從工程應用到科學驅動：中美科技競爭背景下的中國創新范式升級與科技自立之路

導讀

中美科技競爭在原始突破、應用迭代、技術自主、全球影響四個維度展開。美國依托科研機構、高校和企業的協同網絡，在科學驅動型創新領域構建起了堅實壁壘，而中國則憑借大規模制造和快速供應鏈響應等優勢，實現了快速追趕，在工程密集型領域積累了競爭力。中美創新路徑分化源于多種因素，原始創新與應用創新并無高低之分。未來中國需實現創新范式升級，走出科技自立之路，在全球科技競爭中占據主動。

本文為中國觀察智庫獨家約稿，轉載請注明來源：中國日報中國觀察智庫。

作者：韓鵬飛

北京大學光華管理學院金融學系副教授

今年的全國兩會為“十五五”規劃期間中國的科技發展勾勒了宏偉藍圖。在中美科技競爭呈現出行業分化、區域分層特點的復雜背景下，兩國的創新路徑也出現明顯區別，各自彰顯出獨特優勢。對中國而言，下一階段轉型的關鍵在于能否實現從“工程密集型”創新向“科學驅動型”創新的范式升級，并促進科技創新與擴大內需之間的協同效應。

中美科技競爭正在四個維度展開：一是原始創新突破，二是應用創新迭代，三是技術自主與安全，四是全球影響力構建，每個維度都呈現出復雜交織的動態特征。

美國在半導體設計和量子計算等領域的原始創新方面保持領先優勢，在尖端技術研發及核心軟件生態系統的構建上擁有強大實力。中國則在綠色低碳技術、高超音速技術和電動汽車電池等領域已超越美國，同時在應用創新和產業部署方面展現出舉世矚目的速度與效率。中國近年來工業機器人部署量已超過全球其他國家的總和，同時在自動駕駛汽車和電動垂直起降飛行器等先進系統的測試與實際部署方面持續發力，其技術迭代能力已成為其參與全球科技競爭的核心基石。這種格局為中美兩國打造了差異化的競爭“護城河”：美國主導創新架構和標準制定，而中國則在產業化和市場滲透方面領先。短期來看，難言孰優孰劣。

圖片來源：新華社

在討論中美創新路徑的區別時，不應將原始創新與應用創新視為相互對立、高下有別的關系。事實上，一項技術的發展演進，直至最后占據主導地位，并非在其誕生之初便已確定，而是在大規模的市場應用中通過持續迭代逐步形成的。新能源汽車就是一個典型的例子：日本曾在氫燃料電池技術上取得原創性突破，然其技術路線未能與中美兩大市場的需求形成共振；而純電路徑則在中美龐大市場的強力推動下快速迭代，最終主導了全球新能源汽車格局。

美國的歷史經驗也進一步驗證了這一邏輯。盡管美國早在20世紀初就已成為全球領先的制造業大國，但直到第二次世界大戰結束時，諾貝爾獎得主數量仍明顯落后于德國、英國和法國等歐洲國家。美國之所以能在全球經濟和創新領域確立領導地位，并非主要因為它的基礎研發水平有多高，而是因為它在應用轉化、迭代改進和大規模產業化方面的能力雄冠全球。

當前中國的創新實力有目共睹。在工程密集型領域，中國憑借在復雜系統集成、大規模制造和快速供應鏈響應等方面的優勢，競爭力已躋身全球頂尖行列；在高鐵、特高壓輸電、5G基礎設施以及動力電池規模化生產等領域取得的進展，正持續釋放出“工程創新紅利”。然而，在某些高度依賴基礎科學突破和原創性理論貢獻的科學驅動型領域，中國仍處于追趕狀態：2024年《自然指數》 (Nature Index) 顯示，盡管中國高質量科研論文的總產出已超過美國約45%，但在《自然》和《科學》兩大頂級期刊上的發表量卻仍僅相當于美國的30%。在全球發表高質量科學論文的前20強企業中，有一半是美國企業，中國企業僅有三家上榜。

圖片來源：中國日報

這種創新路徑的分化，源自中國數十年來的工業化進程、制度設計、市場激勵機制以及人才供給結構。中國的工業化戰略一直以成熟技術的大規模應用為核心，契合了工業化早期階段創造就業和建設產能的發展目標；而科學驅動型產業需要長周期研發投資，與當時的發展重點不一致。中國以政府為主導的模式在大型項目中展現了制度優勢，但自下而上、通過自發探索試錯來實現科學創新的體制機制和文化氛圍仍不成熟。國內市場長期存在的“快速變現”邏輯，與科學創新所必需的“耐心資本”之間形成了結構性矛盾。盡管高等教育為工程領域培養了大量技術人才，但鼓勵自由探索、包容失敗的學術環境仍未形成，有待進一步改革完善，這對基礎科學取得突破至關重要。

美國憑借國家科研機構、頂尖高校和企業三位一體的協同網絡，在科學驅動型創新領域構建起了堅實壁壘，而中國則依靠“工程創新紅利”，實現了創新競賽前半程的快速追趕。但未來新質生產力的培育，歸根結底需要實現從工程密集型向科學驅動型發展的創新范式升級。

在創新實力差異之外，中美競爭正日益擴展到支撐技術發展的關鍵礦產與資源基礎。中美圍繞稀土的緊張博弈正是這種創新與資源戰略競爭的縮影，凸顯了中國在關鍵領域的技術自主與產業鏈優勢。

圖片來源：新華社

美國曾一度主導全球稀土產業，但隨著環境成本飆升，其主導地位逐漸衰落。中國將稀土定位為戰略性資源，取得了重大技術突破。當前中美稀土競爭的特點是輕稀土與重稀土的分化。盡管美國已經實現了部分輕稀土的自給自足，但受資源稟賦、分離技術、產業鏈不完善，以及環境成本等多重因素制約，美國在重稀土領域尤為薄弱，其“輕多重少”的結構性短板短期內難以突破。

而中國憑借豐富的重稀土資源、數十年的技術積累、完善的供應鏈體系，以及在東南亞等地區不斷拓展的全球資源與產能網絡，在全球重稀土供應鏈中發揮著核心作用，并且中國的定價權和標準制定權也正在逐步增強。針對美國在稀土領域的“脫鉤”企圖，中國的稀土戰略從“資源控制”升級為“技術標準主導加高端材料供應掌控”。中國正在推動高附加值產業和綠色產業發展，并深化全產業鏈的全球合作，進而進一步鞏固自身的核心優勢。

中國在科技領域的競爭優勢，不僅體現在稀土等不可替代的戰略資源稟賦上，還包括一流的工程集成能力、豐富的人才和工程專業隊伍、高效的產業化進程，以及由超大規模市場驅動的應用創新——所有這些都為應對中美科技競爭、實現科技自立自強奠定了堅實基礎。

未來五年，中國將優先鞏固這些差異化優勢，以應用創新夯實競爭基礎，并通過加強制度建設、加大資金投入、完善學術生態和人才培養機制等舉措，彌補科學驅動型創新的短板，從而推動創新范式的系統性升級。通過實現工程密集型與科學驅動型創新能力的協同發展，中國將能夠在全球創新格局重構之際走出一條獨具特色的科技自立之路，并在全球科技競爭中占據更加主動的地位。

圖片來源：中國日報

本文英文原文發表在中國日報國際版，原標題為 "Innovation paradigm upgrade"，點擊文末“閱讀原文”可查看。

出品：中國日報中國觀察智庫

責編：杜娟 付曉雅

編輯：張釗

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