国家知识产权局战略研究 G20科研与创新竞争力

【编者按】　2014年3月，汤森路透知识产权与科技集团发布2014年《G20科研与创新表现》报告^{^[1]}，分析G20 集团国^{^[2]}的应用研究与基础研究状况。该报告从科研投入、科技创新力、科技生产力和科技影响力四个维度构建指标体系，选取专利指标和文献计量指标进行比较。其中，“科技创新能力”维度主要基于专利指标构建。本期《信息速递》介绍和分析该报告，并探讨对我国的启示。

2014年3月，汤森路透知识产权与科技集团发布2014年《G20科研与创新表现》报告。汤森路透认为，应用研究和基础研究共同构成国家科学创新体系，专利创新和科学研究是国家经济增长和繁荣的重要预测指标，其中专利指标和文献计量指标是最好的衡量国家科研和创新竞争力的指标。汤森路透知识产权解决方案董事总经理David Brown指出，“在G20范围内，科研活动和经济产出之间存在着很强的关联。科学研究会转化成为专利，尽管专利审查过程可能绵延多年之久，但从长远看，两种活动都是创新的重要途径。”

一、G20科研与创新竞争力和领先领域比较

整体而言，由于世界研究开发能力的增强,从2003到2012年，G20集团国申请发明专利和发表论文的数目在稳步增长，涨幅都将近50%：申请发明专利数从2003年的70万件增长到2012年的将近110万件；发表论文数目从2003年的110余万篇增长到2012年的接近170万篇（其中2011、2012年涨幅比较缓慢）。同时，由于出版物越来越长的参考文献列表，平均每篇论文的被引用次数也在增长，2003年平均每篇论文的被引次数为1.1，到2012年平均每篇论文被引次数为1.24^{^[3]}（如图1所示）。

图1 G20科研与创新演进趋势图

（一）G20科研与创新竞争力比较

G20集团国科研与创新整体呈上升的趋势，然而不同国家的增长速度不同，科研和创新实力也存在较大的差异，接下来分别对比G20集团国在科研投入、科研创新力、科研生产力以及科研影响力等四个方面的差异，以揭示G20集团国家间科研与创新竞争力的现状。

1、 科研投入方面

就科研投入而言，中国科研投入绝对值已经处于G20集团国领先地位，但是R&D投入相对于GDP的比重以及科研人员在劳动力中所占比重则明显落后。科研投入用每个国家的GERD、BERD、Researchers （FTE）以及R&D Personnel per Thousand Labor Force^{^[4]}等指标来表示，具体结论如下：一是从国家GERD、BERD以及Researchers（FTE）投入等科研投入绝对值方面来看，美国、欧盟、中国和日本的投入最高，中国的投入仅低于美国和欧盟，排名第三；二是从GERD和BERD所占本国GDP的份额等相对投入方面分析，韩国、日本、德国和美国投入较高，中国则明显落后，略高于G20集团平均水平；三是从人均GERD（GERD Per Person）和人均BERD（BERD Per Person）等角度，依然是韩国、日本、德国和美国领先，中国明显落后，且明显低于G20集团平均水平。四是从研发人员角度，每1000个劳动力中R&D人员的数目来看，韩国、日本、德国和法国最高，而中国每1000个劳动力中研发人员只有3.67个，明显低于G20集团平均水平（8.76）。具体如表1所示。

表1 G20国家研发投入统计

国家	GERD（billion）	GERD as % of GDP	GERD Per Person	BERD (billion)	BERD as % of GDP	BERD Per Person	Researchers (FTE) (thousand)	R&D personnel per thousand labor force
平均	88.49	1.81	573	55.63	1.10	362	446.79	8.76
South Korea	59.9	4.03	1198	44.1	2.97	882	288.9	14.4
Japan	146.5	3.39	1156	111.9	2.59	883	656.7	13.2
Germany	93.1	2.88	1158	59.5	1.84	740	328	13.32
United States	415.2	2.77	1311	248.8	1.66	786	1412.6
France	51.9	2.24	794	27.8	1.2	425	239.6	13.87
Australia	20.6	2.2	892	13.1	1.4	567	135.7	8.12
European Union	320.5	1.94	631	168.5	1.02	332	1595.6	10.72
China	208.2	1.84	154	153.9	1.36	114	1318.1	3.67
Great Britain	39.6	1.77	627	17.7	0.79	280	262.3	11.34
Canada	24.3	1.74	725	11.3	0.81	337	149.1	11.91
Italy	24.8	1.25	415	11.1	0.56	186	106.8	9.25
Russia	35	1.09	244	9.6	0.3	67	447.6	11.08
India	36.7	0.88	30
South Africa	4.4	0.87	83	3.7	0.37	70	19.8	1.76
Turkey	10.8	0.86	143	4.9	0.39	65	72.1	3.41
Argentina	4.6	0.65	110	1.13	0.16	27	69.7	3.74
Mexico	8.2	0.43	69	3.1	0.16	26	46.1	1.54

说明：（1）《G20科研与创新表现》报告中沙特阿拉伯、巴西和印度尼西亚等3个国家没有相关数据，因此表中只列出了17个国家；（2）《G20科研与创新表现》报告中美国和印度的数据不全。

2、 科研创新力方面

科研创新力用每个国家每年申请专利的数目来度量。就科研创新力方面而言，具有如下结论：

一是G20集团国专利申请量稳步增长，中国增长速度最快。2003年到2012年，G20集团国专利申请量稳步增长，整体涨幅50%（见前图1）。由图2和表2^{^[5]}可以看到，2012年申请专利最多的国家是中国、日本、美国和韩国，其中申请专利数目最多的是中国，部分由于政府对国内发明的重视，中国的发明专利申请量从2003年的 40,000件增加到2012年的超过400,000件^{^[6]}。2003到2012年的十年间，专利增长速度最快的是中国（涨幅将近10倍），美国和韩国则增长相对缓慢，专利数相对比较稳定；与此相对，日本的专利数目甚至出现了下降，由2003年的33万件降低到2012年的24万件，降幅25%。

图2 G20集团专利数目演进趋势图

　　2012年，中国是G20集团专利申请数最多的国家，达40万余件^{^[7]}，占G20集团该年专利申请总数的40%；其次是日本，虽然日本专利申请数自2003年以来不断降低，但2012年其专利申请数依然有24万余件，占G20集团专利申请数的24%；然后是美国，17万余件专利申请，占G20集团专利申请数的17%；之后依次是韩国、欧盟、德国、俄罗斯和法国。

表2 6 G20集团主要国家专利申请数目变化对比表

国家	专利数目
国家	2003	2012	变化比例
China	38298	405957	960.0%
Japan	329670	244356	-25.9%
United State	138095	171905	24.5%
South Korea	69878	91805	31.4%
European Union	50053	56673	13.2%
Germany	36808	40000	8.7%
Russia	20884	24966	19.5%
France	12105	13244	9.4%

说明：（1）数据均来自于《G20科研与创新表现》报告。

二是在中国专利申请量快速增长的同时，本国居民（企业）申请专利所占比例开始增长。2003年专利申请中，只有49%来自中国居民（企业）；2012年这一比例达到76%，中国本土企业的创新实力不断提升；与此相对，日本、美国和韩国本国企业专利申请所占比例比较稳定，甚至有小幅下降。印度和巴西虽然专利申请数目也在增长，但总数较少，而且本土企业所占比重较低，说明其本土企业的创新实力有待进一步提高（如表3所示）。

表3 本国和非本国居民（企业）申请专利百分比对比表

国家	2003		2012
国家	Resident（%）	Non-Resident （%）	Resident （%）	Non-Resident （%）
Mexico	5	95	8	92
Canada	28	72	10	90
South Africa	19	81	14	86
Argentina	17	83	16	84
Australia	7	93	21	79
Brazil	27	73	29	71
India	29	71	29	71
Saudi Arabia	11	89	35	65
European Union	48	52	42	58
Indonesia			52	48
United State	63	37	57	43
Great Britain	59	41	65	35
Russia	85	15	65	35
South Korea	72	28	70	30
China	49	51	76	24
Japan	86	14	82	18
Germany	84	16	85	15
Italy	83	17	91	9
France	85	15	91	9
Turkey	33	67	93	7

说明：（1）数据来自《G20科研与创新表现》报告。

三是各国专利申请领域分布各有特点，我国在新兴技术领域具有差距。由表4可以看到，2012年，不同国家申请专利数目领先的领域不同：中国在农业化肥、纺织领域申请专利最多；但是在新兴技术领域，特别是电子、通信等领域，则是日本和美国申请专利最多；德国在工程机械，特别是汽车制造相关领域申请专利数占全球份额较高。尤其值得注意的是，中国专利申请量优先的5个领域（多组分混合物、化肥、有机磷农药、纺织印染助剂和农业生物防治）均非新兴技术领域。

表4 G20集团主要国家2012年申请专利领先领域（Share of Global Inventions）

国家	领域1	领域2	领域3	领域4	领域5
China	多组分混合物	化肥	有机磷农药	纺织印染助剂	农业生物防治
China	71.79%	71.31%	65.83%	64.52%	62.26%
Japan	电记录术，电子摄影和磁摄影	电子摄影和照相	其他摄影技术	打字机、冲压、复印机	计数，检测，自动售货机，ATM和POS系统
Japan	60.00%	50.49%	50.43%	49.77%	46.32%
United States	数据记录	集成电路	军事通讯设备	震荡和调制	炸药
United States	38.70%	35.00%	33.00%	30.50%	27.80%
Russia	烟草	炸药	消防，灭火混合物	爆炸物和火柴	烘焙
Russia	35.89%	29.76%	16.80%	15.89%	13.97%
South Korea	船舶，水上船只，相关设备	公路、铁路、桥梁建设	核反应堆和模拟器	水利工程，污水处理	储存/分配气/液体
South Korea	24.24%	14.71%	12.90%	12.43%	11.24%
Germany	车辆维修保养清洗设备	动力总成、齿轮、传动系统	汽车电子系统	内燃机，往复式，转子发动机	汽车配件
Germany	17.88%	14.21%	13.20%	12.75%	12.70%
European Union	内燃机，燃气涡轮机	飞机，航空，航天	钟表、计时器	印刷材料和工艺	无机颜料和非‐纤维填料
European Union	12.33%	7.32%	5.91%	5.36%	4.78%
France	牙科和洁厕制剂	飞机，航空，航天	车辆维修，保养，清洗	内燃机，燃气涡轮机	有害辐射防护
France	5.61%	5.50%	5.50%	4.65%	3.43%

说明：（1）数据均来自于《G20科研与创新表现》报告；（2）表格中数值代表该国在该领域2012年申请专利所占全球专利申请数的百分比。

3、 科研生产力和科研影响力方面

科研生产力用每个国家在Web of Science 发表论文的数目来表示。科研影响力用每个国家在Web of Science 发表论文的平均被引次数和高被引论文^{^[8]}占有率来表示。在科研生产力和科研影响力方面，具有如下结论：

一是G20集团国科研生产力不断提高，不同国家增速不同间差距日益加大。2003到2012年，G20集团国在Web of Science发表科研论文的数量在稳步增长，从2003年的110万篇发展到了2012年的接近170万篇，涨幅50%（如前图1所示）。然而，不同国家科研论文增长速度不同，这就导致科研生产力的国际对比发生了较大变化（见图3和表5）。2012年，欧盟（35.5%）、美国（27.8%）和中国（14%）占全球论文的比重最高；2003年，欧盟（38.5%）和美国（33%）处于绝对领先地位，另外2003年，日本、英国、德国和法国等国发表论文数目也高于中国（5.6%）。

图3 G20集团Web of Science科研论文数目演进趋势图

表5 主要国家2003、2012年论文数目及其占全球论文百分比对比

国家	论文数目			占全球论文百分比
国家	2003	2012	变化比例	2003	2012	变化比例
European Union	328034	453340	+38.2%	38.50%	35.50%	-3.00%
United State	281503	354269	+25.8%	33.00%	27.80%	-5.20%
China	47937	178716	+272.8%	5.60%	14.00%	+8.40%
Great Britain	74460	99237	+33.3%	8.70%	7.80%	-0.90%
Germany	70912	95192	+34.2%	8.30%	7.50%	-0.80%
Japan	77161	74401	-3.6%	9.10%	5.80%	-3.30%
France	51317	65658	+27.9%	6.00%	5.20%	-0.80%
South Korea	20755	47066	+126.8%	2.50%	3.60%	+1.10%
India	21269	45639	+114.6%	2.50%	3.60%	+1.10%
Brazil	14067	34354	+144.2%	1.70%	2.70%	+1.00%
Saudi Arabia	1428	7000	+390.0%	0.10%	0.40%	+0.30%
Indonesia	489	1300	+167.7%	0.04%	0.08%	+0.04%

说明：论文数目和占全球论文百分比等数据根据汤森路透2014年《G20科研与创新表现》报告中图表推算得到，表中列出了论文数目较多且变化较显著的12个国家。

二是中国、印度、巴西论文增幅较大、增速较快。一方面，2003到2012年十年间，论文增长幅度较大的国家为中国（272.8%）、印度（114.6%）、巴西（144.2%）、沙特阿拉伯（390%，论文总数少，2012年只有7000篇）、印度尼西亚（168%，论文总数少，2012年只有1300篇）等发展中国家，与此相对，欧盟、美国、英国、德国、法国等老牌发达国家科研论文的数目虽然也在增长，但是涨幅较慢（30%左右），均低于G20集团论文整体增长速度50%。美国作为世界上最大的论文产出国，其论文整体涨幅只有25%，仅为G20集团平均水平的一半；日本科研论文的数目甚至有了小幅度的降低（-3.6%）。另一方面，中国、印度、巴西以及韩国论文增长速度均高于G20国家平均速度，到2012年其发表论文数目占全球论文总数的百分比也相应提高，其中中国提高最多，由2003年的5.6%，提高到2012年的14%，2012年，印度、巴西和韩国论文数量则分别占全球论文总数的3%左右；相反，欧盟、美国、英国、德国、日本、法国等国家论文数目占全球论文数的百分比都有所下降，美国（-5.2%）和日本（-3.3%）降低最多。

三是中国和印度论文数量占全球份额大幅提高。中国论文数量从2003年的不到5万篇发展到2012年的将近18万篇，2012年占全球份额的14%，相比2003年的5.6%和上世纪80年代初的不足0.5%有了巨大进步；到2012年，中国在Web of Science发表论文的数目位居G20集团国的第三位，仅次于欧盟和美国。印度2012年发表的科研论文数量是2003年的两倍，2012年论文数量占全球的3.6%，相对于2003年占全球论文总数的2.5%也有了较大的提高。

四是G20集团国论文平均被引用次数稳步增长，中国论文平均被引用次数仍低于世界平均水平。2003到2012年，G20集团国论文的平均被引用次数在稳步增长（如前图1所示），从2003年的平均每篇论文被引频次1.1发展到了2012年的将近1.24，表明G20国家科研论文的影响力在逐渐提高。一方面由于论文的参考文献列表越来越长，促进了论文平均被引用次数的提高；另一方面，由于发展中国家（例如中国和印度）发表论文的数目显著提高，但是这些国家发表论文的平均被引用次数低于世界平均水平（如图4和表6所示），一定程度上也限制了论文平均被引用次数的增长。截止到2012年，德国（1.58）、英国（1.54）、美国（1.45）、法国（1.45）、澳大利亚（1.38）、加拿大（1.36）、阿根廷（1.23）、欧盟（1.20）、日本（1.06）等国家的论文平均引用次数最高，均高于世界平均水平（1）^{^[9]}。中国（0.89）、韩国（0.86）、印度（0.75）、巴西（0.74）等发展中国家在努力提高自己的绩效表现，缩小和传统研究领导者（欧洲和北美）引文影响力的差距，论文的平均被引用次数在上升，但是仍低于世界平均水平。

图4 G20集团论文平均被引次数演进趋势图

由表6可以看到，虽然美国发表论文的平均被引用次数高于世界平均水平，但是从2003到2012十年间增长缓慢，仅由2003年的1.42增长到2012年的1.45，涨幅2.1%。这与其他国家，特别是阿根廷（63.3%）、意大利（39.4%）、德国（38.6%）、法国（34.3%）和中国（29.0%）等国的快速增长形成了鲜明的对比。

表6 G20集团论文平均被引次数

国家	论文平均被引次数			国家	论文平均被引次数
国家	2003	2012	变化比例	国家	2003	2012	变化比例
Germany	1.14	1.58	38.6%	Argentina	0.75	1.23	63.3%
Great Britain	1.28	1.54	20.3%	European Union	1.04	1.20	15.4%
United State	1.42	1.45	2.1%	Japan	0.86	1.06	23.3%
France	1.08	1.45	34.3%	China	0.69	0.89	29.0%
Italy	1.04	1.45	39.4%	South Korea	0.73	0.86	17.8%
Australia	1.13	1.38	22.1%	India	0.59	0.75	27.1%
Canada	1.23	1.36	10.6%	Brazil	0.69	0.74	7.2%

五是中国在高被引论文占有率方面低于世界平均水平并且增长缓慢。由图5可以看到，英国、美国、澳大利亚、加拿大、德国、法国等国家高被引论文的比例在2002到2011十年间均高于世界平均水平（1%）；而南非、意大利、欧盟、阿根廷、墨西哥和沙特阿拉伯等国家高被引论文比例，2002年均低于世界平均水平，经过十年的发展，到2011年均高于世界平均水平；中国、韩国、俄罗斯、印度、土耳其、巴西等国家，高被引论文比例在十年间均低于世界平均水平。这说明新兴国家的科研影响力仍然较低。

图5 G20集团高被引论文所占本国当年论文比例演进趋势图

Percent of Highly Cited Papers Based on National Output

从高被引论文增长速度看（如表7所示），南非、阿根廷和沙特阿拉伯的高被引论文增长最快，其次澳大利亚、法国和英国等老牌科研强国，在2002-2011年间的高被引论文的比例得到了提升。按照同一衡量标准，美国是同期在科研领域中影响力下降的唯一主要发达国家。中国、印度和巴西的高被引论文占有率虽然也在增长，但是增长缓慢。中国的高被引论文比例从2002年的0.66%，提高到2011年的0.86%，但是仍然低于全球平均水平1%。印度和巴西十年的高被引论文涨幅只有0.17%和0.09%，截止2011年高被引论文比例只有全球平均水平的一半左右。

表7 G20集团高被引论文所占本国论文权重变化比较表

国家	高被引论文占有率			国家	高被引论文占有率
国家	2002(%)	2011(%)	变化（%）	国家	2002(%)	2011(%)	变化（%）
South Africa	0.6	1.6	1.00	Japan	0.64	0.91	0.27
Argentina	0.25	1.1	0.85	Turkey	0.3	0.53	0.23
Saudi Arabia	0.2	1.016	0.82	Russia	0.35	0.57	0.22
Australia	1.1	1.7	0.60	European Union	0.98	1.2	0.22
Mexico	0.6	1.1	0.50	South Korea	0.6	0.8	0.20
Germany	1.2	1.7	0.50	China	0.66	0.86	0.20
Great Britain	1.5	2	0.50	India	0.38	0.55	0.17
Italy	0.98	1.4	0.42	Brazil	0.43	0.52	0.09
France	1.1	1.5	0.40	United State	1.85	1.8	-0.05
Canada	1.3	1.7	0.40

说明：（1）数据均来自于《G20科研与创新表现》报告；（2）按照高被引论文占有率的变化由高到低排列。

六是G20集团国在“天文学和天体物理学”领域的高被引论文最多，中国在材料科学、工程学、化学和数学等领域的高被引论文最多。表8列出了2002至2011年，G20集团主要的国家论文被引频次最高的5大领域，可以看到，G20集团国在“天文学和天体物理学”领域的高被引论文最多，在除中国外的其它国家都是高被引论文排名第一的领域。这反映了天文学和天体物理作为一类“大科学”，其许多研究特别是具有较高影响力的研究都是由两国或多国的研究者合作完成的^{^[10]}。与G20集团其它国家不同，中国在材料科学、工程学、化学和数学等领域的高被引论文最多，说明中国在这些领域发表了较多有较高影响力的论文。

表8 G20集团国论文被引最高的5大领域（2002 – 2011）

Top 5 ESI Fields by Percent World Share of Highly Cited Papers (2002 - 2011)

国家	领域1	领域2	领域3	领域4	领域5
United States	天文学和天体物理学	经济学	分子生物学	免疫学	神经科学
United States	81%	75.3%	72.5%	71%	71%
European Union	天文学和天体物理学	植物和动物科学	物理学	地球科学	临床医学
European Union	71.04%	50.4%	48.22%	47.66%	45.45%
Germany	天文学和天体物理学	物理学	地球科学	植物和动物科学	分子生物学
Germany	36.6%	18.51%	17.84%	15.97%	13.51%
Great Britain	天文学和天体物理学	地球科学	分子生物学	植物和动物科学	临床医学
Great Britain	35.2%	22.8%	19.7%	18.76%	17.85%
France	天文学和天体物理学	地球科学	物理学	植物和动物科学	微生物学
France	20.79%	13.11%	10.6%	10.06%	9.98%
Italy	天文学和天体物理学	临床医学	物理学	地球科学	农业科学
Italy	19.3%	9.58%	7.1%	6.21%	5.99%
China	材料科学	工程学	数学	化学	地球科学
China	16.91%	15.89%	14.52%	12.38%	10.53%
Canada	天文学和天体物理学	环境科学与生态学	临床科学	精神病学和心理学	地理科学
Canada	14.85%	12.52%	10.64%	9.45%	8.88%
Japan	天文学和天体物理学	物理学	免疫学	植物和动物科学	材料科学
Japan	12.31%	11.03%	10.01%	8.97%	8.39%

说明：（1）数据均来自于《G20科研与创新表现》报告；（2）表格中数值代表该国在该领域的高被引论文所占全球该领域高被引论文的百分比。

（二）G20科研与创新领先领域比较

根据经合组织科学领域的划分，选择10个^{^[11]}领域比较G20集团国科研与创新领先领域，具体结论如下。

一是中国在10大领域中有6个领域申请量最多，但是在数字计算机等领域差距较大。如表9所示，十大领域中，美国在数字计算机、电话/数据传输、印刷电路板和连接器、以及半导体材料和工艺等四个领域申请专利最多；另外六个领域申请专利数最多的国家是中国，特别是45%的全球天然产品以及43% 的全球仪表工程发明专利申请也来自中国，不过中国在数字计算机领域的专利申请仅占全球的 5.25%，相对比较落后。

表9 全球领先的十大领域中所占全球专利数的百分比

Share of Top 10 Global Technologies 2012

	平均（%）	最高（%）	最低（%）	中国（%）
数字计算机	3.4	28.1（美国）	0.01（意大利）	5.25
电话/数据传输	3.4	23.9（美国）	0.01（意大利）	9.90
科学仪器	2.8	13.5（中国）	0.00（南非）	13.50
电‐（中）有机导体，电阻器，化学特征，磁铁	4.7	23.3（中国）	0.00（南非）	23.30
照明	2.8	14.9（中国）	0.01（南非）	14.90
印刷电路板和连接器	2.8	12.1（美国）	0.01（南非）	11.20
仪表工程发明	4.3	43（中国）	0.01（南非）	41.20
半导体材料和工艺	4.3	26.7（美国）	0.00（南非）	10.40
汽车电气	4.4	19.2（中国）	0.01（巴西）	19.20
天然产品	4.4	45（中国）	0.02（南非）	44.20

二是中国在化学科学、工程技术、物理科学和天文学以及数学领域的论文数目与欧盟和美国的差距较小，但论文被引频次相对较低。根据经合组织科学领域的划分，选择10个[12]领域比较G20集团国家发表论文的数目及其单篇论文的平均被引次数。由表10可以看到，在10个领域中，欧盟是发表论文数目最多的地区，其次是美国。特别需要注意的是，中国在化学科学领域的论文数目超过了美国，居G20集团第二位。中国在化学科学、工程技术、物理科学和天文学以及数学领域的论文数目与欧盟和美国的差距较小。

表10 G20集团国家在特定领域中所占全球论文数的百分比

	最高（%）	第二高（%）	最低（%）	中国（%）
工程与技术	32（欧盟）	20（美国）	0.09（印度尼西亚）	18
计算机和信息科学	37（欧盟）	25（美国）	0.05（印度尼西亚）	15
数学	40（欧盟）	23（美国）	0.04（印度尼西亚）	17
物理科学和天文学	37（欧盟）	25（美国）	0.05（印度尼西亚）	18
化学科学	31（欧盟）	22（中国）	0.06（印度尼西亚）	22
环境科学	40（欧盟）	28（美国）	0.2（印度尼西亚）	13
农业科学	33（欧盟）	20（美国）	0.2（印度尼西亚）	8
生物科学	37（欧盟）	34（美国）	0.14（印度尼西亚）	10
基础医学研究	36（欧盟）	35（美国）	0.07（印度尼西亚）	8
临床医学	39（欧盟）	35（美国）	0.04（印度尼西亚）	6

由表11可以看到，十个领域中论文被引频次最高的是美国和法国，说明这两个国家在这十个领域的科研影响力较高。相比而言，中国在这十个领域论文被引频次相对较低，只有工程技术、计算机和信息科学、数学、农业科学和化学科学等领域的论文被引频次高于或等于G20集团平均水平，其它5个领域均低于G20集团平均水平。

表11特定领域论文被引频次比较

领域	平均	最高	最低	中国
工程与技术	0.95	1.45（美国）	0.44（俄罗斯）	0.97（+）
计算机和信息科学	0.9	1.3（法国）	0.53（俄罗斯）	0.98（+）
数学	0.95	1.4（法国）	0.42（印度尼西亚）	0.98（+）
物理科学和天文学	1.1	1.65（法国）	0.44（沙特阿拉伯）	0.77（-）
化学科学	0.9	1.55（美国）	0.34（俄罗斯）	0.90
环境科学	1	1.4（法国）	0.54（沙特阿拉伯）	0.89（-）
农业科学	1	1.5（法国）	0.4（沙特阿拉伯）	1.08（+）
生物科学	0.9	1.5（法国）	0.46（俄罗斯）	0.66（-）
基础医学研究	0.9	1.4（法国、美国）	0.37（俄罗斯）	0.64（-）
临床医学	1.05	1.5（法国）	0.54（沙特阿拉伯）	0.74（-）

二、G20科研与创新实力综合分析

对G20科研与创新实力综合分析，可以得知，科研与创新领先国家的格局开始转变，美国和欧盟全球占比开始下降，中国、印度等新兴市场国家长足进步。通过对G20集团国家科研与创新的比较分析，可以看到，由于世界整体科研水平的不断提高，新兴国家和发达国家在过去十年间对世界科研成果（包括论文和专利申请）总量的大幅提升（50%）都有贡献，但在无论是论文还是专利申请，美国和欧盟在全球的占比已经开始下降，美国的科研成果在全球的影响力也开始表现出衰退迹象；新兴市场特别是中国和印度，在缩小与发达国家的科研与创新差距方面取得了长足进步。

一是科研与创新领先国家的格局开始转变。曾经的科研与创新巨人（美国和欧盟）开始失去地盘，中国和印度等新兴国家逐渐成长。美国科研论文总量（见表2）在全球的份额从2003年的33%跌至2012年的27.8%，同期欧盟科研论文数量的占比也下降了3%。中国科研论文数目占全球的份额从2002年的5.6%增长到2012年的14%，印度发表论文的数目也几乎翻一翻。另外，虽然美国和欧盟2003至2012年间的专利申请数量分别增长了24.5%和13.2%，但中国在同期以960%的增长速度令二者相形见绌。同样值得注意的是，中国本土企业申请专利的比例大幅增长的同时，美国本土创新活动占其专利申请的57%，相比2003年的63%有一定幅度的下降，同样欧盟本土企业专利申请比例也有所降低，从48%降低到42%。

二是中国和印度在Web of Science发表论文的数量攀上高峰。2012年中国发表论文数量占全球份额的14%，相比2003年的5.6%（见表2）和上世纪80年代初的不足0.5%有了巨大进步。过去十年，印度发表论文的数目也有了较大提高，印度2012年发表的科研论文数量是 2003 年的两倍，目前占全球论文数的3.6%（其在2011-2012年的年增幅经历了10年间的首次下降）。

三是中国专利数目稳步增长，印度增长不稳定。十年来，中国专利数目稳步增长（增长将近10倍），而且中国本土企业申请专利的比例也显著提高，从2003年的49%提高到2012年76%，中国企业创新实力不断提高；与此相对，2005年以来，印度每年申请专利的数目维持在4000-7000件，但是其中超过三分之二的专利申请都是来自外国在印投资公司，印度本土企业的创新实力有待进一步提高。

四是物理科学和化学驱动中国创新。中国科研创新的中心是对物理科学——特别是材料科学、化学和物理的关注。在这些领域，另外还有工程、数学和地球科学等，中国2002-2011年高被引论文数目较多。由于中国政府对本地创新的重视，中国申请专利的数目从2003年的4000件增长到400,000件，成为专利数最多的国家，全球45%的天然产物和43%的工程发明专利申请都来自中国。

五是中国论文影响力尚比较落后。过去的十年，中国在努力提高自己的科研与创新实力，缩短和传统研究领导者（欧盟和美国）引文影响力的差距，论文的平均被引用次数在上升，但是仍低于世界平均水平；而且高被引论文所占本国论文比例也落后于G20国家平均水平。

三、对中国的启示

一是加大我国研发人员比例和人均研发投入。无论是国内R&D支出（GERD）、企业R&D支出（BERD）还是研发人员总数，中国都相对较高，仅低于美国和欧盟；但是结合中国的总人口，从人均GERD、人均BERD以及每千劳动力中研发人员数目等来看，中国作为发展中国家，研发人员比例、人均研发投入等还相对较低，与美国、欧盟等发达国家和地区相比有较大差距。

二是在提高专利数量的同时提升专利质量，提高科研创新力。中国专利数目2003年到2012年增长近10倍，当前已经名列世界前茅，遥遥领先其他国家。这反映了中国科研创新力的提高，同时也说明，当前中国的知识产权工作已经到达一定的转折点，需要进行专利政策的转变：从重视数量增长转化到强调科研创新质量的提高，维持并努力提高中国专利的国际声誉；关注不同领域专利分布的平衡，特别是计算机、电子和信息等新兴领域；专利的产业化，发明专利只是科研创新的第一步，接下来要重点强调从专利到产品和产业的转化。

三是优化高校教师和科研人员的评价标准，提高中国科研论文影响力。我国在Web of Science发表论文的数目，截止到2012年，仅低于欧盟和美国，居G20集团国第三位；而且2003到2012年间，中国发表科研论文数目增长最快，由原来的不到5万篇，增长到2012年的将近18万篇；这体现了中国科研生产力的快速提高以及中国的科研实力。2003年到2012的十年间，中国论文的平均被引用次数在上升，不断缩小和传统研究领导者（欧盟和美国）引文影响力的差距，但是同时我们也应认识到，中国科研论文平均被引频次仍低于世界平均水平；中国高被引论文比例虽然也在增长，但是增长缓慢，目前也低于全球平均水平；整体而言，中国科研论文影响力相对较低。科研生产力和科研影响力两个方面都在增长，体现了中国科研水平的不断提高；然而，科研影响力的增长速度较慢，一方面是因为科研水平的提高需要一个较长时间的积累，另一方面也对科研人员评价标准提出了新的要求，在追求论文数量的同时，要强调论文的质量，优化高校教师和科研人员的评价标准。（天津大学管理与经济学部　张红娟）

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　　【注释】

　　[1] 《G20科研与创新表现》报告中所有的数据来自专有数据库-Thomson Reuters，包括Web of Science和Derwent World Patents Index，其中Web of Science被认为是世界上最可信的文献计量学和引用数据的来源，Derwent World Patents Index是汤森路透专有的数据库，被公认为世界上最值得信赖的专利信息源，覆盖48个专利局和两个文献来源。

　　[2] G20(20国集团)的宗旨是为推动已工业化的发达国家和新兴市场国家之间就实质性问题进行开放及有建设性的讨论和研究，以寻求合作并促进国际金融稳定和经济的持续增长。成员涵盖面广，代表性强，由八国集团(美国、日本、德国、法国、英国、意大利、加拿大、俄罗斯)和十一个重要新兴工业国家(中国、阿根廷、澳大利亚、巴西、印度、印度尼西亚、墨西哥、沙特阿拉伯、南非、韩国和土耳其)以及一个实体(欧盟)组成。该集团的GDP占全球经济的90%，贸易额占全球的80%，已取代G8成为全球经济合作的主要论坛。

　　[3] 平均每篇论文的被引次数，作者根据《G20科研与创新表现》报告中提供的每个国家每年论文数目及被引频次数据，经过加权平均计算得到。

　　[4]GERD (Gross Domestic Expenditures on Research and Development)国内R&D经费支出;

　　BERD (Business Expenditure on R&D) 企业R&D支出;

　　Researchers (FTE) , Full Time Equivalent, 研发人员(标准化);

　　R&D Personnel per Thousand Labor Force每千个劳动力中R&D人员数目。

　　[5] 专利申请数据来自Derwent World Patents Index每个国家知识产权局当年受理的专利申请数目(the number of patent applications with national priority published from each national patent office was used to provide invention trends over the 10 years from 2003 to 2012)

　　[6] 该数据来自《G20科研与创新表现》报告，根据中国国家知识产权局网站数据，2012年共受理国内发明专利申请53.5万件。

　　[7] 该数据来自《G20科研与创新表现》报告，根据中国国家知识产权局网站数据，2012年共受理国内发明专利申请53.5万件。

　　[8] Highly cited papers, defined as those that rank in the top 1% by citations, taking into account their field and year of publication.

　　[9] 说明：根据《G20科研与创新表现》报告，世界平均水平为1，G20国家的论文平均被引频次为1.24为作者根据G20报告中提供的每个国家每年论文数目及其被引频次数据经过加权平均计算得到。

　　[10] 表5中“天文学和天体物理学”各个国家高被引论文所占的百分比相加明显大于1，说明许多有较高影响力的研究是由两国或多国的研究者合作完成的。

　　[11] 工程与技术、计算机和信息科学、数学、物理科学和天文学、化学科学、环境科学、农业科学、生物科学、基础医学研究和临床医学等。

　　[12] 工程与技术、计算机和信息科学、数学、物理科学和天文学、化学科学、环境科学、农业科学、生物科学、基础医学研究和临床医学等。