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导演说
这是纯干货的硬科学，不吹不黑！文末有大家专属福利。
作者:正解局
原创解决方案，转载须授权。
三天前，正解局独家发布《一场贸易战唤醒中国人:中美差距至少50年》。阅读量达到20W+时，不幸被删除。有读者留言质疑，正解局分析中美实力差距的数据是捏造的。
今天，该局局长基于一份权威报告披露的数据，分析了中美在10大学科100多个前沿研究领域的科研差距。展示差距不是为了揭露“脏衣服”，相反，是为中国的追赶速度感到骄傲。数据不会说话，但导演的心是有温度的。
01
五年前的2013年，全球著名数据库提供商汤森路透发布了一份名为《2013年研究前沿:自然科学和社会科学的100个研究热点》的报告。这份报告因其客观性和权威性，迅速引起全球关注，被公认为展现科学研究前沿的最佳报告之一。
中国很快注意到了这一报道。第二年，中科院与汤森路透展开深度合作，开始联合发布研究前沿的分析报告。到目前为止，如果算上2013年的第一次发布，已经连续发布了五年。
本报告的研究方法大致是以ESI数据库中的论文为基础，以共被引分析方法为基础，对约1万个研究前沿进行分析，进而选取十大学科、100个热点前沿和数十个新兴前沿。这十个学科是:
1.农业、植物学和动物学领域；2.生态学和环境科学；3.地球科学；4.临床医学；5.生物科学领域；6.化学和材料科学；7.物理领域；8.天文学和天体物理学；9.数学、计算机科学和工程；10.经济学、心理学等社会科学领域。
至于100个热点的前沿，就更详细了。比如农业、植物学、动物学领域，2017年十大热门前沿分别是:
1.植物基因组编辑技术及其在作物中的应用研究:2.黑腹果蝇的入侵生物学:3.植物对钾离子的吸收和转运以及植物耐盐的生理机制和调控:4.海洋鱼类资源评估和基于生态系统的管理战略；5.植物DNA甲基化的调控机制和功能:6.棉花基因组序列和重要性状的QTL分析：7.子囊菌和半知菌的分类和系统发育。植物细胞壁纤维素9的生物合成机制。丛枝菌根10的共生关系、营养及信号机制研究。土壤碳的全球高分辨率地图。
坦白说，导演知道农业、植物学、动物学领域十大热点中的每一个汉字。但奇怪的是，接通后，导演并不理解。
02
三岁看大，七岁看老。看一个国家的科研实力、潜力和引领未来的能力，十年的周期是一个相对合适的距离。
这个连续发表的报告是基于短短十年的论文数据！2013年发布的报告基于2007年至2012年的数据。2017年发布的报告基于2011年至2016年的数据。从2007年到2018年，整整十年。
那么，从这份报告中，正解局观察到了什么？
首先，最直观的结论是:中美科研在前沿领域的实力差距太大了！在绝大多数前沿研究领域，美国无疑是第一，对其他国家形成了恐怖的碾压态势。比如在临床医学领域，“全外显子测序在遗传病临床诊断中的应用”。
2015年统计分析了149个前沿领域。美国在143个前沿领域拥有核心论文，在108个前沿领域中排名第一。中国在82个前沿中拥有核心论文，在16个前沿中排名第一。
连续观察这五年的报道可以发现，近十年来，在大部分前沿领域，美国大多占据了第一集团，即使不是绝对领先，也是被第一第二名远远甩在后面。
其次，第二个结论是:虽然中美差距大，但追赶的速度也很可怕，是不折不扣的“中国速度”。
比如2015年，美国虽然有143个前沿的核心论文，但中国的表现还不错。在82个前沿领域中，中国也有核心论文入选，在16个前沿领域中排名第一。
此后，2016年对180个前沿领域进行了统计分析。美国152个前沿中，核心论文入选，在106个前沿中排名第一。中国拥有68个前沿领域的核心论文，30个前沿领域的核心论文数量位居第一。
2017年，在统计分析的143个前沿领域中，美国在86个前沿领域中排名第一，中国在25个前沿领域中排名第一。比如在“雾霾”这个话题上，中国被碾压。
最后得出的第三个结论是:在当前的国际科研竞争中，美国是唯一一个综合实力处于第一集团的国家。第二组包括中国、英国、德国、法国、日本等。第三组是俄罗斯、印度等。
中国处于第二集团的领先地位。但与英、法、德等国并无明显差距。如果保持目前的追赶速度，中国迟早会赶上第一集团，与美国并驾齐驱，甚至反超！
比较尴尬的是，继承了前苏联衣钵的俄罗斯这几年表现不佳，只能吃一点航空空和军事资本。其科研实力在下降，在科研前沿领域的潜力明显不足。我只能在少数边疆露个脸。比如生物科学中的“冷冻电镜在生物大分子三维结构分析中的应用”。
一个国家需要几十年或者上百年的努力才能繁荣。但是要衰落，可能也就几年的时间。
03
其实从另一个权威指数“自然指数”也可以看出中国的速度。Nature Index是基于全球68种顶级期刊的国家、大学和研究机构发表论文数量的数据库。
这68种顶级期刊是世界公认的各领域科研成果最权威、最核心的展示平台，比如英国的《自然》，美国的《科学》、《细胞》、《生态学》、《天体物理学》等等。
根据自然指数，2013年美国发表的论文总数为27355篇，加权文章总价值达到18643篇。中国发表的论文总数为7637篇，文章加权总值为5206篇。是中国的三倍。
五年后，情况如何？
2018年最新公布的自然指数显示:美国发表论文总数为23849篇，加权文章总价值为15029篇。中国发表的论文总数为10212篇，加权总数为6975篇。
短短五年，中美之间的差距翻了三番，翻了一倍。按照这样的发展速度，再过5年，中国的自然指数很可能超过美国，排名第一。
这些顶级杂志的地位有多高？通俗的理解:如果你能在这些杂志上发表两篇文章，直接评一个国内普通大学的副教授是绝对没有问题的。
另一个有趣的点是，在科研领域，“二八定律”依然适用:80%的顶尖研究是由20%的学者完成的。虽然2018年的自然指数显示中国发表了超过1万篇顶尖论文，但残酷的事实是:
中国大学很多教授一辈子都没在这些杂志上露过面。
04
毫无疑问，科研水平是一个国家实力的最强标志。前沿是一个国家科研的未来！如果一个科研实力强大的国家和一个科研实力大大落后的国家开战，无疑会形成毁灭性的“降维打击”。
中国过去闭关锁国，落后挨打。幸运的是，中国幸存了下来。这些年来，中国的成就有目共睹。在科学研究中，不仅数量而且质量都呈现出爆炸式的发展。这些是中国制造的信心和未来，是中国的复兴，是中国人的骄傲！
当然，中国还面临着很多问题，劳动力悬崖，贫富差距，房价，医疗教育，这些都是压力很大的问题。在科研领域，学术腐败、弄虚作假、师德败坏等现象也频频爆发。但平心而论，这些问题还是少数，并没有从根本上动摇中国的发展大局。
以中国人的勤劳和才华，只要不折腾，抓住机遇，中国的复兴和重回世界之巅只是时间问题。目前，我们还有很长的路要走。
每当当局者走在街上，看到为生活默默忙碌的路人，都会想起鲁迅的一段话:
愿所有中国青年摆脱冷气，向上走就好，不必听那些自暴自弃的人。会做事，会发声。有一种热，一种光。就像萤火虫一样，不用等火炬，你也能在黑暗中发出一点光。
05
局长说了这么多，其实他最想说的是:再过几天，中国第一批00后学生就要进入高考考场了。今年高考报名人数是八年来最多的，达到975万人。
希望近千万中国青年及其家长在报考大学专业志愿时，认真研究一下哪些是前沿领域。毕竟在前沿领域，成就最大，影响最大。一定要记住:
一个人的命运取决于自己的奋斗，更取决于历史进程！
