摘要:5月6日,麻省理工学院荣誉退休校长拉斐尔·莱夫(L. Rafael Reif)在《外交事务》撰文,批判特朗普政府对美国大学科研体系的打击,指出这不仅削弱了美国高等教育的全球竞争力,更动摇了美国在科技创新和人才吸引方面的根基,不少具有潜力和国际声望的华人学者正在
编者按:5月6日,麻省理工学院荣誉退休校长拉斐尔·莱夫(L. Rafael Reif)在《外交事务》撰文,批判特朗普政府对美国大学科研体系的打击,指出这不仅削弱了美国高等教育的全球竞争力,更动摇了美国在科技创新和人才吸引方面的根基,不少具有潜力和国际声望的华人学者正在从美国一流研究型大学离职,选择回到中国发展。人大重阳第34期“速读美国顶级期刊”栏目特编译该文,文章仅代表作者观点,供研究参考。
2024年6月,中国国家主席习近平在一场全国科技大会上指出,“高技术领域成为国际竞争最前沿和主战场,深刻重塑全球秩序和发展格局。”这一判断准确反映了现实。当前,美国与中国围绕新兴技术展开激烈竞争,涉及经济、军事与外交等多个层面,许多技术同时具备军用和民用价值。
中国在这一领域的实力日益增强。自2015年提出“中国制造2025”以来,中国从政府各层面推动关键新兴技术的发展。目前,中国在多个领域对美国构成直接竞争。2024年第四季度,中国汽车制造商比亚迪在纯电动汽车销量上超过了特斯拉。在规模领先的同时,比亚迪在技术上也表现出更强的创新能力,例如部分车型具备横向泊车和应急浮水功能,快速充电装置可在五分钟内补充约250英里续航,远超特斯拉的超级充电站。
在航空制造领域,今年3月,中国商飞公司公布了一款远程超音速客机的计划,新机型在飞行中产生的音爆声仅相当于吹风机的音量。同月,北京通过一颗小型低成本卫星,成功向南非传输量子加密图像,标志着量子通信技术实现了重大突破。中国的生物科技企业在新药开发方面也在与美国企业展开竞争。随着人工智能带来更大能源需求,聚变能源作为潜在的大规模无碳电力来源受到更多关注。目前,中国在公共聚变项目数量、聚变技术专利以及相关博士培养方面,均位居全球领先位置。
近年来,面对日益加剧的竞争,美国政府的诸多回应措施带有明显的保护主义色彩,包括对电动车加征关税、限制中国在战略行业的投资、以及对用于先进人工智能的GPU芯片与芯片制造设备实施出口管制。然而,中国人工智能企业DeepSeek的成功清楚地表明,这种做法最终难以奏效。DeepSeek由一家中国对冲基金孵化而来,今年一月推出了一款高质量的AI工具,开发过程中并未依赖外界普遍认为必不可少的大量高端GPU。无论美国设置多少障碍,中国迟早都会通过自主研发将其一一绕过。
自二战以来,美国不断孕育并商业化一系列颠覆性技术,但这一成功不应被视为理所当然。特朗普政府近期推动削减对大学科研的联邦资金,这一举动可能切断产业和军方获取创新思想的重要源头,而与此同时,美国所面临的地缘政治威胁却日益严峻。为了避免科技停滞,美国必须大幅增加对大学科研的公共投入,确保能够有效转化学术界的科研成果,并制定合理的移民政策,吸引世界最优秀的学生前来学习并留在美国工作。然而当前,政府的态度似乎是要破坏、而不是培育这一美国长期以来的重要优势来源。
01 创新之源
在过去八十年间,美国最引以为傲的成就之一,便是在基础技术领域的持续创新。这些创新成果往往诞生于美国的研究型大学。许多当今具有深远影响的技术,包括互联网、支撑生成式人工智能的人工神经网络、量子计算、核酸测序、DNA扩增、CRISPR基因编辑、mRNA疫苗与治疗手段、3D打印以及癌症治疗中的免疫检查点抑制剂,最初均源自美国大学实验室中的前沿探索。这些基于大学的科研成果,随后促成了初创企业的诞生,或被现有科技公司进一步投资和开发,最终推向市场。
最卓越的创新往往发生在科学研究最前沿的地方。换句话说,科学推动知识进步,而这种知识进步又孕育出新的理念、工具与流程,进而推动创新,并反过来进一步提升科学水平。截至2021年,美国在基础科学研究方面的投入仍远超世界其他国家。大学是这类研究的主要执行者,联邦政府则是最主要的资助方。这种科研体系为美国经济带来了极其广泛的溢出效应。
美国达拉斯联邦储备银行在2023年5月发布的一项分析指出,自二战以来,美国政府对非国防领域研发的支持,至少贡献了美国商业部门全要素生产率增长的五分之一。这一回报率远高于联邦对基础设施的投资所带来的回报,也高于私营部门研发的产出(企业研发通常不可避免地更专注于短期商业收益较高的狭窄课题)。然而,尽管大学科研对美国高科技经济至关重要,联邦政府又在其中扮演核心角色,过去几十年来政府对该领域的支持却日益乏力。
尽管从绝对金额来看,联邦研发支出在实际数额上有所增长,但其在联邦预算中的占比却大幅下降。从上世纪60年代中期美苏竞争最激烈时期超过10%的水平,跌至如今的约3%。而当前,在特朗普政府主导下,科研资金更可能面临大幅削减,形势不容乐观。
随着联邦政府在学术研究经费中的支出占比不断下降——从2012年的61%降至2021年的55%——美国大学逐步增加了自筹资金在科研中的投入,包括使用捐赠基金收益,这一比例从2012年的21%上升到2021年的25%。然而,即便是规模最大的大学捐赠基金,其收入也无法弥补联邦科研经费的流失。2023财年,联邦对学术科研的资助总额接近600亿美元。根据经合组织(OECD)的数据,2021年美国在学术研发经费占GDP比重方面,在32个报告国家中排名第23。
2022年,美国通过《芯片与科学法案》(CHIPS and Science Act),试图纠正科研投入不足的问题,该法案授权拨款2000亿美元用于研发、劳动力培养和经济发展。美国国家科学基金会(NSF)作为主要支持非医学领域学术研究的机构,其预算原计划到2027年翻倍。然而,国会从未完全落实相关拨款,该机构的预算在2024年被削减,并在2025年维持不变。
与此形成鲜明对比的是,中国政府将高校视为实现“中华民族伟大复兴”和科技自立的核心力量,自1998年以来已将全国高等教育机构数量扩大了三倍。过去二十年间,中国在理工科(STEM)博士培养数量上超过美国,并在2016年首次在科研论文发表总量上超越美国。中国不仅在科技创新上持续扩大投入规模,也在不断提升投入质量。2016年《自然指数》追踪的全球高质量科研产出显示,世界前十的学术机构中,美国占据五席,中国为一席。而到了2024年最新版指数中,中国高校占据八席,美国仅剩两席,双方地位已发生逆转。
02 失去关键力量
如今,特朗普政府正在一场针对大学的文化战争中,将科学发现与技术创新作为附带牺牲。副总统J·D·万斯在2024年2月接受《欧洲保守派》杂志采访时明确阐述了这一政治动机,称:“我们应当大刀阔斧地改革大学,让它们更能接纳保守派观点。”但即便一些人认为大学存在自由主义倾向,这是否足以破坏一个攸关美国国家竞争力的科研体系?如果一位研究者能找到预防癌症或阿尔茨海默病的方法,他们的政治立场又有何干系?
特朗普政府仅在上任数月内,已对美国科研体系造成了显著且深远的损害。这包括大量削减科研机构人员、冻结科研资助审批流程,以及撤销已批准的科研项目,理由是相关课题违反了行政命令,涉及性别认同、多元、公平与包容等议题,或是项目所在机构不受政府青睐,例如哥伦比亚大学。更具破坏性的,是针对高校科研资金支持体系所推动的结构性调整。特朗普政府试图对美国国家卫生研究院(NIH)、能源部(DOE)和国家科学基金会(NSF)等机构对科研间接成本的补偿设限,仅允许报销15%的支出。这些成本包括实验楼宇的运维、信息基础设施等,而设定的上限远低于美国一流大学所实际承担的开销。尽管法院目前已叫停这项政策,但一旦政策继续推进,将对美国最具科研实力的高校造成严重冲击。
特朗普政府提出的2026年财政预算草案还将严重削弱美国科研整体水平,拟将国家卫生研究院的预算削减约40%,国家科学基金会的预算削减约57%。此外,若实施将大学捐赠基金收益征税14%或21%的提议,或取消大学的免税地位,那些希望通过自有资金弥补经费缺口的高校将面临极大压力。
特朗普政府的政策不仅给大学预算带来压力,也在损害高校的人才吸引力。长期以来,美国因其研究型大学体系,持续吸引着全球最优秀的科学家和工程师前来教学和学习,从而获得了巨大的“人才净流入”红利。然而,随着政府削减科研经费、推行学术审查制度、并出台敌意明显的移民政策,美国正从“人才引力中心”变为“人才流失源”。
根据《自然》期刊近期对美国科研人员的一项调查,约四分之三的受访者表示,正在考虑因特朗普政府对科研造成的冲击而离开美国。与此同时,欧洲高校正在积极吸纳这些美国流出的科研人才。巴塞罗那、马德里等城市的研究机构已报告收到来自美国科学家的大量申请。在人工智能、机器人、数学与核聚变等关乎美国竞争力的关键领域,不少具有潜力和国际声望的华人学者正在从美国一流研究型大学离职,选择回到中国发展。这股人才回流潮是在特朗普第一任期开始加速的,当时美国司法部推行“中国行动计划”,将多位华裔学者作为打击目标,引发广泛争议。如今,这一趋势正在持续加剧。
科研经费的冻结与削减,已对下一代科研人才造成直接冲击。多所研究型大学被迫缩减研究生招生名额与博士后岗位,甚至撤回已发出的录取与聘用通知。美国国家科学基金会已将研究生奖学金的数量削减一半。全国博士后协会在特朗普第二任期开始六周内进行的一项调查显示,43%的博士后表示其岗位“受到威胁”,35%的人表示其研究“被延迟或处于不确定状态”。部分年轻科研人员可能因此彻底离开科学界。
与此同时,国际研究生遭遇拘留、面临遣返,甚至在未获解释的情况下被取消签证,使得美国在全球顶尖学生眼中的吸引力显著下降,从而削弱其在新兴技术领域的领导地位。目前,全美范围内,国际学生在计算机与信息科学博士中占比达64%,工程领域为57%,数学与统计为54%。美国确实需要进一步提升本土人才的培养能力,但也必须清醒认识到,吸引全球优秀人才为美国科技和经济发展带来了巨大价值。多数在美攻读博士学位的国际学生在毕业后希望留在美国,其中中国学生中超过四分之三有此打算。
这些学生也为美国经济作出重要贡献。根据美国国家政策基金会的最新研究,美国估值超过十亿美元的初创企业中,有25%的创始人最初以国际学生身份来到美国。然而,如今全球顶尖学生的选择越来越多。清华大学与北京大学在《泰晤士高等教育》世界大学排名中分别位列第12与第13,北京大学在人工智能研究成果方面位居全球第一,清华大学位居第二。
如今,美国边境频繁发生的紧张对峙事件,让许多外国科学家在参加学术会议前犹豫不决。今年3月,一位从事空间研究的法国科学家原计划赴休斯敦附近参加会议,却在入境时遭到拘留并被拒绝入境。美方称其被拒是因为携带了来自洛斯阿拉莫斯国家实验室的机密信息,而法方则表示,真正原因在于该科学家手机中存有批评特朗普政府科技政策的消息。如果美国连全球顶尖科学家都无法顺利邀请入境,那么其长期倡导的自由交流与开放探索将难以为继,而这正是科学赖以发展的基础。
特朗普政府似乎将美国在科技领域的全球领导地位视为理所当然,但这一态度极其危险。长期以来,美国公众已习惯于本国企业持续带来突破性创新,比如iPhone、云计算、特斯拉Model S和ChatGPT。而美国在历史和文化中确实也存在鼓励发明与冒险精神的传统。但美国之所以成为全球科技强国,并不是因为国民天生更聪明或更具创造力,而是因为美国建立起了世界上最优质的科研与创新体系。而这一体系,正在被特朗普政府不断削弱。
03 增长引擎
现代研究型大学的理念起源于德国,最早可追溯至19世纪初。当时,柏林洪堡大学的知识奠基者提出应将教学与研究紧密结合,主张扩大学术自由,并倡导研究应独立于即时实用性之外进行。他们认为,国家应为这种探索提供支持,但不应加以干预。这一模式极具吸引力,以至于在19世纪,德国成为全球人才的聚集地,约有一万名美国学者在德国大学获得博士或其他高级学位。部分受德国教育影响的美国人回国后,于1876年创办了美国第一所研究型大学——约翰·霍普金斯大学(JHU)。
我供职并曾担任校长的麻省理工学院(MIT)则起步于另一种模式——理工学院模式。学校于1865年开始运作,专注于应用科学和工程,而非理论研究,目标是为这个工业化初期的年轻国家培养具备技术专长的毕业生。起初,MIT既缺乏开展研究的经费,也不具备相应动力。但20世纪初,时任校长的亨利·普里切特(Henry Pritchett)赴德国进行学术考察后深受启发,坚定地认为MIT应不仅限于教学功能,随即创办了学校的首批重点研究实验室。
MIT很快发展为美国应用研究的重要中心,研究服务于国家产业与社会,并常与当时的顶尖企业合作,如AT&T与通用电气。彼时联邦政府尚未涉足高校科研资助,产业界的支持对学校的生存至关重要。这种与企业密切合作的经验,使MIT在将技术成果转化为市场产品方面形成了独特优势。到了20世纪20年代,MIT的校领导与校友开始反思,过于商业化的取向可能限制了学校的学术深度。1930年,MIT聘请核物理学家卡尔·康普顿(Karl Compton)担任校长。早在1927年,康普顿就曾提出,大学科研不应仅服务于产业,他认为,大学是少数几个可以不受商业压力影响、专注于纯科学探索的场所。他还主张,应通过对依赖科学成果盈利的企业征税,为此类基础研究提供资金支持。
直到第二次世界大战期间,美国联邦政府才在工程师范内瓦·布什(Vannevar Bush)的推动下,首次大规模将税收投入大学科研。布什曾任教于麻省理工学院,设计并建造了早期的模拟计算机,同时在科技政策方面也极具远见。1939年德国入侵波兰后,布什成功说服时任总统罗斯福设立一个机构,专责协调军事相关科研。1940年,罗斯福设立国家国防研究委员会,由布什领导。该机构后来扩展为科学研究与发展办公室(Office of Scientific Research and Development),仍由布什主导。
MIT校长康普顿也被任命为该委员会成员,负责寻找可用于侦测德军飞机与舰艇的技术,这项任务最终促成了MIT辐射实验室(Radiation Lab)的建立。为防纳粹觉察,该实验室采用“辐射”这一误导性命名,实际上其研究重心是微波雷达技术,这一技术被认为对战争胜负的影响甚至超过原子弹。该实验室聚集了众多顶尖科学家,其中不少人后来荣获诺贝尔奖。在接下来的五年中,MIT研发出逾百种雷达系统,用于应对德国潜艇与V-1导弹的威胁。
在联邦资金的支持下,全国多所大学得以将研究力量投入战时项目。芝加哥大学、哥伦比亚大学和加州大学伯克利分校参与了“曼哈顿计划”的前期研究,众多顶尖高校为该计划提供人才支持。加州理工学院从事火箭技术研发,哈佛大学研究如何用声纳对抗纳粹潜艇、以及如何降低远程轰炸机噪音,对玻璃纤维材料的开发作出贡献。1942年,约翰·霍普金斯大学设立应用物理实验室,成功研制出近炸引信,这一关键技术大幅提升了盟军作战效能。此实验室在冷战初期还提出了全球定位系统(GPS)的概念。
德国投降后,范内瓦·布什向时任美国总统杜鲁门提交了一份具有里程碑意义的报告,题为《科学:无尽的前沿》(Science: The Endless Frontier)。他在报告中主张,应在战后继续由联邦政府支持大学科研。布什强调,政府资助的科学研究对盟军胜利至关重要,例如可规模化生产青霉素的开发,大大挽救了生命。他还指出,美国已无法像以往那样依赖“被战火摧毁的欧洲”来推动基础科学的发展。
布什提出的科研资助主张,既关乎国家安全与公共健康,也直接关系到经济增长。在他看来,只要不断“研究自然规律”,美国就能催生新的制造业,推动传统产业升级。这一预判极具远见。仅十余年后,麻省理工学院的经济学家罗伯特·索洛(Robert Solow)发表开创性研究,指出现代经济增长的核心动力并非仅来自资本与劳动力,而在于技术进步。凭借这一理论贡献,索洛后获得诺贝尔经济学奖。
布什对创新的理解是一条清晰的路径:联邦政府资助大学从事源于好奇心、而非盈利动机的基础研究。这类项目不仅培养出杰出学生,也孕育出重要发现,而后由产业界进一步发展并实现应用转化。
尽管布什的设想未被完全照搬实行,战后美国政府仍持续为高校科研提供联邦支持,这一制度使美国成为全球科学与技术的领导者,建立起全球最强大的研究型大学体系,吸引了世界各地的顶尖理工人才。根据这一模式,美国的顶尖高校既支撑了现有产业,也成为孕育新兴企业的源头。2011年,斯坦福大学的一项研究显示,自20世纪30年代以来,该校校友与教职人员创办了近4万家企业,雇佣员工达540万人,年营收高达2.7万亿美元,若作为一个经济体,将跻身全球前十。麻省理工学院的类似研究显示,截至2014年,MIT在世校友创办了超过3万家企业,雇佣460万人,年营收近2万亿美元。
面对中国在科技领域的迅速崛起,布什模式的确需要更新与拓展,以适应新形势,但这一制度本身并没有任何值得被废弃的理由。
04 保持领先地位
当今的大多数美国人出生时,范内瓦·布什与《无尽的前沿》早已成为历史。他们一生所见,美国始终在科学、技术、工业、创新与文化领域占据主导地位,很多人可能将这一优势视为理所当然。然而,如果美国不再具备依靠政府投资推动科研探索的能力,那么在与中国的技术竞争中将失去优势。美军也将因此受损,因为其高度依赖那些无法靠国防市场独立维持的先进民用科技产品。同时,美国的高科技创业活力也将受到抑制。2021年,美国国家经济研究局发表的一项研究表明,联邦对高校科研资助的增加,与周边地区具有成长潜力的初创企业数量之间存在显著关联。另一篇于2020年发表的研究指出,曾遭遇联邦科研经费大幅削减的高校研究人员,其创办高科技企业的可能性降低了80%。
要稳固美国在科技创新领域的全球领导地位,需要三项关键举措。首先,必须依据所面临的地缘政治威胁,加大对大学科研的公共投入。这其中应包括“目标导向型”的基础研究,即在科学前沿展开探索,同时聚焦解决美国在经济或国家安全方面面临的具体难题,如当年MIT辐射实验室的研究项目。落实国会已批准但尚未拨付的《芯片与科学法案》中“科学”部分的预算,将是极好的起点。
其次,美国还需设计合理的移民政策,保障研究型大学持续吸引全球最优秀的理工科学生,并允许他们在完成学业后留在美国,参与推动国家竞争力的建设。
最后,美国还需要大幅提升自身能力,真正将本国大学的科研成果和发明转化为现实价值,而不是因缺乏长期耐心资本(patient capital,指愿意在长周期内投入资金,即使短期不盈利也愿意持续支持创新项目的投资资金或机构),导致关键技术的制造和开发流向海外。举例而言,A123公司由MIT教授蒋业明的实验室于2001年孵化,是首家将先进锂离子电池化学体系商业化应用于电动车的企业。但由于当时美国电动车市场尚不成熟,公司难以盈利,最终于2012年申请破产。
大约十年前,我在MIT担任校长期间就对这一问题深感忧虑。我们实验室中不断涌现出极具潜力的科学创新,虽有望造福社会,却因缺乏适宜的资本机制而迟迟无法商业化。在再生医学、清洁能源等领域,创新技术走向市场所需时间之长,远超大多数私营资本的容忍度。这也解释了为何39%的美国风险投资流向软件初创企业,而仅2%投入能源类企业。
因此,MIT创办了一个名为“引擎”(The Engine)的项目,结合加速器与耐心资本基金,用于扶持这类“硬科技”项目。The Engine已支持多家初创企业,其中包括开发高温超导磁体、用于构建小型低成本聚变能源系统的联邦聚变系统公司(Commonwealth Fusion Systems)。去年12月,该公司宣布将在弗吉尼亚州建设全球首座电网级商业聚变电厂,预计2030年代初投入运行。然而,The Engine只是一个孤例,美国还亟需更多类似的投资组织。尽管《芯片与科学法案》已授权国家科学基金会支持建立此类机构,但国会尚未拨付相关资金。
正如20世纪科学与技术的重心从欧洲转移到了美国,21世纪,这一重心也可能向亚洲转移。日本和韩国在研发支出占国内生产总值的比例上已接近甚至超过美国,中国也在全力追赶。印度目前在全球科研论文发表数量中排名第三,预计在本十年末将在科学领域实现进一步突破,同时也将成为世界第三大经济体。若美国政府继续忽视推动科技进步的重要性,这一转变将会加速到来。
曾处于技术最前沿的美国,如今正走向一个地位日益式微的角色。而迄今为止,美国的应对方式只会进一步削弱自身实力。美国在科技领域的领导地位从来不是天经地义的。如果华盛顿不能主动维护自身在这一战场上的优势,最终就只能让位于他人。
来源:人大重阳