Volgens de National Science Foundation (NSF) Wetenschappelijke en technische indicatoren 2018-rapport vandaag uitgebracht, de Verenigde Staten is de wereldleider op het gebied van wetenschap en technologie (W&T). Echter, het wereldwijde aandeel van de VS in W&T-activiteiten neemt af naarmate andere landen, vooral China, blijven stijgen.

De National Science Board (NSB) is het bestuursorgaan van NSF en publiceert om de twee jaar het door het congres verplichte rapport over de toestand van de Amerikaanse wetenschap en techniek (S&E) onderneming. Uit het rapport van 2018 blijkt dat de VS het meest investeert in onderzoek en ontwikkeling (R&D), trekt het meeste risicokapitaal aan, kent de meest geavanceerde graden toe, biedt de meeste zaken, financiële en informatiediensten, en is de grootste producent in hoogtechnologische productiesectoren. Het volledige rapport, die gegevens omvat over het binnenlandse en mondiale wetenschappelijke en technische landschap, is online beschikbaar.

"NSF's" Wetenschappelijke en technische indicatoren is de hoogste kwaliteit en meest uitgebreide bron van informatie over hoe de Amerikaanse wetenschappelijke en technische onderneming in binnen- en buitenland presteert, " zei NSF-directeur France Córdova. "Het rapport van 2018 presenteert een schat aan gemakkelijk toegankelijke, vitale gegevens. Het biedt inzicht in hoe wetenschappelijk en technisch onderzoek en ontwikkeling zijn gekoppeld aan economische en personeelsontwikkeling, evenals STEM-onderwijs, in de VS en in het buitenland."

"Het rapport van dit jaar laat een trend zien die de VS nog steeds leidt met veel W&T-maatregelen, maar dat onze voorsprong op bepaalde gebieden die voor ons land belangrijk zijn, afneemt, " zei Maria Zuber, NSB-voorzitter en vice-president voor onderzoek aan het Massachusetts Institute of Technology. "Die trend wekt bezorgdheid over de gevolgen voor onze economie en ons personeelsbestand, en heeft gevolgen voor onze nationale veiligheid. Van genbewerking tot kunstmatige intelligentie, wetenschappelijke vooruitgang brengt inherente risico's met zich mee. En het is van cruciaal belang dat we in de voorhoede van de wetenschap blijven om die risico's te beperken."

China's groei in S&E zet zich in een uitzonderlijk tempo door

R&D-uitgaven weerspiegelen de toewijding van een land om de capaciteiten op het gebied van W&T uit te breiden, die op hun beurt innovatie stimuleren. Terwijl de VS de wereldleider waren in R&D-uitgaven met $ 496 miljard (aandeel van 26 procent van het wereldwijde totaal), China was een beslissende tweede met 21 procent ($ 408 miljard). China heeft zijn R&D-uitgaven sinds 2000 snel verhoogd, gemiddeld 18 procent per jaar. De focus is vooral gericht op ontwikkeling in plaats van fundamenteel of toegepast onderzoek. In hetzelfde tijdsbestek, De Amerikaanse R&D-uitgaven stegen met slechts 4 procent. Hoewel opkomende economieën op een lagere basis beginnen en daarom de neiging hebben om veel sneller te groeien, De groei van China is uitzonderlijk.

Durfkapitaalinvestering, die de commercialisering van opkomende technologieën ondersteunt, bedroeg in 2016 wereldwijd meer dan $ 130 miljard. Terwijl de VS de meeste investeringen aantrok (bijna $ 70 miljard), goed voor iets meer dan de helft van het wereldwijde aandeel, 26 procent van de totale durfkapitaalfondsen ging naar China. Het durfkapitaal in China steeg van ongeveer $ 3 miljard in 2013 tot $ 34 miljard in 2016, klimmen van 5 procent naar 27 procent van het wereldwijde aandeel, de snelste stijging van welke economie dan ook.

Kennis- en technologie-intensieve industrieën - waarin W&T-vooruitgang de belangrijkste input is - vormen een belangrijk onderdeel van de wereldeconomie, goed voor bijna een derde van het bruto binnenlands product (bbp) van de wereld. Amerika leidt in het verstrekken van zaken, financiële en informatiediensten, goed voor 31 procent van het wereldwijde aandeel, gevolgd door de Europese Unie (EU) met 21 procent. China is de op twee na grootste producent van deze diensten (17 procent wereldwijd aandeel) en blijft veel sneller groeien (19 procent jaarlijkse groei) dan de VS en andere ontwikkelde landen. De VS is de grootste producent van hoogtechnologische productie (wereldwijd aandeel van 31 procent). Dit omvat de productie van vliegtuigen en ruimtevaartuigen, halfgeleiders, computers, geneesmiddelen, en meet- en regelinstrumenten. China staat op de tweede plaats met 24 procent, meer dan een verdubbeling van zijn aandeel in de afgelopen tien jaar.

Hoger onderwijs biedt de geavanceerde werkvaardigheden die nodig zijn in een steeds kennisintensievere wereldeconomie. Volgens de meest recente schattingen de VS hebben het grootste aantal S&E-doctoraten toegekend (40, 000) van elk land, gevolgd door China (34, 000), Rusland (19, 000), Duitsland (15, 000), het Verenigd Koninkrijk (14, 000) en India (13, 000). In tegenstelling tot, de VS loopt achter op bachelorniveaus. India behaalde 25 procent van de meer dan 7,5 miljoen toegekende S&E-bachelordiploma's in 2014, op de voet gevolgd door China (22 procent), de EU (12 procent) en de VS (10 procent). Bijna de helft van alle diploma's die in China worden uitgereikt, zijn in S&E-gebieden. Sinds 2000, het aantal behaalde S&E-bachelordiploma's in China is met 300 procent gestegen.

In de afgelopen twintig jaar is studenten zijn mobieler geworden en landen strijden in toenemende mate om hen als potentiële rekruten voor het S&E-personeel. Het aantal internationale studenten in de VS daalde tussen de herfst van 2016 en de herfst van 2017, met de grootste dalingen op graduate niveau in computerwetenschappen (13 procent daling) en techniek (8 procent daling). Internationale studenten zijn goed voor meer dan 57 procent van de afgestudeerde inschrijvingen in computerwetenschappen en techniek in de VS. Deze studenten vormen een cruciaal onderdeel van het Amerikaanse personeelsbestand in deze veelgevraagde gebieden. Negenenzeventig procent van de buitenlandse doctoraatsstudenten kiest ervoor om na het behalen van hun diploma in de VS te blijven en te werken.

Bedrijven leiden Amerikaanse R&D

Het bedrijfsleven is verreweg de grootste uitvoerder van R&D in de VS, goed voor 72 procent van het totaal van $ 495 miljard in 2015. Sinds enkele jaren de jaarlijkse stijging van de R&D-prestaties van bedrijven is verantwoordelijk voor het grootste deel van de groei van de totale Amerikaanse O&O. Van de drie belangrijkste soorten O&O — basisonderzoek, toegepast onderzoek en experimentele ontwikkeling - bedrijven leiden zowel in toegepast onderzoek (58 procent van $ 97 miljard in totaal) als in experimentele ontwikkeling (88 procent van $ 314 miljard in totaal). Instellingen voor hoger onderwijs blijven het grootste deel van het Amerikaanse basisonderzoek verrichten (49 procent van in totaal $ 83 miljard).

Het bedrijfsleven leidt ook in R&D-investeringen, goed voor 67 procent ($ 333 miljard) van het nationale totaal in 2015. de federale overheid – die ooit de belangrijkste financier van O&O was (67 procent in 1964) – bereikte in 2015 een historisch dieptepunt financiering van 24 procent van het Amerikaanse totaal. Deze daling is vooral het gevolg van de snellere groei van de R&D-investeringen door het bedrijfsleven. In aanvulling, federaal gefinancierde R&D vertoont sinds 2011 een dalende trend (van $ 127 miljard in 2011 naar $ 120 miljard in 2015).

Niettemin, de federale overheid blijft de grootste financier van fundamenteel onderzoek ($ 36,9 miljard, 44 procent van het totale aandeel), en is de belangrijkste motor van zowel innovatief onderzoek als de opleiding van de wetenschap, technologie, personeelsbestand voor engineering en wiskunde (STEM). Het bedrijfsleven was in 2015 goed voor $ 22,7 miljard (27 procent van het totale aandeel).

"O&O-basis, experimenteel en toegepast - is de brandstof die het Amerikaanse bedrijfsleven drijft. Ons vermogen om fundamentele en experimentele onderzoeksresultaten om te zetten in praktische toepassingen is legendarisch, " zei Vinton Cerf, NSB-lid en Vice President en Chief Internet Evangelist bij Google. "We riskeren het aanhoudende succes van de Amerikaanse onderneming als we geen beleid aannemen dat deze grenzeloze triade van kansen versterkt. Het is tijd om de dalende trend in federale onderzoeksondersteuning te keren en de Amerikaanse innovatie nieuw leven in te blazen."

Vooruitgang in S&E overschrijdt nationale grenzen

Het wereldwijde W&T-landschap is dynamisch, snel veranderende, en onderling afhankelijk. Landen zijn gespecialiseerd in verschillende sectoren van S&E, resulting in advancements that can bring benefits across the globe.

"What is clear from Indicators is that even though there is a rise in many emerging economies, there's also more specialization areas emerging as top fields, " said Geraldine Richmond, Chair of NSB's Science and Engineering Policy Committee and Presidential Chair and Professor Chemistry at the University of Oregon.

Invention is a good example of this specialization. Of the three leaders in U.S. Patent and Trademark Office patents, U.S. and EU inventions are concentrated in chemistry and health, including pharmaceuticals and biotechnology. Japan's patents are primarily in semiconductors, telecommunicatie, optics, and materials and metallurgy. Information and communication technologies—including digital communications, halfgeleiders, telecommunications and optics—are mainstays of South Korea and China.

"From my own experience working with a number of developing countries, I think one of our strengths is our ability to educate students to solve problems. Our innovations and patents really reflect that U.S. creativity remains one of our biggest assets, " said Richmond.

Tegelijkertijd, the world's scientists are increasingly collaborative in their research endeavors. Among the major producers of S&E publications, the United Kingdom had the highest international collaboration rate (57 percent) in 2016, followed by France (55 percent) and Germany (51 percent). The U.S. followed with a 37 percent international collaboration rate, up 12 percent from 2006. The impact of S&E publications has also become more global. Between 2004 and 2014, the share of U.S. publications with citations from abroad increased from 47 percent to 56 percent. Countries also specialize in different fields of research, with the U.S., EU and Japan publishing heavily across the medical and biological sciences, while India and China focus on engineering.