图片源于：https://www.nature.com/articles/d41586-023-02159-7
中国的科学崛起早已被广泛预测，那么在疫情后的新时代，中国科学的未来将在哪里？
中国正积极追求绿色创新领域的研究，例如在重庆永川的一座智能温室，该温室自动化了稻米种植过程中的关键环节。
根据Nature Index的数据，2022年，中国首次在自然科学的Share指数上超越美国，成为该领域的领先国家，这一成就是在过去几十年持续增长的科学生产力基础上取得的。
Share指数衡量的是一个国家或机构在82种高质量自然科学期刊中的出版贡献。自2014年Nature Index推出以来，中国的Share得分迅速增长。
回顾2015年，中国的调整后Share为8430，几乎是美国得分的三分之一。但自那时以来，每年的增长率在8%到21%之间（除了2020年，即疫情的第一年，增长停滞），使得中国在2022年首次登顶。
这并不是中国首次在科学生产力方面被评估为领先地位。根据美国国家科学基金会（NSF），2017年，中国在科学出版总数上超过了美国。
2022年，日本国家科学技术政策研究所的报告显示，中国在高质量科学的关键指标中超越了美国，即在引用排名前1%的论文中的贡献。
对于中国的大学和政策制定者来说，这些结果具有重要意义，加拿大蒙特利尔大学和中国杭州电子科技大学的文献计量学和研究者评估专家Fei Shu表示：“中国确实很看重排名。”
世界级科学
在自然指数的国家排名变化似乎是必然的，鉴于过去几年的数据趋势，但这一成就仍然值得关注。
俄亥俄州州立大学的科学政策与创新研究者Caroline Wagner指出：“中国在短短四十多年内建立了一个世界级的科学体系，这的确令人惊叹。”
自1978年中国宣布“改革开放”政策以来，这为其高等教育和科学体系奠定了基础。
北京清华大学的高等教育研究者Hamish Coates表示，中国在成为科学强国的七年旅程中，突显了其“创新生态系统的力量”。
虽然中国以模仿著称，因而能够产生如此大量的论文，但Wagner表示，出自中国的论文往往展现出高水平的创新。
她与其他研究者共同撰写的2020年一项研究追踪了引文的跨学科引用情况，这被视为更具创造性的研究证据。该分析发现，至少有一名中国籍合著者的论文比其他论文更有可能打破学科界限。
“他们不仅做了高质量的工作，也在进行创新，”Wagner说。
中国的研究仍然被低估，Coates指出，在西方大学，许多人对中国或亚洲的高等教育的接触只是肤浅的，还未真正理解正在进行的变革。
以其丰富的资源、人才集中和高层鼓励在顶尖学术期刊上发表论文的政策，清华大学成为推动出版激增的众多中国大学之一。
在2020年至2022年间，清华大学的调整后Share增长了35.5%，排名前十的中国院校之一，而其他院校的增长更加显著。例如，广州的中山大学增长了52.4%，济南的山东大学几乎翻倍（增长97.8%）。
巨大的资源与努力
中国科学研究生产力提高的一个因素是，其大学采用了类似于中国工业的工作文化。
曼彻斯特大学的教育与国际发展研究者Miguel Lim表示：“他们工作时间很长，并且面临着需要生产和成功的压力。”
他补充道，虽然世界其他地方的许多研究人员同样努力工作很长时间，但这种做法在中国并不普遍。
中国科学研究背后的资源也非常巨大的。根据NSF的数据，中国和美国在2019年占全球研发投资的近一半，美国的支出为6560亿美元，而中国的支出为5260亿美元。
根据中国国家统计局的数据，2021年，中国的研发支出达到了GDP的2.4%，创历史新高。相比之下，2004年，中国的研发支出仅占GDP的1.2%。
2020年，美国的研发支出占GDP的3.4%。尽管中国在研发支出上仍低于美国，但Lim表示，资金集中于取得实际结果的方向。
“国家整体方法能够识别某些国家利益领域，”他说。 “他们已确定科学、技术和工程领域，并集中精力进行突出解决问题，而非仅仅追求空想的思考。”
中国的第十四个五年计划设定了2021-2025年的具体发展目标，并描绘了2035年更长期的发展愿景，强调技术创新，突显了在月球探测、超计算、量子信息和高铁等领域的近期成功。
它还呼吁建立国家实验室，专注于网络通信、现代能源系统、制药、生物技术和人工智能（AI）等领域。
在人工智能领域，中国已经成为世界领先的研究国家。史丹福大学2023年发布的《人工智能指数报告》显示，2021年，中国的人工智能论文占所有论文的近40%，远超英国和欧洲的15%以及美国的10%。
来自中国的论文在2021年占所有人工智能引用的29%，同样领先于英国和欧洲（21.5%）以及美国（15%）。在2022年的《自然指数》评估中，中国在人工智能和机器人领域排名第二，但自2015年以来，年Share增长超过1100%，显著超过美国、英国、法国和德国。
环保研究，例如解决绿色能源和污染问题的项目，也在中国迅速取得进展。
自2014年中国宣布“抗击污染”以来，城市的空气质量逐步改善，这是由于对工业排放的限制和其他策略的实施。根据清华大学大气科学家Qiang Zhang的说法，对煤炭发电厂进行改造，比如为烟囱加装过滤器，已产生了最大的效果。
张及其同事于2019年发表的研究分析了中国近年细颗粒物浓度下降的主要驱动因素，该论文成为该年度自然指数中中国作者排名最高被引用的论文之一。
尽管中国在环境与地球科学研究方面的主导地位有所提升，但依然任重道远。
据估计，北京的水资源可用性比1949年时减少十倍。
此外，3月份，围绕北京的13个北方城市报告了空气污染高峰现象，这突显了中国在环境与地球科学研究方面继续投资的重要性。
转变中的优先级
然而，中国在某些科学出版指标上的领先地位并不保证会持续下去。
2020年2月，中国教育部宣布对研究者评估系统进行改革，这可能会改变出版环境。 节目新的指导方针规定，研究人员在招聘和晋升时不再仅以贡献的论文数量为评估依据，而是以有限数量的“代表性”文章为判断依据，而这些文章应尽量包含在具有国际影响力的期刊上。
其中，至少三分之一的代表性论文必须在中文期刊上发表。
Coates表示，这种政策变化可能会削弱对大量论文出版的激励，潜在地放慢来自该国的论文流。
在2022年，一项研究对这些出版改革的现实意义提出了质疑。研究表明，虽然中国研究人员对以往评估系统的压力和高期望感到不满，但作者仍然对新的指导方针会真正改变机构的招聘和晋升决策持怀疑态度。
Shu指出，中国大学的学术就业仍与出版密切相关，这给研究人员施加了巨大的压力，尽管中国早在2020年就宣布禁止科学家基于出版记录获取现金奖励。
“薪资基于出版，你需要一个强大的出版列表才能获得晋升，”他表示。
Shu补充道，许多研究将中国学者的生产力与美国或欧洲学者进行了比较，“但这种比较是不公平的，因为他们工作于不同的环境中。”
是否需要警惕?
在美国、欧盟及其他地方的一些政客对中国的经济、军事和工业实力感到警惕的情况下，中国在Nature Index的排名也可能引发担忧。
Wagner说这些排名可能会促使西方国家更紧迫地增加科学投资。
“这些排名引发了一种‘赛马’心态，忽视了国际研究与合作的细微差别。”
她表示：“不理解科学的立法者可能会说，我们需要增加支出，因为我们在落后。”
但Wagner强调，中国在科学出版领域的崛起不应导致西方的恐慌。首先，她表示，中国在科学基础设施、复杂的研究网络和对创新的社会支持等方面仍远远落后于世界其他地区。
“我们必须注意到，例如美国在深入科学根基和吸收新知识的能力方面仍然远远超过中国。”
任何简单的指标比较也忽视了科学全球互依和合作的全局，她还强调中国研究者在国际研究中经常作为合作伙伴的角色。
然而，有迹象显示这样的合作伙伴关系正变得不那么普遍。根据《自然》杂志报告，2021年中美共同作者的论文数量首次出现下降。
自2000年以来，超过500万中国学者和学生已离开中国到海外工作和学习。但根据2021年由悉尼的学术数据和招聘公司League of Scholars进行的研究发现，近三年在中国大学任职的外籍学者比例几乎是全球平均水平的三倍，意味着现在有更多的中国研究人员在回国。
同时，越来越多的迹象显示，途径海外的学生数也在放缓。
这种互依关系的变化可能会比中国在出版指标上与美国持平，甚至超越美国，更具持久的影响。
北卡罗来纳大学教堂山分校的中国科学与创新研究学者Denis Simon警告称：“这些数据应引发我们警惕。”
“不是因为中国正在追赶，而是西方可能会错失‘该领域可以解决全球关键问题的积极协同作用的专业知识’。正是中国的聪明才智的聚合，能为解决这些问题提供更好的希望。
