在科研战场上 美国如何避免被中国赶超？

　　今天，你在美国无论走到哪里，都能听到人们对中国崛起以及美国失去全球领先地位的担忧。国务卿蓬佩奥(Mike Pompeo)将中国视为“美国中长期面临的最大挑战”。美国情报界也颇感不安，将中国日益增长的技术实力列为2019年《全球威胁评估报告》(Worldwide Threat Assessment)的重点关注问题。就在4月，六名前美国高级军事指挥官发表声明，表达了他们对“中国开发的”下一代5G通信网络可能“被我们的盟友和合作伙伴广泛应用”深感忧虑。

　　美国对此是如何回应的呢？主要是采取防御性措施，比如征收关税，斥责中国“掠夺性”的贸易行为。但是，仅仅只是呼吁中国公平竞争并不算是应战。美国要用实力应对实力，最佳的方式就是恢复美国长期以来的优势：创新。要想在未来竞争并获胜，美国迫切需要解决一个失衡的局面，即一些已被宣布为国家重点的科技项目，却无法得到与之匹配的研发资金。

　　美国情报界的最新威胁评估报告锁定了一系列研究领域，包括人工智能、基因编辑、合成生物学、5G无线通信系统和量子计算等。全球各国能否在未来几十年占据军事和经济优势，主要就看在这些领域的表现。报告警告称，美国“在科技领域的领先地位已被显著削弱”。

　　在我们看来，这种削弱源自两个相关趋势：美国基础科学研究预算不断下降，以及片面强调生命科学损害了新兴技术的发展。国家科学基金会(National Science Foundation)的数据显示，2017年，美国政府在基础和应用科学技术研究上投入了665亿美元。这个数字听起来很多，但相比4.7万亿美元的联邦预算其实少得可怜，只占所有联邦支出的1.7%左右，占美国国内生产总值(GDP)的0.3%。

　　更重要的是，与美国技术领先的黄金时代相比，我们如今对科技的投资要少多了。1956年，美国的科研投入约占联邦预算的1.1%，仅占GDP的0.2%。随后，1957年10月，苏联发射了斯普特尼克1号人造卫星。美国人开始担心在冷战中落败，于是科技投入激增，并于1965年达到顶峰。当时用于基础和应用科学研究的联邦预算高达3.6%。然而随着冷战结束，美国对科技的资金投入长期下降——今天我们就亲眼目睹了其后果。

　　更糟糕的是，即便是投放到科研领域的资金，其分配也是非常失衡的。尽管各种联邦部门和机构都在从事科学研究或为科研提供资金，像是美国国家航空航天局(NASA)，以及农业、能源和国防部门等等，但大约46%的联邦民用研究资金都只流向了一个机构：国家卫生研究院(National Institutes of Health)。情报界说，美国在生物医学领域依然称霸也正是出于这个原因。

　　相比之下，联邦政府在所有其他关键科学领域的投资可以说是微不足道。能源部(Energy Department)每年投资180亿多美元用于研发，几乎占美国非生物医学支出的三分之一。然而，其中约有一半投入核安全和能源领域——它们的重要性毋庸置疑，但显然并不属于创造未来经济繁荣的前沿领域。

　　在计算、人工智能、物理等美国情报界所强调的领域中，许多由联邦政府资助的研究都是通过国家科学基金(National Science Foundation)会进行的，该基金会一直靠着微薄的资金勉强支撑。2017年，该基金会的研究经费总额仅为56亿美元，约占联邦预算的0.1%，不到国家卫生研究院预算的20%。更糟糕的是，作为联邦预算的一部分，这个数字多年来一直在下降。

　　50年来预算一直缩减，在任何领域要保持领先地位都是艰难的。科学也不例外，尤其是你的竞争对手为了击败你，在年复一年地投入以千亿美元计的资金。

　　2016年，中国的研发支出高达约4,100亿美元，超过日本、德国和韩国的总和。

　　据《外交官》(Diplomat)杂志报道，2001至2014年，中国增设了1,800多所新大学，培养了近500万名科学、技术、工程和医学专业的毕业生——几乎是美国同期的10倍。（美国大约有2,600所四年制大学，每年大约有180万名学生毕业。）此外，经过多年的快速增长，2016年，中国的研发支出达到了约4,100亿美元——超过日本、德国以及韩国的总和。

　　这种国家主导的投资令中国企业在许多以技术为核心的领域处于领先地位。中国已经是世界上最大的电动汽车市场，也是无人机领域的主导角色。无人机研究公司Skylogic Research称，仅深圳的一家公司就占据了全球无人机市场74%的份额。华为(Huawei)和中兴通讯(ZTE)在5G通信技术上的领先也是政府大力支持的结果。

　　美国正逐渐被赶超。面向科研的私人投资有所增加，但还远远不够。几乎没有企业会将资金投向基础研究领域，而正是这些领域会带来革命性的发现。美国私企每年在基础研究上的支出约为240亿美元（是联邦年度投资额的三分之一），而在开发上的投资则是这个数字的10倍以上，约为3,160亿美元。美国想不被中国赶超，这是不够的。

　　美国政府需要在基础和应用科学研究上投入比以往多得多的资金。

　　如何解决？美国要做自己最擅长的事：竞争。美国拥有全球最好的研究型大学、优秀的科技人才管道和强大的创新文化。现在，美国政府需要在基础和应用科学研究上投入比以往多得多的资金。理想情况下，联邦政府应该把投资支出恢复到1965年的水平，至少要保证美国情报界确定的关键领域的非生物医学研究经费增加一倍。这样一来，三年内每年需要投入120亿美元，仅相当于联邦预算的0.25%。

　　美国对人造卫星发射的回应是用登月击败苏联。仅1965和1966年，NASA就获得了了超过4%的联邦预算。今天，我们需要在基础和应用科学研究以及教育领域进行类似的再投资，恢复投入，用这种方式与中国竞争，应对未来的威胁。在科学研究方面，美国政府应该说到、钱也到。

　　本文作者Ezekiel Emanuel博士是宾夕法尼亚大学(University of Pennsylvania)全球倡议的副教务长。Amy Gadsden博士是宾夕法尼亚大学中国项目的执行董事。Scott Moore博士是宾夕法尼亚大学全球中国项目的主任。