全球的大企業過去一直在美國硅谷等地設立研發中心吸收技術，世界各國的科學工作者都與美國的大學和研究機構合作進行前沿的科學研究，美國的大學也一直都是世界各國留學生的首選。現在，中國專利申請連續8年居首，佔世界一半，AI專利申請50強企業中國反超美國，中國區塊鏈專利申請數達美國3倍，中國網絡教育技術投資額與企業數都超過了美國，這些信號是否標誌著多年來向美國一極集中的科學技術構圖正在發生變化呢？
一、中國專利申請連續8年居首，佔世界一半
日經新聞報道，世界知識產權組織（WIPO）10月16日發表的數據顯示，2018年中國專利申請件數比上年增加12％，達到154萬件。佔到世界整體的近5成，連續8年排在首位。
世界整體的專利申請件數增加5％，達到332萬件，創出歷史最多。按國家和地區來看，第2位是美國的59萬件，第3位是日本（31萬件），第4位是韓國（20萬件）。排名的前列與上年相同，但日本和美國均比上年減少。
圍繞人工智能專利，世界知識產權組織2019年1月發佈的首份報告書顯示，從1950年代到2016年的累計數量來看，日美申請了大量專利。但進入2010年代後，中國大幅增加申請，在最近的專利申請數上超過日美。
中國的申請多集中於計算機技術、數字信息通信和電子產品領域。中國通信設備企業華為技術在新一代通信標準“5G”等領域加速技術開發，專利申請增加。在日本企業中，三菱電機、佳能和豐田等的申請突出。
WIPO總幹事弗朗西斯·高銳認為，“亞洲成長為創新的世界中心，今後在專利申請上超過其他地區的傾向或將持續下去”。保護設計自主性等的“外觀設計專利權”的註冊申請增加6％，達到131萬件，而保護商品和服務名稱的“商標權”也增加16％，達到1432萬件，均創出歷史最多。今後為了保護知識產權，申請的增加的趨勢沒有停止的跡象。
中美在尖端技術領域展開了主導權之爭。中國政府提出高科技產業培育政策“中國製造2025”，向企業投入鉅額補貼，提供支援。對此，美國特朗普政府批評中國侵犯知識產權和強制外資轉讓技術。另一方面，日本的專利申請雖然件數呈現減少態勢，但質量上依然處於高水平，科技立國的地位依然不減。
二、AI專利申請50強企業數量，中國反超美國
在人工智能（AI）等最尖端技術的知識產權領域，AI和自動駕駛等的開發競爭日趨激化，以中國為代表，亞洲拉動世界的格局日趨明顯。
日本經濟新聞彙總了人工智能（AI）相關專利的民營企業排行榜。調查2016～2018年3年裡公開的專利申請件數發現，從進入前50的企業來看，中國為19家，超過美國的12家。2013～2015年，美國的企業數更多，但如今發生逆轉。在作為高科技摩擦主戰場的人工智能領域，中國正在提高存在感的現狀浮出水面。
根據日、美、歐、中專利局和世界知識產權組織（WIPO）等公開的專利申請數據，日本經濟新聞在專利分析公司 Patent Result的協助下彙總了排行榜。
排在首位的是IBM，為3千件。第2位是微軟（1955件），第3位是谷歌（1659件），美國企業壟斷了前3。在中國企業中，百度以1522件排在第4位，國有企業國家電網（1173件）排在第6位，騰訊控股（766件）居第8位。
雖然美國壟斷前3，但從排在前50的企業數來看，中國反超美國。美國為12家，與上次（2013～2015年）的19家相比大幅減少。另一方面，中國有19家入選，與上次的8家相比增至2倍以上。
中國企業在AI專利方面反超美國，其背景是中國政府正在以舉國之力加強人工智能研發。2018年中國公開的專利申請超過3萬件，增至5年前的約10倍。中國在2015年超過美國，躍居首位，2018年達到美國的約2.5倍。
按領域來看，中國在電子商務、數據搜索、語言處理等方面的專利申請數崛起。尤其是圖像處理技術較多，中國公開的專利為1.6萬件，達到美國的4倍多。通過視頻中的人物面部來確定姓名的面部識別技術等起到拉動作用。
在中國企業申請的專利中，約95％是向中國的專利局申請。中國企業希望在擁有14億人口的巨大國內市場鞏固技術基礎，但其中很多專利也將在海外進行申請。
與生物技術等相比，人工智能的專利更容易獲得批准。從全部領域來看，申請後獲得批准的專利在整體上約為7成，但在作為人工智能之一的機器學習領域，批准率超過9成。熟悉人工智能專利業務的專利代理人河野英仁指出，“如果較早申請，獲得批准的可能性很高”。可以看出中國積極提出申請並掌握專利的戰略。
三、中國區塊鏈專利申請數達美國3倍
2019年11月初，運營知識產權數據庫的Astamuse公司發佈報告稱，在與人工智能（AI）等並列的核心技術“區塊鏈(BlockChain、分散式賬本）”領域，中國企業的專利申請數量達到美國的3倍。數據難以篡改的區塊鏈將不斷應用於數字貨幣和物流等核心基礎設施。如果在該領域取得領先，有可能在新服務和國際金融市場佔據優勢。
Astamuse調查了區塊鏈的專利申請數。中、美和日、韓、德5國企業等申請的累計相關專利數在2009～2018年春合計約為1萬2千件。截至2014年徘徊在每年100～200件左右，但2016年後出現激增。
按國別來看，“美國對中國”的格局鮮明。按申請者的國別觀察累計申請數，中國約為7600件，佔整體的6成以上，達到美國約2600件的3倍。從各年來看，截至2015年美國超過中國，但2016年以後發生逆轉。日本截至2018年的累計約為380件，僅次於韓國的約1150件，排在第4位。
分企業看，美國專利信息企業Innography的專利數據計算結果顯示，2009～2019年8月的各企業區塊鏈專利申請排名為：中國阿里巴巴集團以512件排在首位。第2位是區塊鏈企業英國nChain，有468件，美國IBM以248件排在第3位。
四、中國網絡教育技術投資額與企業數超美國
在傳統的教育領域，美國的實力遙遙領先。美國和英國壟斷了世界排名前十的大學，在世界排名前100的大學中，中國的大學也很少。但在通過IT開展網絡教育服務的“教育技術（EdTech）”領域，中國企業卻快速發展。該領域的中國初創企業投資額和獨角獸企業數量已超過美國，躍居全球首位。
北京大米科技是中國最大的教育獨角獸企業，旗下運營著教育品牌VIPKID。該品牌旗下學生人數達70萬人左右，企業估值達35億美元。該公司擁有1千名技術人員，佔員工總數的1/7。另一家獨角獸企業是作業幫教育科技。該公司積累了1.8億個問題，利用人數超過1.2億人，企業估值達20億美元。
據調查公司HolonIQ統計，2018年全球對教育初創企業的投資額為82億美元，較2017年大幅增長86%。其中，中國為52億美元，佔到6成以上。大幅高於美國（16億美元）、印度（7億美元）和歐盟（EU，5億美元）。
另據CB Insights5月發佈的數據，全球的10家教育獨角獸企業中，中國企業佔6家，美國3家，印度1家。2018年新上市的中國教育企業超過10家。
中國網絡教育企業取得飛速發展的原因之一是得到當地大型互聯網企業的支持。大米科技獲得騰訊控股和阿里巴巴集團出資，作業幫則得到百度出資。大型企業的參與除了提供資金外，還有助於技術的提高。
另一個原因是中國社會比美國、歐洲和日本更重視學歷，在此背景下掀起了教育熱。中國家庭的教育支出佔年收入的2成以上，高於發達國家（1成左右）。調查公司艾瑞諮詢預計，2022年中國網絡教育的利用人數將達到約2.6億人，較2018年增長95%。
五、中國專利申請連續8年居首，是否意味著科學技術向美國一極集中的格局發生了變化？
毫無疑問，轉技術專利的數量是衡量一國科學技術水平的指標之一，但不是核心指標，更不是全部指標。科學技術的基礎是教育（人才），核心是基礎性的發明創造，應用是實用性的專利。我們來比較一下在這些方面中美的不同。
1、大學教育質量欠缺，生產科研人才的基礎薄弱。
高等教育既是培養科技人才的基地，還是科學研究的重要場所。可以說，大學就是一個國家科學技術的基礎。中國有句俗話叫做“基礎不牢地動山搖”，中國大學因為與眾不同的管理體制，在教育和科研實力上與美國還存在極大的差距。
在CWUR最新的世界大學排名前50名中，美國大學34所，英國5所，法國3所，日本和加拿大各2所，瑞士、韓國、瑞典、德國各1所。中國無一所大學進入前50強。其中前十強被英美瓜分，美國8所，英國2所。
2、中國在應用型的專利技術中發展較快，但在基礎性專利、創造性科學發明領域中國不僅與美國相距甚遠，與英國、法國、德國和日本，也存在較大差距。
在最能體現基礎型、創造性科技成果領域的諾貝爾獎中，我國目前只有屠呦呦1人次獲得了諾貝爾科學獎項，而截至今年10月10日，美國的諾貝爾獎獲獎人次是381人次（不算獲獎後加入美國國籍的人）。這個數據，一半透著無奈，一半透著沉重，我們不能唯數據論，但是確實要承認我們與別國的一些差距。
日本今年獲得了第27個諾貝爾獎，但是在2000年之前，日本歷史上一共只獲得過9個諾貝爾獎。為什麼在進入21世紀以來，日本獲獎的速度突飛猛進呢？這應該和日本提出的“50年30個諾貝爾獎”計劃有關。早在2001年，日本喊出了“科技立國”的口號，制定了“50年30個諾貝爾獎”計劃。沒想到的是，目前還不到50年，僅僅只過了不到20年，他們已經拿了19個諾貝爾獎。
我們不僅在基礎的科學技術研究中大大落後，我們向世界供應的最尖端的通信設備中，相當於通信設備大腦的半導體芯片的自給率僅為1成左右。半導體芯片製造裝置的自給率“還不到5%”（中國調查企業芯謀研究的首席分析師顧文軍觀點）。我們可以製造先進的飛機，但在核心的飛機發動機技術上卻並不領先，這些例子都體現了我們在產品鏈下游端技術迅速發展，但在上游端技術卻明顯落後並受制於人的狀況。
3、中國的技術專利發展極不平衡。
但是中國的技術實力並非像曾經的日本那樣在各領域據均走在前頭。2018年中國公開的專利申請超過3萬件，增至5年前的約10倍。中國在2015年超過美國，躍居首位，2018年達到美國的約2.5倍。但按領域來看，這些專利集中在電子商務、數據搜索、語言處理等方面，尤其是圖像處理技術較多，僅圖像處理領域，2018年中國公開的專利就達到1.6萬件，達到美國的4倍多。這與中國對電子商務的管控和公民隱私保護疏於立法有關，比如這幾年中國利用搜索爬蟲技術盜取個人信息服務於猖獗的網絡高利貸的事件頻發，今年才開始查處典型案例。而歐美國家對電子商務實行了同等的法律管控，人臉識別技術、盜取個人信息的網絡爬蟲技術等在歐美也受到隱私保護法律的約束，歐美技術企業在這些方面的研究難以像中國企業一樣施展拳腳。
這些數據表明，在廣闊的傳統的農業、工業領域，現代計算技術與傳統工農業的融合領域，中國的技術專利數量仍然處於劣勢。比如在AI領域，卡內基梅隆大學機器學習系主任湯姆·米切爾（Tom Michell）教授被稱為機器學習之父、人工智能學科鼻祖之一。他認為，美國有更多研發人工智能訓練和經驗積累的公司，在人工智能的技術方面美國遙遙領先。而中國的優勢可能更多體現在以大數據為依託的AI應用方面。李開復在一份題為《中國的人工智能革命：瞭解北京的結構優勢》（英文）報告中也認為，美國在尖端硬件和人才方面仍領先中國，而中國的互聯網用戶超過歐美總和，為人工智能創新提供了極大的數據燃料。
4、中國企業的專利效果仍有不確定性，亦即技術專利的質量較低。
中國企業的技術專利質量較低，一直被國際科學家們所詬病。當然，評估技術專利的質量，是一件很難完成的工作，因為涉及到太多的技術領域，這需要各領域的技術權威才能夠正確評估。
以 5G 標準必要專利。截止2019年 11 月，全球聲明自己擁有5G 標準必要專利（基本是在企業所在國註冊的專利）前三的是華為、三星和 LG，中興列第 5。從企業註冊的技術專利看，似乎華為已經在5G領域稱王稱霸了，國內媒體也一直這樣宣傳華為的技術領先世界。
但是，要在某個領域形成技術專利圍欄，眾所周知，註冊的技術專利必須經過該領域國際認證機構的認證，經過認證的專利，在國際知識產權領域才被認可，這也是構成國際專利保護的司法基礎。但至少通過USPTO、EPO、PCT等任何一家權威的5G認證機構認證的專利數量前三的卻是三星、諾基亞和 LG，華為僅列第4、中興列第7。
如果用專業領域的權威機構認證率作為衡量技術專利的質量指標，諾基亞、LG、三星和愛立信的認證率達到了72.9%、62.9%、61.3%和53.8%，但華為和中興的認證率僅為40.2%、27%。
5、面臨在基礎領域、上游領域佔有技術優勢國家的技術封鎖。
中國在2019年3月出臺了強化對外資知識產權保護的《外商投資法》，促進外資攜帶先進的技術和專利進入中國發展。不過，正如處於中美貿易摩擦最前沿的華為技術問題所顯示的，在基礎領域、上游領域佔有技術優勢的日、美的政府和企業對中國掌握核心技術抱有強烈的警惕感。
美國的大學和研究機構已經在逐步收緊與中國研究人員的合作，美國企業針對中國人的盜取知識產權的案件也越來越多，在一些敏感的專業領域，美國已經採取了停止招收中國留學生的防範措施。而借鑑、消化吸收、發展，一直是中國的技術發展路線，這也是近幾年中國獲取大量應用型技術專利的主要原因。
毫無疑問，這對中國企業通過借鑑、吸收美國、日本的技術優勢來實現更多的實用性的技術專利，肯定有較大的副作用。
當然，中國在汽車和通信等領域依然存在外資限制，這也是中國政府為防止技術外流，採取的限制性的防範措施。
六、我們應該如何趕超美國的教育科技大國地位？
綜上所述，儘管這兩年中國在專利申請數量和教育技術投資金額方面反超了美國，但在高等教育方面、在基礎技術發明方面、在產品上游技術與核心技術方面、在重要的工業、農業等實業領域的技術研發方面，我們與美國還有較大的差距，還難以撼動美國科學技術一極的地位。要迎頭趕超美國的教育科技大國地位，我們至少需要做好以下三件事情：
一是讓教育和科研和國際接軌。
我們必須明白教育和科學技術發展有其自身的基本規律，在現有體制下，我們需要盡最大努力拆除附加在教育和科研領域的一些對教育科研會產生干擾的東西，比如政治化、行政化的東西，讓教育和科研的體制、管理、運作儘量與國際慣例接軌。因為只有這樣，學生、教師、科學研究人員才能與歐美的同行一樣心無旁騖地潛心於學習、施教、研究。
二是不能中斷中外教育和科研的交流。
我們的對外政策應該將服務於經濟建設、服務於教育和科技發展列為首要目標，將意識形態的爭論、朋友圈的維護放在經濟、教育、科學技術之後。因為只要教育科技真正領先了，我們的經濟自然就領先了，我們綜合實力領先了，朋友圈自然就牢固了。我們必須利用靈活、柔軟的外交政策來確保國內的教育和科研領域與海外密切聯繫，能夠及時獲取海外最新的教育科研信息與成果，否則，中西科技將出現斷層式的差距。
三是繼續加大對教育和科學研究的投入。
但在資金安排上，不應由行政官員和行政機構來確定重點傾斜的項目方向，資金使用上應該真正尊重專家的意見，確保資金的使用效率。
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