科技傲視全球 美國是怎樣做到的

更重要的是美國在戰(zhàn)后形成了一個激勵創(chuàng)新的組織體系和研究環(huán)境，使各方面人才的熱情和才能充分發(fā)揮出來，從而推進(jìn)科學(xué)技術(shù)不斷向前發(fā)展。

第二次世界大戰(zhàn)以后，美國成為世界軍事上和經(jīng)濟(jì)上的頭號強國，成為科學(xué)技術(shù)的頭號強國。美國不僅在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域居世界領(lǐng)先地位，而且發(fā)明和發(fā)展了一系列影響美國和世界發(fā)展的高新技術(shù);同時，美國的大學(xué)還是世界科學(xué)與教育的中心，長期吸引各國青年學(xué)生前往深造。

為什么美國在二戰(zhàn)后成為世界上科學(xué)技術(shù)最強大的國家，并長期保持領(lǐng)先地位？人們很容易想到的一個原因是，二戰(zhàn)前后有大量的歐洲科學(xué)家來到美國，以及后來世界各國科技人才紛紛涌向美國，為美國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。但是，這只是其中的一個重要因素，或許更重要的是美國在戰(zhàn)后形成了一個激勵創(chuàng)新的組織體系和研究環(huán)境，使各方面人才的熱情和才能充分發(fā)揮出來，從而推進(jìn)科學(xué)技術(shù)不斷向前發(fā)展。

相信科學(xué)是一種進(jìn)步的力量

從建國到二戰(zhàn)前，美國的科學(xué)技術(shù)走了一條學(xué)習(xí)、追趕和自立的道路。到二戰(zhàn)之前，美國在科學(xué)技術(shù)的許多領(lǐng)域已經(jīng)趕上歐洲先進(jìn)國家，并形成了促進(jìn)科學(xué)技術(shù)與創(chuàng)新的體系，為二戰(zhàn)以后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。二戰(zhàn)中科學(xué)家發(fā)揮的巨大作用帶來了對科學(xué)的信仰，美國政府和社會各界普遍相信科學(xué)是一種進(jìn)步的力量，能促進(jìn)國家的繁榮、人民的健康和社會的進(jìn)步。

戰(zhàn)后，如何保持戰(zhàn)爭期間形成的科學(xué)技術(shù)力量成為美國政府和社會各界關(guān)注的問題。1945 年，應(yīng)羅斯?？偨y(tǒng)的要求，萬尼瓦爾·布什完成了《科學(xué)——永無止境的邊疆》（Science：The Endless Frontier）報告，展現(xiàn)了科學(xué)的前景——作為“沒有止境的邊疆”的科學(xué)將會取代物理上美國西部的邊疆，成為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活標(biāo)準(zhǔn)提高和社會進(jìn)步的新動力。布什的報告蘊含著科學(xué)的社會契約（social contract for science）思想：政府保證資助基礎(chǔ)研究和科學(xué)家的自由，科學(xué)家保證研究做出發(fā)現(xiàn)，并會為社會帶來廣泛的利益。二戰(zhàn)后，有關(guān)科技政策不同觀點的各方展開了激烈的辯論。最終，布什關(guān)于政府支持科學(xué)的思想取得勝利——政府承擔(dān)科學(xué)主要資助者的角色;但他的具體組織設(shè)想：建立一個統(tǒng)一的、全國性的、完全由科學(xué)家自主管理的支持科學(xué)發(fā)展的機構(gòu)——國家研究基金會并沒有取得成功。1945—1950 年，為填補科學(xué)研究與發(fā)展局解散的空白，美國海軍研究辦公室、原子能委員會（AEC，能源部的前身）和國立衛(wèi)生研究院（NIH）相繼開始支持科學(xué)研究，AEC不僅支持大學(xué)的合同研究，且以大學(xué)管理的實驗室為基礎(chǔ)，創(chuàng)立了一系列國家實驗室。待1950年國家科學(xué)基金會（NSF）成立時，它只是聯(lián)邦政府多個支持科學(xué)研究的部門和機構(gòu)中的一個。美國事實上形成了多元化的資助體系。

二戰(zhàn)后，美國聯(lián)邦政府開始大幅度支持科學(xué)的發(fā)展，大學(xué)研究體系飛快擴(kuò)張。國家科學(xué)基金會和國立衛(wèi)生研究院為大學(xué)各個學(xué)科的基礎(chǔ)研究提供支持，國防部、原子能委員會等機構(gòu)也從自己的使命和任務(wù)出發(fā)支持大學(xué)的發(fā)展，不僅支持基礎(chǔ)研究，也對應(yīng)用研究和工程系提供支持，包括材料、電子和核技術(shù)的前沿。到了20世紀(jì)50年代，美國的研究型大學(xué)已經(jīng)明顯居于世界的前列。正如19世紀(jì)后期到20世紀(jì)初美國的學(xué)生都去德國學(xué)習(xí)那樣，現(xiàn)在歐洲、日本以及世界各地的學(xué)生開始來美國學(xué)習(xí)。

現(xiàn)代科技史的“黃金時期”

1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射了開辟人類航天時代的第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普尼克”（Sputnik），表明蘇聯(lián)在火箭和洲際導(dǎo)彈上的技術(shù)已居領(lǐng)先地位，這引起了美國朝野的巨大震動。驚恐的美國迅速做出反應(yīng)，動員巨大的國力資源應(yīng)對蘇聯(lián)的威脅。從1957年底到1958年，短短的一年時間里，美國成立了國家航空航天局（NASA），負(fù)責(zé)制定和實施國家空間發(fā)展計劃;國防部成立了高級研究計劃署（ARPA，1972 年改名為DARPA），目的是確保開展先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)，以滿足軍事需要和應(yīng)對將來意料不到的技術(shù)突破性進(jìn)展;成立了總統(tǒng)科學(xué)顧問委員會，以加強政府的科學(xué)決策能力;加強了新武器的研制;1958年11月國會通過的《國家防衛(wèi)教育法案》，大大加強了美國政府對各個層次科學(xué)教育的支持。1958年1月13日，美國也成功發(fā)射了人造地球衛(wèi)星。

人造衛(wèi)星出現(xiàn)后的10年，是美國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)史上所謂的“黃金時期”。美國成為世界科學(xué)技術(shù)的領(lǐng)先者。在這段時間內(nèi)，美國R&D經(jīng)費以平均每年15%的速度大幅度增長，許多時候增長率甚至超過了國民生產(chǎn)總值（GNP）的增長率。1957—1967年，聯(lián)邦政府的研究支出幾乎增長4倍，達(dá)到150億美元。非國防研究類的研究開始在聯(lián)邦R&D總經(jīng)費中占據(jù)較大份額，尤其是空間科學(xué)和醫(yī)學(xué)。所有支持機構(gòu)的基礎(chǔ)研究經(jīng)費大幅度上升，到1967年，已達(dá)到聯(lián)邦總經(jīng)費的14%，其中國家科學(xué)基金會達(dá)到5億美元，占聯(lián)邦政府支持大學(xué)基礎(chǔ)研究經(jīng)費的13%。1960年，美國共培養(yǎng)出6000名科學(xué)和工程學(xué)博士，到1971年已經(jīng)超過1.8萬名。美國在基礎(chǔ)研究上取得一個又一個成就，包括產(chǎn)生38名諾貝爾獎獲得者。美國的科學(xué)技術(shù)系統(tǒng)不僅產(chǎn)出了核武器和洲際導(dǎo)彈，還有噴氣式飛機、計算機、半導(dǎo)體、核能、激光、衛(wèi)星通信、微波通信、無數(shù)種消費品和醫(yī)學(xué)突破等。美國開始成為現(xiàn)代高技術(shù)的策源地和領(lǐng)先者。

多元化的科研資助體系

二戰(zhàn)后，在科技政策領(lǐng)域，美國聯(lián)邦政府創(chuàng)立和更新了一系列支持科學(xué)研究的組織機構(gòu)。每一個機構(gòu)都是以實現(xiàn)其使命而建立和發(fā)展的。例如，原子能委員會為了利用原子能開展研究，海軍研究辦公室的成立為了海軍的發(fā)展開展研究，美國國防高級研究計劃局的建立是為了國防而開展最先進(jìn)的技術(shù)研發(fā)。這樣，美國是按照國家的安全、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展目標(biāo)及需求而部署和開展科學(xué)研究的。以實現(xiàn)機構(gòu)的廣泛使命開展研究，即所謂的使命導(dǎo)向的研究（mission-oriented research），把研究與應(yīng)用領(lǐng)域緊密結(jié)合在一起，使基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究相互促進(jìn)，推動了科學(xué)技術(shù)突破性的進(jìn)展。例如，美國能源部長期資助放射性對生物體影響的研究，帶來了人類基因組計劃的啟動。

到20世紀(jì)70年代末，現(xiàn)有美國支持科學(xué)研究的主要部門和機構(gòu)——國防部、衛(wèi)生和公共福利部（主要是國立衛(wèi)生研究院）、國家航空航天局、能源部、農(nóng)業(yè)部和國家科學(xué)基金會都已經(jīng)建立。多元化是美國科研資助體系的一個優(yōu)勢：不僅為研究人員提供不同的資助來源，同時帶來了競爭，促進(jìn)各個資助機構(gòu)改善管理;而且，對同一個科技領(lǐng)域，不同機構(gòu)從不同的角度資助研究，有效地促進(jìn)了科技進(jìn)展的相互促進(jìn)和協(xié)同發(fā)展，美國信息技術(shù)的發(fā)展即是一個典型的例子。

二戰(zhàn)后發(fā)展起來的令世人矚目的高技術(shù)，成為美國的新優(yōu)勢，包括計算機、半導(dǎo)體以及后來的互聯(lián)網(wǎng)、生物技術(shù)與醫(yī)藥，并影響至今。

信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展中政府的作用

美國的高技術(shù)發(fā)展，是一個多層次、多角度、相互交叉的歷史故事，是在一個充滿活力的創(chuàng)新體系——一個由政府支持、大學(xué)里的科研活動、創(chuàng)業(yè)公司以及現(xiàn)有公司私人企業(yè)對研發(fā)活動的投資以及相關(guān)的制度和政策（如與國防相關(guān)的研發(fā)和采購、反托拉斯政策）而構(gòu)成的體系中而發(fā)展的。

美國高技術(shù)的代表是信息技術(shù)，即計算機、半導(dǎo)體技術(shù)和通信技術(shù)的總和。這些技術(shù)在 20 世紀(jì)中葉最初各自獨立發(fā)展，自 20 世紀(jì) 60 年代起越來越緊密地聯(lián)系在一起，形成一個復(fù)雜的系統(tǒng)，帶來了一場技術(shù)革命。在不同發(fā)展階段，這些技術(shù)領(lǐng)域的突破和進(jìn)展不同程度上都是由政府、大學(xué)與企業(yè)的相互作用帶來的。

美國國家研究理事會計算科學(xué)和通信委員會（CSTB）從20世紀(jì) 90年代初對信息技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)政策做過多個專題研究。研究表明，二戰(zhàn)后，美國在信息技術(shù)領(lǐng)域取得巨大發(fā)展，部分原因是聯(lián)邦政府所資助的大學(xué)研究、聯(lián)邦政府和私人所資助的工業(yè)研究及在大學(xué)與工業(yè)界之間流動的人才所組建的公司，以及三者富有成效的相互作用。

CSTB 的報告指出，盡管 IT 商業(yè)化的成功使人感到工業(yè)界是一個自我維持的系統(tǒng)，但充分的證據(jù)表明，聯(lián)邦政府所資助的基礎(chǔ)研究奠定了美國整個信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。工業(yè)界的許多進(jìn)展是建立在政府資助的大學(xué)研究基礎(chǔ)之上的，有時需通過相當(dāng)長的孵化期。由大學(xué)和工業(yè)界開展的許多根本性、基礎(chǔ)性研究，在10～15年之后產(chǎn)生了全新的產(chǎn)品類型，并成為產(chǎn)值豐厚（10億美元）的產(chǎn)業(yè)。例如，分時操作、用戶/服務(wù)計算、圖式計算、互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、工作站、圖形用戶界面、RISC 處理器、關(guān)系數(shù)據(jù)庫、平行數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)挖掘、平行計算、RAID/ 硬盤服務(wù)器、便攜式交流和語音識別等。

CSTB 的研究還表明，美國政府資助能取得成效還有兩個重要因素：①計算技術(shù)研究受益于多個政府機構(gòu)支持，包括國防部——最著名的是國防高級研究計劃署以及國家科學(xué)基金會、國家航空航天局、能源部、國立衛(wèi)生研究院等研究資助機構(gòu)的支持。這種多樣性帶來了許多方面的利益，不僅能為研究人員提供多種潛在的支持渠道，而且有助于確保對不同研究題目的廣泛探討，考慮更廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。②強有力的職業(yè)項目管理者和靈活的管理結(jié)構(gòu)提高了計算技術(shù)研究的有效性。

創(chuàng)新體系的持續(xù)推動

在戰(zhàn)后很長一個階段，美國形成的創(chuàng)新體系從兩個方面促進(jìn)高技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

公共投入與私人投入相配合。一方面，國家經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展的前景讓私營企業(yè)樂觀地估計到投資研發(fā)會獲得利潤，因此私營企業(yè)大力投資高技術(shù)研發(fā)，R&D經(jīng)費也相應(yīng)地大幅增長;另一方面，國防部、國家航空航天局、能源部等在國家戰(zhàn)略上和國防重要領(lǐng)域持續(xù)投資，促進(jìn)了重要領(lǐng)域的進(jìn)展。在不同的領(lǐng)域，公共和私人投資情況不同。在制藥、化工領(lǐng)域，私營企業(yè)的資助占所有資助的一半。在電子和通信領(lǐng)域，資金主要來源于實力雄厚的私營企業(yè)和大規(guī)模的國防資助。公共和私人投資兩者形成了良性互動：政府資助那些無法馬上進(jìn)行商業(yè)化的研究，私營企業(yè)會很好地權(quán)衡風(fēng)險與回報并進(jìn)行商業(yè)化研究;政府通過相關(guān)政策支持（如政府采購），確保企業(yè)發(fā)展，為企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新提供了條件。

人員培養(yǎng)和自由流動。政府資助大學(xué)研究，培養(yǎng)新一代青年科技人員進(jìn)入企業(yè)或者創(chuàng)業(yè);同時，大學(xué)里的科研人員受聘于企業(yè)，或創(chuàng)辦企業(yè)。在這種發(fā)展過程中，大學(xué)研究、工業(yè)研究和產(chǎn)品發(fā)展之間存在著豐富的思想和人員流動，推動著技術(shù)不斷向前發(fā)展。

成為科技強國的四大因素

美國成為世界科技強國，經(jīng)歷了一段歷史發(fā)展過程，既有內(nèi)在的稟賦做基礎(chǔ)，又有外在有利環(huán)境的影響。與歐洲文化的天然聯(lián)系，使美國科學(xué)的發(fā)展充分汲取了歐洲科學(xué)傳統(tǒng)的滋養(yǎng)，緊隨世界科學(xué)發(fā)展的前沿，最后得以趕上和超過歐洲科學(xué)。與歐洲國家不同的是，美國經(jīng)濟(jì)、社會、教育和科學(xué)的發(fā)展長期是在聯(lián)邦政府介入較少的情況下發(fā)展起來的，加上美國的自由遷徙傳統(tǒng)，形成了一個自由競爭的經(jīng)濟(jì)體系和科學(xué)體系。企業(yè)的創(chuàng)新能力是響應(yīng)市場競爭信號內(nèi)在產(chǎn)生的，科學(xué)研究同樣也強調(diào)學(xué)術(shù)自由和競爭，強調(diào)自下而上的創(chuàng)造性。在這樣的發(fā)展條件下，為了應(yīng)對二戰(zhàn)，美國政府與科學(xué)界建立了一種新的關(guān)系，建造了一個以政府、科學(xué)界和工業(yè)界之間伙伴關(guān)系為特點的創(chuàng)新體系，這一體系規(guī)模巨大，既有強有力的相關(guān)政策措施，又在實踐中得以更新和發(fā)展，“幫助贏得二戰(zhàn)，把人送上月球，解密人類基因組，哺育經(jīng)濟(jì)成長”。

概括說來，以下4個方面是美國成為世界科技強國的重要因素：

（1）堅持自由探索和自主的科學(xué)精神?？茖W(xué)的目的是認(rèn)識真理，自由探索是科學(xué)的靈魂，自主性則是指科學(xué)家對自己工作的判斷和免于受其他社會因素控制。這一精神和原則是科學(xué)界的共識，并得到政府和工業(yè)界的認(rèn)同，經(jīng)過萬尼瓦爾·布什《科學(xué)——永無止境的邊疆》報告的概括幾乎成為抽象的原則，對美國科學(xué)政策產(chǎn)生了重大影響。即使后來在強調(diào)國家目標(biāo)和國家宏觀協(xié)調(diào)機制的新發(fā)展下，這一精神和原則仍然支配著美國科學(xué)界。

（2）基礎(chǔ)研究和應(yīng)用的互動。美國重視基礎(chǔ)研究，不僅產(chǎn)出原創(chuàng)性的成果，而且對產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。而基礎(chǔ)研究之所以能夠?qū)Ξa(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)，是因為在美國基礎(chǔ)研究是在一個廣泛的應(yīng)用背景下開展的：① 美國大學(xué)的實踐導(dǎo)向;② 政府資助占主導(dǎo)的使命導(dǎo)向型研究;③ 企業(yè)有很強的創(chuàng)新能力，不僅開展長遠(yuǎn)的基礎(chǔ)研究，也能吸收和消化最新的科學(xué)知識;④大學(xué)與企業(yè)之間在人員和項目之間存在著廣泛的交流與合作。這樣，通過多種機制，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用之間可以緊密而有效地互動，基礎(chǔ)研究的成果可以被企業(yè)或其他主體應(yīng)用到實踐中，公共投資基礎(chǔ)研究能夠產(chǎn)生很好的公共效益和回報。

（3）多元化的投資機制。美國獨特的多元化投資機制，不僅在整個國家層面上形成了公共（政府）資助和私人資助（企業(yè)、私人基金會、大學(xué)和風(fēng)險資本等）的混合機制，協(xié)同支持整個科技創(chuàng)新鏈條上的活動，而且在政府層面上也形成多個部門和機構(gòu)支持科技發(fā)展的機制，有利于激勵源頭創(chuàng)新，開辟新的戰(zhàn)略研究方向。

（4）激勵創(chuàng)新的文化環(huán)境。美國文化鼓勵個人創(chuàng)造性、承擔(dān)風(fēng)險和容忍失敗等，這些因素有利于激勵科學(xué)技術(shù)中的創(chuàng)新。不論是支持顛覆性創(chuàng)新的高級研究計劃署，還是孕育創(chuàng)新性企業(yè)發(fā)展的硅谷，都體現(xiàn)了創(chuàng)新文化對科學(xué)技術(shù)突破性發(fā)展的重要意義。

◎ 撰文|樊春良（中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院）

◎ 來源|中國科學(xué)院院刊（有刪減）