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再不改變, 我們將迎來一個中國對美國出口管制的世界: 美智囊預警

2024-11-06科學


✪ 羅拔·艾堅遜

資訊科技與創新基金會 (ITIF) 創始人

✪ 韓書敏 (編譯)

北京外國語大學國際關系學院

【導讀】 「長期以來,我們認為中國是一個生產強國,是缺乏突破性創新能力的模仿者,」美國資訊科技與創新基金會(ITIF)創始人艾堅遜說。他認為,目前中國的創新能力已經突破了西方既有的成見,並組織ITIF團隊花費了20個月的時間,對中國10個高科技行業的創新能力進行了調查,其結果引發了西方科技界的關註和討論,報告認為:中國在模仿與創新結合的情況下,在十年左右的時間內成為全球技術經濟權力的中心。

在ITIF評估中,中國在7個行業中領先,美國只有3個。中國在核電領域處於領先地位;在電動汽車和電池領域與美國不相上下;在機器人技術、顯示技術、人工智能和量子計算領域接近領先;而在化學制品、機床、半導體和生物技術領域則處於落後地位。除半導體領域因器材出口管制發展受阻,以及量子計算領域外,中國的進步速度十分驚人。

ITIF的分析詳細闡述了中國開創的迴圈創新體系,即在已有的技術基礎上展開創新,然後圍繞生產形成一個積極的迴圈,同時削弱對手。報告給出了一個聳人聽聞的預測:「幾十年內,我們可能會處於一個中國對美國實施出口管制的世界。」實際上,西方主流智庫這一系列「捧殺」中國各行業全面領先的聲音,更像是為推出對華更嚴限制措施而做的準備,對此我們要有清醒的認識。

本文為文化縱橫新媒體原創編譯系列「技術革命的沖擊與重構」之十三,編譯自資訊科技與創新基金會(ITIF)【中國正在快速成為先進產業的領先創新者】(China Is Rapidly Becoming a Leading Innovator in Advanced Industries),僅代表作者觀點,供讀者參考。

中國正在快速成為

先進產業的領先創新者

怎麽定義創新?

創新不是發明,不是科學,也不完全和企業家精神等同。創新的效果是為市場帶來大規模的新產品或服務。

就目的來看, 創新可以分為過程創新和產品創新。 過程創新是開發和采用生產商品或服務的新方法,從而提高勞動生產率,降低生產成本,比如泰勒的科學管理原理。產品創新指的是開發更好的產品或服務,從而淘汰低質素的廉價產品,比如更有效的藥品會淘汰藥效較差的低價 藥物。

就過程來看, 創新可以分為變革型創新(激進型)和持續型創新(增量型) 。變革型創新是具有突破性的,比如尼龍、電視、晶體管、雷達和個人電腦的發明。持續型創新不具有突破性,而是在變革型創新的基礎上叠代,比如每一代iPhone都比前一代有著更長的電池壽命、更好的顯視器和更好的網絡攝影機。

「中國能實作自主 創新嗎?」

對於「中國能否創新」的問題,長期以來分析人士都分為兩派。

一些人認為,中國不可能實作真正的創新,因為其創新體系存在缺陷: 教育系統鼓勵死記硬背,壓抑創造性表達;規避風險敬畏權威,不利於取得突破或劇烈變革;知識產權保護不力;政府對市場的幹預效率低下。另一些人認為,中國不能創新是因為它的經濟受到低生產率的影響。不管是哪種原因,他們都認為,盡管中國的經濟崛起令人印象深刻,但至少在可預見的未來,中國只能是西方創新的模仿者。

圖 中國各行業在創新指標上的相對位置和進步速度

然而,越來越多的人對這一傳統觀點提出了挑戰。有人認為,在某些情況下,中國甚至比美國更具創新力。【哈佛商業評論】2021年的一篇文章【中國的新創新優勢】就證明了這一點。

最近一些評估指出,中國可以創新——即便不是全面創新,那至少在一些特定的關鍵技術上能實作創新。例如,世界知識產權組織的2022年全球創新指數將中國列為全球第11位最具創新力的國家 ,並指出,「中國的創新潛力與培育高收入群體的能力旗鼓相當。」

中國在許多技術領域發展勢頭良好 。在 機械臂、液壓泵及其他器材等先進機床的制造 方面,中國企業迅速取得了對歐洲和日本同行的優勢。在構築 電子產品供應鏈 方面,中國現在已經與日本、南韓和中國台灣處於同一梯隊。在建設 特高壓輸電路線、高鐵、5G網絡 等現代基礎設施方面,中國也處於世界領先地位。2019年, 中國實作 人類探測器首次月背軟著陸 ; 一年後,中國科學家透過衛星實作了 量子加密通訊 ,中國在量子通訊領域的探索前進了一大步。 此外,中國公司甚至可以 與矽谷的科技巨頭一較高下 ,就如在TikTok和Facebook之間展開的競爭。

有學者認為,三個因素在中國成為技術領導者方面將發揮關鍵作用:中國的大市場(使創新型企業能更快地降低邊際成本)、強有力的政府系統(使中國能夠為創新企業提供大量支持),以及中國在國際市場上獲得的先進技術(與尋求進入中國市場的外國技術公司合作,能提高研發能力)。

對中國企業創新能力的定性評估

過去十年的發展經驗表明,中國在生產復雜技術產品方面,具備全球競爭力。在電信器材、機床、電腦、太陽能電池板、高鐵、船舶、無人機、衛星、重型器材和藥品 等 行業,中國獲得了可觀的全球市場份額,在機器人、人工智能、量子計算和生物技術等新興行業,中國取得了快速進步。這些成功離不開中國在經濟體量、市場規模 和 政策 補貼方面的優勢 。

圖1 中國的先進產業在全球市場中的份額

截至到2020年,在10個先進行業中,中國在7個行業的市場份額領先全球,而美國僅在3個行業領先。

圖2 2022年咸美頓指數行業領導者

中國的關鍵產業創新正浮現出一些驚人成效:

1.2023年,中國安裝的工業機器人 數量超過了世界其他國家的總和。

2.在2013年全球化工行業 的研發支出總額 中,美國所占份額為30%,而中國僅為1%。到2022年,中國化工企業的份額占比增長到16.8%,而美國的份額下降到18.6%。

3.中國在建的核電廠 比世界上其他國家的總和還要多。

4.2024年,中國芯片制造能力 的增長超過世界其他地區的總和,比2023年每月增加100萬片晶圓。

5.2024年,中國電動汽車 產量將占全球電動汽車產量的62%。

6.中國的臨床試驗 從2017年的1040項增加到2021年的2564項,增長了146%,位列所有國家的榜首。

對中國企業創新能力的定量評估

除了生物制藥行業的藥物批準外,沒有現成的數據庫能評估中國公司的創新實力。因此,報告使用了三種方法進行評估。

第一種方法是對量化創新指標的回顧,如研發人員、專利和文章參照。這些數據有一定的說服力,但不是決定性的。

就全職研發人員數量來說,中國的研究人員數量在近十年大大超過了美國。2011年,美國研究人員總數是110萬,而中國的研究人員總數超過130萬,比美國高出近20%。(虛線表示同一時期美國研究人員的總數。)到2021年,中美之間的差距大幅擴大。中國的研究人員數量增加了100多萬,達到240萬,幾乎比美國的總數(150萬)高出了50%。

圖3 中國相對於美國的研發人員數量

在研發支出方面,中國在近十年也不斷接近美國。2011年,中國在科研上的支出為2460億美元,僅為美國當年4270億美元的58%。然而,11年後的2022年,中國已經逐漸接近美國,支出達到8110億美元,占美國9230億美元支出的88%。其中,中國政府層面投入的研發支出相當於美國的86%。而在商業領域,中國的研發支出幾乎與美國相當。

圖4 按行業劃分的中國相對於美國的國內研發總支出

在專利申請數方面,從2011年到2021年,中國的專利申請數完成了從落後到超越美國的轉變。2011年,美國的申請專利數為4.9萬件,而中國的專利申請數為1.7萬多件,僅占美國專利數的35%。到2019年,中國正式公布的專利申請數首次超過美國。到了2021年,中國的專利申請數已超過6.7萬件,比美國的56467件高出了19%。

圖5 中國相對於美國的PCT專利申請數量

在論文參照方面,中國的高被引研究人員數量正在追趕美國。2018年,超過43%的高被引研究人員來自美國,而只有8%來自中國。然而,在接下來的幾年裏,美國有影響力的研究人員數量下降了,而中國則相反。到2023年,中國的高被引研究人員的數量增加了一倍多,其中18%的高被引研究人員生活在中國。與此同時,在美國的中國籍高被引研究人員比例下降到38%。

圖6 中國相對於美國的高被引研究人員比例

第二種方法是對單個中國企業的分析。2023年,共有679家中國企業入選了歐盟研發2500強名單,我們選擇了44家公司進行更仔細的考察。我們依靠中國本土的研究人員,審查了這些公司的年報和投資分析師報告,並按照1到10的等級對每家公司的創新情況進行獨立評分(1代表完全復制,10代表處於世界創新的前沿)。

結果表明,中國企業很少走在全球創新的前沿,但是大多數企業正在追趕這個前沿,並取得了快速 進展: 中國企業的平均得分為6。創新指數排名靠前的企業是中國核電(9分),其次是無人機制造商大疆(8.75分)、國盾量子 (8.25分)、電動汽車制造商比亞迪(8分)和 智譜AI (8分)。

第三種方法是考察對國家安全和國家經濟實力至關重要的10個關鍵行業和技術:電動汽車、機器人、半導體、化工、機床、人工智能、生物技術、量子計算、顯示和商用核電。

在這10個行業中,中國在兩個行業領先或持平,在四個行業接近領先,在四個行業落後。除了半導體和量子領域因器材出口受限導致發展受阻, 中國其他行業的進步速度都是驚人的。

圖7 中國十大關鍵行業創新現狀

中國和美國的創新制度對比

(一)美國模式

1945年,麻省理工學院的工程師兼校長Vannevar Bush首次提出了 美國創新的典型模式:政府投資大學的基礎科學和政府實驗室,研究人員和機構根據自己的研究興趣,或為了國家利益,專註國防、太空探索、衛生或能源等領域。 在某一時間,知識被產生出來,然後被美國的企業家使用。

這些企業家雖然並不多,但卻構成了美國體系的核心,因為美國的文化、教育和移民政策支持那些跳出常規思維、願意冒險顛覆行業的個人。像比爾·蓋茨、史蒂夫·喬布斯、傑夫·貝佐斯、拉利·佩吉、馬克·朱克伯格和埃隆·馬斯克這樣的人,把科學成果與其他東西結合在一起,開發出了全新的東西(個人電腦作業系統、智能電話、電子商務、搜尋引擎、社交網絡、電動汽車等)。

由於自由市場、有限的稅收和健全的知識產權保護制度的存在,他們可以收獲創新的回報。同時,他們的產品能夠在市場上公平競爭。至少在過去的75年裏,這一直是美國人相信的美國創新體系的故事,很少有人質疑這種神話般的敘述。因為在過去的幾十年中,美國在很大程度上取得了成功。然而,在今天,上述舉措已經不夠了。

如前所述,2020年,中國7個關鍵行業的工業產出占GDP的比例高於美國,美國僅在生物制藥,航空航天等運 輸業, 以及軟件和資訊服務領域領先。中國在先進技術產品上有貿易順差,而美國卻有巨大的貿易逆差。在許多行業,可以預期,中國用十年左右的時間內就能取得領先。

美國模式未能充分解釋的是,如果要將一項發明充分投產,需要投入多少工作、改進和創新。如果用冰山來比喻,那麽90%的工作都在水下。美國的問題是,水面上10%的工作很出色,但水面下的90%工作拖了後腿。 許多創新都是反復試驗和調整的結果。愛迪生曾說:「天才是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水。」占士·貝森 (James Bessen) 在【邊做邊學】 (Learning by Doing) 一書中寫道:「在發明結束後,隨之而來的是一系列 知識更新和改進空間。」從這個意義上說, 美國模式註重前端的發明;中國註重持續地創新和生產制造。 美國的制度建立在科學發現的基礎上,這些發現是一種公共產品,現在很容易在世界各地復制和合並。

從根本上說, 美國的創新體系曾是過程導向的:支持反壟斷法和寡頭競爭;撥款支持研究;實行溫和監管;鼓勵高技能移民;建設更多的基礎設施。 如果這些努力是腳踏實地的,那麽結果也將是穩健的。現在這個過程已不能得到保證。即使這個過程得到了保障,美國在關鍵領域對中國的優勢也無法保證,比如半導體、生物技術和航空航天領域。

在過去的三、四十年裏,美國的創新體系也逐漸變成了一個自上而下的體系,專註於最終產品和客戶的體驗需求,從而放棄了價值鏈中較低層次的部份。 的確,在許多技術領域,終端客戶是價值鏈中最賺錢的部份。然而,一個強大的國家創新體系不僅需要價值鏈上遊的能力,下遊一樣重要,因為創新必須發生在價值鏈的每一個層面,而不僅僅是尖端科學和面向客戶的高價值領域。但是,美國向價值鏈下遊移動要比中國向上移動困難得多。

如果發明是首要目標,那麽企業引領的資本主義很可能是更優的制度。但如果是為了在關鍵行業實作大規模創新,那麽國家的介入便更為重要。如果美國不想技術行業進一步空心化,那麽美國主導發明,中國進行大規模生產的模式就不再可持續。

(二)中國的模式

中國的創新模式與美國的創新模式有著根本的不同,因為中國的模式基於不同的目標:獲得相較於競爭對手的相對優勢。 需要強調的是,這裏說的優勢不是更高的GDP,而是相對的國家技術經濟實力的提升。 中國試圖透過一種完全不同的創新模式來實作這一目標,即形成迴圈,而不是建立一個完整的線性模式。在已有的基礎上展開創新,然後圍繞生產形成一個積極的迴圈。

圖8 中國和美國的創新模式對比

當中國企業開始生產新產品時,其價格優勢往往會犧牲一些質素。但由於政府的大力支持,企業能快速擴大生產。與此同時,企業會進行嚴格的、持續的產品改進。深度流程創新(產品制造方式的改變)也經常得到政府的支持。隨著銷量擴大,處於劣勢的公司會被淘汰,規模經濟的效益進一步增加,從而利於降低成本、增加研發投入 。同時,龐大的中國市場可以使企業得到更多的客戶反饋,從而加速叠代,提升利潤。

這些利潤會被繼續投向研發環節(產品和工藝),以幫助企業占領更多的細分市場。隨著中國產品的有利競爭進一步擴大,企業得以向高附加值環節攀升。

雖然這種創新模式可能不會帶來激進的「熊彼特式」發明,但它可以透過創新、持續改進和增加全球市場份額取得行業領先地位,跑贏競爭對手。

中國的迴圈創新模式包含了一些成功因素,可以稱之為「10S」:科學和工程能力 (Science and Engineering Capabilities) ;領先優勢 (Head Start) ;市場規模 (Market Size) ;速度 (Speed) ;本地供應商網絡 (Local Suppliers) ;補貼 (Subsidies) ;企業規模 (Firm Size) ;專業化 (Specialization) ;空間 (Space) ;戰略 (Strategy) 。

1. 科學和工程能力 (Science and Engineering Capabilities)

沒有強大的科學和工程人才,中國將很難「吸收和再消化」外國的創新。中國擁有大量的科學家和工程師,讓中國能夠在持續改進創新上投入人才。 美國專註於培養博士人才探索新發現,而中國專註於培養大量擁有學士和碩士學位的科學和工程人才,幫助提高創新水平。

2. 領先優勢 (Head Start)

中國在某些行業已經取得了領先優勢,使一些落後公司能夠迅速成長起來。由於中國的超大經濟體量,產品的價格優勢會更為凸顯。 鑒於領先者已建構出一定的競爭壁壘,其他企業很難進入一個邊際成本不斷下降的行業。 在中國領先的情況下,這一比較優勢幾乎是不可逾越的。中國在無人機和核能領域的發展潛力,至少領先美國10年;在電動汽車領域,中國對電動汽車的需求規模至少比其他國家領先十年。未來,我們可能會在人形機器人和量子計算等行業再次看到這種領先情況。

3. 市場規模 (Market Size)

中國的戰略是透過確保大市場來實作規模效益。作為全球第二大經濟體和世界第二人口大國,中國的市場規模是巨大的,而且這種規模優勢只會繼續增長。 中國的生產力還將進一步發展,在未來30或40年裏,中國的勞動生產率增長 肯定會比美國更快。 此外,類似電信服務的許多關鍵行業,中國設定了 市場準入規則, 外國公司無法輕易進入。

4. 速度 (Speed)

中國的創新體系不是以實驗室為中心,而是以生產體系為中心的。因此,這對創新速度有很高的要求,需要企業將市場反饋盡可能快地投送到產品設計和生產系統中。相比之下,與它們競爭的 許多大型 跨國公司陷於 官僚主義,復雜的內部流程往往會阻礙創新速度。在中國,中央和地方政府往往會鼓勵企業快速發展,而在美國,放慢速度是一種常態。

5. 本地供應商網絡 (Local Suppliers)

福特汽車在底特律工廠發展出了典範式的垂直一體化組織結構。在過去的半個世紀裏,各生產環節的空間分布更加分散,供應商也日益多元。然而,速度和創新往往需要離不開供應商網絡。當大型器材制造商在地理位置上靠近供應商時,向供應商發送需求、向供應商學習和獲得新產品的過程要快得多。 大多數西方公司選擇在全球布局的供應鏈,是為了降低成本,但要以犧牲速度和創新為代價。 美國汽車工業的相對衰落就在於此。相比之下,中國仍然打造了一個低成本的生產體系,大多數供應商仍在國內,且通常與大型器材制造商在同一地區。此外,由於中國的制造業很強大, 中國的創新企業能夠享受到深厚的本地生產集群帶來的優勢。

6. 補貼 (Subsidies)

獲得補貼的企業可以利用這一優勢來降低價格並擴大市場份額,也可以將補貼投入研發和其他領域。 因為 中國地方之間的產業競爭非常激烈,政府部門會拿出大額資金支持地方龍頭企業。

7. 企業規模 (Firm Size)

企業規模在國際競爭中很重要。考慮到電信器材、航空航天、半導體、藥品和軟件等固定成本高、邊際成本低的知識型產業日益關鍵,這一點就更加重要了。 中國尤其知道,國際科技經濟競爭就像相撲: 塊頭越大,效果就越大。

8. 專業化 (Specialization)

中國行業的專業化程度在提高,使創新更容易。例如, 在美國,一所研究型大學可能只有幾位教授從事某一特定領域的研究,而中國建立了研究機構,有100名研究人員從事同一主題的研究;中國有近50個研究生專案專註於電池化學或密切相關的電池冶金學科,相比之下,美國只有少數教授在研究電池。 同時,中國政府在建設先進技術區域集群的過程中,更加重視專業化程度。 美國 安全與新興技術中心 (CSET) 的一份報告指出,「為了簡化從基礎研究到套用研究的創新過程,北京將企業、大學、研究機構和技能技能人員放在一起,形成產業集群。」

9. 空間 (Space)

「空間」是指創新者承擔風險和測試技術的空。在很大程度上,與西方創新者相比,中國的創新者不僅面臨很少的障礙,而且受到政府的鼓勵和支持,他們不懼承擔風險。 鑒於先發優勢和擴大市場的重要性,擁有試錯空間是中國公司的關鍵優勢。

10. 戰略 (Strategy)

中國的科技政策更類似於「摸著石頭過河」,這是一個漸進的過程,有時會出現錯誤和逆轉,但始終是為了過河:取得創新的領導地位。 在美國,多個不同派系的機構互鬥,使得政府的政策方案幾乎不可能實作。而在中國,政策方案能得到有力執行。

中國創新取得領先的世界影響

從歷史上看,低收入和中等收入國家通常不是創新者,他們要麽在更常規、更老的行業競爭,要麽在先進行業透過復制和廉價勞動力參與競爭。但是,如果中國能夠在諸多復雜的行業中充分競爭,生產出面向世界的新產品,同時還享有顯著的成本優勢(中國的勞動力成本約為美國的25%至30%),這將對全球領先的創新型企業及其所在經濟體構成重大挑戰。

這將意味著中國在先進行業更加自給自足,更不容易受到西方制裁和其他約束力量的影響。與此同時,中國在外交事務中的實力也將增強。如果中國在關鍵技術領域(例如,機器人領域的ABB,汽車領域的通用,飛機領域的波音,芯片領域的英特爾,藥品領域的默克等)的市場份額上取得重大進展,全球經濟的基本性質就會發生變化。

整個西方正陷入經濟空心化的危險。澳洲、加拿大、英國和部份歐洲國家(如希臘、意大利、葡萄牙和西班牙)已基本空心化:幾乎沒有先進制造業,技術部門薄弱,經濟由旅遊業、金融業、農業和自然資源支撐。近年來,美國也有這種空心化趨勢。

圖9 1995年至2022年美國各產業區位商變化

如果中國能夠走到全球創新的前沿——這是中國在努力爭取的目標——世界經濟的基本盤,以及國家實力的對比將出現根本性變化。 幾十年內,我們可能會處於一個中國對美國實施出口管制的世界。

本文為文化縱橫新媒體原創編譯系列「技術革命的沖擊與重構」之十三,編譯自資訊科技與創新基金會(ITIF)【中國正在快速成為先進產業的領先創新者】(China Is Rapidly Becoming a Leading Innovator in Advanced Industries) ,僅代表作者觀點,供讀者參考。