科技傲視全球 美國是怎樣做到的

更重要的是美國在戰后形成了一個激勵創新的組織體系和研究環境，使各方面人才的熱情和才能充分發揮出來，從而推進科學技術不斷向前發展。

第二次世界大戰以后，美國成為世界軍事上和經濟上的頭號強國，成為科學技術的頭號強國。美國不僅在基礎科學領域居世界領先地位，而且發明和發展了一系列影響美國和世界發展的高新技術;同時，美國的大學還是世界科學與教育的中心，長期吸引各國青年學生前往深造。

為什么美國在二戰后成為世界上科學技術最強大的國家，并長期保持領先地位？人們很容易想到的一個原因是，二戰前后有大量的歐洲科學家來到美國，以及后來世界各國科技人才紛紛涌向美國，為美國的科學技術發展做出了突出貢獻。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后形成了一個激勵創新的組織體系和研究環境，使各方面人才的熱情和才能充分發揮出來，從而推進科學技術不斷向前發展。

相信科學是一種進步的力量

從建國到二戰前，美國的科學技術走了一條學習、追趕和自立的道路。到二戰之前，美國在科學技術的許多領域已經趕上歐洲先進國家，并形成了促進科學技術與創新的體系，為二戰以后的發展奠定了基礎。二戰中科學家發揮的巨大作用帶來了對科學的信仰，美國政府和社會各界普遍相信科學是一種進步的力量，能促進國家的繁榮、人民的健康和社會的進步。

戰后，如何保持戰爭期間形成的科學技術力量成為美國政府和社會各界關注的問題。1945 年，應羅斯福總統的要求，萬尼瓦爾·布什完成了《科學——永無止境的邊疆》（Science：The Endless Frontier）報告，展現了科學的前景——作為“沒有止境的邊疆”的科學將會取代物理上美國西部的邊疆，成為國家經濟發展、人民生活標準提高和社會進步的新動力。布什的報告蘊含著科學的社會契約（social contract for science）思想：政府保證資助基礎研究和科學家的自由，科學家保證研究做出發現，并會為社會帶來廣泛的利益。二戰后，有關科技政策不同觀點的各方展開了激烈的辯論。最終，布什關于政府支持科學的思想取得勝利——政府承擔科學主要資助者的角色;但他的具體組織設想：建立一個統一的、全國性的、完全由科學家自主管理的支持科學發展的機構——國家研究基金會并沒有取得成功。1945—1950 年，為填補科學研究與發展局解散的空白，美國海軍研究辦公室、原子能委員會（AEC，能源部的前身）和國立衛生研究院（NIH）相繼開始支持科學研究，AEC不僅支持大學的合同研究，且以大學管理的實驗室為基礎，創立了一系列國家實驗室。待1950年國家科學基金會（NSF）成立時，它只是聯邦政府多個支持科學研究的部門和機構中的一個。美國事實上形成了多元化的資助體系。

二戰后，美國聯邦政府開始大幅度支持科學的發展，大學研究體系飛快擴張。國家科學基金會和國立衛生研究院為大學各個學科的基礎研究提供支持，國防部、原子能委員會等機構也從自己的使命和任務出發支持大學的發展，不僅支持基礎研究，也對應用研究和工程系提供支持，包括材料、電子和核技術的前沿。到了20世紀50年代，美國的研究型大學已經明顯居于世界的前列。正如19世紀后期到20世紀初美國的學生都去德國學習那樣，現在歐洲、日本以及世界各地的學生開始來美國學習。

現代科技史的“黃金時期”

1957年10月4日，蘇聯發射了開辟人類航天時代的第一顆人造地球衛星“斯普尼克”（Sputnik），表明蘇聯在火箭和洲際導彈上的技術已居領先地位，這引起了美國朝野的巨大震動。驚恐的美國迅速做出反應，動員巨大的國力資源應對蘇聯的威脅。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），負責制定和實施國家空間發展計劃;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技術的研發，以滿足軍事需要和應對將來意料不到的技術突破性進展;成立了總統科學顧問委員會，以加強政府的科學決策能力;加強了新武器的研制;1958年11月國會通過的《國家防衛教育法案》，大大加強了美國政府對各個層次科學教育的支持。1958年1月13日，美國也成功發射了人造地球衛星。

人造衛星出現后的10年，是美國現代科學技術史上所謂的“黃金時期”。美國成為世界科學技術的領先者。在這段時間內，美國R&D經費以平均每年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總值（GNP）的增長率。1957—1967年，聯邦政府的研究支出幾乎增長4倍，達到150億美元。非國防研究類的研究開始在聯邦R&D總經費中占據較大份額，尤其是空間科學和醫學。所有支持機構的基礎研究經費大幅度上升，到1967年，已達到聯邦總經費的14%，其中國家科學基金會達到5億美元，占聯邦政府支持大學基礎研究經費的13%。1960年，美國共培養出6000名科學和工程學博士，到1971年已經超過1.8萬名。美國在基礎研究上取得一個又一個成就，包括產生38名諾貝爾獎獲得者。美國的科學技術系統不僅產出了核武器和洲際導彈，還有噴氣式飛機、計算機、半導體、核能、激光、衛星通信、微波通信、無數種消費品和醫學突破等。美國開始成為現代高技術的策源地和領先者。

多元化的科研資助體系

二戰后，在科技政策領域，美國聯邦政府創立和更新了一系列支持科學研究的組織機構。每一個機構都是以實現其使命而建立和發展的。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的技術研發。這樣，美國是按照國家的安全、經濟和社會發展目標及需求而部署和開展科學研究的。以實現機構的廣泛使命開展研究，即所謂的使命導向的研究（mission-oriented research），把研究與應用領域緊密結合在一起，使基礎研究與應用研究相互促進，推動了科學技術突破性的進展。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70年代末，現有美國支持科學研究的主要部門和機構——國防部、衛生和公共福利部（主要是國立衛生研究院）、國家航空航天局、能源部、農業部和國家科學基金會都已經建立。多元化是美國科研資助體系的一個優勢：不僅為研究人員提供不同的資助來源，同時帶來了競爭，促進各個資助機構改善管理;而且，對同一個科技領域，不同機構從不同的角度資助研究，有效地促進了科技進展的相互促進和協同發展，美國信息技術的發展即是一個典型的例子。

二戰后發展起來的令世人矚目的高技術，成為美國的新優勢，包括計算機、半導體以及后來的互聯網、生物技術與醫藥，并影響至今。

信息產業發展中政府的作用

美國的高技術發展，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新體系——一個由政府支持、大學里的科研活動、創業公司以及現有公司私人企業對研發活動的投資以及相關的制度和政策（如與國防相關的研發和采購、反托拉斯政策）而構成的體系中而發展的。

美國高技術的代表是信息技術，即計算機、半導體技術和通信技術的總和。這些技術在 20 世紀中葉最初各自獨立發展，自 20 世紀 60 年代起越來越緊密地聯系在一起，形成一個復雜的系統，帶來了一場技術革命。在不同發展階段，這些技術領域的突破和進展不同程度上都是由政府、大學與企業的相互作用帶來的。

美國國家研究理事會計算科學和通信委員會（CSTB）從20世紀 90年代初對信息技術的發展及相關政策做過多個專題研究。研究表明，二戰后，美國在信息技術領域取得巨大發展，部分原因是聯邦政府所資助的大學研究、聯邦政府和私人所資助的工業研究及在大學與工業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 商業化的成功使人感到工業界是一個自我維持的系統，但充分的證據表明，聯邦政府所資助的基礎研究奠定了美國整個信息產業發展的基礎。工業界的許多進展是建立在政府資助的大學研究基礎之上的，有時需通過相當長的孵化期。由大學和工業界開展的許多根本性、基礎性研究，在10～15年之后產生了全新的產品類型，并成為產值豐厚（10億美元）的產業。例如，分時操作、用戶/服務計算、圖式計算、互聯網、局域網、工作站、圖形用戶界面、RISC 處理器、關系數據庫、平行數據庫、數據挖掘、平行計算、RAID/ 硬盤服務器、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計算技術研究受益于多個政府機構支持，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基金會、國家航空航天局、能源部、國立衛生研究院等研究資助機構的支持。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，考慮更廣泛的應用，促進技術的協同發展。②強有力的職業項目管理者和靈活的管理結構提高了計算技術研究的有效性。

創新體系的持續推動

在戰后很長一個階段，美國形成的創新體系從兩個方面促進高技術的持續發展。

公共投入與私人投入相配合。一方面，國家經濟和技術發展的前景讓私營企業樂觀地估計到投資研發會獲得利潤，因此私營企業大力投資高技術研發，R&D經費也相應地大幅增長;另一方面，國防部、國家航空航天局、能源部等在國家戰略上和國防重要領域持續投資，促進了重要領域的進展。在不同的領域，公共和私人投資情況不同。在制藥、化工領域，私營企業的資助占所有資助的一半。在電子和通信領域，資金主要來源于實力雄厚的私營企業和大規模的國防資助。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行商業化的研究，私營企業會很好地權衡風險與回報并進行商業化研究;政府通過相關政策支持（如政府采購），確保企業發展，為企業持續創新提供了條件。

人員培養和自由流動。政府資助大學研究，培養新一代青年科技人員進入企業或者創業;同時，大學里的科研人員受聘于企業，或創辦企業。在這種發展過程中，大學研究、工業研究和產品發展之間存在著豐富的思想和人員流動，推動著技術不斷向前發展。

成為科技強國的四大因素

美國成為世界科技強國，經歷了一段歷史發展過程，既有內在的稟賦做基礎，又有外在有利環境的影響。與歐洲文化的天然聯系，使美國科學的發展充分汲取了歐洲科學傳統的滋養，緊隨世界科學發展的前沿，最后得以趕上和超過歐洲科學。與歐洲國家不同的是，美國經濟、社會、教育和科學的發展長期是在聯邦政府介入較少的情況下發展起來的，加上美國的自由遷徙傳統，形成了一個自由競爭的經濟體系和科學體系。企業的創新能力是響應市場競爭信號內在產生的，科學研究同樣也強調學術自由和競爭，強調自下而上的創造性。在這樣的發展條件下，為了應對二戰，美國政府與科學界建立了一種新的關系，建造了一個以政府、科學界和工業界之間伙伴關系為特點的創新體系，這一體系規模巨大，既有強有力的相關政策措施，又在實踐中得以更新和發展，“幫助贏得二戰，把人送上月球，解密人類基因組，哺育經濟成長”。

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精神。科學的目的是認識真理，自由探索是科學的靈魂，自主性則是指科學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界的共識，并得到政府和工業界的認同，經過萬尼瓦爾·布什《科學——永無止境的邊疆》報告的概括幾乎成為抽象的原則，對美國科學政策產生了重大影響。即使后來在強調國家目標和國家宏觀協調機制的新發展下，這一精神和原則仍然支配著美國科學界。

（2）基礎研究和應用的互動。美國重視基礎研究，不僅產出原創性的成果，而且對產業和經濟發展做出了巨大貢獻。而基礎研究之所以能夠對產業和經濟做出貢獻，是因為在美國基礎研究是在一個廣泛的應用背景下開展的：① 美國大學的實踐導向;② 政府資助占主導的使命導向型研究;③ 企業有很強的創新能力，不僅開展長遠的基礎研究，也能吸收和消化最新的科學知識;④大學與企業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，基礎研究與應用之間可以緊密而有效地互動，基礎研究的成果可以被企業或其他主體應用到實踐中，公共投資基礎研究能夠產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、私人基金會、大學和風險資本等）的混合機制，協同支持整個科技創新鏈條上的活動，而且在政府層面上也形成多個部門和機構支持科技發展的機制，有利于激勵源頭創新，開辟新的戰略研究方向。

（4）激勵創新的文化環境。美國文化鼓勵個人創造性、承擔風險和容忍失敗等，這些因素有利于激勵科學技術中的創新。不論是支持顛覆性創新的高級研究計劃署，還是孕育創新性企業發展的硅谷，都體現了創新文化對科學技術突破性發展的重要意義。

◎ 撰文|樊春良（中國科學院科技戰略咨詢研究院）

◎ 來源|中國科學院院刊（有刪減）