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美国先进科技

1,引领20世纪科技发展。

20世纪是人类历史上科学技术空前辉煌、科学全面发展的世纪。20世纪的科学成就及其创造的物质财富大大超过了之前几千年的总和。过去百年的经验告诉我们,未来世界各国之间包括军事实力在内的经济实力的竞争,本质上是国家科技实力的竞争。美国强大的经济实力源于其背后强大的科技实力。纵观本世纪,科学技术的发展经历了三次大的变革。我们会看到,以美国为首的发达国家一直引领着当代科技发展的潮流。

20世纪发生的第一次科技大变革是以物理学为核心的科学革命,一般以1930结束。这场革命最大的成就是相对论和量子论的建立。在此期间,爱因斯坦创立了相对论,揭示了时间、空间、物质、运动之间的普遍规律,为高能物理、天体物理、辐射物理等一批新兴基础科学的诞生,以及航空航天技术、核能应用等一批高技术的诞生铺平了道路。普朗克、薛定谔、玻尔等创立的量子论。是人类对微观世界物质运动和相互作用认识的历史性飞跃。它不仅成为结构化学、凝聚态物理、理论生物学等学科的理论基础,而且为微电子、光电子、激光、新材料、原子核等技术及其产业的问世打开了大门。

20世纪50年代半导体技术的突破和脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋结构的发现,引发了世界科技的飞速发展。随后,原子能技术、空间技术、微电子技术、通信技术、生物工程技术和新材料研究取得了巨大进步,大大提高了人类认识和改造自然世界的能力。这是第二次世界大战后期至20世纪60年代发生的第二次重大科技变革。这一重大科技变革在新的科学理论基础上取得了一系列技术突破,带来了核工业、电子工业、航空航天工业、计算机计算工业、生物工程等新兴高科技产业的发展,使世界经济格局和人类生活焕然一新。因此,人们把这一重大科技变革称为科技革命或工业革命[10

20世纪第三次重大科技革命是始于20世纪70年代和80年代的信息技术革命。它是以信息论和控制论为基础的新科技革命或新产业革命,现在这种新科技革命已经成为世界科技和经济发展的主流。信息技术主要是指由信息获取、存储、传输和处理组成的技术综合体。它包括微电子、通信、计算机和人工智能、自动化、光导和光电子学等一系列技术。微电子技术作为一种新的基础技术,将计算机和现代通信技术有机地结合起来,导致了现代信息技术的诞生。难怪有人说,继语言、文字、印刷术发明之后,计算机革命带来了人类历史上第四次信息大爆炸[11]。当今社会,人类所需的各种信息都是通过基于现代通信技术的通信设施来获取、处理、存储和传输的。当代科技的每一次重大变革,都伴随着科技知识的爆炸式增长,引发了新的经济高增长,甚至新的工业革命。美国经济的快速增长都得益于其科学技术的快速发展。

2.始终重视科技。

美国之所以成为站在当前知识经济浪潮前面的国家,绝非一日之功。应该说,美国建国200多年来,科技事业一直在不断发展。美国的开国元勋们非常重视科学技术。在美国第一部宪法中,他们提出教育和科学应该独立发展,不受任何干涉。作为一名杰出的科学家,美国第三任总统托马斯·杰斐逊认为经济发展在很大程度上取决于科学技术的发展,并采取了许多政策来促进科学技术的发展。在当时国力条件下,主要是学习和引进欧洲技术,改变落后的殖民地经济。内战结束后,美国开始寻求科技发展的创新和突破。在电力工业技术等一些重要领域取得了巨大的成就,爱迪生也是其中的杰出代表。油田的发现和内燃机在美国的引进和广泛使用,导致了工业革命的快速和全面发展,包括钢铁工业、机械制造业和运输业。

19世纪中期,各个学科的科学研究活动在美国得到了蓬勃的开展。1867年,美国国家科学院成立。与此同时,许多私营企业也将科学技术作为产业发展的基础,并建立了自己的研究部门和实验室。到本世纪初,美国政府成立了国家研究委员会等科研管理机构,开始统筹全国的科技工作,还投资建立了国家实验室,从而促进了物理学、医学和农业科学的应用研究,促进了政府与科技教育的结合。早在二战前,美国就已经建立了适应现代大规模生产的多元化、分散化的科研体系。

二战让美国人从原子能的研究到日本原子弹的爆炸,从雷达的研究到欧洲战场力量的发挥,看到了基础研究的重要性。所以二战后,美国开始重视基础研究。1950成立国家科学基金会,协助基础研究,为物理、生物、数学、医学等领域的基础研究提供经费。成立于20世纪40年代的原子能委员会和国立卫生研究院也是致力于基础科学研究的政府机构。与此同时,美国政府继续加强实验室的建设。还与大学建立了一系列重要的研究中心,美国的许多重大科研项目都是在这些实验室或研究中心完成的[12]。

从65438年到0957年,前苏联将第一颗人造卫星送入太空,这让一直被视为20世纪世界第一科技超级大国的美国感到羞愧和刺激。美国政府意识到应用和开发是经济发展的直接动力,而基础研究是经济发展的源动力。因此改变了科技战略,确定了基础研究作为国家最根本资源的地位。美国联邦政府首先加大了对科技尤其是基础科学研究的投入,研究经费连年增加,有力地推动了基础科学研究的发展。激烈的国际科技竞争促使美国政府加快科技发展。其主要措施不仅是增加基础科研投入,还包括增加国防科技支出,甚至增加基础教育经费。做美国鲈鱼的一系列措施?你累了吗?⒘ ⒘ ⒘ ⑿ ⒙ ⒘ ⒘ ⒘ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃ ⒃?顾⑾去?аа䮑?у怀孕?熊?┗?粉笔芯能抗黄切吗?恐怕有两个来源。有什么问题?停下来?戳木头?哎?你为什么这么累?像打耳光一样戳?2 6?蓝色褪色了吗?懒惰,愚蠢?九大发明中,美国有19。二战后全球110项重大创新中,美国有74项。

推动美国经济发展的最重要因素是美国为发展科技而采取的一系列战略措施。由于科学技术的巨大进步,美国的农业、工业和服务业的生产效率处于世界先进水平。美国在19年底和20世纪初基本实现工业化。1900年,美国人均收入超过欧洲国家,进入富国行列。1910-1940随着工业的现代化,农业也实现了机械化和电气化。早在20世纪末,美国农民的平均耕地是1800-2400亩,而中国每个农民的平均耕地只有几十亩。1929-1941年,美国科技进步对经济增长的贡献率达到33.8%;到80年代,美国的科技贡献率高达80%。无论是历史上还是现在,美国的科技贡献率都是世界上最强的[12]。

另一方面,科学技术对经济的作用是促进产业结构的优化。从65438年到0890年,美国工业产值跃居世界第一,成为世界第一大工业国。随着大型机器的使用和流水线作业,工业人口已经转移到第三产业。如今,美国第三产业占国民经济的比重为73%,为全球最高。与此同时,产业结构也发生了巨大的变化,如科学技术的发展,促进了许多新兴产业的发展,如微电子技术产业、信息产业、生物工程产业和医药产业。高科技部门已成为美国最大的工业部门,占GDP的8%。自第二次世界大战以来,美国在高科技的各个领域一直占据领先地位,这使美国进入了一个全新的知识经济时代。

1991在美国政府4月份向国会提交的[国家关键技术]报告中,确定美国将发展22项“关键技术”。1993,11年6月,美国历史上第一次在白宫成立了以国家领导人为首的国家科学技术委员会,与国家安全委员会、国家经济委员会三足鼎立。同年,美国政府决定将科教工作的重点从军事转向民用或军民两用,大力发展以“信息高速公路”为重点的高科技产业到本世纪末,以信息产业为代表的高科技产业已经成为美国的主导经济。信息产业已经成为美国第一大产业,是推动美国国民经济发展的越来越重要的推动力。在过去的五年中,信息技术行业为美国创造了65,438+0,500万个新工作岗位,是美国从业人数最多的行业。美国25%的经济增长归功于信息技术,计算机和电信业的发展速度是美国的两倍。没有高科技产业,就没有今天美国经济的快速发展。近年来,美国经济发展强劲,这完全归功于高科技产业。高新技术在美国国民经济中起着举足轻重的作用,高新技术产业已经成为推动美国经济发展的火车头[9,10]。

3.不断加大科技投入。

研究和开发(R & amp;d)是一个国家科技发展的动力源,因此研发的投入和产出是评价当今世界科技创新活动的重要指标。从国际经验来看,凡是科学技术先进或创新活动活跃的国家或地区,在科技投入的绝对或相对水平上都处于领先地位。在科研活动的基础上,美国一直非常重视科技投入。二战后,科技投入迅速增加。1940年研发经费支出不到美国政府预算支出的1%。1963年超出总预算10%,1965年达到65438。如今,无论是总量还是相对量,美国的科研都处于世界领先水平。从65438到0996,美国R&D活动总支出为184665亿美元,排名世界第一,比第二名多21.2%,而中国仅为39.33亿美元,排名世界第17。根据美国国家科学基金会的最新统计,美国在研发方面的投入(R & amp;d)总支出达到2206亿美元,与65,438+0,997相比,实际增长5.3%。研发经费占GDP的比重为2.61%,高于1.997年的2.54%和1.996年的2.57%。[14-16]

美国科技政策的变化,也可以从基础、应用、开发研究费用的占比看出。1953,美国这三类研究费用比例为9:25:65;1977是12.7:22.05:65.19;1981年是13:22:65。这一比例自上世纪80年代以来一直维持在15:25:60左右,可见基础研究费用比例一直在上升。1997期间,美国研发支出达2057亿美元,其中基础研究支出312亿美元,比1996增长2.8%。在美国去年投资的R&D基金总额中,344亿美元投资于基础研究,498亿美元投资于应用研究,其余65438+3.64亿美元投资于发展。基础、应用和开发研究费用比例为1.6: 23: 61。在今年的美国联邦政府预算中,研究经费比去年增加了8%。雄厚的资金实力和庞大的研究规模使得美国的许多基础学科保持世界领先水平,如物理、航天、天文等。[15-17].

美国企业投资研发有着悠久的历史。许多大公司都有自己的研究所和实验室,对新产品或新技术进行研究。这是直接依靠市场,更直接更现实地推动经济的科学研究。从65438到0996,美国企业直接用于研发活动的总支出为65438+3420亿美元,仍居世界第一,比排名第二的日本多34%,而中国仅为24.93亿美元。对企业研发的投资提高了美国企业的长期竞争力。在一些发达国家,资本投资的增加增加了经济增长的相对重要性。进入知识经济阶段,科技创新成为发达国家经济持续增长的先导。1997年,美国企业的R&D投资占总数的60%,增长率为5%,在国际市场上占有重要地位的300家美国公司的研发支出占所有企业研发支出总额的88.3%[15,16,18]。

风险投资在资本投资体系中扮演着重要的角色。目前美国有3000多家风险投资机构,风险投资金额达到1.4万亿美元,超过美国银行的储蓄总额。1999第二季度,新兴公司的风险投资达到创纪录的77亿美元,比第一季度刚刚打破的43亿美元的纪录高出近一倍。上半年风险投资总额为6543.8+02亿美元,比去年同期增长62%。第二季度,有风险投资的公司数量比去年同期的763家增加了30%,达到992家,平均投资规模也比去年同期的490万家增加了57%,达到740万家。风险投资已经成为美国经济不可分割的一部分。随着技术进步取得了更快的发展,更多的投资资金最终会促进生产率的提高和技术创新。据悉,新兴互联网公司在第二季度获得了38亿美元的风险投资,约占总风险投资的一半,科技公司在第二季度普遍获得了69亿美元,占总发行资金的90%[19]。

pu的大小是多少?纯?停下来?对胍的耐受性?1993年,美国从事研究开发的总人数为96.27万人,每万人从事研究开发活动的科学家和工程师人数为74.3人;65438年至0997年中国从事研发的总人数为58.87万人。每万人有8.4名科学家和工程师从事研发活动。1991年,美国商界从事研发活动的科学家和工程师比例为80.8%;1997年中国企业界从事研发的人数比例仅为35.2%。美国的研发人员人均科研支出排名世界第一,在1993年高达1715000美元/年;1997年,我国科研人员和开发人员人均科研支出约为人民币81万元,与美国相差较大[10,15,16,18]。

4.科技发展的良好氛围。

美国在经济上的领先地位取决于美国在科技上的领先地位,这与美国科技发展的良好氛围密不可分。从银行自动取款机到超市扫描仪,科技已经渗透到美国人生活的几乎每个角落,并帮助推动美国经济实现了8年的持续增长。美国企业对高科技的不懈投入,加上由此创造的就业机会,使得高科技产业在整个经济体系中的地位越来越重要。科技的发展,尤其是计算机技术的发展,促进了美国经济的增长和企业盈余。据最新估计,核心的计算机和通信技术产业目前已占美国国内生产总值的6.5%至7.5%,并超过汽车制造、服务业和建筑业,成为仅次于健康保险服务的第二大产业。

根据联邦政府的统计,20世纪90年代,美国企业在商业设备上的支出约有一半投资于信息技术领域,自90年代初以来,与计算机和通信相关的商品和服务支出增加了约三分之一。美国信息技术协会估计,美国企业在信息和通信技术上的支出从1992年的4520亿美元增加到1997年的6430亿美元。在过去的八年中,仅学校和家庭使用的个人电脑数量就翻了一番。副总统戈尔说:新的信息数字技术正在改变美国人工作、生活、交流和娱乐的方式。

美国政府和各种科技机构都有各种奖项,如各种总统奖和各种学会、协会的众多奖项,以表彰和鼓励对科技事业做出贡献的人。美国有很多诺贝尔奖获得者,这也为美国注入了良好的科技氛围。1950-1997年,全球诺贝尔奖(限于物理、化学、生理、医学和经济学)共有***334位获奖者,其中超过一半是美国人,有***184位,远超以* * 47 [65438

5.特别重视科技创新。

知识创新是指通过科学研究获取基础科学和技术科学新知识的过程,包括基础研究和应用研究。知识创新的目的是追求新发现,探索新规律,创造新理论,积累新知识。知识创新是技术创新的基础,是新技术和新发明的源泉,是推动科技进步和经济增长的革命性力量。

进入知识经济阶段,科技创新成为发达国家经济持续增长的先导。在美国,几乎所有的名牌企业都非常重视开发新技术和新产品。他们认为,只有抢占新技术、新产品的制高点,才能获得竞争优势。贝尔实验室聚集了5万名科学家,在美国享誉世界。正是这些科学家,为他们的公司创造了无数个“世界第一”。英特尔公司的营业收入增加了1968以上,达到1994。

据统计,在美国的硅谷,有7000多家高科技公司的总部。在全球65,438+000家高科技公司中,有20家在这里安营扎寨,如惠普、微软、英特尔等。硅谷的辉煌不在于生产芯片、电脑、软件等。,而在于聚集了一大批世界上最具创新精神、思想和创造力的人才,并由这些人建立起创新的体制、制度和管理方法,以及由此产生的热气腾腾的创新社会环境。正是因为这种特殊的环境,才不断培养出一批批创新能力更强的人。创新在这里成了永恒的主题[20]。

专利授权数量从另一个角度反映了一个国家的科技创新水平。从1885开始,美国每年的专利申请量达到3000多件,从19到90年代,累计专利量约为210000件。今天,美国在保护知识产权方面处于世界先进水平。1991-1995期间,授予国民的专利数量年均增长2.15%。从65438年到0995年,美国授予国民的专利数量为64509件。1995年,美国国民在国外获得的专利数量为109,146,比排名第二的日本多28241,而中国仅为213。美国每654.38+万居民平均拥有的有效专利数量为422件,而中国只有两件[654.38+02]。

美国政府早就认识到,新兴小企业是科技创新的强大生力军。为了增加小企业对科技创新的贡献,解决就业问题,美国国会从65438到0958通过了小企业科技投资法案。从1958到1969,联邦政府对科技创新型中小企业的投资高达300亿美元。比同期的民间投资大三倍。今天,美国几家著名的大技术公司,如苹果电脑公司、康柏公司、英特尔公司等。这些公司都是由政府在初创时期设立的科技投资基金发展起来的。美国国会经过20年的实践发现,政府花在小企业上的研发经费比花在大企业、大学和国家实验室上的要好得多,在创新、研究进度和商业化率方面都取得了显著的成绩,尤其是在国防技术向民用的转移方面。1982之后,国会通过了三个与小企业创新研发相关的法案。政府在这些法案的框架内运作,先后建立了中小企业创新研究计划(SBIR)、中小企业技术转移计划(STTR)和先进技术计划(ATP),使美国的中小高科技企业得以快速发展。从20世纪80年代初IBM个人电脑诞生到现在,美国在计算机行业小企业的推动下,完成了从工业经济到知识经济的转变,从而支撑了美国经济近年来的持续快速增长。据报道,目前美国国民生产总值的37%来自中小企业,中小企业提供了全国劳动力市场近50%的就业岗位,近三分之二的新增就业岗位由小企业创造[22]。更令人惊讶的是,大多数新产品和创意都来自小企业。

从65438年到0990年,美国商务部开始实施一项名为[高级技术计划(ATP)]的科技创新体系。它是政府与私人企业之间一种独特的合作形式,旨在促进和督促企业研究和开发具有巨大风险的高新技术,以提高美国产品的质量,增强美国产品和服务在世界市场上的竞争力,促进美国科技经济的发展。美国商务部国家标准与技术研究所(NIST)在今年上半年完成了对高级技术计划(ATP)的评估。根据评估报告,先进技术计划的实施所创造的经济效益远远超过了该计划的投资。评估报告说,如果没有这项科技创新计划,美国的许多行业,如生物技术、电子、制造和软件等,将很难达到今天的技术水平。例如,在先进技术计划的支持下,由一些中小型公司联合开发的一套用于监测和控制汽车车身制造过程的技术已经在克莱斯勒和通用汽车在北美的一半以上的工厂中得到应用。到2000年,这项技术将得到全面应用,这将使美国最重要的工业部门之一汽车制造业的年生产成本降低6500万美元,达到6543.8+0.6亿美元。而一家新成立的小公司开发的加工大型半导体晶圆的新技术,使美国成为世界市场上第一个加工直径为300 mm的新一代半导体晶圆的国家[23]。

美国政府早就认识到高科技对经济发展的重要性,多年来投入大量财力物力发展高科技产业。从65438年到0993年,克林顿提出了“技术是经济发展的发电机,科学为发电机加油”的口号,并制定了一系列促进科技发展的政策。1996年7月,美国国际科学与教育委员会发表报告[24],报告指出:“在21世纪,我们掌握技术领先地位的能力将在很大程度上决定美国的繁荣、安全和全球影响力,进而决定美国人民的生活水平和质量。”