其中，中美两国在关键技术领域的竞争尤为引人注目。
该研究团队近日在《纽约时报》写了一篇评论，题目是《特朗普拒中国学生于门外，无视了一个令人震惊的新现实》。
这个新现实是：也许他们已不需要美国。
文章称，特朗普和共和党人希望阻止中国学生进入美国顶尖高校的战略性技术领域。担心美国在与中国的科技竞赛中落后。对华鹰派人士认为，美国为一个致力于“在新兴技术领域超越美国”的国家培养研究人员是“荒谬的”。
但这种逻辑忽略了一个惊人的新现实：中国已经在科技研究领域超越了美国。中国学生要想在塑造未来的领域获取世界一流研究经验，已经不再需要到美国来。禁止中国最优秀的人才进入美国校园，只会将更多人推向中国学术研究体系。
他们梳理了Web of Science这一全球最全面的同行评审研究数据库中索引的数百万篇科学论文，识别最有影响力和最有冲击力的研究。然后，利用这些数据对全球大学在64个关键技术领域的表现进行排名。
发现令人震惊。
基于所有技术领域的综合表现，全球最好的研究型大学是北京的清华大学，它在64个领域中有29个进入全球前十，在人工智能算法和硬件加速器、对抗人工智能以及自主系统运行这三个领域位居世界第一。美国表现最好的麻省理工学院仅在十个研究领域进入前十，并在其中两个领域排名第一。
他们发现，综合表现最好的十所大学中有九所是中国大学。这还没有将中国科学院等非大学机构纳入考虑，如果纳入统计，中国科学院将是全球表现最好的机构，在64个学科中的28个位居第一。
那么，他们此前的研究究竟还发现了什么呢？
中美研究主导地位的颠覆性转变
在二十世纪初期，美国曾在全球高影响力研究中占据绝对优势。在2003年至2007年的五年间，美国在64项关键技术中的60项处于领先地位。然而，这份最新报告显示，这一巨大的历史优势已然崩塌。在最近的五年（2019年至2023年），美国仅在7项技术中保持领先。
与美国的衰退形成鲜明对比的是中国的崛起。在2003年至2007年期间，中国仅在64项技术中的3项中领先。但到了2019年至2023年，中国已在57项关键技术中处于主导地位，进一步巩固了其去年报告中的领先地位（当时为52项）。这一转变证明了中国长期以来的巨额投入和战略规划正在逐步显现成效。中国的崛起并非一蹴而就，而是在过去二十年间，从全球科研的中层地位逐渐稳步且持续地发展成为今天的科研强国。这种长期的数据分析能够揭示各国在何时获得、失去或面临失去全球科技优势的风险。
美国虽然失去了其研究优势，但其数十年投资和开创性研究积累的知识、专业技能和机构实力，预计在短期内仍将使美国受益。然而，面对中国在自身科技领域和顶尖机构的空前投入，美国正在迅速失去其优势。中国在中间的十年（2013年至2017年）就已经在28项技术领域超越了美国。这种趋势的加速体现在近几年，中国在高性能计算、先进集成电路设计与制造（半导体芯片制造）、量子传感器等领域迅速赶超。
关键技术领域的深入对比
在诸多关键技术领域，中美之间的研究产出对比呈现出复杂且多变的局面：
首先，在先进集成电路设计与制造领域，竞争尤其激烈。美国在2010年代之前一直保持着明显的领先优势。但中国持续增加其高影响力研究产出，并在2020年年度发表率上超过了美国。然而，由于美国早期的巨大积累，报告预测，如果现有趋势持续，即使到2030年，美国在累计出版物总量上仍将保持领先。此外，数据显示，中国正在以牺牲美国全球份额为代价，在活跃专利族申请数量上迎头赶上。
其次，在国防相关技术中，中国的研究领先地位显著增强。目前，中国在所有24项被列为“高风险”技术（即存在研究垄断风险）的领域中均处于领先地位。这些新增的高风险技术包括雷达、先进飞机发动机、无人机、蜂群和协作机器人等具有明确国防应用的技术。以先进飞机发动机为例，中国在2023年贡献了全球约70%的高影响力研究，且排名前十的机构全部位于中国。这种研究上的极度主导反映了中国试图在航空发动机制造和空军能力上追赶美国的战略努力。
第三，在能源和环境技术中，中国的领先优势极为突出。在电动电池研究方面，中国的领先优势可能是64项关键技术中最显著的。美国的贡献占比从2003年的30%骤降至2023年的5%，而中国的贡献则飙升至惊人的75%。自2013年以来，两国在高影响力研究产出上出现戏剧性分化。中国已成功将这种持续的高研究表现转化为技术优势和市场主导地位，例如在2022年，中国占全球电动电池制造产能的77%。
第四，在人工智能（AI）和计算领域，情况则有所不同。在自然语言处理（NLP）量子计算领域，美国仍保持着领先地位，报告预测，基于目前的趋势，中国难以赶超，美国将至少领先至2030年。
机构力量的较量与集中化
在机构层面，中美两国的主导力量体现出不同的结构性特点。
中国科学院（CAS）被认为是全球最大的科研机构，在《关键技术追踪》中表现最为出色，在64项技术中的31项中处于全球领先地位，相比2003年至2007年仅领先6项，增幅巨大。中科院在能源环境技术、先进材料以及量子、国防和人工智能等领域表现卓越。中科院在中国的“举国体制”科技战略中发挥着核心作用，并积极将其科研成果商业化，参与创建了联想、寒武纪等公司。
相比之下，美国的高影响力研究力量则越来越集中于少数科技巨头。在2019年至2023年的研究中，谷歌、IBM、微软和Meta等美国科技公司在AI、量子和计算技术领域占据领先或强势地位。例如，IBM在量子计算中排名第一，谷歌在自然语言处理中排名第一。有趣的是，在2003年至2007年，全球私人研究机构的参与更为多元化，包括来自荷兰的飞利浦、韩国的三星和日本的NTT等公司。此外，美国政府机构和国家实验室，如美国国家航空航天局（NASA），在航天和卫星技术方面也表现突出。
然而，值得注意的是，中国公司在全球高影响力研究生态系统中的作用相对较小，尽管中国在国家层面表现强劲。
例如，在先进飞机引擎这一技术领域，中国在2023年发布了全球约70%的高影响力研究，但表现最佳的公司是中国航空发动机集团（成立于2016年），其近期表现排名第22位。同样，在先进射频通信领域，中国在2023年负责全球约30%的高影响力研究，作为表现最佳的中国公司，华为技术有限公司的近期表现仅排名第58位，而在2003年至2007年的表现排名中则完全缺席。
虽然对于所有国家而言，科技追踪器中的大多数排名都由专注于研究的机构主导，但令人惊讶的是，中国公司并未位居更高位置，与许多排名靠前的美国同行相比仍有差距。
全球研究趋势的概览
除了中美两国之间的激烈竞争外，全球研究格局也展现出显著的变化：
印度正在迅速崛起，成为全球科研创新和卓越性的重要中心。印度目前在64项技术中的45项中位列前五，较去年有所增加，在生物燃料和高规格机械加工等领域表现强劲。印度在两种技术（生物制造和分布式账本）中已取代美国位居第二。
欧洲联盟作为一个整体，在技术上具有竞争力，在两种技术中领先，并在30种技术中排名第二。德国是欧盟成员国中表现最好的国家，在27项技术中位列前五。
英国的排名有所下降，在36项技术中位列前五，少于去年的44项。
韩国在AI和能源环境类别中表现出色，在24项技术中位列前五。韩国与日本的地位在过去二十年间基本颠倒，日本目前仅在8项技术中具有优势。
伊朗在国防敏感技术方面表现突出，在8项技术中位列前五，尤其擅长智能材料和不依赖空气推进系统。
澳大利亚作为AUKUS（澳英美三边安全伙伴关系）的成员国，其研究排名在某些技术上有所提高，但在其他关键技术（如量子技术和部分国防技术）方面有所下滑。AUKUS国家在某些“第二支柱”相关技术上的研究努力，聚合起来可以缩小与中国的差距，但在许多技术领域，例如先进机器人技术和自主系统操作技术，AUKUS的联合努力仍落后于中国的高影响力研究产出。
报告的结论
这份涵盖21年数据的报告最引人注目的发现是，大国之间的科研竞争格局可以在不到一代人的时间内发生剧烈变化。中国的高影响力研究产出在过去二十年间取得了巨大的飞跃，尤其是在2010年代以来的加速发展，是推动这种全球转变的主要原因。对于像美国这样的科技先驱国家而言，一些长期变化——例如高影响力研究产出的停滞不前——正使其在数十年来建立的科研实力面临流失的风险。
然而，高影响力研究只是评估一国科技潜力的“先行指标”，并不等同于当前的技术或商业化竞争力。虽然中国在研究方面占据主导，但美国和其他先进经济体在技术生态系统的应用和商业化方面仍保持着长期的优势，例如在量子计算和疫苗领域的持续创新和当前领导地位。然而，这种优势并非理所当然，没有持续的科研投入，这种先发优势最终也会消退。
建立技术能力需要对知识、创新技能、人才和高绩效机构进行持续的投资和积累，这绝非短期投入所能实现。报告结果提醒各国政府，必须采取更具战略性和雄心勃勃的规划与行动，利用结合起来的优势，才有可能在日益集中化的科技竞争中保持集体领先。