——中國企業加強基礎研究是建設創新型國家的必然選擇

中國網/中國發展門戶網訊  科技創新是經濟體發展的靈魂。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和?2035?年遠景目標綱要》明確中國已經進入高質量發展階段，并確認創新在中國現代化建設全局中的核心地位。

科技創新的源頭是基礎研究，但長期以來中國全社會基礎研究投入占研究與試驗發展（R&D）經費的比重顯著性地低于發達經濟體。從統計學上看，中國企業的科技活動支出在全國?R&D?支出中占?75%?以上，而其中基礎研究支出占比不到?1%，這直接導致中國全社會基礎研究支出占比過低。

過去?40?年，中國企業的創新能力獲得顯著提升，推動中國成為世界第二大經濟體。但總體而言，尚未實現依靠創新，特別是高端技術創新帶動企業發展的目標。企業是否應該投入基礎研究，一直以來有不同的觀點。為了解決這個困惑，本文首先討論基礎研究內涵，界定企業研究活動的屬性；然后采用國際比較研究，從企業基礎研究投入、企業科研論文和專利產出、企業在國家競爭力指數中的權重等幾個維度，綜合形成企業創新版圖；繼而對中國和全球主要經濟體的企業表現進行宏觀比較分析，為企業開展基礎研究的必要性提供論據。 

應用基礎研究是基礎研究的組成部分

《弗拉斯卡蒂手冊》界定的基礎研究是“為了獲得關于現象和可觀察事實的基本原理的新知識而進行的實驗性或理論性研究，它不以任何專門或特定的應用或使用為目的”。該手冊也在不斷補充修改，如2002?年和?2015?年提出，基礎研究可以面向一些普遍感興趣的領域，這些研究雖無特定用途，但有一系列未來應用的明確方向，被稱為“定向基礎研究”。然而，該補充表述對基礎研究的直接應用價值似乎持含糊態度。基礎研究的另一種表述方式是美國學者斯托克斯（Donald E. Stokes）于?1997?年提出的“應用與基礎”二維模型。“純基礎研究”處于第一象限，稱為玻爾象限；“純應用研究”處在第三象限，稱為愛迪生象限；而獲取知識和應用知識并存的研究活動屬于應用基礎研究，稱為“巴斯德象限”，簡單解讀為：具有應用目的的基礎研究。該模型比較好地解決了關于研究活動屬性的困惑。 

近?20?年，又出現了前沿技術和戰略性基礎研究的概念，常用于啟動一些國家層面重大方向研究部署，如中國的國家重點研發計劃中的許多重點專項。前沿技術是高技術領域中具有前瞻性、先導性和探索性的重大技術，針對實際應用中的難題，發展新原理、新方法、新算法等，這也符合基礎研究的特征。戰略性基礎研究，一般也是瞄準國家戰略需求，特別是服務于國家、社會、經濟發展的目標。例如，原國家重點基礎研究發展計劃（“973”計劃）針對農業、能源、環境、健康、信息、材料、工程等國民經濟重大戰略需求進行部署，加上前沿科學與交叉科學，以及量子、納米、蛋白質、干細胞、全球變化等各類重大研究計劃等，構成純科學（玻爾象限）與應用基礎研究（巴斯德象限）框架。國家自然科學基金是中國支持基礎研究的主渠道之一，最近也將其支持的項目分為?4?種類型，其中包括“聚焦前沿，獨辟蹊徑”和“需求牽引，突破瓶頸”。可見，應用需求對基礎研究的牽引作用越來越明顯，這種需求常常具有明確的應用目標，而不僅僅是未來的方向。例如，圍繞新型疫苗、腫瘤免疫治療、干細胞治療、分子育種、植物抗逆、“雙碳”目標、量子通信與量子計算、人工智能（AI）、下一代互聯網、各種新功能材料、冶煉超級鋼、提高石油采收率等大量實際問題和目標所開展的基礎研究。

基礎研究主要由國家科研機構和高校承擔。企業開展基礎研究活動，應是受企業自身發展需求的驅動，多具有明確的應用目的，是創新鏈條的有機組成部分。隨著科學和社會的發展，基礎研究的內涵也在不斷豐富。如果簡單地將基礎研究定義為沒有應用目的，不僅忽視了應用基礎研究，而且難以讓企業加入到基礎研究行列。新的發展階段，基礎研究應強調應用導向和純科學并重，真正形成問題和需求導向與自由探索和學科發展相結合的基礎研究格局。 

全球主要經濟體企業科技創新版圖

全球主要經濟體企業基礎研究投入比較

全球?R&D?支出位于前列的經濟體依次為美國、中國、日本、德國、韓國、法國、印度、英國等。由于這些經濟體的?R&D?數據公開時間不同步，本文盡可能采用最新的可比數據。目前，中國?R&D?經費占?GDP的比重已與經濟合作與發展組織（OECD）成員經濟體的平均水平相當。OECD?數據顯示，發達經濟體的基礎研究投入占?R&D?經費比重平均超過?15%。主要經濟體中，美國為?15.16％、日本為?12.5％、韓國為?14.67％、英國為?18.27％、法國為?22.67％。經計算發現，2019?年，這些經濟體企業在本國基礎研究支出中的貢獻度多在?30%?以上——美國?31.67%、日本47.83%、韓國?58.25%、英國?35.73%、法國?22.23%，顯著高于中國的?3.8%（中國?2021?年為?6.5%）（表?1）。中國企業的?R&D?經費投入總量很高，但其支出結構中絕大部分用于產品試驗發展（圖?1）。中國基礎研究高度依賴政府財政資金，其全社會基礎研究支出占?R&D?比重若要達到主要創新型經濟體的水平，企業的?R&D?支出結構需作重大調整，即提升?R&D?的前端投入。

全球主要經濟體企業發表科研論文的比較

科研論文是科學研究活動的記錄和知識傳播的載體。科學文獻計量學分析廣泛被各國和國際組織用于科技評價。然而，企業發表論文的國際比較卻鮮有研究。本文以七國集團（G7）、北歐經濟體、歐盟經濟體（EU-27）、OECD、亞太經濟合作組織（APEC）、金磚五國（BRICS）和中國為全球主要經濟體（組織）統計單元（其中有許多交叉覆蓋，如中國也是?APEC?和?BRICS?的成員經濟體、OECD?也包含?G7?國家等），通過科睿唯安?InCites?平臺，分析過去?10?年（2011—2021?年）各經濟體（組織）中企業發表科研論文數量在本經濟體（組織）科研論文總數中的占比情況。結果發現，OECD、G7?和北歐經濟體企業論文占比均超?4%，APEC?和?EU-27?也都超過?3%，中國企業發表的論文占比約?1.84%，差距顯見（圖?2）。

發表科研論文數排名前?50?的企業中，美國?14?家，德國?7?家，中國?6?家，日本、法國、瑞士均為?4?家（圖?3a）。高被引論文數量前?50?的企業中，美國占比過半（26?家），德國?6?家，瑞士、法國均為?3?家，中國?2?家（圖?3b）。中國?2?家企業分別為華為技術有限公司（排名?33）和中國石油天然氣集團有限公司（排名?40）。高被引論文數量處于領先地位的企業，恰恰是各個行業的全球領軍企業，位于前?10?位的企業多與醫學健康相關：瑞士羅氏集團（Roche Holding）、瑞士諾華集團（Novartis）、英國阿斯利康公司（AstraZeneca）、美國基因泰克公司（Genentech）、英國葛蘭素史克公司（GlaxoSmithKline）、美國百時美施貴寶公司（Bristol-Myers Squibb）、美國輝瑞公司（Pfizer）、美國默克集團（Merck）、美國強生公司（Johnson & Johnson）、美國?IBM?公司（IBM）。瑞士羅氏集團作為全球最大生物制藥與醫療診斷產業巨頭，是最早全面布局生物技術的制藥企業，其理念是“先患者之需而行”；瑞士諾華集團提出“培養新藥研發領域的新一代科學家”；英國阿斯利康公司是一家以創新為驅動的全球性生物制藥企業，近些年在加強新藥探索研發的同時，又依托大數據、互聯網和?AI?等新技術，打造智慧健康服務新模式。這些企業能夠長期保持其全球行業領導力，與其對基礎研究的重視無不相關。

無論是發表論文數量，還是高被引論文的數量，中國企業的占比都偏低。這反映出中國企業總體上尚未形成基礎研究能力或缺乏開展基礎研究的動力，也是中國在生物醫藥等領域缺乏全球行業領軍企業的深層原因。

全球主要經濟體企業專利數據比較

一個國家或企業所擁有的發明專利的數量和質量是衡量其創新能力的重要指標。世界五大知識產權局發布的統計報告顯示，2020?年中國、美國、歐洲、日本、韓國五大專利組織（五局）受理發明專利申請共計?278.98?萬件，源于中國的占比?50.65%，其中企業的貢獻率超?60%。從專利申請總量看，中國現為專利申請頭號大國。

《專利合作條約》（PCT）專利申請和“三方專利”申請體現專利持有人開拓國際市場的意愿和實力。2020?年，商業板塊在所有公布的?PCT?專利申請中占?86.7%，其次是高校、個人和研究機構。因此，可以作為一項指標用來衡量一個經濟體企業創新能力。經過持續多年兩位數增長，中國?PCT?專利年度申請量已連續?3?年（2019—2021?年）居全球榜首，“三方專利”申請數也持續增長，已達全球第?3?位。但從?PCT?申請占專利申請總量的份額看，中國目前占比還較低。2020?年，全球?9.5%?左右的專利申請是通過?PCT?途徑提交的，而中國通過?PC?T途徑申請的專利占比僅為?4.73%，低于全球平均水平（圖?4）。另外，中國“三方專利”年度申請數量雖已位于第?3?位，但僅為日本的?31%、美國的?43%（圖?5）。

總體而言，中國實施的專利戰略是成功的，已經成為頭號專利（包括?PCT）申請國，一些企業在中國?PCT?專利申請上發揮了帶動作用。2021?年，有?13?家中國企業在全球?PCT?專利申請人排行榜前?50?位。其中，華為技術有限公司以?6?952?件申請連續?5?年位居榜首，OPPO?廣東移動通信有限公司（2?208件）和京東方科技集團（1?980?件）分列第?6?和第?7?位。

中國在專利方面的不足可以概括為：每百萬人口的平均專利數遠少于世界其他創新經濟體；PCT?專利在專利總數中的比例還很低，說明許多企業還沒有通過專利手段參與國際競爭；專利的轉化率比較低，說明專利的實用性或企業承接專利的能力、轉化機制尚欠缺；專利涉及的技術領域還不平衡，PCT?專利多集中在計算機技術、數字通信和視聽技術領域，醫療技術領域是弱項（圖?6）。以腫瘤疫苗領域為例，接近一半的?PCT?專利申請來自美國，中國僅占?5％，且缺乏核心專利。企業是全球腫瘤疫苗領域?PCT?專利申請的第一來源，占?40%?以上。

企業創新活力與國家競爭力分析

競爭力評估備受各國關注，有各類評估報告。世界經濟論壇（WEF）年度《全球競爭力報告》（Global Competitiveness Report）設置了“全球競爭力指數”（GCI），含?12?個欄目、103?項指標，對全球?141?個經濟體競爭力狀況進行分析評估。2020?年，該組織未做競爭力分析，而是聚焦于各國應對新冠肺炎疫情措施。2019?年報告顯示，中國競爭力排第?28?位。中國的優勢為巨大的市場規模和宏觀經濟穩定性。與?10?年前相比，中國多數指標已經與?OECD?經濟體的平均值接近或相當；創新能力和企業活力等方面仍落后于美國（圖?7），而企業活力與經濟體創新能力密切相關。

企業創新綜合版圖分析

參照上述各項分析及衍生數據，本文構建了全球主要經濟體企業創新綜合版圖（圖?8）。圖中，中國和美國是最大的經濟體，OECD 38?個成員幾乎囊括了全球最富有的經濟體（不包括中國）。從中可以看出，中國企業的表現不平衡。體現在：①中國企業對本經濟體基礎研究支出的貢獻度遠低于發達經濟體；②中國企業發表的國際科研論文在本經濟體中的占比與發達經濟體差距很大；③企業在全球?PCT?專利申請?500?強中的占比，中國與發達經濟體相當；④企業活力和經濟體創新能力方面，中國與?OECD?平均水平接近或相當，與美國仍有較大差距。根據《2019?年全球競爭力報告》，在企業活力和創新能力方面的評估指標中，中國與美國的差距主要體現在每百萬人口國際合作發明（中國?19.7?分，美國?79.6?分）、每百萬人口專利申請（中國?50.3分，美國?91.4分）、R&D?支出（中國?70.3分，美國?91.5分）、創新企業成長（中國?57.2分，美國?76.5?分）、對創業風險的態度（中國?58.4?分，美國?75.9?分）等指標。

中國企業加強基礎研究的必要性和方式

根據以上統計數據的比較和綜合創新版圖分析，可以清晰地看到現階段中國企業的創新活動特征，即創新能力大幅提升，而基礎研究卻十分平淡，這似乎有悖于“基礎研究是創新的源泉”的邏輯。本文認為這是繞不過去的歷史發展階段：中國是一個后發工業化國家，其創新活動主要屬于“從?1?到?10”和“從?10?到?100”，尚缺乏“從?0?到?1”的創新實踐。進入到新的發展階段，若沒有深厚的基礎研究作為基礎，技術創新活動將大面積觸碰天花板，進而限制企業發展，即所謂“卡脖子”。以下，我們有必要進一步論證企業加強基礎研究的必要性，并討論中國企業開展基礎研究的方式和政策導向。

企業開展基礎研究的必要性

企業從事基礎研究常常對行業發展具有戰略意義。例如，高錕在國際電話電報公司發明了光纖（2009?年諾貝爾獎）；美國民營?DigitalGlobe?公司發射了世界上第一顆亞米（0.6?米）分辨的遙感衛星（“快鳥”）；馬斯克創辦的美國太空探索技術公司（SpaceX）在可重復使用運載火箭上取得突破性成就；DNA?擴增技術（PCR）發明于美國?Cetus?公司（1992?年諾貝爾化學獎）；國際上的大型制藥公司無不在從事先導化合物、藥靶的基礎研究；美國?Moderna?公司依其長期在抗腫瘤?mRNA?疫苗方面的研究積累，迅速創制了抗新冠病毒?mRNA?疫苗。還有企業涉足長遠的基礎研究，如著名的國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃，旨在?21?世紀中葉完成驗證磁約束核聚變成為人類“終極”能源模式的可能性，屬典型的戰略性基礎研究，由多國公共財政共同支持。而加拿大溫哥華郊外的一家民企?General Fusion，竟然通過社會融資從事聚變能源不同技術路徑（磁化靶聚變）的探索研究。

中國經過?40?多年改革開放發展和科技強國政策的落實，也產生出一批杰出的科技型企業。這些企業在步入行業前端時，開始嘗試開拓和引領未來，布局前瞻性、基礎性、戰略性研究，以華為技術有限公司最為典型。另一個例子是以京東方科技集團為代表的顯示屏產業。顯示屏經歷了從電子顯像管、等離子顯示器、液晶顯示、有機發光二極管、量子點發光二極管、曲屏、次毫米發光二極管、量子點曲面屏、折疊屏等迭代發展，一個個新技術迅速淘汰舊技術產業，未來還有“屏之物聯”。中國的“屏”產業已近“三十而立”，最近中央電視臺中文國際頻道（CCTV-4）的“屏”產業高端對話節目中，專家和企業家的一個共識是，“屏”產業立于不敗，核心是抓基礎研究和前沿技術。

中國已建成了世界上最為完整的產業體系，是全世界唯一擁有聯合國產業分類中全部工業門類的國家。中國工業制造增加值已經持續?10?多年世界第一，達到世界制造業的?30%，實現從低端制造到中端制造的跨越，但在高端制造方面卻遇到瓶頸。芯片是大家熟知的例子。芯片是眾多學科的綜合與集成，涉及固體物理學、量子力學、熱力學與統計物理學、光學、材料科學、化學、電子學、計算機與人工智能、自控、圖論等多個領域。沒有基礎研究的支撐，芯片線寬不可能持續突破并接近和達到物理學極限。發明集成電路（2000?年諾貝爾物理學獎）的是美國德州儀器公司，提出摩爾定律的是美國?Intel?公司，延續摩爾定律的各種新科技原理也與包括企業在內的科研活動息息相關。中國要解決高端芯片短缺之痛，也必須依靠企業與學術界攜手。

企業在創新型國家建設中發揮著舉足輕重的作用。基礎研究是創新之源，若源頭缺水，建設創新型國家也就無從談起。盡管中國企業對基礎研究投入甚少，卻不影響中國成為世界工廠，這似乎與基礎研究的重要性產生矛盾。但這個現象恰恰體現了全球處于不同發展階段經濟體之間的分工。發達經濟體追求更高的效率，發展中經濟體則承接了發達經濟體轉移出來的中、低端技術產能。迄今，源自基礎研究的顛覆性技術、核心技術知識產權主要還掌握在發達經濟體。尤其目前，國際環境發生深刻變化，純技術不幸被強權用作制約他人的手段。因此，中國企業積極參與基礎研究，是建設創新型強國的必然選擇。

企業開展基礎研究的方式

企業自主開展研究。這種模式適合于科技型企業和行業龍頭企業。全球很多大企業早就采用這種模式：1891?年德國拜爾公司建立內部實驗室，誕生了阿司匹林和硝苯吡啶等基礎藥物；1905?年德國西門子股份公司成立中央研究院，支撐其成為行業巨頭；美國貝爾實驗室曾是最著名的企業實驗室，它是晶體管、激光器、蜂窩移動通信設備、有聲電影等許多重大發明的誕生地，在早期支撐其原母公司（AT&T）成為行業巨頭的同時，還獲得多項諾貝爾獎。在中國，原屬于國家各部委的科研機構，承擔行業的共性技術和應用基礎研究，成果由部委在行業組織推廣應用，這種體制對新中國建立國家工業體系作出了貢獻。引入市場機制以后，部委所屬科研機構大多轉為企業建制，其中一些通過承擔國家“973”計劃和“863”計劃等在國家能源、信息、材料、制造等國民經濟重大領域繼續作基礎性貢獻。還有一些經過聯合重組，進入大型產業集團，成為企業的中央研究院、國家重點實驗室、技術中心等，在企業技術創新體系建設和國際市場開拓方面發揮了核心作用，催生了一批包括世界?500?強在內的明星企業。

企業與學術機構合作研究。在中國，這種模式一度因產生大量知識產權糾紛而難以普及，但近年來發展日益成熟，有多種合作形式：委托研究、合作研究、共建實驗室或聯合研究中心等。這在粵港澳大灣區、長三角和京津冀等地區已經很普遍。這種合作常常起點高。例如，上海聯影醫療科技股份有限公司與中國科學院深圳先進技術研究院等合作，研制出高場磁共振醫學影像設備，從而改變中國在該產業的被動局面，項目獲?2020?年度國家科技進步獎一等獎。

企業資助學術機構。企業以捐贈和建立基金等方式投入基礎研究是支持基礎研究廣泛且有效的形式。例如，美國谷歌公司與美國國家科學基金會合作，資助人機交互與協作領域的研究，也建立了公益基金用于資助?AI?研究。中國國家自然科學基金委員會也與一些企業設立聯合基金，引導和整合社會資源投入應用基礎研究。近些年，中國各高校成立的基金會接受的社會捐贈不斷增長。《2021?高校基金會大額捐贈觀察報告》顯示，2015—2020?年，有?78?家高校基金會接受過大額捐贈，到賬總額?303.6?億元，其中?81%?來自于企業或企業家。高校所獲得的捐贈，相當比例用于支持學科建設和基礎性與尖端性科研，從而貢獻基礎研究。

中國政府支持企業開展基礎研究的舉措

中國政府已經采用多項措施支持企業開展基礎研究。科學技術部曾經采用非經費補貼方式支持在一批龍頭企業建立國家重點實驗室，其中既包括轉制科研院所，也包括新興行業企業；這些實驗室的主要任務是面向社會和行業未來發展的需求，開展行業應用基礎研究和競爭前共性技術研究，引領和帶動行業技術進步。半導體照明聯合創新、高速鐵路軌道技術、礦物加工科學與技術、石油化工催化材料與反應工程、提高石油采收率、電網安全與節能、光纖通信技術與網絡等重點實驗室均在行業發展中發揮不可取代的作用。例如，半導體照明聯合創新國家重點實驗室依托半導體照明產學研聯盟建立，成為中國半導體照明行業科研橋頭堡，參與共建的?18?家企業大部分已經上市，而且還前瞻性地布局了“第?3?代”半導體光電子領域研發。國家電網公司國家重點實驗室體系在電網安全與節能、先進輸電技術、新能源與儲能運行控制、智能電網保護和運行控制、電網輸變電設備防災減災、電網環境保護等方面開展了系統性研究，有力支撐了行業發展和能源互聯網等重大戰略的實施。

支持企業承擔國家科研項目的政策也在不斷被強化。據科學技術部介紹，在?2021?年國家重點研發計劃立項的?860?余項中，企業牽頭或參與的有?680?余項，占比高達?79%。2022?年《政府工作報告》中指出要加大企業創新激勵力度，對企業投入基礎研究實行稅收優惠。各地政府也開始跟進。例如，2022?年，四川省出臺相關管理辦法，對企業從事基礎研究給予后補助支持。

這些政策和措施將引導中國企業改變其?R&D?支出結構，提高企業對于基礎研究的貢獻度，解決中國基礎研究投入不足問題，在增強企業競爭力的同時繁榮中國基礎研究。 

全球經濟體企業科技創新版圖的宏觀數據顯示，中國企業已取得巨大進步；但與發達經濟體相比，企業從事基礎研究的積極性尚未被調動起來。如果說這主要歸因于繞不過去的歷史發展階段，那么在新的歷史時期，通過加強基礎研究來實現高質量發展，無論是對企業自身競爭力的提升，還是對創新型強國建設，都具有戰略意義。

（作者：李敏 中國科學院生物物理研究所、中國科學院大學 公共政策與管理學院；張先恩 中國科學院生物物理研究所、深圳理工大學 合成生物學院；劉云 中國科學院大學 公共政策與管理學院；《中國科學院院刊》供稿）

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