美中科技的實力比較，我們可以從科學和先進技術兩個層面來做一些具體數據的比較，這雖然不能精確反映兩國科技上的差別，但也還是最具象和客觀的一種比較方式，這個是硬核的部分，最重要的是這樣的比較基於一個統一的標準，也是世界上公認的指標。我們盡量不去討論制度等，即使各方面的專家也不一定能得出一個哪個好或哪個不好的結論 科技就是科学和技术的综合體現，當然科学和技术有一定区别的，對社會發展和經濟成長的影響也不盡相同，评价和比較的方法也不一样。所以美國和中國科技的比較，我们就要从科学和技术这两个不同的層面進行比较，來獲得對兩國綜合科技實力相對正確的認識。
在科學部分，主要是看科学研究的成果，在很多情況下，或者說是一個重要的方面，就是表現為各類科學相關的学术论文。學術論文的評價有兩個指標：一个是在国际科学期刊上发表的论文数量，二是这些论文被引用的次数；這樣的一個綜合數據是反映一個國家綜合科學水平的重要指标。具體的論文評價主要有兩個平臺，一個是CNS，即美国的《科学》和《细胞》杂志以及英国的《自然》杂志，（《Cell》《Nature》和《Science》三家首字母的简称是 CNS）是目前國際上最具代表性、最有知名度和最负权威性的综合性学术期刊，享有极高的学术声誉和世界影响力，CNS 刊发了多数诺奖得主的原创性论文。另外，還有一個論文的統計數字，就是SCI，就是《科学引文索引》Science Citation Index，它是Clarivate Analytics科睿唯安旗下的一种期刊收录数据库。由於，我們比較的是美中高端的部分，就暫時忽略相對廣譜而且層次略低的SCI了，這裏就十分概括地講一下：至2019年的數據，中國一年的發文量幾乎是日本的5倍。 2000-2019年，化學領域、文學領域、經濟學領域，中國發文總量均近日本發文總量的3倍。 與美國相比，中國20年來每年發文量均未超過美國，但兩國發文量之間的差距在逐年減少。 而同期，日本獲得諾獎人數是中國的19倍（不包括文學）。 獲得生理學或醫學獎的學者中最多作品數量為344篇，最少為19篇;獲得化學獎的學者中最多作品數量為494篇，最少僅為2篇。
我们重點來關注CNS 的论文发表情况：
從這個圖表中可以看到，中國的論文數量雖然在提升，但總體還是只有美國的20%。 如果說只看這三本期刊比較片面的話，我們還可以來看另一個指標，一个更具代表性的指数，叫做“自然指数”，也就是《自然》雜誌發行者自然出版集團提出的一套衡量國家或研究機構基礎科研產出的指標。 他們挑選了82本一流期刊，統計每個國家或研究單位在這些期刊上發表了多少論文以及這些論文的影響力。 統計方法稱為 WFC，（Weighted fractional count）加權分數計數，來說明每位作者對文章的相對貢獻，並根據天文學和天體物理學論文的豐度進行調整。
發一篇論文得 1 分，但如果一篇論文的作者分別來自多個國家，則每個國家平分那1分（例如各得 0.5 分）。 另外考慮到天文學領域的文章總數遠高於其他領域，因此該領域的論文數量要乘以 0.2。
以下是各国自然指数 WFC 的得分情况：
從這個圖表中我們可以看到，除了中國在這三年中有穩步的成長，其它國家的評分基本上維持一個比較平穩的數值，目前中国稳居全球第二，但和美國還是有三分之一的差距。
上面是比較了論文數量以及權重計算後的評分，那麽論文的質量我們怎麽看？衡量論文品質的一個最基本參數就是被引用次數。 2014 年的時候，《人民日報》曾撰文指出，中國發表的論文 35% 以上從未被引用。 另外一個指標就是學術誠信指數，著名的《科學》雜誌 2018 年 10 月在線發表了一篇關於論文撤稿的研究文章，中國的論文撤稿率是萬分之五，排世界第七位。 前六名分別是：伊朗 14/10000，羅馬尼亞 10.4/10000，新加坡 7.8/10000，印度 7.5/10000，馬來西亞 6.8/10000，韓國 6/10000。 除了這個數據之外，2017年4月，自然出版集團宣佈撤回107篇發表在《腫瘤生物學》期刊上的論文，而這107篇醫學論文的主要作者均來自中國。 經過三個月的徹查，7 月 27 日，中國科技部宣佈了處理結果，共涉及作者 521 人，其中 486 人不同程度存在過錯。 類似的學術醜聞，最近這幾年也屢屢傳出，甚至在國外還誕生了職業學術打假人，來自中國的論文是他們重點關照的對象。
關於科技的另外一個層面，我們要談的是技術的部分，高端技術水平的衡量在國際上主要是以專利數量來衡量了，也就是PCT專利。 PCT 是《專利合作條約》的英文縮寫Patent Cooperation Treaty，PCT 專利可以理解為符合國際標準的發明專利。 PCT 專利被視為國家科技創新實力的最重要指標之一。 聯合國旗下的世界智慧財產權組織（World Intellectual Property Organization，WIPO）最近宣布，中國在2019年超越了美國，成為國際專利申請數量最多的國家，打破了美國蟬連了40年的紀錄。 而若以單一組織的申請量來看，則由華為居冠。
根據上面這個圖表，中國2019年透過PCT系統，所申請的國際專利數量為58,990筆，而來自於美國的申請數量則是57,840筆，中國首度擊敗了美國，取代了美國在PCT自1978年開始營運以來的霸主地位。
PCT為一國際專利「申請」制度，而非國際專利的「授權」制度，發明人可先向PCT提交專利申請，進行初步審查，再根據審查結果決定是否向逾150個PCT會員國各別提出正式的專利申請。PCT申請制度的主要優點在於，它只要提供一種語言版本的書面報告，就能夠作為在其它國家的專利申請基礎，簡化了要在不同國家申請專利的流程。
除了中國及美國之外，在PCT申請數量上排名前五名的，還有日本的52,660筆，德國的19,353筆，以及南韓的19,085筆。
若從單一組織的申請量來看，則由中國的電信巨頭華為居冠，在去年總計向PCT提出4,411筆的國際專利申請，日本的三菱電機以2,661筆居次，三星也有2,334筆，高通為2,127筆，第五名也是來自中國的Oppo Mobile Telecommunications，占了1,927筆。
在我們討論了上面的專利數量之後，我們也再來看一下在申請數量之外的衡量專利價值及創新的實力的其它維度的標準，包括專利類型、專利許可及國際專利申請等。
我們先看專利類型。世界上基本把專利分為發明專利、外觀設計專利及實用新型專利三大類。 其中發明專利的價值要遠高於其他兩種專利類型，也更能代表創新實力。
據中國專利數據統計及分析公司patsnap智慧芽對於1978到2017年間美國、英國、日本、法國和德國的專利申請類的統計分析顯示，美國申請專利中90.43%的為發明專利，發明專利佔比英國為 72.27%、日本為82.92%、法國為 68.81%、德國為80.5%;而中國申請專利中發明專利僅佔35.53%（最高時也未能達到40%）。 且無效專利佔所有專利的48.75%（接近一半）所謂專利權無效，是在專利權授予之後，被發現其具有不符合專利法及其實施細則中有關授予專利權的條件，並經專利複審委員會複審確認並宣告其無效的情形，被宣告無效的專利權視為自始不存在。由此我們看到，在發明專利方面，中國僅是美國的39%;德國的44%;日本的43%;法國的51.6%;英國的49%。 其中與美國的差距最大。
再看專利許可方面（授權率）。 其實中國的專利許可數量早在2015、2016年就超過了日本、美國、德國、韓國。 但專利許可占專利申請的比重則低於它們。
據統計，在2000年到2016年間，中國僅有23.4%專利申請得到許可，而這一比例在日本是50.5%，韓國是45.5%，美國是44.9%，德國是43.5%。 而最新的統計顯示，去年中國專利許可方面不到30%。
最後是國際專利申請。 2016年中國國外申請專利僅佔4.2%，國外許可專利僅佔6.3%。 而美國則分別是43.4%、48.1%。 一種解釋是，美國比中國有更大的激勵去保護在國外的智慧財產權。 另一種解釋是，中國的專利品質不高，可能無法通過國際的評估。 而現實是，美國有36%的專利都在海外有佈局，而中國的這個比例才不到5%。
除了上述指標外，也有機構採用所謂的專利強度來衡量專利的有效性及價值。
例如權威專利統計及分析機構Innography就提出了專利強度這一指標，用來評價專利的有效性和價值性。中國核心專利數量比例遠遠低於美國的核心專利數量佔比比例
在該資料庫中，結合被引用次數、應用行業等因數把專利強度劃分為十個等級，分值越高強度越大;一共有三個等級，一般專利（0-3 分），重要專利（3-8 分）、核心專利（8-10 分）。 參考2015年的專利數據情況，中國專利中一般專利數量、重要 專利數量、核心專利數量分別占專利授權總量的 93.57%、6.27%、0.16%，而美國為 51.04%、42.56%、6.40%。 由此可見，中國專利的主體為低價值專利，高價值專利十分匱乏。
專利有效保護期內流失率過高 再現低價值或無價值專利
就像前述，由於中國的發明專利或者說高價值專利佔比不高，導致專利在有效保護期內的流失率相當嚴重。
據彭博社根據JZMC專利及商標庫以及中國專利部門的數據，統計了2013年至2017年5年間外觀設計專利的情況，在總計39.87萬件外觀專利中，超過91%的外觀專利都已經被廢棄，原因是專利持有人已經停止支付維護費用。 此外，實用新型專利的流失率61%。
而眾所周知的事實是，中國對於上述兩類專利的有效保護期在10年，也就是僅在保護期的一半的時間，就有過半的專利被放棄。
同樣，中國發明專利的五年間的撤回率也高達37%（專利有效保護期為20年）。 通過簡單加權計算，中國專利的平均五年期撤回率約63%（基本均未達到專利有效保護期）。 若對比美國專利商標局的數據，2013年以來的美國專利申請，有86%都選擇了在五年內繼續支付保留費，撤回率僅為14%。 也就是說，中國專利五年期撤回率是美國的4.5倍。
究其原因，相當一部分專利在註冊時就缺乏長期的商用價值，或者專利權人覺得保留專利的收益比不過維持費用，或者根本不是為商用而註冊。
這裡需要說明的是，中國專利的申請及週期內維護費用要遠小於美國，例如發明專利註冊后前 3 年的年費為 900 元人民幣，隨後每 3 年提高一次，到第 16-20 年也僅為 8000 元;實用新型和外觀設計專利的前 3 年年費為 600 元，此後會逐漸提高至 2000 元。 但這個費用標準仍低於美國專利商標局。
如此之低的維護費用都不能讓相關專利到保護期的一半就被放棄，可見中國專利的價值。
創新力表現羸弱 智慧財產權收入逆差擴大
所謂事實勝於雄辯。 正是由於前述中國在專利申請量與實際專利市場的表現（主要是與價值相關）的巨大反差，讓中國在以專利是衡量一個企業，甚至是國家創新力重要標誌的表現上也差強人意。
例如在各種創新國際榜單上，中國往往排在25名之外。 例如在世界知識產權組織發佈的2017年全球創新指數中，中國首次進入第22名，是歷年排名中最靠前的一次。
而在來自美國學術和專利資訊調查諮詢企業Clarivate Analytics最新發佈的根據所擁有專利價值評出的全球最具創新力的100家企業和研究機構榜單顯示，中國也僅有3家企業上榜。
其實不止是國外機構，即使是中國科學技術發展戰略研究院發佈的《國家創新指數報告2018》中，中國排名也只是第17位，處在創新指數排名的第二集團。 而在這些排名中，中國所處的位置與發明專利受理量連續6年位居世界第一的情況極其不相稱。
其次是在與專利相關的智慧財產權收益方面，據中國商務部、國家外匯管理局及國際貨幣基金組織的統計，2015年中國知識產權國際收入僅為10.8億美元，而美國高達1246.7億美元，是中國的115倍;
2017年，中國對外支付的智慧財產權使用費逆差超過200億美元（約合人民幣1265億元），而美國每年對外許可智慧財產權凈收入接近800億美元（約合人民幣5059億元）;
2018年，中國智慧財產權使用費對外支出358億美元，收入56億美元，逆差302億美元。 由此看，中國仍然是智慧財產權收益赤字國，尤其是與美國還存有相當的差距。
此處需要說明的是，根據《服務貿易統計手冊（2010）》，智慧財產權使用費可具體細分為五項：特許和商標使用費、研發成果使用費、複製或分銷計算機軟體許可費、複製或分銷視聽及相關產品許可費、其他智慧財產權許可費。 其中與專利相關佔了相當的比重。
上面我們主要是比較和分析了不同維度的數據，下面我們也看一下一些比較直觀的數字：
科研經費投入方面。 根據世界銀行的數據[6]，中國的科研經費佔GDP的比重從1996年的0.56%上升為2018年的2.19%，約為2980億美元，美國的科研經費佔比一直穩定在2%-3%，2018年占比2.84%，總額為5833億美元。 也就是說，中國在科研資金的投入比例上已經和美國差不多，但是總額上依然只有美國的一半。
頂尖科學家：美國是中國的4.3倍
根據科睿唯安公佈的2019年全球高被引科學家名單，其中美國2737人次，中國（含港澳臺）為735人次，中國大陸地區為636人次，美國頂尖人才數量是中國的3.7倍，是大陸地區的4.3倍。 與2017年的數據比較，中國頂尖人才的數量明顯提升。
截至2019年9月，全球諾貝爾獎獲得者共908人，其中美國為377人，中國大陸僅2人，數量僅為美國的0.5%。
高科技產品出口：中國是美國的4.9倍
2018年中國高技術產品出口額為7479億美元，美國為1530億美元，中國是美國的4.9倍，中國高技術出口佔製成品出口的比重為25%，美國為20%。 中美高科技產品出口差距的一個重要原因是美國產業轉移政策造成的，美國注重設計研發與銷售，而把生產環節轉移到中國及其他國家。 此外，從2016年中國對美國出口企業百強榜可以看出，中國的出口結構比例為外資企業佔70%，大陸企業僅佔30%。
創新指數：美國比中國高11位
全球五大評估機構（中國科學技術發展戰略研究院、世界知識產權組織、瑞士洛桑學院、世界經濟論壇、彭博社）對中國科技創新指數評價在13-27位之間（2018年排名第14位），美國科技創新指數的排位均在前6位，中國創新指數比美國相差9-23位。 世界知識產權組織公佈2018年中國的國家創新能力排名為第17位，瑞士排名第1位，美國排名第6位，中美相差11位。
論文：美國前沿科學前100篇論文數是中國的7倍
2018年Altmetric發佈的全球最熱科學論文TOP100中，美國有72篇，中國僅11篇。
互聯網技術：互聯網的基礎協定、基礎設施、基礎理論、基礎演算法都是美國發明和掌控，包括根服務器
操作系統：PC操作系統，除了MAC（6%）外就是Windows了; 手機操作系統：Android、iOS合計佔98.2%，Windows Phone貴為第三但是僅佔0.73%。
計算機及各類軟件：在世界排名前三十的軟件公司中，23家是美國公司，中國公司沒有。尤其是工業設計軟件，幾乎是美國公司壟斷。還有框架、協定、標準、開發工具、開發流程，常用類庫、資料庫、甚至是開發語言等等，都是美國公司發明的。 可以說，美國公司奠基了整個計算機體系。
上面我們是做了一些客觀的數據比較，總結一下，中國在過去的十幾年裏在科技方面有明顯的進步，但突出的問題是質量不高，論文WFC的評分、論文撤稿率、論文的被引用數、發明專利以及核心專利這幾個部分是最爲明顯的，這可能需要更多的時間來提升。總體而言，美國的科技强國地位還是非常堅固的。更爲關鍵的是，中國在科技部分還有兩個硬傷，一個是存量的部分，儘管中國現在在各項指標上追趕美國，但這還只是增量，差得更多的其實是存量的部分，美國的科技存量是100多年來積纍出來的，到現在這些還是在起作用，比如專利的部分；另一個硬傷是，美國的盟友也都是科技大國，比如我們上面看到的日本、英國、德國、法國、以色列、南韓等，在科技部分，美國和這些國家都是有充分交流的，比如這次的疫苗，美國輝瑞與德國BioNtech的合作就非常成功；而這些國家對中國是有相當的限制的，中國過去可能可以通過市場來交換一些非核心的技術，但現在這都會是更爲困難的了。而中國在科技的發展上還存在著三個核心的制約：制度氛圍、基礎教育和人才外流。
在制度層面，我們知道國内的科研機構基本是依靠政府的撥款，這本身沒有什麽問題，國家的科研經費就是要投入科研的，問題是在申請、審核和分配的機制上存在很大的問題。中國的科研機構也是黨領導一切，也是以行政領導爲主，這就造成科研經費的大部分都用於公關和設備、科研大樓等這些基礎建設和官員的私利上，這和中國其它行業的貪腐和浮誇的情況沒有什麽分別。而大學和科研機構的科研人員都有很大的指標壓力，爲了評級，獲得晉升，提高薪資，他們必須要完成行政規定的指標，而這些指標往往在學術上沒有真正的意義。科研人員爲了完成這些指標就會作假，我們就看到了論文發佈的一些負面指標，顯示了論文的質量比較粗糙；而地方政府對一些專利發明的行政獎勵措施使得很多濫竽充數的專利申請推高了PCT系統裏的數字，但實際有意義的專利卻很少。
基礎教育部分，整個教育系統以應試教育為主導，自然就把學生從一開始就培養成缺乏活躍思考，按標準答案反復練習的學習機器，而少有獨立思考和批判思維的能力，而後者恰恰是科學研究和技術創新的前提條件。限於中國教育體系的現況，也很難有所改變，這是我們看中國在科技上後繼乏力的原因。
人才流失，這個問題和前兩個問題多多少少都有關聯，很多中國的優秀學生，往往在本科學習完成後選擇去海外留學，而最大的目標國正是美國。中國有許多人認爲近些年中國留學生在海外學成後返囘中國的比例越來越高，但實際的情況是，這些年出國的留學生中有很大一部分比例都是“鍍金”性質的，他們并不優秀，很難在美國留下來，反而是回國以後父母可以幫忙安排比較好的工作。這和上世紀80年代和90年代的留學生有很大的不同，當時的留學生都是清一色的優秀學子，完全是靠美國名校的獎學金資助赴美的，畢業以後也是美國企業爭相聘用的傑出人才。只要中國的留學生夠優秀，很大概率就會留在美國，如果我們講產品生產有個上下游供應鏈的問題，那麽科技領域也一樣有這樣的上下左右的協作，這是搞科研的人非常看重的，誰都愿意在有限的時間裏能夠做出成績，美國整個科研的氛圍和協作平臺的完善是非常有吸引力的，這不僅是對中國的留學生，對絕大部分國家的留學生都是如此。 所以，讓我們把美中科技比較這個話題在這裏暫時告一個段落，中國在科技領域比美國還差的比較多，而且在可看見的將來也沒有希望能夠追上美國。我們今後會繼續在美中實力比較的這個框架下，繼續討論其它領域的美中比較，比如影響到科技發展潛力的教育，比如科技實力在醫藥、航天航空、軍事等方面的具體體現等
在科學部分，主要是看科学研究的成果，在很多情況下，或者說是一個重要的方面，就是表現為各類科學相關的学术论文。學術論文的評價有兩個指標：一个是在国际科学期刊上发表的论文数量，二是这些论文被引用的次数；這樣的一個綜合數據是反映一個國家綜合科學水平的重要指标。具體的論文評價主要有兩個平臺，一個是CNS，即美国的《科学》和《细胞》杂志以及英国的《自然》杂志，（《Cell》《Nature》和《Science》三家首字母的简称是 CNS）是目前國際上最具代表性、最有知名度和最负权威性的综合性学术期刊，享有极高的学术声誉和世界影响力，CNS 刊发了多数诺奖得主的原创性论文。另外，還有一個論文的統計數字，就是SCI，就是《科学引文索引》Science Citation Index，它是Clarivate Analytics科睿唯安旗下的一种期刊收录数据库。由於，我們比較的是美中高端的部分，就暫時忽略相對廣譜而且層次略低的SCI了，這裏就十分概括地講一下：至2019年的數據，中國一年的發文量幾乎是日本的5倍。 2000-2019年，化學領域、文學領域、經濟學領域，中國發文總量均近日本發文總量的3倍。 與美國相比，中國20年來每年發文量均未超過美國，但兩國發文量之間的差距在逐年減少。 而同期，日本獲得諾獎人數是中國的19倍（不包括文學）。 獲得生理學或醫學獎的學者中最多作品數量為344篇，最少為19篇;獲得化學獎的學者中最多作品數量為494篇，最少僅為2篇。
我们重點來關注CNS 的论文发表情况：
從這個圖表中可以看到，中國的論文數量雖然在提升，但總體還是只有美國的20%。 如果說只看這三本期刊比較片面的話，我們還可以來看另一個指標，一个更具代表性的指数，叫做“自然指数”，也就是《自然》雜誌發行者自然出版集團提出的一套衡量國家或研究機構基礎科研產出的指標。 他們挑選了82本一流期刊，統計每個國家或研究單位在這些期刊上發表了多少論文以及這些論文的影響力。 統計方法稱為 WFC，（Weighted fractional count）加權分數計數，來說明每位作者對文章的相對貢獻，並根據天文學和天體物理學論文的豐度進行調整。
發一篇論文得 1 分，但如果一篇論文的作者分別來自多個國家，則每個國家平分那1分（例如各得 0.5 分）。 另外考慮到天文學領域的文章總數遠高於其他領域，因此該領域的論文數量要乘以 0.2。
以下是各国自然指数 WFC 的得分情况：
從這個圖表中我們可以看到，除了中國在這三年中有穩步的成長，其它國家的評分基本上維持一個比較平穩的數值，目前中国稳居全球第二，但和美國還是有三分之一的差距。
上面是比較了論文數量以及權重計算後的評分，那麽論文的質量我們怎麽看？衡量論文品質的一個最基本參數就是被引用次數。 2014 年的時候，《人民日報》曾撰文指出，中國發表的論文 35% 以上從未被引用。 另外一個指標就是學術誠信指數，著名的《科學》雜誌 2018 年 10 月在線發表了一篇關於論文撤稿的研究文章，中國的論文撤稿率是萬分之五，排世界第七位。 前六名分別是：伊朗 14/10000，羅馬尼亞 10.4/10000，新加坡 7.8/10000，印度 7.5/10000，馬來西亞 6.8/10000，韓國 6/10000。 除了這個數據之外，2017年4月，自然出版集團宣佈撤回107篇發表在《腫瘤生物學》期刊上的論文，而這107篇醫學論文的主要作者均來自中國。 經過三個月的徹查，7 月 27 日，中國科技部宣佈了處理結果，共涉及作者 521 人，其中 486 人不同程度存在過錯。 類似的學術醜聞，最近這幾年也屢屢傳出，甚至在國外還誕生了職業學術打假人，來自中國的論文是他們重點關照的對象。
關於科技的另外一個層面，我們要談的是技術的部分，高端技術水平的衡量在國際上主要是以專利數量來衡量了，也就是PCT專利。 PCT 是《專利合作條約》的英文縮寫Patent Cooperation Treaty，PCT 專利可以理解為符合國際標準的發明專利。 PCT 專利被視為國家科技創新實力的最重要指標之一。 聯合國旗下的世界智慧財產權組織（World Intellectual Property Organization，WIPO）最近宣布，中國在2019年超越了美國，成為國際專利申請數量最多的國家，打破了美國蟬連了40年的紀錄。 而若以單一組織的申請量來看，則由華為居冠。
根據上面這個圖表，中國2019年透過PCT系統，所申請的國際專利數量為58,990筆，而來自於美國的申請數量則是57,840筆，中國首度擊敗了美國，取代了美國在PCT自1978年開始營運以來的霸主地位。
PCT為一國際專利「申請」制度，而非國際專利的「授權」制度，發明人可先向PCT提交專利申請，進行初步審查，再根據審查結果決定是否向逾150個PCT會員國各別提出正式的專利申請。PCT申請制度的主要優點在於，它只要提供一種語言版本的書面報告，就能夠作為在其它國家的專利申請基礎，簡化了要在不同國家申請專利的流程。
除了中國及美國之外，在PCT申請數量上排名前五名的，還有日本的52,660筆，德國的19,353筆，以及南韓的19,085筆。
若從單一組織的申請量來看，則由中國的電信巨頭華為居冠，在去年總計向PCT提出4,411筆的國際專利申請，日本的三菱電機以2,661筆居次，三星也有2,334筆，高通為2,127筆，第五名也是來自中國的Oppo Mobile Telecommunications，占了1,927筆。
在我們討論了上面的專利數量之後，我們也再來看一下在申請數量之外的衡量專利價值及創新的實力的其它維度的標準，包括專利類型、專利許可及國際專利申請等。
我們先看專利類型。世界上基本把專利分為發明專利、外觀設計專利及實用新型專利三大類。 其中發明專利的價值要遠高於其他兩種專利類型，也更能代表創新實力。
據中國專利數據統計及分析公司patsnap智慧芽對於1978到2017年間美國、英國、日本、法國和德國的專利申請類的統計分析顯示，美國申請專利中90.43%的為發明專利，發明專利佔比英國為 72.27%、日本為82.92%、法國為 68.81%、德國為80.5%;而中國申請專利中發明專利僅佔35.53%（最高時也未能達到40%）。 且無效專利佔所有專利的48.75%（接近一半）所謂專利權無效，是在專利權授予之後，被發現其具有不符合專利法及其實施細則中有關授予專利權的條件，並經專利複審委員會複審確認並宣告其無效的情形，被宣告無效的專利權視為自始不存在。由此我們看到，在發明專利方面，中國僅是美國的39%;德國的44%;日本的43%;法國的51.6%;英國的49%。 其中與美國的差距最大。
再看專利許可方面（授權率）。 其實中國的專利許可數量早在2015、2016年就超過了日本、美國、德國、韓國。 但專利許可占專利申請的比重則低於它們。
據統計，在2000年到2016年間，中國僅有23.4%專利申請得到許可，而這一比例在日本是50.5%，韓國是45.5%，美國是44.9%，德國是43.5%。 而最新的統計顯示，去年中國專利許可方面不到30%。
最後是國際專利申請。 2016年中國國外申請專利僅佔4.2%，國外許可專利僅佔6.3%。 而美國則分別是43.4%、48.1%。 一種解釋是，美國比中國有更大的激勵去保護在國外的智慧財產權。 另一種解釋是，中國的專利品質不高，可能無法通過國際的評估。 而現實是，美國有36%的專利都在海外有佈局，而中國的這個比例才不到5%。
除了上述指標外，也有機構採用所謂的專利強度來衡量專利的有效性及價值。
例如權威專利統計及分析機構Innography就提出了專利強度這一指標，用來評價專利的有效性和價值性。中國核心專利數量比例遠遠低於美國的核心專利數量佔比比例
在該資料庫中，結合被引用次數、應用行業等因數把專利強度劃分為十個等級，分值越高強度越大;一共有三個等級，一般專利（0-3 分），重要專利（3-8 分）、核心專利（8-10 分）。 參考2015年的專利數據情況，中國專利中一般專利數量、重要 專利數量、核心專利數量分別占專利授權總量的 93.57%、6.27%、0.16%，而美國為 51.04%、42.56%、6.40%。 由此可見，中國專利的主體為低價值專利，高價值專利十分匱乏。
專利有效保護期內流失率過高 再現低價值或無價值專利
就像前述，由於中國的發明專利或者說高價值專利佔比不高，導致專利在有效保護期內的流失率相當嚴重。
據彭博社根據JZMC專利及商標庫以及中國專利部門的數據，統計了2013年至2017年5年間外觀設計專利的情況，在總計39.87萬件外觀專利中，超過91%的外觀專利都已經被廢棄，原因是專利持有人已經停止支付維護費用。 此外，實用新型專利的流失率61%。
而眾所周知的事實是，中國對於上述兩類專利的有效保護期在10年，也就是僅在保護期的一半的時間，就有過半的專利被放棄。
同樣，中國發明專利的五年間的撤回率也高達37%（專利有效保護期為20年）。 通過簡單加權計算，中國專利的平均五年期撤回率約63%（基本均未達到專利有效保護期）。 若對比美國專利商標局的數據，2013年以來的美國專利申請，有86%都選擇了在五年內繼續支付保留費，撤回率僅為14%。 也就是說，中國專利五年期撤回率是美國的4.5倍。
究其原因，相當一部分專利在註冊時就缺乏長期的商用價值，或者專利權人覺得保留專利的收益比不過維持費用，或者根本不是為商用而註冊。
這裡需要說明的是，中國專利的申請及週期內維護費用要遠小於美國，例如發明專利註冊后前 3 年的年費為 900 元人民幣，隨後每 3 年提高一次，到第 16-20 年也僅為 8000 元;實用新型和外觀設計專利的前 3 年年費為 600 元，此後會逐漸提高至 2000 元。 但這個費用標準仍低於美國專利商標局。
如此之低的維護費用都不能讓相關專利到保護期的一半就被放棄，可見中國專利的價值。
創新力表現羸弱 智慧財產權收入逆差擴大
所謂事實勝於雄辯。 正是由於前述中國在專利申請量與實際專利市場的表現（主要是與價值相關）的巨大反差，讓中國在以專利是衡量一個企業，甚至是國家創新力重要標誌的表現上也差強人意。
例如在各種創新國際榜單上，中國往往排在25名之外。 例如在世界知識產權組織發佈的2017年全球創新指數中，中國首次進入第22名，是歷年排名中最靠前的一次。
而在來自美國學術和專利資訊調查諮詢企業Clarivate Analytics最新發佈的根據所擁有專利價值評出的全球最具創新力的100家企業和研究機構榜單顯示，中國也僅有3家企業上榜。
其實不止是國外機構，即使是中國科學技術發展戰略研究院發佈的《國家創新指數報告2018》中，中國排名也只是第17位，處在創新指數排名的第二集團。 而在這些排名中，中國所處的位置與發明專利受理量連續6年位居世界第一的情況極其不相稱。
其次是在與專利相關的智慧財產權收益方面，據中國商務部、國家外匯管理局及國際貨幣基金組織的統計，2015年中國知識產權國際收入僅為10.8億美元，而美國高達1246.7億美元，是中國的115倍;
2017年，中國對外支付的智慧財產權使用費逆差超過200億美元（約合人民幣1265億元），而美國每年對外許可智慧財產權凈收入接近800億美元（約合人民幣5059億元）;
2018年，中國智慧財產權使用費對外支出358億美元，收入56億美元，逆差302億美元。 由此看，中國仍然是智慧財產權收益赤字國，尤其是與美國還存有相當的差距。
此處需要說明的是，根據《服務貿易統計手冊（2010）》，智慧財產權使用費可具體細分為五項：特許和商標使用費、研發成果使用費、複製或分銷計算機軟體許可費、複製或分銷視聽及相關產品許可費、其他智慧財產權許可費。 其中與專利相關佔了相當的比重。
上面我們主要是比較和分析了不同維度的數據，下面我們也看一下一些比較直觀的數字：
科研經費投入方面。 根據世界銀行的數據[6]，中國的科研經費佔GDP的比重從1996年的0.56%上升為2018年的2.19%，約為2980億美元，美國的科研經費佔比一直穩定在2%-3%，2018年占比2.84%，總額為5833億美元。 也就是說，中國在科研資金的投入比例上已經和美國差不多，但是總額上依然只有美國的一半。
頂尖科學家：美國是中國的4.3倍
根據科睿唯安公佈的2019年全球高被引科學家名單，其中美國2737人次，中國（含港澳臺）為735人次，中國大陸地區為636人次，美國頂尖人才數量是中國的3.7倍，是大陸地區的4.3倍。 與2017年的數據比較，中國頂尖人才的數量明顯提升。
截至2019年9月，全球諾貝爾獎獲得者共908人，其中美國為377人，中國大陸僅2人，數量僅為美國的0.5%。
高科技產品出口：中國是美國的4.9倍
2018年中國高技術產品出口額為7479億美元，美國為1530億美元，中國是美國的4.9倍，中國高技術出口佔製成品出口的比重為25%，美國為20%。 中美高科技產品出口差距的一個重要原因是美國產業轉移政策造成的，美國注重設計研發與銷售，而把生產環節轉移到中國及其他國家。 此外，從2016年中國對美國出口企業百強榜可以看出，中國的出口結構比例為外資企業佔70%，大陸企業僅佔30%。
創新指數：美國比中國高11位
全球五大評估機構（中國科學技術發展戰略研究院、世界知識產權組織、瑞士洛桑學院、世界經濟論壇、彭博社）對中國科技創新指數評價在13-27位之間（2018年排名第14位），美國科技創新指數的排位均在前6位，中國創新指數比美國相差9-23位。 世界知識產權組織公佈2018年中國的國家創新能力排名為第17位，瑞士排名第1位，美國排名第6位，中美相差11位。
論文：美國前沿科學前100篇論文數是中國的7倍
2018年Altmetric發佈的全球最熱科學論文TOP100中，美國有72篇，中國僅11篇。
互聯網技術：互聯網的基礎協定、基礎設施、基礎理論、基礎演算法都是美國發明和掌控，包括根服務器
操作系統：PC操作系統，除了MAC（6%）外就是Windows了; 手機操作系統：Android、iOS合計佔98.2%，Windows Phone貴為第三但是僅佔0.73%。
計算機及各類軟件：在世界排名前三十的軟件公司中，23家是美國公司，中國公司沒有。尤其是工業設計軟件，幾乎是美國公司壟斷。還有框架、協定、標準、開發工具、開發流程，常用類庫、資料庫、甚至是開發語言等等，都是美國公司發明的。 可以說，美國公司奠基了整個計算機體系。
上面我們是做了一些客觀的數據比較，總結一下，中國在過去的十幾年裏在科技方面有明顯的進步，但突出的問題是質量不高，論文WFC的評分、論文撤稿率、論文的被引用數、發明專利以及核心專利這幾個部分是最爲明顯的，這可能需要更多的時間來提升。總體而言，美國的科技强國地位還是非常堅固的。更爲關鍵的是，中國在科技部分還有兩個硬傷，一個是存量的部分，儘管中國現在在各項指標上追趕美國，但這還只是增量，差得更多的其實是存量的部分，美國的科技存量是100多年來積纍出來的，到現在這些還是在起作用，比如專利的部分；另一個硬傷是，美國的盟友也都是科技大國，比如我們上面看到的日本、英國、德國、法國、以色列、南韓等，在科技部分，美國和這些國家都是有充分交流的，比如這次的疫苗，美國輝瑞與德國BioNtech的合作就非常成功；而這些國家對中國是有相當的限制的，中國過去可能可以通過市場來交換一些非核心的技術，但現在這都會是更爲困難的了。而中國在科技的發展上還存在著三個核心的制約：制度氛圍、基礎教育和人才外流。
在制度層面，我們知道國内的科研機構基本是依靠政府的撥款，這本身沒有什麽問題，國家的科研經費就是要投入科研的，問題是在申請、審核和分配的機制上存在很大的問題。中國的科研機構也是黨領導一切，也是以行政領導爲主，這就造成科研經費的大部分都用於公關和設備、科研大樓等這些基礎建設和官員的私利上，這和中國其它行業的貪腐和浮誇的情況沒有什麽分別。而大學和科研機構的科研人員都有很大的指標壓力，爲了評級，獲得晉升，提高薪資，他們必須要完成行政規定的指標，而這些指標往往在學術上沒有真正的意義。科研人員爲了完成這些指標就會作假，我們就看到了論文發佈的一些負面指標，顯示了論文的質量比較粗糙；而地方政府對一些專利發明的行政獎勵措施使得很多濫竽充數的專利申請推高了PCT系統裏的數字，但實際有意義的專利卻很少。
基礎教育部分，整個教育系統以應試教育為主導，自然就把學生從一開始就培養成缺乏活躍思考，按標準答案反復練習的學習機器，而少有獨立思考和批判思維的能力，而後者恰恰是科學研究和技術創新的前提條件。限於中國教育體系的現況，也很難有所改變，這是我們看中國在科技上後繼乏力的原因。
人才流失，這個問題和前兩個問題多多少少都有關聯，很多中國的優秀學生，往往在本科學習完成後選擇去海外留學，而最大的目標國正是美國。中國有許多人認爲近些年中國留學生在海外學成後返囘中國的比例越來越高，但實際的情況是，這些年出國的留學生中有很大一部分比例都是“鍍金”性質的，他們并不優秀，很難在美國留下來，反而是回國以後父母可以幫忙安排比較好的工作。這和上世紀80年代和90年代的留學生有很大的不同，當時的留學生都是清一色的優秀學子，完全是靠美國名校的獎學金資助赴美的，畢業以後也是美國企業爭相聘用的傑出人才。只要中國的留學生夠優秀，很大概率就會留在美國，如果我們講產品生產有個上下游供應鏈的問題，那麽科技領域也一樣有這樣的上下左右的協作，這是搞科研的人非常看重的，誰都愿意在有限的時間裏能夠做出成績，美國整個科研的氛圍和協作平臺的完善是非常有吸引力的，這不僅是對中國的留學生，對絕大部分國家的留學生都是如此。 所以，讓我們把美中科技比較這個話題在這裏暫時告一個段落，中國在科技領域比美國還差的比較多，而且在可看見的將來也沒有希望能夠追上美國。我們今後會繼續在美中實力比較的這個框架下，繼續討論其它領域的美中比較，比如影響到科技發展潛力的教育，比如科技實力在醫藥、航天航空、軍事等方面的具體體現等
歡迎留言分享您的觀點
留言
張貼留言