美國科技新政：為何讓搞基礎(chǔ)研究的NSF “實用” 起來？
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近期，美國國家科學(xué)基金會（National Science Foundation，簡稱NSF）的改革成了美國政界關(guān)注的焦點問題之一。
在最新的提案中，民主黨和共和黨均支持NSF向國際競爭的關(guān)鍵戰(zhàn)略科技領(lǐng)域投入更多資金，并設(shè)立獨立部門資助面向應(yīng)用的研究。
然而，這一提議與NSF資助基礎(chǔ)研究、倡導(dǎo)自由發(fā)展的核心理念似有相悖。美國科技政策為什么出現(xiàn)這樣的變化？它是否能助美國實現(xiàn)其保持科技優(yōu)勢的目標？這一政策對中國是否有參考價值？
撰文 | 王一葦
責(zé)編 | 陳曉雪
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增加經(jīng)費，成立新部門
NSF是內(nèi)閣級別的美國政府機構(gòu)。討論NSF怎么改革，實際討論的是政府該怎么資助科學(xué)。
大幅增加經(jīng)費，是改革的第一步。
自前美國總統(tǒng)特朗普在2021年預(yù)算案中大幅降低NSF資助后（減了6.5%）[1]，在未來政府預(yù)算中提高對NSF的投入已成為拜登政府和美國科學(xué)界的共識。
因此，盡管現(xiàn)任總統(tǒng)拜登的2022年預(yù)算案還在路上，眾議院已提出NSF增資方案。
美國東部時間3月26日，眾議院科學(xué)委員會提出《NSF未來法案》（NSF for the Future Act），不僅將NSF的經(jīng)費預(yù)算從2021年的77億美元增加到2022年的約115億美元，還將在未來五年內(nèi)逐年提高至2026年的約183億美元，比2021年翻了一番還多。這項法案獲得了兩黨的共同支持。[2]
該法案的另一項建議是，在NSF建立一個新部門，核心目標是用技術(shù)解決社會問題。
換言之，這個新部門會更加 “實用”。
這一提議并非首次提出。早在去年5月，參議院多數(shù)黨領(lǐng)袖、民主黨人查爾斯·舒默（Charles Schumer）等人就提出新版《無盡前沿法案》（Endless Frontier Act），提議在NSF任命一位新的二把手，負責(zé) “與全球特定技術(shù)挑戰(zhàn)相關(guān)且關(guān)系美國地緣戰(zhàn)略的基礎(chǔ)研究”，并建立一個新的技術(shù)部門，由專門的咨詢委員會負責(zé)，在未來五年內(nèi)投入1000億美元，重振美國在核心科技發(fā)展和應(yīng)用上的領(lǐng)先地位。[3] 法案還提出，要將國家科學(xué)基金會改名為國家科學(xué)技術(shù)基金會（National Science and Technology Foundation），足見其定位。
在上述兩份提案基礎(chǔ)上，美國總統(tǒng)拜登也提出了在NSF設(shè)立新部門的構(gòu)想。
美國東部時間3月31日下午，拜登在曾經(jīng)的重工業(yè)城市、如今的新型高科技城市匹茲堡宣布 “美國就業(yè)計劃”（American Jobs Plan），其中價值1800億美元的科技投資計劃中，聯(lián)邦政府將向NSF投入500億美元，建立一個聚焦半導(dǎo)體、先進計算、先進通訊技術(shù)、先進能源技術(shù)和生物技術(shù)的部門，統(tǒng)籌不同政府部門間目前已有項目的合作。[4]
拜登稱，對研發(fā)和未來科技的持續(xù)投入是經(jīng)濟發(fā)展的動力。他提到，美國的研發(fā)經(jīng)費占GDP比重在過去25年中不斷下降，從2%降到0.7%。
“其他國家正在趕上來，并且追趕得很快，” 拜登說，“我們不能讓這種情況再持續(xù)了?！?他特別提到了和中國的競爭。
為什么改革？
東華盛頓大學(xué)工商與公共管理學(xué)院副教授李寧認為，上述提案旨在加強應(yīng)用研究和定向的基礎(chǔ)研究，使美國在技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位，避免被中國超越，列出的領(lǐng)域大多是美國 “感到已經(jīng)被中國超越，或者是面臨被超越危險的領(lǐng)域?！?/strong>
“可以看出面對中國的競爭，美國政治家們急于通過大力增強科技投入以維持美國在科技領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位的想法，是一致的?！?他說，“這是兩黨政治下，少有的共識?！?/span>
李寧說，最近的提案與1960年代的NSF改革有異曲同工之處。
NSF支持基礎(chǔ)研究的職能來自其歷史使命。1950年，NSF成立之初，美國處于二戰(zhàn)后經(jīng)濟、軍事和科技的全面領(lǐng)先地位。它資助全國的基礎(chǔ)研究和科學(xué)教育，資助范圍覆蓋除醫(yī)學(xué)外的其他所有學(xué)科領(lǐng)域。
然而，1957年，蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星 “斯普特尼克1號” 率先上天，美蘇在科技領(lǐng)域的競爭白熱化。60年代，肯尼迪政府采用科技的舉國體制，NSF被賦予了資助應(yīng)用研究的職能。
“科技技術(shù)來解決社會問題，實際上不止這一次。” 中國科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院副院長劉云說。60年代末70年代初的金融危機下，美國政府要求NSF服務(wù)社會，解決就業(yè)、環(huán)境、科學(xué)技術(shù)的轉(zhuǎn)化等社會和經(jīng)濟問題，這一政策持續(xù)將近10年的時間。而在80年代，面對日本和歐洲的競爭，美國在以產(chǎn)品或者市場應(yīng)用為導(dǎo)向的多個高科技領(lǐng)域被趕超，壓力倍增，也促動了NSF支持以應(yīng)用為導(dǎo)向的前沿技術(shù)研究。
“現(xiàn)在資助的結(jié)構(gòu)做大的調(diào)整，主要可能來自兩方面的需求，”他說，“一是科技革命和產(chǎn)業(yè)變革以及技與經(jīng)濟的深度融合所帶來的挑戰(zhàn)；二是國際競爭格局的巨變也帶來了新的挑戰(zhàn)?！?/span>
劉云認為，美國的這一布局是超前的，不能簡單理解為促進科技成果產(chǎn)業(yè)化。它的實質(zhì)是在培育未來的顛覆性技術(shù)和新興技術(shù)。
今年1月，美國總統(tǒng)科技顧問委員會（President’s Council of Advisors on Science and Technology，PCAST）提交了《未來產(chǎn)業(yè)研究所：美國科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力的新模式》（Industries of the Future Institutes: a new model for American science and technology leadership）的咨詢報告，建議多部門協(xié)同與產(chǎn)業(yè)界開展新模式合作，聚焦人工智能、量子信息科學(xué)、先進制造、生物技術(shù)和先進通信網(wǎng)絡(luò)五大未來產(chǎn)業(yè)，開展面向未來十年以上的前瞻性部署和有組織的協(xié)同研究與創(chuàng)新，。劉云認為，這 “不光會加快科技革命，更重要的是探索面向未來應(yīng)用的前沿研究新模式，保持國家持續(xù)的創(chuàng)新引領(lǐng)和競爭優(yōu)勢?！?/span>
中國科學(xué)院院士、原國家自然科學(xué)基金委員會主任楊衛(wèi)認為，NSF的改革與美國在經(jīng)濟和產(chǎn)業(yè)方面硬實力下降有關(guān)，且早在本世紀初就有實用化傾向。
21世紀以來，NSF的撥款增加緩慢。2010年的預(yù)算年增長率是8.5%，而此后逐年遞減，甚至在2013年倒退，降低了5%左右。[5]
“屆時已經(jīng)開始在資助項目的組群設(shè)計上注意聚焦導(dǎo)向，并減少了非重點領(lǐng)域自由探索的資助力度。” 楊衛(wèi)說，大約四、五年前，NSF的申請書欄加設(shè)了說明研究項目的 “未來經(jīng)濟社會效益”（economical and societal impacts）” 一項，并修改了評審的標準，除了學(xué)術(shù)卓越之外，還把國家利益（National Interest）加入作為資助的依據(jù)。
楊衛(wèi)認為，美國NSF資助政策的轉(zhuǎn)變，是在解決社會問題和制定發(fā)展目標的需求下逐漸形成的。
“這一方面是由于它面臨新興國家（如中國）在經(jīng)濟、軍事、教育和科技方面的逐漸崛起，而不再具有以往的自信，” 楊衛(wèi)說，“另一方面反映了它開始注意到，在科學(xué)思想上的領(lǐng)先并不足以確保其拉動其經(jīng)濟和社會的發(fā)展?！?/span>
然而，以國家戰(zhàn)略和技術(shù)應(yīng)用為導(dǎo)向，是否違背NSF成立的初衷？在一個科學(xué)家原本擁有極大自主權(quán)的機構(gòu)，過多的政府干預(yù)是否會影響科學(xué)基礎(chǔ)研究的發(fā)展？
改革意味著什么？
新《無盡前沿法案》提出后，美國一些科學(xué)家表達了審慎的支持，也有人提出不同意見。
一些學(xué)者認為，偏技術(shù)應(yīng)用的新部門會影響NSF原來的投入框架，影響基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展。
2月28日，七位來自生物學(xué)、計算機、物理學(xué)等不同學(xué)科的學(xué)者共同起草了一封針對《無盡前沿法案》的建議書，其中提到，增加新技術(shù)部門的預(yù)算，可能會讓NSF的目標 “與其基礎(chǔ)科學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢背道而馳”，而新的部門會搶了現(xiàn)有部門的風(fēng)頭，搶走活動資金。
3月中旬，一份由所有NSF前任主席簽署的針對《無盡前沿法案》的聲明，在表達 “支持法案的精神” 之余，也提出注意到“研究發(fā)現(xiàn)和進入市場應(yīng)用的時間不可避免地縮短了”。他們認為，法案將增強科學(xué)家和工程師的能力，帶來突破，前提是“有足夠的靈活性和資金”。[6]
在美國物理聯(lián)合會（AIP）旗下科學(xué)政策新聞團隊FYI的訪談中，一位未具名的眾議院科學(xué)委員會成員稱這份聲明 “措辭非常謹慎”。他認為，這反映了科學(xué)界在這一關(guān)鍵時刻參與政策討論的意愿，但同時想 “留一些空間給（政策）細節(jié)” 的心態(tài)。[7]
楊衛(wèi)認為，單純資助應(yīng)用導(dǎo)向的項目，并不能保證美國實現(xiàn)長期保持其科技優(yōu)勢的目標。“因為創(chuàng)新的思想和源頭同樣也十分重要?！?/span>
即使在大幅增加實用性的60年代，NSF的基礎(chǔ)研究很大程度上仍以自由探索為主?！盎A(chǔ)研究和創(chuàng)新性，仍被認為是美國當(dāng)時科學(xué)研究政策優(yōu)于前蘇聯(lián)的體現(xiàn)?！?楊衛(wèi)說。
他認為，目前雖然美國在這一方面具有優(yōu)勢，但一旦不繼續(xù)支持，優(yōu)勢在一二十年間就會逐漸喪失，相應(yīng)人才也會流往其他國家。“如果經(jīng)濟實力不能保持不斷增長，怎么做都會有捉襟見肘的感覺?！?/span>
劉云則認為，NSF所謂的 “實用化”，和美國政府其他科技職能部門如國防部、能源部、宇航局、國立衛(wèi)生研究院的項目有區(qū)別。“實用化的基礎(chǔ)研究，仍然是基礎(chǔ)研究的一部分。” 他說，“這個技術(shù)（指的）不是當(dāng)前的技術(shù)，而是未來的顛覆性技術(shù)?！?/span>
劉云說，應(yīng)用基礎(chǔ)研究之所以成為資助重點，是因為純理論的基礎(chǔ)科學(xué)問題研究本身不需要太多的經(jīng)費投入，且主要集中在數(shù)理、天文、高能物理等領(lǐng)域，“全球都一樣，（純基礎(chǔ)研究）所占的經(jīng)費比例都不高，”他說，“現(xiàn)在諾貝爾獎幾乎100%都給了應(yīng)用基礎(chǔ)研究成果?！?/span>
他說，隨著科研范式在近一兩百年間的變化，科學(xué)與技術(shù)的融合、科技與產(chǎn)業(yè)的融合是大趨勢。在科學(xué)研究者眼中，基礎(chǔ)研究本沒有應(yīng)用或非應(yīng)用的邊界。
“現(xiàn)在許多人對基礎(chǔ)研究的認識有誤解，OECD（經(jīng)濟合作與發(fā)展組織）關(guān)于研發(fā)活動的三分法（基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、試驗發(fā)展）主要用于科技預(yù)算和科技統(tǒng)計，并不符合科研實際，90年代，斯托克斯提出的四象限分類法認為基礎(chǔ)研究包括 “波爾象限”（純基礎(chǔ)研究）和 “巴斯德象限” （應(yīng)用基礎(chǔ)研究）。實際上，現(xiàn)在科研活動中很難把基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究區(qū)分開來，甚至技術(shù)研發(fā)、工程實踐、新產(chǎn)品開發(fā)中也有許多深層次的科學(xué)問題需要回答，因此，需要建立一新機制，促進科學(xué)家、工程師、創(chuàng)業(yè)者和企業(yè)家的協(xié)同創(chuàng)新是至關(guān)重要的。”
此次，拜登將新政策的目標與美蘇 “冷戰(zhàn)” 時期的太空競賽相比，認為阿波羅的數(shù)字航行控制系統(tǒng)、太空食品保鮮技術(shù)、GPS等為進入太空而研制的技術(shù)最終在民用領(lǐng)域都發(fā)揮了巨大作用。[8]
但是，一位不愿具名的公共政策領(lǐng)域?qū)＜艺J為，拿目前一些應(yīng)用型基礎(chǔ)研究的模式與當(dāng)初美國登月和制造原子彈比較并不妥當(dāng)。當(dāng)時的探索是在早已完成基礎(chǔ)的理論研究之上，再探索技術(shù)實現(xiàn)，“基本的科學(xué)問題解決了，要解決的是工程應(yīng)用問題?！?/span>
他認為，美國這次的決定受政治因素影響較多，但目標不明確，可能不利于學(xué)科發(fā)展?！八?/span>（指美國）說我要跟中國去競爭，但問題是到底要搞啥不知道。目標不明確，如果花重金去研究，效果不一定好?！?/span>
基礎(chǔ)研究最重要的是什么？
近年來，中國政府也在不斷增加科技投入。這其中，基礎(chǔ)研究的投入如何？
在中國，國家自然科學(xué)基金委（NSFC）以資助基礎(chǔ)研究為主，科技部也支持一定數(shù)量的基礎(chǔ)研究。今年，兩個部門在基礎(chǔ)研究經(jīng)費上都有不小的提升。
NSFC的2021年度部門預(yù)算中，科學(xué)技術(shù)支出的預(yù)算數(shù)為333.47億元，比2020年執(zhí)行數(shù)增加7.0%。這一預(yù)算幾乎全部用于基礎(chǔ)研究。[9]
科技部2021年度部門預(yù)算中，科學(xué)技術(shù)支出的預(yù)算數(shù)比2020年執(zhí)行數(shù)提高12.42%，而其中行政和管理費用大額縮減，“基礎(chǔ)研究”一項則提高了64.58%。[10]
除了經(jīng)費逐年提升，中國的基礎(chǔ)研究投入有何特點？
楊衛(wèi)說，中國在基礎(chǔ)研究方面 “從來都比美國更加偏重需求導(dǎo)向”。
從1997年的 “國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃”（973計劃）開始，國家戰(zhàn)略需求就是基礎(chǔ)研究資助方向決策的重要因素。而據(jù)楊衛(wèi)，國家自然科學(xué)基金的資助中，70%是應(yīng)用基礎(chǔ)研究，如醫(yī)學(xué)、工材、信息、管理等學(xué)部，數(shù)理中的應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)用力學(xué)、應(yīng)用物理，化學(xué)部的化工部分，地學(xué)部的約一半內(nèi)容和生命科學(xué)部的農(nóng)學(xué)部分。
此外，國家重大科技專項、國家重點研發(fā)項目都是目標導(dǎo)向。國家實驗室更是戰(zhàn)略導(dǎo)向、舉國體制。重組后的國家重點實驗室也會更加側(cè)重問題導(dǎo)向。
楊衛(wèi)建議，在科研資助上應(yīng)該采取 “雙輪驅(qū)動”。
“既有對目標導(dǎo)向的戰(zhàn)略性國家科技力量的資助，對應(yīng)用有成效的應(yīng)用基礎(chǔ)研究的資助；也不能放松（在強度上應(yīng)該逐漸加大）對探索性基礎(chǔ)研究的資助相結(jié)合，” 他說，同時也要清楚，并不是每一個科學(xué)工作者都有能力做探索性的基礎(chǔ)研究，要注意高質(zhì)量發(fā)展，而不是大規(guī)模發(fā)展。
對未來如何提高基礎(chǔ)研究的效率，專家們意見不一。
上述不具名的專家表示，基礎(chǔ)研究最重要的是自由探索。無論是哪種基礎(chǔ)研究，自由探索意味著科學(xué)家可以自由提出研究的方向和選題，項目通過與否由同行評議制度決定。
“目前NSFC基金真正自由探索的基金少于50%。很多重點項目都是任務(wù)導(dǎo)向型的。這個模式跟自由探索的模式有差異。” 這位不愿具名的專家解釋說。
劉云則認為這種說法不準確。他說，國家自然科學(xué)基金項目全部都是采取同行評議方式遴選和立項的?？蒲腥藛T自由申請的面上項目經(jīng)費與重大重點項目經(jīng)費之比大約為6:4，以保證科研人員充分的自由探索機會，重大重點項目不能等同于任務(wù)導(dǎo)向，只能說是 “命題作文”，至于科研人員如何設(shè)計和開展研究是可以 “自由探索” 和 “各顯神通” 的。
李寧認為，從科技政策制定方面而言，美國的政策變化對國內(nèi)的參考價值不大。
“兩國都已經(jīng)充分認識到科技對經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵作用，認識到了保持全球科技領(lǐng)先對于國際競爭優(yōu)勢的至關(guān)重要的作用?！?/span>
他說，中國每年科技經(jīng)費都大幅增加的形勢下，如何提高科技經(jīng)費的利用效率是關(guān)鍵。這里既有科技投入的分配問題，即如何做好學(xué)科門類和技術(shù)門類之間的平衡問題，也有科技評價的問題，即如何激勵科技人員以出成果為導(dǎo)向而不是以出論文為導(dǎo)向。
“中國畢竟改革開放只有40年的時間，而且世界形勢和國內(nèi)形勢的變化都在加快，因此在體制和政策方面，要建立一套行之有效的政策體系，尚需摸索，尚需創(chuàng)新。” 李寧說。
制版編輯 | 盧卡斯
