我喜欢这张“科举考场图”，它提醒我们注意中国文化的“变通”：一个大部分国人只读文科书籍的国家如何可能变成一个自然科学强国。
2018.6.2
有别于更易于应用到经济生产上的“工科”领域，基础科学大体指的是高能物理、基础化学、生命科学等“理科”研究领域。
中国基础科研水平究竟有多强？众说纷纭。有的人说，中国基础科学研究很烂，大陆学者们大多发的是水货论文；然而新闻联播和《厉害了我的国》里得到的信息似乎说中国基础科研相当不错。本文应该能够帮助读者比较公允的评估目前中国基础科学研究在世界上的地位。
昨天我无意中发现了一个网站（natureindex.com），从中下载了一些数据。这些数据显示出来的东西出乎我的意料——我想也会出乎大部分中国人的意料。它们也对那些准备留学的学生以及他们的家长具有重要的参考意义，所以花了些时间整理数据。
这个网站属于大名鼎鼎的自然出版集团（出版顶级学术期刊《Nature》的那个机构）。自然出版集团自2013年起发布了一个评估各国各研究机构自然科学科研水平的指数“自然指数（Nature Index）”。自然指数基于一年全球各科研机构在 Nature 系列、Science、Cell 等68 种自然科学类期刊上发表的研究型论文数量进行计算和统计——并对期刊的影响因子做了加权。
这68种期刊不是水货期刊，是世界顶级期刊。它们的匿名评审员是各个领域顶尖的科学家。即使诺贝尔奖获得者/备选者要在上面发表论文也不是太容易的事情——有不少被拒的实际案例。所以，自然指数对于评价全球各科研院校的学术产出水平具有重要参考价值。文章末尾附68中学术期刊名单，做过研究的人应该知道它们的份量有多重。
全球大学自然指数排名
再次提请注意一点。从68中学术期刊名单构成看，自然指数主要用来评估基础科学研究水平，不能很好的评估应用型技术的科研水平，因此，这个排名对应用学科见长的学校有点“不公”。
下面的数据截取自2015年，2016年全球大学自然指数排名（前50名）——总共排了全球前500所大学。我对里面前50名的大学名做了中文翻译，并在前20名的大学名后附上了得分。2017年的数据还没有公布，网站官方宣布很快出来。
2015年全球大学自然指数排名（前50名）
前50名里，大部分是美国的大学，出乎我意料的前50名竟然有7所中国大陆的大学，占比14%。我原以为前50名一所中国大陆的大学都没有。（注意，中国科学院这种没有本科教学的国家科研机构没有包括在内。）
2015年，在全球前50名的中国大学依次为
11名，北京大学；
20名，南京大学；
23名，中国科技大学；
25名，清华大学；
37名，浙江大学；
38名，复旦大学；
50名，南开大学。
中国第1名北京大学和世界第1名哈佛大学的得分相差比较大——大概“两个半多”北京大学相当于一个哈佛大学。
前500名的名单太长，我就不上图了，仅列举统计数据。
前200名里，中国大学26所（含两所香港的大学），中国大陆的大学24所，占比12%。
前500名里，中国大学61所（含四所香港的大学），中国大陆的大学57所，占比11.4%。
2016年全球大学自然指数排名（前50名）
2016年，在全球前50名的中国大学依次为：
9名，北京大学；
12名，南京大学；
16名，清华大学；
19名，中国科技大学；
38名，浙江大学；
复旦和南开没排上前50. 北京大学居然排上了全球前十！当然，北大离哈佛大学的差距依然很大。不过，可以看看排在北大，南大，清华，中科大下面有那些中国人如雷贯耳的大学。
前200名里，中国大学29所（含两所香港的大学），中国大陆的大学27所（比2015年增加了3所），占比13.5%。
前500名里，中国大学72所（含四所香港的大学），中国大陆的大学67所（比2015年增加了10所），占比13.4%。
换句话说，在基础科研水平上，中国大陆前30年大学，大致可以排入全球前200名；大陆前70的大学，大致可以排入全球前500名。
而且从2012-2016年的数据看，中国大学入选全球前500名的数量逐渐上升，大概过不了几年，中国前100名的大学，应该可以排入全球前500名。这可是依据世界顶尖学术期刊的论文数的统计结果，没有计入那些二三流国际学术期刊的论文数。若计入那些水平稍低的论文，中国论文数已经超越了美国。
关于留学，多说几句。如果你的孩子读自然科学（物理化学生物等理科），能上大陆前30的大学，也就相当于上了全球前200的大学。大陆大学的理科研究水平真没原先想象得那么差。
上面是以大学为单位的自然指数，下面是以国家为单位的自然指数。
各国自然指数
我只截取了排名前10的国家的数据，见下图。
2012年-2016年，排名前10的国家为：美国，中国，德国，英国，日本，法国，加拿大，瑞士，西班牙，韩国。
这几年，美国中国前1，2名位置不变，3-5名在德国，英国，日本这几个国家中变动，6-10名在法国，加拿大，瑞士，西班牙，韩国.
很明显，美国得分遥遥领先于第2名中国，更遥遥领先于第10名的国家，是第10名的16-18倍。
容易理解，顶级期刊的版面是有限的，你的论文上去，其他有些人就要下来。这几年德国，英国，瑞士，西班牙，韩国得分大体保持不变，而美国，日本，法国，加拿大的得分有比较明显的下降。
2012年，美国是中国的4.16倍，2016年，美国是中国的2.49。2012年，第2名中国分别是第3名德国，第4名英国的1.1倍，1.4倍，2016年，第2名中国分别是第3名德国，第4名英国的1.7倍，2.0倍，
以上面趋势在曲线图上可以看得更清楚。
尾声
若依这个自然指数，按中国人口占世界的比例20%（14亿/70亿），中国大学“世界500强”的数量还没有达标——100所“世界500强”大学才算达标。目前只有67所，占13.4%。这个比例甚至比中国GDP占世界的比重（约15%）还差一点点。
不过，中国自然科研水平也不像悲观者想象的那么不堪。未来几年内，中国前10的大学大多应都能够进世界前50。即使现在，能进中国前70的大学，也就相当于进了“世界500强”大学，所以，也不应菲薄自己。
（顺便说一句，从自然指数看，若孩子有天分且对自然科学有兴趣，去美国前30是个不错的选择。若没机会去美国，留在国内也不错，没有太多必要去蹭美国二流大学的门。）
显然，大学科研水平与人均GDP强相关。瑞士这个人口不到1千万的国家，自然指数竟然能够排上全球前10。它的人均GDP超过8万美元，约中国的10倍。随着中国人均GDP的提高，中国大学世界500强的数量也会逐渐增多。
而且，我相信，科学创造也有规模优势：更多的聪明人在一起互相激励互相探讨甚至互相竞争，他们也会变得更为聪明——美国目前显然享有这种“规模优势”。中国企业的规模优势已经得到体现。中国世界500强企业数量超过100个，中国大学的规模优势应也将很快体现出来。更远未来（30年），中国大学“世界500强”的数量很可能与美国大学的数量并驾齐驱。
附：自然指数依据的68种期刊
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