最近幾年老是看到大陸研究機構發表的論文，於是好奇上了美國 NSF網站搜尋了世界各國在科學及工程領域歷年發表論文數的比較。因為我的研究屬於電子及半導體領域，於是又上了 IEEE 的網站，比較各國在電子電機領域發表的論文數，結果令人吃驚，真是20年風水輪流轉， 10年河東10年河西。
首先來看所有在科學及工程領域的論文，我比較了美國，中國，日本和德國，數據庫中沒有台灣的資料，所以無法顯示台灣的數據。結果顯示在圖一。範圍是從1996年到2000年。美國，德國和日本屬於已開發國家，他們的論文數緩步成長。美國在2015年以前都遙遙領先各國，從上世紀末每年約三十萬篇論文到目前每年約有40多萬篇論文。中國的成長最為驚人，在上世紀他還敬陪末座，但到了2016年他就超越了美國。到2020年，他的論文數已經是美國的 1.47倍。當然論文數多並不表示質量好。但根據日本官方（Japanese institute of science and technology policy)的統計，中國在2018到2020年間，前1%被引用的論文數（highly cited papers) 中佔了世界的27.2%，高於美國的24.9% 。一篇論文要獲得很多引用通常需要數年時間，依照中國目前論文數目成長的趨勢，它將來在論文的impact上一定會更高。
我們再來看看各國研究經費逐年的變化。研究經費的多寡與一個國家的國力有關。中國大陸近20年經濟成長迅速，所以研究經費也跟著水漲船高。圖二是中美日韓德的比較。1996年時中國敬陪末座，到2020年已經直逼美國。雖然仍低，但成長速度驚人。2020年的經費是1996年的41.3倍，而美國只有3.6倍。比較圖一和圖二，可以發現中國的論文數是隨著經費成長而成正比的成長，但美國不是。在過去10年，雖然研究經費有大幅成長，但美國的論文數卻只增加了10%左右。德國和日本也差不多，換言之這些國家的經費成長，只能彌補通貨膨脹帶來的研究成本的增加。若比較單位研究經費能產出的論文數量，中國的研究論文產出效率在這些年都比美國高出一倍以上。也就是說中國的研穷成本只有美國的一半。
現在很多科學論文都是國際合作的結果。與美國合作最多的國家本來是英國，但到2010年以後，與中國的合作就遠遠超過了英國。 目前美國與中國研發機構合作發表的論文約佔所有國際合作論文的27%。第二名的英國約有12%，日本只有5%。通常合作研究是要找雙方能力相當的機構，由此可見中國在近幾年研究的能力大幅成長已可與美國平起平坐。無怪乎最近美國對中國的快速的崛起擔心，而開始限制研究機構與中國的合作。
中國研究經費增加如此迅速，主要是因為國家GDP的成長，每個國家都會把GDP的固定比例用作研發經費。 圖三是台美中日韓五個國家研發經費佔GDP比率的比較。其中韓國所投入的研發比重最高，而中國是最低的。現在中國已經是世界上僅次於美國第二大經濟體，但他的人均GDP 仍低，所以大部分經費要用在其他基礎建設上，研發經費分到的就比較少。但即便如此，他在研究上的表現卻贏過別人。
接下來我利用 IEEE 的 database, 比較了中國，台灣，美國，和日本，在電子電機領域從2000年到2022年間發表的論文數。圖四是這幾個國家論文數隨年度的變化，在2000年，美國的數目最多，但到了2015年，中國就趕上美國，然後一路攀升，成長的速度度驚人，到2022年它的論文數已經是美國的 2.74倍，日本的 13,8信， 台灣的 20倍。在2000年的時候，它的數字還與台灣差不多，現在就差的遠了。在這22年間，美國的論文數上升了 2.43 倍，日本是2.14倍，台灣是 3.27倍，而中國大陸足足成長了51倍。這些論文都是IEEE出版的，都有一定的水準。所以應該可以反應這些國家在電子電機領域真實的現況及未來的潛能。
在電子電機領域，我用台灣取代德國來看統計數字，台灣在半導體及電子產業領先全球，背後的研發能力非常可觀。雖然台灣地方小，經濟規模不大，但研究效率極高。如果我們計算單位研發經費所產出的電子電機領域的論文數，可以看出各國的研究效率。圖六顯示台灣的效率一直維持在美日兩國的兩倍左右。中國在2015年以前也遠低於台灣，但到了2017年以後就一路攀升超越了台灣。這極可能是中國在近年來大力投資電子領域研發的結果。
台灣在電子電機領域的表現如此好有幾點原因，首先台灣的研究人力成本非常低。大學教授及研究生的薪水都非常少。一個教授一年200萬台幣的計劃可以支持大約六七個學生，這個金額，不到七萬美金，若在美國大概只能支持一兩個學生。美國研究機構的 overhead非常高，以我以前所待的 Rockwell Science Center來說，它的overhead大約是一個研究人員薪資的三倍。可是在台灣這個金額就非常低。在學校裡，學校所收的管理費只有20%。除此以外，政府為了支援電子工業，鼓勵各大學大量培養這方面的人材。光是交大就有將近六千個學生就讀電子相關科系。四個主要大學，台交清成，總共有兩萬個以上的學生在這個領域，其中一半以上就讀研究所，他們成為強大的研究力量。今天台灣電子工業蓬勃發展，若沒有背後這支強大的研發力量是不可能辦到的。
自從西方在15世紀文藝復興以後，科技發展就一直領先東方。再加上中國近一百年的動蕩不安，使得中國科技發展遠遠落後於其他國家。但從上世紀80年代以後，情況開始改變。中國大陸改革開放，台灣經濟起飛，今日兩岸的科技實力已經可以與西方各國並駕齊驅，甚至超過。從這兩地所發表的科技論文就可以看出，華人的勤奮及努力，絕對不比西方人士差。在經費不如人的情況下，我們的研究成果卻可以超過別人。這種結果固然令人振奮，但也顯示我們科研人員的待遇太差，我並不清楚大陸的情形，在台灣學術界的薪資實在太低是不爭的事實。
一個國家的科學發展及教育是他未來經濟發展的重要指標。從目前兩岸在科技論文上的表現，我們可以預期未來國家的實力一定能更上一層樓。