（0812）赛迪译丛：2024年第27期（总第653期）：《2024年美国科学与工程指标》

- 1 -2024 年 8 月 12 日第 27 期总第 653 期2024 年美国科学与工程指标【译者按】今年 4 月，美国国家科学委员会发布《2024 年美国科学与工程指标》。报告总结评估美国科学与工程的主要指标，将科学和工程概括成人才、科学发现和转化三部分，分析了美国在全球科学与工程领域地位的变化。报告指出，美国研发投入总量排名世界第一，迄今为止，在基础研究领域规模最大。但科学与工程类资源和相关活动已向东亚和东南亚，特别是向中国倾斜，美国并未在所有科学、技术和创新要素中占据主导地位。赛迪智库知识产权研究所、信息化与软件产业研究所共同对该报告进行了编译，期望对我国有关部门有所帮助。【关键词】科学与工程人才科学发现转化- 2 -一、前言根据《美国国家科学基金会法案》规定，每两年美国国家科学委员会需编制一份《科学与工程指标》报告，并提交至总统和国会。本报告首先介绍了各阶段美国科学、技术、工程和数学教育体系和劳动力状况，包括国际学生和劳动力的状况，还详细阐述了美国公众对科学家的态度。数据显示：1）自新冠疫情以来，美国中小学生的数学成绩骤降。2）从 2020 年至 2022 年（新冠疫情低谷期），美国院校招收的科学与工程专业的国际研究生人数迅速增加。科学与工程硕士和博士学位获得者中持临时签证的国际学生约占三分之一。3）美国科学、技术、工程和数学知识和专业劳动力是主要来源，在博士级科学家和工程师中，国外出生占比较高。4）在工程学、计算机与信息科学学位获得者中，女性比例低于男性，且在科学、技术、工程和数学劳动力中所占比例偏低。其次，报告讨论了美国在研发表现突出国家中的排名，并研究了美国研发资金的模式以及各经济部门对各类研发提供的费用和投资。数据显示，1）美国是世界上研发活动和投资最多的国家，紧随其后的是中国、日本、德国和韩国。美国也是世界上研发投入强度最大的经济体。2）联邦政府资助的研发绝对额有所增加，是学术研发的最大支持者，商业部门资助的研发资金也大幅增长。最后，报告重点介绍了科学与工程企业的产出，以及美国和- 3 -其他主要国家和地区为全球知识和创新做出的贡献。此外，还介绍了美国在关键技术和新兴技术方面的投资和能力的部分指标。数据显示，1）近二十年，在开放期刊上发表的科学与工程文章数量增长了 50 多倍。2）全球科学、技术和创新（STI）能力指标，如科学与工程研究出版物、专利申请、知识和技术密集型（KTI）产业产出等，主要集中在美国、东亚、东南亚和欧洲。在过去十年中，中国在全球科学、技术和创新能力中所占的份额大幅增加。3）中国是科学与工程类出版物和国际专利的最大生产国，也是知识和技术密集型产业产出最多的国家。4）在全球人工智能研究出版物领域，中美两国贡献最为突出。5）美国各地的创新能力和科学、技术、工程和数学劳动力分布情况也不尽相同。二、人才：美国和全球科学、技术、工程和数学教育与劳动力美国科学、技术、工程和数学教育体系具有全球竞争力，可使国民掌握从事相关工作所需的技能和知识。科学、技术、工程和数学劳动者拥有广泛的教育资历，能够支撑美国的科研事业，推动关键技术和新兴技术的创新，从而保持美国在全球经济中的竞争力。（一）中小学数学与科学教育是基础中小学数学和科学教育是高等教育选择科学、技术、工程和数学专业以及从事相关工作的基础。新冠疫情之前，根据对学生- 4 -进行的国际数学和科学评估，美国在发达经济体中排名接近中游。2019 年，在国际数学与科学研究趋势（TIMSS）评估中，美国八年级学生数学（515 分）和科学（522 分）的平均分与发达经济体的平均分（数学 532 分，科学 527 分）相近。东亚和东南亚发达经济体（新加坡、中国台湾地区、韩国和日本）学生的数学和科学平均分数名列前茅，并明显高于美国学生的平均分数。（二）美国科学和工程高等教育人才比例较高美国该领域的发展很大程度上依赖于获得科学与工程高等教育学位的人才。2012 年至 2021 年，被授予科学与工程领域证书和学位数量在各个学位层次都有所增长，学位总授予数从 98.2万个增至 131 万个。除博士学位外，所有层次被授予科学与工程学位的比例都有所上升，博士的比例最高，达到 66%。科学与工程领域高等教育学位授予数量和增长情况因学位级别而异。2021 年，学士学位占所授科学与工程学位的 66%，其中社会科学领域最多，其次是心理学、生物与生物医学科学以及工程学。硕士学位可助力学生投身于高级科学、技术、工程和数学职业，或是向博士学位迈进的一步。从 2012 年到 2021 年，授予的硕士学位数量增长 41%，在所有学位级别中增幅最大。这一时期，计算机与信息科学领域授予的硕士学位迅速增加，达到 5.4万个。2021 年，工程学是授予博士学位最多的领域；健康科学学科则增长最快，从 2012 年的 4000 多个增至 2021 年的 7000 多个。美国政府和政策制定者十分关注高等教育成本、学生借贷水- 5 -平以及偿还贷款债务的能力。2020 年，在所有 2015-2016 学年获得学士学位且申请联邦学生贷款的毕业生中，借款中位数为 3 万美元，平均为 4.1 万美元，表明部分学生借款金额很大。大多数科学与工程博士学位获得者不会因攻读研究生而背负债务。2021年，物理科学，计算机与信息科学，数学与统计学等绝大多数（73%及以上）博士学位获得者表示，他们未曾因为研究生教育而举债。这些专业往往能获得联邦政府和众多学术机构的支持。在社会科学和健康科学领域，无债务博士学位获得者比例在 53%至 63%之间；在心理学领域，这一比例为 48%。（三）国际科学与工程高等教育和学生流动性较强世界前三大人口大国授予的科学与工程类第一学位，即学士学位数量最多。2020 年，印度授予了 250 万个科学与工程类学士学位，其次是中国（200 万个）和美国（90 万个）。在博士学位授予方面，美国长期处于世界领先地位，但 2019 年被中国超越。2020 年，中国授予了 4.3 万个，美国紧随其后，为 4.2 万个。自2007 年以来，中国一直是自然科学和工程学博士学位授予数量最多的国家。2015 年前后，印度数量迅速增长。美国高等教育年龄段人口（年龄在 20-34 岁）获得博士学位的比例远高于中国和印度，但人均占比低于英国和德国。美国是国际流动学生最受青睐的国家且被授予科学与工程类高层级学位比例较高。2020 年接纳了全球 15%的国际学生。对于在美国留学持临时签证的学生而言，在科学与工程类本科学位- 6 -中所占比例较小，但在研究生学位中所占比例则高得多。2021 年，这类学生中获授副学士学位的占比为 3%，学士学位的占比为 7%，硕士学位的占比达 34%，博士学位的占比达 35%。在 2012 年至2021 年期间，所获得的各层级学位的比例均有所上升，其中硕士学位上升幅度最大。相较美国公民和永久居民，持临时签证者更有可能在科学与工程领域斩获高等教育学位，特别是在高层级学位方面。2021 年，持临时签证者的硕士学位里，有 57%归属科学与工程类，而美国公民和永久居民占比仅 19%。在博士学位中，他们绝大多数（83%）获得科学与工程类学位，美国公民和永久居民比例是