際合作水平處于一個量級,合作率在30—40%之間;英國、澳大利亞、德國和加拿大等國的國際合作水平更高,國際合作率在60%左右,有的甚至超過60%。從目前的經(jīng)驗來看,作為一個開放性、國際化的大國,論文的國際合作率保持在30—40%都是有益的。
2021年中國國際合作論文合作伙伴涉及199個國家(地區(qū)),合作論文篇數(shù)也有一定增加,但論文國際合作率有所下降,特別是與重點國家雙邊合作論文數(shù)量有所下降。2019年、2020年我國國際論文國際合作率保持在26.2%,尚未達(dá)到30%;但到2021年卻下降為24.4%,下降了1.8個百分點。
【本文作者為中國科學(xué)技術(shù)信息研究所研究員】
數(shù)據(jù)來源
[1]《2022年中國科技論文統(tǒng)計報告發(fā)布》,中國科學(xué)技術(shù)信息研究所網(wǎng)站,https://www.istic.ac.cn/html/1/284/338/1292211314138981529.html,2022年12月29日發(fā)布。
[2]《國新辦舉行2022年知識產(chǎn)權(quán)工作新聞發(fā)布會圖文實錄》,中華人民共和國國務(wù)院新聞辦公室網(wǎng)站,http://www.scio.gov.cn/xwfbh/xwbfbh/wqfbh/49421/49470/wz49472/Document/1735314/1735314.htm,2023年1月16日發(fā)布。
[3]歐洲專利局?jǐn)?shù)據(jù),網(wǎng)址:https://www.epo.org/about-us/annual-reports-statistics/statistics/2021/statistics/granted-patents.html。
責(zé)編:周素麗/美編:石 玉