导言 美国战后科学技术迅速发展及其原因探究

第二次世界大战以后，美国迅速成为世界军事和经济的头号强国，也成为科学技术的头号强国。自“二战”以来，不论从诺贝尔奖以及其他奖项得主的数量、科学论文的数量及引文质量衡量，还是从海外学生到美国留学的数量或者大学创办高技术公司的数量衡量，美国都牢牢占据世界第一的位置。“二战”期间以及随后的冷战期间产生的一系列最前沿的新技术成为促进美国经济增长的高技术，如互联网。而在“二战”刚爆发的时候，按诺贝尔奖获奖者的数目来说，美国还远远落后于德国、与英国也相差很远、亦落后于法国。再早十多年，直到20世纪30年代早期，美国最聪明、最有抱负的年轻人都会远到德国去攻读博士学位。 那么，是什么使美国的科学技术实力一跃直上呢？一个答案是：“二战”之前，大量欧洲科学家逃避纳粹德国的迫害来到美国，以及“二战”胜利后，美国从纳粹德国俘获来的科学家，为科学技术发展起到重要的促进作用。但是，这只是其中一个因素。实际上，在二战以前，美国科学技术已经发展到一个很高的水平，特别是工业创新方面。我们可以说，从美国建国到“二战”前，美国的科学技术走了一条学习、 追赶和自立的道路。到“二战”之前，美国在科学技术许多领域已经赶上欧洲先进国家，并形成了促进科学技术与创新的体系，为“二战”以后的更大发展奠定了基础。

认识美国成为科技强国历程具有重要的意义。美国著名的科技政策学者D.Hart曾经说：“美国经验的重要性来源于美国在全球经济中的领导地位，既在高度创新的工业部门居领导地位，也在科学研究方面居领导地位。除非学者理解美国的创新过程，否则他们从整体上理解世界的创新过程就存在困难。”也就是说，认识美国创新体系和创新过程，不单单为了认识美国的创新体系和创新过程，而且有助于理解包括我国在内世界其他国家的创新体系和创新过程的发展。

本讲座想要探讨三个方面。1.美国科技创新体系演化；2.美国科技政策的产生、发展及其作用；3.当今美国科技创新政策的特点。

一、历史的根源——美国科技创新体系和文化制度基础

对美国的国情和制度的认识，是理解美国科技的基础。美国是三权分立的联邦制国家，推崇自由市场经济，政治上是两党制为主。这些是影响美国科技政策的重要因素。

1. 来自欧洲的科学渊源

北美殖民地的科学来源于欧洲，在与欧洲科学交流的过程，美洲科学开始成长。从美国独立到南北内战结束（1776-1865）期间，美国科学开始从欧洲、特别是从英国的附属中独立出来，尽管规模还很小。

2. 美国科学共同体的形成

1812年美英战争结束后的30年称为美国科学的开端时期。在这段时间，美国科学从一个没有共同目标或方向的散漫业余者群体转变成为一个职业团体，出现了许多学会和期刊。1848年，美国第一个全国性的科学学会——美国科学促进会（AAAS）成立，标志着美国科学共同体的形成^。1863年，美国科学家精英的代表——国家科学院成立，宗旨是为政府提供科学咨询。

3.政府科学的发展：美国科学最早的体制化发展

19世纪上半叶，政府以应用为目标，在海岸测量、资源勘探、地理考察和农业改进等领域成立了第一批政府科学机构，当时美国许多科学家在政府研究机构工作。

4.19世纪下半叶美国大学的兴起

19世纪下半叶，美国大学的兴起对美国科学发展起到非常大的促进作用。美国的大学分为私立大学和公立大学。1850年代：科学教育进入大学；1860年代，强调应用目标；1862年，国会通过《莫利尔法案》（The Morrill Act），建立了赠地学院（land grant college），后来成为公立大学的主体；1870年代：强调研究生教育，标志是1876年 霍普金斯大学的成立，是美国第一所培养研究生的大学；1880年代：研究开始成为大学的主要使命；1890年代：大学学术繁荣。

美国大学的发展有两个因素：德国大学的影响，美国大学体系自身的动力（分立化的竞争体系）私立大学。 美国大学的特点是自主性、分立化与竞争。第一，与欧洲国家不同，美国没有一个中央决策机构决定大学的政策；第二是大学教育归州政府管理；第三私立大学占主导地位。

到19世纪末20世纪初，美国科学的精神强调本土化，从欧洲科学中独立出来。1907年，美国诞生了第一位诺贝尔奖获得者物理学家迈克尔逊，标志着美国科学走上自立。到20世纪30年代，美国科学技术在某些领域已经具有优势，例如物理学已开始取得世界性声誉，出现了密立根、康普顿等一批世界级的科学家。

5.美国工业技术的发展与研究

英国是第一次工业革命的先驱者，美国跟得很快。在19世纪头半个世纪里，美国在一些工业领域上已经超过英国，如仪器设备。同时,美国的铁路和交通得到巨大发展。19世纪下半叶，美国以在生产品和消费品方面的发明和创新而闻名世界。到19世纪90年代，美国的钢铁生产以及其生产公司已经被认为是最有效率。虽然大多数关键的发现和发明主要是欧洲人所做出的，但美国在实际的应用方面上已经超过欧洲。到第一次世界大战开始时，美国已经在大规模生产工业方面居世界领先地位。

到1930～1940年，工业研究实验室已经成为美国的创新主体，期间整个R&D经费投入的部门比例为：政府12～19%，工业63%～70%，大学9～13%。到20世纪中期，美国在化学、橡胶和石油、电学等工业领域建立了大批研究室，如著名的杜邦、AT&T、通用电气等。

第一部分小结：

在“二战”以前，美国已经形成为了以大学和工业研究实验室为主体的科技创新体系，这一体系以市场竞争机制为基础，积极响应经济发展和社会的发展需要，具有高度的灵活性，体系内部有着自然的联系和充分的流动性，强调自下而上的首创精神，为后来美国科学技术的更大发展奠定了基础。

二、战后科技政策促进了美国科技创新体系的转型和发展

第二次世界大战对美国的科学技术发展产生了深远的影响。在“二战”以前，联邦政府基本上不承担支持科学发展的职责。战争期间，联邦政府与科学形成一种新的合作关系。战后，联邦政府成为支持科学技术的主要角色，在随后的10多年间支持建立了美国现代科学技术体系，使美国的科学技术成为世界的领先者。

（一）“二战”期间科学技术的成就

代表性成就有炸弹等的无线感应引信（proximity fuze）、雷达、青霉素、军用药物的DDT、原子弹。战争期间产生出的技术改变了战争进程。战争期间，原子弹、雷达、青霉素等发明帮助美国赢得战争的胜利，令人信服地向世人显示出科学技术的巨大威力。这些突出成就的主要原因是政府广泛动员了大学、企业等全国民间的科技力量参与，建立了一个全国的创新体系，把实验室的研究、大规模的生产、战场上的战术和指挥部的战略结合到了一起。战争期间取得科学研究组织和管理经验为战后设计科技政策提供了基础。

（二）《科学：无止境的边境》(Science :The Endless Frontier)

• 在二战即将结束的时候，罗斯福总统写信给万尼瓦尔，要求布什他就如何把战时的经验用于即将到来的和平时期的问题提出意见。布什在《科学：无止境的边境》报告中提出，政府应该承担对科学技术支持的责任，建议成立一个国家科学基金会，支持国家的科学研究。布什把联邦政府支持科学的重点放在支持大学。布什报告的意义体现在三个层面：（1）战略层面：明确科学技术在国家发展中的地位和作用；（2）政策层面：指出政府在科学技术发展中角色和职责；（3）强调基础研究的重要性。虽然布什主张成立一个单一的国家科学基金会的设想没有取得成功，但其报告的思想得到广泛接受。在二战之后的五年间，随着原子能委员会的成立（1946）、海军研究办公室的成立（1946）、国立卫生院的扩张和国家科学基金会的成立 （1950），美国事实上形成了多元化的支持科学技术发展的体制。

（图：罗斯福总统的信）

（三）斯普尼克（SputnikShock）

1957年，苏联发射了开辟人类航天时代的第一颗人造地球卫星伴侣号（Sputnik），极大地刺激了美国 。美国开始积极应对，动员巨大的国力资源迎接苏联的威胁。 从1957年底到1958年，短短的一年时间里，美国成立了国家航空航天局（NASA），负责制定和实施国家空间发展计划；国防部成立了高级研究计划署（Advanced Research Projects Agency），目的是确保开展先进的国防R&D；成立了国家科学顾问委员会，以加强政府的科学决策能力；加强了新武器的研制；1958年11月国会通过的《国家防卫教育法案》，大大加强了美国政府对各个层次科学教育的支持。从1957年到1968年，美国进入一个科学技术发展黄金的时期。并且，联邦政府对大学的资助显著的增加，也大力投资科学技术。

（四）现代科技体系的形成

战后政府对科学技术的大力支持，在战前就存在的大学和工业实验室的基础上，创建了现代高效动态的美国科技创新体系。

1.大学

政府对大学的巨大投资壮大了科学研究人员的队伍，提供了高质量研究所需要的物理仪器和工具。通过为大学教育和大学研究提供支持，联邦政府强化了大学对研究支持的义务，并且增强了研究与教学之间研究的联系，使美国大学在基础研究和研究生教育方面成为世界的中心。战后各界创造了一种共识和氛围：基础研究是大学应该做的，从事基础研究工作是令人尊敬的。值得指出的，联邦政府对大学给与大量资助的同时，尊重科学家的自由探索精神，并不干涉，而是鼓励科学家从事自己认为值得做的研究。激光的发明充分显示了科学家自由探索的重要意义。

2.大企业

战后，大企业仍然是美国科技创新的重要组成部分，如通用电气、杜邦、AT&T和柯达等公司在战后继续为国家的国防及相关产业做了很大贡献。许多重大发明是产业研究的结果，例如1947年贝尔实验室发明了晶体管，1960年休斯研究实验室制造出第一台激光器。在相当长的一段时间，联邦政府R &D大部分投入到企业中。

一个典型的案例是贝尔实验室。1946年，贝尔实验室决定开展半导体研究，组织了一群极有才能的科学家在科学前沿领域工作。 1948年发明了点接触晶体管，1951年发明了结接触晶体管。1953年，诺贝尔物理学奖授予了晶体管的三名主要发明者：W.肖克利、J.巴丁和W.布拉顿。晶体管的发明是本世纪最伟大的发明之一，它深刻地改变了人类的技术发展的进程和面貌，充分显示出科学研究的重要作用。

3.高技术小公司——硅谷

1951年斯坦福大学教授弗里德希·特曼（Fredrich E.Terman）独具远见的建议。当时，刚从东部哈佛大学重返斯坦福大学担任工程学院院长的特曼教授，深感“二战”期间电子学应用的飞速发展之势不可挡，于是建议校方创建了斯坦福工业园。特曼教授很早就鼓励他的一些有才干的学生自己创办公司。这些新公司常常是围绕着他和他的学生发明的技术开始创新和创业的。他出色的学生大卫·帕斯德（David Packard）和比尔·休利特（Bill Hewlett）于1938年在帕洛·阿尔托的爱迪生大街367号的一间车库里创办了后来世界闻名的惠普（Hewlett-Packard）公司。然而，真正使硅谷得到大发展的是肖克利带领一批年轻的科研人员到硅谷创业，成立肖克利半导体公司，从而衍生初一批影响硅谷和美国发展的高技术公司，著名的有英特尔公司。

新兴高技术小企业在新技术（半导体，电子、生物技术和医药等领域）的商业方面起到了重要的作用，促进了美国经济的增长，这是战后美国创新体系发展区别于战前、也区别于其他发达国家的一个突出特点。

4.国家实验室

国家实验室有着使命导向，要满足国家需要，致力于核武器、国家和国土安全、能源研究、环境质量和公众健康。其组织特点是大团队，大项目，大设施，与大学研究和企业研究都有着明显的区别。国家实验室的很多知识是非公开的。

第二部分小结：

到20世纪60年代中期，在冷战的背景下，以维护国家利益和国家安全为主要目标，美国对科学技术的大力和持续的支持，创造了一个充满竞争的高效的科技创新体系，美国达到世界科学技术的高峰。美国在世界科学技术大多数领域起着领导作用，不仅是诺贝尔科学奖的数目增到世界第一，而且是欧洲学生大量向美国流入，与战前形成了鲜明的对比。政府的政策加强和扩大了战前科学技术体系大学与产业界内部已有的联系，并且创造了新的国立科研机构。通过支持科学技术面向国家发展长期服务，政府、大学与工业界形成很好的合伙关系，用美国人自己的话说，就是伙伴关系。在一些重大技术发展从研究到市场的过程中，工业界、大学和政府之间有着复杂的交叉互动，大学研究、工业研究和产品发展之间存在着丰富的思想和人员流动。

三、制度界变促进国家创新系统整体运行

美国科技体制和研究体系的基本框架在20世纪60年代末已经形成。在政府最高层面设有科技政策决策协调和咨询机构——白宫科学技术办公室（OST）（现改名为白宫科学技术政策办公室，OSTP）、联邦科学技术委员会（FCST）（现改为国家科学技术委员会，NSTC）和总统科学顾问委员会（PSAC）（现改为总统科学技术顾问委员会PASTC）；多元化的资助体系。今天与科学技术密切相关的6个主要部门和机构：国防部，卫生和公共福利部（主要是国立卫生研究院），国家宇航局，能源部，国家科学基金会和农业部大都形成在这一时期。形成了各组成部分具有明确分工的研究体系：大学主要负责基础研究，政府研究机构主要负责应用研究和大科学研究，企业研究机构主要负责应用研究和试验发展。

在创新的路上，美国也有很多危机和挑战。自20世纪70年开始，随着国际环境的变化，美国不断受到外部竞争的冲击和挑战：70年代的石油危机、80年代日本的经济挑战、2001年的“9·11”恐怖袭击以及当今以中国为代表的亚洲崛起，美国的科技整体实力和领先地位相对下降。同时，科技创新的形式和组织形态也发生了许多变化。在这个过程中，美国人不断创新，以适应变化的形势，同时不惜向竞争对手（如日本）学习，仍然保持十分强劲的发展动力。例如，在20世纪80年代受到日本严重挑战之后，美国经过不懈努力，带来了20世纪90年代的经济和科技发展繁荣时期。

美国科技创新体系变化的一个优势，正如哈特所指出的，不是整个体系的重建或重组，而是一种有界限的变化（界变，bounded change）:“创新系统内某些中心制度、关系和期望的创新或重建，但这种变化并不等于整个系统的转型。”

四、当代美国科技政策发展特点

1.奥巴马政府科技政策

奥巴马政府科技政策的主要内容是：恢复科学政策的诚信和健全；加强联邦政府的科技投入；加强科学培训和教育；促进创新；解决21世纪面临的宏大挑战。奥巴马政府令人瞩目地提出了三版创新战略。但奥巴马政府在科技政策并没有取得当初声称那样大的进展。

2.特朗普政府科技政策

特朗普政府刚上任时候反科学倾向明显，受到具有独立精神的美国科学界的强烈反对。但之后，特朗普政府还是很重视科学技术的：成立美国技术委员会ATC（2017.5）；重启国家太空委员会，5年内宇航员重返月球；制定美国海洋科技十年愿景；签署《国家量子倡议法案》；推出新的国家人工智能倡议。此外，特朗普政府还加强了与英国、日本的合作。

美国最新科技战略的核心如下：目标：要确保美国在科技创新领域无可置疑的全球领导地位，并且反映美国人的价值观；重点：强调对新兴技术、尖端技术及其支撑的相关产业的支持、引导、环境营造；重视科学、技术、工程和数学（STEM）教育；签署关键技术领域法案，在关键领域形成举国之力。

五、小结

1.美国的经验总结

美国科学技术的发展既植根于历史和文化，又是政府政策导向和支持的结果。概括起来，美国成为一个科技强国有以下几个因素：一个以市场机制相适应的工业研究体系和大学体系；政府在科学技术发展的适当定位和长期而持续的支持；政府、大学与企业三者之间的合作伙伴关系；强调自下而上的创造力和自主性；支撑制度的完善（如风险资本）；制度创新能力。

最后，不可不专门提到的是人才，美国能够成为科技强国，不仅得益于本国培养了大批有才干的科学家和工程师，而且得益于“二战”期间因受迫害而来到美国的一批优秀欧洲科学家以及后来来自包括中国在内的世界各地的各种各样的科技人才。

2.美国的经验对我们有什么益处？

美国的经验对我国科学技术的发展有重要的借鉴作用。中国国家自然科学基金会的建立、小企业创新基金的设立、大科学设施的建设和高技术园区的建设都从美国学到不少经验。

其他值得参考借鉴的重要方面经验有：政府与市场的关系问题；科技人才的创造性及队伍建设；企业成为创新主体；研究型大学的建设和发展；产学研合作；国家实验室的建设和管理；重大科技创新活动的协调；支持科技决策的科学咨询体系。

附：韩启德老师的提问与樊春良老师的回答

韩启德老师：最近不少美国两党议员在策划和鼓动政府加强对半导体产业的扶持与投入，似乎有违美国一贯反对政府产业政策的主流。有人说那是因为与中国竞争的原因，是不是如果没有中国形成的威胁美国就不会采取这样的产业政策呢。再深入问一下，采取政府主导的产业政策最终将有助于发展还是阻碍发展呢？

樊春良老师：韩老师提的问题在当年美国是有先例的。20世纪80年代，面对日本在半导体产业技术方面的挑战和国际竞争力压力，美国政府一改对私人企业不加干预的做法，开始拓展联邦资金的使用范围，支持政府研究机构、大学和企业以及企业之间的合作。

在立法（如《拜杜法案》促进大学技术转移，《国家研究合作法》鼓励公司在预竞竞争领域的合作）、政策（设立支持企业共性技术研发和合作的先进技术计划）、组织措施（政府支持由14家半导体公司组成半导体制造技术公司联盟（SEMATECH），目的是在光刻技术上赶上日本）方面都有改变，都是为了应对日本的挑战。我现在觉得美国两党议员鼓动对半导体产业的扶持和投入是有应对中国之意的。如果没有感到来自中国发展的压力，很可能就不会有这样的提议。因为美国是一个自由市场经济国家，政府干涉企业发展需要有理由。如果没有危机挑战，干涉企业的理由是不强烈的。但是，面临重大的挑战的时候，美国国会和政府就会做出一定的改变。美国现代史上有很多例子，在世界竞争的压力和挑战下，政府的政策做出很大的改变。当然，当今美国两党议员的提议如何影响政府决策的具体情况，还需要具体研究。我也看到美国有半导体公司在呼吁政府加大支持半导体企业，这是一个值得深入研究的问题。