从工程应用到科学驱动：中美科技竞争背景下的中国创新范式升级与科技自立之路

本文来自微信公众号： 中国日报中国观察智库 ，作者：韩鹏飞，责编：杜娟付晓雅，编辑：张钊

今年的全国两会为“十五五”规划期间中国的科技发展勾勒了宏伟蓝图。在中美科技竞争呈现出行业分化、区域分层特点的复杂背景下，两国的创新路径也出现明显区别，各自彰显出独特优势。对中国而言，下一阶段转型的关键在于能否实现从“工程密集型”创新向“科学驱动型”创新的范式升级，并促进科技创新与扩大内需之间的协同效应。

中美科技竞争正在四个维度展开：一是原始创新突破，二是应用创新迭代，三是技术自主与安全，四是全球影响力构建，每个维度都呈现出复杂交织的动态特征。

美国在半导体设计和量子计算等领域的原始创新方面保持领先优势，在尖端技术研发及核心软件生态系统的构建上拥有强大实力。中国则在绿色低碳技术、高超音速技术和电动汽车电池等领域已超越美国，同时在应用创新和产业部署方面展现出举世瞩目的速度与效率。中国近年来工业机器人部署量已超过全球其他国家的总和，同时在自动驾驶汽车和电动垂直起降飞行器等先进系统的测试与实际部署方面持续发力，其技术迭代能力已成为其参与全球科技竞争的核心基石。这种格局为中美两国打造了差异化的竞争“护城河”：美国主导创新架构和标准制定，而中国则在产业化和市场渗透方面领先。短期来看，难言孰优孰劣。

在讨论中美创新路径的区别时，不应将原始创新与应用创新视为相互对立、高下有别的关系。事实上，一项技术的发展演进，直至最后占据主导地位，并非在其诞生之初便已确定，而是在大规模的市场应用中通过持续迭代逐步形成的。新能源汽车就是一个典型的例子：日本曾在氢燃料电池技术上取得原创性突破，然其技术路线未能与中美两大市场的需求形成共振；而纯电路径则在中美庞大市场的强力推动下快速迭代，最终主导了全球新能源汽车格局。

美国的历史经验也进一步验证了这一逻辑。尽管美国早在20世纪初就已成为全球领先的制造业大国，但直到第二次世界大战结束时，诺贝尔奖得主数量仍明显落后于德国、英国和法国等欧洲国家。美国之所以能在全球经济和创新领域确立领导地位，并非主要因为它的基础研发水平有多高，而是因为它在应用转化、迭代改进和大规模产业化方面的能力雄冠全球。

当前中国的创新实力有目共睹。在工程密集型领域，中国凭借在复杂系统集成、大规模制造和快速供应链响应等方面的优势，竞争力已跻身全球顶尖行列；在高铁、特高压输电、5G基础设施以及动力电池规模化生产等领域取得的进展，正持续释放出“工程创新红利”。然而，在某些高度依赖基础科学突破和原创性理论贡献的科学驱动型领域，中国仍处于追赶状态：2024年《自然指数》(Nature Index)显示，尽管中国高质量科研论文的总产出已超过美国约45%，但在《自然》和《科学》两大顶级期刊上的发表量却仍仅相当于美国的30%。在全球发表高质量科学论文的前20强企业中，有一半是美国企业，中国企业仅有三家上榜。

这种创新路径的分化，源自中国数十年来的工业化进程、制度设计、市场激励机制以及人才供给结构。中国的工业化战略一直以成熟技术的大规模应用为核心，契合了工业化早期阶段创造就业和建设产能的发展目标；而科学驱动型产业需要长周期研发投资，与当时的发展重点不一致。中国以政府为主导的模式在大型项目中展现了制度优势，但自下而上、通过自发探索试错来实现科学创新的体制机制和文化氛围仍不成熟。国内市场长期存在的“快速变现”逻辑，与科学创新所必需的“耐心资本”之间形成了结构性矛盾。尽管高等教育为工程领域培养了大量技术人才，但鼓励自由探索、包容失败的学术环境仍未形成，有待进一步改革完善，这对基础科学取得突破至关重要。

美国凭借国家科研机构、顶尖高校和企业三位一体的协同网络，在科学驱动型创新领域构建起了坚实壁垒，而中国则依靠“工程创新红利”，实现了创新竞赛前半程的快速追赶。但未来新质生产力的培育，归根结底需要实现从工程密集型向科学驱动型发展的创新范式升级。

在创新实力差异之外，中美竞争正日益扩展到支撑技术发展的关键矿产与资源基础。中美围绕稀土的紧张博弈正是这种创新与资源战略竞争的缩影，凸显了中国在关键领域的技术自主与产业链优势。

美国曾一度主导全球稀土产业，但随着环境成本飙升，其主导地位逐渐衰落。中国将稀土定位为战略性资源，取得了重大技术突破。当前中美稀土竞争的特点是轻稀土与重稀土的分化。尽管美国已经实现了部分轻稀土的自给自足，但受资源禀赋、分离技术、产业链不完善，以及环境成本等多重因素制约，美国在重稀土领域尤为薄弱，其“轻多重少”的结构性短板短期内难以突破。

而中国凭借丰富的重稀土资源、数十年的技术积累、完善的供应链体系，以及在东南亚等地区不断拓展的全球资源与产能网络，在全球重稀土供应链中发挥着核心作用，并且中国的定价权和标准制定权也正在逐步增强。针对美国在稀土领域的“脱钩”企图，中国的稀土战略从“资源控制”升级为“技术标准主导加高端材料供应掌控”。中国正在推动高附加值产业和绿色产业发展，并深化全产业链的全球合作，进而进一步巩固自身的核心优势。

中国在科技领域的竞争优势，不仅体现在稀土等不可替代的战略资源禀赋上，还包括一流的工程集成能力、丰富的人才和工程专业队伍、高效的产业化进程，以及由超大规模市场驱动的应用创新——所有这些都为应对中美科技竞争、实现科技自立自强奠定了坚实基础。

未来五年，中国将优先巩固这些差异化优势，以应用创新夯实竞争基础，并通过加强制度建设、加大资金投入、完善学术生态和人才培养机制等举措，弥补科学驱动型创新的短板，从而推动创新范式的系统性升级。通过实现工程密集型与科学驱动型创新能力的协同发展，中国将能够在全球创新格局重构之际走出一条独具特色的科技自立之路，并在全球科技竞争中占据更加主动的地位。

本文英文原文发表在中国日报国际版，原标题为"Innovation paradigm upgrade"，点击文末“阅读原文”可查看。