Statens amerikanske videnskabsrapport viser amerikanske føringer inden for S&E, da Kina hurtigt skrider frem

Ifølge National Science Foundation's (NSF) Videnskabelige og tekniske indikatorer 2018 -rapporten offentliggjort i dag, USA er verdens førende inden for videnskab og teknologi (S&T). Imidlertid, den amerikanske globale andel af S &T -aktiviteter falder, da andre nationer - især Kina - fortsætter med at stige.

National Science Board (NSB) er NSFs styrelsesorgan og offentliggør hvert andet år den kongressmæssige mandatrapport om tilstanden i den amerikanske videnskabs- og teknikvirksomhed (S&E). Rapporten fra 2018 viser, at USA investerer mest i forskning og udvikling (F&U), tiltrækker mest venturekapital, tildeler de mest avancerede grader, giver mest forretning, finansielle og informationstjenester, og er den største producent inden for højteknologiske fremstillingssektorer. Den fulde rapport, som dækker data om det indenlandske og globale videnskabs- og ingeniørlandskab, er tilgængelig online.

"NSF'er Videnskabelige og tekniske indikatorer er den højeste kvalitet og mest omfattende informationskilde om, hvordan det amerikanske videnskabelige og ingeniørfirma klarer sig indenlands og internationalt, "sagde NSF -direktør France Córdova." Rapporten fra 2018 præsenterer et væld af let tilgængelige, vitale data. Det giver indsigt i, hvordan videnskab og ingeniørforskning og udvikling er knyttet til økonomisk udvikling og arbejdsstyrkeudvikling, samt STEM -uddannelse, i USA og i udlandet. "

"Årets rapport viser en tendens, som USA stadig leder ved mange S &T -foranstaltninger, men at vores forspring falder på bestemte områder, der er vigtige for vores land, "sagde Maria Zuber, NSB -formand og vicepræsident for forskning ved Massachusetts Institute of Technology. "Denne tendens vækker bekymring over konsekvenserne for vores økonomi og arbejdsstyrke, og har konsekvenser for vores nationale sikkerhed. Fra genredigering til kunstig intelligens, videnskabelige fremskridt har iboende risici. Og det er kritisk, at vi forbliver i spidsen for videnskab for at afbøde disse risici. "

Kinas vækst i S&E fortsætter i et usædvanligt tempo

F &U -udgifter afspejler en nations forpligtelse til at udvide kapaciteter inden for S&T, som igen driver innovation. Mens USA førte verden i F &U -udgifter til $ 496 milliarder (26 procent andel af den globale sum), Kina var et afgørende andet med 21 procent ($ 408 milliarder). Kina har vokset sine FoU -udgifter hurtigt siden 2000, med i gennemsnit 18 procent årligt. Dens fokus er primært rettet mod udvikling frem for grundlæggende eller anvendt forskning. I samme tidsramme, Amerikanske FoU -udgifter voksede med kun 4 procent. Selvom nye økonomier starter på en lavere base og derfor har en tendens til at vokse meget hurtigere, Kinas vækstrate er enestående.

Venturekapitalinvesteringer, som understøtter kommercialisering af nye teknologier, udgjorde mere end 130 milliarder dollar globalt i 2016. Mens USA tiltrak de fleste investeringer (næsten 70 milliarder dollars), tegner sig for lidt mere end halvdelen af ​​den globale andel, 26 procent af de samlede venturekapitalfonde gik til Kina. Venturekapital i Kina steg fra cirka 3 milliarder dollar i 2013 til 34 milliarder dollars i 2016, klatring fra 5 procent til 27 procent af den globale andel, den hurtigste stigning i enhver økonomi.

Viden og teknologiintensive industrier-hvor S&T-fremskridt er centrale input-er en vigtig del af den globale økonomi, udgør næsten en tredjedel af verdens bruttonationalprodukt (BNP). Amerika er førende inden for forretningsvirksomhed, finansielle og informationstjenester, tegner sig for 31 procent af den globale andel, efterfulgt af Den Europæiske Union (EU) med 21 procent. Kina er den tredjestørste producent af disse tjenester (17 procent global andel) og vokser fortsat med en langt hurtigere hastighed (19 procent årlig vækst) end USA og andre udviklede lande. USA er den største producent af højteknologisk fremstilling (31 procent global andel). Dette omfatter produktion af fly og rumfartøjer, halvledere, computere, lægemidler, og måle- og kontrolinstrumenter. Kina er nummer to med 24 procent, mere end fordoblet sin andel i løbet af det sidste årti.

Videregående uddannelse giver de avancerede arbejdskompetencer, der er nødvendige i en stadig mere videnintensiv global økonomi. Ifølge de seneste skøn, USA tildelte det største antal S &E -doktorgrader (40, 000) i ethvert land, efterfulgt af Kina (34, 000), Rusland (19, 000), Tyskland (15, 000), Det Forenede Kongerige (14, 000) og Indien (13, 000). I modsætning, USA halter på bachelorgrad. Indien tjente 25 procent af de mere end 7,5 millioner tildelte S&E bachelor -grader i 2014, fulgt tæt af Kina (22 procent), EU (12 procent) og USA (10 procent). Næsten halvdelen af ​​alle grader, der tildeles i Kina, er inden for S &E -felter. Siden 2000 har antallet af S &E -bacheloruddannelser i Kina er steget med 300 procent.

I løbet af de sidste tyve år har studerende er blevet mere mobile, og lande konkurrerer i stigende grad om dem som potentielle rekrutter til S &E -arbejdsstyrken. Internationale studerende i USA faldt mellem efteråret 2016 og efteråret 2017, med de største fald, der ses på kandidatniveau i datalogi (nedgang på 13 procent) og teknik (8 procent fald). Internationale studerende tegner sig for over 57 procent af kandidatindskrivninger i datalogi og teknik i USA Disse studerende er en kritisk komponent i den amerikanske arbejdsstyrke inden for disse områder med stor efterspørgsel. Halvfjerds procent af udenlandske ph.d.-studerende vælger at blive og arbejde i USA efter endt uddannelse.

Virksomheder leder USA's F&U

Erhvervssektoren er langt den største udøver af F&U i USA, tegner sig for 72 procent af det samlede beløb på 495 milliarder dollar i 2015. I flere år har den årlige stigning i virksomhedens F &U -resultater har stået for størstedelen af ​​væksten i den samlede amerikanske F&U. Af de tre hovedtyper af F &U - grundforskning, anvendt forskning og eksperimentel udvikling - virksomheder fører i både anvendt forskning (58 procent af i alt 97 milliarder dollars) og eksperimentel udvikling (88 procent af i alt 314 milliarder dollars). Højere uddannelsesinstitutioner udfører fortsat den største andel af amerikansk grundforskning (49 procent af 83 mia. Dollars i alt).

Erhvervslivet fører også inden for FoU -investeringer, giver 67 procent ($ 333 milliarder) af den nationale total i 2015. I modsætning hertil er forbundsregeringen - som engang var den primære finansierer af F &U (67 procent i 1964) - nåede et historisk lavpunkt i 2015, finansiering af 24 procent af det samlede USA. Dette fald skyldes primært erhvervslivets hurtigere vækst i F &U -investeringer. Ud over, føderalt finansieret FoU har været på en faldende tendens siden 2011 (fra 127 milliarder dollar i 2011 til 120 milliarder dollars i 2015).

Ikke desto mindre, den føderale regering er fortsat den største finansierer af grundforskning ($ 36,9 mia. 44 procent af den samlede andel), og er den primære driver for både innovativ forskning og uddannelse af videnskaben, teknologi, teknik og matematik (STEM) arbejdsstyrke. Erhvervssektoren tegnede sig for 22,7 milliarder dollar (27 procent af den samlede andel) i 2015.

"F &U - grundlæggende, eksperimentel og anvendt - er brændstoffet, der driver amerikansk forretning. Vores evne til at omdanne grundlæggende og eksperimentelle forskningsresultater til praktiske anvendelser er legender, "sagde Vinton Cerf, NSB -medlem og vicepræsident og Chief Internet Evangelist hos Google. "Vi risikerer den amerikanske virksomheds fortsatte succes, hvis vi undlader at vedtage politikker, der forstærker denne grænseløse triade af muligheder. Det er på tide at vende den faldende tendens i føderal forskningsstøtte og genoplive amerikansk innovation."

Fremskridt inden for S&E krydser nationale grænser

Det globale S &T -landskab er dynamisk, hurtigt skiftende, og indbyrdes afhængige. Lande har specialiseret sig i forskellige sektorer inden for S&E, resulterer i fremskridt, der kan bringe fordele over hele kloden.

"What is clear from Indicators is that even though there is a rise in many emerging economies, there's also more specialization areas emerging as top fields, " said Geraldine Richmond, Chair of NSB's Science and Engineering Policy Committee and Presidential Chair and Professor Chemistry at the University of Oregon.

Invention is a good example of this specialization. Of the three leaders in U.S. Patent and Trademark Office patents, U.S. and EU inventions are concentrated in chemistry and health, including pharmaceuticals and biotechnology. Japan's patents are primarily in semiconductors, telekommunikation, optics, and materials and metallurgy. Information and communication technologies—including digital communications, halvledere, telecommunications and optics—are mainstays of South Korea and China.

"From my own experience working with a number of developing countries, I think one of our strengths is our ability to educate students to solve problems. Our innovations and patents really reflect that U.S. creativity remains one of our biggest assets, " said Richmond.

På samme tid, the world's scientists are increasingly collaborative in their research endeavors. Among the major producers of S&E publications, the United Kingdom had the highest international collaboration rate (57 percent) in 2016, followed by France (55 percent) and Germany (51 percent). The U.S. followed with a 37 percent international collaboration rate, up 12 percent from 2006. The impact of S&E publications has also become more global. Between 2004 and 2014, the share of U.S. publications with citations from abroad increased from 47 percent to 56 percent. Countries also specialize in different fields of research, with the U.S., EU and Japan publishing heavily across the medical and biological sciences, while India and China focus on engineering.