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投稿邮箱：wenhuazongheng@gmail.com信息技术与创新基金会 (ITIF) 创始人
【导读】“长期以来，我们认为中国是一个生产强国，是缺乏突破性创新能力的模仿者，”美国信息技术与创新基金会（ITIF）创始人阿特金森说。他认为，目前中国的创新能力已经突破了西方既有的成见，并组织ITIF团队花费了20个月的时间，对中国10个高科技行业的创新能力进行了调查，其结果引发了西方科技界的关注和讨论，报告认为：中国在模仿与创新结合的情况下，在十年左右的时间内成为全球技术经济权力的中心。
在ITIF评估中，中国在7个行业中领先，美国只有3个。中国在核电领域处于领先地位；在电动汽车和电池领域与美国不相上下；在机器人技术、显示技术、人工智能和量子计算领域接近领先；而在化学制品、机床、半导体和生物技术领域则处于落后地位。除半导体领域因设备出口管制发展受阻，以及量子计算领域外，中国的进步速度十分惊人。ITIF的分析详细阐述了中国开创的循环创新体系，即在已有的技术基础上展开创新，然后围绕生产形成一个积极的循环，同时削弱对手。报告给出了一个耸人听闻的预测：“几十年内，我们可能会处于一个中国对美国实施出口管制的世界。”实际上，西方主流智库这一系列“捧杀”中国各行业全面领先的声音，更像是为推出对华更严限制措施而做的准备，对此我们要有清醒的认识。本文为文化纵横新媒体原创编译系列“技术革命的冲击与重构”之十三，编译自信息技术与创新基金会（ITIF）《中国正在快速成为先进产业的领先创新者》（China Is Rapidly Becoming a Leading Innovator in Advanced Industries），仅代表作者观点，供读者参考。
文化纵横新媒体·国际观察
2024年第39期 总第211期
创新不是发明，不是科学，也不完全和企业家精神等同。创新的效果是为市场带来大规模的新产品或服务。就目的来看，创新可以分为过程创新和产品创新。过程创新是开发和采用生产商品或服务的新方法，从而提高劳动生产率，降低生产成本，比如泰勒的科学管理原理。产品创新指的是开发更好的产品或服务，从而淘汰低质量的廉价产品，比如更有效的药品会淘汰药效较差的低价药物。就过程来看，创新可以分为变革型创新（激进型）和持续型创新（增量型）。变革型创新是具有突破性的，比如尼龙、电视、晶体管、雷达和个人电脑的发明。持续型创新不具有突破性，而是在变革型创新的基础上迭代，比如每一代iPhone都比前一代有着更长的电池寿命、更好的显示器和更好的摄像头。对于“中国能否创新”的问题，长期以来分析人士都分为两派。一些人认为，中国不可能实现真正的创新，因为其创新体系存在缺陷：教育系统鼓励死记硬背，压抑创造性表达；规避风险敬畏权威，不利于取得突破或剧烈变革；知识产权保护不力；政府对市场的干预效率低下。另一些人认为，中国不能创新是因为它的经济受到低生产率的影响。不管是哪种原因，他们都认为，尽管中国的经济崛起令人印象深刻，但至少在可预见的未来，中国只能是西方创新的模仿者。然而，越来越多的人对这一传统观点提出了挑战。有人认为，在某些情况下，中国甚至比美国更具创新力。《哈佛商业评论》2021年的一篇文章《中国的新创新优势》就证明了这一点。最近一些评估指出，中国可以创新——即便不是全面创新，那至少在一些特定的关键技术上能实现创新。例如，世界知识产权组织的2022年全球创新指数将中国列为全球第11位最具创新力的国家，并指出，“中国的创新潜力与培育高收入群体的能力旗鼓相当。”中国在许多技术领域发展势头良好。在机械臂、液压泵及其他设备等先进机床的制造方面，中国企业迅速取得了对欧洲和日本同行的优势。在构筑电子产品供应链方面，中国现在已经与日本、韩国和中国台湾处于同一梯队。在建设特高压输电线路、高铁、5G网络等现代基础设施方面，中国也处于世界领先地位。2019年，我国实现人类探测器首次月背软着陆；一年后，中国科学家通过卫星实现了量子加密通信，中国在量子通信领域的探索前进了一大步。此外，中国公司甚至可以与硅谷的科技巨头一较高下，就如在TikTok和Facebook之间展开的竞争。有学者认为，三个因素在中国成为技术领导者方面将发挥关键作用：中国的大市场（使创新型企业能更快地降低边际成本）、强有力的政府系统（使中国能够为创新企业提供大量支持），以及中国在国际市场上获得的先进技术（与寻求进入中国市场的外国技术公司合作，能提高研发能力）。过去十年的发展经验表明，中国在生产复杂技术产品方面，具备全球竞争力。在电信设备、机床、计算机、太阳能电池板、高铁、船舶、无人机、卫星、重型设备和药品等行业，中国获得了可观的全球市场份额，在机器人、人工智能、量子计算和生物技术等新兴行业，中国取得了快速进步。这些成功离不开中国在经济体量、市场规模和政策补贴方面的优势。![]()
图1 中国的先进产业在全球市场中的份额
截至到2020年，在10个先进行业中，中国在7个行业的市场份额领先全球，而美国仅在3个行业领先。![]()
图2 2022年汉密尔顿指数行业领导者
1.2023年，中国安装的工业机器人数量超过了世界其他国家的总和。2.在2013年全球化工行业的研发支出总额中，美国所占份额为30%，而中国仅为1%。到2022年，中国化工企业的份额占比增长到16.8%，而美国的份额下降到18.6%。3.中国在建的核电站比世界上其他国家的总和还要多。4.2024年，中国芯片制造能力的增长超过世界其他地区的总和，比2023年每月增加100万片晶圆。5.2024年，中国电动汽车产量将占全球电动汽车产量的62%。6.中国的临床试验从2017年的1040项增加到2021年的2564项，增长了146%，位列所有国家的榜首。除了生物制药行业的药物批准外，没有现成的数据库能评估中国公司的创新实力。因此，报告使用了三种方法进行评估。第一种方法是对量化创新指标的回顾，如研发人员、专利和文章引用。这些数据有一定的说服力，但不是决定性的。就全职研发人员数量来说，中国的研究人员数量在近十年大大超过了美国。2011年，美国研究人员总数是110万，而中国的研究人员总数超过130万，比美国高出近20%。（虚线表示同一时期美国研究人员的总数。）到2021年，中美之间的差距大幅扩大。中国的研究人员数量增加了100多万，达到240万，几乎比美国的总数（150万）高出了50%。![]()
图3 中国相对于美国的研发人员数量
在研发支出方面，中国在近十年也不断接近美国。2011年，中国在科研上的支出为2460亿美元，仅为美国当年4270亿美元的58%。然而，11年后的2022年，中国已经逐渐接近美国，支出达到8110亿美元，占美国9230亿美元支出的88%。其中，中国政府层面投入的研发支出相当于美国的86%。而在商业领域，中国的研发支出几乎与美国相当。![]()
图4 按行业划分的中国相对于美国的国内研发总支出
在专利申请数方面，从2011年到2021年，中国的专利申请数完成了从落后到超越美国的转变。2011年，美国的申请专利数为4.9万件，而中国的专利申请数为1.7万多件，仅占美国专利数的35%。到2019年，中国正式公布的专利申请数首次超过美国。到了2021年，中国的专利申请数已超过6.7万件，比美国的56467件高出了19%。![]()
图5 中国相对于美国的PCT专利申请数量
在论文引用方面，中国的高被引研究人员数量正在追赶美国。2018年，超过43%的高被引研究人员来自美国，而只有8%来自中国。然而，在接下来的几年里，美国有影响力的研究人员数量下降了，而中国则相反。到2023年，中国的高被引研究人员的数量增加了一倍多，其中18%的高被引研究人员生活在中国。与此同时，在美国的中国籍高被引研究人员比例下降到38%。![]()
图6 中国相对于美国的高被引研究人员比例
第二种方法是对单个中国企业的分析。2023年，共有679家中国企业入选了欧盟研发2500强名单，我们选择了44家公司进行更仔细的考察。我们依靠中国本土的研究人员，审查了这些公司的年报和投资分析师报告，并按照1到10的等级对每家公司的创新情况进行独立评分（1代表完全复制，10代表处于世界创新的前沿）。结果表明，中国企业很少走在全球创新的前沿，但是大多数企业正在追赶这个前沿，并取得了快速进展：中国企业的平均得分为6。创新指数排名靠前的企业是中国核电（9分），其次是无人机制造商大疆（8.75分）、国盾量子（8.25分）、电动汽车制造商比亚迪（8分）和智谱AI（8分）。第三种方法是考察对国家安全和国家经济实力至关重要的10个关键行业和技术：电动汽车、机器人、半导体、化工、机床、人工智能、生物技术、量子计算、显示和商用核电。在这10个行业中，中国在两个行业领先或持平，在四个行业接近领先，在四个行业落后。除了半导体和量子领域因设备出口受限导致发展受阻，中国其他行业的进步速度都是惊人的。![]()
图7 中国十大关键行业创新现状
1945年，麻省理工学院的工程师兼校长Vannevar Bush首次提出了美国创新的典型模式：政府投资大学的基础科学和政府实验室，研究人员和机构根据自己的研究兴趣，或为了国家利益，专注国防、太空探索、卫生或能源等领域。在某一时间，知识被产生出来，然后被美国的企业家使用。这些企业家虽然并不多，但却构成了美国体系的核心，因为美国的文化、教育和移民政策支持那些跳出常规思维、愿意冒险颠覆行业的个人。像比尔·盖茨、史蒂夫·乔布斯、杰夫·贝佐斯、拉里·佩奇、马克·扎克伯格和埃隆·马斯克这样的人，把科学成果与其他东西结合在一起，开发出了全新的东西（个人电脑操作系统、智能手机、电子商务、搜索引擎、社交网络、电动汽车等）。由于自由市场、有限的税收和健全的知识产权保护制度的存在，他们可以收获创新的回报。同时，他们的产品能够在市场上公平竞争。至少在过去的75年里，这一直是美国人相信的美国创新体系的故事，很少有人质疑这种神话般的叙述。因为在过去的几十年中，美国在很大程度上取得了成功。然而，在今天，上述举措已经不够了。如前所述，2020年，中国7个关键行业的工业产出占GDP的比例高于美国，美国仅在生物制药，航空航天等运输业，以及软件和信息服务领域领先。中国在先进技术产品上有贸易顺差，而美国却有巨大的贸易逆差。在许多行业，可以预期，中国用十年左右的时间内就能取得领先。美国模式未能充分解释的是，如果要将一项发明充分投产，需要投入多少工作、改进和创新。如果用冰山来比喻，那么90%的工作都在水下。美国的问题是，水面上10%的工作很出色，但水面下的90%工作拖了后腿。许多创新都是反复试验和调整的结果。爱迪生曾说：“天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的汗水。”詹姆斯·贝森（James Bessen）在《边做边学》（Learning by Doing）一书中写道：“在发明结束后，随之而来的是一系列知识更新和改进空间。”从这个意义上说，美国模式注重前端的发明；中国注重持续地创新和生产制造。美国的制度建立在科学发现的基础上，这些发现是一种公共产品，现在很容易在世界各地复制和合并。从根本上说，美国的创新体系曾是过程导向的：支持反垄断法和寡头竞争；拨款支持研究；实行温和监管；鼓励高技能移民；建设更多的基础设施。如果这些努力是脚踏实地的，那么结果也将是稳健的。现在这个过程已不能得到保证。即使这个过程得到了保障，美国在关键领域对中国的优势也无法保证，比如半导体、生物技术和航空航天领域。在过去的三、四十年里，美国的创新体系也逐渐变成了一个自上而下的体系，专注于最终产品和客户的体验需求，从而放弃了价值链中较低层次的部分。的确，在许多技术领域，终端客户是价值链中最赚钱的部分。然而，一个强大的国家创新体系不仅需要价值链上游的能力，下游一样重要，因为创新必须发生在价值链的每一个层面，而不仅仅是尖端科学和面向客户的高价值领域。但是，美国向价值链下游移动要比中国向上移动困难得多。 如果发明是首要目标，那么企业引领的资本主义很可能是更优的制度。但如果是为了在关键行业实现大规模创新，那么国家的介入便更为重要。如果美国不想技术行业进一步空心化，那么美国主导发明，中国进行大规模生产的模式就不再可持续。中国的创新模式与美国的创新模式有着根本的不同，因为中国的模式基于不同的目标：获得相较于竞争对手的相对优势。需要强调的是，这里说的优势不是更高的GDP，而是相对的国家技术经济实力的提升。中国试图通过一种完全不同的创新模式来实现这一目标，即形成循环，而不是建立一个完整的线性模式。在已有的基础上展开创新，然后围绕生产形成一个积极的循环。![]()
图8 中国和美国的创新模式对比
当中国企业开始生产新产品时，其价格优势往往会牺牲一些质量。但由于政府的大力支持，企业能快速扩大生产。与此同时，企业会进行严格的、持续的产品改进。深度流程创新（产品制造方式的改变）也经常得到政府的支持。随着销量扩大，处于劣势的公司会被淘汰，规模经济的效益进一步增加，从而利于降低成本、增加研发投入。同时，庞大的中国市场可以使企业得到更多的客户反馈，从而加速迭代，提升利润。这些利润会被继续投向研发环节（产品和工艺），以帮助企业占领更多的细分市场。随着中国产品的竞争优势进一步扩大，企业得以向高附加值环节攀升。虽然这种创新模式可能不会带来激进的“熊彼特式”发明，但它可以通过创新、持续改进和增加全球市场份额取得行业领先地位，跑赢竞争对手。中国的循环创新模式包含了一些成功因素，可以称之为“10S”：科学和工程能力（Science and Engineering Capabilities）；领先优势（Head Start）；市场规模（Market Size）；速度（Speed）；本地供应商网络（Local Suppliers）；补贴（Subsidies）；企业规模（Firm Size）；专业化（Specialization）；空间（Space）；战略（Strategy）。1. 科学和工程能力（Science and Engineering Capabilities）没有强大的科学和工程人才，中国将很难“吸收和再消化”外国的创新。中国拥有大量的科学家和工程师，让中国能够在持续改进创新上投入人才。美国专注于培养博士人才探索新发现，而中国专注于培养大量拥有学士和硕士学位的科学和工程人才，帮助提高创新水平。中国在某些行业已经取得了领先优势，使一些落后公司能够迅速成长起来。由于中国的超大经济体量，产品的价格优势会更为凸显。鉴于领先者已建构出一定的竞争壁垒，其他企业很难进入一个边际成本不断下降的行业。在中国领先的情况下，这一比较优势几乎是不可逾越的。中国在无人机和核能领域的发展潜力，至少领先美国10年；在电动汽车领域，中国对电动汽车的需求规模至少比其他国家领先十年。未来，我们可能会在人形机器人和量子计算等行业再次看到这种领先情况。中国的战略是通过确保大市场来实现规模效益。作为全球第二大经济体和世界第二人口大国，中国的市场规模是巨大的，而且这种规模优势只会继续增长。中国的生产力还将进一步发展，在未来30或40年里，中国的劳动生产率增长肯定会比美国更快。此外，类似电信服务的许多关键行业，中国设置了市场准入规则，外国公司无法轻易进入。中国的创新体系不是以实验室为中心，而是以生产体系为中心的。因此，这对创新速度有很高的要求，需要企业将市场反馈尽可能快地投送到产品设计和生产系统中。相比之下，与它们竞争的许多大型跨国公司陷于官僚主义，复杂的内部流程往往会阻碍创新速度。在中国，中央和地方政府往往会鼓励企业快速发展，而在美国，放慢速度是一种常态。5. 本地供应商网络（Local Suppliers）福特汽车在底特律工厂发展出了典范式的垂直一体化组织结构。在过去的半个世纪里，各生产环节的空间分布更加分散，供应商也日益多元。然而，速度和创新往往需要离不开供应商网络。当大型设备制造商在地理位置上靠近供应商时，向供应商发送需求、向供应商学习和获得新产品的过程要快得多。大多数西方公司选择在全球布局的供应链，是为了降低成本，但要以牺牲速度和创新为代价。美国汽车工业的相对衰落就在于此。相比之下，中国仍然打造了一个低成本的生产体系，大多数供应商仍在国内，且通常与大型设备制造商在同一地区。此外，由于中国的制造业很强大，中国的创新企业能够享受到深厚的本地生产集群带来的优势。获得补贴的企业可以利用这一优势来降低价格并扩大市场份额，也可以将补贴投入研发和其他领域。因为中国地方之间的产业竞争非常激烈，政府部门会拿出大额资金支持地方龙头企业。企业规模在国际竞争中很重要。考虑到电信设备、航空航天、半导体、药品和软件等固定成本高、边际成本低的知识型产业日益关键，这一点就更加重要了。中国尤其知道，国际科技经济竞争就像相扑：块头越大，效果就越大。中国行业的专业化程度在提高，使创新更容易。例如，在美国，一所研究型大学可能只有几位教授从事某一特定领域的研究，而中国建立了研究机构，有100名研究人员从事同一主题的研究；中国有近50个研究生项目专注于电池化学或密切相关的电池冶金学科，相比之下，美国只有少数教授在研究电池。同时，中国政府在建设先进技术区域集群的过程中，更加重视专业化程度。美国安全与新兴技术中心（CSET）的一份报告指出，“为了简化从基础研究到应用研究的创新过程，北京将企业、大学、研究机构和技能技能人员放在一起，形成产业集群。”“空间”是指创新者承担风险和测试技术的空。在很大程度上，与西方创新者相比，中国的创新者不仅面临很少的障碍，而且受到政府的鼓励和支持，他们不惧承担风险。鉴于先发优势和扩大市场的重要性，拥有试错空间是中国公司的关键优势。中国的科技政策更类似于“摸着石头过河”，这是一个渐进的过程，有时会出现错误和逆转，但始终是为了过河：取得创新的领导地位。在美国，多个不同派系的机构互斗，使得政府的政策方案几乎不可能实现。而在中国，政策方案能得到有力执行。从历史上看，低收入和中等收入国家通常不是创新者，他们要么在更常规、更老的行业竞争，要么在先进行业通过复制和廉价劳动力参与竞争。但是，如果中国能够在诸多复杂的行业中充分竞争，生产出面向世界的新产品，同时还享有显著的成本优势（中国的劳动力成本约为美国的25%至30%），这将对全球领先的创新型企业及其所在经济体构成重大挑战。这将意味着中国在先进行业更加自给自足，更不容易受到西方制裁和其他约束力量的影响。与此同时，中国在外交事务中的实力也将增强。如果中国在关键技术领域（例如，机器人领域的ABB，汽车领域的通用，飞机领域的波音，芯片领域的英特尔，药品领域的默克等）的市场份额上取得重大进展，全球经济的基本性质就会发生变化。整个西方正陷入经济空心化的危险。澳大利亚、加拿大、英国和部分欧洲国家（如希腊、意大利、葡萄牙和西班牙）已基本空心化：几乎没有先进制造业，技术部门薄弱，经济由旅游业、金融业、农业和自然资源支撑。近年来，美国也有这种空心化趋势。![]()
图9 1995年至2022年美国各产业区位商变化
如果中国能够走到全球创新的前沿——这是中国在努力争取的目标——世界经济的基本盘，以及国家实力的对比将出现根本性变化。几十年内，我们可能会处于一个中国对美国实施出口管制的世界。
本文为文化纵横新媒体原创编译系列“技术革命的冲击与重构”之十三，编译自信息技术与创新基金会（ITIF）《中国正在快速成为先进产业的领先创新者》（China Is Rapidly Becoming a Leading Innovator in Advanced Industries），仅代表作者观点，供读者参考。
