美國國家科學院院長:科研領域被中國追趕 美國怎麼辦?

撰文:外部來稿(國際)
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今天美國在科學領導力方面表現如何?這方面的消息可不太好。」近日,美國國家科學院(National Academy of Sciences of the United States,NAS)院長麥克納特(Marcia McNutt)在一場演講中對美國在全球科研領域的領導地位進行分析,指出了「令人不安」的趨勢。

麥克納特特別強調了中國在很多領域正在奮起直追甚至已經反超美國。她認為美國需要採取行動,以確保其在科學領域保持強大。

綜合美國國家科學院網站6月27日的新聞稿和演講視頻,麥克納特表示,自二戰以來,美國在科學領域的公共投資推動了經濟和就業增長,並催生了許多新產品,改善了美國人的生活質量。作為全球領導者,美國能夠有效地保護國家安全,從經濟增長中獲益,為新技術制定道德和標準,並體現在軟實力和外交中。

美國國家科學院院長馬西婭·麥克納特(Marcia McNutt)

然而,麥克納特指出,今天美國在科學領域的數據顯示出「非常令人擔憂的趨勢」。

她多次將中國在科研方面的進展和美國作比較。例如,雖然美國目前仍然是研究與試驗發展(R&D)投入最多的國家,但中國在研發方面投入大幅增長,相信不久後就會追上美國。

麥克納特表示,中國的投資已經產生成果。例如,2006年至2020年間,美國在全球頂尖論文中的佔比呈下降趨勢,中國則逐年上升,已經超過歐盟,和美國的差距越來越小。

2006年-2020年,美國(藍)在前1%論文中所佔的比例正在下降,中國(黃)則逐步上升。(美國國家科學院網站視訊截圖)

在藥物研發方面,2013年,中國處於I期至III期試驗的藥物在全球所佔份額只有4%,「僅僅十多年,現在已經達到28%。而美國的曲線正在緩慢下降。」

「藥物研發源於專利,我們在專利方面表現得如何?這才是最可怕的地方。」麥克納特表示,在專利數量方面,中國在2015年左右就超越美國,並且仍呈現迅速上升態勢。

中國(藍)的專利數量已超越美國(紅),且差距還在加大。(美國國家科學院網站影片截圖)

此外,在2023年世界500強公司中,中國上榜企業有142家,超過美國的136家。麥克納特表示,這一趨勢反映了中國工業的崛起,「在2000年,中國甚至還不是玩家。」

她坦言,雖然美國在諾貝爾獎數量上保持領先,但諾貝爾獎是一個非常滯後的指標,通常是在獲得科研成果之後幾年甚至幾十年才頒發,「當我們開始在諾貝爾獎的競爭中失利時,已為時過晚。」

麥克納特認為,美國應該重新思考當前的模式。她指出,美國科學麪臨的一大挑戰在於非常依賴國際學生。在研究生中,外國學生的數量已經超過美國學生,博士後的數量則是對半分。

「這些外國學生實際上是維持我們STEM(即科學、技術、工程、數學四門學科英文首字母縮寫)勞動力的力量……沒有這些外國學生,我們真的無法填補我們的STEM工作。」麥克納特說。

她指出,依靠外國學生的情況不太可能持續下去,美國必須創造未來的科學勞動力。「隨着外國加大對研發的投資,吸引外國學生來美國學習並且留下來將變得更加困難。因此,我們必須開始動用美國全部的創造力,而我們在這方面做得非常糟糕。」

麥克納特提及,發展美國STEM勞動力的關鍵在於改善K-12教育(指幼兒園到12年級)。然而,美國1-4年級的學生中有25%對數學不熟練,到8年級,這一比例增長到35%。此外,在國際科學領域,美國學生排名處在中游,名列前茅的主要是亞洲國家。

「我今天剛剛讀到,美國每天有7000名學生從高中輟學,每天7000人啊。所以我們不僅沒有做好學生的教育工作,對那些將為我們提供多樣化勞動力的機構也投資不足。」

麥克納特表示,儘管美國希望培養自己的本土人才,但也仍然想要繼續吸引全球最優秀的學生。她提及,2021年到2022年間,中國赴美學生的數量下降,「這令人擔憂」。她認為,中國學生數量下降原因之一是中國加大了研發投資,並由此指出,國際學生的選擇更多元了,美國不再是他們的首選。

「中國現在授予的科學和工程學位比美國多,我們的損失就是他們的收益。」麥克納特稱,這些趨勢值得關注,但也難以改變,美國能做的是減少外國學生赴美障礙,而美國在這方面做得「真的很糟糕」。自2015年以來,從加拿大到秘魯,外國學生在申請F1簽證時遭遇的拒簽越來越多。

另一方面,麥克納特指出,美國政府在科研上的投入在減少。雖然美國政府曾經是科研的最大資助者,並且在資助基礎研究方面保持着微弱的領先地位,但「工業界現在主導着美國的研發」。她希望美國政府能更好地協調現有資源,此外還要加強行業和大學的合作。

麥克納特是一名地球物理學家,2005年當選為美國國家科學院院士,2019年當選為中國科學院外籍院士。2013年6月,她成為美國《科學》雜誌首位女性主編,2016年7月以來擔任美國國家科學院院長,是美國國家科學院1863年成立以來的第一位女院長。在6月26日的演講中,麥克納特還強調了加強國際合作、公眾對科學支持等方面的重要性。