中国科技产出分析和科技创新形势研判 (2020-2022)

    科技产出是指一国或一个经济体，其科技活动产出的论文和专利。最新数据显示，中国国际论文总量在多年位居世界第二位之后，于2021年首次超过美国跃居世界第一位，而且总被引量和篇均被引次数均大幅度增长；中国发明专利总数稳步提升，质量也有很大提高。中国科学技术信息研究所研究员郭铁成在《国家治理》周刊撰文指出，这些数据表明，中国科技开始进入高质量发展阶段，已经形成了一批优势学科和优势创新主体，是世界科技创新最活跃的区域。与此同时，中国科技产出也存在缺口和不利因素，如科研院所的科技产出不足、领军型企业数量不足、科技产出的质量与主要创新型国家相比还有很大差距等。

中国科技产出分析和科技创新形势研判 (2020-2022)

    科技产出是指一国或一个经济体，其科技活动产出的论文和专利。由于统计存在时差，2022年发布的中国科技论文产出，反映的是2021年的数据，个别数据截止到2022年某月某日，也有个别数据最新的是2020年的。2021年中国的科技论文产出，本文采用的是中国科学技术信息研究所2022年12月发布的数据，主要包括来自SCI数据库收录的中国科技论文（简称国际论文）数据，以及中国科技论文与引文数据库（CSTPCD）收录的中国科技论文（简称国内论文）数据。

    中国发明专利产出，本文采用是国务院新闻办2023年1月16日发布的2022年数据；中国的PCT（国际专利合作条约）专利采用的是世界知识产权组织（WIPO）2022年发布的2021年数据；中国的三方专利采用的是经济合作与发展组织（OECD）2022年发布的2020年的数据；中国获得的美国专利、欧洲专利分别采用的是美国专利及商标局（USPTO）、欧洲专利局（EPO）2022年发布的2021年数据。

    本文凡未标明时间的数据，均为2021年的。

中国科技论文产出总体情况和新进展

    中国国际论文数量首次跃居世界第一位，但高于国际平均被引次数的论文数量与上年持平。中国国际论文产出为61.23万篇，首次超过美国，居世界第一位，占世界份额的24.5%（图1）。居第二位的是美国，数量为58.10万篇，占世界份额的23.2%。英国、德国和意大利，依次居第三、第四和第五位。在61.23万篇国际论文中，高于国际平均被引次数的论文21.13万篇，基本与上年持平（上年为21.60万篇）。

    国际论文篇均被引次数接近世界平均水平，但与英美等国差距较大。2012年至2022年（截至2022年10月）中国国际论文共被引用5706.99万次，仍排在世界第二位；但增幅较大，比上年统计时增加了31.7%。特别是篇均被引次数接近世界平均水平。2012年至2022年10年间，中国国际论文篇均被引14.34次，比上年度统计时的12.87次提高了近1.5次，出现大幅度提升。世界整体篇均被引次数为14.72次，中国国际论文篇均被引次数与世界平均水平的差距首次小于0.4次。但中国与英美等国的差距仍然较大，世界篇均被引次数排名前十的英美国家，篇均被引次数均超过20次。

    热点论文数量首次跃居世界第一位，世界占比超过40%。最近两年间发表的论文在最近两个月得到大量引用，且被引用次数进入本学科前1‰的论文为热点论文，简称“千分之一论文”。截至2022年9月，中国的热点论文数为1808篇，占世界总量的41.7%，比2021年增加了19.3%，世界排名升至第一位。美国的热点论文数为1730篇，居第二位。

    高被引论文数量增速超过16%，仍居世界第二位。各学科论文最近十年间被引用次数处于世界前1%的论文称为高被引论文，简称“百分之一论文”。2011—2021年中国高被引论文数为4.99万篇，仍保持在世界第二位，占世界份额为27.3%，数量比2021年统计时增加了16.2%。美国的高被引论文数量为7.85万篇，仍居第一位，占世界份额为42.9%。

    国内论文产出小幅增长，其中影响力较高的论文接近60%。2021年中国科技论文与引文数据库（CSTPCD）收录2126种中国自然科学领域的科技期刊，发表以我国作者为第一作者的论文45.90万篇，比上年略有增长，其中影响力较高的国内论文26.92万篇，超过58%。

中国发明专利产出总体情况和新增长

    发明专利有效量突破400万件，居世界第一位。2022年国家知识产权局授权发明专利79.8万件，比上年增长了15%。截至2022年底，发明专利有效量为421.2万件，其中国内（不含港澳台）发明专利有效量为328.0万件。中国发明专利有效量已经位居世界第一。

    有效发明专利平均维持年限为8.3年，维持年限超过10年的专利大幅增长。截至2022年底，中国国内高价值有效发明专利平均维持年限为8.3年，维持年限超过10年的有效发明专利达到44.4万件，同比增长39.0%。

    PCT专利申请量小幅增长，继续居世界第一位。PCT是国际专利合作条约（Patent Cooperation Treaty）的英文缩写，该条约只是申请注册，而不对专利授权，但可以节约向多个国家同时申请授权所花费的时间等成本。根据世界知识产权组织报告，2021年中国通过PCT体系申请了6.95万件专利，继续位居世界第一位，比2020年增长了0.9%，这也是国际平均增速。PCT专利申请量位列第二的是美国，第三是日本（表1）。

    三方专利产出稳健增长，仍居世界第三位。向美国、日本以及欧洲专利局都提出了申请，并至少在美国专利商标局获得发明专利权的同一项发明专利，称为三方专利。据经济合作与发展组织（OECD）2022年11月14日数据，2020年中国发明人拥有的三方专利件数为5897项，增长了5.4%，数量占世界三方专利的10.2%，继续排世界第三位。但数量与前两位的日本和美国差距较大，仅为日本三方专利件数的约三分之一，不到美国三方专利件数的一半（图2）。

    获得美国授权的专利增长较多、增速较快，仍居世界第二位。根据美国专利商标局的国外专利授权统计，中国申请人获得的专利授权共29843件，比上年增长了4684件，增长率超过18.6%，占美国国外专利授权总数的9.6%，排在第二位，位次与2020年持平。日本排在第一位，中国为日本获得的美国专利授权数的58%（图3）。

    获得欧洲专利局授权的专利与上年持平，仍居世界第四位。中国申请人获得的欧洲专利局授权的专利6864件，只比2020年增加1件，仍居世界第四位。前三位依次是美国、德国和日本，第五位是法国（表2）。

基于科技产出对中国科技创新形势的研判

中国论文和专利产出质量明显提升

    中国国际论文总量在多年位居世界第二位之后，于2021年首次超过美国，跃居世界第一位；而且总被引量大幅度增长，篇均被引次数也大幅度增长。这是一个历史性的转折点，标志着中国科技论文以量为主的增长阶段结束，开始转入高质量发展阶段。虽然2021年被引次数高于国际平均被引次数的国际论文数量没有增长，2012—2022年（截至2022年10月）中国国际论文的总被引量仍处于世界第二位，但2012—2022年（截至2022年10月）中国国际论文的总被引量的增长幅度首次超过30%，高达31.7%，这说明2022年（截至2022年10月）统计时，中国国际论文的总体水平有了很大提升。中国国际论文篇均被引次数提高了近1.5次，与世界平均水平的差距首次小于0.4次。这从另一个侧面印证了2022年（截至2022年10月）统计时中国国际论文质量的提升。按这个势头发展，预计中国国际论文篇均被引次数将很快达到和超过国际平均水平。

    中国发明专利质量也有很大提高。高价值发明专利*超过发明专利有效量的四成，而且增速高达24.2%。维持年限超过10年的有效发明专利44.4万件，增长速度高达39%。

中国已经形成了一批优势学科和优势创新主体

    在22个学科中，农业科学、材料科学、化学、计算机科学和工程技术5个领域论文的被引次数，排名世界第一位；生物与生物化学、环境与生态学、地学、数学、微生物学、分子生物学与遗传学、综合类、药学与毒物学、物理学、植物学与动物学等10个领域论文的被引次数，排名世界第二位。

    浙江大学、上海交通大学、清华大学的国际论文的被引次数均超过110万次，浙江大学达到130多万次；北京大学、华中科技大学也都超过95万次。中国科学院有三个研究所国际论文被引次数超过20万次，最多的超过29万次；还有7个研究院所（中心）的国际论文被引次数超过10万次；在中国科学院科技产出较多的院所中，分布在地方的占一半以上。医疗机构国际论文被引次数超过10万次的有4家。

    2022年，在世界知识产权组织划分的35个技术领域中，中国在信息技术管理、计算机技术等数字技术领域有效发明专利增长最快，数字经济核心产业发明专利授权量同比增长17.9%；在国内高价值发明专利拥有量中，属于战略性新兴产业的有效发明专利所占比重高达71.9%。2021年中国专利密集型产业增加值达到14.3万亿元，占当年GDP的比重达到12.44%。

    发明专利授权数量超过4000件的有三家公司，最多的是华为技术有限公司，达到7642件，其他两家依次是腾讯科技（深圳）有限公司、OPPO广东移动通信有限公司。超过2000件不到4000件的企业有七家。华为公司还是全球PCT专利申请量最多的企业，申请量为6952件。除华为公司外，中国还有12家企业进入PCT申请量全球前五十。

    发明专利授权数量最多的大学是浙江大学，达到2830件；此外超过2000件的大学还有7所。浙江大学、清华大学申请的PCT专利数量分获全球教育机构的第二和第四，此外有19所大学进入世界前50。

    这些优势学科、优势技术领域、优势大学、优势企业将是中国重大创新的源发地，必将引领中国科技自立自强，成为中国未来经济增长的新引擎。

中国是世界科技创新最活跃的区域

    在新冠疫情蔓延、乌克兰危机、世界不确定难预料因素增多的情况下，中国仍然保持了科技创新活动的强劲势头。国际论文总量已经是世界最多的，热点论文、高被引论文高速增长，反映了科学研究的新进展和新方向。中国专利申请活跃，国内专利授权大幅度增长，比上年提高14个百分点，高达31.3%。中国获得的美国专利增长幅度较大；在很多国家三方专利负增长或缓慢增长的情况下，中国三方专利增长稳健（图2），充分显示了中国科技创新活动的韧性；中国的PCT专利增速放缓，可能与取消申请侧补贴政策有关，这一政策有利于挤出泡沫，提高专利质量。

中国科技产出的缺口和不利因素

    科研院所的科技产出不足。除了中国科学院外，科研院所的论文和专利产出都不突出。特别是产业技术研究机构、新型研发机构的科技产出较少，说明研发服务机构数量不够、能力不强，这将制约产业链的跃升。中国科学院地方研究所的兴起，在一定程度上缩小了这个缺口，但不能起到完全弥补缺口的作用。

    领军型企业数量不足。我国企业专利产出能力增强，截至2022年底，我国国内企业高价值发明专利拥有量达到96.8万件，同比增长28.7%，占国内总量的73.1%。但领军型企业数量不多，成长不快。截至2021年的三年间，专利产出前十名企业虽有名次的微小变动，但始终是这十名企业，没有新的企业进入。在2021年一些国际创新评价中，中国企业特别是基础企业（独立企业法人而非企业集团）进入世界前二十的也较少，而且进入的企业一般比较稳定，少有新进入的企业。这反映中国企业的成长性欠佳，培养大批创新型企业非常急迫。

    科技产出的质量与主要创新型国家相比，还有很大差距。高被引论文与开创性、颠覆性成果重合度不高；高被引论文数量不到美国的2/3，国际论文篇均被引次数世界排名处于第16位，平均被引次数刚过14次，而10个高被引国家均超过20次。国际一流大学的研发经费、论文产出有的不如中国的一流大学多，但其拥有的世界级科技成果和重大专利，却大大高于中国的一流大学。中国高质量专利数量处于世界第二梯队前列，但与第一方阵的美国、日本相比存在较大差距；PCT专利虽然总量较多，但其中存在一些泡沫， 主要是有的申请人注册了国际专利，但实际上并未向多个国家申请。中国专利密集型产业占GDP比重仅为美国的一半，也低于欧盟近5个百分点。

    还有一个不利因素，就是由于新冠疫情、乌克兰危机和全球不确定难预料因素的增加，中国论文产出的国际合作率有所下降。这可能会影响到论文产出的质量，2021年中国高被引论文的三分之一是国际合作论文。

    论文国际合作率是指一国国际合作论文占该国论文总数的比例。2020年，美国、日本、韩国、俄罗斯的国际合作水平处于一个量级，合作率在30—40%之间；英国、澳大利亚、德国和加拿大等国的国际合作水平更高，国际合作率在60%左右，有的甚至超过60%。从目前的经验来看，作为一个开放性、国际化的大国，论文的国际合作率保持在30—40%都是有益的。

    2021年中国国际合作论文合作伙伴涉及199个国家（地区），合作论文篇数也有一定增加，但论文国际合作率有所下降，特别是与重点国家双边合作论文数量有所下降。2019年、2020年我国国际论文国际合作率保持在26.2%，尚未达到30%；但到2021年却下降为24.4%，下降了1.8个百分点。