理科生留學適合去哪個國家？第一名不是美國,！

理科生留學適合去哪個國家,？來看一組硬核數(shù)據(jù)，第一名卻不是美國,。

在物理學中,，很多的物理量可以分為廣度量（Extensive property）和強度量(Intensive property)兩種，這種分類方式在熱力學與統(tǒng)計力學的教學中經(jīng)常得到強調(diào)[1,2],。用科普的語言來講,，廣度量隨著尺寸增加而增加，一般使用的形容詞是大或者小,，對兩個物體可以用加法,，比如質(zhì)量或者體積。強度量一般與尺寸無關,，形容詞是高低,，兩個量之間不適用加法，常見的量比如密度,，或者溫度,。兩個廣度量如果隨著尺寸變化方式相同，商可以是個強度量（質(zhì)量/體積=密度）,。

不精確來講,，數(shù)學大國是一個廣度量，數(shù)學強國是一個強度量,，表示競爭力大小,。那么我們是否可以去尋找兩個廣度量，來推測一下科研的競爭力,，或者強度呢,，從而決定去哪個國家留學呢？國內(nèi)生產(chǎn)總值是一個廣度量,，而自然指數(shù)也是一個廣度量,，兩者相除所得的商，是不是可以用來判斷不同國家科研的競爭力呢,？表1給出了這樣的計算,。

表1的數(shù)據(jù)給出的是自然指數(shù)除以國內(nèi)生產(chǎn)總值以后的數(shù)據(jù)，物理意義可以解釋為科研競爭力,，或者同等經(jīng)濟條件下的科研產(chǎn)出排名,。

由于版面關系，統(tǒng)計時只計算了國內(nèi)生產(chǎn)總值前40大的經(jīng)濟體,。前三名是人口較少的小國家,，這一點符合直覺，以色列,，瑞士,，新加坡都是別的研究機構畫出的創(chuàng)新能力排行榜的前幾名,。

第一名是以色列，或許有些吃驚,，但是仔細想想，卻也很合理,。以色列是猶太國家,，非常強調(diào)教育與科研的重要性。我們也知道諾貝爾獎的得主很多都是猶太人,，符合我們對科技競爭力的直觀感受,。

表1. 世界前四十大經(jīng)濟體的自然權重指數(shù)與國內(nèi)生產(chǎn)總值的比值[3,4]

新加坡排名第三，細想一下,，也能大概明白,，比起香港著重于金融行業(yè)，新加坡在引進人才方面做了很多工作,，也有工業(yè)方面的實業(yè),。和美國有很多的聯(lián)合項目，比如麻省理工學院與南洋理工的大學的聯(lián)合培養(yǎng)計劃,，也大致明白,，為什么這十年，新加坡的GDP和發(fā)展比香港快速,。

前十名除了德英美以外,，大多都是歐美的小國，因為小的國家更加容易調(diào)轉(zhuǎn)方向,，通過吸引移民,，比大國更容易采取激進的創(chuàng)新策略。這個科技強度表基本與我們發(fā)達國家的觀感想接近,。德國的工業(yè)4.0口號也不是白喊的,，是創(chuàng)新的領頭羊，而英國因為有英語語言優(yōu)勢,，和老牌的牛津劍橋大學等,，排名靠前。美國雖然不比別的小國,，但是也是排名前十,，總量遠大于其他國家。

排名11-20的國家與地區(qū)中,，韓國與臺灣地區(qū),，排名不錯，超過日本了,。日本排名17,，與中國接近,。

這也向我們驗證一個觀點，盡管最近幾年日本諾貝爾獎得主較多,，但是這些諾獎只反映90年代的科研水平,，中國還是很有希望奮起直追，20年后諾貝爾獎數(shù)量趕超日本的,。

按照比值而言,，中國是美國的一半，距離也不是相差太多,。之前歐洲金融危機發(fā)生的國家被批判沒有好的工業(yè)的意大利確實科研強度也不高,，排在中國后面。

20名往后的國家,，印度值得一提,，盡管人均GDP印度只有中國的1/4，但是科研產(chǎn)出的強度,，卻也不比中國差太多,。

排名最末尾的國家，有一些,，拉丁美洲國家（墨西哥,、哥倫比亞）與穆斯林國家（比如阿聯(lián)酋、埃及,、土耳其,、印度尼西亞與尼日利亞）。盡管穆斯林也有古文明,，但是近代科學發(fā)展而言,，中國人和穆斯林人都算是比較落后的。而拉丁美洲國家科研水平較低,，也向我們提示了,，脫離中等收入陷阱的拉美化，很需要科研水平的提高,，不然可能就像墨西哥與哥倫比亞一樣了,，不掌握先進技術，在中等收入陷阱中徘徊不出,。

留學有什么好處呢,？

學術界有個好處，論文公開發(fā)表,，一個博士階段的科研或許要做5-6年,，但是用實驗重復1-3年就可以了，主要由于科研的時候要走很多的彎路,，但是重復的時候,，花的時間就比較少,。

對于特定的一個優(yōu)秀人才，想要成為世界專家的水平也就是5-7年的時間,，因為這些資質(zhì)很好的本科生經(jīng)過博士和博士后訓練以后當助理教授的時候就已經(jīng)研究最新的問題了,。比如清華獲得博士學位的祁曉亮（當然他是絕頂聰明的人）在斯坦福科研兩年,，即成為了斯坦福的助理教授,，開始做這個領域的一流工作了。

如果中國這樣的一流人才與美國一樣多的話,，另外有相同多的優(yōu)秀導師,，那么追上美國的時間不會大于5-7年,。只可惜由于文革中的斷代,，與世界接軌的優(yōu)秀導師數(shù)量并不多，所以可能差距了兩代科研者,，即便這樣最多也就是10-14年樣子,。如果考慮到中國人多，頂尖本科生數(shù)量更多的話,，追趕可能少于10年,。工業(yè)界的問題則因為專利保護的問題，而無法通過公開的論文獲取產(chǎn)品結(jié)果,，所以要達到相同的水平,，省不了走彎路的科研時間，所以差距應該比學術界的高,。追趕國家之間的差距就交給未來的學生了,。

這個排名有個局限，得出來的結(jié)論是平均值的比較,，對于普通學生而言,，去排名在中國之前的國家是有提升的。但是,，如果你本身就是清華北大的優(yōu)秀學生,，那么可能需要選擇一個大的國家的優(yōu)秀學校，才能有比較大的提升,。

因為以色列,、新加坡平均排名較好，但是頂尖的大學還是比較少的,。而瑞士的蘇黎世理工排名很高,，可以考慮。

這個列表只是給出了一個大致的國家平均水平的對比,，要批判地看待這個排名,，僅限于物理化學生物方向,。而且也沒有考慮語言文化上的提高，有很多局限,，出國留學的理科學生只是用來作為參考比較好,。

大學的排名也可以用這個強度量與廣度量的方法來思考（馮大誠老師有篇博客值得大家去閱讀[5]）但是由于大學排名比較主觀，而且很多大學并不是綜合性大學,，有側(cè)重本科教育,，還有側(cè)重研究生教育的，直接做個人數(shù)的除法并不見得能有什么物理意義,，另外學生有對于母校的愛與信仰,，所以也就不摻和這個排名了。

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