在诸多关键技术领域,中美之间的研究产出对比呈现出复杂且多变的局面:
首先,在先进集成电路设计与制造领域,竞争尤其激烈。美国在2010年代之前一直保持着明显的领先优势。但中国持续增加其高影响力研究产出,并在2020年年度发表率上超过了美国。然而,由于美国早期的巨大积累,报告预测,如果现有趋势持续,即使到2030年,美国在累计出版物总量上仍将保持领先。此外,数据显示,中国正在以牺牲美国全球份额为代价,在活跃专利族申请数量上迎头赶上。
其次,在国防相关技术中,中国的研究领先地位显著增强。目前,中国在所有24项被列为“高风险”技术(即存在研究垄断风险)的领域中均处于领先地位。这些新增的高风险技术包括雷达、先进飞机发动机、无人机、蜂群和协作机器人等具有明确国防应用的技术。以先进飞机发动机为例,中国在2023年贡献了全球约70%的高影响力研究,且排名前十的机构全部位于中国。这种研究上的极度主导反映了中国试图在航空发动机制造和空军能力上追赶美国的战略努力。
第三,在能源和环境技术中,中国的领先优势极为突出。在电动电池研究方面,中国的领先优势可能是64项关键技术中最显著的。美国的贡献占比从2003年的30%骤降至2023年的5%,而中国的贡献则飙升至惊人的75%。自2013年以来,两国在高影响力研究产出上出现戏剧性分化。中国已成功将这种持续的高研究表现转化为技术优势和市场主导地位,例如在2022年,中国占全球电动电池制造产能的77%。
第四,在人工智能(AI)和计算领域,情况则有所不同。在自然语言处理(NLP)量子计算领域,美国仍保持着领先地位,报告预测,基于目前的趋势,中国难以赶超,美国将至少领先至2030年。