中国顶尖科学家数量超过美国?

新智慧报告主编：艾伦 【新智慧导论】中国科研正在告别“以量取胜”，从追随质量领先走向领先：国际合作领先者比例快速提升，接近与美国、欧洲的平衡。人工智能、先进通信、半导体、量子等重点赛道均在加速发展，顶级出版物、高被引成果、顶尖人才同时崛起。依托“一带一路”科学网络和研究分析，中国正在通过开放合作扩大影响力，重新绘制全球地图和地图技术。过去几十年，中国科研在国际上承载着“后来者居前”的神话。有时，中国学者因论文数量的超前而被称为“论文强国”。但这些论文的质量参差不齐es.如今，中国正逐步摆脱“以量取胜”的陈规，走向更高质量和科学领先。在国际科学合作的长跑中，曾经遥遥领先的赛跑者开始感受到来自东方的脚步——中国正在从跟随者转变为引领者。这种变化不仅体现在发表论文数量上，还体现在科研合作角色的变化和成果影响力的不断增强。发表在权威期刊《PNAs》（《美国国家科学院院刊》中国科学院院刊1区）上的一篇中美合作论文通过广泛分析得出了这一结论。论文作者分别来自武汉大学、芝加哥大学和加州大学洛杉矶分校。论文地址：https://arxiv.org/abs/2406.05917 来自 跟随国际领先科研团队，中国在国际上的领先地位科学合作团队是衡量一个科研强国地位的重要标志。长期以来，国际合作项目往往由美国、欧洲等发达国家的科研人员主导，而中国学者更多地扮演跟随者或支持者的角色。然而，这种情况正在迅速改变。数据显示，中国科学家在双边合作团队中担任“领头羊”的比例显着上升。 2010年，中美合作论文中，只有约30%的中国研究人员担任团队负责人，而美国则占70%。到2023年，中国这一比例已增长至近45%，美国则增长至55%。在不到十五年的时间里，中国在这一科学合作中的领导地位几乎翻了一番。根据研究模型预测，中外科技合作领先者比例美国预计在2027年前后达到平衡。在与欧盟的科研合作方面，中国预计在2025年至2027年间与欧盟持平。在与英国的合作方面，中国预计在2019年初实现持平。值得注意的是，上述追赶主要体现在绝对数量上。如果考虑科研人员的基础，衡量科研单位科研人员担任领导角色的相对可能性（即“领先溢价”），中国还有很长的路要走。研究发现，按照目前的趋势，到本世纪末（2087年以后），中国每位科研人员承担领导责任的频率都无法与美国匹敌。即使相比，欧盟和中国在人均领导力上的追赶也可能要推迟到本世纪中叶。这意味着我国拥有庞大的科研群体，但如何让更多的科研群体成为可能？“一线科研队伍”成长为能够带头项目的带头人，仍然是一个挑战。尽管如此，中国顶尖科学家在国际合作中发挥主导作用的例子还有很多。这种从“跟随”到“引领”的转变正在悄然改变国际科学合作的格局。从人工智能到量子前沿技术的竞赛中，科学力量之争集中在人工智能、半导体、通信等关键前沿领域。过去，这些领域长期由西方国家主导。如今，中国正在迅速缩小差距，并在多个领域处于领先地位。研究分析了美国国家科学基金会确定的11个关键技术领域，结果显示，在人工智能、先进通信、半导体等8个领域，中国科学家在中美合作中处于领先地位的比例预计将超过20%。到2030年甚至与美国合作，预计在2026年和2029年达到团队分布。中美在人工智能领域的合作，领先领域的科学家比例预计在2020年代末接近美国。同样的情况也将出现在防灾减灾、数据安全、先进通信、能源技术、新材料、高性能计算等众多高科技领域。相比之下，在生物技术领域，中国可能要到2030年才能追平美国的领导地位，而在定量信息领域，可能要到2030年之后才能逐渐逼近。唯一的例外是机器人和先进制造领域。由于数据量较小，预测具有不确定性，但总体趋势无疑是，中国在大多数前沿技术赛道上正在快速逼近领先群体。采取阿蒂以官方情报为例。该领域是当今技术竞争的焦点。近年来，中国在人工智能领域投入巨资。不仅人工智能研究论文发表数量位居全球第一，专利产出量也位居全球第一。更重要的是，中国的人工智能研究正在从“数量”到“质量”取得突破：美国在领先的人工智能模型开发方面仍处于领先地位，但中国人工智能系统的性能提升迅速，与美国的差距已从两年前的“两位数”扩大到现在的同等水平。 2024年，虽然美国已经生产出40个世界著名的人工智能模型，而中国有15个，但中国模型在关键测试中的表现几乎落后于美国同期水平。这表明C中国不仅在人工智能论文数量和专利数量上领先，而且在人工智能核心技术和模型能力方面也迅速缩小差距。我们再来看看半导体和通信领域。中国被公认为5G通信技术的领导者之一，在相关科研和应用方面处于世界领先地位。在集成电路和芯片研究方面，尽管面临技术封锁的压力，中国科研人员在切削材料、制造等方面发表了大量高水平论文，领先国际合作的案例数量逐年增加。这些关键技术领域的突破不仅得益于国家战略投入，更离不开中国科研团队在全球范围内的广泛努力。合作并随机应变。值得一提的是中国在量子技术领域取得的惊人进展。 2020年“九丈”量子通信中国科学家研制的计算机通过光子实现了量子量子（量子霸权）的演示，在200秒内完成了经典超级计算机需要数亿年的计算任务。新型实验装置“九章三号”实验计算机装置示意图。这是继谷歌之后，世界第二次取得这一里程碑式的成就，震惊国际物理和计算领域。这个基于光子的量子计算原型机展示了中国在量子计算研究方面的强大实力和创造力。此外，早在2016年，中国就发射了世界首颗定量实验科学卫星“墨子号”。借助这颗卫星，科学家于2017年成功实现了北京与维也纳之间的首次洲际量子加密视频。这一举措标志着中国在量子通信领域处于领先地位：超安全通信这是通过分配纠缠量子，将虚构的场景变成现实来实现的。这些突破已经在量子计算和通信等前沿领域得到体现，中国不再是追随者，而是开始引领新的竞争。与此同时，中国在生物技术等领域也取得了重大进展。早在2016年，中国发表的高影响力生物技术论文数量就超过美国和欧洲，位居全球第一。到2023年，我国在合成生物学、基因组测序、新型抗生素等前沿领域的高被引论文数量将位居世界前列。全球合成生物学领域被引用最多的论文中，60%以上是由中国研究人员撰写的。可以说，从人工智能到量子，从芯片到生物医药，中国正在迅速崛起，成为科技领域的主要参与者。和技术领域。过去，这些高地被西方垄断。如今，中国科学研究正在奋起直追，改写科技格局。当科学走上“丝绸之路”时，中国除了追赶传统强国外，还通过“一带一路”倡议开辟了一条独特的“科学丝绸之路”。新丝绸之路不同于古代商队的钟声，但它也将中国与亚洲、非洲、欧洲的许多国家紧密地联系在一起，只不过交换的货物变成了知识和人才。中国通过“一带一路”倡议，积极拓展与沿线国家的科技合作，支持沿线国家培养科技人才，并在合作行动中发挥引领作用。首先，体现在教育和人才培养上。中国没有对“一带一路”沿线国家的科研人才进行投入。雅阁丁据中国教育部统计，2012年至2024年，中国政府累计投入超过320亿元人民币（约合45亿美元）支持外国学生来华深造。这个数额之大令人惊讶，相当于中国用于国内学生留学经费的70%，相当于美国国家科学基金会2018年年度预算的66%。换句话说，中国对国内人才的支持与对“一带一路”沿线科技人才培养的力度是一样多的。虽然来华留学的外国学生数量如此之多，这表明了中国继续推进这一教育外交的决心。来华留学生的构成也发生了变化。早年，来华留学生大部分来自东亚、欧洲等周边发达地区；但在2018年，来自发展中国家的学生南亚和非洲几乎占了一半。中国的奖学金和招生名额逐步向经济欠发达的“一带一路”伙伴倾斜，帮助这些国家培养科技人才。这一转变意味着中国正在将教育资源投入到最需要帮助的发展中国家，并且更有可能与中国建立密切的科学联系。许多来自“一带一路”国家的青年人才正在中国高校攻读硕士、博士学位，其中不少人选择了与“一带一路”相关的研究方向。 2012年，华硕仅有0.21%的博士论文涉及“一带一路”主题；到2019年，这一比例攀升至1.17%。留学生用中文撰写的“一带一路”相关论文数量同期增长了六倍！这说明一大批来自发展中国家的青年学者正在融入国际社会。融入中国科研体系，在中方导师的带领下致力于“一带一路”项目研究。可以说，你中有我，我在你身边。这些留学生不仅恶化了本国与中国的科技关系，也给中国的科研带来了不同的视角。在科技合作层面，“一带一路”倡议也赋予了中国更大的话语权。由于沿线许多国家科研基础相对薄弱，中国在与其合作时往往占据主导地位。例如，按经济水平对“一带一路”国家进行分析发现：对于低收入组国家，中国学者在双边合作论文中担任带头人的比例高于其他方；即使面对高收入国家“一带一根据“一带一路”倡议，中国将在2020年前后达到与其他国家相当的科研领先水平。不仅如此，模型预测显示，这些国家的人均科研领先水平很快就会达到甚至超越对方。这意味着“一带一路”成为中国拓展科研版图的新阶段：通过提供资金、培养人才、共同攻克重点课题，中国不仅提高了沿线国家的科研能力，也赢得了沿线国家的科研领先地位。在这个过程中，中国与发展中国家之间建立了信任和科学合作，为未来更加多元化的国际合作奠定了基础，麻省理工学院会说，中国正在编织一张覆盖亚洲、非洲和欧洲的科学合作网络——一条香料或瓷器流动的21世纪“丝绸之路”。不再有，而是知识、技术和人才。它不仅扩大了中国科学家的朋友圈，也为沿线国家提供了重要的发展机遇。中国的科研是“借船出海”，影响其科研更加依赖“一带一路”倡议，在全球范围内实现科技发展共赢。从顶级期刊到高被引中国科研成果实现了从数量到质量的飞跃，这也体现在顶级期刊期刊和高影响力成果上。过去，国际主流认为中国论文数量多，质量差。但近年来，数据表明这种观点已经过时。中国科学家在《自然》、《科学》等世界顶级期刊上的论文产出量显着增加，贡献超过美国国家。据监测82种优质科学期刊发表情况的自然指数统计，中国作者在物理、化学、地球环境等领域的论文产量超过美国，成为2022年全球高水平出版物的最大贡献者。美国目前仅在生命科学领域保持少数领先优势。我看到中国科研的“前沿”正在迅速增强，许多关键研究成果已达到国际领先阶段。这一趋势也体现在前面提到的国际合作领导力数据中。研究发现，中国科研团队在普通期刊和高影响力期刊上均具有明显领先优势。尽管期刊按影响因子进行分层，但中美在高影响力期刊上的合作领先地位预计到 2034 年左右将持平。顶尖科学家能够在《自然》、《科学》等著名期刊上主导国际合作。当然，在更高的标准下（比如只看前0.1%的作者），Esta美国仍然保持着一定的优势，中国全面赶上可能还需要时间。但不可否认的是，我国科研正在打破“只发文章不带头”的魔咒，质量提升的信号日渐清晰。除了顶级期刊论文之外，衡量科研质量的另一个重要衡量标准就是论文被引用的影响力。被高引用的论文通常代表对学术进步做出重大贡献的成果。最新报告显示，中国的高被引论文数量已超过美国。日本国家科学技术政策研究所的年度报告量化了各国论文的比例2018年至2020年全球论文排名前1%，中国以27.2%的份额排名第一，美国以24.9%的份额紧随其后。这是历史上首次有国家在“纸张质量之冠”指标上超越美国。不仅如此，如果你看一下更大范围的高影响力论文（比如上述论文中排名前10%的论文），中国也领先：贡献了约26.6%，而美国则占21.1%。这是中国连续第二年高被引论文数量位居世界第一。如此优异的成绩，说明我国科研的“产出质量”正在全面提升。中国的论文不再是数量众多，而是越来越成为引领科学进步的关键文献。教师的科研天赋也证明了这一点。最新发布的报告称，中国将拥有比美国更多的世界顶尖科学家2024年美国首次出现。报告中定义的“高水平科技人才”包括在世界领先期刊上发表有影响力论文的研究人员。数据显示，2020年美国约有36,599名此类顶尖科学家，此后逐年略有下降，2024年降至31,781人；而中国则从2020年的18805个快速增长到2024年的32个511个，全球份额从17%增长到28%，成功超越美国的27%。在能够产生世界级成果的科学领军人才储备方面，中国与美国并肩并略领先。这种人才格局的变化无疑将进一步促进我国科研质量和创新能力的提升。当然，品质提升的过程也伴随着自我反思和调整。过去中国有一个趋势科学研究界强调数量而非质量。一些高校和机构以论文数量来考核绩效、发放奖金，产生了论文代写等不正之风。面对这些问题，中国政府近年来采取措施遏制这一不正之风。 2020年起，我国科技主管部门明确禁止高校直接对发表论文数量进行经济奖励，引导科研评价体系转向注重创新质量和实际贡献。这些举措就像是为高速科研列车校准方向，确保我国科研事业能够走得更远、更稳。中国从各个维度展现了科研质量的飞跃：中国学者主导的论文经常出现在领先期刊上，高被引论文比例中国正在崛起，许多中国科学家的名字正逐渐出现在国际奖项和荣誉名单中。有时，“没有诺贝尔奖”被用来质疑中国科学的研究质量；但展望未来，随着中国在基础研究领域的积累，这种情况有望得到改变。科学进步绝不是零和游戏。从改革开放之初在科学领域向西方看齐，到如今在多个领域遥遥领先，中国科学的崛起既充满困难，又令人兴奋。这种从论文数量领先到科研质量领先的转变，不仅是中国自身科技实力增强的体现，也是全球科学版图的重新布局。更重要的是，它让我们看到科学进步不一定是零和游戏。今天的中国没有得到孤立，但开放合作日益增多。事实上，中美两国长期以来一直是最大的科研合作伙伴之一。两国学术合作频率仅次于美国和欧洲。大量研究也表明，中美合作发表的论文往往具有更高的影响力。这意味着当科学研究新星在东方冉冉升起时，西方的光芒不必黯淡；相反，双边乃至多边合作有望取得更多造福人类的突破。科学无国界，知识领域的佼佼者不断追逐，最终转化为推动人类知识长河的汹涌浪潮。参考：https://arxiv.org/abs/2406.05917 返回搜狐查看更多