文章发表于2020-12-05 10:05:16，归属【科技前沿】分类，已有1161人阅读
自人类有史以来，科学技术一直是展示国家实力的关键指标。从近代科学技术的角度看，英国凭借牛顿的经典力学理论发明了蒸汽机，从而成为18世纪世界科学技术的中心。
后来西门子发明了发电机，爱因斯坦提出了相对论，普朗克建立了量子力学，德国便在19世纪初20世纪末成为强大的科技强国。
然而，在爱因斯坦移民美国和贝尔实验室于1947年成功研制晶体管之后，美国开始取代德国成为世界科技中心，并一直延续至今。
日本科学家、史学家汤乾光提出，当一个国家的科学成就占世界总科学成就的25%时，便可称之为世界科学中心。从下列几个方面分析中国是否有可能取代美国成为新的世界科技中心：
研发经费与人力投入
2016年，美国研发支出达到5103亿美元，中国研发支出2378亿美元，居第二位，但不到美国的一半。
2000年至2016年，我国研发支出增长20倍超过，年均复合增长21.3%。同期，美国研发支出增长不足两倍，年均复合增长率仅为4.1%。
市场估计，到2024年，中国在研发方面的整体投入将超过美国，成为世界第一。
从研发强度（研发支出GDP）来看，2016年排名靠后的国家总体之上保持在3%左右的水平，其中韩国（4.24%）、日本（3.14%）、德国（2.94%）和美国（2.74%）位列后四。
在中国，研发强度在2016年达到2.12%，而2000年为0.89%。目前，研发水平接近法国（2.25%），超过英国等发达国家（1.69%）。但是，中国与韩国、日本、德国和美国还有一定差距。
高等教育
高端人才是科技实力的输出。因此，各国大学的排名可以看出其未来研发实力的潜力，大学也是人类科技创新的滩头阵地。
根据《泰晤士报世界大学高等教育排行榜》，2017年，美国43所大学占43所，其次是英国12所，德国10所，中国5所。排名后10位的大学基本上来自美国和英国，而中国排名最高的清华大学和北京大学则在20强以外。
发明专利
发明专利可以分为发明专利、实用新型专利和外观设计专利。其中，发明专利代表科技创新水平，是衡量创新最可信的指标。美国专利最密集的行业，如计算机、通信设备和半导体，都是典型的高科技产业。
过去，高通公司凭借其在CDMA领域的布局，在3G4G时代发了财，高通公司通过核心专利授权收取的费用甚至被称为“高通税”。
据世界知识产权组织统计，截至2017年中旬，全球有效发明专利1043万件，其中排名后五位的专利分别是日本（282万件）、美国（236万件）、中国（152万件）、韩国（99万件）和德国（67万件）。
近年来，我国在专利申请数量之上已赶上美国和日本，但在申请数量上略高于美国和日本。然而，从专利授权率和实际转化率来看，中国还有很长的路要走。
综上所述，中国的研发实力与美国相比还有一定差距，主要是因为美国是全球人才聚集地，涉及文化、生活环境、质量等诸多因素。
大学排名是衡量研发实力的领先指标。如果中国大学的排名没有明显的飞跃，研发的整体质量要超过美国并不容易。此外，中国希望接手美国的科技大国地位，其他欧洲国家，如英国和德国，应该迎头赶上。
即使中国有可能取代美国成为科技大国，但中国还有很长的路要走。毕竟，每一个时代科技力量的转变都伴随着划时代的科技新发现。