《2021财年美国创新与竞争法案》将大幅增加美国研发投入

■文/孙浩林 程如烟（中国科学技术信息研究所）

2021年6月，美国参议院通过了应对中国的一揽子法案——《2021财年美国创新与竞争法案》。法案提出要大幅增加美国科技创新投资，以更好地与中国进行竞争。本文分析了法案中提出的联邦研发投资新增情况，预测了其对美国整体研发投资的影响，比较了中美研发投入的现状及过去20年间的累计研发投入情况，并提出了几点建议，包括：超常规增加研发投入；超常规加大政府研发投入力度；进一步提高基础研究和应用研究在政府研发投入中的占比。

2021年6月8日，美国参议院通过了《2021财年美国创新与竞争法案》（以下简称法案）。该法案长达2300多页，内容涉及科技、产业、军事、外交、贸易等多个方面，其中除了提出大量与中国进行竞争和对抗的具体措施外，更加强调通过以促进科技创新为主的多方面举措推动美国自身竞争力的提升。为实现这一目标，美国联邦政府将在未来5年内为法案中的相关措施提供2500亿美元资金，其中科技创新相关部分约1600多亿美元，占比超过60%，主要用于国家科学基金会（NSF，810亿美元）、国防部高级研究技术署（DARPA，350亿美元）、能源部各国家实验室（169亿美元）、半导体研发项目（105亿美元）、国家航空航天局（NASA，100.32亿美元）、区域技术中心（100亿美元）以及“制造业推广伙伴关系计划”（24亿美元）等。可以预见，若该法案最终得以通过成为法律，则美国未来5年内的研发投入将会出现较为明显的增长，这一趋势值得我国关注。

一、法案中科技创新相关投入的具体分配

如表1所示，法案中涉及科技创新领域的相关资金在2022—2026财年总计1658.32亿美元。其中，拨付给NSF的总资金810亿美元为未来5年该机构的总经费预算，主要用于新设立的技术创新学部（共290亿美元）和既有学部（共520亿美元）的相关支出。根据相关数据可粗略估算法案对NSF未来5年研发投入的增加量为395亿美元（根据NSF官网的统计数据，NSF在2020年获得的联邦政府拨款约为83亿美元。若以这一数字作为NSF在正常情况下未来5年内每年应获得的拨款数额，则可粗略估算法案对NSF研发投入的增加量为810﹣83×5=395亿美元）。法案提出未来5年内对DARPA的预算由每年35亿美元增加至70亿美元，因此5年实际研发投入增量总计175亿美元。法案提出未来5年内对“制造业推广伙伴关系计划”每年投入4.8亿美元，因该计划2021年的预算为1.5亿美元，以这一数字计算则法案对该计划5年的投入增量为16.5亿美元。除此之外，法案对于其他机构和相关计划的研发投入均为新增加资金。由此可计算出，法案将在未来5年共增加联邦政府研发投入1060.82亿美元，平均每年增加212亿美元。

表1 法案与科技创新相关拨款及研发投入增加情况 金额：亿美元

需要特别说明的是，由于对研发投入的具体界定较为困难，且法案中对于拨款的具体用途并无详细说明，因此上文的计算结果仅为粗略估算，仅排除了可明确确定为不属于研发投入的资金，如用于生产和制造的资金等。

二、法案新增研发投入对美国总体研发投入的影响

一是美国政府研发投入增速将显著提高。根据经合组织的统计数据，2018年，美国研发总投入为5815.5亿美元，其中政府研发投入1357.6亿美元，约占美国总研发投入的23.3%。若法案最终得以通过，则政府研发投入平均每年将相比2018年额外增长15.6%。而同期，中国政府研发投入无论是在绝对值还是占比上都低于美国，2018年中国政府的研发投入为941.2亿美元，约占总研发投入的20.2%。

从两国近十年政府研发投入的发展情况来看，如图1实线部分所示，美国政府研发投入在2010—2018年期间增幅不大，部分年份甚至有所下降，9年的年平均增长率仅为0.19%，5年平均增长率为2.4%；中国政府研发投入在2010—2019年间增长迅速，年均增速8.7%，已有逐渐赶上美国的趋势。若将平均增长率作为两国政府研发投入至2026年的正常增速（中国的增长率取8.6%，美国由于在经历2008年金融危机后经济增长放缓，政府在之后几年减少了研发投入，因此增长率取5年平均增长率2.4%），加上法案提出的美国政府在2022—2026年每年将新增的212亿美元，则至2026年两国政府研发投入的粗略预测数据如图1中的虚线部分所示。可以看到，若美国联邦政府根据法案设计进一步增加投入，而中国政府按照原有速度继续增加投入，则中国与美国的差距恐将再次拉大。

图1 中美两国政府近10年研发投入情况及未来投入增长预测

二是政府研发投入的增加预计将带动企业研发投入的增加。2007年，美国罗格斯大学的Andrew A. Toole曾发表论文《制药业的公共科研能够促进企业增加研发投入吗？》，根据其研究，制药业公共基础研究投入每增加1美元，企业研发投入在8年后将增加8.38美元；公共临床研究投入每增加1美元，企业研发投入将在3年后增加2.35美元。若按照该研究中较低的增长比例粗略估算（设乘数为2），联邦政府平均每年增加的212亿美元研发投入将带来企业研发投入增长424亿美元，则联邦政府和企业研发投入平均每年共增加636亿美元，即总研发投入将相比2019年的水平额外增长9.7%。而美国2015—2019年5年间研发投入的平均增速为7.3%，同期GDP的平均增速为4.1%，因此若美国在2022—2026年的GDP增速保持不变，研发投入的正常增速加上额外增速将远远超过GDP增速，则美国的研发强度将会出现显著提升，将仅次于以色列、韩国、瑞士、瑞典等关键创新小国。

三、中美研发投入情况分析

通过上述分析可知，法案在科技创新领域的巨额投入预计将大幅增加美国的研发投入。而若要判断这将对我国产生的可能影响，有必要了解中美当前的研发投入现状。由于研发投入具有累积效应，本文还分析了近20年间中美科技创新投入的总量对比情况。

从研发投入现状来看，美国和中国分别是全球研发投入规模排名前2位的国家，二者的研发投入总和甚至占到了全球的近一半。2019年，美国的研发投入为6575亿美元，研发强度超过3%，达到3.07%，位列全球前10位。中国的研发投入在2019年达到5257亿美元，研发强度升至2.23%，位居全球前15位。

从近20年来的研发投入情况来看，中国的研发投入虽然持续快速增长，但无论是每年的投入量还是累计投入量都还与美国有较大差距。如图2和图3所示，中国研发投入量按购买力平价（PPP）计算从2000年的329亿美元快速提升至2019年的5257亿美元，增长了15倍，年均增长率15.7%，已经由美国投入量的12.2%升至80.0%，增长速度很快。但若按汇率计算，中国的研发投入即使在最高的2019年也只有美国的48.76%。此外，中国在累计投入量上仍与美国相差甚远，按PPP计算，中国2000—2019年20年间的研发投入积累量仅为美国的53.6%，若按汇率计算，这一数字更是下降至29.9%。

图2 2000—2019年美国和中国研发投入

图3 2000—2019年中国研发投入占美国研发投入的比例

四、对我国的建议

多年以来，我国在研发投入方面一直处在追赶美国的过程中。即使在法案未出台前，我国无论是近年来每年的研发投入、研发强度，还是近20年的累计研发投入量都还无法与美国匹敌。如今，美国已将中国视为最大的战略竞争对手，一些美国政客甚至把与中国的竞争称为新的“斯普尼克时刻”，而科技创新正是中美两国竞争的焦点。本次“创新与竞争法案”的出台，体现出美国政府不惜代价保证其在科技创新领域领先的意图，若法案最终得以通过并按照原有规划增加研发投入，则在未来5年我国与美国在研发投入上的差距将更加明显。据此提出以下建议：

一是超常规增加研发投入。研发投入的增长必然会带来科技创新成果的增加，美国如今在科技创新领域的领先地位在很大程度上正是源于其自二战以来持续、大规模的研发投入。近年来，我国研发投入增长迅速，10年间年研发投入量翻了一倍，跃升至全球研发投入量第二高的国家，研发强度也突破了2%大关，直追2.5%的目标，这一趋势应在未来继续保持下去。同时，鉴于美国很可能会进一步加强研发投入，我国需要对研发给予更大力度的资金支持，避免多年来与美国缩小的差距被再度拉大。

二是超常规加大政府研发投入力度。政府研发投入对企业和市场具有杠杆效应，最终能够拉动全社会整体研发投入的增加。此外，由于企业大多追求短期收益，一些需要长期大量投入且风险较高的“卡脖子”技术的研发必须由政府来牵头和支持。美国在1955—1964年的10年间，联邦研发经费增长了260%（美国联邦研发资金投入在1955年为34.9亿美元，1964年为127.3亿美元），增长速度远高于我国政府近10年的增长速度（100%）。而且，美国拜登政府在2021年5月公布的联邦政府2022财年研发预算请求中提出要将政府总研发预算比2021财年增加8.9%。若法案最终得以通过，则美国政府的研发投入将在未来几年内大幅增加，再次拉大我国与其的差距。因此，超常规增加我国政府研发投入势在必行。我国政府研发投入占总投入的比例近年来一直在20%左右，无论是在总量上还是比例上都低于美国当前的水平。下一步应大幅增加中央政府研发投入，促进北京、上海、深圳等具有雄厚科技创新能力的地方政府更大力度地增加研发投入，最终推动政府研发投入以更快的速度增长。