科创没有前沿：美《无尽前沿法案》的改造计划及对中国的启示

* “中美友好互信合作计划”是由复旦发展研究院和丰实集团共同打造的中美关系研究的学术平台

上月，美国民主党议员查克·舒默（Chuck Schumer）、共和党议员托德·杨（Todd Young）等两党议员正式提出了《无尽前沿法案》(Endless Frontier Act）。该法案旨在通过增加对未来技术领域发现、创造和商业化的投资来巩固美国在科学技术创新方面的领导地位，并进一步提供支持，以确保研究投资能够转化为新的美国公司，制造业和高科技产业工作，并为各区域成为全球性的新兴技术产业中心提供机会。

美国是否正在丧失科技竞争力？

《无尽前沿法案》得名于75年前罗斯福非官方科学顾问范内瓦尔·布什（Vannevar Bush）的著名科学报告《科学：没有止境的前沿》（Science: The Endless Frontier）。70多年来，美国一直是科学技术创新明确的全球领导者，美国人也因此在高薪工作、经济繁荣和更高的生活质量方面受益。近年来，这一领导地位削弱的潜在风险让美国国内有了越来越多担忧的声音。

时任美国科学发展局主任的范内瓦尔·布什（Vannevar Bush），领导了整个第二次世界大战期间美国的科学计划。图片来源：GETTY IMAGES。

提出该法案的参议员查克·舒默（Chuck Schumer）表示，“冠状病毒大流行显示出世界其他地区与美国之间的科学技术差距正在迅速缩小，这威胁到了我们的长期健康，经济竞争力和国家安全。”

《福布斯》杂志在评论《醒来吧美国！我们的创新议程需要调整。<无尽前沿法案>告诉我们怎么做》中指出，美国一直以“对失败宽容，对非常规保持开放”的文化价值为傲，在这样文化价值观的引领下，美国人登上了月球，发明了视频游戏，社交媒体和互联网等改变人们生活的创造，在世界排名前50的大学中，超过一半来自美国，另外，美国仍然保持在世界知识产权组织全球创新指数的榜首，目前仅次于瑞士和瑞典。

但是，虽然美国仍然具有在科技方面的竞争优势，这样的优势却正在缩小。相比其他一些国家，美国缺乏一个全国性的战略，并且创新基础正在受到侵蚀; 在国际合作中，美国的传统全球领导角色也在被一种创新孤立主义取代；移民是美国科学家的重要组成部分，但当前国内对移民的态度阻碍着科技劳动力的扩大；有关人工智能和数据科学的全国性议程根本无法与中国资金充足和有凝聚力的国家计划相提并论。

美国科学院院士谢宇（Yu Xie）在和亚历山德拉·基耶瓦尔德（Alexandra Killewald）共同撰写的《美国的科学正在衰落吗？》（ Is American Science in Decline?，2012）一书中讨论了美国国内质疑自身科技竞争优势的两种主要观点：其一，全球化带来的竞争，尤其是亚洲国家不断增加的竞争优势让美国感到了竞争力的丧失；其二，美国的科学陷入困境是科学家过剩造成的。

通过对18个具有全国代表性的数据库以及大量网络材料中60年以来的数据进行分析，他们发现：

• 排除例如像医学这样需要多年科学训练的领域，美国的科学劳动力比总体劳动力的增长速度更快，其中移民和女性的比例在上升，多样性获得了增加；

• 当今美国学生在数学和科学领域的表现要好于上世纪70年代，美国在科学领域的教育质量并没有下降；

• 美国公众对科学家和科学普遍持积极态度，并支持政府对科学发展提供资金支持。两种观点都有各自的依据，但也都并非完全正确，美国的科技发展状况是良好的，至少不比上世纪差。

那么，为什么会产生对科技竞争优势的焦虑呢？原因主要有三个：

• 科学家的收入相比其他像医生和律师一类较高地位的职业增长很慢；

• 科学家要找工作比较难，这是经济学家认为科学家过剩的一个原因；

• 最大的焦虑来源是科学的全球化，这导致了来自其他国家的竞争，但从另一个方面说，美国科学的发展也得益于全球化——全球化带来的移民是美国科学家的重要组成部分，并且其重要性还在不断上升。

《美国的科学正在衰落吗？》封面。图片来源：Harvard University Press。

疫情暴露美国科研发展弊端，

政府介入成为必然之需

冠状病毒大流行在许多方面让美国措手不及，也暴露出了国家长期未能充分投资于科学研究的后果。根据美国国家科学基金会（NSF）的调查数据，在整个1960年代和70年代，美国基础研究的资金来源中，联邦政府的份额高达70％，在2004年降为61%，2003年跌破50%，在2015年基础研究支出的860亿美元中，联邦机构只提供了44％。

科研资金支持的结构也发生了变化，自2012年以来，私营部门在基础科研方面的投资大量增加，制药业是这一增长的主要推动力。1960年代美国政府和企业向科研投资的比例为2:1，而到2015年，这一占比下降为了1:3。过于依赖私营部门的投资造成了科研资金分配的不均衡，大部分资金都流向了有高利润回报的领域，2015年美国的基础研究和应用研究仅各占该国所有研究与开发支出的六分之一，其他大部分资金都投入到了开发中。

图片来源：《科学》杂志

此外，在过去的几十年中，美国的大学一直依靠增加学费来支付教师的工资、研究生的津贴、新的研究设施和其他研究的投入。但是支付高额学费留学生的入学率和州立大学的资助率可能都在长期下降。因此，也需要联邦资金的介入以维持研究成果，从而继续维持美国的技术领先地位和地区经济。

亚洲国家尤其是中国在科技方面快速发展给美国带来的压力是法案提出的另一个重要原因。提案议员之一的罗康纳( Ro Khanna )表示，中国和其他竞争对手正在窃取美国的知识产权，并积极投资于科研成果的商业转化。如果美国在研究，教育，科技，创新等方面的投资没有显著和持续的增长，那么，美国被全球的竞争对手赶超只是时间问题。

另外，包括共和党众议员迈克·加拉格(Mike Gallagher)、麻省理工学院校长拉斐尔·莱夫（L. Rafael Reif）在内的很多人都认为，美国要保持科技的竞争优势不能只靠限制中国，期望竞争对手的失败，更应该关注于增强自身的核心实力。

国家科学基金会大改造，

法案带来哪些变革之风？

《无尽前沿法案》得名于75年前罗斯福非官方科学顾问范内瓦尔·布什（Vannevar Bush）的著名科学报告《科学：没有止境的前沿》（Science: The Endless Frontier）。概括来说，该法案主要包括以下几个方面：

• 在机构设置上对国家科学基金会（NSF）进行改造，新增技术理事会，同时将国家科学基金会更名为国家科学技术基金会（NTSF）。新的技术理事会将拥有和美国国防高级研究计划局（DARPA）类似的权限、灵活的人员设置和项目管理。

• 新设立的技术理事会将在五年内获得 1000 亿美元拨款，主要用于在人工智能与机器学习，高性能计算、半导体和先进的计算机硬件，量子计算和信息系统，机器人、自动化和先进制造，自然或人为的灾害预防，先进的通讯技术，生物技术、基因组学和合成生物学，先进的能源技术，网络安全、数据存储和数据管理技术，与其他关键技术领域有关的材料科学、工程和勘探十个关键技术领域的投资。

• 美国商务部将在五年内再批准100亿美元，支持指定的10到15个区域技术枢纽成为关键技术研究、开发和生产的全球中心的建设，为不利人群及地区提供发展新技术的机会。

• 在教育方面，增加大学的研究经费，建立重点研究中心，针对目标研究领域设立新的本科奖学金、行业培训计划、研究生奖学金，以及对博士后的支持，以培养美国的劳动力。

• 促进科技的商业转化。增加对科研基础设施的投入，加强中央与地方经济利益相关者以及私营部门之间的协调。

法案在国会中被提出。图片来源：美国国会网站

《无尽前沿法案》通过对国家科学基金会机构的重组和革新，明确了权责，同时建立起清晰的战略计划流程，从而为资金来源提供了保障。

法案还强调了另一种创新叙事：如今，创新已经不再仅仅是硅谷研发出的各种高级应用，它还涉及设计思维，创意性的孵化，业务模型的创新，以及行为经济学等“以人为中心“的创新。

新的教育资助和项目开发重点将促进“基础科学和工程学与企业家精神，行为科学和创新过程相结合”的新型教学模式的发展。对沿海城市中心以外区域性技术枢纽的建设则将推动创新能力的更均衡分配，并以此驱动经济和社会的发展。

另外，法案也将给国家科学基金会带来组织文化的变革。基金会将从基础科学研究向科学与技术并进转化。赋予技术理事会和DARPA相似的权限和运行模式，意味着新的组织将更加以可见的时限性结果为导向，更加频繁地为学科项目注入新的变化，同时也将对项目进行更加严格的管控——在过去，NSF的核心学科项目每年变化都很小，并且对受资助研究人员的监督很松散，NSF的理念为，研究人员可以根据意料之外的发现自由改变研究路线，并且特定研究项目的收益通常要在数十年以后才可见。

图片来源：澎湃新闻

《无尽前沿法案》对中国的启示

谢宇等在《美国的科学正在衰落吗？》书中指出了中国相对于美国的优势因素：丰富的人力资本，大量的华裔科学家，学术精英文化，以及愿意投资于科学的强有力的政府。基于这些优势，中国在例如扩展成熟的研究领域、完善现有算法和研究这样依赖于物质和人力资源的研究领域可能做得更好。同时，考虑到中国政府对经济发展的高度重视，研究重点会更倾向于应用研究而非基础研究。

基于这些潜在优势，在美国也开始从战略上注重科技成果向市场转化的形势下，中国应该更加注重对这一方面的支持。不仅需要关注投资的数量，还要关注投资的结构，掌握具有潜能的关键技术领域，以更有效地将科研的成功转化为市场的影响力。

同时也要充分发挥高等院校在培育科技成果的市场化转换中的作用，学习国外的成功经验，鼓励大学尝试新方法，以促进通过成熟的公司或初创公司将创新思想带入市场的过程。以麻省理工学院启动的“引擎”为例，这是一个独立的实体，与传统的风险投资机构不同，这一实体为那些正在开发具有巨大市场潜力项目的初创公司提供私营部门资金、工作空间乃至技术方面的援助。

图片来源：Center for American Entrepreneurship

另外还应关注其他国家在相应领域的发展可能对社会产生的潜在影响，尤其是在中国的优势领域。例如人工智能——如果美国开发出了新的路径，能够用更少的数据进行机器学习，这对其他国家的影响将不仅仅是在科学和商业方面的，还将是社会方面的，特别是在人们对数据隐私逐渐开始重视的今天，这是未来人工智能和大数据发展必然要面对的一个问题。

最后，也要充分认识中国和美国不同的科技优势，在优势互补的基础上进行合作。美国科学在20世纪的成功使得众多不发达地区的科学家得以在已有科学研究的基础上进行新的科学发现，同时美国科学的发展也得益于不同国家间科学信息的共享和合作，以及来自于其他国家的移民。根据美国移民理事会的数据，2015年美国在科学、技术、工程和数学领域的劳动力中，出生于国外的人占比24.3%，在1990年这一占比仅为11.9%。信息技术和交通的发展也使得地理位置不再那么重要，不同国家的科学家可以更加便捷地进行合作，共享知识、设备和资源。

科学不是一场竞赛，而是一件全球性的公共产品。它的快速发展得益于全球化，也应该通过全球化去造福更多人。任何国家取得的科技进步都应该是一件让全人类受益的事，因为它意味着更先进的分配手段，更有效的生产方式，以及让更多落后地区和弱势人群获得资源的机会。

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11. 都保杰，李贤焕. 美国为应对中国挑战，千亿美元研发十大技术，MIT校长：没有人能从他人的失败中成功.

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微信编辑：张雯钦

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