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陳鴻斌:無緣諾貝爾科技獎項,日本科研能力滑坡有多嚴重?

2024-10-14心靈
【文/觀察者網專欄作者 陳鴻斌】
每年的10月上旬又被稱為「諾貝爾季節」,全球各界都在關註諾貝爾各大獎項的頒布最終花落誰家。今年的生理·醫學獎、物理學獎和化學獎已相繼公布,然而老牌科技強國日本在這三大自然科學獎項中再次以毫無建樹收場。
在獎項頒布前,日本媒體恰如前兩年一樣,一再預測日本學者XXX是XX獎的大熱門,但最後卻證明這只是日媒的一廂情願。這是連續第3年日本與這三大獎項無緣,很顯然,日本已不可能重現本世紀前20年中狂攬諾貝爾獎的勢頭。
9月26日,世界智慧財產權組織公布了「2024年全球創新指數報告」,瑞士繼續名列榜首,而曾經一度獨占鰲頭的日本,今年已下滑至第13名,在亞洲也分別落後於新加坡、南韓和中國。
2024全球創新指數排名世界智慧財產權組織 WIPO
日本趕了個AI晚集
今年的諾貝爾物理學獎、化學獎都被戲稱是AI獎,在全球AI熱潮下,日本可以說是趕了個晚集。
今年6月,日本內閣會議透過的2024年版【科技創新白皮書】就以人工智慧為主題,其中明確寫道:日本在AI人才培養和確保研發經費等領域面臨諸多問題,不僅需要持續投資,同時還需加強國內外頂尖研究人員之間的合作。
白皮書指出,日本在該領域長期處於劣勢。
首先在AI演算法和軟體方面相對滯後,缺乏具有國際影響力的AI企業和產品。根據世界經濟論壇釋出的【全球競爭力報告】,日本的研發支出大多投向了傳統的制造業和硬體領域,對於軟體和AI演算法的研發投入則相對較少,原因可能在於文化、教育和學術因素。
從文化上看,日本社會長期存在重硬體輕軟體的觀念,導致在AI演算法和軟體研發方面的投入不足。
從教育上看,日本的教育和研究體系更側重於傳統的工程和技術教育,而不是數據科學和電腦科學,導致人才供給不足。
從學術上看,日本在最前沿的演算法研發上相對滯後,在AI領域的頂級會議如NeurIPS發表論文的數量和品質,與美國、中國相比存在較大差距。以上原因導致在多個國際組織和市場研究機構的全球AI企業排名中,很少有日本企業進入前列。
另一方面,日本在大數據的收集和運用上相對謹慎,這在一定程度上限制了基於數據驅動的AI發展。日本企業因擔心違反私密法規,通常采取更為保守的態度處理使用者數據。例如金融服務、電子商務和社交媒體平台在收集使用者數據時會嚴格遵守法律,往往提供詳盡的私密條款並確保使用者充分知情同意,這導致數據收集範圍和速度受限。
客觀說,在AI訓練過程中,大量高品質的數據是必不可少的,而日本嚴格的私密法規導致數據收集困難重重,進而影響到AI模型的訓練和最佳化。
雖然有大型企業引領創新,但日本的初創企業生態系相比中美不夠活躍,影響了AI創新速度和多樣性。日本的風險投資市場相對保守,投資者更傾向於成熟企業而非初創企業,這限制了初創企業獲得更多早期資金。
根據日本創業投資協會的數據,日本風險投資的規模和活躍度明顯低於美國矽谷或中國的一線城市。同中美相比,日本的初創企業數量和融資規模要小得多。2023年日本初創企業獲得的風險投資額僅為幾十億美元,遠低於中美兩國。同時,日本的初創企業主要集中在傳統行業,如制造業、零售業和服務業,而在新興技術領域,如人工智慧、生物技術、區塊鏈上的分布相對較少。
AI是當今世界最前沿的高科技領域,日本在該領域面臨的問題,在其他各領域也或多或少遭遇類似困擾。
連伊朗都比不過
早在1977年,日本就提出了「科技立國」的口號,這在全世界是第一次。
這項基本國策在一段時期內確實取得了明顯的成功。例如在1988年同樣由通產省工業技術研究院進行的一項調查表明:在47項工業技術中,日本有10項領先於美歐,31項不相上下,僅有6項落後於美歐。
但是三十年河東三十年河西。由於種種原因,進入本世紀以來,日本的科技實力逐年走低,近年來更是出現了明顯的滑坡趨勢。
根據文部科學省下屬的科技學術政策研究所2023年8月公布的「科技技術指標2023」相關數據顯示,目前日本的研發投入總量僅次於美國和中國,仍維持全球第三的地位(折算成日元,2020年美國、中國和日本的研發投入分別為67萬億日元、58萬億日元和18萬億日元),科研人員數量也同樣位居第三(2020年中國為228萬人,美國2019年是158萬人,日本2020年達69萬人)。
日本主要科學技術指標動向科學技術指標2023
但在科研人員發表的論文方面,日本已從20年前的第4位元下滑至第10位。至於在各國學者發表的論文數量占比中,中國高達27.2%,美國也有24.9%,而日本僅為1.9%,這一差距清楚表明,日本已被中國和美國遠遠甩開。
在「排名前10%的高參照率論文」中,日本僅排名第13位,而在2002年日本的論文數僅次於美國,高參照率論文數量也僅次於美國、英國和德國,排名全球第四。基於這一現狀,英國頂級的科學期刊【自然】最近發表的一篇文章就直截了當地指出:日本的研究已非世界一流。
那麽,發表高參照率論文排名靠前的是哪些國家呢?名列榜首的是中國,美國位居第二,接下來分別是英國、德國和義大利,再後面是印度、澳洲、加拿大、法國、南韓、西班牙和伊朗,印度以下的國家無論是研發投入還是科研人員數量均明顯少於日本,但是卻取得了比日本更大的成就。
日本居然落後於長期受到美國制裁的伊朗,這讓許多日本科研人員深感震驚。近年來,南亞、東南亞、中東等地區的許多國家都在科技領域取得了長足的進步,例如阿聯就已成功發射火星探測車,使日本望塵莫及。在全球的大學排名榜上,日本也正在遭到許多亞太國家的奮力追趕。
最讓日本科技主管部門感到難堪的是其論文的品質低下。仍就「前10%高參照率論文」而言,英國學者發表的論文占到15.9%,美國也占到13.4%,中國為12.8%,而日本僅為8%,只有英國的一半。東京大學的一名副校長不願接受這一事實,譏諷中國學者發表的論文都是「垃圾論文」,實際上這頂帽子戴在日本頭上最合適。
根據英國【泰晤士世界大學排名2023】數據,在世界各國大學中,日本最頂尖的東京大學僅排名第39位,在亞洲也明顯落後於中國的清華、北大、香港大學和新加坡的南洋理工大學。在前100名中,日本也僅有東京大學和京都大學兩家而已。
根據世界產權組織公布的2023年全球創新指數,日本僅排名第13,排在中國之後,而新加坡、芬蘭、丹麥和南韓都躋身前十名。
雖然日本的研發投入總額還名列世界第三,但就其中的政府投入而言,日本在主要國家中排名殿後。法國以31.35%獨占鰲頭,其後是德國29.70%,英國以27.12%名列第三,OECD成員國的平均數是23.92%,接下來是南韓22.40%,中國20.08%和美國19.78%,日本僅為15.19%。
在2020年全球企業研發投入排行榜中,日本沒有企業躋身前十名,名列前茅的是美國的字母表公司,其次是中國的華為公司,豐田公司名列第11位,前20名中日本只有兩家(本田公司排名第20),而美國為9家,德國有4家。
在各國大學的研發投入力度上,日本在1981年的排名僅次於美國居全球第二,投入額占美國一半以上。中國在1990年以前沒有公布這一數據,但2010年中國已開始超越日本。2020年美國以811.11億美元遙遙領先,中國以450.50億美元緊隨其後,接下來是德國的270.36億美元,日本僅以203.67億美元排名第四。其他各國的這一數據基本上都是持續上升,只是上升曲線有所不同而已,唯有日本從2008年以來有四個年份出現了下降。
科研人才全面退化
為什麽會出現這一狀況?一個重要原因就是科研投入的停滯不前。「科技技術指標2022」的數據顯示,以2000年為基準,美國的大學經費增加了1.8倍,德國的增幅是1.5倍,南韓猛增了5倍之多,中國更是爆增18倍,而日本卻是原地徘徊的零增長。投入不增加,何來產出增加?逆水行舟,不進則退,日本的地位下滑是不可避免的。
近年來,日本的國立大學透過法人化改革,其經費每年削減1%,削減下來的經費轉用於「競爭性研發」計畫。而日本第一流的大學均為國立大學,例如東京大學和京都大學等。在這一背景下,築波大學一位副教授申請到的科研經費僅為12萬日元(不到6000元人民幣)。這點可憐的經費不僅無法參加國內外的相關學術會議,甚至連訂閱學術期刊都很困難,那還怎麽搞研究?考慮到增加財政撥款已根本無法指望,日本許多著名學者只能呼籲企業向科研伸出援手。
導致科研水平下降的另一個原因,是科研人員用於科研的時間受到擠壓。2002年日本大學教授在工作中用於科研的時間占比是46.5%,但2018年這一比重已下滑至32.9%。如前所述,由於大學壓縮了教師人數,剩下的教師就要上更多的課。科研以外的時間除了上課,還有相當一部份被各種行政工作所占用。沒有足夠的時間,當然無法取得令人滿意的科研成果。
於是,每天忙得不可開交的教授們,只能讓其指導的博士生為其打工。而這些博士生做課題完全是無償的。不僅無法獲取課題費,而且每年還要繳納50萬日元的學費。博士生還要交學費,這實在是怪事一樁。在經合組織所有成員國中,博士生交學費的就只有日本。
更令學子們寒心的是,寒窗苦讀20多年後,許多博士畢業乃至博士後出站根本找不到工作,只能打短工來維持生存。以致一些畢業的博士和申請不到課題的科研人員只能出國尋找出路,而中國的科研環境遠比日本優越,所以許多日本學者相繼來到中國大顯身手,對此日本政府和媒體又大聲疾呼「人才流失」,甚至還煞有介事地上升到「經濟安全」的層面來說事。
由於博士生的前景實在無法令人看好,所以這些年來日本的博士生報考人數持續下降。這20年來,經合組織各國的博士生人數增幅都在兩位數,唯獨日本下降了21%。
更令人匪夷所思的是,日本各大學的領導對這一嚴峻現狀居然毫無緊迫感和危機感,他們眼睛只盯住文部科學省,爭取獲得更多資助,而大學教師也都是各人自掃瓦上霜,根本沒有什麽國家利益的概念。當被問及如何才能改變這一狀況時,回答相當幹脆:根本不可能改變!
在以往曾是日本強項的科研領域中,能夠透過對國際科研動向的把握來確立自己的主攻方向、從事原創性研究的日本學者越來越少。2001-2020年期間在美國取得博士學位的外國人合計數也同樣如此:中國8.6萬,印度3.7萬,南韓2.6萬,中國台灣1.2萬,泰國0.5萬,日本僅為0.4萬。
在各國的科研隊伍中,生力軍都是三四十歲的中青年。而美國無疑是當今世界的頭號科技大國,沒有在美國的研究經歷,就很難了解當今世界的科研潮流和趨勢。因此,青年科研人員中具有留美經歷是相當重要的。但由於日本年輕人留戀日本的生活環境,不願意出國,所以在30-39歲的日本研究人員中,具有這一經歷的僅為5%。而目前在日本各學科帶頭人中卻有40%是具有這一經歷的。這兩個數據的差距非常說明問題。
此外,日本相當一部份學者無法用英語寫論文,一些學者甚至都無法閱讀英文論文,這就根本無法了解國際科研領域的最新動態,從而與國際水平的差距越來越大。
拖累日本國家地位
科技實力的下降,對日本的國家地位形成了怎樣的負面影響呢?看看日本的國際競爭力變化情況就一目了然了。
根據今年6月17日釋出的瑞士IMD【國際競爭力排行榜2024】,日本在列入調查的67個國家中僅排名第38位元,而在該調查剛開始的1989—1992年期間日本卻曾連續獨占鰲頭,由此可見日本競爭力的下滑振幅之大。
【國際競爭力排行榜2024】IMD
這也從反面證明了「科技是第一生產力」這一論斷的無比正確。
日本的科技實力下降,還嚴重拖累了其在國際高科技領域的地位,例如前兩年日本航天發射連續失敗。此前月球探測器「SLIM」以倒栽蔥方式在月球著陸,電池板也未能開啟,持續陷入「休眠」狀態。三菱重工在持續多年研發MRJ客機後,因未能取得適航證,不得不宣布結束民航客機的研發。
前兩年疫情肆虐之際,日本居然在疫苗研發領域完全無所作為。全球研發出疫苗的只有美國的輝瑞公司、莫得納公司和默克公司、中國的科興公司、國藥(北京、武漢)公司、英國的阿斯利康公司和德國的BioNTech公司,而日本只能期待美國的施舍,這哪裏還有一點科技大國的影子?
日本是一個幾乎沒有任何資源的國家,如果沒有雄厚的科技實力支撐,日本今後將如何維持在國際社會的地位,這一現狀引發了日本諸多有識之士的強烈擔憂。但日本政客們可管不了那麽多,他們所關心的只是自己的位置是否牢固。
此前,當日本科技界表示應全力爭取國際科技領域的最前沿地位時,日本一名政客居然如此發問:第二名就不行嗎?這一表態當時引發輿論大嘩。去年在文部科學省釋出「科技指標2022「的次日就是日本內閣改組,岸田首相在介紹新內閣今後的努力方向時,羅列了提升防衛力量、加強經濟安保、新冠疫情進入新階段和少子化對策等,但就是對科技下滑這一嚴峻現狀只字不提,全然沒有一點危機感。
在這樣的大環境下,日本的科技實力怎麽可能再現輝煌呢?