G20国家科技竞争力大盘点，中国科研创新表现突出，人工智能变道超车

来源：科睿唯安

中国科学院文献情报中心和科睿唯安6月25日在北京联合发布了《G20国家科技竞争格局之辩》系列报告，报告分为总体篇及人工智能专题篇（下文有重点介绍），聚焦G20国家的科研产出规模、学术影响力、领域分布、国际合作、规划布局等科技发展态势，研究各国总体及人工智能领域的科研表现力和技术创新力，揭示了中国在G20国家科技竞争格局中所处的地位及面临的挑战。

报告以科睿唯安Web of Science引文数据库和德温特专利数据库（Derwent Innovation）为主要数据源，采用定量为主、定性为辅的研究方法，聚焦G20国家的科技发展现状，研究各国总体及人工智能领域的科研表现力和技术创新力。

总体报告显示：

G20国家中的美国、日本、德国、法国、英国、意大利和加拿大（G7国家）在科研表现力和技术创新力方面地位突出，科研论文产出规模、学术影响力和专利申请规模均占据较大优势，此外以中国、印度和巴西为代表的金砖国家及澳大利亚、韩国等其他国家的科研表现力和技术创新力均呈现较快增长速度。

中国的科研表现力提升迅速，科研经费投入、科研论文产出与学术影响力在2012-2016年均跃居世界第二位，并在全球论文引证网络中跃进核心位置，化学、计算机科学、工程学、材料科学和物理学学科处于领先地位。

中国在技术创新力方面地位突出，2012-2016年专利申请量超过美国，居世界第一位，与美国、英国、德国、法国、加拿大等国相比，中国专利更侧重在国内布局。

人工智能专题报告显示：

G20各国政府正在积极开展人工智能领域布局，已经形成递进式、持续性的发展动力。在研发人力资源和基础研究经费方面，形成了“美国一家独大，英国、印度和加拿大等紧随其后，中国尚有明显差距”的竞争局面。

在科研表现力和技术创新力方面，美国的人工智能总体科技实力位居G20国家首位，中国紧随其后且增速明显，尤其是近五年的论文影响力和技术研发实力已超过美国，此外中国在机器学习、自然语言处理和计算机视觉三个领域的科技实力表现突出。

在产业发展方面，G20国家在医疗、交通、教育和金融行业的人工智能研发及应用呈现百花齐放的景象，产出了多类型、多场景的B2B、B2C产品。

▲《G20国家科技竞争格局之辩》系列报告

报告要点

《G20国家科技竞争格局之辩》

1.从科研表现力来看，G7国家的科研论文产出规模和学术影响力均高于除中国以外的其它国家，2012-2016年G7国家（除意大利外）论文产出规模和学术影响力呈小幅下降趋势；而以中国、印度、巴西为代表的金砖国家以及澳大利亚、韩国等其他国家在2012-2016年科研产出规模及学术影响力则均呈现较快增长速度。

2.从全球论文引证关系网络来看，美国在2007-2011年和2012-2016年均处于引用网络的核心位置，美国的论文是世界论文引用的最大来源地； 2012-2016年，中国从论文引证关系网络非核心位置跃进核心位置，网络中心度仅次于美国，表明中国论文的学术影响力增长明显；其它G7国家如英国、德国和法国基本处于次核心位置。

（注：节点的大小代表国家发文量的多少；节点的颜色代表国家在论文引证关系网络中的中心度，从暖色到冷色，节点的中心度逐步减小，具体排序为红色＞粉色＞黄色＞绿色＞蓝色；节点间连线的箭头方向代表引用关系，被指向的国家为被引用国家；节点间连线的粗细代表引用频次的大小）

3.从全球论文国际合作网络来看，美国和以英国和德国为代表的欧盟28国集团仍然是论文国际合作最有吸引力的国家；中国2012-2016年在国际合作网络中的吸引力有较大提升，但还未进入国际合作网络的核心位置。

4.从学科布局来看， 2012-2016年，G7国家（除日本外）及中国在22个分支领域的论文规模与学术影响力均进入G20国家前十位。

（注：以上两图中，蓝色、红色分别代表2007-2011 年、2012-2016 年论文的世界份额在G20国家中的排名；“10+”代表该五年段未进入G20国家前10；空白单元格代表两个五年段均未进入G20国家前10）

（注：以上两图中，蓝色、红色分别代表2007-2011 年、2012-2016 年论文被引频次的世界份额在G20国家中的排名；“10+”代表该五年段未进入G20国家前10；空白单元格代表两个五年段均未进入G20 国家前10）

5.从技术创新力来看，G7国家、金砖国家（除南非外）、韩国和澳大利亚是世界申请专利的主要来源国，2012-2016年中国专利申请量超过美国，居世界第一位；美国、英国、德国、法国、加拿大等国专利国外布局较为明显，而中国、韩国、日本、俄罗斯等国专利更多侧重在国内布局。

6.中国的科研表现力提升迅速，科研经费投入、科研论文产出与学术影响力在2012-2016年均跃居世界第二位，并在全球论文引证网络中跃进核心位置，化学、计算机科学、工程学、材料科学和物理学学科处于领先地位；中国在技术创新力方面地位突出，2012-2016年专利申请量超过美国，居世界第一位，与美国、英国、德国、法国、加拿大等国相比，中国专利更侧重在国内布局。

系列报告之《人工智能专题》

1.各国政府积极开展人工智能领域布局，以递进式、持续性的专项战略或规划引领人工智能的发展方向。

（注：上图反映了世界主要国家政府在人工智能领域的战略布局）

（注：上图反映了中国在人工智能领域的战略布局）

2.在研发人力资源和基础研究经费方面，已经形成了“美国一家独大，英国、印度和加拿大等紧随其后，中国尚有明显差距”的竞争局面，相较美国，中国的人工智能技术人才储备、学术研究、产业研发力量、经费资助仍有较大差距。

3.美国的人工智能总体科技实力位居G20国家首位，中国紧随其后且增速明显，尤其是近五年的论文影响力和技术研发实力已超过美国。此外，英国、法国、澳大利亚、德国和加拿大等国也有着不俗的科研表现力。

（注：基于期刊论文分析得出以上两图的结果）

（注：基于会议论文分析得出以上两图的结果）

（注：基于专利数据分析得出以上两图的结果）

4.在人工智能的四个分支领域（机器学习、自然语言处理、语音处理和计算机视觉），美国的科技实力均位居G20国家首位，中国在机器学习、自然语言处理和计算机视觉三个领域的科技实力仅次于美国且增速明显，部分科研影响力指标已经超过美国，但科研成果的总体质量有待进一步提升，另外，语音处理领域的实力相对美国、英国和加拿大国等较弱，处于G20国家中上游。

（注：在期刊论文、会议论文、技术专利等多方面计量的基础上，进行综合定性评价得出G20主要国家在机器学习、自然语言处理、语音处理、计算机视觉领域的科技实力，表格中星越多代表该国在该领域的科技实力越强）

5.G20国家在医疗、交通、教育和金融行业的人工智能研发及应用呈现百花齐放的景象，产出了多类型、多场景的B2B、B2C产品，其中，中国、美国、日本、德国和韩国等更是在“人工智能+行业”上开展了深耕布局，产品或实践可以覆盖从商业应用到公众生活的多个环节。