專利視角下中美量子科技領(lǐng)域人才分布比較研究

摘?要：量子科技領(lǐng)域作為蓬勃發(fā)展的新興前沿領(lǐng)域，奪取“量子霸權(quán)”地位的關(guān)鍵是掌握核心技術(shù)的科研人才，尤其是基礎(chǔ)化和應(yīng)用化研究所需的科研人才的合理分布。本文通過對(duì)中國(guó)和美國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠墨I(xiàn)檢索，對(duì)檢索結(jié)果從發(fā)明人的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)分布等方面進(jìn)行分析，比較中美兩國(guó)在該領(lǐng)域的人才分布狀況。研究發(fā)現(xiàn)：（1）中國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人主要來自高校和科研院所，而美國(guó)專利發(fā)明人主要來自技術(shù)公司;（2）中美兩國(guó)合作創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)也存在差異。最后就中國(guó)和美國(guó)在該領(lǐng)域人才分布的差距，提出相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：專利分析;量子科技;人才分布;創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)

引言

在過去的二十年里，從最初的量子物理實(shí)驗(yàn)發(fā)展到如今的應(yīng)用研究，量子科技取得了巨大的進(jìn)步，其涵蓋了從物理和生物學(xué)到電氣、計(jì)算和土木工程等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域（Barnett et al ，2017）[1]。量子科技領(lǐng)域主要包括四個(gè)子領(lǐng)域：量子通信、量子模擬、量子計(jì)算、量子計(jì)量與傳感等。目前量子技術(shù)的重點(diǎn)領(lǐng)域與發(fā)展方向主要集中在量子保密通信的大規(guī)模應(yīng)用、量子計(jì)算研發(fā)的“卡脖子”技術(shù)、量子傳感的商用等，但如果量子技術(shù)被實(shí)際應(yīng)用到更多的生產(chǎn)技術(shù)中，那么人類社會(huì)將進(jìn)入到一個(gè)新階段。隨著量子科技在全球范圍內(nèi)的不斷發(fā)展，各國(guó)紛紛通過制定不同形式的國(guó)家戰(zhàn)略形成其在量子領(lǐng)域霸權(quán)地位的計(jì)劃。由于美國(guó)、歐盟、日本和中國(guó)等主要的科技大國(guó)將量子科技戰(zhàn)略上升至國(guó)家戰(zhàn)略，從而形成了激烈的競(jìng)爭(zhēng)局面。從專利申請(qǐng)數(shù)量角度看，美國(guó)和中國(guó)在量子科技領(lǐng)域均屬于第一梯隊(duì)（高芳，2017）[2]。中美在量子科技領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益凸顯，美國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展將會(huì)影響中美之間在這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)。各個(gè)國(guó)家都在競(jìng)爭(zhēng)量子科技“領(lǐng)頭羊”的地位，需要更多的科研人才推動(dòng)量子科技的進(jìn)程。這場(chǎng)“量子”競(jìng)爭(zhēng)的本質(zhì)實(shí)際上是人才的競(jìng)爭(zhēng)，也是源頭創(chuàng)新的本質(zhì)。量子科技領(lǐng)域的多個(gè)子領(lǐng)域還處在基礎(chǔ)研究階段，科技成果向商業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化的過程中需要更多量子科技領(lǐng)域卓越的研究人員發(fā)揮重要的作用，因此量子科技領(lǐng)域的人才分布具有重要的研究?jī)r(jià)值。

1人才分布與專利分析

人力資本是技術(shù)型企業(yè)在知識(shí)經(jīng)濟(jì)中保持經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)的核心能力之一，也是戰(zhàn)略資源的首要資源。越來越多的公司尋求跨越產(chǎn)品范圍和國(guó)界的擴(kuò)張，對(duì)頂尖人才的競(jìng)爭(zhēng)變得更加激烈（Amankwah-Amoah，2020）[3]，量子科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展亦是如此。因此，中國(guó)在2020年就提出要重視量子科技領(lǐng)域人才，培養(yǎng)一批該領(lǐng)域的頂尖人才，為促進(jìn)量子科技的發(fā)展制定一套專門的人才培養(yǎng)計(jì)劃。從國(guó)家層面增強(qiáng)對(duì)量子科技人才培養(yǎng)的意識(shí)，增強(qiáng)我國(guó)的科技競(jìng)爭(zhēng)，從而實(shí)現(xiàn)向科技強(qiáng)國(guó)的邁進(jìn)。量子科技領(lǐng)域人才的合理分布有助于推進(jìn)量子科技各個(gè)子領(lǐng)域協(xié)調(diào)發(fā)展。

專利數(shù)量是表征發(fā)明人技術(shù)發(fā)明能力的一個(gè)重要指標(biāo)。國(guó)內(nèi)學(xué)者李強(qiáng)、張思元等（2017）[4]從申請(qǐng)時(shí)間、機(jī)構(gòu)、專利分類號(hào)等方面研究了美國(guó)、歐盟、日本、中國(guó)的量子密碼專利申請(qǐng)活動(dòng)。這些專利情報(bào)的分析在一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家在某一科技領(lǐng)域取得的科技進(jìn)步和成就，揭示一個(gè)國(guó)家的相關(guān)科技實(shí)力和國(guó)防實(shí)力。而從專利視角分析中國(guó)和美國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人的創(chuàng)新產(chǎn)出情況，可以反映在中美兩國(guó)在該領(lǐng)域的人才分布情況。

2數(shù)據(jù)來源

本文的專利數(shù)據(jù)來源于世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）的Patentscope專利數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)來源于中國(guó)和美國(guó)的專利申請(qǐng)進(jìn)行檢索，其中PCT專利（Patent Cooperation Treaty，專利合作條約）未被包含在內(nèi)。本文從相對(duì)全面的角度對(duì)量子科技領(lǐng)域?qū)＠M(jìn)行專利檢索。檢索日期為2021年2月7日，經(jīng)過數(shù)據(jù)的清洗和篩選，得到中國(guó)發(fā)明專利信息3321條，美國(guó)發(fā)明專利信息860條。

3中美量子科技領(lǐng)域人才分布的比較研究

3.1中美量子科技領(lǐng)域核心專利發(fā)明人分布

對(duì)中美兩國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)量子科技領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人的活躍狀況。美國(guó)量子科技領(lǐng)域前5位專利發(fā)明人按專利數(shù)量順序排名（括號(hào)內(nèi)為其專利數(shù)量）：Yoshimichi Tanizawa（27）、Trifonov Alexei（19）、Yingfang Fu（16）、Vig Happy（15）、Baleemigh Abdo（14），其所屬的申請(qǐng)機(jī)構(gòu)均為技術(shù)公司。但在排名第15位是發(fā)明人來自有一所大學(xué)，即馬里蘭大學(xué)（University Of Maryland College Park）。在美國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠诵陌l(fā)明人中存在來自其他國(guó)家的專利發(fā)明人和申請(qǐng)機(jī)構(gòu)。而表2中，中國(guó)在此領(lǐng)域的專利發(fā)明人均來自中國(guó)國(guó)內(nèi)，按順序排名（括號(hào)內(nèi)為其專利數(shù)量）為富堯（198）、鐘一民（176）、許華醒（80）、楊羽成（67）、趙義博（60）。專利申請(qǐng)數(shù)量最多的是如般量子科技有限公司的富堯（198項(xiàng)），其參與了多家量子技術(shù)公司的投資入股，在量子科技領(lǐng)域科研投入較多。另外中國(guó)量子科技領(lǐng)域的發(fā)明人有多位是來自中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，該校目前形成了兩支量子科技領(lǐng)域的優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，分別是以郭光燦院士帶領(lǐng)下，韓正甫、王雙、陳巍等人在量子密鑰分配方面的專利技術(shù)取得重大突破;另一支是潘建偉院士的團(tuán)隊(duì)在量子計(jì)算和量子模擬方面的研究再獲突破。我國(guó)在量子科技領(lǐng)域?qū)＠诵陌l(fā)明人的分布與美國(guó)不同，美國(guó)專利核心發(fā)明人主要來自技術(shù)公司，而中國(guó)發(fā)明人主要來源于大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)。

3.2中美量子科技領(lǐng)域核心專利發(fā)明人創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)分析

社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析，可以幫助識(shí)別創(chuàng)新主體的整體特征。反映網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)測(cè)度指標(biāo)常用網(wǎng)絡(luò)密度、平均度、網(wǎng)絡(luò)直徑、模塊化（李梓涵昕等人，2020）[5]。圖1是進(jìn)行模塊化后美國(guó)和中國(guó)專利發(fā)明人的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)圖，圖中同一顏色表示同一模塊，在同一模塊中的成員彼此之間比網(wǎng)絡(luò)的其他部分更緊密地鏈接在一起。美國(guó)發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)模塊化程度為0.954，共有72個(gè)模塊/社區(qū);中國(guó)發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)模塊化程度為0.854，共有36個(gè)模塊/社區(qū)。兩國(guó)專利發(fā)明人之間都形成了多個(gè)模塊，說兩國(guó)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)均存在明顯的小團(tuán)體特性。

網(wǎng)絡(luò)密度值越高網(wǎng)絡(luò)成員間的聯(lián)系越緊密，中國(guó)量子科技專利發(fā)明人創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)密度0.025高于美國(guó)專利發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)密度0.012，說明中國(guó)在該領(lǐng)域發(fā)明人之間的聯(lián)系更為密切。平均度指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)密度指標(biāo)都揭示了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間合作關(guān)系，均表明中國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人之間協(xié)同創(chuàng)新合作優(yōu)勢(shì)。聚類系數(shù)值越低的網(wǎng)絡(luò)容易形成分散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，中國(guó)專利發(fā)明人形成的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)聚類系數(shù)值低于美國(guó)專利發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)聚類系數(shù)值，說明美國(guó)專利發(fā)明人創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)緊簇分布而中國(guó)專利發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)分散程度高。中國(guó)量子科技專利發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)中平均路徑長(zhǎng)度值4.265遠(yuǎn)高于美國(guó)專利發(fā)明人網(wǎng)絡(luò)1.269，說明知識(shí)流動(dòng)性在中國(guó)專利發(fā)明人創(chuàng)新合作之間表現(xiàn)的不高，產(chǎn)生的創(chuàng)新合作障礙多于美國(guó)專利發(fā)明人。

4結(jié)論和建議

本文基于專利的角度，研究量子科技領(lǐng)域發(fā)明人的特點(diǎn)，從核心發(fā)明人創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)，得出：中美兩國(guó)發(fā)明人之間的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)分布共同之處在于網(wǎng)絡(luò)中都存在社團(tuán)特性，但美國(guó)專利發(fā)明人創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了更多的社團(tuán)。美國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠l(fā)明人創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)更為緊簇，而中國(guó)專利發(fā)明人形成的創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)稀疏。另外研究過程還發(fā)現(xiàn)安徽省是我國(guó)量子科技領(lǐng)域?qū)＠匾l(fā)明地，尤其是安徽省合肥市是我國(guó)量子科技的重要科研地。

針對(duì)中美兩國(guó)人才分布差異，平衡量子科技領(lǐng)域的人才分布并實(shí)施一定的機(jī)制措施。量子科技領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展是近年來各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)，專利數(shù)據(jù)揭示了該領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)展情況，通過對(duì)比分析中美兩國(guó)量子科技領(lǐng)域發(fā)明人的專利發(fā)明情況，中國(guó)在量子科技領(lǐng)域的人才分布不均衡。注重專利質(zhì)量是中國(guó)邁向高質(zhì)量發(fā)展關(guān)鍵步伐。中國(guó)政府應(yīng)該制定激勵(lì)政策，激勵(lì)更多的發(fā)明人開拓創(chuàng)新，推動(dòng)中國(guó)量子科技領(lǐng)域的前進(jìn)步伐。其次，中國(guó)創(chuàng)新合作網(wǎng)絡(luò)分散，中國(guó)政府應(yīng)從頂層設(shè)計(jì)出發(fā)，減少阻礙量子科技專家創(chuàng)新合作發(fā)展的不利因素。中國(guó)政府應(yīng)該加大在量子科技領(lǐng)域科研經(jīng)費(fèi)。另外，相應(yīng)的部門應(yīng)該建立量子科技信息共享中心，建立跨部門、跨領(lǐng)域創(chuàng)新合作機(jī)制，匯集多方人才，吸引多方積極合作，整個(gè)量子領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)形成緊密的聯(lián)系，建設(shè)一支強(qiáng)大的量子勞動(dòng)力隊(duì)伍。

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作者簡(jiǎn)介：李玲（1997年5月）漢族 山東濰坊 武漢紡織大學(xué)管理學(xué)院 碩士研究生在讀 研究方向：技術(shù)經(jīng)濟(jì)與創(chuàng)新管理