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正视差距 面向未来 探析美国科技创新的“动力之源”

2021年5月12日

1945年7月,在二战行将结束的最后时刻,美国参谋长联席会议下达了一道秘密招募德国科学家的命令。随后不久,美国军方成立了专门负责此事的联合情报调查局,将该计划正式命名为“回形针行动”。最终,1,600多名德国科学家、工程师、技术人员被带到美国,其中包括德国导弹之父的沃纳·冯·布劳恩和他的V-2火箭研究团队。正是这些被“抢”走的科学家以及此后世界各国科技人才的大量涌入,使得美国不仅在经济方面,更在原子物理学、核物理学、化学、医学和数学等各学科领域飞速发展,为美国科技长期领先打下重要基础。美国对科技创新和科技人才的重视在近现代大国之中无出其右,雄厚经济基础加上历经百余年的科技实力积累和持续不断的开拓进取,使美国在二战后成为世界上科学技术最强大的国家,并长期保持领先地位。

如同美国在二战前后科技实力的狂飙突进一样,我国自改革开放以来,尤其是十八大之后,在波澜壮阔的改革开放史、社会主义发展史中,中国共产党带领全国各族人民解放思想、实事求是,从站起来、富起来,到强起来,取得了一系列巨大的成就:世界第二大经济体、第一大贸易国,高铁纵贯、“神舟”飞天、“蛟龙”入海、“嫦娥”奔月……几十年的时间走完了西方几百年的道路,成绩辉煌。我们刻苦学习、奋力追赶,在很多方面已经比肩甚至超越了经过几百年先发积累的西方发达国家,形成了必将复兴的信心和信念,但眼前的差距仍然需要冷静面对。

中美之间的差距,单点来看,比如中国歼20总设计师杨伟曾表示:虽然近年来我国航空工业在某些领域取得了突破性进展,但中国跟世界最先进水平相比还差了大概20至30年。全局角度,3月举行的全国政协十三届四次会议第二次全体会议上,全国政协经济委员会副主任,工业和信息化部原部长苗圩在发言中提到,“在全球制造业四级梯队格局中,中国处于第三梯队,实现制造强国目标至少还需30年。”处于第一梯队的只有一个国家就是美国,这颠覆了很多人对“中国制造”的幻想。苗圩说,我国制造业大而不强、全而不优的局面并未得到根本改变,基础能力依然薄弱,关键核心技术受制于人,“卡脖子”“掉链子”风险明显增多。理性认识、客观看待差距,向世界上科技最强的国家学习,我们的确还有很长的路要走。

“衰落”依然稳坐全球科技第一“宝座”

2019年9月7日,波音的新型宽体客机777X在测试中发生舱门爆炸,这是继2018年10月印尼狮航、2019年3月埃航波音737MAX两次坠机事故后,美国波音公司的又一起重大事故。作为全球飞机制造领域的霸主、美国制造业皇冠上的明珠,波音飞机屡出事故,“美国制造业衰落论”一时充斥了全球舆论场。

然而,当我们深入研究美国高科技领域,却能发现其核心竞争力仍然保持动力强劲,稳坐世界科技强国第一的“宝座”。

全球领先的美国高科技公司:2020年,福布斯公布的全球市值十大科技公司美国占据了7个。其中仅苹果公司的市值高达2.2万亿美元,是阿里巴巴市值的3倍多,成为全球市值最高的科技公司。全球市值最大的6家公司中有5家是美国的科技公司,总市值达到2万亿美元。生命科学是确保国家未来兴盛的另一关键领域,美国公司在前10名中占据了7位,中国企业未进入前20名。相比美国以高新科技主导的产业结构所占据的绝对优势,中国产业结构方面的基础原材料、传统制造业占比较高,产业升级正在路上。

原始创新的专利申请:2020年,世界知识产权组织(WIPO)发布的专利申请数据显示,中国自2019年后第二次超过美国专利申请数量居世界首位。实际上中国许多被称为专利的发明往往设计居多,相比美国的原始创新仍差距较大。在研发支出方面,美国的研发投入全球最多,并且每年仍以较高速度增长。在创新的地位、规模和质量等方面持续引领全球。仅以通信领域为例,中国每年必须要向高通支付一笔3000亿的专利费用,还有其它众多行业的专利费也是中国每年都要支出的不菲费用。

对全球高科技产业链的重大影响力:美国占据了几乎所有产业链的顶端位置,比如我们经常提及的苹果产业链、特斯拉产业链,他们的顶端就是苹果和特斯拉,苹果和特斯拉对于产业链上的任何环节的一次小小的调整和选择,对产业链上中下游的企业来说几乎就是一次生死劫难。2008年后的移动互联网革命,从终端设计(初代iPhone引领的大屏幕少按键)到系统(iOS、安卓)到生态(安卓商店、App Store)到芯片(高通、博通、苹果)到深度应用(谷歌、脸书)到基础设施(AWS和Azure),全部都是美国企业带头奠基的,并且一直保持明显的领先优势。

对全球高端人才的巨大吸引力:美国发展高科技的一个重大优势就在于它能够吸引到全世界最顶级的优秀人才来到美国发展。我们可以看到,微软和Alphabet公司由两个印度出生的管理者在负责经营。谷歌的两位联合创始人之一,就是来自前苏联的尖端人才。在国内,顶尖学府清华北大每年众多毕业生留学的首选目的地也是美国高校。迄今为止,美国共产生了382名诺贝尔奖获得者,几乎占据全球70%的名额,这些尖端人才有不少外来移民或者移民后裔的身影。尽管最近几年,美国表现出较强烈的本土主义、民粹主义和逆全球化倾向,在一定程度上削弱了这一优势。但是,随着民主党拜登政府的上台,植根于同一制度和价值观基础上的移民社会多样性仍可能发挥出巨大作用,重新恢复和保持美国科技创新吸引人才、充满活力。

高科技上市公司推动的美股长牛:近十多年来,美国众多全球顶尖的高新科技上市公司推动着美国股市一路长牛,投资回报率远远超过世界其他主要股票市场。高科技创新巨头企业的不断发展壮大成为美股长牛最主要的推动力,更吸引了以中国高科技领头企业阿里巴巴等世界各地的高科技公司赴美上市。美国市场聚集了世界上最尖端的高科技公司,这些公司创新能力强大、商业模式成熟、盈利增长迅猛,而同期欧洲和日本的资本市场仍然是以金融、消费、基建、能源这些已经成熟的传统行业为主,成长空间有限、推动能力不足,回报率自然也有巨大的差异。高回报率又带给美国上市的高科技企业天量的资本来源,进而推动高科技公司拥有更加雄厚的资金进行科技研发,形成良性循环。

高科技新赛道领跑的美国身影:由于计算机和移动互联网的深入发展,全球高科技竞争衍生出很多的新赛道。比如最近几年占据主流的电动车产业。制造业大国日本、德国和美国本地的各大传统车企也推出了纯电车,中国也涌现出了很多新的电动车品牌。但特斯拉再一次以铁的事实证明,美国在这条新赛道上仍然能够独领风骚,成了电动车这个行业近乎无敌的存在。当然,中国市场为特斯拉在中国的迅猛崛起起到了举足轻重的作用,但美国新能源核心技术的全球领先却是事实。

领先却不停滞的美国高科技创新步伐:2020年5月28日,美国提出《无尽前沿法案(Endless Frontiers Act)》提案。鉴于本土制造产业的外迁,美国虽然科研实力依旧保持全球领先地位,但在产业化方面,许多高科技很难取得大规模市场突破。因此,面对来自新兴国家尤其是中国制造的巨大竞争压力,美国意图以此来摆脱科技创新难以规模化市场应用的一次战略性尝试。通过建立自由和高效的管理机制、重点资助AI和量子计算等10大领域科技创新、打造10个全球技术创新区域中心等措施重构国家科技创新体系框架,打通科技与产业,把美国前沿科技创新成果转为实际的产品,从而在未来50年能够继续保持美国的科技创新能力和引领全球产业发展。

观诸现实,虽然美国出现了传统制造业“衰退”、金融业泡沫较大等诸多产业发展问题,但是其在移动互联网、人工智能、大数据、云计算、航空航天、新能源、生物科技等全球高科技领域以及在基础科学方面仍具有巨大的优势却是不争的事实。

美国科研创新体系“动力源泉”的探索

美国何以在二战之后成为世界上最强大的科技国家并长期保持领先?除去二战前后欧洲大量科学家来到美国和后期持续吸引全世界科技人才不断涌来的原因外,究其根本,最为关键的因素就在于美国在二战后形成了一个多层次、多角度、相互交叉、激励创新、充满活力的组织体系和研究环境,充分激发出了各类人才的热情和才能,从而推动着美国科技创新不断前行。

纵观历史,美国科技创新渊源于欧洲,生长于独立,繁荣于工业化加速,跨越发展于二战,鼎盛于东西方冷战,受挑战于欧日战后崛起,重占优势于信息革命。一路走来,始终保持活力的美国科技创新体系让美国一直牢牢占据世界头号强国的“王座”。

“顶层设计”和自由探索的有机结合:政府机构在美国的科学研究走向职业化的过程中起到了很大的积极作用。二战前的联邦政府主要支持政府内部机构的科学研究,战争中的联邦政府有了一个根本的转变,“摇身一变”成为国家科学技术发展的主要支持者,并在战后确定和延续下来。战时的国防科学委员会(NDRC)和战后的国家科学基金会(NSF)就是这一“顶层设计”的产物。顶层科研政府机构并不直接控制具体的科学研究,而是通过完备的战略规划体系为指导,以合同制形式来支持全国科研机构、大学、企业等更为广泛的科学研究,把研究的选择权放到科学家手中,由其独立判断方向和价值。各部门的领导人也来自大学或其它机构,在执行和实施科研活动中被赋予了广泛而充分的自由,充满了自下而上的创造性。政府保证资助基础研究和科学家的自由,科学家负责创造发明。这一复杂而有活力的体系,形成了政府支持、大学科研、企业投资以及相关制度和政策的有机综合体,为美国科技创新带来了强有力的体系保障。制造出了战时的原子弹、青霉素和战后的人造卫星、互联网等累累科研硕果。

基础研究和应用研究的一体联动:战后的美国为保持强大的科学领先优势,在政府财政民用预算和国防预算中以专项资金的形式资助前沿性、原创性基础研究和重大技术应用研究,按照国家安全、经济和社会发展目标和需求进行“使命导向研究”(mission-oriented research),把研究和应用领域紧紧结合在一起,推动基础研究和应用研究相互促进、共同发展。因此,美国的基础研究是在一个广泛的应用背景下展开的,即政府的使命导向、大学的实践导向、企业的实用导向以及大学和企业间的广泛合作,基础研究的成果能够被企业或其它主体直接进行商业化、市场化、规模化应用,产生良好的效益和回报,形成一个良性循环。

注重以“军民融合”推进科技创新:军民融合是美国的国家战略,形成了成熟的机制,既有国会、总统国家科学技术委员会等最高层决策层参与,还有国防部、能源部等多部门执行机构协作制定相关法律和政策。在确保军用技术领先同时,允许向民用技术转移,全球卫星定位系统、半导体技术、纳米技术、互联网技术等等都是成功的典型。同时,“利用民用经济中发生的高新技术爆炸来实现国防科技的跨越式发展”,实现二者的相互促进和良性互动。军民两用技术是推进的重点,如波音即是军民融合的典型代表,既是全球最大的民用飞机制造商,又是全球最大的军用飞机制造商,为美国科技创新带来了巨大的正向利益。

“软硬”兼备的创新环境:以提供服务为主的政府治理模式,是美国科技创新始终充满活力的基础保障。美国高度重视对科技人才加大培养、引进和保护,科研工作者和企业等市场主体始终在科技创新中处于主导地位,市场在科技资源配置中起到决定性作用。美国建立了一套完善的鼓励技术发明与创新和促进技术转移的法律体系,形成了对知识产权、技术转让和扩散等强有力的保护。美国联邦研发投入多年来一直保持在一个相当高的水平,远远高于其他国家。近些年,美国政府大力支持新型基础设施(包括新技术、新材料、新工艺)的发展,投入巨额资金为科技创新提供符合发展需求的新型基础设施。

产学研真正结合的高校:美国高等教育是一个以私立大学为主、高度分化的竞争体系,高校、科研院所是美国产学研合作模式中的主角,每年产生数以千计的技术专利,是科技创新的源头,孕育了大量的高科技企业。高校、科研院所积极与政府部门和企业合作,参与科学研究与开发,推进产学研合作创新,满足政府部门和企业的技术、人才需求。美国政府对研究机构给予重点支持,使科研体制完成了从“小科学”到“大科学”的转变。在2021年度QS世界大学排名发布榜单中,前10名中有5所,前20名中有10所是美国大学。

创新“主力军”的美国企业:科技开发在美国企业中占有重要地位。据统计,在美国,大约有3/4的研发工作由企业完成,企业部门吸纳了3/4的科研工作人员。全国科研经费的2/3投入到了企业部门。企业部门是美国创新活动的主体,创新活动一直贯穿企业从种子、萌芽到成长壮大的整个过程。除去高校之外,美国企业也是高科技人才最集中的地方之一。

系统发达的金融体系:高度发展的金融业为美国经济发展、科技进步和社会福利提供了坚实保障。经过一百多年的发展,美国金融业逐步形成了包含股市、债市、汇市、楼市、大宗商品、金融衍生品、另类投资等多层次、各领域、全方位的立体式金融市场,通过跨越时空的高效资源配置,为美国科技创新和经济运行提供了强有力的资本支撑。Dealroom公司的数据显示,从2018年到2021年第一季度,美国的风投总额为4870亿美元,远远超过中国、英国、印度、德国、法国、加拿大、以色列和新加坡等多国风投总额的3790亿美元。美国在高新产业、研发密集型知识产业的投资在10%以上,有些领域达到17%、18%,其它国家难以望其项背。

仍有绝对优势的经济总量:根据美国商务部公布的美国经济数据显示,2020年美国GDP为20.9万亿美元,IMF发布的最新《全球经济展望报告》预测,2020年全球经济将萎缩3.5%,这意味着全球GDP总量将由2019年的87.75万亿美元降至2020年的84.68万亿美元。美国GDP总量占全世界的近四分之一(24%),欧盟所有成员国绑在一起都无法与美国分庭抗礼,依然是世界经济体中绝对的“霸主”。

充满创新精神的文化氛围:海洋文明的集大成者、移民社会的典型代表,美国独特的多元文化性质,而这些文化因素也对科技创新起到了重要的推动作用。富于开拓和创新精神的移民文化,敢于冒险、善于创新的企业文化,普遍的法律情感和社会意识等等……保护着个体的创新,推动着市场充满活力。社会氛围中既赞美成功又宽容失败的创新文化,不断滋养着美国的创新精神,塑造了美国独特的科技创新体系。企业、高等院校和其他非盈利机构构成了美国科研体系的基石,良性交叉互动下形成了美国多元多样、系统完备的科研创新生态体系,加上无数分布其中的高科技人才和充满活力的创新精神和文化氛围,为美国科技创新保持了长久生命活力,在全球科技创新领域长期保持领先地位奠定了坚实的物质和精神基础。

结语

2008年金融危机的爆发,暴露了西方经济和政治体制的根本弱点,政府用纳税人的钱来挽救金融资本,而金融资本家们继续给自己发放高额奖金……2020年,美国新冠肺炎感染和死亡人数不断飙升,而联邦政府无所作为,美国各州各自为战,精英阶层却没受到影响。美国华盛顿大学健康指标与评估研究所发布了一份新的报告显示,美国的新冠肺炎死亡人数估计超过90万人,而美国疾病控制和预防中心最近公布的这一数据为57.5万人左右。美国政治运转和社会治理的式微暴露在全世界人民面前。

当美国政府甚至连财政预算都无法通过,更遑论规划未来时,中国“十四五”规划已经出台,新中国成立以来通过五年规划的发展形式取得了众所周知的成绩,显示出这一发展模式强大的科学性、合理性和可持续性。而美国科技创新的主要根基之一就是政府引导的多元化投资系统,现在这一重要支柱正面临着根基遭受侵蚀的危险,并且这一危险随着美国民主制度的无力和贫富差距的扩大而显现出难以逆转的趋势,美国未来的科技强国之路还能走多远?这是一个我们非常关心的问题,但更是我们需要学习的经验和教训——中国显然既要学习其助力科技创新强盛的经验,也要吸取其渐趋衰落的教训,走出一条自己独特的科技创新之路来。

但是就目前而言,一个显而易见的事实是:虽然美国科技的整体实力和领先地位受到一定影响,然而,只要美国继续保持全球领先的科技创新体系,有能力吸引到全世界最优秀的科技人才,它就仍将在未来一定时期内继续强化全球领先的科技实力。美国如何保持核心竞争力即科技创新能力长期领先的精髓是其成长并长期作为世界超级大国的重要经验之一。

中国成长为世界大国,是在不断学习竞争对手的长处而快速成长的。中国共产党一直都是一个学习型的政党,从建国前三十年向社会主义国家苏联学习,到后四十年向发达资本主义国家尤其是世界第一强国美国学习,通过不断的其他国家和自身的历史经验教训,持续自我更新,不断走向“开放”。这一显著特色让中国共产党与那些倒台前的苏联东欧共产主义政党和后社会主义社会的多党制度体系严格区别开来,成为一个充满活力、朝气和生命力的大党。

面对美国虽然已显“衰落”但仍保持强大科技创新能力的现实,中国共产党既学习其政治体系和发展科技能力的经验,也吸取其负面教训,并与自身传统相结合,建设一个“学习型”国家,走出了一条“中国模式”“中国道路”。中国的历史和中国共产党的历史都充分表明,“中国模式”是开放的,是不断吸取众长的,充满活力和生命力的,历史没有终结。“中国模式”吸取了近邻发达经济体的经验,如日本、韩国、新加坡以及中国的台湾和香港。中国要避免陷入“中等收入陷阱”,需要像这些近邻一样,从依靠廉价劳动力增长转变为依靠高科技创新和高生产率上,如同美国已经做过并显示出极大成功的做法一样,构建一个鼓励创造和支持科技突破的系统、完备的高质量创新体系和创新环境。

在不会久远的未来,是中国人类命运共同体成为世界主旋律,还是美式价值观重整旗鼓、再回巅峰,取决于中美之间综合国力的全方位竞争,尤其是科技创新能力的核心竞争,根本上就在于我们每一个人的努力奋斗。

参考文献:
1. 沈建光.美国制造业的变迁与衰落,经济学人.2019.11.
2. 王旭,韩宇,苏宁.美国制造业的两次重大调整与区域增长格局的变迁,史学月刊.2017年第11期.
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5. 赵建.美国经济复苏之谜:新周期、新能源还是新技术,国际金融 2018年11期.
6. 郭强,张明,董昀.美国经济长期性停滞:现状、根源及对策分析,国际经济评论.2017年第1期.

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