转自：地理学人GeoCompany
科学超级大国
在过去五年里，美国获得的诺贝尔科学奖比世界其他国家获得的总和还要多。2020 年，两家美国制药公司率先开发出疫苗，帮助遏制了一场大流行病。两年后，一家加州初创公司发布了革命性的人工智能（AI）工具ChatGPT，一家国家实验室打破了核聚变的基本障碍。
今年，美国有望在研发（R&D）上花费1万亿美元，远超任何其他国家。美国的实验室吸引着来自世界各地的研究人员，在美国科学、技术、工程和医学领域的博士学位人员中，43%出生于其他国家。
输给中国
美国在2022年科研花费9230亿美元，约占全球研发支出的30%。但是，随着中国经济的飞速发展，其研发支出也随之增加，达到了相当于8120亿美元。按照这一轨迹，中国将在 2030 年之前与美国持平。
图1 美国是全球最大的研发资助国，但中国紧随其后。按照目前的路径，中国将在2030年前达到水平。
从人员数量、科学成果和专利来看，美国已经失去了领先优势。2016 年，中国跃升成为科学和工程文章的最大生产国。2019 年，在授予的理工科博士学位数量上超过美国；根据美国国家科学基金会 （NSF） 3 月发布的一份报告，2021 年，中国成为国际专利申请的佼佼者。
多年来，一些研究科学指标的研究人员一直认为，中国在科学产出的质量方面仍然落后，但这种情况也在改变。例如，根据 Web of Science 数据库的数据，2020 年，中国在全球前 1% 引用论文中的份额超过了美国，这是衡量高影响力工作的重要指标。
图2 高被引研究：2020年，中国在世界前1%的论文被引量中所占的份额超过了美国
中国在工程、化学和材料科学方面表现出特别的优势，而美国在生物学和医学等领域保持领先地位。
图3 不同的科学领域的领跑国家
引用统计数据并不能完美地衡量影响力：今年的一项研究发现，中国的研究人员表现出最大的“本土偏见”，也就是说，不成比例地引用本国的研究成果。根据这种偏见进行调整会削弱中国的进步。研究表明，这可能会使中国的排名下降到世界第4，但这不会极大地改变中国的发展方向。
还有其他迹象表明，中国的质量相对于其他国家有所提高。2023年，它在有影响力的期刊上发表的论文数量超过了美国。
图4 在有影响力的期刊上的工作份额（我们选择了地球和环境科学领域）
缺少行动：联邦基金
图5 美国政府对研发的投入占国内生产总值的比例已经下降
分析公司Clarivate的科学信息研究所首席科学家乔纳森亚当斯说，他总部设在伦敦。亚当斯指出，美国在其投资最多的领域保持领先地位，如生物医学研究。相比之下，中国在材料科学、物理科学和计算机科学方面正在超越美国，而这些领域是美国投资不足的领域。
外国人才的重要性
美国对海外研究人员的依赖程度越来越高：2023年，超过三分之一的科学和工程学博士学位授予了留学生（持临时签证者），其中计算机科学领域的比例高达59%。美国国家科学委员会现任主席Dario Gil说："就对外国人才的依赖程度而言，我们正处于历史最高点。
图6 美国对海外人才的依赖
这些学生大多来自中国和印度。根据2022年的数据，在美国获得博士学位的中国学生中，77%在被问及此事时表示打算留在美国，这一比例在过去五年中仅略有下降。
更普遍的是，根据经济合作与发展组织的数据，美国仍然是世界上最大的国际学生选择地，2020年，美国接待了全球15%的学生。
但有迹象表明，美国可能正在失去优势。它的国际学生比例正在下降，低于 2000 年的 23%。尽管入学人数在短暂的大流行下降后恢复到历史最高水平，但来自中国的顶尖人才是否继续将美国视为有吸引力的目的地仍存在疑问。
图7 受资助的国际学生：在新冠肺炎疫情期间，美国招收的理工科海外学生数量有所下降，但现在已经回升到有史以来的最高水平
中国仍然是美国最大的研究合作者，但中美研究人员合著的文章数量正在下降——中国与竞争对手的合作有所增加。
图8 美中合作正在减少
国会中的一些立法者可能会欢迎这一趋势。国会共和党人指出，让由美国纳税人资助的科学研究落入中国军方手中是危险的，他们正在推动立法，以限制大学研究人员可以进行的研究合作。
当特朗普入主白宫时，有关移民和研究安全的问题达到了顶峰。首先是临时旅行禁令，主要影响几个穆斯林占多数国家的公民。随后，一项被称为“中国行动计划”（China Initiative）的联邦政府对学术间谍活动的打击，在诱捕了与中国有联系的学者（包括许多华裔美国公民）后，招致了种族主义的指控。
拜登最终终止了这两项政策，但许多学者表示，如果特朗普在 11 月获胜，它们可能会卷土重来。上个月，特朗普发誓要恢复临时旅行禁令，控制美国众议院的共和党人已经批准了一项立法，如果获得通过，将从根本上恢复“中国行动计划”。
结语
文章还指出了"校园文化战争"、"美国大选"对未来美国科学大国地位的影响，具体可以点击"阅读原文"查阅。
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撰稿丨GeoDuo
审核丨Geoffery & DoraGeomon
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