朱天：全球比較看中國創新能力
【繼《中國GDP數據的幾個認識誤區》和《中國會掉入中等收入陷阱嗎？》之後，被觀察者網讀者封為“數據帝”的經濟學家朱天，再次賜稿觀察者網，用十分詳實的數據，從多個角度，在全球範圍內比較分析，中國的創新能力水平到底處在什麼樣的位置。關於中國創新能力水平，中國輿論妄自菲薄的居多，文章對這些流行觀點也做了有説服力的回應。文章可不短，全文有8000多字，但耐着性子讀完，定會發現乾貨滿滿。】
中國的創新不足一直以來被作為既成的事實而為人詬病，讓很多中國人為之痛心疾首，也讓某些西方政客和評論家沾沾自喜。在網上隨便搜索一下“創新不足”四個字，就可以看到鋪天蓋地的文章或發言，批評中國創新不足的現狀，痛陳中國創新不足的種種原因——無外乎是體制的弊病或者文化的缺陷，警告創新不足將拖累中國經濟的可持續增長。
確實，我們的現代生活中幾乎所有的用品都可以説最先都是西方發明的。很多高科技產品和設備雖然是中國製造，但是核心技術卻是發達國家的。我們用的蘋果手機雖是中國生產的，但中國的附加值只是整個手機價值的零頭。中國有數十萬從事基礎研究的科學家，但年年的諾貝爾科學獎都與中國無緣；而瑞士這個只有幾百萬人口的小國卻產生過二十多個諾貝爾科學獎。
與發達國家相比的創新不足是所有發展中國家的特徵
與西方發達國家相比，中國的創新確實不足，相當地不足！但是，這樣的比較可以用到世界上所有發展中國家身上——不只是中國創新不足，巴西、墨西哥、土耳其這些人均收入一直高於我們的發展中大國的創新其實還要差，更不用説其他更為落後的發展中國家了。
事實上，不只是中國本土沒有產生過諾貝爾科學獎成果，可以説所有發展中國家本土都沒有產生過諾貝爾科學獎成果。與西方發達國家相比之下的創新不足不是中國所特有，而是全世界所有發展中國家的特徵。這樣的創新不足顯然不是簡單的體制問題或者文化問題，畢竟世界上約140個發展中國家的體制和文化林林總總、各不相同。
拿一個發展中國家的技術創新水平與發達國家簡單地相比意義不大。根本不用比，一定差距很大。發展中國家相對於發達國家在技術創新上的落後是再正常不過的事，否則倒奇怪了。沒有聽説一個國家經濟發展水平不高，但科技水平卻是世界領先的。
科技創新能力最強的那些國家也是世界上最發達的國家。如果要質問為什麼中國（或者任何一個發展中國家）與發達國家相比創新不足，就等於質問中國（或者任何一個發展中國家）為什麼還沒有成為發達國家。既然中國自改革開放三十多年來與發達國家的相對差距在不斷縮小，我們現在經濟還不夠發達、科技還相對落後的狀況，如果非要怪誰的話，就只能怪改革開放前一百多年的內亂和外患讓中國錯過了，十八世紀從西歐駛出的工業革命和科技革命的列車。
對於像中國這樣的發展中國家來説，關鍵的問題不是我們與發達國家的差距有多大，而是這個差距有沒有在縮小，縮小的速度快不快，創新體系的效率高不高。本文通過用數據來比較中國與發達國家和其他發展中國家在技術創新的水平、能力和效率上的差別與變化，期望能夠回答這些問題。
學術界在比較各國科技創新水平和能力時常用的定量指標有，專利申請數、科技論文的數量、研發的投入及科研人員的數量等。不只是看總量，更重要的是看相對於人口或者經濟規模的創新指標，還要看這些指標的變化。
中國發明專利的增長全球第一，創新水平超過所有其他發展中國家
表一比較了中國與主要發達國家和發展中國家（或地區）的發明專利數。本文所説的專利只限於發明專利（inventions），不包括更容易獲得的實用新型專利（utility models）。中國專利申請總數在2012年首次超過美國，躍居世界第一位（見表1第3列），這是一個了不起的成就——因為就在2002年，中國的專利申請總數還不到2012年的10%，世界排名第七。
專利申請總數第一當然不説明中國現在已經成了世界上最具創新力的國家，其實還差得很遠。因為中國也是人口最多的國家，所以按人口平均以後的專利申請數中國就比發達國家落後多了。從表1第2列可以看出，中國每百萬人口專利申請數大約只有韓國和日本的10%，不到美國的30%，也顯著低於英法德等其他主要發達國家。
但是另一方面，我們也應該看到，中國的每百萬人口專利申請數已經超過、甚至大大超過了多年來發展水平一直高於我們的國家，包括曾經的超級大國俄羅斯、東歐大國波蘭以及中上等收入的發展中大國土耳其、巴西和墨西哥。中國的人均專利數更是數十倍、甚至數百倍於發展水平低於中國的所有中等收入和低收入國家。
在比較各國創新活動時，學界一般採用專利申請數而不是專利授權數作為主要的指標，這是因為專利申請通常需要幾年時間才會得到批准，所以專利授權數不如專利申請數更快更準確地反應當期的創新活動。另外，專利申請最終獲得授權的比例是比較穩定的，所以無論用申請數還是授權數作為比較各國創新活動的指標，最終的結果應該差別不大。確實，從表1第4列“每百萬人口專利授權數”得出的比較結果與採用“每百萬人口專利申請數”的結果是基本一致的。
也許有人會説中國申請的專利雖然數量很多，但質量可能不高，尤其是在國內申請的專利，比不上發達國家。不過，世界知識產權組織認為，雖然各個國家的專利法不盡相同，但所有國家授予的發明專利都必須滿足相似的標準，即必須是新穎的、非顯而易見的，及有工業應用性的。儘管如此，中國專利的質量平均説來還是可能低於發達國家，但是應該不會低於其他發展中國家。
中國在國際上申請的專利質量是由外國的專利機構審核的，所以也許國際專利的申請在質量上更有可比性。各國企業、科研機構和個人申請國際專利的一個主要的途徑是通過世界知識產權管理的專利合作協議即PCT（Patent Cooperation Treaty）這個平台。表1第5列給出了一些主要國家和地區每百萬人口PCT國際專利申請數，可以看出，中國與發達國家之間的差距很大，但是仍然超過比中國更發達的俄國、波蘭和土耳其，更是大大超過其他發展中國家。
通過對世界各國專利申請數的比較分析，我們可以清楚地看到，雖然中國的創新水平與發達國家相比還有不小的差距，但是與所有其他發展中國家，不管是比中國富裕比，還是落後的國家相比，中國的創新水平都遙遙領先。
下面讓我們再來看看中國的創新水平與發達國家的差距是否在縮小，縮小的速度有多快。表2給出了一些主要國家和地區的發明專利申請和授權數在最近十幾年裏的增長速度。可以看出，無論用哪一個指標，中國的發明專利年複合增長率都接近甚至超過30%，是全世界最快的，不只是遠遠快過發達國家，也同樣快過其他發展中國家。
因此，我們可以肯定地説，中國的創新水平與發達國家的距離正在快速的縮短。這一點在圖1中尤其明顯：在1992年的時候，中國的專利申請數與印度和拉美加勒比地區（指該地區全部國家申請數之和）相比是處於同一個數量級的。但到了2012年，中國的專利申請數超過了歐洲（全部歐洲國家申請數之和）、美國和日本，而其他發展中國家的專利申請數與發達國家的差距卻沒有明顯地縮小。
從圖1中還可以看到，中國專利申請數在2002-2012十年間的增長速度要大大快於1992-2002的十年。在這個意義上，可以説中國在十幾年前就已經開始了向創新型經濟的迅速轉型。
從下一個圖（圖2）顯示的PCT國際專利申請數的變化看，我們可以得出同樣的結論：在2004-2013的九年間，中國的PCT國際專利申請數增長了10倍以上，遠遠超過其他國家和地區，與發達國家的距離大大縮短。事實上，中國的中興和華為兩家公司已經是PCT國際專利申請數名列前茅的公司，進入了世界前三名的行列，這在十年前是不可思議的。
中國的研發能力和效率已遙遙領先於其他發展中國家
專利數是一個國家創新活動的產出，研發支出和研發人員則是創新活動的投入，也是一個國家創新能力的指標。由表3可以看出，發達國家的研發支出佔GDP的比例是最高的，研發人員在總人口中佔的比例也是最高的；中國的研發支出佔比雖然與發達國家相比（尤其是與日韓相比）還有一些距離，但已經比較接近，而且遠遠高於其他發展中國家。中國的研發人員佔比還不到發達國家的1/3，但也明顯超過其他發展中國家。
中國的研發支出佔GDP的比重自1996年以來不斷上升，速度超過所有主要發達國家和發展中國家，這由圖3中可以清楚地看出。給定中國GDP這十多年快速的增長，2011年的GDP在去除通貨膨脹因素後是1996年的4倍，而我們的研發支出則由1996年佔當時較低的GDP不到0.6%的水平增長到2011年的1.8%。也就是説，中國的研發支出在15年間按不變價格計算增長了12倍！
當然，研發支出的大幅增加並不必然是好事，如果我們的創新體系效率很低，研發支出的增加不一定會帶來相應的創新產出的增長。那麼，中國創新體系的效率到底高不高呢？世界知識產權組織提供了一個指標來衡量國家創新體系的效率，就是每百萬美元研發支出所帶來的發明專利的申請數。
圖4比較了中國與幾個主要發達國家和兩個人均收入高於中國的發展中國家土耳其和墨西哥在1997-2011年間該指標的變化情況。可以看出，中國每百萬美元所獲得的專利申請數由1997年的2個上升到2011年的約3.5個，與效率最高的韓國非常接近，所以按這個指標來衡量，中國的創新效率其實在不斷上升，超過了主要發達國家的水平。
中國的國際學術期刊論文發表量全球增長最快
技術創新離不開基礎的科學研究，科學研究的水平決定了技術創新的潛力和後勁。那麼，中國在基礎的科學研究上的水平究竟如何呢？進步有多快呢？科學論文發表數是衡量一個國家基礎研究水平的主要指標。
這方面最權威的數據來源就是湯森路透集團（Thomson Reuters）的“科學引文索引”（Science Citation Index或SCI）及“社會科學引文索引”(SSCI) 數據庫。這個數據庫收集了國際上各學科和專業領域主要學術期刊上的文章信息，這些期刊95%以上是英文的，也包括少數中國國內的一流學術期刊（大多也是英文的）。
表4的原始數據就來自這個數據庫。從該表第3列看，中國已經成為在國際學術期刊上發表論文數量第二多的國家，僅次於美國。不過該表第2列則告訴我們，按人均論文數量，中國只有不到英國和美國的10%。（由於該數據庫中絕大多數是英語期刊，英美兩國的科研水平很可能被高估了。）
但是另一方面，我們也可以看到按人均論文數衡量的科研水平，超過中國的都是遠比中國更發達的國家。中國的科研水平可以説超過了所有其他發展中國家，包括人均收入高於中國的拉美國家。
更加值得注意的指標是第4列的論文增長率。發達國家發表的科學論文總量在2001-2011十年間沒有太大變化，而中國論文的年增長率則超過了15%，遠遠高於其他發展中國家的增長率。中國與其他發展中國家在科學論文發表數量增長態勢上的巨大差別從圖5看得尤為清楚。
有人可能會説，光數量多沒有用，也許中國作者發表的論文質量更低呢。這個可能性當然存在，但是首先，上面圖表中的論文都發表在質量相對較高的國際學術期刊上；其次，論文的數量其實是質量的基礎。學術界的人都知道，一個國家、一個機構乃至學者個人論文的數量與質量其實是高度正相關的，寫出高質量論文的學者通常（當然不一定）也是論文數量更多的學者；同樣，一個論文數量少的國家也不可能是論文質量最高的國家。
從表4也可以看到，人均論文數量多的國家都是發達國家，這些國家的論文質量平均説來當然也更好。中國的人均論文數量明顯低於發達國家，估計平均質量也要低一些；但是另一方面，我們的人均論文數又顯著高於其他發展中國家，質量絕對不會比它們更低。
引用率是衡量科學論文質量的重要指標，發表高引用率論文多的學者就是專業內最有影響的學術領頭人。表4第5列給出了這一類學者在世界主要國家和地區的分佈情況。數據來自湯森路透最新的研究報告《世界上最有影響的科學頭腦：2014》（The World’s Most Influential Scientific Minds: 2014）。
該報告公佈了在2002-2012年間全世界在SCI和SSCI期刊上發表高引用率論文（指同一領域和同一發表年份的論文中引用率在前1%的文章）數量最多的約3000名作者的名單。
可以看到，中國（不包括港澳台地區）有112位這樣的作者，數量上僅次於美國、英國和德國，超過了日本和法國，更是把俄國遠遠甩在後面。不過從每千萬人口中高引用率作者的數量（表4第6列）來看，中國與歐美發達國家的差距還非常巨大；但另一方面，中國又遙遙領先於其他發展中國家。
其實，最前沿的基礎研究從來都是發達國家的遊戲，令人驚訝的不是為什麼發展中國家沒有多少世界領先的科學成果，而是為什麼作為一個人均收入還處於世界中等水平的發展中國家——中國，已經擁有相當數量的世界級學者。
權威國際機構看好中國的創新能力
雖然很多中國人對自己國家的創新能力和水平評價很低，但是由權威的世界知識產權組織聯合美國康奈爾大學和歐洲管理學院（INSEAD）共同發佈的“全球創新指數”（Global Innovation Index或GII）卻沒有低估中國的創新能力。
在其最新的2014年143個國家創新指數的排行榜上（見表5），中國位居第29名，排到了意大利和葡萄牙等歐洲發達國家的前面，而排在中國前面的全部都是遠比中國發達的高收入國家。顯然，根據這三家機構的評價標準，中國是所有發展中國家創新能力最強的，超過很多人均GDP高於中國的中上收入國家，更是將其他發展中國家遠遠拋在後面。
我們從全球比較的角度、通過採用各類跨國數據對中國的創新水平、能力和效率進行了多個維度的定量分析，得出的結論都是一致的：中國的科技創新水平與發達國家相比還有很大的差距，有很長的路要追趕，所以還是要虛心學習，沒有資格妄自尊大；但另一方面，我們也完全沒有必要妄自菲薄，因為中國的創新水平已經大大超過了所有收入水平與我們相當或高於我們的發展中國家。
與此同時，中國科技進步的速度也是世界上最快的，不只是遠遠快過發達國家，也遠遠快過其他發展中國家。在可以預見的將來，也許是三十年後，中國的科技創新水平應該會全面趕上發達國家。
流行觀點犯了簡單類比的錯誤
所有關於中國創新不足的流行觀點大概都犯了簡單類比的錯誤，即只是將中國與發達國家（尤其是美國）相比或者將現實與某種理想狀況相比。其實不需要看數據、做研究也都能感到中國的科技水平明顯落後於發達國家，但這樣的簡單類比無助於我們理解造成這種差距的原因。
簡單的類比通常讓人得出中國與發達國家的差距乃體制所造成的結論。可是，中國過去十年裏在政治、經濟和科教體制上並沒有發生什麼根本性的變化，卻在基礎科研和技術創新上取得了空前的進步。雖然中國的各種體制有太多的不盡人意之處，但顯然沒有影響到國家科技創新水平的快速崛起。即使可以將發達國家的制度立即照搬到中國，也很難設想，我們的科技進步還能更快。
如果以為只要有一個“好的”體制，一個發展中國家的科技創新水平就可以迅速趕上發達國家，那就把科技進步想得太簡單了。若真的只是體制問題，我們就不能理解為什麼全世界一百多個發展中國家沒有一個通過體制變革而成為領先的創新型國家。事實上，中國已經是所有發展中國家創新水平最高、也是全世界創新能力增長最快的國家，難道説中國擁有世界上最佳的創新體制嗎？這大概不會是體制決定論的信仰者所希望得到的結論。
簡單類比的方法也容易將中國與發達國家的差距歸結為文化上的差別，好像中國文化天然不利於創新。殊不知這種差距非中國所特有，而是文化各異的所有發展中國家（包括一直比中國富裕的中上收入國家）的特徵。如果中國文化真的不利於創新，怎麼解釋二十年來中國創新水平舉世無雙的進步速度呢？
對於研究技術創新的學者來説，真正有意思的問題不是為什麼中國創新還很不足，而是為什麼中國的創新力在過去二十年的增長遠遠快過世界上所有國家，尤其是其他發展中國家。那些探討中國創新不足的制度和文化原因的“研究”和“分析”其實都是無的放矢、空穴來風。
技術進步與經濟發展是一個銅板的兩個方面：中國經濟的高速發展既增加了對技術創新的需求也提供了技術創新的條件，而技術創新能力的快速成長又反過來促進了經濟的發展。因此，中國創新能力增長之謎與中國經濟增長之謎不過是同一個謎底的兩個謎面。