随着中国经济的持续发展，中国在诸多应用技术领域会逐渐赶超美国，例如卫星技术、高铁技术、桥梁技术、深海勘探技术等等。但是在基础研究领，中国要在域赶超美国还要走漫长的道路。就像美国在经济超越英国用了三四十年的时间，但是成为世界科技中心却是在半个世纪以后。佐罗利用世界银行（WB）和美国国家科学基金会(NSF)的公开数据，对比分析中美两国在基础研究领域的差距。
一、 中国人的诺贝尔情结
谈到中国的基础研究，总是绕不开诺贝尔奖。一个国家诺尔奖得主的总数，很大程度上反映了该国基础研究的实力。截止2019年，美国共有381人获得诺贝尔奖（不包括获奖后加入美国国籍的），比后面五国的总和还多。中国一共就4人（包括获奖后加入美国国籍的）：2012年诺贝尔文学奖得主莫言，2015年生理学奖和医学奖得主屠呦呦，以及1957年诺贝尔物理学奖得主李政道和杨振宁（当时是中国台湾藉）。关于诺贝尔奖，我们不仅羡慕美国的规模，还嫉妒日本的速度。2019年的诺贝尔化学奖颁给了美国科学家斯坦利·惠廷厄姆、约翰·古德伊纳夫及日本科学家吉野彰。至此，日本在20世纪的第19年里获得了第19个诺贝尔奖，平均1年1个。在2000年之前，日本历史上一共只获得过9个诺贝尔奖。早在2001年，日本就提出了“50年30个诺贝尔奖”的计划，仅仅只过了不到20年，他们已经拿了19个诺贝尔奖，而且这19个诺贝尔无一不是含金量最高的科学类奖。
二、 QS自然科学排名
学科排名也是我们喜闻乐见的实力比较方式。我国高校是从事基础研究的主体，因此我们采用具有国际权威的QS学科排名来量化比较。QS排名中的自然学科包括数学、物理和天文学、化学、材料科学、地理学、环境科学、地球和海洋科学七类。根据2019年的最新数据，美国在各学科上平均有12个高校的专业排名进入前30，最多的数学专业有15个，最少的地理学有6个。中国和日本在各学科上平均有3个和1.4个。问题来了，在规模上无法与美国相比，为什么自然学科相对日本更有优势的我们，反而在基础基础研究方面相对落后呢？
在工程技术领域，中国与美国的差距比自然科学领域要小。QS排名中的工程技术学科包括计算机科学与信息系统、化学工程、土木工程与结构工程、电子电气工程、机械航空与制造工程、采矿与矿业工程等六大类。美国在各学科上平均有9.5个高校的专业排名进入前30，中国平均有3.3个高校。在土木工程和结构工程领域，基建狂魔已经快追上美国了。这也从侧面说明，随着中国经济的发展，工程技术的提升相对基础研究是更容易的。
三、 基础研究经费及经费来源
根据世界银行的统计，2018年中美两国的基础研究经费占GDP的0.12%和0.47%，即168亿美元、963亿美元。中美两个国的研发费用分为3038亿美元和4644亿美元。中国基础研究经费仅占研发费用的6%，占比不及美国的1/3。佐罗认为，中国的研发经费投资策略可能有三个原因：1）中国的经济发展更依赖于工程技术，对工程技术的投资能够带更能直接或者来更高的经济回报和社会效益；2）中国正在充分利用科技的后发优势，公开获取和利用现有的基础研究成果，享受着全球科技进步带来的知识红利；3）中国在基础研究方面，策略性地优先投资卡脖子的领域，并未形成“全面撒网 遍地开花”的局面。
经费来源方面，由于中国的基础研究主要在高校开展，因而重点分析高校的科研经费。2018年，美国高校的研究经费为747亿美元，这个数是小于美国年度的基础研究经费963亿美元的。这说明美国除了高校以外，还有其他机构（如联邦实验室）至少投入了200多亿美元开展基础研究工作。中国高校的研究经费为410美元，高于中国年度基础研究经费168亿美元。这说明中国高校大约有60%的科研经费用于开展非基础研究工作。如果除去中科院2018年用于基础研究的47亿美元（数据来源于中科院2018年年度决算），中国高校从事非基础研究的研究经费占比可能接近70%。数据显示，中国高校的研究经费有26%来自企业，而美国高校的研究经费仅有5.4%来自企业（来自企业的研究经费与企业对高校的捐赠是两个概念）。这组数据反映出：1）中国企业的独立科研能力是相对匮乏的，很多时候选择把研究项目交给高校；2）中国高校或研究人员是相对缺乏科研经费的，也愿意承担企业提供的有经费资助的研究项目。
从基础研究经费总额和占比，以及从事基础研究的主体，中美之间的差距至少很难在短时间内缩小，很可能会越来越大。
四、 基础研究的人力资源支持
基础研究的人力资源数据很难获取，佐罗从世界银行查阅的数据仅有中国的，在美国国家科学基金会(NSF)查到的数据只有美国的，两个数据存在口径差异，因此各自单独分析。
世界银行数据显示，中国2018年有科研人员401万，其中政府科研人员54万，高校科研人员35万，企业科研人员311万。相同口径下，美国的企业科研人员为147万。此外，根据中国国家统计局报告，2019年我国研究生教育招生91.7万人，在学研究生286.4万人，毕业生64万人。普通本专科招生914.9万人，在校生3031.5万人，毕业生758.5万人。
美国国家科学基金会(NSF) 2019年8月发布的《Science and Engineering Labor Force》显示，2017年全美共有676.9万人就职于科学研究和工程技术岗位，占美国就业人数的5%左右。2016年的统计数据显示：美国计算机与数学科学的科研人员有424万人，工程技术类科研人员有176万人，生命科学和物理学分别有32万人和27万人。预计到2026年，计算机与数学科学、生命科学领域的科研人员年均增长率分别为14.9%和10%。
2017年，美国科研人员的平均年年薪为91510美元，按照2017年12月30日中行汇率6.53计算，折合人民币约60万元。美国工程技术类的研究人员平均年薪高达64万。佐罗拿到数据后深受打击，可能也伤害到了各位读者。抱歉了~
五、 基础研究的制度保障
1）基础研究管理体制。
基础研究最大的问题在于高投资高风险带来的解决不确定性。政府政策是基础研究的第一道防风墙。美国的基础研究政策主要来自于美国国家科学技术委员会（NSTC）、白宫科技政策办公室（OSTP）、行政管理和预算局（OMB）。美国国家科学技术委员会通过举办各种会议设立若干大学科研究委员会（或学会）、开展调查研究、搜集和核实科技数据和资料以及对政府和私人提供的研究计划基金和奖学金进行管理等活动来实现其目的，其活动经费来自政府和私人基金会。我们熟悉的美国科学界最高水平的四大学术机构（美国国家科学院、美国国家工程院、美国国家医学院、美国国家自然基金会）均是民间学术团体而非政府机构，接受美国国家科学技术委员会的指导。白宫科技政策办公室受美国总统领导，参与政府顶层重大决策，制定美国科技创新战略，推动联邦研发预算增长，发起并协调各项跨部门重大研发计划，加强政府与科技界的广泛联系，在美国创新体系中发挥着指挥棒的作用。行政管理和预算局是美国总统府幕僚机构之一，协助总统编制和审核国家预算的机构。
美国科技政策和计划的制定采取“至下而上”和“至上而下”两种方式。“自下而上”是指科研人员达成共识的研究计划提交给政府部门，整合成部门机构科技计划后呈交给白宫科技政策办公室，与行政管理与预算局等会商后，制定联邦政府科技计划并提交总体批准，总统在年度预算法案中提请过会审议。“自下而上”是指联邦政府根据科技服务于国家最根本的利益和目标，把抽象的目标细化为科技政策指南，报请国会批准。美国没有全国统一的科技规划，但是有跨部门的国家优先发展领域的计划。例如，20世纪60年代，美国宇航局（NASA）主导了航空技术发展，70年代能源部主导了能源技术发展。
中国基础研究的政府管理部门主要是科技部和下属的国家自然科学基金委，另设有国务院直属机构中国科学院。基础研究主要的资金支持来自于科技部的“国家重点研发计划”（原国家重点基础研究发展计划）、国家自然科学基金委的“自然科学基金”以及中国科学院的“知识创新工程”。高校和科研机构一般通过申请项目开展基础研究工作。科技部每十五年会制定全国统一的《国家中长期科技发展规划》，报国务院审批。美国科学管理体系包括了三个层次：国家级的科学、技术和教育委员会，国家科学和技术顾问委员会以及实施基础研究的行政管理部门。和美国相比，我国只有上下两个层次，缺少国家科学和技术顾问委员会这一中间层次。
2）基础科研人才激励
在人才激励方面，美国继承和完善了欧洲的同行评议机制，并广泛应用于科研经费分配和科研人才选拔。NSF 每年会有近2 万项新增和持续的资助活动需要进行同行评议，其价值评议系统是世界各国评审和资助创新性研究的主要参考准则。美国国立卫生研究院（NIH）60多年前就开始建立常规评审机制与特别评审机制并行的两级评审的同行评议体系，期间NIH 多次对其进行了研究和改进，致力于建设一个透明、规范和负责任的同行评议系统。美国高校系统则采取严格的同行评议制度推进“非升即走”的人才激励机制。“非升即走”制对美国学术场域的从业人员发挥了“良币驱逐劣币”的效应，即甄别出适合从事学术职业、选拔出符合本校需要的人。同行评议机制作为一种相对公平公正的良性制度设计，吸引了全世界优秀的科研人才开展基础研究工作。从1995年到2017年，美国白人在科研人员中的占比从83.9%下降到了65%，来自亚洲、非洲和拉丁美洲的科研人员占比大幅提升。目前中国在科技人才的激励方面还存在“唯论文、唯学历”等弊端，正在探索和建立以同行评议为基础的人才评价和激励机制。
3）基础研究成果转换
基础研究的成果主要是专利和论文。研究人员通过发表论文和申请专利，得到同行认可后建立个人的学术地位，完全不用关心基础研究结果的应用和推广。美国之前更注重科研成果给科研机构带来的声誉以吸引更多的优秀科学家加入，而以自生自灭的方式对待基础研究成果。20实际80年代，“美国出点子，日本出产品”的现象让美国人意识到基础研究成果管理的重要性。拜杜法案使得个人和小型商业组织可以利用联邦资金获得发明专利，鼓励科学家和小型商业机构为基础研究成果寻求市场出路。史蒂文森-魏德乐法案探索了政府、公司和企业的技术合作的方式，并要求联邦实验室成立专门的技术转移部门和预留技术转移专用资金。美国为基础研究成果建立了与市场接轨的转化机制，总结起来有四点：1）通过专利和许可证的授予鼓励从事基础研究的科学家和机构转化成果；2）通过拨款管理强行规定联邦实验室进行技术转移工作；3）通过合作研究法规促进“官、产、学、研”在基础研究结果开发上联合起来；4）通过立法强力推行军民两用技术的研发和成果转化。中国的基础研究成果相对较少，但成果转化的保护制度建设也迫在眉睫。
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