袁岚峰：中国的研发投入需要更大幅度的增长

11月10日是联合国教科文组织设立的“世界和平与发展科学日”。2015年11月10日，教科文组织在巴黎总部发布《2015年科学报告：面向2030》。该报告每五年发布一次，由教科文的国际专家小组编写，报告在大量数据基础上对全球科研与发展趋势进行总结，并提出针对性建议。

对于中国，该报告中最值得注意的数据是：目前美国用于研发的投资占全球28%，中国紧随其后（20%），超越欧盟（19%）和日本（10%）。占世界人口67%的其他地区仅占全球研发投资的23%。此外，目前全球约有780万科研人员，其中欧盟占比最多，达22%，其次是中国（19%）和美国（16.7%）。

这则消息令人想起另一条相关报道。2014年，世界经济合作与发展组织在《经合组织2014年科学技术与工业展望》中预测，中国的研发支出将在2019年前后超过欧盟和美国，跃居世界首位。该报告称，过去十年，经合组织成员国研发支出额在全球研发支出总额中所占比例从90%下降至70%。2008年至2012年期间，该组织成员国研发支出年增长率为1.6%，仅是2001年至2008年的一半；同一时期，中国的研发支出却翻了一番，成为全球研发的主要驱动力量。中国在研发领域的支出自1998年起实现了三倍增长，到2012年达到2570亿美元，占中国国内生产总值（GDP）的1.98%，接近欧盟整体的水平。同年，美国和日本的研发支出分别为3970亿美元和1340亿美元。

再来看另一个来源的数据。根据国家统计局的《2014年国民经济和社会发展统计公报》，2014年中国的研究与试验发展经费支出为13312亿元，比2013年增长12.4%，占GDP的2.09%。按照1美元兑换6.2人民币元计算，相当于2150亿美元。

可以看到这些数据有一些抵牾之处，如经合组织说2012年中国的研发支出已经达到2570亿美元，而按照统计局的公报2014年才达到2150亿美元。这可能来自对研发支出的不同统计口径，因为研发支出并不是一个定义得十分明确的概念，许多费用是否计算在内有任意性，精确度不如GDP、投资、消费、净出口等概念。也可能来自不同货币之间的折算方式，用购买力平价（PPP）计算，中国的GDP和研发支出就会比用汇率计算的高几十个百分点。不过无论如何，各种说法的趋势都是一致的：中国的研发支出在爆炸式增长，比其他国家的速度高得多。以国别计，中国的研发支出早就仅次于美国。把欧盟视为一个整体，经合组织认为要到2019年左右才超过欧盟，教科文组织却认为现在已经超过了。这当然是可喜可贺的大好事。

由此令人想到一点：我们要转换思维方式，像富人一样思考，而不是像穷人一样思考。

此话怎讲？意思其实很简单：我们更多地要以花别人2倍的钱办别人1.5倍的事自豪，而不是以花别人10%的钱办别人20%的事自豪。

首先要想明白一个道理：衡量一个国家的科技实力，总产出是最重要的指标，比人均产出、性价比重要得多。这是因为科技成就不是实物，而是知识。苹果吃掉就没有了，知识却是可以无限复制的。很多知识还必须配合在一起才有用，好比你只知道怎么造返回舱，那么还是造不出飞船。而且有时候一项科技就足以决定命运，你其他方面的科技再好都没用。典型代表是战争技术，而最典型的莫过于核武器。

性价比的重要性不如总产出，不但有上面的原因，而且还因为随着投入的增加、科技工作中原创比例的增加，性价比必然会下降。这里需要仔细辨析一下追赶和原创。我们的教育和宣传对这个问题谈得太少，以至于许多人到现在还没有意识到追赶的难度跟原创有本质区别。

我们的宣传经常有两个模式。一个是“外国用xx年干出来的，我们只用yy年就干出来了”，典型例子是两弹一星。另一个是“我们只用xxx的钱，就实现了外国yyy的钱才做到的事”，典型例子是航天。这两者当然都是好事，我们要向艰苦奋斗的科学家致以崇高的敬意。但同时这种宣传模式也有严重的误导性，让许多人以为这样就是最好。错了。更好的是我们首先做出某个没有先例的成果，——无论花了多少时间、多少钱。

原创的流程是什么样？第一步是提出问题。提出新的、深刻的问题，其实是最需要洞察力的。爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更为重要，因为解决一个问题也许只是一个数学上或实验上的技巧问题。而提出新的问题、新的可能性，从新的角度看旧问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”爱因斯坦正是因为问出“如果光速在所有惯性参照系中都不变会怎样”、“如果自然规律遵从的是洛伦兹变换而非伽利略变换会怎样”，才发现了狭义相对论，为人类打开了一扇全新的真理之门，这是天才的思维方式。

提出问题之后，第二步是判断这个问题在当前的条件下是否可以解决，这也需要很高的智慧。例如可控核聚变和量子计算，在物理原理上是可以实现的，但实验路径设计了好几种，每一种都有严重的局限性。将来是否能成功？需要发明新的路径还是只需改进现有的路径？都没人知道。

中国宣传最多的两弹一星、核潜艇、发卫星、载人航天等，大部分工作都属于追赶型。在科研本身的意义上（不说外部物质条件），追赶比原创容易得多，因为提出问题和判断可行性这最难的两步都有别人替你做了。原子弹最大的秘密是什么？不是发生爆炸的临界质量，也不是核原料的提纯方法，而是“原子弹可以造出来”这一句话。只要知道这一点，你就已经获得了最关键的信息，因为你知道了那些问题都是可以解决的。

说这些不是为了贬低老一辈科学家们的伟大成就。前辈们在艰苦的条件下发挥了很强的创造力，做出了许多新的科学发现，如于敏的氢弹构型。两弹一星能造出来这一点全世界都知道，但绝大部分国家还是造不了，正是因为他们解决不了这些问题。但我们应该明白，原创的科学价值远高于追赶。举个例子，屠呦呦发现青蒿素，科学价值就高于两弹一星。将来在世界科学史的记载中，青蒿素的分量会超过中国搞出两弹一星。当然，两弹一星是保障国家安全的，政治、军事意义比青蒿素高得多。但一码归一码，我们不能把政治、军事意义跟科学价值混为一谈。我们应该给每项成就以它应得的评价，不溢美，不隐恶，实事求是。

对于原创的难度和必要性，歼-20的总设计师杨伟有深刻体会：“原来，我们曾经是有明确的追赶目标，别人在前面，我们奔着他去。现在，我们接近了，甚至在某些局部平行或超越了，这时我们所面临的挑战将更加严峻。在这种没有明确跟踪目标的情况下，创新的难度同以前相比不是一个数量级的。”他认为，应对这样的挑战，核心就是要加强原始创新。如果说以前我们对基础研究、基础科学的关注与投入还很有限的话；未来，我们需要更加关注这些领域，加大对基础科学原理的深度理解与突破。杨伟的这些观点十分中肯。

歼20战机总设计师杨伟

因此如前面所说，我们更多地要以花别人2倍的钱办别人1.5倍的事自豪，而不是以花别人10%的钱办别人20%的事自豪。花别人2倍的钱办别人1.5倍的事，是因为随着投入的增加，边际产出（借用经济学术语，指最后一单位投入导致的产出）必然下降，这是普遍规律。用金钱来衡量，原创的性价比必然低于追赶。跟跑的只要跟着前面的就行，领跑的却需要自己探路，走错方向的概率很大。即使走的都是正确的路，许多前沿项目也是在烧钱。例如2015年11月9日获得基础物理学突破奖的大亚湾中微子实验室，在中微子振荡方面取得里程碑式成果，而投资高达1.6亿元。但这正是我们必须要走的路。

中国科技现在在全球的位置如何？答案是虽然离美国还有较大差距，但属于第一集团，被公认为科技强国。这一点科学界之外的人士可能不太了解，但科研工作者都已习以为常。以发表在一流科学期刊上的论文来度量，中国的基础研究产出是世界第二，仅次于美国，而且在以两位数的百分比迅速增长（例如见我的《见龙在田：中国科技与世界大势（上）》，修订后由观察者网转载为《中国科技实力正以多快的加速度逼近美国》）。

2015年10月29日，中国科学院文献情报中心与汤森路透旗下的知识产权与科技事业部共同发布了《2015研究前沿》报告。报告甄选出了2015年10个科学领域的100个热点研究前沿和49个新兴研究前沿，对这些前沿进行详细解读和分析。美国在143个前沿（占149个前沿的96%，下同）都有核心论文入选，且在108个前沿的核心论文数排名第1（72.5%）。中国在82个前沿（55%）有核心论文入选，在16个前沿中核心论文数为第1名（10.7%），超过英国（10个）、德国（8个）和日本（2个）。中国在核心论文数排名第1的16个前沿来自6个领域：化学与材料科学领域，物理领域，数学、计算机科学和工程领域，农业、植物学和动物学领域，生物科学领域和地球科学领域。在化学与材料科学领域的19个前沿中，中国核心论文数排名第1的有9个前沿（如“高能量转换效率太阳能电池”、“聚集诱导发光化合物的合成、性质和用于细胞成像”），而美国排名第1的有7个。以这个指标衡量，化学与材料科学是目前唯一的中国排第一的领域。我作为化学工作者，也与有荣焉。随着中国科研成果的井喷，这样的领域以后会越来越多。

在这样的背景下，我们的观念一定要跟上时代的发展。首要的一点就是要克服小家子气，要舍得为科研投入资源。要认识到，研发是回报最大的投资之一，投入越多其实是节约越多。波音、空客、微软、英特尔、高通等企业占据垄断地位，收取超额利润，凭借的就是技术壁垒，这是富国的发达之本。中国对科研的投资首先可以打破垄断，把国际巨头的价格拉低到正常水平，大大降低中国经济的整体成本。刚刚下线的C919就是打破民航市场垄断的重要一步（我的一篇分析文章《对C919下线的解读：深入的、浅薄的和白痴的》，观察者网转载为《沙特那么有钱那么爱攒豪车，为啥攒不出一架大飞机？》）。中国现在进口芯片的花费比进口石油的花费还高，如果在芯片产业上组织攻关，取得突破，会是多大的节约？中国成为发达国家的标志，就是依靠自己的高科技，反过来从其他国家收取超额利润。科研创新是所有这一切的基础。自主创新发展高科技，是实现中国梦的正道，舍此别无他途。

小家子气的一个表现是有人问：我们给大学投资了这么多，为什么还没有产生世界一流大学？然后就开始批那个万能的靶子“体制问题”。这个问题其实提得很滑稽。你觉得投资很多，那是纵向跟自己以前比，以前实在是太穷。但横向跟世界一流大学比一比，还比人家少得多呢。例如目前中国经费最多的大学是清华大学，2014年的支出是115.97亿元，很多是吧？可是哈佛大学2015财年的的支出是45亿美元，约合279亿元，是清华大学的2.4倍。清华大学有3356名教师、45237名学生，多于哈佛大学的2400名教师、21000名学生，论人均就差得更远了。中国科学技术大学有1594名教师、16902名学生，2013年的支出只有24.28亿元，获得的经费更是远低于科大对社会的贡献。中国的科学家是人才，但不是超人。我们能以合理的投入实现优秀的产出，但没理由非要以比别国低的投入实现比别国高的产出，这种过分的要求是小农思想。我们要大大方方地承认，我们的目标就是要以比别国高的投入实现比别国高的产出，俗称“拿钱砸死你”！

《史记·滑稽列传》里有个故事：楚国大举进攻齐国，齐威王派淳于髡出使赵国请救兵，让他带上礼品黄金百斤、驷马车十辆。淳于髡仰天大笑，把帽带子都笑断了。齐威王问：“先生认为礼物少吗？”淳于髡说：“何敢！”齐威王问：“这么笑难道有什么说法吗？”淳于髡说：“我从东方来，看见路旁有祭祀田神的，拿着一只猪蹄、一杯酒，祈祷说：‘贫瘠旱地的收获装满筐笼，低洼水田的庄稼装满车辆，五谷丰登，丰盛满家。’我见他的祭品少而想要的多，所以笑他。”于是齐威王把礼物增加到黄金千镒、白璧十对、驷马车百辆。淳于髡告辞起行，到了赵国。赵王给他精兵十万，战车千辆。楚国听到消息，连夜引兵而去。既要马儿跑，又要马儿不吃草，是国之大害！

2015年10月24日，国务院印发《统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案》。提出到2020年，若干所大学和一批学科进入世界一流行列，若干学科进入世界一流学科前列。到2030年，更多的大学和学科进入世界一流行列，若干所大学进入世界一流大学前列，一批学科进入世界一流学科前列，高等教育整体实力显著提升。到本世纪中叶，一流大学和一流学科的数量和实力进入世界前列，基本建成高等教育强国。

我们为如此宏伟的目标拍手称快！以前只是说以世界一流大学为目标，现在是明确2020年就要有若干所大学进入世界一流，难度一下子就上去了。我们现在的大学水平如何呢？我的估计是，中国一流大学的科研水平大致相当于美国二流大学的科研水平。这已经是个相当高的评价了，要知道，美国许多诺贝尔奖得主是在二流大学工作咧！世界一流大学可不是玩玩文字游戏就能对付的，让大多数国家的大多数人心服口服，得拿出很多硬的成果来。实现这样的目标是一个系统工程，不过基础必须是大量的、持之以恒的投入，否则巧妇难为无米之炊。以当前的世界一流大学为标准，我们还差得远，需要大幅度地增加投入。

中国研发支出的绝对值虽然高，人均却不高。按照联合国教科文组织的数据，美国、中国、欧盟、日本的研发投资分别占全球的28%、20%、19%和10%。中国的人口大约是美国的4倍、欧盟的2.6倍、日本的10倍，所以人均研发支出只是美国的18%、欧盟的40%和日本的20%，有非常大的提高空间。

此外，中国研发支出占GDP的比例刚刚超过2%。根据世界银行的数据，以下10个科技产出最高的国家在2012年的研发支出占GDP比例是：中国1.98%，美国2.79%，德国2.92%，日本3.39%（2011年），英国1.72%，法国2.26%，加拿大1.73%，西班牙1.30%，瑞士3.41%，韩国4.04%（2011年）。韩国的比例最高，所以它在近40年来以惊人的速度崛起，从一个历史上默默无闻的国家一跃成为造船、汽车、手机、面板业的大国，值得我们学习。瑞士和日本的比例次之，仍然显著高于其他国家，所以这两个国土狭小、资源匮乏的国家能够凭高科技跻身世界最发达国家之列。德国和美国的比例又次之，不过还是比中国高不少，这符合我们对他们科技领先的印象。剩下的法国、加拿大、英国、西班牙就不太行了，跟中国差不多或者低于中国，难怪我们感觉他们每况愈下。

现在我们检讨一下：何不向韩国看齐，把研发支出占GDP的比例提高到4%？这意味着在GDP不变的情况下，研发支出翻一番；考虑到GDP的快速增长，如果在10年后达到这个目标，研发支出可能就是现在的4倍（GDP和比例都翻一番）。这样，中国的人均研发支出才会接近或超过其他发达国家的水平。“其他”的意思，就是中国那时将会成为一个发达国家，——全世界最大的一个发达国家。

只有在更大幅度增长的投入支撑下，中国才能建成一批世界一流大学，实现创新驱动发展战略，成为发达国家。科技投入增长得越快，我们实现中国梦的速度就越快。一万年太久，只争朝夕！

致谢：@西西河氏唵啊吽 、@吞食者达雅 和陈经在本文写作过程中提出很多有益的意见建议，特此致谢。