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 2022年第02期

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承办：mobilebet123365_365bet注册送奖金_365商城官网科技信息中心                    2022年2月26日

 全球科研生产力的状况调查

　　编者按：2021年11月，牛津经济研究院和德国默克公司联合发布《科研生产力状况》（The state of scientific research productivity）报告。该报告对科研生产力的发展趋势进行分析，探讨了影响科研生产力的关键因素，对7个国家的3500名科学家进行了访谈，利用公开数据进行计量经济学分析。报告指出，科研生产力是一个复杂的问题，没有决定性的总体趋势；科学研究复杂性越高，生产效率越低；要求短期产出研究成果的压力会影响研究质量，应减少对新领域研究的关注；协作至关重要，但外包可能会阻碍生产力。报告强调，过去20年来自不同机构和国家/地区学者间日益加强的合作，提高了科研生产力。 

　　一、背景 

　　科学研究是经济增长和生活水平提高的关键驱动力。事实上，经合组织发现，研发支出增加1% 将提高经济生产力0.4%。 

　　因此，与投资回报对企业股东的重要性类似，对政府资助机构来说，要想确保纳税人的钱得到有效使用，衡量科学研究的生产力很重要。 

　　评估对象上，本研究主要关注北美、欧洲和亚洲区域，重点研究国家包括中国、美国、日本、德国、法国、英国和韩国。主要原因是这些国家在研发上的支出总和远远超过世界其他国家的总和，相当于经合组织国家研发支出总额的113%（中国不是经合组织成员） 。在这些国家中，美国的研发支出最多，2018年接近5亿欧元，其次是中国，为2.5亿欧元。2018年，其余五个国家总共在研发上花费了约4亿欧元（图1）。韩国是研究最密集的国家，研发支出相当于GDP的4.5%，其次是日本，为3.3%。在这一范围的低端是英国占GDP的1.7%，中国占GDP的2.1%。图2反映了不同研究阶段如何在不同的经济部门中划分，企业主要从事实验开发，而大学主要从事基础研究以及相当数量的应用研究。 

　　二、主要内容 

　　（一）科研生产力是一个复杂的问题，没有绝对的总体趋势‍ 

　　已有文献表明，长期以来科研生产力一直在下降，说明科学进步速度正在放缓。图3反映的是以“全要素生产率”的增长与“有效的研究人员数量”的比值衡量的美国科研生产力趋势，下降的原因可能是由于高技能工人的工资增长使研发支出总额缩水。但也有一些针对特定行业和国家的研究对科研生产力的趋势得出了不同的结论，这主要是由于文献中使用的科研生产力测量标准不同，各国可获取数据也有较大差异。为了进一步阐明这一问题，我们进一步考察了研究周期不同阶段的科学生产力。 

　　1. 基础研究 

　　以发表的学术论文原始数量衡量基础科研生产力，可以看到数百年来，每年完成的基础研究数量稳步增长。据估计，自16世纪以来，同行评议期刊的数量每年稳定增长3.5%，在过去十年中每年增长6%，达到33000份英文期刊，每年发表150万至300万篇文章。图4表明从长期看，出版数量增加与研究人员数量增长密切相关，反之，又与研究支出增长以及期刊激增密切相关，这使得低成本工作更容易出版。图4显示了美国科学工作者和出版物数量在过去20年中每年大体同步增长，而其他数据集显示这一趋势至少可追溯到20世纪80年代初。这表明随着时间的推移，学术界在研究成果数量方面的生产力基本保持不变。事实上，另一项研究考察了1900年至2015年间超过40000名研究人员的发表模式，发现在此期间每位研究人员发表的论文平均数量有所增加，但合着者数量也有所增加。研究发现，仅包括研究者作为主要作者的论文，在过去的一个世纪里，就论文数量而言，生产力没有变化。 

　　2. 应用研究和实验开发 

　　用企业专利和研发支出数据衡量应用研究和实验开发的生产力，图6表明大多数重点国家在2003年至2018年期间，每百万欧元研发支出的专利申请和专利授予数量持平或下降。然而明显例外的是，中国的专利申请和实验开发生产力却一直增长，这主要是因为中国的专利申请成功授予的比例不断上升。与此类似，日本授予专利的生产力也有所提高，这与日本公司将重点从申请专利数量转移到申请专利质量和实用性上有关。 

　　（二）复杂性越高，生产力越低 

　　1. 研究变得越来越复杂，需要更大的团队 

　　1675年，艾萨克·牛顿（Isaac Newton）提出：“如果我看得更远，那就是站在巨人的肩膀上。”这句名言经常被用来象征科学进步。科学研究的本质是建立在前人已经发现的知识和工作的基础上。随着研究的发展，越来越复杂的思想得以提炼，新工艺和设备不断被开发出来以便对科学进行更详细和精确的工程研究。例如在电子行业，1971年，英特尔发布了第一款商用微处理器“4004”，其中包含2250个晶体管。到2020年，苹果发布了一款芯片“M1”，包含160亿个晶体管。由此可见，研发方面的巨大投资和科学理论方面的重大进步，使得先进设计和制造技术得以迅速发展。 

　　这种情况在所有的科学研究中重复出现。本报告对全世界3500名高级研究人员进行调查，85%的受访者认为他们所在领域的科学研究越来越复杂。从事实验开发的研究人员更加认同复杂性的持续上升，这表明随着创新技术水平的提高，复杂性会进一步增加。 

　　随着复杂性增长，需要更多的专业技能。例如，在微处理器开发领域，芯片设计、材料科学、软件和制造等领域的专业化程度现在比行业初期要高出许多。这一趋势也带来了更多挑战，36%的受访者表示，专业化程度的提高和团队规模的扩大是其组织生产力的一大障碍，34%的受访者表示，组织结构和管理问题是重大挑战。 

　　本研究通过对美国、英国和德国企业数据库的计量经济模型分析发现，在所有其他条件相同的情况下，公司的总资产越高，科研生产力成本越低。一项针对六家公司半导体团队的研究发现，随着团队规模的增加，生产力在下降。此外，更复杂的操作可能还需要团队分布在不同的校园、时区甚至陆地，跨越三个区的半导体开发团队的生产力比只集中在一个站点的团队低20%。 

　　虽然许多证据表明规模和生产力之间存在着反比关系，但有学者认为“U型”关系更具解释力，即在科研生产力方面小型和大型企业都比中型企业具有竞争优势。这可能是因为小公司可以快速反应市场需求的变化，而大型企业拥有丰富的研发资源，可以跨越多个专业并将成本分散在更大的制造产出上，而中型企业却没有这些优势。 

　　（三）短视和快速发表压力对生产力的影响 

　　1. 快速发表压力越来越大，可能会降低研究质量‍ 

　　大量证据表明，基础研究的生产力可能受诸多因素影响，包括：研究人员成果发表尤其是短时间内发表压力；研究人员应对这种压力的方式；出版浪潮对新发表成果质量的影响；新成果中出现如欺诈、错误和结果不可重现性等问题的上升趋势。 

　　学术界要求保持其每年发表研究成果的压力，被戏称为“要么发表，要么灭亡”。一项针对以研究为导向的美国商学院的调查发现，94%的教授面临着在同行评议期刊上发表，尤其是在顶级期刊上发表的压力。73%的受访者认为，在过去十年中发表论文的压力有所增加。37%的受访者认为，缩短时间要求取得成果的压力是影响其研究生产率的一大障碍。 

　　要求快速发表成果的压力可能会导致研究人员的“取巧”行为。例如研究人员会以“意大利腊肠切片”的方式将其研究成果切分为更小的部分，然后分别发表在不同期刊上以增加发表数量。由于每篇论文的内容不够全面，论文影响力被缩减。在对2020期刊指南的审查中发现，在200份医学期刊中，只有13%的期刊制定了防止重复论文和“意大利腊肠切片”论文的政策，这表明作者继续这些行为的空间仍很大。 

　　快速发表成果的压力可能会使研究人员跟上最新研究的时间减少，特别是在如前所述出版数量快速增长的情况下。71%的受访者表示，快速发表成果的数量要求使其很难跟上所在领域的最新研究进展。针对研究人员的访谈表明，使用搜索引擎搜索特定主题论文而不是翻阅实体期刊较为常见，这可能会减少阅读其他领域论文获得灵感的概率。 

　　调查显示，59%的人认为目前有太多低质量研究，因错误、无法复制结果、剽窃和欺诈而被撤回的论文数量反映了总体质量下降。一篇研究了2000年至2010年间在PubMed上被撤回的英文生物医学出版物的研究显示，截至2009年，撤回的数量从2000年的每年不到10起上升到每年约180起。另一项研究发现，撤销最常见的原因是造假，因造假被撤回的论文数量约是因错误、剽窃或重复发现而被撤回论文数量的两倍，而且这一数字在1975年至2005年间还显着上升。2016年《自然》杂志的一项调查显示，52%的受调查研究人员认为再现性存在重大危机，38%的人认为存在轻微危机。大多数科学家未能重现一项实验，尤其是在化学和生物学方面，失败率极高。 

　　2. “短期主义”也可能阻碍研究质量和生产力‍‍ 

　　已有研究表明，“短期主义”对研究成果会产生影响。本研究中59%的受访者认为管理层的压力会对科研生产力产生不利影响。这些压力可能来自领导人的任期缩短，出资者和机构对风险的担忧，以及投资者对短期项目的偏好，导致研究项目在取得最具影响力结果前就被中断。尽管如此，调查还显示，43%的受访者描述其所在部门大部分资助项目周期长度为5—10年，37%的受访者表示在过去10年中周期有所延长。然而，应该注意的是，对长期项目的领导支持并不一定意味着这些长期项目实际发生，尤其在管理人员的任职时间短于支持项目持续时间的时候。 

　　3. “短期主义”可能会减少基础研究 

　　基础研究可能是长期的，有时也需要非常大的资本投资，如大型强子对撞机（LHC）。然而，对短资金周期的关注可能意味着更多地关注时间短和预算低的小型研究，减少对可能带来革命性创新的新领域长期研究的关注。调查显示，74%的受访者认为较短的资助周期导致对未开发领域的研究较少。59%的基础研究受访者认为较长的资助周期难以实现，限制了对更广泛研究领域的关注，这一指标数据在应用研究和实验开发受访者中分别为55%和52%。 

　　（四）协作、外包和生产力 

　　1. 学术合作对成功至关重要 

　　49%的受访者认为高水平内部合作对科研生产力至关重要，36%的受访者认为外部合作也是如此。 

　　对美国顶尖大学数据的计量经济学分析表明，学术合作（论文作者数量）与更高水平的科研生产力（每百万美元研发支出的引用加权出版量）密切相关。大学间合作（包括国际合作）比机构内研究人员合作影响更大。这一趋势在过去 20 年中支持了基础科研生产力提升。通过合作产生的研究成果（如发表的论文、书籍、会议论文）总占比在各主要国家都有所增加。此外，在许多国家，国际合作的份额显着扩大，而机构内合作的比例则有所下降。 

　　现有文献还发现，大学和工业界之间的合作可以提高科研生产力，特别是当研究小组与工业界长期合作时。商业部门内部更大的合作会对产品创新产生积极影响。尽管合作带来了这些好处，但三分之一的受访者认为难以管理合作伙伴关系和外包是其行业科研生产力提升的一个重大障碍。这可能因为建立和发展有效的合作伙伴关系需要大量时间，以及合作伙伴之间会围绕知识产权产生摩擦。 

　　2. 多样性是影响科研生产力的重要因素 

　　已有的大量研究说明劳动力多样性具有潜在好处，虽然难以定量测量，但好处通常归因于拥有更具多样性的团队（年龄、种族、宗教、性别等特征）可降低成本、获得更好的产品和服务以及提高创造力和解决问题的能力。本研究中37%的受访者认为研究团队的多样性对于支持科研生产力至关重要。 

　　3. 官僚主义和行政管理对科研生产力产生了影响‍‍ 

　　调查显示，三分之一的受访者表示行政事务减少了他们及其团队可用于研究的时间。另一份报告称，美国联邦政府资助项目研究人员平均有42%的时间花在与该项目相关的行政事务而不是研究上，这些任务分散在不同资助机构的要求中。这反映出当前学术界普遍面临的教学和行政职责优先于研究的问题，例如申请研究基金的过程越来越复杂给研究人员带来行政压力。 

　　4. 外包不是科研生产力的灵丹妙药 

　　近年来，在一些研究领域支付第三方来执行研发任务的外包上升趋势明显。市场分析显示这一比例在2015年增长到12%左右，特别是制药服务需求的外包年增长率为10%—12%。生物技术和制药公司通过外包进行药物试验，可缩短新产品进入市场所需的时间。对于其他研究学科，外包给合同技术公司帮助研究人员避免购买可能被迅速取代的新设备的高投资成本。如果管理得当，外包则有助于降低研发成本。 

　　然而，这一趋势也带来了不利于科研生产力的方面。主要原因包括外部组织的资源不足，可能导致昂贵但无法使用的结果，或者需要比最初想象的更多的参与而并未降低成本。与外包相关的另一个潜在问题是长期效率低下，将知识转移给签约伙伴意味着科学家将失去技术知识，这会使将研究扩展到新的应用程序变得更加困难。依赖外部合作伙伴而不是在内部进行所有研究，可能会限制操作自由从而限制创新性新研究所需的创造力。还有报告发现，研究活动从内部到外部组织的大量再分配会持续降低科研生产力。 

　　总的来说，外包可能会降低成本，但同时也会对科研生产力产生长期负面影响。调查显示64%的人认为外包研究可以更快地交付成果，75%的人表示外包提高了研究投资回报，但45%的人认为外包意味着组织失去了提高内部研究效率的知识，37%的人认为外包会导致长期研究生产效率下降，55%的人认为管理外包关系会产生巨大的行政管理费用。 

　　（五）各国政府普遍支持研发，可以提供更多资金 

　　1. 政府普遍在其产业战略中优先考虑研发 

　　调查中受访者认为政府总体上是支持研究开发的。77%的受访者表示，其所在国政府将科学研发作为其产业战略的一部分予以充分重视，69%的受访者表示相信政府的支持和领导水平不会对科研生产力产生阻碍。受访者特别认可的政府参与行为包括：围绕重点领域的战略，支持技术转让，以及支持国有研发机构和企业孵化器，约十分之三的企业表示在这些领域有“强有力的支持”。 

　　2.研究人员呼吁更多公共资金支持 

　　本研究关注的国家都有一个明显的趋势，即商业部门研究支出的增长远远超过了政府研发资金的增长（图10）。自2000年以来，各国政府在研发资金总额中所占的比重都有所下降，中国随着企业研发支出的增加，这一点尤为明显。 

　　充足的政府资金非常重要。首先，政府资金为基础研究提供了必要支持，为创新奠定基础。其次，政府资金可以成为吸引更多私营部门投资的杠杆。一项英国研究发现，十年时间1英镑的公共研发可产生1.21英镑到3.16英镑的私营部门投资。 

　　同样重要的是资金目标定位问题，在美国和欧洲，政府在实验开发上的支出没有支持基础研究或应用研究那么显着。例如，2018年，英国政府研发支出中只有四分之一用于实验开发，其中一半专门用于国防项目。2013年，欧盟各国政府研发预算的52% 用于基础研究，其中德国为57%，用于应用研究和实验开发的预算不到一半。在美国，虽然联邦政府资金在三个研究阶段中相对平均分配，但基础研究占2018年所有研发支出比例的42%，只有13%用于实验性开发。资源的分配方式非常重要，因为它关系到研发对现实生活如经济增长、生活质量或预期寿命的影响。随着创新在技术成熟度上的提升，为了更接近市场，成本呈指数级上升。这意味着，在基础研究或应用研究阶段使用的每一分政府资金，都将在实验开发阶段需要更多资金，才能将创新从概念转化为现实。然而许多国家政府往往无法提供如此规模的资金。 

　　企业是从开发新产品和在市场上销售这些产品中获益最多的企业，有必要扩大任务驱动的研发，以满足工业和社会需求，而这无法通过资助实验室工作来实现。因此，一些研究行业机构呼吁更多关注实验开发以帮助满足这一需求。政府在这一领域提供的帮助包括成立财团以解决特定重点领域研究，在特定研究领域开展创新竞赛，以及允许公司为研发目的访问公共基础设施等。增加对实验发展的资助不应以牺牲新领域长期基础研究资金为代价，这些新领域没有特定的最终产品或技术，但这是创新的基础。 

　　（六）全球科研生产力的现状评估 

　　本报告基于六个可量化的因素对全球科研生产力进行了评估，这些因素包括： 

　　短期主义：短期主义被视为限制科研生产力的因素，因此长期态度在评估中得分较高； 

　　风险承受能力：研究中风险规避方法将阻碍科研生产力提升，对高风险科研项目支持程度越高，评估得分越高； 

　　政府对研发的支持力度：在整个产业战略中考虑到研发，以及诸如国营设施和教育方案等更具体的措施将有利于生产力； 

　　免除行政负担：较低的行政职责减少了研究时间的耗费，可提供较高评估分数； 

　　协作：研究项目上的协作与更高科研生产力相关，协作程度越高得分越高。相反，外包被视为影响生产力的因素，因此外包越多得分越低； 

　　资金可用性：资金可用性越高，评估分数越高。这一系数是根据调查结果以及各国研发支出总额占GDP比重的公开数据计算得出的。 

　　通过对全世界3500名研究人员的调查，收集不同生产力促进因素的数据，从而计算出每个指标的全球平均值，以及每个国家和行业的平均值。其中，短期主义得分最低，是影响科研生产力的最重要因素。 

　　分国家来看，中国拥有最高的政府支持力度，体现在国家对工业的优先战略支持，以及受访者获得国家支持的设施、技术转让和教育最多。 

　　就其整体调查而言，受访者总体上对中国研究资金的可用性感到满意，然而，中国研发支出与GDP的比率在七个国家中是最低的，因而对这一指标产生了影响。 

　　三、 启示与建议 

　　（一）树立创新自信，坚定不移走高水平科技自立自强发展道路 

　　分析上述研究成果，我们发现我国在研发支出、基础科研生产力增速、每百万欧元专利申请成功比例和实验开发生产力、企业研发支出、研究资金可用性满意度、政府支持力度等方面均获得研究方的较高评价，这充分反映出我国正走在科研生产力快速提升的正确道路上。我们应坚定创新自信，客观总结经验教训，坚定不移走高水平科技自立自强发展道路。 

　　（二）提高资助的科学性，减轻科研人员的负担 

　　以优化科技资源配置、激发创新主体活力、完善科技治理机制为着力点，通过深化科技体制改革提升科技管理效能，持续减轻科研人员负担，优化科技创新环境，进一步激发科研主体创新活力。减少如科研项目实施周期内的各类评估、检查、抽查、审计等活动，最大限度降低对科研活动的干扰，为科研人员松绑，缩减科研经费报销证明材料和审批环节，切实减轻科研人员事务性负担，让学者拥有足够的时间进行科学研究，不要被过多的非科学研究事务分心。 

　　（三）着眼长远，优化管理避免短期主义 

　　科学研究尤其是基础科学的研究有其特殊性与规律性，不能简单地以发表成果速度作为评价科研成效的主要标准，而应给予科学研究相对宽松的评价机制与管理机制。一方面在评价机制上要结合学科特点、项目类型、任务要求等多方面因素综合考察，确定合理的评价周期，实现速度、质量和效益的有机统一。另一方面在管理机制上，应加强前瞻未来发展和长远利益，在基础科学和前沿技术研究若干领域超前部署，不断探索新的发展方向，提高持续创新能力，给予这类研究更多的包容性，不因人事变更或财务制度等因素干扰预定研究进程。 

　　（四）鼓励开放协作，加强全球研究机构间的合作 

　　中国科技创新已经发展到一个新阶段，具备积极参与和引领国际科技创新合作的基本条件。开展科研合作的方式很多，从政府间协议到科学家之间的个体合作，都可形成广泛的合作网络。不仅要通过政府间协议加大为世界贡献更多科技创新公共产品，如积极牵头组织和承担国际大科学计划和大科学工程，加强大型先进科学设施和装置的共建共享；还应积极参与科学共同体的建设，从个体合作研究扩展到机构间合作，推动各国大学间合作和产学研合作，使其成为科研协作网络的重要节点，为世界贡献更多创新理念和更多创新解决方案，与各国联手共同提升科技创新能力。 

　　文章来源：战略前沿技术