进入21世纪初叶，一些国际机构和区域组织都在纷纷对不同国家的科技创新能力如何驱动经济社会发展进行量化测度。依据此种量化测度和各类舆情调查，均将那些把科技创新作为基本战略，积极大幅度提高科技创新能力，并以此形成日益强大的竞争优势的国家称作创新型国家。目前，世界上被公认的创新型国家共有20个左右，世界科技强国中的美国和日本位列其内，而且分别居于第一、第二。中、小国家中的芬兰和韩国竟能居于第三、第四。如果稍加总结，凡为创新型国家，其拥有的共同特征都会是：第一，创新综合指数明显高于其他国家；第二，科技进步贡献率在70%以上；第三，研发投入在GDP的比例一般为2%以上；第四，对外技术依存度指标一般在30%以下；第五，在世界专利强势国家和地区（如被美国、欧盟、日本授权）所获得的专利数位居全球前列。这里所说的创新当然尤为强调自主创新，即包括原始创新、引进消化吸收再创新和集成创新三种。唯有通过自主创新，才能形成强大的跟进驱动作用，使得各个层级间相互有效组合、各个行业间相互协同共促。
（二）科技大国走向强国的自主创新与多行业转型升级的战略选定及把握。1、科技自主创新的能力条件及其核心功能。大量事实说明，在任何国家要想实行科技自主创新，都必须具备如下系列能力或条件，亦即：知识体系整个社会创造的能力、科学发现与技术发明的能力、科技成果产业转化的能力、知识产权创造与运用的能力、科技发展投入与产出的能力、科技原始创新与再创新的能力、科技组织创新与人才培育的能力、科技资源挖掘与市场开拓的能力、科技团队攻关与国家行为体高度协同的能力、科技构成单元社会作用统一发挥的能力、企业跟踪创新的积极性与政府扶持和共担风险的能力等。有了自主创新，推出的科技成果才能体现首创性，成果的应用才能显示突破性，成果的开发才能产生带动性。而首创性、突破性和带动性也正是科技自主创新所期求实现的核心功能。从世界科技发展及其产业化历程可以看到，英国、德国当年的科技能力崛起就是依靠了原始创新为主；日本、韩国的科技能力崛起又是依靠了引进消化吸收再创新为主；美国、法国则是依靠了原始创新和集成创新为主。英国、美国、德国、日本虽然久已是地位显赫的世界科技强国，却仍担忧一旦发展或其路径失策会被抛在别国后面。近十几年，这4个大国同样在坚持抓住科技自主创新不放，利用研究和创新成果社会化的一些重要着力点不断增强各自国家的整体能力。
2、多行业转型升级的综合战略谋划与选定。在当今全球化时代，科技自主创新绝不只是一种仅同科技自身相关的孤立行为或举动，而是与经济、工业、农业、金融、市场、贸易乃至外交和安全都有着直接或间接联系的一项国家综合战略部署。一个国家要想从科技大国走向科技强国，除了应当认真抓好科技、经济、生产的多类行业建设与转型升级，而且还得切实做好全国“一盘棋”综合战略的谋划与选定。对多行业转型升级国家综合战略的全面、合理运筹，其要素条件及实质内涵一般主要包括：科技自主创新条件的营造与大国经济战略的谋划和选定、工业化转型道路的开辟与大国贸易战略的谋划和选定、有效利用全球化体制的创设与大国农业发展战略的谋划和选定、有效利用全球生产体系的配置与大国产业升级战略的谋划和选定、金融自由化环境的完善与大国货币市场及治理战略的谋划和选定、世界区域一体化渠道的健全与大国地区发展战略的谋划和选定、世界和平发展及和谐架构的充实与大国新型外交—安全战略的谋划和选定等。同世界上所有事物一样，多行业转型升级整套战略也是一个大系统，必须从各个方位、各个目标、各个层次、各个侧面严格、细致把握，才会始终沿着正确路向稳步前进。
3、科技自主创新的大国各自特点及其经验吸取。在21世纪初的近些年，由于对科技前沿制高点以及其实力优势的争夺日趋激烈，所以正促使自主创新能力提高和创新型国家建设成为世界各国（或地区）极具普遍性的首要发展道路选择。不单是几大世界科技强国高度重视和强调科技自主创新，就连发达国家中的一些小国和发展中国家里面的诸多国家（如中国、印度、巴西、南非、墨西哥、印度尼西亚等）也都把科技自主创新放到十分重要的国家战略位置严肃而审慎地对待。实施科技自主创新的国家，虽然国情和科技发展水平存在种种差异，推动创新的发展模式更不尽相同，但各自都的确积累了相当丰富而宝贵的经验。在这里，特别是美国取得的成效愈加显著，值得他国很好学习与借鉴。美国科技自主创新的特点和基本经验，尤为鲜明地体现在①：一是格外突出科技在整个国民经济和各行业的战略地位；二是即使私营部门也将其当作自主创新的主体；三是注意不断加强产学研等创新行为主体间的联系与合作；四是积极发挥政府在促进自主创新过程中的重要作用；五是十分注重构建良好创新环境等。在北美和欧洲，像加拿大、西班牙、挪威、瑞典、波兰、捷克；此外，还有西亚的以色列等国，同样都非常重视科技自主创新的实施及其成果大力推广。这些国家与几大世界科技强国类似，不但各具特色，而且经验丰富，有许多可取之处。
（三）一国科技创新能力的相关经济社会基础及其对大国兴衰变化的直接诱因制导。1、一国科技创新能力相关经济社会基础的分向贯通对应。一国科技创新能力的大小和强弱并不会凭空形成，而是深刻地扎根于该国既有或将有的经济社会基础。这种经济社会基础不但依存于物质层面，也依存于非物质亦即精神层面。稍加归纳，其主要表现是：第一，可看出国家整个制度层面是否真正能协调互动；第二，可看出社会运行体制各链环关口是否真正能合理匹配；第三，可看出国家物质性成长和社会性成长是否真正能保持统一；第四，可看出国家社会性成长形象标准是否真正能始终维护；第五，可看出国力要素系统是否真正能集约相促；第六，可看出国家政治结构是否真正能敏锐感应；第七，可看出国家经济结构是否真正能优化转型；第八，可看出国家科技职能是否真正能全面主导；第九，可看出国家文化职能是否真正能创意兴业；第十，可看出国家军事作用是否真正拿来防侵戍疆而非对外诉诸强权等。依据此处所列经济社会基础来分析世界历史上的欧美科技大国和强国，人们不难看到，在20世纪前半叶，因为英国的经济社会重要基础发生了变化，以致其威权地位才被后起的美国所取代。前苏联也因为在20世纪七十年代至八十年代其经济社会基础出现动摇，乃至最终遭遇解体的可悲结局。20世纪九十年代至今的美国虽然仍在“一超独霸”，但其经济社会基础同样在日益显露出颇为严重的薄弱环节，该国的科技强国地位早就不是固若金汤。
