新中国成立70年来,中国在科技创新的发展中取得了一系列成果,出现了许多优秀科学家。 对此,我们从我国科技创新发展的新坐标和70年科技创新发展的重要人物、重大节点、新空间结构、重大成果和启示等6个方面出发,回顾新中国科技创新发展的历史,进一步认识科技创新发展的新形势。
一、中国科技创新发展的新坐标
(一)我国科技创新投入产出迅速增长;
我国科技创新进入新的历史阶段,最明显的表现是科技创新的投入和生产,近年来大幅增长,可以用“一、二、一”三个数字来总结。 第一个“1”是2018年,我国研发人员总时间当量为419万人年,研发人员总数连续6年居世界首位的“2”,其社会整体研究和实验发展经费( R&D )为19678亿元,稳定居世界第二,R&D与GDP之比为2.19%,超过欧盟15个国家的平均水平
我们创新生产的重要表现之一是发明专利。 截至2018年底,中国国内(不包括港澳台湾)每万人口专利拥有量达到11.5件。 同时,我们的创新资源比较集中,如北京海淀区万人发明专利拥有量比全国水平高出约30倍。
作为我们巨大前期投入的成果,目前运营的国家重点实验室有501处,国家工程研究中心132处,国家工程实验室217处,国家企业技术创新中心1480处,国家科技成果转化引导基金累计有20多处基金,基金规模超过300亿人。 由于近年来我们对科技创新的投资增加,党的十八大以来,我们对科技创新的投资远远超过了GDP的增长率。
在世界科技创新投入排行榜中,作为当前世界最大的科技强国,美国的研发投入约为4765亿美元。 此后,中国2018年研发投资达3706亿美元。 第三位是日本,其投入比中国少2000亿美元,只有1705亿美元。 第四位是德国,1098亿美元。 也就是说,我们每年投入研究开发的总量非常高。 2018年,我们在研发方面的投资占世界份额的21%,仅比美国低4个百分点。
我国还配置了一个新的大科学装置,比如北京怀柔地配置的五个大科学装置。 一个是极端条件综合的实验装置,极端低温、超高压、强磁场和超高速光场等极端条件融为一体——主要面向物质科学的极端实验条件发生系统,极端条件下的样品特征和测量系统,以及满足上述各系统研发、升级、维护和运行的支持
其二是地球系统的数值模拟装置,包括地球系统模型数值模拟系统、地区高精度环境数值模拟系统、超级模拟支持与管理系统、支持数据库与资料同化与可视化系统、面向地球科学的高性能计算系统。 美、日等国家已拥有地球系统的数值模拟装置,在地球模拟科学,特别是地球变暖学术领域拥有主导权的同时,也掌握了全球变暖,特别是在缓和地球变暖、适应措施等方面的发言权。 由于没有这样大的科学装置,中国在很多方面处于被动地位。
其三是高能同步辐射光源。 最近,美国能源省基础能源科学顾问委员会的研究报告《控制物质和能源:科学的五大挑战与展望》指出:“目前,人类进入了物质控制时代。 通过更加细致地认识物质(包括生命物质和非生命物质),在原子水平上控制物质,使其具有所期待的功能和性能。 先进的光源在其中发挥着重要的作用”。 所以,我们的国家,包括现在布局的这些大装置,具有非常深刻的战略意义。
其四是多模式交叉尺度生物医学成像设施。 生命科学研究的对象是分子活动、动植物生长、纳米到厘米、毫秒到月、年,需要更清晰的成像技术。 通过图像技术分析和大量计算,了解人类如何思考,大脑研究,神经网络有10亿多个神经元,神经突触达到千亿水平,针对不同的尺度,用显微镜观察神经元细胞的大分子,用电子显微镜技术观察神经突触,用磁共振技术观察大脑的其他活动等
其五是空间环境地基综合监测网项目(子午工程二期),其中数据通信系统、科学应用系统、标定测试系统位于怀柔科学城。 随着航天、通信、导航等技术系统的发展,空间环境探测与研究迫在眉睫。 正如刮风、下雨、打雷等影响社会生产生活一样,空间环境的变化可能影响这些系统的运行,造成巨大的社会经济损失。 空间环境的变化又称“空间天气”,太阳耀斑、电晕物质辐射事件、太阳质子事件、磁暴、电离层暴力、极光活动等都是空间天气现象,其中包含的物理规律需要科学家探讨。
大量的投入支撑着我们现在正在建设这些科研重器。 在这些科学研究的重要工具完成之后,世界上的科学家们可以参与,开放更多的全球科学技术革新的合作。
(二)国家科研投入和相应的GDP排名基本一致
世界主要国家的科研投入与GDP总量、增长高度相关。 前期的大量研发投资,给经济增长带来持续的推动,进而国家在世界经济中占有地位。
2019年上半年,在经济总量最多的美国,GDP达到10.6兆元我们比美国少4兆元,达到6兆6千亿元。 但是我们的GDP增长率比美国快,美国只有2.5%,我们只有6.3%。 日本的GDP比我们少4兆美元,而且增长率比美国低,现在只有1.1%。 德国GDP不到2兆元,增长率为0.4%,进一步大幅下降。 前4位的美、中、日、德是经济总量与前期的研究开发投入有很高相关性的显着表现。 同时,我们应该看到一些巨大的差距,这些差距可能主要出现在三个层面
第一,我们在基础研究方面与世界发达国家有差距。 1901年至2018年,全球共有899人获得诺贝尔奖,其中自然科学奖604人,包括美国264人、英国81人、德国63人、法国32人和日本21人。 中国只有屠氏,2015年获得的生理和医学奖。
其次,在一些重要的技术领域,我们和世界的差距也很大。 通过评估电子、信息、通信、医疗、生物技术、机械、制造、工程、能源、资源、航空、宇宙、环境、地球、海洋、纳米、材料、建筑、交通、灾害、灾害、安全等10个技术领域,我们能够处于实际领先的水平,即处于领先阶段的只有航空、宇宙领域 在十大技术领域,我们能够超越世界先进水平的时间节点大约在2050年前后。 我国《创新驱动计划纲要》也提出了“走三步”的目标,到2050年成为世界科学技术强国。
第三,中国企业的研发投资与跨国公司和国际大公司有很大差距。 2019年1月,欧盟委员会发表的《2018年欧盟工业研究开发投资排行榜》,调查了世界46个国家和地区的2500家主要企业的会计年度研究开发投资。 总体来看,在这个排行榜上,美国有778家,欧盟有577家,日本有339家,中国有438家。 以top5为例,韩国三星电子公司以134.37亿欧元投入研究开发,之后,美国谷歌总公司的Alphabet(133.88亿欧元)、德国大众( 131.35亿欧元)、美国微软( 122.79亿欧元) 值得注意的是,华为在世界排名第五,是唯一排名前50的中国公司。
此外,尽管华为的科技研发投资总量与一些国际巨头仍存在差距,但研发投资经费在销售收入中所占的比例高于许多企业。 例如,华为的科研经费占企业2018年销售额的14.7%,远远超过苹果公司的5.1%。 因此,我们必须肯定成绩,也要看差距。
本文摘自宣讲家网络独家稿件《宋洁尘:新中国成立70年来科技创新发展的主要成果》