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近年來，中美兩國的技術競爭成為了全世界的焦點，技術同樣也是中美兩國大國競爭的主要舞臺。**中美兩國的技術發展水平究竟如何？**用哪些指標來進行衡量？2021年12月7日，哈佛大學肯尼迪學院發表題為《中美技術爭鋒》（The Great Tech Rivalry: China vs the US）的研究報告，用部分數據對中美兩國在人工智能、5G、量子信息科學、半導體、生物技術及新能源六大技術領域的發展現狀進行了直觀比較。現將該報告重點內容總結編譯如下，供讀者參考。

****01 **人工智能

谷歌前CEO埃里克·施密特指出，**人工智能可能是未來十年內會對經濟與國家安全產生最大影響的技術，**而中國對于美國來說是一個“全方位的競爭者”。報告認為，事實上在很多人工智能的領域，中國已經超過了美國成為無可爭議的世界第一。報告采取的對比指標報告產品市場、金融市場、理論研究論文專利以及國際性競賽的名次等。

**在消費市場上，報告認為消費者對人工智能產品的選擇傾向性非常明顯。**在語音技術方面，無論是哪種語言，中國公司的實力都超過了美國公司。中國的iFlytek是世界頂級的語音識別初創公司，擁有7億用戶，幾乎是蘋果Siri用戶的兩倍；在金融技術方面，微信支付的9億中國用戶大大超過了蘋果支付在美國的4400萬用戶。報告指出，這種關于個人消費行為的海量數據庫可用于開發其他金融技術應用，如人工智能驅動的個人信用評估系統等。

**在金融市場上，六年前，世界上市值排名前20的互聯網公司只有兩家來自中國，**而今天已經有了7家；谷歌、亞馬遜、Facebook、微軟、百度、阿里巴巴和騰訊被譽為“人工智能時代的七大巨頭”，中美公司已接近五五開；在2018年投資于人工智能的風投資本中，有50%投給了中國的初創公司，40%投給了美國公司；在世界十大最有價值的人工智能初創公司中，有七家是美國公司，三家是中國公司。中美的差距已是越來越小。

**報告指出，****中國在人工智能研究和開發方面的投資已經激增到與美國相仿的水平。**2020年，中國人工智能論文的整體引用率超過了美國，自身比2019年也增加了35%；在人工智能最熱門的子領域深度學習上，中國的專利申請量是美國的六倍。根據艾倫人工智能研究所的權威評估，到2025年，美國人工智能論文引用總量的排名就將下降到第二位。

**在人才方面，報告認為中國有著“無與倫比的人才和數據庫”。**在斯坦福大學的機器閱讀理解國際挑戰賽中，中國團隊經常占據前五名的位置，包括第一名；在世界最著名的中學生計算機科學競賽：國際信息學奧林匹克競賽中，中國人贏得了88枚金牌，美國人贏得了55枚。中國擁有世界上最大的國內市場，中國的科學、技術、數學、工程（STEM）學位的本科畢業生是美國的四倍，預計到2025年，畢業的STEM博士人數將是美國的兩倍。相比之下，美國本土人工智能博士的數量自1990年以來都沒有增加。

**02 **5G

**報告認為，幾乎所有關鍵指標都支持中國將主導5G的未來。**行業協會GSMA認為，**中國“現在代表著世界上最大的單一5G市場，**到2020年底，該國的5G連接已占全球5G連接的87%”。到2020年底，中國擁有1.5億5G用戶，而美國只有600萬；中國有70萬個5G基站，而美國只有5萬個；中國有460兆赫的特許中頻頻譜，而美國只有70兆赫；中國的平均5G速度有300Mbps，而美國只有60Mbps。在五個主要的5G設備供應商中，有兩個是中國的，美國沒有。在過去的二十年里，華為公司電信基礎設施的市場份額從0%變成了28%，已成為世界領先的5G設備供應商，而曾經的美國通信巨頭朗訊和摩托羅拉市場份額已從2000年的25%墜落到現在的0%。

**報告認為，美國在5G競賽的其他部分保持著競爭優勢，特別是在5G研發、標準和應用方面。**美國的4G專利支撐著5G的基本構件，美國公司目前仍在行業標準機構3GPP的多個委員會中擔任主席。不過，中國公司已經認識到5G標準的價值，并正在高額研發預算的推動下積極擴大中國在標準制定機構的影響力。中****國也已經把目光投向了6G技術，已經持有了35%的6G專利，而相比之下美國只有18%。

**在5G應用方面，美國在科技巨頭、5G芯片設計以及云基礎設施等關鍵技術方面始終占據著主導地位。**但報告指出，如果國家沒有強大的5G基礎設施和大量5G用戶，美國在開發5G應用方面仍將處于不利態勢。報告預計，美國形成真正有能力的、廣泛的5G網絡仍然需要一到兩年的時間。**03 **量子信息科學

**報告表示，在量子計算、量子通信和量子傳感這三個一直由美國研究人員主導的量子信息科學，中國正在迎頭趕上，而且在某些領域已經超過了美國。**2014年，美國和中國在量子相關專利的數量上并列第一；2015年，中國在量子技術研究方面的年度支出僅次于美國，到了2018年，中國則完成了超越，申請的專利數量是美國的兩倍多，占所有量子科學專利的52%；現如今，中國在量子信息科學領域的支出已是美國的四倍。

**具體在量子計算領域，谷歌、IBM、英特爾和微軟等私營企業的大量投資和研發幫助美國一直占據著全世界的領導地位。**2017年，中國將量子計算提升為“戰略技術”之一，隨后幾年中國展示了將研發能力迅速轉為應用優勢的強大能力。2019年12月，谷歌實現了53比特“梧桐樹”超導量子計算機，一年后中國就達到了同樣的里程碑：2020年12月，中國科學技術大學創建的光量子計算機“九章”在物理學的某些計算中達到了比梧桐樹“快100億倍（10 billion）”的算力。2021年5月，潘建偉院士團隊又宣布研制出了最新的“祖沖之號”量子計算機，成功取代了“梧桐樹”成為全球最強大的超導量子計算機。 **在量子通信領域，美國在2003年開發了第一個量子密鑰分配網絡，而在2018年，中國在量子通信和密碼學方面申請的專利已經是美國的四倍多（517件對117件）。**2016年，中國發射了世界上第一顆量子通信衛星“墨子”號。此后不久，中國科學家在衛星和相隔超過745英里的地面站之間建立了破紀錄的量子通信聯系。2021年1月，中國宣布建立世界上第一個綜合量子通信網絡，總距離超過2800英里，比從紐約到洛杉磯的距離還長。

**在量子傳感領域，美國國防分析研究所2019年的一份報告顯示，在所有關于量子傳感的出版物中，中國每篇論文的平均引用率排名第三（美國排名第一，歐洲國家第二）。**然而，在過去五年的出版物中，中國每篇論文的引用率和量子傳感的出版物總數排名第一。

**04 **半導體

**半導體是中美科技競爭中必不可少的通用驅動力。**近20年，中國大陸在全球半導體消費的份額增加了三倍（從2000年的不到20%增加到2019年的60%），中國大陸不斷增長的國內需求為推動半導體行業發展提供了強大動力。首先在半導體制造方面，中國大陸已占全球半導體制造份額的15%，而1990年還不到1%；同期美國的份額卻從37%下降到12%。半導體工業協會預測，在未來十年，中國大陸將開發全球40%的新產能，成為世界上最大的半導體制造商，擁有24%的市場份額。中國大陸半導體制造龍頭中芯國際過去十年中也一直名列世界半導體代工廠前五名，去年突破性的“N+1 7nm芯片”工藝已經可以與英特爾相媲美。第二，在芯片設計領域，華為的子公司海思半導體在2020年成為第一家闖入世界半導體設計公司前10的中國公司，并取代了高通成為中國大陸最大的智能手機芯片供應商。報告認為，盡管中國大陸85%的國內半導體需求仍依靠進口，且美國對中國大陸的出口管制在近期損害了中國公司的發展，**但不可否認中國半導體行業已經取得了驚人的進步。**臺積電創始人張忠謀表示，中國大陸在芯片設計和制造上僅落后美國和臺灣地區一到兩年。

**報告表示，美國擁有48%的全球半導體整體行業市場份額，而中國大陸只有5%，美國是無可爭議的全球半導體領導者。**然而，美國在設計和制造領域的地位已經明顯減弱：當前，只有44%的美國設計的芯片是在美國國內制造的；英特爾和格羅方德公司在下一代芯片的競爭中都遠遠落后；90%的半導體先進制造工藝都掌握在臺積電手中。

**在半導體制造投入方面，美國仍保持著領先地位，**并通過應用材料公司和泛林半導體等公司控制著關鍵的供應鏈，目前擁有著55%的半導體制造設備市場份額和85%的電子設計自動化軟件份額，相比之下而中國大陸只有2%的制造設備份額，差距十分明顯。

**05 **生物技術

**美國仍然是生物技術領域的領導者，**在創新方面有很大的領先優勢，在全球十大最有價值的生命科學公司中，美國占了七個。不過報告指出，在過去的二十年里，中國也已經躍入生物技術基礎研究的世界頂尖行列。從2007到2017年，中國的生物技術出版物每年增加20%，出版物數量僅次于美國；2019年和2020年，中國分別超過了德國和英國，在自然指數的高質量生命科學研究中排名第二，過去一年的年產出增加了9%。報告指出，中國的研究產出已在多個領域超過了美國，包括CRISPR修飾的作物（42%對19%）和轉基因植物（30%對12%）。中國每年申請的生物技術專利也最多，占全球份額從2000年的1%增加到2019年的28%，而美國的份額則從45%下降到27%；在生物醫療專利方面，中國16%的年增長率遠遠超過美國的3%；在細胞治療專利方面，中國的專利總數和增長率都領先。

**報告指出，雖然中國在基礎研究方面處于落后地位，但在開發應用方面卻表現出色。**以基因組學和基因組技術為例，在2013年收購了美國Complete Genomics之后，中國的基因組學巨頭華大基因公司現在是世界上最大的遺傳學研究中心，可以以低至100美元的成本進行人類基因組測序（比競爭對手便宜6倍，比2000年的費用便宜10萬倍）。在CRISPR研究中，美國在發表的論文總數上保持領先，但這種領先優勢在最近幾年里縮小了很多：2018年，美國發表了898篇論文，中國發表了824篇。

在生物制藥和治療方面，自2001年以來，中國在全球生物制藥市場的份額已從7%增加到22%（僅次于美國）；中國是世界上最大的活性藥物成分的生產國（占全球產量的40%）；中國生物制藥產能已經擴大到全球產能的15%（在全球產能中排名第三，排在美國的35%和歐洲的25%之后），年增長率為10%。

**中國生物技術最突出的成功是CAR-T細胞療法。**在CAR-T市場的競爭中，南京傳奇生物技術有限公司在2017年成為明顯的“領頭羊”，94%的多發性骨髓瘤患者在該公司的CAR-T治療后獲得一定的緩解。幾個月后，美國強生公司（J&J）與傳奇公司達成技術共享協議，其癌癥研究主管稱贊傳奇生物技術是“有可能改變骨髓瘤治療的創新方法”。自那時起，中國就成為世界上最大的CAR-T療法臨床試驗方（2020年有超過50%的試驗），這對國家降低癌癥死亡率可能具有重大意義。**06 **新能源

報告指出，中國已經領先于美國和其他國家，在新能源科技供應鏈的諸多環節中占據主導地位，包括設備制造、原材料和能源儲存等。

中國現在是全球產生可再生能源的設備的主導制造商：2000年，中國生產的太陽能電池板不到1%，而現在全球70%的太陽能電池板由中國提供；相比之下，美國的份額從2000年的30%下降到今天的不足1%。世界十大風力渦輪機生產商中有四個是中國的，占到全球市場的40%，而美國只有12%。原材料上，報告認為中國“幾乎壟斷”了太陽能電池板、電池和其他綠色科技所需的若干關鍵原材料，包括鋰（占全球產量的50%）、多晶硅（60%）、稀土金屬（70%）、天然石墨（70%）、鈷（80%）和稀土（90%），在剛果民主共和國境內的14大鈷礦中，中國公司擁有8個（占全球產量的30%）。報告預計，美國可能需要20-30年實踐才能在原材料采購方面追上中國。

在儲能方面，彭博社的《新能源展望》表示，**中國占據了80%的電池原材料提煉、77%的電池產能以及60%的電池部件制造。**它的評估指出：“中國的寧德時代公司，在不到10年的時間里從無到有，成為世界領先的制造商”，而“美國在2020年只徘徊在第六位。”拔高預計，未來十年，近75%的新鋰離子電池工廠將在中國建造。作為世界上最大的氫氣生產國（組織），中國和歐盟在氫氣開發方面都處于領先地位，每年的研發資金達到20億美元，是美國能源部每年撥款1.5億美元的十倍以上。中國已經成為電動汽車的最大生產國和市場國，2020年售出130萬輛電動汽車（占全球銷量的40%以上），而美國只有30萬輛。到2028年，中國的電動車產能將是美國的六倍。中國的電動車充電站超過100萬個，在2019年以每天1000個的速度進行安裝，而美國總共只安裝了10萬個。中國比亞迪公司占據了90%的電動公交車市場并出口到紐約和洛杉磯等美國