外媒《Insider Monkey》列出全球12个最先进的科学国家，作为一家之言，仅供我们参考

作者在序言中称，对科学进步、随之而来的技术优势和 21 世纪科学趋势的详细分析。

科学是解决人类面临的一些最大问题所需的最伟大的工具。近日，美国能源部宣布聚变能取得突破。与用于加热燃料源的输入能量相比，这是能量输出的净增益。

这一突破可能会导致增加对聚变能的投资，它可能会导致到2030年建立有效的聚变发电厂。

科学经济学

纯科学的进步导致技术产出的增加。例如，火箭方程、开普勒的行星运动三定律和牛顿的运动和万有引力定律共同使太空旅行成为可能。工程师使用这些定律进行与火箭设计、轨道力学和轨迹校正相关的计算。

另一方面，技术增长导致更大的经济产出。从这个意义上说，纯科学与经济增长间接相关。

事实上，发达经济体全要素生产率（TFP）与长期经济增长的相关系数高达0.60，技术产出是TFP的三大主要因素之一。

科学基础设施

科学研究过去仅限于学术界。然而，随着社会变得越来越复杂，科学研发的基础设施也在发展，包括非学术政府机构和私营/公共公司。

在围绕人工智能的研究中尤其如此。虽然该领域的研究由学术界主导，但企业研究占全球发表的人工智能论文总数的19.2%。在中国和欧盟，人工智能研究的第二大份额来自非学术政府机构，分别为15.6%和17.2%。

科学趋势，以及主导它们的公司/机构

根据学术机构和公司发表的论文，人工智能和生物技术是世界上发展最快的科学领域。在学术方面，哈佛大学、斯坦福大学和麻省理工学院（MIT）在美国的研究领域占据主导地位，在 2018年发表在《自然》杂志上的论文中，分数分别为70.67、39.85和37.69。

在企业方面，Alphabet Inc.、微软公司和英伟达公司等科技公司主导着人工智能的研发。

Alphabet Inc.通过其子公司DeepMind设计了AlphaFold和AlphaTensor等深度学习算法。前者解决了人类蛋白质结构的98.5%，这是半个世纪以来的一个主要问题。

另一方面，AlphaTensor旨在寻找矩阵乘法的新方法，并有望通过发现新算法来加速计算机。

礼来公司、诺和默克公司和辉瑞公司是生物技术领域的一些知名企业名称。

科学上一些最大的进步正在美国和德国等国家发生。

采用的方法

对于我们的科学最先进的国家名单，我们根据他们 2021 年论文的 h 指数分数对它们进行了排名。h指数衡量学术产出的总体影响。h指数为20意味着在研究人员的所有出版物中，其中20篇被其他研究人员引用至少20次。

根据美国物理学教授、h指数先驱豪尔赫·E·赫希（Jorge E. Hirsch）博士的说法，h指数为20通常被认为是好的，40被认为是杰出的，而h指数为60可以被认为是例外。

对于2021年的论文数量及其h指数，从SCImago国家排名中获取数据。

至于各自国家的顶级学术机构。结果来自SCImago机构排名。此外，还讨论了研发在各国GDP中所占的份额，并从世界银行获取数据。

12. 西班牙

2021年论文数量：122，688

h指数总分：1，073

西班牙位于南欧。2021年，西班牙学者共发表论文122688篇，平均每篇论文被引用1.20次。其所有 2021 年论文的 h 指数总分为 1，073。

该国排名前三的科学研究机构包括西班牙国家研究委员会，卡洛斯三世健康研究所和巴塞罗那大学。西班牙在2020年的研发支出占其GDP的1.14%。

11. 中国

2021年论文数量：860，012

h指数总分：1，112

中国是世界第二大经济体，截至 2021 年，GDP 为 18 万亿美元。庞大的经济使中国能够在研发上花费大量资金。它在2020年将其GDP的2.40%分配给不同部门的研发。

2021年，中国公民共发表论文860，012篇，总体h指数得分为1，112。每篇论文的平均引用次数为0.98。

中国排名前三的研究机构是中国科学院、中华人民共和国教育部和清华大学。

中国也是全球知识和技术密集型（KTI）产业产出贡献最大的国家之一。其2018年的出口占 KTI产品和服务的17%。然而，中型技术占KTI份额的大部分。

10. 瑞士

2021年论文数量：57，331

h指数总分：1，142

瑞士位于中欧。它是科学领域最先进的国家之一，h 指数得分为 1，142，而 2021 年瑞士学者发表的论文为 57，331 篇。这是每1000名瑞士公民中有4.3篇论文。每篇论文的平均引用次数为1.60。

瑞士将其2019年GDP的3.15%用于研发。其排名前两位的研究机构是瑞士联邦理工学院和苏黎世大学。

9. 日本

2021年论文数量：144，778

h指数总分：1，171

日本是亚洲科学最先进的国家之一。它位于远东亚洲。日本经济发达，人类发展迅速，成为科学研究的前沿国家之一。

2019年，其KTI对世界的贡献位居世界第三，占全球产量的8%。同年，研究开发产业产值占日本GDP总量的14%。其中，3%与高科技研发有关。

日本公民在 144，778 年发表了 2021 篇论文，平均每篇论文引用次数为 0.82 次。其全年的h指数得分为1，171。日本的顶级研究/学术机构包括东京大学、京都大学和大阪大学。

8. 意大利

2021年论文数量：154，304

h指数总分：1，189

2021 年，意大利人发表了 154，304 篇论文，h 指数得分为 1，189，平均每篇论文被引用 1.38 次。2020年，该国将其GDP的1.53%用于研发目的。

意大利排名前三的研究机构包括国家研究委员会，罗马Sapienza大学和米兰大学。

7. 澳大利亚

2021年论文数量：125，211

h指数总分：1，193

澳大利亚位于大洋洲。澳大利亚为全球科学研究做出了重大贡献。PLOS Biology的一项研究将来自澳大利亚的443名研究人员置于世界前2%。

澳大利亚人在 2021 年发表了超过 120，000 篇科学论文。这些平均引用次数为1.46次，h指数得分为1，193。

该国排名前三的研究机构是墨尔本大学，悉尼大学和昆士兰大学。墨尔本大学有八位诺贝尔奖获得者在大学学习、教学和研究方面。

2019年，该国将GDP的1.83%用于科学技术工作。该国一些值得注意的科学贡献包括分离针对小麦锈病的抗性基因，考拉基因组测序以及建立一种识别细胞释放的单个纳米颗粒的技术。

澳大利亚有许多公司参与研发。除此之外，它还拥有Alphabet Inc.，Nvidia Corporation，Microsoft Corporation，Pfizer Inc.和Novo Merck & Co.，Inc.等公司。

6. 荷兰

2021年论文数量：74，317

h指数总分：1，206

荷兰是一个西北欧国家，对科学有相当大的贡献。其三大研究机构——乌得勒支大学、阿姆斯特丹大学和胡布雷希特研究所——因其学术声望而享誉全球。

荷兰也被广泛认为是农业科学最先进的国家之一。

2021 年，荷兰共发表了 74，317 篇科学论文，平均每篇论文引用次数为 1.54 次。它的h指数得分相对高于名单上提到的大多数其他国家，特别是在论文总数方面。2020年，其科学研究支出占其GDP的2.29%。

5. 法国

2021年论文数量：128，210

指数总分：1，352

法国对全球科学努力的贡献是相当大的。2021年，法国公民发表了128，210篇论文，平均每篇论文引用1.30次。这些领域包括物理，医学，化学和其他。

法国出版物产生了很大的影响，h指数得分为1，352。该国的一些顶级研究所包括法国国家科学研究中心，国家健康与医学研究所和索邦大学。2020年，法国将国内生产总值的2.35%用于科学研究。

4. 加拿大

2021年论文数量：130，786

h指数总分：1，381

加拿大在科学最先进的国家名单上排名第四。2021 年，加拿大人在《自然》等知名期刊上发表了超过 130，000 篇科学论文，h 指数得分为 1，381。

加拿大高度重视农业，医学和环境科学，并拥有世界一流的教育体系，培养了一些世界上最好的研究人员。

其排名前三的研究所是多伦多大学，不列颠哥伦比亚大学和麦吉尔大学。加拿大在2020年将其GDP的1.70%用于科学研究和开发。

3. 德国

2021年论文数量：208，210

h指数总分： 1，498

德国在科学最先进的国家名单上排名第三。2020年，它将其GDP的3.14%用于科学研究和开发，2019年其在全球KTI产出中的6%份额是世界上最高的之一。德国以28位诺贝尔物理学奖获得者而闻名。

其顶级研究机构包括亥姆霍兹协会、马克斯普朗克研究所和专家以及莱布尼茨协会。

2. 英国

2021年论文数量：243，792

h指数总分： 1，707

英国位居第二，2021 年发表了 243，792 篇论文，平均每篇论文引用次数为 1.45 次，h 指数得分为 1，707。

英国拥有最负盛名的研究机构牛津大学、伦敦大学学院和剑桥大学。

1. 美国

2021年论文数量：726，552

h指数总分： 2，711

美国共有726，552篇科学论文和2，711的总h指数得分，位居第一，在科学领域远远超过其他国家。

美国将2020年GDP的3.45%用于科学和技术。其顶级研究机构是哈佛大学，斯坦福大学和麻省理工学院。其从事研发的顶级公司包括谷歌、微软、苹果、亚马逊和Meta。