胡蝶　王嵩迪｜中美高校科技人才规模与质量比较研究

DOI:10.16298/j.cnki.1004-3667.2021.06.11

摘要

在当前中美关系嬗变的背景下，中美对科技人才的争夺日益激烈，高校作为开展前沿性、基础性研究的主阵地，其培养的科技人才规模与质量决定了一国的科技实力及发展潜力。基于国内外统计数据与政策文件，对比中美高校科技人才规模与质量现状，研判我国科技人才储备能力与国际竞争力，提出从增加高校科研经费、增强高校国际科技人才吸引力等方面着力缩小差距，进一步将人力资源的规模优势升级转化为质量优势，实现建设世界科技强国伟大目标。

高校科技人才；人才储备；国际影响力；中美比较

一、问题的提出

科技人才是建设科技强国的核心战略资源，是提升国家核心竞争力与保持经济可持续发展的关键因素。高校是开展前沿性、基础性研究的主阵地，高校科技人才规模与质量决定了一国的科技实力及未来发展潜力。美国作为世界科技强国之首，多年来始终处于国际科技人力资源金字塔顶端，强大的科技人力资源为美国在众多科学技术领域保持领先地位发挥了重要作用。中国现已成为科技发展速度最快的国家，正全力建设世界科技强国。当前，美国新单边主义者鼓吹科技脱钩、企图遏制和封锁中国科技线等单边主义行动使中美对高科技人才的竞争日益激烈，甚至成为影响国家战略走向的关键性因素。在此背景下，进一步提升我国高校科技人才自主培养能力，提高科技人才规模与质量，增强我国科技人力资源国际竞争力具有现实的紧迫性和重要性。

虽有不少学者对比了中美两国在科技人才的结构、流动及政策等方面存在的差异，但已有研究成果对于两国科技人才规模与质量差距仍缺乏深入详实的判断，对于高校科技人才培养规模与质量的研究仍有待补充，尤其是对拜登政府上任后美国科技人才发展的新动向与新趋势缺乏必要把握。基于此，本研究参考美国国家教育统计中心、美国国家科学基金委、《科学与工程指标2020》《中国科技人力资源发展研究报告（2018）——科技人力资源的总量、结构与科研人员流动》（以下简称《中国科技人力资源发展研究报告（2018）》）等统计数据及政策文件，以期客观比较中美高校科技人才规模与质量现状，进一步评估两国科技人才发展潜力与趋势，为我国科技人才队伍建设和科技强国建设提供重要参考。

二、中美科技人力资源与高校科技人才总量比较

“科技人才”是一个具有中国特色的概念，科技部《中国科技人才发展报告（2018）》中指出：“科技人才是具有一定的专业知识或专门技能，从事创造性科学技术活动，并对科学技术事业及经济社会发展作出贡献的劳动者。”其中，高校科技人才是科技人才队伍的重要组成部分。据此，本研究中的高校科技人才指以科技创新与发展活动为主要职责的高校教学科研人员。由于目前尚没有专门针对科技人才的统计指标和数据，本研究基于具有国际可比性的科技人力资源、研究与试验发展（R&D）人员等概念，对中美高校科技人才规模与质量进行比较。

科技人力资源是建设科技强国的核心资源，其规模反映了一国的科技实力和发展潜力。据《中国科技人力资源发展研究报告2018》显示，近年来我国科技人力资源总量持续增长，截至2018年底已达10154.5万人，稳居世界首位。丰富的科技人力资源为科技创新与经济发展提供了必要人才保障，但科技人力资源并不等同于科技人才，还需要对其加以开发。国际上通常以R&D人员指标比较各国科技人才情况，每万名就业人员中R&D研究人员数量是衡量科技人力资源层次与质量的重要表征。我国R&D研究人员总量（全时当量）在2010年超过美国之后，一直位列世界第一，2018年达到186.6万人年。但其中，高校R&D人员和高校R&D研究人员总量仅占我国R&D人员和研究人员的9%和19%，我国高校R&D人员数量尚不到美国的1/2。同时，R&D研究人员密度（每万名就业人员的R&D研究人员数量）与发达国家相比仍存在较大差距。2018年，我国万名就业人员中R&D研究人员数为24.1人年，远远落后于美国的92.3人年，仅为韩国的1/6，法国、日本、德国与英国的1/4以下。

由此，从科技人力资源总量上来看，我国科技人力资源规模虽已位居世界第一，但研发人力投入的强度在国际上仍处于落后水平，高技术人才缺乏仍是制约我国科技创新发展的重要因素。本研究认为，提升质量将成为未来我国科技人才战略的重点，而高校是高素质科技人才培养的摇篮，基于当前我国高校科技人才储备不足的问题，必须进一步提高我国高校科技人才培养能力，更好发挥高校在高层次科技人才培养上的作用。

三、中美高校高层次科技人才培养规模比较

人才培养是扩大科技人才队伍规模、提高科技人才质量的基础，大力培养科技人才已成为世界各国赢得国际竞争优势的战略选择。而高校自然科学与工程学专业的博士生培养规模突出展现了一国在高层次科技人才上的储备情况。根据我国教育部历年高等教育研究生分学科统计结果和美国国家科学委员会的统计数据，2000—2017年，中美自然科学与工程学博士数量增长速度均与国内总体博士数量增长速度保持一致。在绝对数量上，自2007年起，我国自然科学与工程博士学位的年授予量就已超过美国，2000—2017年间自然科学与工程博士数量从9038人增长到44921人，增长了近4倍。同一时期，美国自然科学与工程博士数量从19680增长到35950人，增长了不到1倍。（见图1）同时，我国自然科学与工程学博士数量在博士毕业生总数中占比高达75%~80%，而美国仅占总体的约50%。我国博士总体规模的迅猛增长，特别是自然科学和工程学博士数量的攀升，展现出我国高校在高层次科技人才培养和储备上的巨大潜力。

同时，美国高校的国际高层次科技人才培养规模更加庞大，美国一流的高等教育成为吸引国际留学生源源不断赴美留学的磁石，为其科技发展与创新储备了来自世界各地优质的科技人力资源。近十年来，留学生占美国博士年授予量的比例一直保持在1/4以上，其中在工程学博士授予中，外籍留学生约占美国年工程学博士授予量的50%~60%。高达75%以上在美国获得自然科学和工程学博士学位的博士为外籍，其中外籍博士的42%和31%分别就读于自然科学和工程学学科。（见图2）

在美国一系列优渥的人才发展政策支持下，绝大多数的国际科技人力资源被成功转化为服务于美国经济社会发展的科技人才。据美国科学基金委（NSB）的统计，2017年，在美国获得科学与工程博士学位的外籍学生中，有76%计划毕业后留在美国工作，44%已获得美国工作，工程学确定去向的外籍博士毕业生中留在美国工作的更高达85%。其中来自亚洲的博士毕业生留美工作的意愿比其他地区的学生更高，中国留美博士中有82%计划毕业后留在美国工作。相较之下，虽然我国近年来华留学人数有显著增长，但来华留学生的学历生人数和比例（258122人，55%）与博士人数及比例（25618人，10%）均较低，按照在校博士生人数估算，外籍博士的授予约仅占中国博士年授予总量的不到5%。理工科国际学生比例也较低（工科11.9%，理科1.6%，2017）。中国在吸引、培养和吸纳高层次海外人才上与美国存在不小的差距，这制约了中国进一步扩展科技人才储备空间。与此同时，中国作为传统的留学生输出国，在高等教育声誉和科技领域就业机会上对国际学生还未建立强大的吸引力，对于高层次国际人才的工作签证等依然存在一定障碍。

值得注意的是，数据表明近年美国的留学生人数增长率有所下降：2014—2015学年，美国院校中国际学生人数增长了10%，而到了2018—2019学年，国际学生人数仅增长了0.05%。一些研究也指出，美国在应对新冠肺炎疫情中不尽如人意的表现对海外留学生影响尤其巨大。高校不得不全面停课并转为线上教学，何时能回归校园全面复学复课目前仍是未知数，高等教育的质量存在下降的风险，对国际留学生的吸引力下降。加之，特朗普政府实施的一系列阻碍外国学生留学美国的政策，已造成国际学生增速大幅下降。然而，拜登政府上台仅一月就对国际高等教育与移民政策进行了大刀阔斧的改革，向世界释放出了强烈的信号，表明美国高等教育在很大程度上将再次对全球顶尖智识开放。拜登政府不仅废除了特朗普政府对来自几个主要伊斯兰国家的旅行者禁令，也明确表示将不会延续特朗普政府针对“军民融合发展战略”相关高校学生和学者的入境禁令。同时，宣称将越来越多地接受学生F-1签证申请，提高H-1B签证数量上限，吸引更多留学生赴美学习并留美就业。对于在美学习STEM的学生，拜登政府尤其释放出积极欢迎的信号，主张为美国STEM学位的留学生“绑定”绿卡，使高校成为外来科技人才的输入地与供给方，为全球科技人才向美国流动提供重要依据和渠道。我国需要充分认识到以上拜登政府在高等教育对外开放与人才争夺中展现出的新动向，及时采取积极的应对策略提高我国对国际高层次科技人才的吸引力。

四、中美高校科技人才质量存在的主要差距

高校科技人才的规模是一国科技人力资源储备水平与发展潜力的重要体现，而高校科技人才质量更直接地反映一国在当下世界科技竞争中的实力。当前世界科技竞争的焦点是高层次科技人才的竞争，对高校培养的科技人才质量提出了更高要求。已有关于科技人才质量评价的理论认为，对于科技人才的评价应根据科技人才岗位性质、工作特点及其劳动成果，应用科学的测评技术与统计方法进行综合性的描述与评价，以反映其能力、水平及成果贡献。高校科技人才的工作性质及特点主要表现为从事创造性科学技术活动，劳动成果表现为具有应用或学术价值的智力劳动成果，通常以著作、论文、获奖、专利等形式体现。基于此，本研究从高校科技人才主体所具有的国际影响力、高校科技人才所取得的具有学术性以及应用性的劳动成果三个维度出发，选取国际通用科技评价指标，对中美两国高校科技人才质量进行比较。研究发现，虽然我国在科技人才培养规模与储备总量上都取得了举世瞩目的成就，但在质量上与美国相比仍存在一定差距，仍需要从多方面不断深化高层次科技人才培养。

（一）美国高层次科技人才国际影响力遥遥领先

当前我国具有高国际影响力的科学家总量与美国还存在巨大差距。根据科睿唯安最新发布的2020年“高被引科学家”名单（入榜科学家发表论文被引频次在Web of Science中位于同学科的前1%），全球60多个国家的共有6 167位来自各领域的高被引科学家入榜。中国上榜人数继续激增，入选科学家从2019年的636人次（占比10.2%）上升到今年的770人次（占比12.1%），已取代英国成为第二大“高被引科学家”所在地区。美国仍居榜首，入选科学家有2 650人次，占据榜单的41.5%。在“高被引科学家”前十位的机构上，美国占据8席，中国有中国科学院和清华大学2所机构上榜。（见图3）

以诺贝尔奖为代表的卓越学术成就奖项也是衡量科技人才影响力的重要指标。美国获颁诺贝尔科学奖人次遥遥领先，至2018年获奖人数已达167位，诺贝尔物理学奖美国占92人次，化学奖美国占70人次，生理学或医学奖美国占了103人次，远远超过世界其他国家。在所有诺贝尔奖获得者中有32%出生于美国，38%的获奖者最高学历教育地为美国，47%获奖者在美国完成获奖的成果，48%获奖者在美国大学或科研机构获得诺贝尔奖，这充分反映出美国高等教育在对顶尖科技人才培养上的卓越表现，为科技人才提供了高质量的教育和强大的科研平台，促进科技人才的成长并创造出世界顶尖的科研成果和贡献。我国在2015年刚刚实现在诺贝尔三大自然科学奖上“零”的突破，但从国际获奖整体情况来看，科学家的国际影响力正逐步提升。屠呦呦研究员获得诺贝尔生理学或医学奖，王贻芳研究员获得基础物理学突破奖，潘建伟团队的多自由度量子隐形传态研究位列2015年度国际物理学十大突破榜首。虽具国际影响力的中国科学家总量与发达国家还存在明显的差距，但在国际重要奖项的舞台正出现越来越多中国科学家的身影。

（二）中国高校科研论文产出国际影响力有待提高

从科研论文产出看，中国自2016年在发表文章总量上已经超过美国，位居世界首位。2018年中国发表论文数占全球的21%，美国为17%。同时，中美科研论文主题呈现出不同的侧重，中国发表文章中工程学比例最高占到1/4，而美国的健康、生物、医学等领域发文比例最高，占到全部发文量的48%。（见表1）

科研产出的引用数体现了文章和作者的影响力，也能体现一个国家科研投入的回报率。美国国家科学委员会使用高引用文章（HCA, highly cited articles）来说明科研产出的影响力。一国的HCA得分是来自该国的作者发表的世界前1%高引用文章占该国全部文章的比例。HCA得分为1，说明该国达到世界平均标准，即有1%的文章为世界前1%引用的文章。2016年美国的论文影响力指数为1.88，这意味着美国在前1%的被引文章中所占的比例是其在全部科研论文中所占比例的近2倍。在2000年，中国的HCA得分仅有0.37，但到2016年迅速增长到了1.12，增长了2倍多。Xie和Freeman的研究也发现，在2006—2016年间中国学者发表的论文影响力上升得比包括美国在内的任何国家都快。

通过对比发文量和高引用数可以了解一个国家在科研产出体量和影响力这两个维度上在全球的相对地位。美国NSF的专业化系数（Specialization index）更为具体地考察了一个国家某一学科的科研产出量在该学科的世界产出中的贡献。如图4所示，横纵坐标分别代表发文量与影响力。在自然科学和工程学学科的发文数量上，除了健康科学、生物与生物医学，中国在其他各自然学科和工程学的发文量均已超过美国；在论文影响力上，除数学与统计领域，美国其他学科的发文影响力均高于中国，在健康科学、生物科学和医学、物理学上的影响力差距尤其明显。

根据专业化系数在四个象限中所处位置的不同，可以将不同学科划分为“高产出-高影响力”“高产出-低影响力”“低产出-高影响力”和“低产出-低影响力”四个类型。可以看到，美国的10个自然科学与工程学学科中，“高影响力-高产出”的学科有健康科学、生物与生物医学、地球科学、大气和海洋科学4个，其余均为“高影响力-低产出”学科；中国“高影响力-高产出”的学科有计算机和信息科学、工程学、物理学、化学、材料科学、农业科学6个，“高影响力-低产出”学科有地球科学、大气和海洋科学、数学与统计学科2个，还有健康科学、生物与生物医学2个“低影响力-低产出”学科。同时，根据专业化系数的具体得分，还可以判断一国某一学科在该学科世界发展水平中的具体位置。如在健康科学领域，美国论文产出量高于世界水平的34%，科研影响力是世界平均水平的1.97倍；在计算机和信息科学学科，美国科研产出低于世界平均的30%，但影响力是世界平均的2倍多。（见图4）

造成我国高校高层次科技人才及科研论文产出的国际影响力相对较低的原因是多元的。一方面，需要看到我国高校在科研经费投入水平上仍然偏低，尤其是在基础研究经费投入方面明显落后于美国（中国基础研究经费占R&D经费比例仅为美国的1/3），科研经费支持力度不足制约了科技创新的步伐；同时，在学术评价制度上尚存在标准单一、专业性不强的问题，对科技人才学术科研热情造成损害；文化上也相对缺乏创新土壤，尊重权威的传统可能会阻碍创新探索，急功近利的学术风气更不利于培育卓越的原创成果。另一方面，需意识到西方高校长期以来占据着国际科学场域的支配地位，现今在全球化背景下，学术生产和传播也越来越卷入地缘政治结构中的国家创新竞赛、世界一流大学竞技的全球市场和中心-边缘的不平等世界体系之中，基于同行评价的科研学术成果的国际影响力与政治、经济、意识形态等权力形态愈发紧密的纠结缠绕。中国科学家及科研学术成果作为新兴力量正在冲击着既有的支配结构，但现有实力尚不足以从根本上撼动国际学术场域的秩序。

（三）中国高校获得专利规模庞大但转化率相对较低

我国高校在国家科技创新体系中扮演重要角色，是科技成果的供给侧、高质量科技成果产出的重要来源，因此高校的科技成果转化的问题是实现创新引领发展必须考虑的重要战略性问题。由于“科技成果”内涵广泛，一般以专利转化率指代科技成果转化率。2019年我国高校申请专利的总数为32万余项，专利规模远超美国，但在专利转化率上却与美国存在显著差距。沈健根据《高等学校科技统计资料汇编》《美国科学与工程研究的专利调研（2010）》等数据资料推算，中国科技成果转化率约为6%（存在一定程度的高估），而美国在50%左右（存在一定程度的低估）。同时，由于中美成果转化方式存在明显差异，中国主要采取专利权转让，其中大多数也是独家许可，而美国大学的技术转移手段是以非独家许可为主，一个专利可以签订多个合同许可给不同企业。如果使用“专利使用次数”作为分子计算转化率，美国的科研成果转化率将会超过100%。

导致我国高校专利转化率与美国存在巨大差距的主要原因体现在两个方面。一方面在于我国高校专利申请规模虽然庞大，但由于高校专利申请主体的动机复杂且缺乏专门的管理机构进行有效的质量监控与审查，专利质量普遍不高；另一方面，由于高校对专利的管理和服务不完善，转化机制不畅，专利成果流失现象比较普遍，最终致使成果商业化的专利数量不多。而由于美国专利申请费用高昂，且高校评估与审查严格，美国高校申请专利数量相对较少，但美国大学技术转移机构专业的工作、对发明人严格的管理以及较为完善的知识产权保护，都大大促进了专利转化的成功率，提升科技成果利用的效果和效益。

五、提高我国高校科技人才质量的对策建议

党的十九大强调，要培养造就一批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队，这为新时代科技人才发展指明了方向。针对当前我国高校科技人才质量在与美国比较中呈现出的客观差距，为应对美国对我国技术封锁与科技发展的打压，迫切需要进一步提高我国高校科技人才质量，增强我国科技人力资源国际竞争力，改变关键领域核心技术受制于人的格局，加快建成科技强国。基于此，本研究提出以下对策建议。

（一）多渠道增加高校科研投入，提升基础研究和应用基础研究经费比重

政府R&D经费投入应适当向高校倾斜，加大对高校R&D经费的投入，保证高校科学研究的顺利开展，尤其要加强基础研究和应用基础研究的投入，着力提高基础研究和应用基础研究经费占全社会研发经费比重。基础研究是科技创新之源头，对于打造科技核心竞争力、蓄积长远发展原动力具有重要战略意义，而高校具备基础研究中所需要的人才和科研资源，只有进一步满足基础研究活动的经费需求，切实夯实基础研究之根基，才能不断提高我国科技国际竞争力。高校在用好财政资金的同时，也要探索多渠道自主筹措科研经费。如在麻省理工学院教授带学生必须找到科研经费的支持，而这些经费的取得往往源自企业和市场的需求。企业为高校科研项目提供了经费支持，科研成果也紧紧结合到了未来市场和实际应用中去，真正实现教学、研发与市场的紧密结合，推动科技创新成果不断涌现。

（二）将已有“高产出-高影响力”学科群打造成为国际科研网络的中心和关键枢纽，在弱影响力学科寻求突破口

中国科研在国际产出总量上已经超过美国，但在影响力上美国仍遥遥领先全球其他国家。针对如计算机信息科学、材料科学等中国在国际上影响力提升很快的优势学科，大学需要继续投入科研经费和提供政策支持，加大国际合作，打造“高产出、高影响力”的学科群，使之成为国际科研合作网络中的中心和关键枢纽，进一步延伸国际影响力。针对中国在国际上一些影响力较弱的学科，如生物与生命科学等，大学在投入经费和支持发展的同时，需要更多地鼓励高校和科学家走出去，加强国际交流，重点发展突破性科研项目和技术，争取在产出量提高的同时更提高研究成果的影响力。

（三）提升高校专利质量，优化管理机制促进科技成果转化

高校应对于以专利申请数量为评价标准和激励手段的政策进行纠偏，贯彻专利质量意识与服务实际生产的宗旨，优化专利资助奖励政策和考核评价机制，鼓励研究人员踏踏实实做好基础研究，将有限的精力与资源真正投入到有实际价值的科技成果研发上。同时，高校要通过搭建科技转化平台、创新科研管理体制、促进校企密切合作等方式重点扶持一些应用性强、技术好的科研成果转化，并且增强技术转移办公室质量筛选的职能，协助企业在更短时间找到所需技术成果并专注于产品开发，着力解决“重数量轻质量”“重申请轻实施”的问题，更好地发挥高校科技成果服务经济社会发展的重要作用。

（四）增强国际科技人才吸引力，拓展高层次科技人才储备

在考虑地缘政治因素与国家安全的前提下，要继续大力拓展国际科技人才储备。要进一步为来华海外人才提供良好的福利待遇，设立与国际接轨的薪酬标准，进一步研判关于高技术移民的系列政策，完善一站式服务体系，解决海外人才签证、住房、社保、医疗、子女教育等问题。同时，高校要建立国际化的行政和后勤体系，建立开放创新、包容多元的文化环境，构建起具有持续吸引力的人才发展生态，加快形成“聚天下英才而用之”的引才格局。人才不仅要引得进,更要留得住、用得好。必须不断优化科研创新系统的用才环境，充分释放引进人才的发展潜力和创新潜能，培育和打造扎根中国大地、研究中国问题、服务中国发展的优秀科研团队。

（五）提高本土科技人才培养能力，重视拔尖创新人才培养

某些西方国家对中国的科技发展存在戒备心理，导致许多正常的学术合作交流也被上升到国家安全高度而深受影响，使人才流动形势趋于紧张。如果说此前我国还能借助他国进行科技人才培养，从而牵动我国部分行业的发展，那么当下我国必须立足本土，抓紧自主培养具有国际竞争力的拔尖创新型科技人才，破解关键技术的人才匮乏。因此，我国需要重点面向国家战略需要的核心产业领域，优化人才培养的结构，在继续提升自然科学和工程学博士生培养规模和质量的同时，重点面向国家战略需要的核心产业领域，培养一批优秀的高层次科技人才，重点突破行业“卡脖子”技术、前沿技术等。同时，加大基础学科拔尖创新人才培养力度，继续增加在基础科研和人才培养上的投入。而高校也应摒弃重应用、轻基础的科研导向，在基础科研领域持续投入优秀师资、进行平台建设，为国家培养更多优秀的基础研究人才，激发我国高校科技人才创新活力，培养具有国际竞争力的青年科技人才后备军。

（清华大学教育研究院硕士研究生周璐在本文的资料收集、数据统计中做了大量工作，特此感谢！）

【本文系中国高等教育学会2021年重点课题“中美高等教育质量的比较研究”（2021ZDWT01）的研究成果】

作者

胡　蝶，清华大学教育研究院博士后研究人员，北京　100084

王嵩迪，清华大学教育研究院博士研究生，北京　100084

《中国高教研究》2021年第6期“比较教育研究”栏目

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