日前，一份調查報告顯示，日本的科研能力下降主要與40年前開始實施的減量國中生理科和數學課時有很大關係。日本在1981年至2002年實施的三次《學習指導要領》修訂中，國中理數科目的課時數持續減量，國中三年期間削減的課時數累計達到235個小時，與課時減量前的國中生相比，課時持續減量這一代的國中生的專利申請數量也大幅減量。在理數課時持續減量期間度過國中三年的這一代人，截至2020年實施調查時年齡爲23～51歲，佔日本勞動人口的一半。主導該調查的神戶大學計算社會科學研究中心研究教授西村和雄表示，增加國中理數科目的課時並改變小學和高中的學習内容，從長遠來看有望提高日本的研究開發能力。

東京某中學的數理化教科書（照片：吳曉映、客觀日本編輯部）

理數課時數對專利數量產生影響

這份名爲《理數科目的課時數削減與日本專利申請數量減量》的調查報告是由西村教授與同志社大學經濟學部宮本大教授、八木匡教授於7月1日公佈的。論文已發表在施普林格·自然公司（Springer Nature）的國際期刊《Humanities & Social Sciences Communications》上。該報告比較了2020年3月針對從事技術或研究工作的5,000名研發人員實施的網際網路調查和2016年3月實施的相同調查的結果（調查物件爲4,129人）。調查目的是明確1962年開始實施的5次《學習指導要領》修訂（按從舊到新的時間順序依次稱爲「學習系統性」、「教育現代化」、「寬鬆教育」、「新學力觀」、「存活性」），增加或減量的國中理數科目課時數對專利申請數量有何影響。專利申請的數量被納入調查，是因爲它被視爲研發成果的一個指標。

表：國中階段的理數教育課時數：因《學習指導要領》而異

※1993年度實施的新學力觀指導要領中規定的理科課時數爲315～350課時，學校可以在這個範圍内自行決定，最低不得低於315課時。（參考 國立教育政策研究所的學習指導要領資料庫 ）
注）調查物件年齡爲國中一年級至三年級按照相應的學習指導要領進行學習的群體，截至2020年的年齡。

專利即使透過檢驗成功註冊，如果之後不按時續費進行更新，專利也會過期失效。此次調查不僅比較了專利申請的數量，還比較了續費更新的專利數量。從調查結果中可以明顯看出，國中三年的理數教育課時隨着「寬鬆教育」、「新學力觀」和「存活性」三次《學習指導要領》修訂而減量的一代（截至實施調查的2020年爲23～51歲）與之前的一代（截至2020年爲52歲以上）相比，專利申請數量和專利更新數量均大幅減量。

在實施這三次《學習指導要領》修訂之前的1972～1980年的「教育現代化」《學習指導要領》下學習的國中生（截至2020年調查時爲52～60歲），國中三年接受的理科和數學教育合計爲840課時。理科和數學的課時比在此前的「學習系統性」《學習指導要領》下學習的上一代（截至2020年調查時爲61歲以上）多出35課時。比較這兩個世代的研發人員的人均專利申請數量發現，申請數量隨着課時的增加由0.135件增至0.156件。

另一方面，在1981年實施的「寬鬆教育」《學習指導要領》下學習的國中生（截至2020年調查時爲40～51歲）的總課時爲735課時，理科和數學的總課時數比上一代的「教育現代化」那一代減量了105課時。人均專利申請數量也由「教育現代化」一代的0.156件大幅減至0.108件。理科和數學的課時數進一步減量，同時人均專利申請數量也減量的變化還體現在了在1993年開始實施的「新學力觀」和2002年實施的「存活性」《學習指導要領》下學習的國中生（截至2020年調查時分別爲31～39歲和23～30歲）人羣。

（圖片出自神戶大學2022年7月1日的研究新聞《理數科目的課時數削減與日本專利申請數量的減量》）

與4年前的調查結果密切相關

4年前，即2016年3月，調查團隊對4,129名技術人員和研究人員實施的相同調查的結果又如何呢？截至到實施調查的2016年，年齡小於43歲的年輕研發人員的專利申請數量急劇減量。在此次的2020年調查資料中，專利申請數量急劇減量的是截至到2020年，年齡小於47歲的年輕研發人員。也就是說，如果將2016年的調查結果坐標圖向右行程4年，它將與2020年的調查結果的圖表是重疊的。根據相關函數的測量，兩張圖表的相關極強，達到0.923。這表明，國中三年理數科目課時減量的「寬鬆教育」的一代人，專利申請數量比上一代大幅減量的事實在相隔4年實施的兩次調查中變得更加清晰。調查團隊的結論是：「隨着《學習指導要領》的修訂而發生的兩組數值變化一致，表明研究成果與授課課時之間關係密切。」

國中理數科目的課時與專利申請數量的變化（2016年調查結果）

（圖片出自神戶大學2017年2月24日的研究新聞「明確理數類科目的課時減量對研發能力的影響——《學習指導要領》的變化與日本研發能力的失落——」）

以大學爲中心的因應研究能力下降的措施

近年來，各種資料都表明日本的研究能力在下降。作爲比較研究能力的評價指標而受到重視的高被引論文（被其他研究人員引用的次數比較多的論文）數量近年來也持續下降。文部科學省科學技術與學術政策研究所2021年8月發佈的報告顯示，在各研究領域被引用次數進入Top10％的高被引論文數量的國家和地區排名中，日本的排名較上一年下降一位，退居第十（中國首次超越美國登上榜首）。國際學術資訊服務公司「科睿唯安（Clarivate Analytics）」每年公佈的「高被引論文研究人員」數量顯示，按國家/地區比較研究人員數量時，最近幾年日本一直沒有進入過前十位。

在專利申請數量方面，據世界智慧財產權組織（WIPO）的資料，2021年日本的國際專利申請數量同比減量0.6％，爲5.026萬件。雖然維持了世界第三的地位，但2019年首次登上榜首的中國爲6.954萬件（同比增長0.9％），位居第二的美國爲5.957萬件（同比增長1.9％），位居第四的韓國爲2.0678萬件（同比增長3.2％），申請數量均比上年增長備受矚目。從全球範圍來看，雖然受到了新冠疫情的影響，但據推算整體的申請數量依然同比增長0.9％，達到27.75萬件。

另一方面，作爲遏制研究能力下降的對策，此前提出或者實施的大部分措施都是與大學和國立研究機構的研究内容以及年輕研究人員提供支援有關。制定了2021～2025年度的科技政策基本方針的《第6期科學技術創新基本計劃》也將強化研究能力作爲支柱之一。針對大學的政策，形成豐富多樣且充滿個性的大學羣，以及設立10萬億日元規模的大學基金等引人矚目。

以工程師和對科學技術有濃厚興趣的人爲會員，獨立於政府的日本工程院也對日本的研究能力下降有着強烈的危機意識。日本工程院分別於2017年和2019年兩次公佈了題爲「遏止日本的工程和科技能力下滑」的緊急建議，並將其遞交給了文部科學大臣。緊急建議的主要内容也是強化大學的研究能力。要求增加大學的研究經費種類、充實大學院博士課程以及加強產學合作等。

爲高中以下的教育敲響警鐘

西村和雄擔任京都大學經濟研究所的教授時就對日本的研究能力下降有着強烈的危機感。他很早就認識到，大學生的學習能力正在下降，其終極因數在於高中以下的教育，爲此一直在根據各種調查研究結果敲響警鐘。西村教授1999年編輯出版的《不會做分數的大學生》一書公佈了一項調查結果，即一流私立大學的文科學生有很多人不會做小學水平的算術。雖然這項調查是針對文科學生實施的，但目的是爲揭露當時已經非常明顯的年輕人遠離理工科的現象造成大學生整體學習能力下降的事實。自1979年開始實施國立大學全國統一初試（共通一次試驗）以來，越來越多的學生從一開始就只打算去私立大學，而不報考國立大學，因此從高一開始就徹底放棄、完全不學習考試科目中沒有的數學和理科。西村教授出於對這種情況的強烈危機感而進行了調查，並編輯出版了該書。

神戶大學計算社會科學研究中心研究教授西村和雄

認爲高中以下年級的教育存在問題的西村教授之後也繼續操作開展調查研究以及促進社會予以因應的活動。1970年代之前高中生的物理可用能履修率超過90％，由此也可以看出理科教育之前是受到重視的。但1981年修訂《學習指導要領》後開始推進的「寬鬆」教育改變了這種情況，必修課目只在高一時學習，高二和高三以選修科目爲主，理科的履修率開始大幅下降。調查這種變化對製造業現場的影響也是西村教授的活動之一。2015年12月，西村教授在9家在東證1部上市的製造業企業的協助下進行了調查。調查物件是就職於這些企業的博士畢業生、碩士畢業生、本科畢業生和高等專門學校畢業生等20多歲的年輕技術人員。對於11道多數是在高中階段學習的初級水平數學題、理科基礎題和物理可用能題，回答的正確率爲數學62.1分，理科基礎64.7分，物理可用能甚至只有34.8分，可以說是一個非常讓人震驚的調查結果。

另一方面，西村教授2010年還發表了一篇證明高考時選擇數學作爲考試科目的人與未選擇考數學的人相比進入社會後能獲得更高薪水的合著論文。調查結果顯示，收入最高的是銘牌大學（偏差值在60以上）的理科畢業生，45～60歲的人年薪均超過1,000萬日元，其次是偏差值較高的銘牌大學文科畢業且高考時考過數學的人。

另外，不僅是調查研究，西村教授還在大力開展旨在改變這種現狀的實務活動。他認爲光改變高中以後的理數教育是不夠的，因此2005年還針對小學生編寫了自學教材《一起學算術！》，並透過大型出版社出版後提供給小學生使用。

增加理數課時可提高研發能力

此次的調查結果再次明確了國中生的理科和數學課時數減量帶來的影響，對此記者詢問了西村教授的看法。

——您爲什麼要反復調查國中的理科和數學的課時數？

西村教授：我們關注的國中理數科目的總課時數與《學習指導要領》的修訂是息息相關的，當《學習指導要領》的内容發生變化時，高中（也包括小學）的學習内容就會發生變化，入學考試問題也會相應發生變化，升入大學後的教育也會受到影響。國中理數科目的總課時的變化被認爲是這些變化的代表。

——那麼，今後需要如何因應？

西村教授：如果在增加國中的理數科目課時數的同時，對小學和高中的學習内容也進行相應的修訂，從長遠來看，日本的研發能力就有望得到提高。

日文：小岩井忠道（科學記者）
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部

編輯部注：日本的研究能力下降被認爲有多種終極因數，比如缺少對博士生的支援等。本文介紹的是針對此次調查結果，研究人員對終極因數的見解。

【相關鏈結】
神戸大學研究ニュース（2022年7月1日）理數科目授業時間數の削減と日本の特許出願數の減少
神戸大學研究ニュース（2017年2月24日）理數系科目の授業時間減少が研究開発力に與える影響を明らかに―學習指導要領の変遷と失われた日本の研究開発力―
科學技術・學術政策研究所「『科學技術指標2021（調査資料-311）』及び「科學研究のベンチマーキング2021（調査資料-312）」の結果公表について」
世界知的所有権機関（WIPO）「國際特許制度の最新及び今後の動向」

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