研究问题：发展基于开放科学的创新驱动发展的范式；发展开放透明的科学评估过程与评价体系；基于开放科学的创新驱动发展的范式

结论：

美国在STI方面的全球竞争力是通过国家对STEM人才、研发驱动的发现以及通过创新将知识转化为经济和社会的投资和能力来支持的。本报告中提供的数据显示了美国在全球S&E格局中地位的演变性质。新冠肺炎疫情导致S&E教育和研究的短期中断，并导致美国中小学数学学生的数学成绩大幅下降；否则，全球研究和创新水平继续提高。就长期趋势而言，S&E资源和活动的总水平已经向东亚和东南亚转移，特别是中国。美国是健康科学出版物和化学和仪器专利的主要来源，而中国是S&E博士学位、S&E出版物总数和国际专利的主要生产国。美国的研发总量比任何其他国家都多，是迄今为止基础研究的最大执行者。然而，美国研发系统——进而，国家的竞争力——在很大程度上依赖外国出生的科学家和工程师，特别是博士级别的科学家和工程师。美国不是在STI的所有要素中占主导地位，而是以美国大学作为国际学生目的地的实力、其被高度引用和协作的S&E研究以及其在KTI服务方面的全球领导地位而与众不同。

建议：

• 国家评估显示，自新冠肺炎疫情以来，中小学生的数学成绩急剧下降。从2019年到2022年，四年级和八年级学生的平均数学分数下降到大约20年前的水平。

• 美国机构的国际科学和工程（S&E）研究生入学人数从2020年的约20万人迅速增加到2022年的近31万人，这是疫情时期的低点。2021年，持有临时签证的国际学生约占美国机构S&E硕士和博士学位获得者的三分之一。

• 2021年，美国科学、技术、工程和数学（STEM）劳动力包括3680万人，从事需要STEM知识和专业知识的各种职业，占美国劳动力总数的24%。刚刚超过一半的STEM工作者没有学士学位或更高学历。外国出生的人占所有STEM工作者的19%，占博士级科学家和工程师的43%。

• 在工程、计算机和信息科学领域，女性在学位获得者中所占比例低于男性。女性在STEM劳动力中的代表性不足，2021年她们占所有STEM工作者的35%。西班牙裔或拉丁裔、黑人或非裔美国人、美国印第安人或阿拉斯加原住民在学士学位及以上的S&E学位获得者以及至少拥有学士学位的STEM工作者中代表性不足。

• 美国是研发（R&D）的最大执行国，2021年研发的国内总支出为806亿美元。其他研发表现最好的国家包括中国（6,680亿美元）、日本（1770亿美元）、德国（1540亿美元）和韩国（1200亿美元）。美国也是世界上研发最密集的经济体之一，2021年研发支出相当于其国内生产总值的3.5%。

• 从2011年到2021年，联邦资助的研发绝对数量有所增加；然而，由于企业资助的研发大幅增长，美国总量的份额联邦政府资助的研发从2011年的30%下降到2021年的19%。商业部门现在资助了36%的基础研究，接近联邦政府资助的基础研究的40%。

• 联邦政府是学术研发的最大支持者，在2021年资助了高等教育机构进行的所有研发的52%，并支持15%的全日制S&E研究生。

• 在过去的二十年里，在开放获取期刊上发表的S&E文章增加了50多倍，从2003年发表的19,000篇文章增加到2022年的992,000篇文章。

• 全球科学、技术和创新（STI）能力指标，如S&E研究出版物、专利以及知识和技术密集型（KTI）工业产出，集中在美国、东亚和东南亚以及欧洲。在过去的十年里，中国大幅增加了其在全球STI能力中的份额。

• 中国是S&E出版物和国际专利的最大整体生产国，拥有最大的KTI制造产出。美国在被引用最多的S&E研究中拥有更大的出版物份额，是KTI服务领域的世界领导者。这两个国家是全球人工智能（AI）研究出版网络的最大贡献者。

• 就像K-12教育成果一样，创新能力和STEM劳动力在美国各地并不统一。美国专利活动集中在海岸沿线和大湖区、德克萨斯州和落基山脉的部分地区，这种分布类似于STEM就业和KTI工业生产。