我喜歡這張“科舉考場圖”，它提醒我們注意中國文化的“變通”：一個大部分國人只讀文科書籍的國家如何可能變成一個自然科學強國。
2018.6.2
有別於更易於應用到經濟生產上的“工科”領域，基礎科學大體指的是高能物理、基礎化學、生命科學等“理科”研究領域。
中國基礎科研水平究竟有多強？眾說紛紜。有的人說，中國基礎科學研究很爛，大陸學者們大多發的是水貨論文；然而新聞聯播和《厲害了我的國》裡得到的信息似乎說中國基礎科研相當不錯。本文應該能夠幫助讀者比較公允的評估目前中國基礎科學研究在世界上的地位。
昨天我無意中發現了一個網站（natureindex.com），從中下載了一些數據。這些數據顯示出來的東西出乎我的意料——我想也會出乎大部分中國人的意料。它們也對那些準備留學的學生以及他們的家長具有重要的參考意義，所以花了些時間整理數據。
這個網站屬於大名鼎鼎的自然出版集團（出版頂級學術期刊《Nature》的那個機構）。自然出版集團自2013年起發佈了一個評估各國各研究機構自然科學科研水平的指數“自然指數（Nature Index）”。自然指數基於一年全球各科研機構在 Nature 系列、Science、Cell 等68 種自然科學類期刊上發表的研究型論文數量進行計算和統計——並對期刊的影響因子做了加權。
這68種期刊不是水貨期刊，是世界頂級期刊。它們的匿名評審員是各個領域頂尖的科學家。即使諾貝爾獎獲得者/備選者要在上面發表論文也不是太容易的事情——有不少被拒的實際案例。所以，自然指數對於評價全球各科研院校的學術產出水平具有重要參考價值。文章末尾附68中學術期刊名單，做過研究的人應該知道它們的份量有多重。
全球大學自然指數排名
再次提請注意一點。從68中學術期刊名單構成看，自然指數主要用來評估基礎科學研究水平，不能很好的評估應用型技術的科研水平，因此，這個排名對應用學科見長的學校有點“不公”。
下面的數據截取自2015年，2016年全球大學自然指數排名（前50名）——總共排了全球前500所大學。我對裡面前50名的大學名做了中文翻譯，並在前20名的大學名後附上了得分。2017年的數據還沒有公佈，網站官方宣佈很快出來。
2015年全球大學自然指數排名（前50名）
前50名裡，大部分是美國的大學，出乎我意料的前50名竟然有7所中國大陸的大學，佔比14%。我原以為前50名一所中國大陸的大學都沒有。（注意，中國科學院這種沒有本科教學的國家科研機構沒有包括在內。）
2015年，在全球前50名的中國大學依次為
11名，北京大學；
20名，南京大學；
23名，中國科技大學；
25名，清華大學；
37名，浙江大學；
38名，復旦大學；
50名，南開大學。
中國第1名北京大學和世界第1名哈佛大學的得分相差比較大——大概“兩個半多”北京大學相當於一個哈佛大學。
前500名的名單太長，我就不上圖了，僅列舉統計數據。
前200名裡，中國大學26所（含兩所香港的大學），中國大陸的大學24所，佔比12%。
前500名裡，中國大學61所（含四所香港的大學），中國大陸的大學57所，佔比11.4%。
2016年全球大學自然指數排名（前50名）
2016年，在全球前50名的中國大學依次為：
9名，北京大學；
12名，南京大學；
16名，清華大學；
19名，中國科技大學；
38名，浙江大學；
復旦和南開沒排上前50. 北京大學居然排上了全球前十！當然，北大離哈佛大學的差距依然很大。不過，可以看看排在北大，南大，清華，中科大下面有那些中國人如雷貫耳的大學。
前200名裡，中國大學29所（含兩所香港的大學），中國大陸的大學27所（比2015年增加了3所），佔比13.5%。
前500名裡，中國大學72所（含四所香港的大學），中國大陸的大學67所（比2015年增加了10所），佔比13.4%。
換句話說，在基礎科研水平上，中國大陸前30年大學，大致可以排入全球前200名；大陸前70的大學，大致可以排入全球前500名。
而且從2012-2016年的數據看，中國大學入選全球前500名的數量逐漸上升，大概過不了幾年，中國前100名的大學，應該可以排入全球前500名。這可是依據世界頂尖學術期刊的論文數的統計結果，沒有計入那些二三流國際學術期刊的論文數。若計入那些水平稍低的論文，中國論文數已經超越了美國。
關於留學，多說幾句。如果你的孩子讀自然科學（物理化學生物等理科），能上大陸前30的大學，也就相當於上了全球前200的大學。大陸大學的理科研究水平真沒原先想象得那麼差。
上面是以大學為單位的自然指數，下面是以國家為單位的自然指數。
各國自然指數
我只截取了排名前10的國家的數據，見下圖。
2012年-2016年，排名前10的國家為：美國，中國，德國，英國，日本，法國，加拿大，瑞士，西班牙，韓國。
這幾年，美國中國前1，2名位置不變，3-5名在德國，英國，日本這幾個國家中變動，6-10名在法國，加拿大，瑞士，西班牙，韓國.
很明顯，美國得分遙遙領先於第2名中國，更遙遙領先於第10名的國家，是第10名的16-18倍。
容易理解，頂級期刊的版面是有限的，你的論文上去，其他有些人就要下來。這幾年德國，英國，瑞士，西班牙，韓國得分大體保持不變，而美國，日本，法國，加拿大的得分有比較明顯的下降。
2012年，美國是中國的4.16倍，2016年，美國是中國的2.49。2012年，第2名中國分別是第3名德國，第4名英國的1.1倍，1.4倍，2016年，第2名中國分別是第3名德國，第4名英國的1.7倍，2.0倍，
以上面趨勢在曲線圖上可以看得更清楚。
尾聲
若依這個自然指數，按中國人口占世界的比例20%（14億/70億），中國大學“世界500強”的數量還沒有達標——100所“世界500強”大學才算達標。目前只有67所，佔13.4%。這個比例甚至比中國GDP佔世界的比重（約15%）還差一點點。
不過，中國自然科研水平也不像悲觀者想象的那麼不堪。未來幾年內，中國前10的大學大多應都能夠進世界前50。即使現在，能進中國前70的大學，也就相當於進了“世界500強”大學，所以，也不應菲薄自己。
（順便說一句，從自然指數看，若孩子有天分且對自然科學有興趣，去美國前30是個不錯的選擇。若沒機會去美國，留在國內也不錯，沒有太多必要去蹭美國二流大學的門。）
顯然，大學科研水平與人均GDP強相關。瑞士這個人口不到1千萬的國家，自然指數竟然能夠排上全球前10。它的人均GDP超過8萬美元，約中國的10倍。隨著中國人均GDP的提高，中國大學世界500強的數量也會逐漸增多。
而且，我相信，科學創造也有規模優勢：更多的聰明人在一起互相激勵互相探討甚至互相競爭，他們也會變得更為聰明——美國目前顯然享有這種“規模優勢”。中國企業的規模優勢已經得到體現。中國世界500強企業數量超過100個，中國大學的規模優勢應也將很快體現出來。更遠未來（30年），中國大學“世界500強”的數量很可能與美國大學的數量並駕齊驅。
附：自然指數依據的68種期刊
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