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劉勁、陳宏亞/文
2025年,中國涌現多項影響全球的科技突破:“人造太陽”EAST裝置實現1億攝氏度1066秒穩態運行,標志可控核聚變邁向工程應用;DeepSeek-R1模型以算法創新打破美國AI閉源壟斷,引發華爾街震蕩;“祖沖之三號”105比特量子計算機運算速度全球領先;水稻耐熱基因研究為糧食安全提供“中國方案”;比亞迪純電銷量225.7萬輛首超特斯拉,歐洲市場增長269%,全球新能源格局加速重構。這些只是一些典型事件,類似的案例還有很多。
這些科技突破究竟是孤立的偶然現象,還是長期積累下的必然結果?中國整體科技實力在全球處于何種位置,將來會如何發展,背后又有哪些深層驅動因素?本文將圍繞上述問題展開系統論述。
科技主線
根據聯合國貿發會議(UNCTAD)的統計,自2009年起,中國商品出口占全球比重超過德國,躍居世界第一。然而,當時的中國工業大而不強,產品多為中低檔次。為此,我國在“十二五”規劃(2011—2015)中明確提出以科技創新推動產業升級,首次將節能環保、新一代信息技術、生物、高端裝備制造、新能源、新材料、新能源汽車等七大領域列為戰略性新興產業。
彼時,新一代信息技術與制造業的加速融合,正在全球范圍內引發深刻的產業變革。受金融危機影響,發達國家紛紛實施“再工業化”戰略,美國于2011年率先啟動《先進制造業國家戰略計劃》,德國于2013年推出“工業4.0”戰略。與此同時,一些發展中國家也在加快布局,積極承接全球產業及資本轉移。中國制造業面臨來自發達國家技術壓制與發展中國家成本競爭的雙向挑戰。
在此背景下,中國于2015年正式推出“中國制造2025”,提出“三步走”戰略路徑,分階段推動我國從制造大國邁向制造強國。該規劃并非另起爐灶,而是在“十二五”規劃提出的七大戰略性新興產業的基礎上進行系統修訂并擴展:將高端裝備制造業細化為高檔數控機床和機器人、先進軌道交通裝備、電力裝備、農機裝備、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術船舶,將新能源汽車與節能環保兩個領域合并,將生物產業更名為生物醫藥及高性能醫療器械,保留新一代信息技術、新材料兩個領域,最終形成十大重點領域。
在后續的“十三五”(2016—2020)和“十四五”規劃(2021—2025)中,國家持續細化政策體系,先后出臺《戰略性新興產業分類標準 (2018)》《工業戰略性新興產業分類目錄(2023)》,結合技術演進動態更新產業目錄。
2023年,中國政府首次提出“新質生產力”,其核心內涵仍然聚焦新興科技——以人工智能、新能源、生物制造、商業航天、低空經濟等戰略性新興產業和未來產業為引擎,推動數據、技術、人才等新型生產要素的高效配置。
從戰略性新興產業到“中國制造2025”,再到新質生產力,這一政策演進脈絡清晰地展現出我國政府對科技強國的系統謀劃和持續推進。2025年作為“中國制造2025”這一行動綱領的收官之年,其執行成效自然成為國內外關注的焦點。
評估“中國制造2025”
“中國制造2025”的核心思想是通過國產替代突破“卡脖子”瓶頸,最終邁向技術領先。
為此,各領域均設定了較高目標。以軌道交通設備為例,2015年提出的規劃目標之一,就是到2025年境外業務占比超40%,重點產品進入歐美發達國家市場。
國內對“中國制造2025”的評估多聚焦于某一特定領域,較為權威、系統性的整體評估當屬中國工程院編制的《中國制造強國發展指數報告》。該報告自2015年起每年持續發布,從規模發展、結構優化、質量效益和持續發展4個維度,分析對比中國、美國、德國、日本、英國、法國、韓國、巴西、印度等9個國家的制造業綜合實力。該報告發現,2014年中國制造業處于第四陣列,2024年已躍升至第二陣列,與德國、日本同處一個梯隊,不過與排名第一的美國尚有明顯差距。在細分領域,目前中國已有7個產業達世界領先水平,包括通信設備、軌道交通設備、海洋工程和船舶、新能源汽車、電力裝備、紡織和家電。
與國內對“中國制造2025”戰略的審慎表述形成鮮明對比的,是國際社會對此高度關注,眾多國外智庫持續跟蹤其進展,并發布了多份系統性的評估報告。
我們從中選取5份具有代表性的報告,對其核心內容進行梳理與總結。這些報告包括美國商會 (The US Chamber of Commerce)委托榮鼎咨詢(Rhodium Group)撰寫的《“中國制造2025”成功了嗎?》(Was “Made in China 2025” Succeeding?);美中經濟與安全審查委員會(USCC)撰寫的《“中國制造2025”:評估中國的進展》(Made in China 2025:Evaluating China’s Performance);中國歐盟商會(European Union Chamber of Commerce in China)發布的《“中國制造2025”:技術領導力的代價》;現任美國國務卿盧比奧(Marco Rubio)以參議員身份發布的《中國塑造的世界:“中國制造2025”九年回顧》(The World China Made:“Made in China 2025” Nine Years Later);以及澳大利亞戰略政策研究所(ASPI)發布的《ASPI近二十年關鍵技術追蹤報告:長期科研投資的回報》(ASPI’s two-decade Critical Technology Tracker:The rewards of long-term research investment)。
這些報告一致認為,在“中國制造2025”所設定的諸多行業領域中,中國已取得領先地位或接近領先地位。
具體來說,中國已經處于全球領先地位的產業,包括先進軌道交通與設備、電力設備、新能源、電動汽車。
處于接近或并列國際領先地位的產業,有核能技術、海洋裝備、航空航天、新一代信息技術。比如,在海洋裝備領域,中國已經是全球最大的造船強國,但在特定高附加值船舶領域仍有差距,如在液化天然氣(LNG)運輸船制造方面。
在航天領域,中國的目標基本實現,其太空發射能力和衛星系統令人矚目。
在航空領域,無人機技術處于全球領先地位,自主研發生產了商用客機C919,雖然目前仍然依賴國外供應商提供的關鍵零部件。
在新一代信息技術領域,中國的信息通信設備具有很強的全球競爭力,操作系統和工業軟件也取得了顯著進步。
其他產業,比如半導體、新材料、數控機床、醫療器械、制藥、工業機器人,中國取得了巨大進步,但離全球領先的國家仍有比較大的差距。
在半導體領域,中國成熟制程半導體占據大部分市場份額,但高端芯片和用于制造半導體的關鍵設備(如光刻機)仍明顯落后于國際領先水平。
在新材料領域,中國雖然取得了一定進展,但仍落后于美國、日本和歐盟,處于第二梯隊,特別是在高性能復合材料、特種合金等領域。
在醫療領域,大多數產品已有國產替代品,雖然這些產品的價格和質量往往偏低,醫療器械的核心零部件仍依賴進口。相比之下,中國在藥品研發方面超額完成目標,新藥知識產權交易額逐年上升。
在高端數控機床領域,中國仍依賴外國公司的零部件、操作系統及軟件。盡管國內企業在中低端市場有所突破,但在高端精密加工設備上,與國際領先企業如發那科(FANUC,日本)、西門子(德國)相比,仍存在較大差距。
在機器人領域,盡管中國擁有領先的制造商,但與全球領導者ABB(瑞士)和愛普生(EPSON,日本)相比,總收入規模較小,核心技術仍需依賴進口。
科研論文數據系統性評估中國科技
在以上提到的5份報告中,澳大利亞戰略政策研究所(ASPI)的《關鍵技術追蹤報告》較為特殊,它選取了64項對當今世界具有重大影響的關鍵技術,通過分析“高被引論文量”這一指標,來衡量各國在64個關鍵領域的科技實力。
換句話說,ASPI報告注重技術發展的早期階段,評估各國的技術潛力,而不是比較已投入應用的技術。
根據評估結果,過去20年,全球科研的領導地位出現了驚人轉變,中國在多數關鍵技術領域已處于全球領先地位。
在所追蹤的64項關鍵技術中,中國處于領先地位的領域從2003年至2007年的3項,大幅提高到2019年至2023年的57項;同期,美國領先的技術領域則從60項降至7項。這些領域與“中國制造2025”的重點方向高度相關。
ASPI報告將“高被引論文”定義為在全球范圍內被引用次數排名前10%的論文。然而,真正對技術發展具有重大貢獻的論文通常極為稀少,10%的閾值可能過于寬泛,其中難免包含大量影響力有限甚至質量平庸的研究。如果將標準收緊至被引次數位居全球前1%的論文,分析可能會更精確些。
為了做此數據驗證,我們用Web of Science(WOS)和InCites數據庫的原始數據,對ASPI的研究進行驗證,同時分析結論對高質量論文閾值的敏感性。考慮到歐洲國家普遍規模較小且學術交流高度一體化,我們將歐洲經濟發達地區的30個國家(歐盟和瑞士、挪威、冰島)視為一個地區。
我們統計的時間范圍是2021年及以后年份發表的論文,采用WOS的學科分類體系,剔除社會科學與心理學領域,將剩余176個自然科學、工程學、生命科學及臨床醫學等學科,比照ASPI報告所界定的64項關鍵技術領域,最終篩選出60個WOS學科。
統計結果顯示:在映射的64個關鍵領域中,中國在TOP10%論文數量上位列第一的領域有52個,當口徑縮小至TOP1%后,論文數量位列第一的領域達到54個。
具體來看:在生物技術、基因技術和疫苗相關的7個關鍵領域中,中國有6個位居第二;在量子技術相關的4個關鍵領域中,有2個位列第二;在衛星定位與導航、引力傳感器兩個關鍵領域,同樣位居第二;在先進信息與通信技術類的7個關鍵領域中,按TOP10%統計時,中國在其中2個領域排名第二,按TOP1%統計時,全部7個領域均躍居全球第一。
為更全面整體地把握中國在各學科領域的整體學術水平,本文采用了
GIPP(Global Integrated Indicator Profiles)分類體系進行分析。
GIPP將科研領域劃分為六大寬泛類別,剔除“藝術與人文”和“社會科學”兩類,聚焦其余四大領域:生命科學、臨床醫學、工程與技術、自然科學。
在2021年及以后年份發表、截至2025年10月被認定為TOP1%高被引的論文中,在工程與技術領域,中國論文數量占該領域全球TOP1%總量的38%,遠超歐洲(18.4%)和美國(10.7%);在自然科學領域,中國占比達34.2%,同樣高于歐洲(24.7%)和美國(10.8%);在生命科學領域,中國占比為14.4%,仍落后于歐洲(39.9%)和美國(16.7%);臨床醫學領域的差距更為明顯,中國僅占7.7%,遠低于歐洲(44.6%)和美國(18.5%)。
自2014年起,中國科學院每年發布《研究前沿》和《研究前沿熱度指數》兩份報告,其核心結論與本研究的結果相互印證。該報告分析科技強國在科技前沿研究的參與度與影響力。
該報告發現,2025年,在全部11個領域中,美國研究前沿熱度總分為193分,中國為182分,非常接近。
中國在農業科學、生態環境學、化學與材料科學、物理學、信息科學、經濟學與心理學等6個領域排名第一,在地球科學、生物科學、數學領域排名第二,臨床醫學位列第四,天文學與天體物理學排名第五。
若以中國前沿熱度指數除以美國指數來衡量中美相對科研水平,該比值從2017年的42.3%,快速提升至2025年的94.5%(剔除心理學與經濟學后的分值比例變化不大),表明中國在重點科技前沿領域的整體研究實力已接近美國。
從時間演變趨勢看,中國高被引論文數量自2015年后呈現爆發式增長。
在自然科學領域,2011年至2015年發表的論文中,入選全球TOP1%的占比僅為12.8%,明顯低于歐洲(38.4%)和美國 (23.8%);2016年至2020年,這一比例提升至21.9%,雖仍落后于歐洲(32.5%),但已超過美國(18.8%);最近5年(2021年—2025年10月),中國躍居全球首位。
工程技術領域呈現出相似的上升軌跡:2011年至2015年,中國TOP1%論文占比為14.4%,低于歐洲(32.7%)和美國(26.7%);2016年至2020年,該比例升至24.7%,略低于歐洲(26.2%),反超美國(21.3%);最近5年,同樣躍居世界第一。
生命科學和臨床醫學兩個領域盡管仍處相對落后狀態,但增速同樣顯著:2011年至2015年TOP1%占比分別只有4.5%和2.2%,最近5年已經提高至14.4%和7.7%。
這種高被引論文的增長來自于科研總量的增長和效率提高。從2000年至今,中國每年被WOS收錄的論文量以平均每年14%的速度增長,遠高于美國(2%)、歐洲(4.7%)和日本(0.6%),同為人口大國的印度增速也達9.8%,但仍低于中國。
若進一步考察高被引論文的產出效率,即每年入選全球TOP1%的論文數占該國當年被WOS收錄總量的比例,美國自2000年以來基本穩定在2%左右,歐洲從1.4%逐步提升至2.2%,日本從0.8%提高至1.3%,印度常年在1%以下。中國在2010年之前長期低于1%,自2011年起持續上升,目前已達到約2.2%,與歐洲持平。
中國科研能力的提升也體現在全球大學的排名上。
自然指數(Nature Index)是由國際知名學術出版集團 Springer Nature開發的、用于追蹤各研究機構和大學的高質量科研產出。它以選定的高質量自然科學類期刊上發表的研究論文為基礎,通過計算論文數量和貢獻份額進行統計與排名。
2015年,全球機構排名前10位中,僅中國科學院一家中國機構入圍;2025年,前10席位中中國機構已占據9席,這一排名變化直觀反映出我國科研實力的飛躍。
高質量科研成果增長的驅動因素
中國科技的高速增長,源于研發投入、人才儲備、戰略引導與基礎設施構成的系統性優勢。
首先,持續增長的研發經費是核心動力。按名義匯率,2023年,中國研發支出約為4709億美元,相當于美國的49%和歐洲總體水平。
但科研成本主要由本地價格決定,因此購買力平價(PPP)是更合理的比較方式。按此口徑,中國研發支出已從2015年相當于美國的72%,升至2023年的約96%,達到歐洲的1.48倍。
從結構看,2015年至2023年間,中國企業的研發占比達76.8%,顯著高于歐洲(65.6%),略高于美國(72.4%)。高比例的企業投入有力支撐了制造業升級,涌現出華為、騰訊、比亞迪、大疆等一批具有全球影響力的科技企業。
其次,龐大的科技人才儲備是根本保障。2013年至2022年,中國理、工科本碩博畢業生累計達1814萬人,規模居全球首位。其中,本科畢業生為1540萬,遠超美國(380萬)和歐洲(637萬);碩博畢業生總量也已超越美國。
更重要的是人才培養的結構優勢:中國科技類畢業生占學科總人數的比重在本科、碩士和博士階段分別為36%、41.7%和56.7%,均顯著高于美歐,高等教育資源向科技領域傾斜明顯。
與此同時,人才國際化程度不斷提升,留學生回國比例從2001年的23%,升至2019年的82%。中國學者與美國學者合著的論文占美國國際合作論文的24.2%,是美國在全球最重要的科研合作伙伴,體現了頂尖人才參與國際前沿合作的深度。
除了投入與人才,國家的戰略引導與政策支持構成了系統性優勢。自2015年“中國制造2025”戰略實施以來,中國每兩年發布一版《重點領域技術路線圖》,圍繞重點領域明確技術攻關方向與階段性目標,為企業、科研和金融機構提供清晰指引。財稅政策方面,高新技術企業享受15%的所得稅優惠,研發費用加計扣除比例在2023年分別提高至100%(費用化)和200%(資本化),大幅降低創新成本。
資本市場方面,2019年設立的科創板與2021年設立的北交所,為不同發展階段的科技企業提供融資渠道。科創板針對科創企業高投入、長周期、前期虧損等特征,不設盈利要求;北交所則面向更早、更小的“專精特新”企業。
2019年至2025年,科創板累計募資約1.2萬億元,占同期A股募資總額的13.3%。此外,2014年至2024年間累計設立的3.3萬億元政府引導基金,重點投向電子信息、先進制造等關鍵領域,其中國家集成電路產業投資基金(大基金)尤為引人注目。
世界一流的基礎設施與完整的工業體系,為科技創新提供了堅實的物理支撐。
中國擁有全球最大的高速鐵路網、高速公路網和最穩定的電力系統,2024年發電量占全球32%,超過美歐總和,極大降低了企業的物流與用電成本。全球最完整的工業體系,不僅便利了上下游協作,也加速了技術從實驗室到規模化生產的轉化。這些要素與低廉的工業用地成本交織,共同構成了制造業轉型升級的強大后盾。
展望未來
數據分析證實了,過去十幾年中國在科技領域取得的成就目前已躋身世界前列。取得成績的底層邏輯,與中國特有的規模優勢、制度特點、戰略定力有關。由于這些因素有很強的持續性,我們預計,中國科技的進步趨勢不僅會持續,可能還會加速。
科技從理論、走出實驗室,需要多長時間才能轉化為生產力?
我們做了一些簡單統計,比如一些重要的科技突破,像mRNA、鋰電池,從實驗室到商業應用的時間。我們也系統地整理出中科院2014年和2015年發布的180個研究前沿(構成這些研究前沿的文章主要發表在2010年至2013年間),逐個分析這些研究前沿在未來多少年內實現了商業化應用。
我們發現,從論文到應用一般需要5至15年時間,平均是10年。由于中國的科技論文在5年前已經大量涌現,我們預測在未來5年到10年會有大量基于這些技術的科技產品上市。未來,無論是科研還是應用,中國都會持續快速進步。
(劉勁系長江商學院教授,陳宏亞系長江商學院研究員)
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