摘要：基础研究是重大技术创新的源头，中美在关键技术领域的竞争态势已成为全球科技格局演变的重要风向标。《科技导报》特邀顾天安团队，通过构建竞争集中度、领先度等多维指标，深度剖析中美基础研究竞争态势，揭示中国面临的潜在优势领域围堵、创新安全双重挑战等现实问题，并提出深化

原文发表于《科技导报》2025年第8期《中美在关键技术基础研究领域的竞争态势与挑战》

近年来，新一轮科技革命和产业变革加速发展，关键核心技术攻坚任务艰巨。在中美科技竞争激烈的背景下，科学研判中国在关键技术领域基础研究竞争格局中所处位势刻不容缓。

当前针对全球各国基础研究竞争力演变的长周期研究、针对中美科技竞争集中度高的关键核心技术领域的系统性研究十分匮乏。本研究选取人工智能、半导体等10大核心关键技术领域及27个重点技术方向，获取Web of Science数据库2012-2021年的2650.9万篇论文数据，借鉴产业组织理论“结构-行为-绩效”（SCP）分析范式，构建多维指标，旨在揭示中国在关键技术领域基础研究存在的差距与不足并提出建议。

1 全球关键技术领域竞争基本态势

1.1 10大关键技术领域基础研究整体呈现“三高”特征

2012-2021年，10大关键技术领域基础研究呈现“三高”特点。一是增长率高，发文量年均复合增长率达10.46%，是其他领域的2.28倍。二是竞争集中度高，2012—2021年期间10大关键技术领域排名前2位和前5位国家发文量占比均值分别为51.59%和73.66%，显示出高度集中。三是中美竞争热度高，截至2021年，中国在27个重点技术方向中排名第1的有18个，占比66.7%，中美排名前2位的达25个，占比89.3%，表明中国已从“跟跑”转向“跟跑、并跑、领跑”并举，中美关键技术竞争将进入关键阶段。

1.2 中国关键技术领域基础研究能力显著提升

2012年以来，中国在10大关键技术领域高水平论文发文量快速增长，年均增速约20%。其中人工智能领域增速最快，2021年中国人工智能领域高水平论文发文量约2.97万篇，占过去10年总发文量的29.8%，较2012年增长10倍（图1），占全球发文总量的1/4，位居世界第1，这反映出中国在多个关键技术领域基础研究投入力度持续增强，成果数量大幅提升。

图1 2012—2021年中国10大关键技术领域基础研究进展情况

（数据来源：Web of Science）

1.3 中美科技竞争“双峰格局”初步形成

采用集中度指标分析，2012年两国在27个重点技术方向中竞争集中度高于0.5的仅8个，且其中6个重点技术方向美国高水平论文数量明显高于中国（图2）。截至2021年末，两国在27个重点技术方向竞争集中度高于0.5的达21个，高于0.6的有10个，按照两国竞争集中度由高到低排序前5位的重点技术方向包括灾害预防与减灾、先进材料等（图3），表明中美“双峰格局”初步形成，竞争日趋激烈。

图2 全球关键技术领域基础研究竞争集中度分析（2012年）

图3 全球关键技术领域基础研究竞争集中度分析（2021年）

1.4 美国在关键技术领域基础研究影响力全球领先

学科规范化引文影响力指标显示，2012-2021年美国在10大关键技术领域基础研究影响力始终位居全球首位，保持着科技创新的全球中心地位。中国影响力指数虽从2012年的15.34上升到2021年的15.49，但与全球主要经济体国家相比仍存在差距，亟需从“高数量”向“高质量”转变。

2 中国在关键技术领域面临的现实挑战

2.1 潜力优势领域或将面临更大力度围堵和制裁

分析领先度指标，中国在11个重点技术方向实现“后发赶超”，在9个方向“持续跟进”，在6个方向“重点突破”。美国为保持领先，可能对中国潜在优势领域如人工智能、机器人等进行更大力度打压，需提前布局应对。

2.2 竞争集中度大幅提升方向或将面临创新与安全双重挑战

两国在先进制造、半导体等11个重点技术方向竞争集中度大幅提升。一方面，中国进入“无人区”的技术方向增多，亟需提升原始创新能力；另一方面，海量基础研究成果及核心数据长期被美西方跟踪监测的重大风险将日益凸显，关键核心技术安全问题需高度关注。

2.3 多个重点技术方向影响力差距仍在持续扩大

2012—2021年期间，在27个重点技术方向中中国仅有基因组学、自治技术2个技术方向与美国高被引文章影响力差距缩小，其余25个方向差距扩大，较2012年两国影响力差距扩大程度前5位的包括先进计算机硬件及软件、灾害预防与减灾等，反映出中国在一些关键领域面临引领性和原创性成果短缺、高质量基础研究内生动力不足等挑战。

2.4 科技文献资源服务保障国家战略能力有待提升

美国等西方国家构建了完备的全球科技文献基础数据库体系，支持精准监测与评估。而中国科技文献数据库以国内数据为主，难以支撑国家科学研判全球科技创新态势，服务保障国家战略的能力亟待加强。

3 推动关键技术领域基础研究高质量发展的建议

深化基础研究体制机制改革

加强统筹规划，发挥新型举国体制优势，构建协同高效的创新体系，强化国家战略科技力量。优化国家科技计划体系，加大投入，引导地方、企业、社会资金参与，形成多元化投入格局。推进国家科技资源共享服务平台建设，构建完善的国家科技文献信息保障服务体系，强化科技文献资源保障服务国家科技战略能力。

激发各类科研主体创新活力

对科研人员，落实自主权，建立符合基础研究特点的人才评价激励机制，对自由探索和颠覆性创新活动建立免责机制。对企业，吸纳关键技术领域头部企业基础研究力量，引导其加大基础研究投入，支持企业承担国家科研项目，发挥以重点企业为依托的国家工程研究中心成果转化纽带作用。对新型研发机构，在科研模式、人才评价等方面给予创新空间，支持其先行先试，建设创新平台，承担科研任务。

健全基础研究项目管理机制

推进基础研究项目管理改革，提升基础研究科研组织程度，强化部门协同。关注中美竞争集中度快速提升的领域，制定国家科技创新战略管理专项计划，推动自主创新与国家安全“双轮驱动”，落实全生命周期管理，建立跨部门常态化机制。

广泛开展基础研究国际合作

中国要聚焦关键领域“卡脖子”环节，坚持独立自主和国际合作“两条腿走路”。对中国有潜在优势的领域，应进一步加强基础研究多元化投入，大力推动中国科技期刊卓越行动计划。对竞争集中度较低的领域，实施“与技术领先友好国合作开展科技创新”为主的发展策略，提升国际化水平和影响力。

本文作者：顾天安、许斌、章东辉、许国腾

作者简介：顾天安，国研大数据研究院，北京科技大学文法学院，教授，研究方向为大数据与计算社会科学、智库建设与智能决策等。

文章来源：顾天安,许斌, 章东辉, 等.中美在关键技术基础研究领域的竞争态势与挑战[J]. 科技导报, 2025, 43(8):100-105.

本文有删改

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来源：科技导报