征求摘要
近年来，量子信息科学技术发展迅速，成为新的科技革命和产业变革的前沿领域。 分析重点基金机构在量子信息领域的资助情况有助于了解各国量子信息的发展历程。 本报告所有分析数据均来自中国工程科技知识中心与中国科技信息研究所共同构建的“全球科研项目数据库”(以下简称“全球科研项目数据库”)
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通过定量为主的研究方法，结合十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议》“加强国家战略科技能力”任务要求，提出了2000-2023年20年中国国家自然科学基金( NSF )、美国国家科学基金( NSFC )、美国国家科学基金( NIH )等20年的任务
本报告的主要结论如下
1、NSFC在量子信息领域的投入度逐年上升
量子信息领域的项目资助始于1987年，2000-2023年共同资助了相关项目
5,911个
； 项目数前10名的机构中，8个全部属于高校，隶属于2个科研院所。
量子信息领域项目共涉及35.9亿元，平均每个项目资助经费60.7万元。 NSFC对量子信息领域的项目资助总体呈上升趋势，从2000年开始共同资助了相关项目
58个/907万元
延伸到人民币
2023年481个/3.5亿元
人民币。
2、NSF在量子信息领域项目投入缓慢增长
量子信息领域的项目资助始于1981年，2000-2023年共同资助了相关项目
2,784个
； 项目数前十的机构都属于高中。 量子信息领域的项目涉及金额
11.6亿
美元，每个项目的资金援助额平均
41.7万
美元。 NSF对量子信息领域的项目资助总体呈缓慢上升趋势，从2000年开始共同资助了相关项目
10个/3,802万
美元，增长到2023年
208个/9，578万
美元。
3、量子信息领域不是NIH关注的重点
量子信息领域的项目资助始于1993年，2000-2023年资助相关项目294个，资助项目数居前1
0个机构中，6家隶属于高校、3家企业、1家科研院所。 量子信息领域的项目涉及金额
8,714.7万
美元，每个项目的资金援助额平均
29.6万
美元。 NIH对量子信息领域的项目资助总体上呈现出波浪式的变化，从2000年开始共同资助了相关项目
7个/144.86万
美元，增长到2023年
17个/631.49万
美元。
4、NSFC、NSF、NIH量子信息领域项目对比分析
中国近10年关注量子信息领域，美国对量子信息领域进入常态化支持。 NSF对量子信息领域的研究进入常态化稳定支持，每年维持一定量的项目资助，但NIH对量子信息领域的资助略有萎缩。 我国对量子信息领域的资助开始时间晚于NSF，资助周期大多短于美国，但项目数量多于美国。 10年来，我国对量子信息领域高度关注，特别是2009年以后，量子信息领域项目资助数量大幅上升，呈现出“周期短、数量多”的特点。
关键词
:中国国家自然科学基金/NSFC； 美国科学基金/NSF； 美国国立卫生研究所/NIH； 科研项目； 经费投入； 量子信息
一.背景和目标
近年来，量子信息科学技术发展迅速，成为新的科技革命和产业变革的前沿领域，量子信息和技术潜力已经引起各国的高度重视，2023年，我国将量子信息纳入《“十三五”国家基础研究专项规划》，旨在占据国际量子信息研究的制高点。 2023年，美国向量子投入了大量资金，目的是重建美国的计算机和通信技术。 在科研基金性质上，我国国家自然科学基金委员会( NSFC )、美国国家科学基金会( NSF )、美国国立卫生研究院( NIH )等各国财政提供的科研资助提供了重要支撑，通过分析这些机构在领域的科研资助情况，可以看出目前中美两国量子信息领域的发展
国家自然科学基金委员会( nationalnaturalsciencefoundationofchina，简称NSFC )作为支持我国自然科学领域基础研究的重要渠道之一，自1986年2月14日成立以来，一直是数学物理科学、化学科学、生命科学、生命科学对工程和材料科学等学科，探索、人才、工具、融合四位一体，逐步建立面上项目、重点项目、重大项目、国际(区域)合作办学项目、青年科学基金、基础科学中心等十八类项目类型资助结构
美国科学基金会( National Science Foundation，简称NSF )是美国国内提供科研资助的最大独立机构之一，支持美国科技、技术、工程、数学各个领域的基础研究发展和普及教育任务，确保美国科学与工程各学科健康发展NSF资助的研究领域包括生物科学、计算机、信息科学与工程、教育与人力资源、数学与物理科学、工程科学、地球科学与社会、行为与经济科学等。 NSF在推动美国科技进步、促进经济和社会发展方面发挥了重要作用。
美国国立卫生研究院( National Institution of Health，简称NIH )是美国政府独立的医学科研基金和行政管理机构，成立于1887年，以基金形式进行医学科研的指导和控制，促进医学的发展，特别是基础研究和应用基础研究的发展NIH主要资助美国生物医学和行为科学领域，资助范围包括科研、科研培训、基础设施建设、科学交流，支持院内研究所和中心，国外机构和个人也有支持，其资助领域和强度是当前医学领域的热点和重点方向及发展趋势
本文通过分析2000—2023年NSFC、NSF、NIH在量子信息领域的资助情况以及资助项目的研究进展情况，了解中美在量子信息领域资助的差异，吸取对手的优势，帮助我国提高创新能力，建设科技强国
数据和方法
本报告中的所有分析数据均为中国工程科技知识中心与中国科技信息研究所联合构建的“
全球科研项目数据库
”(
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，所有数据均收集各自科研项目资助机构的官方网站，经当地数据加工、规范等处理后完成。 本报告力求保证数据的完整性和准确性，但由于可能存在原始来源的数据错误，绝对不能避免数据存在缺陷。 此报告使用2000年1月1日-2023年12月31日的数据时间范围。 数据字段包括项目编号、项目名称、项目承担单位、项目申请年份、项目计划结束时间、接受资助金额等。 指出《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二三五年远景目标的建议》 (以下简称《建议》 )瞄准量子信息、集成电路、生命健康、脑科学、生物育种等前沿领域，实施一批前瞻性国家重大科技项目。 本报告最终将聚焦量子信息领域，分析各基金体系中量子信息领域的资助规模、发展趋势、重点项目等情况，揭示量子信息领域三个基金体系科研项目研究方向的分布、结构和差异。
数据处理方法
)1)中国国家自然科学基金委员会( NSFC )选择数据对象批准年度为2000-2023年的NSFC项目，项目批准号、项目名称、项目类别、申请代码、委托方、批准年度、研究期限、资助经费通过从“项目名称”字段中搜索主题相关关键词“量子信息”来提取项目数据，然后对提取的数据进行人工采样、检查等处理，从而获得用于分析的数据集。
数据预处理
:对提取的数据需要一定的数据清洗和预处理。 首先对缺失值进行处理，对部分项目批复年份缺失的，按项目立项年份计算，同时对项目名称和项目摘要进行分词、归一化，以补充缺失关键词。 然后将部分字段转化为更易分析的维度，通过研究得到项目立项年和结项年，进而得到项目生命周期
重大项目的处理
:由于重大项目采用统筹规划、分期立项的方式，在分析NSFC项目总体情况时直接以重大项目为对象展开，对承担单位和研究主题的分析部分采用将重大项目分成课题的数据对象进行分析。
)2)美国国家科学基金会( NSF ) :根据“全球科研项目数据库”，对NSF项目的项目名称、设立年、项目结束年、所属系、项目类型、承担单位、所属系等项目基本要素在此基础上清洗数据。 通过从“项目名称”字段中搜索主题相关关键词“量子信息”来提取项目数据，然后对提取的数据进行人工采样、检查等处理，从而获得用于分析的数据集。
数据预处理
:根据“全球科研项目数据库”提取项目标题、项目金额等信息，人工标记承担单位属性，人工规范处理单位。
经费的处理
:在三大基金对比中，为了统一经费计量单位，便于基金经费对比，将NSF项目经费单位换算成人民币。 具体如下： 2000-2023年年中，按照每年美元兑换人民币的年平均汇率换算项目金额。
)3)美国国立卫生研究院( NIH ) :根据《全球科研项目数据库》，对NIH项目的项目名称、项目编号、资助年度、立项年度、项目年度、研究机构、资助机构、负责人等基本字段通过从“项目名称”字段中搜索主题相关关键词“量子信息”来提取项目数据，然后对提取的数据进行人工采样、检查等处理，从而获得用于分析的数据集。
数据预处理
:根据“全球科研项目数据库”提取项目标题、项目金额等信息，人工标记承担单位属性，人工规范处理单位。
经费的处理
:在三大基金对比中，为了统一经费计量单位，便于基金经费对比，将NIH的项目经费单位换算成人民币。 具体如下： 2000-2023年年中，按照每年美元兑换人民币的年平均汇率换算项目金额。
量子信息领域布局分析
NSFC在量子信息领域的项目资助始于1987年，2000-2023年共资助相关项目5，911个，项目周期分布17年，分布最多的项目周期为3年； 涉及金额35.9亿元，平均资助强度60.7万元/项，年均资助1.8亿元，年资助金额分布在0.09-3.54亿元。 大部分项目资助金额在100万元以内，453个项目资助金额在100万到1000万之间，占7.7%，12个项目资助金额超过1000万元。
受资助项目的时间分析
从图中可以看出，NSFC对量子信息领域的项目资助总体呈上升趋势。 2023年是量子信息领域资助高峰年，涉及项目562个，量子信息领域项目首次超过500个，可见我国对量子信息领域的关注度不断提高。
2000-2023年NSFC量子信息领域项目数量趋势
从图中可以看出，NSFC对量子信息领域的大部分项目资助周期为3-4年，达到85%。 资助时间最长的达7年，共有一个项目。 项目标题为“拓扑量子计算超低温实验仪器研制”，项目负责人是北京大学的杜瑞瑞。
2000-2023年NSFC量子信息领域项目周期分布
资助项目承担单位分析
从表中可以看出，量子信息领域资助项目数前十的机构中有8家属于高校，2家属于科研院所。 资助项目数量最多的是中国科技大学，共获得项目资助344个，资助总额共3.84亿元，其中，中国科技大学获得资助的单个项目金额最高的项目名称为“多功能固态量子存储器”，资助金额为5
2000-2023年NSFC量子信息领域项目数TOP10机构
组织类型为：大学、企业、科研院所、其他
受资助项目的经费分析
从年度获得的资助总额来看，2000-2014年，量子信息领域的资助呈快速上升趋势，2014年达到资助总额最高峰，共计4.9亿元人民币。 从每年获得资助的平均资助强度来看，2000-2014年总体呈上升趋势，平均资助强度从2000年的15.6万元/项，增加到2014年的峰值( 104.71万元/项)，2015年以后略有回落，2023年为73年
2000-2023年NSFC量子信息领域项目经费趋势
4NSFC、NSF、NIH量子信息领域
项目比较分析
中国国家自然科学基金委员会项目资助始于1987年，2000-2023年共资助相关项目5,911个，资助数量总体呈逐年上升趋势，分布最多的项目周期为3年，资助周期最长的达7年NSF项目资助始于1981年，近20年资助相关项目2，784个，资助数量总体维持在一定数值区间内，分布最多的项目周期为4年。 NIH资助始于1993年，近20年有相关项目294个，分布最多的项目周期为5年，最长的资助周期达31年，资助数量总体呈先升后降趋势。
NSFC对量子信息领域的资助开始时间晚于NSF，资助周期大多短于NSF和NIH，但项目数量多于美国。 我国近10年来对量子信息领域给予了高度关注，特别是2009年以后，量子信息领域的项目资助数量大幅上升。 2006年至2010年，科技部和中科院启动了“远程量子通信”和“空间量子实验关键技术研究与验证”项目，以支持大规模的量子通信研究。 美国对量子信息领域的研究进入常态化，NSF每年维持一定量的项目资助，但NIH对量子信息领域的资助略有萎缩。
量子信息领域2000-2023年按NSFC、NSF、NIH项目申请趋势比较年代划分
三类基金对量子信息领域资助项目数量排名前十的机构类型大部分属于高校。 中国接受资助项目最多的三个机构分别是中国科技大学、清华大学和中国科学院物理研究所美国接受资助最多的三个机构是麻省理工学院、哈佛大学和马里兰大学帕克分校。
中国国家自然科学基金委员会近20年在量子信息领域投入35.86亿元人民币，平均每年资助1.79亿元人民币，年资助金额分布在0.093.54亿元人民币； 一个项目的资助金额大部分在百万元人民币以内，每个项目的资助经费平均为60.67万元。 NSF近20年在量子信息领域投入81.39亿元，平均每年资助4.07亿元，年资助金额分布在3.15-6.61亿元； 项目资助金额大部分在百万美元以内，平均项目资助经费292.356万元。 NIH近20年在量子信息领域共投入6.17亿元，平均每年资助0.31亿元，年资助金额分布在12044亿元； 每个项目的资助额平均为210万元。
从资助总额和项目平均资助额来看，美国对量子信息领域的资助力度都比中国强。 从资助金额的年度分布趋势来看，我国对量子信息领域的重视高于美国，总体呈现出明显的上升趋势，但美国基金资助金额保持在一定的数值区间内。
量子信息领域2000-2023年NSFC、NSF、NIH项目总经费比较年代分布
量子信息领域NSFC资助金额最高的项目名称为“低维量子物质非平衡态物理性质原位综合实验研究平台研制”，资助金额9，800万元人民币，项目周期5年，负责人为清华大学薛其坤。 在资助额最高的前20项中，中国科学技术大学、北京大学、中国科学院理论物理研究所是拥有多个资助额项目的机构。 量子信息领域NSF资助金额最高的项目主题是“量子能源与可持续太阳能技术”，资助金额2.01亿元人民币，项目周期9年，负责人是亚利桑那州立大学的Dana L. Denick。 NIH资助金额最高的项目主题为“量子点的荧光共振能量转移”，资助金额为0.13亿元人民币，项目周期3年，负责人为海洋纳米技术有限公司的王、ADNREW。 加州理工学院、科罗拉多大学波德分校、马里兰大学帕克分校、内布拉斯加大学林肯大学、卡内基梅隆大学和伊利诺伊大学城市香槟分校是NIH和NSF资助金额最高的五个机构。
注：正文内容略有调整，如有必要可查看原文。
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执笔：
高楠中国科学技术情报研究所
马桐中国科学技术情报研究所
夏卫东中国科学技术情报研究所
吴萱中国科学技术情报研究所
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