来源：财经十一人
作者：石光
图/Unsplash
要点：
• 专利是技术的主要载体，涵盖了全球90%以上的技术创新成果。从专利互持角度，中国对美技术存在较高依赖，处于技术净进口的被动地位
• 1993年-2018年，中国持有的美国发明专利累计为7.3万件，美国持有的中国发明专利累计为24.5万件，差距3.3倍
• 中国对美技术依赖度从2001年入世后快速增加，2009年国际金融危机之前呈单边快速加深态势，2016年达到峰值，此后开始反转
• 中国产业对美技术依赖程度可以分为高中低三类，高依赖行业主要是计算机技术、医疗技术、发动机、药品、基础材料化学等
• 科技竞争将伴随中美竞争的全过程，高度警惕美国从高依赖行业入手，打压中国科技进步。
当前，中美经贸磋商取得积极进展，第一阶段协议在知识产权、技术转让等方面达成一定共识，全面爆发科技战的概率在减小，但在局部仍有可能。长期看，科技竞争将伴随中美竞争的全过程。面对中国创新能力的持续增强，特别是由跟跑为主转向“三跑”并存，美国未来很可能在权衡贸易收益、本国产业利益的基础上，有选择性地打压中国科技发展，甚至在局部领域推动技术“脱钩”。分析中美技术关联程度，是判断脱钩的可能领域和提出应对思路的基础。专利涵盖了全球90%以上的技术创新成果，是技术的主要载体。本文从专利互持的角度，分析中美两国技术关联的总体态势和演变趋势，区分了中国高度、中度和低度依赖美国技术的三大类产业，并提出科技脱钩的可能与应对思路。
中国对美国存在较强技术依赖但近年来创新能力持续改善
（一）中国总体上高度依赖美国技术，处于技术净进口的被动地位
中美两国科技关联密切，这突出体现在两国相互在对方持有大量发明专利——中国的自然人或法人（下文简称“个人”）在美国专利商标局（USPTO）获得发明专利授权（下文简称“中国持有的美国专利”），美国的个人也在中国国家知识产权局获得发明专利授权（下文简称“美国持有的中国专利”）。从本质上看，前者是中国对美国的技术出口，后者是中国从美国的技术进口。在对方国家申请专利，既有助于在其市场上销售产品获利，也有利于压制对方国家的竞争企业。例如，在数字通信领域，美国高通公司充分利用专利战略，在中国持有大量专利，且大多是绕不过的核心专利或标准必要专利，中国的通信设备和手机制造商向高通支付了大量专利使用费。专利许可收入约占高通营业收入的三分之一，也就是说，高通即使不生产销售任何产品，仅靠专利许可就能获得高额收入，这切实体现了高强度专利保护下创新的高收益。
中国总体上高度依赖美国技术，处于技术净进口的被动地位。根据世界知识产权组织（WIPO）统计，1993年-2018年，中国持有的美国发明专利累计为7.3万件，美国持有的中国发明专利累计为24.5万件，是前者的3.3倍。2016年之前，在各个技术类别中，中国都处于不同程度的技术净进口状态，即中国获得的美国专利，少于美国获得的中国专利。从专利价值上看，专利许可费是中国贸易逆差的主要来源之一，根据国家外汇局统计，2018年中国专利许可费逆差高达304亿美元，是除旅游之外最大的服务贸易逆差项。因此，无论从专利数量角度，还是专利价值角度，中国对美国的技术依赖度远远高于美国对中国的技术依赖度。
（二）中美技术关联演变存在松散关联、快速依赖、胶着反复、部分反转四个阶段
中国对美技术的高度依赖并非一直如此，它与双方经贸关系的演变密切相关。总体看，中美技术关联度经历了松散关联、快速依赖、胶着反复、部分反转四个阶段。
这实际上体现了中国在融入全球产业链过程中，从引进消化吸收先进技术，到自主创新能力不断增强的过程。
图1是1993年-2018年中美互持专利差额的变化趋势。2000年之前，中美技术关联松散，基本没有专利互持。从2001年中国入世到2009年国际金融危机之前，中国对美技术依赖度呈单边快速加深态势，美国对中国单向输出技术，而中国持有的美国专利近乎为零（见图2）。2010年到2016年，中国对美技术依赖度进一步增强，但中间出现多次胶着反复。其中，2010年、2014年依赖度一度有所降低，主要原因是金融危机和欧债危机对美国经济冲击较大，美国在华专利增速放缓。2016年中国对美技术依赖达到峰值，专利互持差额近2万件，此后大幅反转，中国在部分产业开始具备一定的技术优势。
在胶着和反转阶段，中国持有的美国专利一直平稳增长，美国持有的中国专利数量在2016年之前增长更快，但2016年之后明显下降（见图2）。这说明，近年来中国对美技术依赖程度的下降，既因中国自身创新能力在增强，也因美国在华专利数量在下降。
（三）科技摩擦是美国应对中国技术依赖部分反转的战略选择
中美科技摩擦近年来明显增加，特别是2016年后更加频繁，这与中国对美技术依赖进入部分反转期的大趋势变化基本一致。这种时机选择并非偶然，背后体现了中美力量对比的变化和美国的战略意图。实际上，在2018年中美贸易战发生之前，中美科技竞争就已日趋激烈，这在一些关键领域尤为明显。例如，在中国优势增长最快的电信行业，2016年以来，美国以违反对伊朗制裁禁令而制裁中兴通讯，以影响国家安全为由禁止华为通信设备和智能手机进入美国市场，并对欧洲国家施压禁止采购中国通信设备。
但是，由于中国拥有庞大的市场规模和完整的产业链优势，苹果、英特尔、高通等美国高科技企业约四分之一到一半营收来自中国市场，并将产品组装、半导体封装测试等生产环节转到中国。因此，虽然美国在国家战略上试图遏制中国科技进步，但由于中美产业关联紧密、经济利益交织，美国发起科技战会面临多方面掣肘因素，在行业选择、方式手段和时机判断上要综合权衡贸易收益、本国产业发展等因素。
产业层面对美技术依赖程度的差异及特点
（一）中国产业对美技术依赖程度可以分为高中低三类
中国不同行业对美技术的依赖程度存在很大差异。依赖度高的行业，面临的技术脱钩风险更大。WIPO将专利划分为35个行业类别。本节通过分行业计算“美国优势综合指数”，评估了中国35个行业的对美技术依赖度。测算公式是：
美国优势综合指数=［50%×美国优势倍数/max（美国优势倍数）+50%×美国优势差额/max（美国优势差额）］×100。
其中：
美国优势倍数=美国累计获得的中国专利授权数量÷中国累计获得的美国专利授权数量。
美国优势差额=美国累计获得的中国专利授权数量-中国累计获得的美国专利授权数量。
上述测算公式综合考虑了两国技术的相对差距和绝对差距两方面因素，二者权重各占50%。“美国优势倍数”是两国互持专利数量之比，体现了相对差距。“美国优势差额”是两国互持专利数量之差，体现了绝对差距。之所以区分这两方面，原因是行业规模不同导致跨行业不可比。规模大的行业往往互持专利的数量差距大，但倍数差距小，如计算机技术，美国优势差额高达17443件，但优势倍数只有2.6倍，说明中国在美持有专利数量也比较多，具有一定的制衡能力。规模小的行业往往互持专利的倍数差距大，但数量差距小，如食品化学，美国优势倍数高达13倍，但优势差额只有1833件。此外，上述公式经过了标准化处理，取值范围是0-100，取值越高，表明中国对美技术依赖度越高。
根据美国优势综合指数，中国产业对美技术依赖程度可以分为高中低三类，如表1所示。图3是各行业的美国优势综合指数值，前十位是高依赖行业（指数值大于40），后十位是低依赖行业（指数值小于20）。高依赖行业中，规模较大的包括计算机技术、医疗技术、发动机、药品、基础材料化学等（美国在华专利累计都超过8000件）；规模较小的有食品化学、纺织和造纸机等。低依赖行业中，规模较大的是视听技术、电信、光学（美国在华专利累计都超过6000件）；规模较小的是纳米技术、IT管理方法、热处理和设备、其他消费品等。
（二）三类产业对美技术依赖度动态演变趋势
我们根据表1分类进行加总，得到高中低依赖度产业专利差额的总体情况。图4显示了三类产业的演变趋势，有三个特点值得注意。
一是2001年中美技术关联快速加深以来，低依赖产业互持专利差额一直稳定在较低水平，而中、高依赖产业则经历了大幅增长。这表明，低依赖行业对美技术依赖程度一直较低，中国有相对较强的自主创新能力。低依赖行业既有纳米技术、光学、视听技术、电信、控制等高技术产业，也有家具玩具、服装鞋帽等对美出口较多、符合中国比较优势的劳动密集型产业。积极参与国际产业链分工，利用巨大的国内市场规模加速技术迭代，市场竞争激烈，这些是低依赖产业保持较强创新能力的重要原因。
二是高依赖和中依赖产业在2008年之前对美技术依赖程度相近，之后才拉开明显差距，前者提高更快。这一分水岭的出现，与中国开始大力推进自主创新密切相关。高依赖行业中的医疗药品、发动机、基础材料、特殊机器装备等都是中国重要的产业短板，产业基础薄弱，长期依赖进口。
从技术特性看，这些行业先发优势更强，需要长期渐进的技术积累，这加大了后发技术追赶难度。2006年《国家中长期科技规划》出台后，中国更加重视自主创新，在上述领域陆续组织实施了国家科技重大专项，有力引领了产业发展，技术引进力度也在相应提高。中依赖行业中的有机化学、化工、机械机床、电机能源、材料冶金、数字通信、半导体、土木工程等多为当前中国主导产业，引进吸收美国技术有助于加快产业升级，但由于国内具备一定的产业基础和创新能力，所以不至于对美技术产生过高依赖。
三是三类产业对美技术依赖度在2016年后同时出现大幅下降，且降幅远高以往。这种同时间出现的共同变化，可能具有较强的趋势性。
图5以半导体行业为例，展示了中国对美技术依赖的变化过程。2001年以来，半导体行业对美技术依赖度快速提高，英特尔、高通等美国企业在中国加快布局。特别是2007年智能手机的兴起，带来了对CPU、存储器、液晶面板等半导体产品的巨大需求，对美技术依赖度2009年达到峰值（由于产业周期各异，不同产业对美技术依赖度的峰值时间不同。中国总体对美技术依赖的峰值出现在2016年，见图4）。2010年以来，半导体对美依赖度在波动中减小。一方面，中国将液晶面板和集成电路纳入战略性新兴产业，半导体行业发展迎来新机遇。另一方面，由于摩尔定律，半导体技术更迭快，2012年和2016年对美依赖度的两次反复，大致对应28nm和14nm两次制程工艺创新的出现时间。2017年以来，中美在对方获得的半导体专利授权数量已接近平衡，但由于美国有近20年的在华专利累积，总体上仍占优势。如果中国的反转态势能够持续，并随着专利保护陆续到期，中国半导体产业自主可控能力有望继续提升。
应对思路和建议
科技竞争是中美长期竞争的关键。中国各行业对美国都存在不同程度的技术依赖，但2016年以来对美依赖度有所下降。但应看到，这种转折目前只是刚刚开始，基础仍不牢固。美国经过多年积累，在各行业仍有显著技术优势。在这一关键时点，如果中美科技脱钩，短期内很可能会延缓或阻碍中国创新能力的持续反转。从更大范围和更长期限看，两个最大经济体之间的科技脱钩是囚徒困境，将对全球相关产业链布局和技术进步带来巨大的不利影响。
要客观认识到，全球化时代各国技术相互依存是必然趋势。中美技术关联程度的总体趋势是不断深化，这体现为两国在对方持有的专利数量在增长。中国对美技术依赖度的反转，不是因为相互封闭技术，而是在技术联系持续增强的过程中，技术交流从单向为主（美国输向中国）转为双向并存（美国输向中国和中国输向美国）。近年来中国在美获得专利数量增速加快，导致中美科技博弈中，中国正在由守势转向均势。美国的优势仍然存在，只是在逐步弱化。展望未来，在最好情景下，中美科技竞争将实现均势，你追我赶，交错进步；在最差情景下，中美科技可能在局部脱钩。
中国要保持创新能力持续增强的良好态势，不断增加在中美科技竞争中的筹码，巩固各产业链布局中“你中有我、我中有你”的格局。科技关联越紧密，科技脱钩对双方产生的成本就越高，就越容易避免科技脱钩的囚徒困境。如果中美科技局部脱钩，虽然可能有助于倒逼中国自主创新，但因无法获得现有技术而被迫从头研发，这会推高技术进步的成本。在对外技术依赖度高的行业，要加强与欧洲、日韩的科技合作，减少对美国单一技术来源的依赖。化危为机，引导企业和政府部门更多采购国产产品，鼓励国产替代。利用国内市场规模巨大和产业链完整的优势，增加试错机会，加速技术迭代。
高度警惕美国从高依赖行业入手，对中国发起科技战。在最差情景下，如果美国要与中国科技脱钩，高依赖行业将是优先选择，因其对中国相关产业冲击更大。但从美国角度看，需要权衡脱钩的成本，这主要包括市场成本和产业链成本。例如，中国是全球最大的汽车和民用大飞机市场，如果在发动机领域技术脱钩，将对美国企业带来很大市场损失。中国拥有全球最完整的计算机产业链，如果计算机技术脱钩，美国企业需要承担调整产业链布局的巨大成本。
综合考虑技术依赖、贸易收益、产业链布局三大因素，美国可能优先选择脱钩收益大、成本低的行业，如医疗技术、药品、基础材料、特殊机器等。对此，短期内中国要制定应对预案，做好产品储备，避免技术脱钩后对国内产业和市场需求带来过大冲击；长期内，要加强上述领域技术研发，逐步提高自主可控程度。