作者： 张文达, 郭于玮, 鲁政委

当前，我国综合科技实力不断提升。在5G、人工智能等前沿科技领域，我国与美国之间的差距正在缩小。依托超大规模市场优势，我国涌现了一批科技独角兽企业。但是，当前我国科研机构数、科研基础设施水平有待提高。企业创新以商业模式创新为主，技术创新企业占比相比美国仍然偏低。

当前我国正处于从投资导向到创新导向过渡的经济发展阶段，追赶空间较大。东部地区在经济发展程度上，以及发展阶段上领先全国。其在基建水平、科研实力、研发投入强度方面已接近、个别方面指标甚至超过发达国家，完全可能成为我国技术创新的突破口。

从实际成果看，东部地区完全有能力参与新一轮信息技术革命引领者的竞争：东部地区科技集群科研水平位居世界前列；区域涌现许多竞争力强的成熟科技企业以及潜力大的独角兽企业，成为技术进步的重要来源。

但是中国科技领域仍然存在短板：区域科技实力差距较大；信息技术发展难掩工业领域质量效益薄弱；企业研发投入规模偏少、强度偏低等。

“举国体制”与“市场激励”是我国科技发展的两把利器。举国体制实现基础技术研究层面的原始积累，以及高精尖技术的单点突破。超大规模的市场优势激励企业加强应用创新与市场拓展。

7月30日，中央政治局会议指出：“我们更要大力提升自主创新能力，尽快突破关键核心技术。这是关系我国发展全局的重大问题，也是形成以国内大循环为主体的关键。我们要充分发挥我国社会主义制度能够集中力量办大事的显著优势，打好关键核心技术攻坚战。”

打好关键核心技术攻坚战，是形成以国内大循环为主体的关键。当前中国经济比以往更需要技术创新以推动经济增长。那么，当前中国技术创新实力如何？是否能够成为本次技术革命的引领者？

一、中外科技实力对比

1、创新能力

近年来，随着中国经济实力提升、产业结构转型深入，政府及企业在科技研发方面的投入亦逐渐加大，中国科技实力的提升进展明显。根据世界知识产权组织发布的全球创新指数排名，2020年中国全球创新指数排名第14名，跻身于日本之前，而2009年我国排名仅为43名。

从创新指数的分项上来看，中国在科技转化方面表现相对较好，在基础设施、科研机构数量方面明显落后。中国在知识技术产出[1]、创造性产出[2]两个分项上排名第7和第12，但是，在机构数和基础设施方面排名第62和第36。相比之下，美国全球创新指数排名常年位居前5，2020年排名前3，分项数据上亦实现对中国的整体领先。

2、专利领域

从重点研究方向来看，中国科技集群的重点专利集中在TMT、工业机械领域，生物医药领域整体薄弱。反观美国，25个科技集群中有17个主要专利领域来自生物医药方面，电子设备、信息通讯紧随其后。而德国科技集群的主要专利领域则集中在生物医药、工业机械、材料化学领域，在TMT领域则略显不足。

3、独角兽分布

中国初创企业同样在不断壮大。2020年胡润发布的全球独角兽企业榜单中，中国独角兽企业数量达到227家，占全部上榜企业的38.7%，企业价值更是达到5.97万亿人民币，占全部上榜企业的46.2%，超过美国上榜企业的4.76万亿人民币。

从独角兽企业的行业分布来看，按照企业价值计算，当前我国独角兽企业主要分布在金融科技（27.4%）、社交媒体（13.1%）、共享经济（9.4%）、物流（7.9%）、电子商务（7.9%）等领域。金融科技占据绝对优势，健康科技、人工智能、TMT、新能源汽车等新兴行业紧随其后。整体来看，占比较高的行业多以商业模式创新为主，依赖大规模的使用群体和市场规模提升估值，科技类行业的独角兽价值规模相对较低。

对比之下，美国独角兽企业则集中在信息技术、人工智能、航天、生物科技等高科技领域。具体包括：金融科技（12.5%）、人工智能（11.6%）、数字科技（10.1%）、软件服务（9.4%）、共享经济（8.2%）、电子商务（7.8%）、航天（5.6%）等。值得注意的是，美国在航天、人工智能、数字科技、软件服务、生物科技、区块链等领域的独角兽企业，其价值规模均高于中国。

4、重点科研领域技术赶超

在5G、物联网、人工智能等新一代信息技术领域，我国与美国之间的差距正在缩小。而当前，新一代信息技术仍未完全成熟，各项标准和方案仍未建立。而我国保持高水平技术研发的同时，还有广阔的市场和用户群体，完全有能力参与新技术标准体系的设计，从而引领新一次的信息革命。

（1）5G通信技术

在通信领域，中国在5G技术方面成为了重要的引领者。从2G、3G时代的追随者，到4G时代的追赶者，再到5G时代的引领者，我国在通信技术领域的突破是多年沉淀积累而来。从各个企业公布的通信技术专利分布情况来看，中国企业在5G领域的专利占比相较于4G领域有了长足的进步。根据IPlytics的数据，截至2019年3月，华为和中兴的5G专利占比分别较4G提升了4.6和4.7个百分点，在前十五名企业中，中国企业专利占比则由21.3%提升至33.3%。

中国在5G领域的赶超，除了依靠技术领域积累之外，超大规模市场同样是重要原因。在2G-4G时代，政府主导了国内大量的基站建设，超大规模的互联网用户群体形成了超大规模的市场。互联网领域的快速增长，让市场主体切实感受到了4G的技术红利，因而在5G领域的投入更为主动积极。同时，中国大规模的建设经验，让市场主体有更多的实践操作，在基建总体建设、运营方面的细节打磨更为深入，技术迭代更快、稳定性更强。

（2）人工智能

人工智能是最具颠覆性和想象空间的技术，也是当前各国研究发力的重点。当前，在人工智能领域技术研究以及应用方面，中美呈现齐头并进的姿态。从总量上来看，中国在人工智能领域的申请专利数、论文数均已成为世界第一。总量上的领先，体现了中国整体跟进速度较快。

从人工智能领域论文的高引用率论文数量及占比来看，截至2018年，我国共有2349篇人工智能领域高被引论文，占我国所有论文比例为2.0%，高于美国的2241篇和1.9%的占比。从2019年人工智能领域顶级会议的论文录用数量来看，我国在ACL、ICCV、AAAI三个顶级会议上的录用数量为895篇，高于美国的812篇。

对于人工智能技术的未来，我国有潜力引领技术的更新。对于人工智能而言，数据和算法是推动技术发展的核心。而中国互联网用户规模排名世界第一，数据规模大、场景应用多，技术迭代的频率更快。而且中国有着最为完整的工业体系，随着工业互联网时代的到来，中国人工智能领域理论和实践结合的优势或将进一步放大。

整体来看，我国创新指数排名持续提升，科技实力呈增强趋势。其中，我国在科研产出方面表现更优，但是在科研机构数、科研基础设施方面较为薄弱。重点科研领域集中在TMT、工程机械领域，在生物医药领域较为薄弱。独角兽企业则更多依赖超大规模市场优势，以商业模式创新为主，技术创新相对薄弱。由此来看，当前我国整体科技水平与美国相比仍存在一定差距。

二、东部地区有望成为创新的突破口

一个国家（或地区）的科技创新水平与其人均GDP的高低有关。2019年，中国人均GDP按平均汇率折算达到1.03万美元，首次超过1万美元大关。但当年美国人均GDP则达到了6.25万美元，是中国的6倍。更高的人均GDP，往往意味着更强的经济实力、更成熟的产业结构、更完善的市场。而这些都是科技创新的繁荣发展的重要条件。

根据波特的“国家竞争优势理论”，经济发展存在四个阶段，生产要素导向、投资导向、创新导向和富裕导向。前两个发展阶段中，经济处于发展初期，整体的经济结构比较简单、技术积累薄弱，经济体通过技术引进依托标准化、规模化的生产实现经济发展，但在价值链的分配中也处于弱势地位。但是随着经济体经济逐渐增长，居民收入不断提升。国内市场成熟带来需求升级、竞争加剧，刺激企业进入到创新竞争的阶段，将经营重点转向生产效率提升。国内企业逐步从技术复制者变成创新者，并且通过自身创新能力带动新兴产业发展。

当前，我国正处于从投资导向向创新导向过渡的重要阶段，我国东部地区作为全国经济发展引擎，或有望在创新领域实现区域突破，带动全国发展。包括北京、天津、江苏、上海、浙江、福建、广东在内的东部七省市，2019年按照购买力平价计算的人均GDP已经达到2.56万美元，显著高于全国水平，约为当年美国人均GDP 6.25万美元的40%左右。七省市人口规模与美国总人口亦较为接近。2018年，七省市常住人口规模约为3.56亿人，美国人口规模则为3.28亿人。在以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局下，东部七省市凭借着相对发达的经济水平、产业结构、营商环境，完全有可能成为我国技术创新的突破口。

1、东部地区创新的优势

第一，东部地区基础设施完善。多年经济发展过程中，我国东部地区建立起完善的基础设施体系，尤其是高密度的交通网络。发达的基础设施有助于提升区域经济活跃度，促进要素流动，进而刺激科技创新发展。

从公路密度来看，自2006年始，东部七省市的公路密度已经超过美国。1990-2018年末，东部七省市的公路密度由39提升至121公里/百平方公里，实现了超大规模的增长。但30年间，美国的公路密度仅由68提升至74公里/百平方公里，公路密度增速不仅低于我国东部地区，亦低于我国全国水平。同时期，我国全国公路密度由12提升至51公里/百平方公里。

从铁路密度来看，东部七省市的铁路基础设施整体水平远超美国。1990-2018年间，我国东部七省市的铁路密度由103提升至308公里/万平方公里,全国铁路密度亦由65提升至137公里/万平方公里。我国新增铁路中，还有大量的高速铁路，铁路运行速率更快、效率更高。而同期美国铁路密度反而由190降至163公里/万平方公里。

第二，东部地区人才吸引力强。科技创新最需要的无疑是充足的人才储备。越多的科研人员意味着越充分的智力投入，也就意味着更多的创新可能。更高的科研人员密度越有利于形成科研氛围，强化科研交流，提升科技产出与技术转化效率。

从科研人员数量来看，东部地区充分吸收了中国的工程师红利。2017年，全国科研人员数量达174万人，世界排名第一，高于美国143.4万人。东部七省市的科研人员数量达到88.1万人，占比51%，虽然低于美国，但已经远高于德国、日本、韩国的42.0、67.2、38.5万人。

从科研人员的密度来看，东部七省市科研人员密度显著优于全国水平，但依然低于美国等发达经济体。2018年，全国科研人员密度1337人/百万人，东部七省市其科研人员密度则为2908人/百万人。东部七省市教育资源丰富，且自身经济水平发达，人才吸引力强，更容易实现人才集聚。不过与发达经济体相比，仍存在一定差距。德国、日本、韩国、美国[3]这一数据分别为5212、5331、7980、4412人/百万人。

因此，与发达经济体相比，虽然我国科研人员总量较多，但密度依然偏低。科研人员密度一方面与我国高等教育事业发展有关，另一方面也与我国产业结构变化有关。我国整体经济结构与成熟经济体相比仍显落后，对于科研人员整体需求亦相对有限。随着科技升级加速启动，科研人员需求提升，加之教育事业持续发展，将进一步带动我国科研人员密度提升。

第三，东部地区资金实力雄厚，研发投入高。科技创新离不开前期高额的资金投入，更高的科研费用、更大的研发投入强度，都更有助于科技成果的孵化。

从研发投入强度[4]来看，中国东部七省市研发投入强度已经接近甚至超过部分发达经济体。2019年，东部七省市的研发投入强度已经达到2.96%，超过美国（2.84%），接近日本（3.26%）和德国（3.09%）。相比之下，2019年全国研发投入强度仅为2.14%。前文提到，在东部地区城市化红利逐渐消退、产业结构日趋成熟、全球贸易裹足不前的背景下，其自身也存在较强的产业升级动力。这或许是东部七省市研发投入强度快速增长的主要原因。

从研发投入规模来看，2018年，我国东部七省市的研发费用规模达到1701亿美元，高于德国、日本的1222、1618亿美元。而全国的研发费用规模则达到3037亿元，仅低于美国的5825亿美元，位列世界第二。美国由于自身经济体量巨大，且经济发展高度依赖科技创新，因此在研发费用方面保障十分充足。

2、东部地区创新的成果

东部地区多年的发展积累、先进的经营理念以及丰富的人才资金优势，使得东部地区当之无愧地成为中国科研引领者，在新一代信息技术领域的探索不断深入和强化。

（1）高质量的科技集群

从科技集群质量来看，东部地区科技集群的科研质量可比肩欧美重要科技城市。世界知识产权组织发布的2020年世界前100科技集群[5]的前十榜单中，中国有三个科技集群上榜：广深港（第2）、北京（第4）、上海（第9），均来自东部七省市。美国亦有三个科技集群排进前十：旧金山（第5）、波士顿（第7）、纽约（第8），排名上甚至略低于中国科技集群。

2020年《自然》杂志评选出的200个科研城市Top10中，同样有三所城市来自中国：北京（第1）、上海（第4）、南京（第9），同样均来自东部七省市，北京更是创记录夺得冠军。这都充分显示了东部地区在科研领域的引领作用。

从科技集群数量来看，我国亦呈现多点开花局面。2020年前100名科技集群中，中国大陆共有17个集群上榜，仅次于美国的25个集群。《自然》杂志发布的Top200科研城市中，中国大陆则有26个城市上榜，仅次于美国的55个城市。更多城市入围意味着更强的科研整体实力。

（2）前沿创新企业孵化与壮大

市场规模的优势、技术发展的红利，让中国拥有一批成熟的科技企业。这些企业大部分来自东部七省市。根据《2019年中国互联网企业100强发展报告》，连续6年名列中国互联网企业100强的企业共有19家，全部来自东部七省市。

互联网基因让这些企业较之传统行业，更加重视前沿技术的探索、投入，成为当前我国技术发展的重要力量。2015年-2019年间，全球AI专利申请数前十的机构中，有5家来自中国，BAT分列第2、第9、第10位。

2020年胡润全球独角兽企业榜中，中国上榜企业里，有90.7%企业来自东部七省市，企业估值占比更是高达96.3%。这是东部发达地区在发展前沿领域的资金优势、市场优势、理念优势、人才优势的综合反映。

当前，我国东部地区的研发投入强度已达到发达国家水平，研发费用总量亦实现对德日的超越。整体上对于科技创新的资金保障已有明显改善，科技定点突破创新能力亦大幅提升。后续，可以从两方面加以完善：进一步提升全国研发投入强度，提高科研经费总额；切实加强科研经费的使用效率，以保障更高的产出。

三、尚待提升的短板

整体来看，当前我国在新一代信息技术领域的技术布局、产业规划方面，与美国不相伯仲。在一些外部性较强的领域，比如通信建设等方面，中国在国家主导体制下也有利于快速赶超。这意味着我国当前完全具备引领新一轮技术革命的可能。但是，在整体科技实力方面，我国依然有着较大的提升空间。

1、东中西部地区科技实力分化明显

当前我国不同区域的科技实力依然存在较为明显的分化，是制约我国整体科研实力提升的关键。从前文可知，我国许多中西部重点城市同样被列入优质科技集群。但是这些城市整体排名靠后，科技产出的贡献亦相对不足。从世界知识产权组织公布的数据来看，榜单上7个东部科技集群的科研论文占全球比例约为7.8%，高于国内其他10个集群的4.4%；PCT专利申请量占比达到11.5%，而其他集群的占比则仅为0.8%。东部七省市入围科研城市Top200的9个城市，在四个分项领域上的科技贡献度均超过50%。

东部七省市无论是人才密度还是研发投入强度均高于全国平均水平。这意味着其他省市低于平均水平，东部与中西部地区的科研差距比想象更大。如果其他城市可以加快追赶的步伐，对于我国整体科技实力的增强将有巨大推动作用。

2、工业领域技术薄弱

中国工业领域仍处于制造业大国向制造业强国转变的阶段，工业效益、工业质量仍有较大提升空间。根据中国工程院发布的《2019中国制造强国发展指数报告》，我国2018年制造业规模在9个主要工业国中拥有绝对领先优势，但是在制造业的质量效益、结构优化、持续发展[6]等分项上与美日德等第一梯队的国家仍存在着明显的差距。工业技术仍然是较为薄弱的环节。

新一代信息技术的革命下，传统工业部门与互联网的结合将更加深入，生产方式的变革将更加深刻。这一方面为我们在工业领域弯道超车提供了重大机遇。但是另一方面，工业基础的薄弱会减缓新技术的扩散，甚至会因为“卡脖子”导致产业的长期发展受到严重抑制。

3、企业研发投入偏低

从2019年中美全球研发费用Top2500企业的数据看，中国上榜企业研发费用规模总额为964亿欧元，美国为3125亿欧元，相差达2161亿欧元。就上榜企业的研发投入强度来看，中国企业仅为3.0%，美国则达到6.6%，相差3.3个百分点。

从行业表现来看，整体与两国的产业结构密切相关。对于中国而言，占比靠前的行业为科技硬件及设备（20.5%）、软件服务(16.8%)和建筑及材料（11.7%）等行业，体现了中国经济现阶段的结构特征。美国研发费用占比最高的三大行业分别为生物医药（23.9%）、软件服务（26.7%）和科技硬件及设备（23.0%）。医疗器械、国防航空等高科技行业则紧随其后。从总量来看，我国企业在生物医药、医疗器械、软件服务等高科技领域的投资总额以及研发投入强度都弱于美企。

五、结束语

近年来，我国科技实力不断提高，但与美国差距仍存。其中，我国在科研产出方面表现更优，在科研机构数、科研基础设施方面相对薄弱。重点科研领域集中在TMT、工程机械领域，在生物医药领域较为薄弱。科技与市场的发展，让我国当前拥有最大规模的独角兽企业。这些企业更多依赖超大规模市场优势，以商业模式创新为主，技术创新相对薄弱。

当前，我国经济发展模式仍处于从投资导向到创新导向过渡的阶段。整体的经济实力、产业结构、市场成熟度均比较弱，制约科技发展。但是如果考察北京、天津、江苏、上海、浙江、福建、广东在内的东部七省市，其以购买力平价计算的人均GDP已经达到美国的40%，经济发展更为成熟，在科技转型方面有着更强的内生动能。东部地区完全可能成为我国技术创新的突破口。

东部地区创新突破主要有三个方面的基础：东部地区基础设施完善，区域经济活跃度高，科技创新土壤好；东部地区对人才吸引力强，科研密度相对高；东部地区研发投入强度高，资金保障好。

从实际成果看，东部地区完全有能力参与新一轮信息技术革命引领者的竞争中：东部地区科技集群科研质量位列世界顶尖水平；东部地区一大批有竞争力的成熟科技企业以及潜力较大的独角兽企业，成为技术进步的重要来源。

但是中国科技领域仍然存在短板：东部地区与中西部地区的科技实力分化明显，制约整体实力提升；信息技术发展难掩工业领域质量效益薄弱，工业技术提升空间仍大，而这又是未来新一代信息技术的重要应用场景；企业研发投入规模偏少、强度偏低，尤其是在软件服务、生物医药等高技术行业，企业容易大而不强。

中国技术发展的路径正是我国双循环经济模式的重要体现。当前，我国技术领域的突破主要来自于两个部分：

国家顶尖科研机构的技术产出：中国科学院、清华、北大等顶尖科研院所，是我国前沿探索、技术攻关的中流砥柱；

科技企业的引领突破：BAT等科技巨头以及商汤、旷视等科技新贵以业务为导向实现的技术创新；

“举国体制”与“市场激励”是我国科技发展的两把利器。举国体制下，“集中力量办大事”的模式加快了我国基础技术层面的原始积累，以及高精尖技术的单点突破。而我国技术的快速发展，超大规模的市场优势让科技企业有了更多的技术空间与利润空间，进而在市场的驱动下，实现科技的自我迭代与创新螺旋，从而切实带动整体技术水平的提升。

因此，这意味着在双循环的背景下，面对我国当前的科技短板以及未来的发展趋势，一方面要坚持产业政策的方向性引导，在重难点领域加强科研攻关，尤其是在高精尖工业技术、生物医药等相对薄弱的领域，提升国际竞争力，改善增收不增利的现状。

另一方面，要继续深挖市场，促进要素流动，尤其是相对薄弱的中西部市场。许多中西部重要城市有着丰富科研资源，但是发展方式偏传统，要素红利未能充分释放。在双循环背景下，要加快中西部重点区域的发展，培育中西部增长极，从而带动中西部地区产业的转型升级。

注：

[1]知识技术产出衡量指标包括：知识技术的创造性、影响力以及扩散指数。

[2]创造性产出衡量指标包括：无形资产、创造性商品及服务等。

[3]注：美国该项数据为2017年数据

[4]研发投入强度指科技研发支出占GDP的比重

[5]科技集群排名主要根据集群所在区域内专利、论文发表的数量、质量进行衡量

[6]质量效益通过生产技术水平、劳动生产效率、价值链所处环节等衡量；结构优化通过产业间、产业链之间联系、合作情况、跨国企业发展情况衡量；持续发展通过自主创新能力、信息化发展水平、绿色可持续发展情况衡量。

特别提示

本报告内容仅对宏观经济进行分析，不包含对证券及证券相关产品的投资评级或估值分析，不属于证券报告，也不构成对投资人的建议。