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工程6(2020)597新闻亮点全球科学与工程研究现状Dana Mackenzie高级技术作家2020年1月,美国国家科学委员会发布了关于美国和世界科学与工程(S E)研究状况的两年一度报告[1]。科学的整体健康状况从未如此之好:根据该报告,自2000年以来,全球用于研究和开发(R D)的资金增 加 了 两 倍 。 ‘‘The whole world is realizing the importance ofdeveloping new knowledge to grow economic pros- perity,” saidDiane Souvaine, chair of the National Science Board and professorof computer science and mathematics at Tufts报告说,中国和其他亚洲国家和地区在过去20年中取得了巨大进步。到2017年,在有数据可查的最近一年,中国从非官方的角度来看,在此后的两年里,中国美国[2]。两国合并账户占全球研发支出的48%然而,将全球科学描绘成美国和中国之间的竞赛是不恰当的科学研究花在一个国家的研究经费不仅使这个国家受益,而且如果信息公开共享,世界上的其他国家也会受益。进入21世纪20年代,美国和中国面临着非常不同的情况。在美国,研究的然而,资金的来源和分配发生了巨大变化[3]。在20世纪60年代,联邦政府是研究的最大赞助商。现在,它只占22%。这一减少得到了企业增加资金的补偿。然而,这两个来源非常Fig. 1. 2000年至2017年按选定地区、国家或经济体划分的国内研发支出总额。美国和中国在国内生产总值方面领先世界研发支出(美元),到2017年中国几乎赶上美国。中国和韩国在2000年至2017年期间的增长尤为强劲。EU:欧洲联盟; PPP:购买力平价。注:数据是研发业绩最好的8个国家和欧盟的数据。并非所有国家所有年份的数据都有。欧盟包括法国、德国和英国。该图中美国的数据反映了计算研发总支出的国际标准,与美国国家科学与工程统计中心(NCSES)计算美国研发总支出的协议略有不同资料来源:NCSES,国家研发&资源格局;经济合作与发展组织(OECD),主要科学技术指标2019/1;联合国教育、科学及文化组织(UNESCO)统计、研究和实验发展研究所数据集[1]。图片来源:美国国家科学基金会。https://doi.org/10.1016/j.eng.2020.04.0072095-8099/©2020 THE CONDITOR.由爱思唯尔有限公司代表中国工程院和高等教育出版社有限公司出版。这是一篇基于CC BY-NC-ND许可证的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)。可在ScienceDirect上获得目录列表工程杂志主页:www.elsevier.com/locate/eng598D. 麦肯齐/工程 6 (2020)597图二. 1953年至2017年,美国研发与GDP的比率,按联邦,企业和其他非联邦研发资金的作用划分。在美国,研发支出占GDP的比例在1964年达到峰值,但在2017年首次超过峰值。资金来源发生了巨大变化,企业(红色)现在占比远远超过政府(黄色),而非营利来源(绿色),主要是大学和基金会,开始产生重大影响。注:2017年的数据为初步数据,稍后可能会进行修订。联邦政府资助的数据代表联邦政府作为所有执行者的研发资助者,类似于企业资助的数据,其他非联邦类别包括所有其他来源资助的研发,主要是高等教育,非联邦政府和其他非营利组织。使用的GDP数据反映了美国经济分析局对2018年7月国民收入和产品账户的全面修订以及2019年7月的年度更新。资料来源:NCSES,国家科学基金会,国家研发资源模式(年度系列)[3]。图片来源:美国国家科学基金会。不同的优先级。“商业研究集中在某些行业,如计算机、航空航天和制药,”Souvaine说。只有联邦政府才能对整个研究企业做出战略性的长期承诺。这一承诺多年来一直保持在通货膨胀调整后的美元,而国内生产总值增长更快。联邦政府的研发投入应该如何紧跟GDP的增长仍然是持续的政治辩论的主题[4]。不那么明显的是,大学和非营利基金会已经加大了对科学的支持(见图2中较低的曲线)。这主要是为了基础研究,也就是说,没有具体的商业应用前景的研究。在美国,17%的资助研究是基础研究,而在中国只有6%。(有些其他西方国家甚至更高,如法国为21%。)‘‘The funding of basicresearch which has no application is one of the best investmentsthe United States has made,” said John Hopcroft, professor ofengineering and applied mathematics at Cornell University inIthaca, NY, USA, Turing Prize winner (1986), and a frequentconsultant to China on education issues 霍普克罗夫特说:“基础研究在各个方向上进行,大多没有影响。”‘‘But occasionally someone doessomething that creates a whole new discipline, millions of jobs, andadds billions to our gross domesticHopcroft称赞中国通过对教育的巨大投资推动了科学的繁荣(图3)[1]。‘‘China realizes that there 过去,能源图三. 第一个大学学位在SE,由选定的地区,国家,或经济从2000年至2016年。从2002年开始,中国授予的理科本科学位急剧增加,中国现在遥遥领先于世界。欧盟前6名:法国、德国、意大利、波兰、西班牙和英国。注:并非所有区域、国家或经济体都有所有年份的数据为了便于国际比较,美国的数据是向经合组织报告的数据,与报告其他章节中介绍的NCSES领域分类略有不同欧盟前6名的总数包括2016年产生最多S E第一大学学位的六个欧盟国家的汇总数据:法国,德国,意大利,波兰,西班牙和英国。日本的数据来源在2014年发生了变化,这可能会导致时间序列中断。资料来源:OECD,《教育与培训指标》,2019年; Eurostat,教育与培训数据库;日本文部科学省,《教育调查》(各年);中国国家统计局,《中国统计年鉴》(各年);台湾图片来源:美国国家科学基金会。D.麦肯齐/工程6(2020)597-599599和物质资源是使国家强大的因素。‘‘In the future, they believe energyand material resources will be available to all nations, and it willbe talent that makes the truly great但霍普克罗夫特说,在某些方面,中国的教育体系可能会阻碍年轻人的发展。他说,“一件事是中国注重客观的衡量标准”,比如资金和出版物的数量。“教育是如此复杂,一个客观的衡量标准将无法捕捉其真正的质量。”潜在问题的一些症状:中国大学的院系对学生人数有配额,这意味着学生不能“用脚投票”,在最令人兴奋的领域进行培训。初级教员被要求为高级教员工作,产生他们自己的创新想法。学术部门仍然承受着很大的压力来进行实验开发(“R D”中的也许是因为这些原因,国家统计局的报告发现,在美国的中国研究生人数在过去三年中甚至有所增长。85%的中国研究生在获得博士学位后至少会在美国呆上五年,这表明许多人都在美国寻找就业机会。美国显然仍然是“国际流动”人才的有力竞争者并从他们的职业生涯开始受益。因此,Souvaine说,我们不应该试图超越中国。我们必须成为最好的自己”。引用[1] Khan B,Robbins C,Okrent A. 2020年美国科学与工程状况国家协调机构技术报告。亚历山大:国家科学基金会; 2020年1月15日。[2] 奥福德角中国在科技[互联网]方面赶上了美国纽约:科学家; 2020年1月17日[引用2020年3月20日]。网址:https://www. the-scientist.com/news-opinion/china-catches-up-with-the-us-in-science-and-tech-66977.[3] 博罗什湾研究与发展:美国趋势和国际比较。国家协调机构技术报告。亚历山大:国家科学基金会; 2020年1月15日。[4] 梅维斯·J·特朗普(Mervis J. Trump)的新预算削减了所有项目,但只削减了少数受青睐的科学项目。 Science 2020;367(6479):723-4.[5] 赵伟,胡志.霍普克罗夫特2020年美国国家科学院院刊在出版社。[6] 黄伟推进基础研究,使中国成为世界科学技术的领导者。Natl Sci Rev2018;5(2):126-8.[7] Trapani J,Hale K.科学和工程高等教育[互联网]。亚历山大:国家科学基金会; 2019年9月4日[引用2020年3月20日]。可从以下网址获得:https://ncses.nsf.gov/pubs/nsb20197
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