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「科學美國」正嚴防「技術中國」彎道超車

烏凌翔 2020年06月21日 00:00:00
用馬拉松長跑比喻:在科學與技術的賽道上,美國如果一人保持遙遙領先的局面,在最前方儘管跑即可,如果頻頻回頭伸手阻攔競爭者,是不是有競爭者已逼進到觸手可及的距離?(湯森路透)

用馬拉松長跑比喻:在科學與技術的賽道上,美國如果一人保持遙遙領先的局面,在最前方儘管跑即可,如果頻頻回頭伸手阻攔競爭者,是不是有競爭者已逼進到觸手可及的距離?(湯森路透)

一般人的印象錯了嗎?美國不是科技強國嗎?而且遙遙領先世界上所有其它國家;那麼,為什麼頃全力打擊華為,還要拉台積電進「美國隊」當幫手?美國對中國打科技戰的遠慮近憂為何?我們若把「科技」拆成「科學」+「技術」來分析,可能就容易看出端倪了。

 

中文語境中的「科技」一詞,是英文的科學=Science與技術=Technology(或簡寫為Tech)併用的結果,我們習焉不察,其實二者大不同。譬如中文媒體中常用的「科技戰」一詞,英文媒體原文用的往往是「Tech War」,而非「Science and Tech War」。英文網站中的Science與 Tech欄,在同網站的中文版,也譯為科學、科技。

 

二者的內容有何不同

 

首先我們看一項科學成就的指標:諾貝爾獎項,這是科學家們夢寐以求的至高榮譽,它從1901年成立,初設五個獎項:物理、化學、生理學或醫學、文學、與和平獎,1968年加入了經濟學獎。其中物理、化學、生醫屬於本文討論的自然科學

 

到今年為止,這三個獎項,美國籍獲獎的約有260人-因為國籍會變動,所以各方算法不同。中國呢,按中共的「大中國」視角,就算把中華民國時代的李政道與楊振寧、日據時代台灣出生的李遠哲-也有把他歸為日本獲獎者的,再加上美國出生的丁肇中、朱棣文、錢永健,中國出生後來歸化美籍的高錕、崔琦,最後是土生土長、本地培養出、2015年獲生醫獎的屠呦呦,也不過只有9位「華人」

 

諾貝爾獎的頒發十分謹慎,瑞典皇家科學院必需先確定其科學發現或研究成果為真,才會把某一獎項頒給一位或最多三位科學家。而自然科學又屬於「經驗科學」,科學研究的發現或成果,必需經過實驗多方驗證,才可能確定真偽。這是自然科學方法的特色,但也因而往往曠日癈時。

 

譬如愛因斯坦1905年發表「狹義相對論」,瑞典皇家科學院始終不敢給獎,因為當時要以實驗證明「時間與空間都不是絕對的量,會隨著觀測者與被觀測者之間的相對運動而變化」這項與人類有限經驗大相逕庭的結論,太困難了。愛因斯坦12年後以「光電效應」獲獎,仍非讓他聲名大噪的相對論。

 

又,諾貝爾獎項很有限,雖然一個獎項最多可以頒給3人,但一年僅頒一次,一百多年來,因為世界大戰等原因,還暫停過好幾次;而且只頒給仍在世的科學家。換言之,諾貝爾獎的獲獎數,可以視為一國科學實力的「存量」=過往科研成果的累積。

 

在這項純粹代表一國科學實力的指標上,美國完勝中國。

 

相對於「存量」,要如何看出一國的科學發現與成果的「增量」呢?隨時都可以發表的學術論文,應該是一個不錯的指標。很難統計?還好,有人早就做了這件事。

 

世界最早發行、也是最具權威性的學術期刊之一:《自然》(Nature)在2014年提出了「自然指數」(Nature Index),用來計算各國或各科研機構的科學期刊論文產出,為了保證品質,只統計82家頂級學術期刊上的論文,而且有不同的計算方法-Share與Count,以避免偏差。

 

自然指數統計的領域有:化學(Chemistry)、物理科學(Physical Sciences),與諾貝爾生醫獎類似的生命科學(Life Sciences)、及以諾貝爾獎所沒有的地球與環境科學(Earth and Environment Science)。Nature網站上公佈了2019年4月1日至2020年3月31號的統計結果,排名前十的國家分別是:1美國、2中國、3德國、4英國、5日本、6法國、7加拿大、8瑞士、9南韓、10澳洲,與2018年的排名相同。台灣也榜上有名:第20,恭喜!

 

「自然指數」2014年推出以來,前三名一直是美、中、德三國;英、日總在爭奪第四。既然是「增量」,就好奇這幾年來的「增速」如何呢?自然雜誌網站上存有2015~2019年以來的資料,筆者把中國論文的Share數除以美國論文的 Share數算出,意義是中國論文產量是美國的幾分之幾,以及此一差距的變化,如下:0.37、0.44、0.46、0.56、0.67

這一項衡量一國科學水準的指標,美國也是一直領先,對於中國,自然雜誌評論為「China is  closing the gap  with remarkable speed」(中國正以顯著的速度拉近差距」)。

 

科學,寄身於校園與學術機構,主角是科學家,重心在基礎研究。技術則孕育於產業界,重應用,主角是工程師,以增加獲利為目標,所以追求降低成本與提升良率,大量生產則是必經之路,而且總是盯著市場的變化。也有兩個指標可以做為依據,一是專利數,二是製造業的門類與產出量。以下主要提供第一項的資料。

 

世界知識產權組織(WIPO, World Intellectual Property Organization)網頁上有一個長達36秒的動畫,依申請「世界國際專利」(PCT)數量,排出全球前十名國家,從2005年開始,一直到變化到2019年。看著條狀圖與標示的數字快速跳動,還蠻有現場感的,這裡實況轉播一下:

 

2005年,美國排第1,專利數46,879,中國排第10,專利數2,503;然後美國一直獨佔據鰲頭,每年的專利數也略微增加,2014年達到約61,488的高峰後,穩定在58,000附近;中國則逐年趕超瑞典、瑞士、荷蘭、南韓、法、英、德、日等國家,2017年晉升到第二的位置,然後,去年又以58,990 些微領先美國的57,840,暫登王座。(下圖)

 

 

從專利這項指標來看,中國在技術領域,可能已經跟美國不分軒輊。

 

美國一定也發覺自己在技術(尤其是製造技術)早已把世界工廠的地位,讓出去了,接手的國家包括早期的德國、日本、南韓、到現在的中國。川普高喊美國工廠回流,指名挑剔中共「中國製造2025」計劃,皆因美國產業空洞化的現況。但光喊喊不夠,得有些實際行動。

 

最近有幾位美國議員,聯名提出一個「Endless Frontiers Act」法案,要求美國政府投資1,000 億美元給美國「國家科學基金會」(NSF, National Science Foundation/下圖),同時要求NSF改名為NSTF-這個多加的T,就是本文文首提到的Technology-成為「國家科學『技術』基金會」,並且限定五年內增加的一千億美元,都要用在技術項目上,而且要求月月檢討所有項目的成效

 

 

法案是否過關,尚不得而知,但NSF前主管自己先跳出來反對。「內訌」突顯了科學不太重視、技術卻十分講究利益回報的差別態度,也反映出美國一直重視科學研究,卻輕忽了部份技術開發。反觀中國的技術趕超,也折射出「新中國」對於國窮民困的深深憂慮,改革開放後,一切向「錢」看,舉國都投入能賺錢的技術,而忽視長期回報風險極高的基礎科研。這也許就是諾貝爾獎遙遙落後的深層原因?

 

關於製造業的門類與產出量,限於篇幅,簡單說一下:各國都可以根據聯合國所制定定的「國際行業標準分類」(ISIC, International Standard Industrial Classification of all Economic Activities),我們也可以用來比較中、美現有的產業門類:中國過去輕忽環保,國在山河破,人民勤勞向錢看,什麼能做就做什麼,造就了所有門類,無一不全的「成就」。而美國追求高、精、尖,很多門類都外移,才會出現疫情一爆發,就陷入國內沒有口罩、防護衣等「低階產品」的冏境。所以全面技術的優勢,才漸漸被趕上。

 

如此是否部份回答了文首的問題了:美國對中國打科技戰的遠慮近憂為何?

 

用馬拉松長跑來比喻吧:在科學與技術的賽道上,美國如果一人保持遙遙領先的局面,在最前方儘管跑即可,反之,如果頻頻回頭伸手阻攔競爭者,是不是有競爭者已經逼進到觸手可及的距離了?至於什麼是「彎道」呢?則是另一個科技演化的議題。

 

當然,不必急著判斷中、美科技戰誰會勝出,還早,而且科技只是國家權力的要素之一,也會受到其它要素的牽動。我們得繼續觀察。

 

※作者為台大政治系博士候選人




 

 

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