科技强国是科技原创水平高、创新引领能力强、发展领域均衡，同时经济实力、综合国力、世界影响力强的国家。从结果特征来看，科技强国要在经济体量规模化的基础上，实现科学强、技术强、创新能力强；从过程特征来看，要以教育为支撑、以科技强来推动经济强和综合国力强。即科技强国不仅要科技强，而且要助力经济强和综合国力强。相比公认的世界科技强国，中国在一些表征规模和影响力的指标上表现突出，比肩甚至超过部分强国，但受限于发展阶段、发展基础等原因，在其他很多方面的短板也十分明显，整体上仍与世界科技强国存在一定差距。中国要想实现科学强、技术强、创新能力强，必须着眼未来转变心态和发展理念，在科技投入上推动科技高质量发展和赋能人的发展，在科教融合上以人才培养为纽带加快科技和教育改革，在科经互动上以科技自立自强为手段推动经济转型。要畅通经济“双循环”及教育⇌科技⇌经济“双互动”，从而推动经济社会发展和综合国力提升，建成科技强国。
自从《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006一2020年)》提出“21世纪中叶把我国建设成为世界科技强国”以来，“世界科技强国”就成为我国科技创新领域的高频词汇，2050年建成世界科技强国逐渐成为我国的重要奋斗目标。当前，我国已开启全面建设社会主义现代化国家新征程，“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，要深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，完善国家创新体系，加快建设科技强国并制定科技强国行动纲要。究竟什么是科技强国，科技强国应具备什么特征，应如何建设科技强国？本文将围绕这些问题展开研究。
一是把科技作为经济社会发展的核心来看待，认为科技强国应该在科技强的基础上推动国家综合实力强，即科技强国是能够集中和汇聚自身及全球科技创新资源要素，形成重大科学研究成果和先进技术，使之成为经济社会等快速发展的核心驱动力，从而实现国家核心竞争力和综合国力跃居世界先进行列的国家。
二是强调基础研究、工程技术、科学思维的研究，并关注科研范式的重要性，认为科技强国是指在基础科学研究中取得全球引领性的科学发现和原始创新成果；在工程和技术领域掌握关键核心技术；在科学思维方面提出具有国际影响力的科学方法和科学范式；科技创新与经济社会发展良性互动、互为促进，协同发展。
三是从科技自身、科技支撑国家发展、科技提升国际影响力来解构科技强国，认为科技强国包含三个维度：科技创造力，即具有领先的科学发现能力和坚实的技术创新能力，能够通过不断取得原创性科技成果，确保技术始终处于世界先进水平；科技支撑力，即通过科技创新实现国家经济实力的提升和社会福利的增进，提升国家核心竞争力；科技影响力，即科技强国有能力塑造区域和国际环境，也能够在超越其所在地区更大范围内明确自身利益。
四是从科技创新与经济、社会之间的关系来看待科技强国，认为科技强国意味着我国要成为世界主要科学中心和创新高地。判断一个国家是否成为科技强国有三个重要标志：第一，具有引领世界的科技创新能力。产生影响世界科技发展和文明进步的重大原创性成果和国际顶尖水平的科学大师，拥有世界一流高校、科研机构、创新型企业和高水平创新基地，成为全球高端创新人才的聚集地。第二，建成高水平的创新型经济。劳动生产率、社会生产力提高主要依靠科技进步和全面创新，经济发展质量高、产业核心竞争力强。第三，建成富有活力的创新型社会。科技和人才成为国力强盛最重要的战略资源，创新成为政策制定和制度安排的核心因素，尊重知识、崇尚创新、保护产权、包容多元成为全社会的共同理念和价值导向。
上述这些观点的共同点是都认为科技强国是一个科技与经济社会互动的关系，科技和创新能力强导致整个国家强，是其基本逻辑。很明显，科技强国必然是创新型国家，但是比创新型国家更高一级，是创新型国家的高级形式。其“高”主要体现在：
综合专家观点和相关规划，本文认为，科技强国就是科技原创水平高、创新引领能力强、发展领域均衡，同时经济实力、综合国力、世界影响力强的国家。基于此，目前世界上的科技强国应包括美、英、德、日、法五个国家。
从经济体量来看（区分于创新型国家），近五年(2016一2020年)GDP总量排名全球前10的是美、中、日、德、英、法、印、意、巴、加，如图1所示（用五年GDP总量排名的原因是，印度和法国的GDP不同年度排名有波动，而且从长期总量来看更能显示一个国家的稳定性)。
从世界知识产权组织(WIPO)的《全球创新指数2021》和世界经济论坛(WEF)的《全球竞争力报告2019》来看（见表1），排名前15的国家有13个重复，即瑞士、瑞典、美国、英国、韩国、荷兰、芬兰、新加坡、丹麦、德国、法国、日本、加拿大，可以视为创新型国家。这13个国家中，有6个国家的经济体量排名前10，分别是美国、英国、德国、法国、日本、加拿大。这6个国家中，有5个国家的SCI论文、PCT专利产出、诺贝尔科学奖(即物理奖、化学奖、生理学或医学奖三个奖项)累计获得量均位居世界前10，如表2所示。因此，美国、英国、德国、日本、法国成为具有较高说服力的世界科技强国。
根据五个科技强国的表现，可以总结出科技强国的结果特征。具体来说，包括科学、技术、创新三个方面，即科技强国是要在经济体量规模化的基础上实现科学强、技术强、创新能力强。
具备卓越的科学研究能力，是科学知识的主要发源地，持续开拓科学前沿和产出原创性成果。科学强主要体现在科学成果数量多、影响力大、学科结构均衡、开创性研究能力强。
从科学成果数量上看，具有代表性的SCI论文产出数2019年美国排名第一、中国第二、英、德、日、法分别排名三至七位，五个国家研究成果规模优势明显。从成果影响力上看，美国聚集了全球40％的高被引科学家，2021年排名第一，英、德、法分别位于第三、五、八位，日本排名第14位，几个国家均形成一批能够影响世界科学进程的科学家。
从学科结构上看，以同时体现数量和影响力的H指数(Scimago计算)衡量，截至2020年，在27个细分学科中，美国全面领先，排名第一，英国均在前四位，德、法大多排在前五和前十位，日本稍显弱势，也有超过一半学科进入前十，几个国家均兼顾传统与新兴、冷门与热点学科，不存在明显的学科短板。
从开创性研究看，具有代表性的诺贝尔科学奖，美、英、德、法排名前四，日本排名第六，五国之和占到总量的81.6％，几乎包揽全球开创性科学研究成果。
具有坚实的技术创新能力，成为关键领域的技术引领者，凭借技术优势获得国际竞争主动权。技术强主要体现在技术产出的规模和影响力大、技术核心性和前沿性强。
从技术产出的规模和影响力上看，根据OECD统计，日、美是拥有三方专利最多的两个国家，2019年拥有量累计占全球的近一半，德、法、英位列第四到七位，合计占近15％，这五个国家均能以数量多、质量高的专利技术奠定全球战略布局的基础。
从技术的核心性看，在全球120个重点技术中，2020年美国有超80％和近15％的技术处于最优和领先水平，欧盟的比例约为1/4和1/3，日本有1/3以上的技术为最优或领先，这些国家均掌握大量关键技术，把控着技术发展的核心命脉。
从技术的前沿性看，在2015一2021年麻省理工学院评选出的共70项突破性技术中，美、英、德、日、法的参与研究项数分别排名第一、三、四、七、十名，五国之和占到前十名总量的74.1％，通过提前布局技术线，成功掌握未来竞争主动权。
具备突出的创新驱动发展能力，拥有世界级创新高地，依靠创新实现主要产业领域的引领地位。创新能力强主要体现在产业位居产业链高端位置、新兴产业开拓性强、创新转化为收益能力强上。
从产业高端性看，以研发密集型产业为例，2018年美国知识技术密集型产业增加值超过2万亿美元，居世界第一；日、德超过6千亿美元，居第三、四位；法、英为第六、七位。几个国家均拥有发达的研发密集型产业，位居全球创新链、产业链上游位置。
从未来开拓性看，风险投资是创业活跃度的重要表征，2018年美国风险投资额位居全球第一，超过世界的40％，英、德、法三国分别位于第三、八、九位，日本居第14位，五个国家对新兴产业和市场的培育能力均较强。
从知识效益性看，根据联合国贸易和发展会议的统计，2020年美国知识产权使用费收入达到1137.8亿美元，净收入超过700亿美元，两项指标均居世界第一，德、日收入为350亿～450亿美元，净收入分别居第二、三位，均超过150亿美元，英、法分列第四、七位，把知识技术转化为可观经济收益的能力是其共同特征。
从社会运转过程看，科技强国要以教育为支撑、以科技强来推动经济强和综合国力强。换言之，科技强国是在“教育-科技-经济”三者的良性互动中实现的，科技强国不仅要科技强，而且要助力经济强和综合国力强。
在科学革命和工业革命爆发以前，本质上没有国家可以称为科技强国。因为在科学革命以前，科学研究范式还不太成熟，科学发现的数量也较少，技术应用时有发生，但背后的科学原理并非清晰，不能形成规模化效应；在工业革命之前，所谓强国如荷兰、意大利等，只是经济和贸易上的强国，科技成分并不高，因此也不能算作科技强国。只有在科技成果大规模产出和系统化应用的阶段才能产生真正的科技强国，因此，英国是世界上第一个科技强国。这说明，科技强国与经济强国密不可分，科技成果应用于经济发展，才能造就真实的科技强国；另一方面，科技成果也只有大规模产生才能称为科技强国，自发性的、零散的科学研究和技术应用虽含有科技成分，但并非能构成科技强国，而科技成果和科技人才的大规模产生只有依赖系统性教育才能做到。所以，科技与经济、教育之间的关系注定是密切的，科技强国建设必须处理好三者之间的关系。
二者具有天然的联系，历史上互动一直发生。所谓“科技创新”，除了“科学”研究外，“技术”和“创新”都是以经济发展为载体和外在表现的。即便是科学研究，在某些特定历史阶段，也可能存在应用驱动，比如17世纪的炮弹力学和18世纪的火药化学。因此，在科技强国语境下，科技发展就是为了推动经济高质量发展。所谓科技自立自强，其本质就是让自主性技术和高精尖技术成为经济的核心。所谓创新驱动，其本质就是让科技成为商业盈利的核心，向科技强国逼近的过程，实质上就是劳动生产率不断提升的过程。
在漫长的历史进程中，英、法等先发国家的经济基础为科技投入虽然提供了支撑，但从某种意义上讲，其发展科技的动力来自战争和财富掠夺需求，发展科技是为了弥补经济不足，因为科技的推动，经济才实现快速增长，这从英法的科学革命爆发于工业革命之前可以得到例证。对德、美、日等后发国家来说，科技能力先天不足，只有在经济基础积累到一定程度之时才能推动科技对先发国家的赶超，因此经济崛起是科技崛起的前提。但不管是先发国家的科技发展促进经济赶超，还是后发国家的经济发展促进科技赶超，二者都是在“科技-经济”的正反馈互动中实现综合国力提升和建成科技强国的。
教育改革是科技崛起的前提，科教融合是建设科技强国的必经之路。凡科技崛起，必先重视教育改革。
一方面，科技真正形成影响力本质上是教育普及的产物，唯有教育才能让科技成果和创新人才系统化规模化产出，从而产生规模效应和国际影响力；
另一方面，一个国家在科技真正崛起之前，必须先实现科学家的崛起、大师的崛起，而科学家和大师的崛起只有依靠内生教育才能实现，这在几个科技强国的历史进程中均有明显体现。因此，科技强国建设依赖的是教育的持续发力，向科技强国逼近的过程也就是高层次科学人才起到越来越大支撑作用的过程。
回归中国情境，要想建成科技强国，实现科学强、技术强和创新能力强，必须加强科技与教育的融合和协同。科教融合即以人才链为纽带，将教育与科技二者结合起来，使教育成为科技发展的人才培养库，同时科技又推动教育和科研范式不断优化提升，二者形成一种正反馈式的“内循环”。在此基础上，教育又和科技同时发力，助推经济、社会发展，从而朝着综合国力提升的道路迈进，这叫作“外推动”，即“科教兴国”。内循环与外推动相互结合，即是科技强国在科技与教育二者关系上的内涵体现，如图2所示。
按照科技强国的结果特征，中国与世界科技强国相比已具有一定优势，但差距仍然存在。
与主要科技强国相比，中国的科学研究成果已具有一定的规模优势，影响力亦有显著提高。
在科学成果数量方面，2019年中国SCI论文数达到49.6万篇，仅次于美国的58.6万篇，是英国的2.8倍、德国的3.4倍、日本的4.7倍和法国的5.2倍。
在成果影响力方面，2021年中国（不包括港澳台地区）拥有935位高被引科学家，占全球的14.2％，约为美国的一半、英国的1.9倍、德国的2.8倍、法国的6.4倍和日本的10.5倍。从上面两项指标看，中国科学研究已具备一定的规模和影响力。但是，中国在学科结构均衡性上存在明显短板，开创性研究能力还远远不足。
在学科结构方面，以H指数衡量，中国有8个学科排名前5，4个学科排名6～10位，15个学科排名11～20位，其中，化学工程、化学、能源、工程学、材料学位居前三，牙科学、健康学、免疫学和微生物学、神经科学、护理学、心理学在15位之后。
在开创性研究方面，中国的诺贝尔奖只有1名获得者，即使是其他科技领域的重要国际大奖，与其他国家也相距甚远。如图3所示，截至2018年9月30日，23项国际科技奖项的获奖数量中，美国有1144人、英国有277人、法国有88人、德国有67人、日本有59人，而中国仅有14人。因此，总体来看，中国还不能称为科学强。
与主要科技强国相比，中国在专利数量等方面已开始比肩或超过部分科技强国，在突破性技术方面亦取得很多进展。在技术产出规模和影响力方面，2019年中国三方专利达到5597件，约占全球的9.8％，大约是日本的1/3和美国的2/5，是德国的1.2倍、法国的3倍、英国的3.3倍（见图4）。在技术前沿性方面，在2015一2021年70项突破性技术中，中国机构作为主要参与者参与的技术有13项，次于美国(63项)，与英国(11项)相当。中国在核心技术领域和前沿技术领域仍处在追赶过程中。在技术核心性方面，根据韩国2020年技术水平评估，在120项重点技术中，中国只有3项技术处于最优或领先水平，80％以上的技术处于追赶状态，近17％的技术处于后发状态。这严重制约了国际竞争力的提升，因此，中国距离技术强还有不小的差距。
在产业高端性方面，2018年中国知识密集型产业增加值达到2.2万亿美元，略低于美国(2.3万亿美元)，但远超日、德、法、英。在未来开拓性方面，2018年中国风险投资额达到968.6亿美元，次于美国(1186.6亿美元)，是整个欧盟的4.5倍。但是，把科技创新转化为高附加值收益的能力仍有欠缺。
在知识技术效益性方面，尽管中国产出了远超部分科技强国的专利等知识产权，但是从相关知识产权中获取的收益有限，2020年中国知识产权使用费收入为88.8亿美元，约为美国的1/13、日本的1/5、德国的1/4、英国的2/5、法国的3/5（见图5）。由于中国对外支付了大量的知识产权使用费，因此呈现出巨大的贸易逆差，逆差额达287.5亿美元。总体来看，中国在创新驱动发展方面还有很大提升空间。
总体而言，世界科技强国应具备科学强、技术强、创新能力强三个方面的特征，形成规模化、均衡性、关键性、高影响、高收益的科技创新结果，但并不意味着每个科技强国在任何一个表征这三个特征的指标上都处于最优水平。美国可以被认为是处于绝对领先地位的领导型科技强国，日、英、德、法则在大多数主要指标上处于相对优势地位，但也存在部分指标不如其他表现卓越的创新型国家的情况。实际上，在一些表征规模和影响力的指标上，中国表现突出，比肩甚至超过部分科技强国，但受限于发展阶段、发展基础等原因，在其他很多方面的短板也十分明显，整体上仍与世界科技强国存在一定差距。
从建设科技强国的过程来看，中国的科技发展已经历过“部分科学研究一迅速工业化一技术引进一经济崛起”这几个阶段，接下来将要实现“科技投入稳定增长一技术突破一教育改革一科学崛起一建成科技强国”。未来要实现科学强、技术强、创新能力强，还要在科技投入、科教融合、科经互动等方方面面下功夫。
中国建成世界科技强国之时，当前所见之科技甚至整个社会体系都会发生很大变化，因此决不能以现在的眼光去谋划未来设计。历史上，每个新晋科技强国都会为世界做出新的贡献，若想跻身科技强国之列，则必须思考中国贡献。
一方面，应转变长期以来形成的科技赶超心态，在科技强国建设中加入更多中国成分和中国思考；
另一方面，应与国际接轨，转变话语体系，加强理论构建和中西对话，使自己顺利加入世界科技强国行列。
中国成分和中国思考主要来自中国优秀传统文化，应推动中国哲学与西方科学的对话，实现中国哲学现代化，加大科学发展的哲学反思，将中国优秀文化融入科技事业发展，从而为世界带来新的体验、为人类命运共同体做出新的中国贡献。转变话语体系，应减少竞争性思维，增加多样化选择，采用大国心态发展科技（大国心态即自信和包容，不会因为别人的抨击而气急败坏、自乱阵脚，也不会因为别人的曲解而恶意攻击、以牙还牙；不会总是认为自己遭到别人的打压和不公平对待，而是总能在冲突中达成和解与共赢)，专心致志走自己的道路，不要把主要精力放在应对他国制裁上。我们的目标不是把最强的国家赶下历史舞台，而是要使自己成为新的世界科技强国，这种强国是多中心下的强国，而不是“非我莫属”，因为历史一直表明，多中心格局下的强国演变才是历史线）在科技投入上，要推动科技高质量发展和赋能人的发展
作为后发国家，科技是在赶超中走向崛起的，科研经费投入应有长期稳定的增长，从而保证科技进步能保持在一个较高的水平上。在科技资源投入上，除了要有针对性外，还应更多地改善政府管理模式，更好地探索采用“赛马不相马”的管理机制。要把资源投入从投向物转为投向人，让“人”更好地发挥主观能动性，通过滚动式改革，持续释放科研人员研究潜力和激发社会整体创新活力。最重要的是，科技强国建设要把人的幸福感提升放在首位，坚持科技服务于人，人是目的，而科技是手段，科技必须赋能人的发展，只有通过科技发展促进社会福利提升和人民生活幸福，科技强国才有支撑中华民族伟大复兴的现实意义。
科教融合对实现科学崛起尤其重要，在向科技强国逼近的过程中，人才需求越来越多样化、高端化，因此畅通人才培养链，以人才培养逻辑引领科教改革十分必要。有两个问题值得关注：一是加大自然科学与哲学社会科学的结合，二是追踪科研范式变革。
一方面，学科是人为设计的，知识本身并没有界限，因此科技发展到一定程度必然出现学科交叉融合的趋势。为了适应这种趋势，必须加大自然科学与哲学社会科学的融合（哲学思维的统领尤为重要，哲学性质的通识教育在于教会人们学习的方法，而非教会其传业知识，通过学习方法，可以迅速切入任何领域，从而产生建树，这也是为什么历史上有许多自然科学发现是由哲学社会科学人士发现的。从某种意义上讲，我们做科学研究，既要坚持专业化分工，又要打破这种专业分工、走向通识)。
另一方面，从学科性质来看，二者的融合有助于催生科学发现和引导技术创新，促进科技向善、健康发展，因此对于建设科技强国十分重要。此外，从我国现实来看，在很多情况下并非缺乏科技人才和资源，而是缺乏有效的管理，管理能力不足甚至成为科技乃至经济社会发展真正的“短板”，因此，必须在重视STEM等学科建设的同时加强社会科学人才的培养。就科研范式变革本身而言，世界主要科学中心转移的历史表明，科研范式的变化是驱动科学中心演化的根源因素，尽管这种变化往往不易察觉且持续时间较长（可能长达近百年），但所谓“君子之治，始于不足见，而终于不可及”，谁抓住了最初的变化，谁就抓住了科学的未来。因此，必须紧密追踪科研范式新变化并鼓励变化，洞察微变、洞微前行，才有可能发展成为球速体育官方网站新的世界科学中心。
目前，我国经济总量已稳定排名世界第二，但经济本身大而不强，这说明科技对经济发展的核心支撑作用还不够；同时，经济体量已稳定成型，但科技强国仍未建成，说明经济对科技的支撑作用也没有充分发挥。由此可见，我国科技与经济的结合仍不多紧密，正反馈循环仍不够有力。必须加强建构和明晰经济与科技二者的互动机制，从更加系统的理念来引导经济“双循环”及教育一科技一经济“双互动”，由此推动经济社会发展和综合国力提升。
一方面，在传统产业升级和产业结构调整方面，要加大战略科技资源向市场的开放，推动共性关键技术研发，鼓励自主性技术和高精尖技术向产业渗透，改变社会价值导向和加强知识产权保护，逐步提高科技因素在商业盈利中的占比；
