中国的科技水平在世界上处于什么位置？

知乎上有不少类似于【中国科技实力怎么样？】、【中国什么时候能成为科技强国？】、【中国科技实力什么时候能追上日本美国？】的问题。问题下的很多回答也是争论激烈、莫衷一是。有的说中方吊打西方，有的说西方摁着中方，双方都言之凿凿，把我等吃瓜群众绕得晕头转向。

在这里，笔者就提供一个相对简单粗暴方法or角度，来供大家进行参考吧：

判断国家科技实力：黄枫妖科技实力指数=科研经费×时间

一、科技实力指数

在我看来，科技这东西吧，比女朋友简单，只要你投入了时间和金钱，它一定会有所回报的。科研就是由需求驱动的试错活动，归纳起来只有一条铁律：科技=时间×金钱。

为什么这么说呢？

1、金钱

从二战开始，科研领域出现了一个根本性变化：研发方式由以个体的小作坊模式，开始转向以群体协作为主工业化流水线。

我小时候读书的时候，特别喜欢看西方工业革命时期的科学家们的故事，书上经常说：“17xx年，xx科学家灵机一动，想到xx还可以拿来xx，于是他做了个实验，发现果然是这样，于是刊登了自己的发明专利，轰动了整个欧洲。“

多年过去，我已经记不清这些科学家们的具体事迹了，但是有一点记住了，他们很多人都是凭借个人力量，也就是依赖个人好奇心驱动和科学家个人能力进行探索，在实验室甚至在自己家里就能搞出科研成果。

因为在那个年代，自然科学这座矿山才刚刚开始挖掘，随便一铲子就能挖到宝贝。阿基米德只要泡下澡就能推出浮力定律，牛顿他只要被苹果砸一下就能整出万有引力。但是到了今天，科学分工越来越细，问题越来越复杂，学科交叉性越来越强，曾经那种只要有一个奇思妙想，加上小小的投入和足够的毅力（动手能力），就能成为科学史上“巨人”的时光一去不返。

于是，整个科学界从作坊式研发转向了工业化模式，以课题组、研究中心、实验室或者大型研究计划为代表，比如美国二战期间的曼哈顿计划、冷战时的阿波罗登月计划等。这时候，大部分的发展和成就是不再依赖于个人的智慧、或者单独某个科学家的原创贡献，而是依赖长期的群体性的有步骤有预期的发展。

就像《文明》游戏所展示的那样，在文明尚在蒙昧时期（游戏初期），一个科技伟人/天才就能攻克重点科技，极大提升本国的科技水平（“钱学森一个人顶五个师”）。但是到了游戏后期（工业/信息化时代），一项科技的研发很可能就需要两三个甚至更多伟人的合力了，其主要的技术动力就源于大学城里一个个基础教职，工厂里的一个个一线工程师了。这时候，个人的力量与人类整体的前进相比，不能不说是渺小的。

而工业化的模式必然越来越依赖两个输入量：一个是大规模的资本投入，一个是大规模的团队协作。科技的发展，在此之前从未如此迫切的需要巨量稳定的资金来源、充足的专业人员和专业设备——这使得现代科研已经从“智力核心型”转向“资本核心型”，科研产出和资金投入的相关性越来越高。

就拿芯片来说，随着半导体工艺的急剧复杂化，不仅开发量产新工艺的成本大幅增加，开发相应芯片也越来越花费巨大。IBS的数据显示：

再说搞新药研发，也是一样。Tufts Center统计了1995年至2007年，来自10家公司的106种新药的研发费用，平均每款药物的研发费用为13.95亿美金。

那搞高能物理研究呢？还是离不开钱。研究高能物理，你首先得有一台电子对撞机吧，那就得先砸100亿美元建一台，不然只能眼巴巴看人家出成果、拿诺奖。

极端点地说（暴论）：对于现代科研，金钱是第一要素，没钱就没科研，有多少钱就有多少成果。

2、时间：

钱的问题说完了，咱们再来说说时间这一因素。

很多人都知道，工业上，欧美有很多技术是咱们这些发展中国家一时半会赶不上的，得花很长时间才能磨出来。典型就是航空发动机和材料技术。例如印度，砸了33亿美元研发卡佛里涡扇发动机，到现在都已经花了25年了，也还没搞定，仍旧是“路漫漫而修远兮”。

那么问题来了，这些技术为啥这么难搞？

做菜都见过吧，香菇炖鸡的成分可以告诉你，但你做的菜就是没我做的好吃。比如前几年韩国被日本禁运的电子级氢氟酸，参数明明白白告诉你，纯度11个9，问题是你怎么才能达到这个纯度并实现稳定化生产？

再拿航空发动机的涡轮叶片来举例，涡轮始终工作在极端的高温高压条件下，严苛的环境对其材料制造工艺有着非常苛刻的要求。现在大家都知道要采用粉末冶金工艺制造的空心叶片，但问题你要如何才能搞出呢？

首先，这种材料往往都是几种乃至几十种材料混合掺杂而成，所以要从数千数万中材料中找出合适的基材，测试这几十种材料可能的混合比例，从中找出合适的方案。还有材料的测试，无穷无尽的探伤、金相检验、性能测试。各种晶化、蠕变、疲劳、环境耐受问题。各种结构强度问题、抗拉性、高温性能迁移问题。各种导电问题、绝缘问题、压电效应、信号屏蔽、击穿、散热。防尘防水防酸防盐防高温防寒……一言难尽。

这其中的难度，学过高中排列组合的同学都应该知道吧，这配方的潜在组合，起码有几十万种，一天10种地来试，也都得好几十年了·····

其次，你得找到一种方法，能够稳定地生产这种材料，这个也是核心技术。

这事玄乎的很，因为分子动力学和算命先生差不多，理论计算不如多试几次，研发新材料相当于在沙里淘金，只能靠蛮力一轮一轮烧钱试错，时间难免就长了。

但是只要你头够铁，持续不断地烧钱烧时间 ，最后也是能成功。这不····中国涡扇16、涡扇10近几年不就一个一个地亮相了嘛·······

总而言之，只要不违反物理规律，没有哪个技术能挡得住“金钱+时间”攻势。

所以咱就按这下面公式，用微积分的方法整出一个指数，来粗略算算各国科技实力，纯娱乐向，谢绝较真。

黄枫妖科技实力指数=科研经费×时间

二、各国的【黄枫妖科技实力指数】

下图是各国历年的科研投入。

根据公式计算得出各国的【黄枫妖科技实力指数】

紫线美帝，稳坐头把交椅，金钱×时间约等于270万。

橙线欧盟，金钱×时间约等于177万。

黄线日本，88万，国家排名仅次于美国，位居第二

深蓝线德国，67万，位居第三，也是欧盟科技的中坚力量。

棕线俄罗斯，依靠着苏联的老本，金钱×时间约等于59万

红线中国，单年烧钱规模已超过欧萌27国排第二，但历史欠账有点多，金钱×时间约等于45万。考虑到人民币购买力、廉价科研狗和山寨因素，建议上调至80万。

绿线法国，30万，多年积累的家当还不错，研发投入占GDP的比例2.16%，勉强还行，坐稳前8不成问题。

灰线英国，约25万，但研发投入占GDP的比例仅为1.65%，比世界平均水平（2.04%）还低一截，前景实在不看好。

浅蓝线韩国，约15万，因为是新兴国家，所以积累少了点，但其科研经费总量位居世界第5，科研经费在GDP中占比更是高达4.24%，如果一直保持下去，赶英超法的希望还是很大滴。

三、数据解读及结论

虽然这方法有点简单粗暴、甚至有点搞笑，但还是可以得出几个结论：

1、中国总体科技实力已经与日德俄处于同一水平。

这话一出肯定炸锅，不对吧，日本德国有很多技术，中国都望尘莫及，咋还有脸说不输日本德国？

没错，但中国也有很多技术让日本德国望尘莫及的啊，比如中国的五代隐形战斗机、互联网技术、人工智能技术、特高压·····

也有人会拿诺贝尔奖说事：截止2021年，日本有29人、俄国31人，德国更有111人，你中国有几个？

首先要知道诺贝尔奖是衡量的是几十年前的“科学”成就，并非当下的“技术”水平。举个例子，1895年美国就已经是GDP世界第一，然而直到1929年，GDP持续三十多年领先世界的美国，诺贝尔奖得主的数量仍然只有德国的三分之一左右，其中小一半都还是和平奖、文学奖之类的奖项。如果只看科技类奖项，还不到德国的四分一。

现在日本诺奖获得比较多，是因为30年前的日本科研鼎盛。按照20-30年平均周期，经过时间积累，中国也会迎来自己的“诺奖”爆发期，时间大概就是建国100周年左右。

其实，无论从哪项科研指标看，例如科研资金投入、nature指数、专利数量，都已经很难找到数据证明“当下日本德国科研水平（增量）领先中国”了。

2021年中国的科研资金达4680亿美元，超过欧盟27国的总和（3516亿）位居世界第二，是日本的3.7倍，德国3.9倍，英国的8.6倍。

近年来中国各种科研成果也不断涌现，最显著的体现就是自然指数。自然指数是英国《自然》杂志社统计的，通过全球82个最顶级学术刊物上的论文发表情况统计各个国家和机构的贡献。

2、中美差距仍然巨大

美国科技积累可谓是超级雄厚，整整70多年科研经费投入都是世界第一。外加美帝是西方领袖，美欧合一块科技实力指数是中国的10倍。

咱们这几年来有钱咂也肯砸钱了，技术确实长进不少，但千万不要忘乎所以，产生天下无敌的错觉。

事实上，中国仍处在追赶阶段，咱也不用不好意思，“中国发展迅速，但仍与发达国家有较大差距”，这个句式至少还能再用十年。

3、未来高精尖科技将是中美双雄争霸

现代科技研发，对钱多和人多的大公司和大国越来越有利。科技领域也是个看绝对值的领域，不需要你一个国家1亿人搞1个对撞机，10亿人就得搞10个对撞机才能站到科技前沿，不是的，你只要高科技领先一点，就全国都受益，这是乘法关系。

而很多领域由于门槛太高，能够参与的玩家也越来越少，究其原因，科技越发展，研发费用越高，不断的抬高门槛。例如军事上，很多东西都是中美俄三国在搞，其他国家都已经放弃治疗了，因为根本无法支撑如此高昂的投入了。

比如四代机，研发的国家就有十多家，中美俄英法德、以色列、印度、瑞典、日本、韩国等····

可到了五代机，研发成本急剧上升，四代机F16的研发成本为8.7亿美元，五代机F35的研发成本则飙升到551亿美元。飞机越是先进，投入研发的费用就越高，成本就越贵，所以就越是投资不起。所以现在只有中美俄两家半（俄罗斯只能算半家）在搞了。

全球的大型中高端产业，集成电路，汽车，电子品牌，通讯设备，显示面板，航空航天，轨道交通，军工制造，制药业，油气装备等等，都是高技术高资本的领域，未来也就只有中美两家有能力在这些领域开展全方位竞争了。

4、小国的两条出路：专精特新和抱团取暖

未来就全球范围来说，大型的有技术门槛的中高端产业，基本都被大国占据。

那小国家怎么办？

一条路是在大型产业的细分领域“捡漏”，这些领域的特征就是，由于领域比较细分，因此对资金投入的要求不高，大国对小国的竞争优势不明显。而对一个小国，体量也不大，一个小领域就能养活自己。小国可以在这些领域深耕，搞“专精特新”。

另一条出路就是抱团取暖，欧盟就是典型的例子。例如“伽利略”导航系统、“空中客车”，都是欧盟20多个国家联合研发，将一国难以支撑的事情，通过抱团方式做成，从而让全体国家受益。