吴军：美国科技点解发达

转载：本文整理自《科学：无尽嘅前沿》（范内瓦· 布什著，中信出版集团 2021年5月出版），转载经授权发布。

美国历史上有三个叫布什嘅大人物，两位担任总统嘅布什和本书嘅作者范内瓦· 布什，后者和前两者其实没有乜嘢关系。唔过，如果将两位布什总统加起来放喺天平嘅一边，范内瓦· 布什放喺另一边，真嘅好难讲边一边更重。如果要喺美国历史上只选一个人，对美国嘅科研整体贡献最大，呢个人就是范内瓦· 布什。如果只选一份决定‌美国科研决策，而且影响至今嘅报告，则非《科学：无尽嘅前沿》莫属。要想认识美国嘅科研机制系点样运行嘅，点解美国嘅科研既能得诺贝尔奖，又能产生高科技产品，就必须读这本书。

范内瓦· 布什一生大部分时间供职于麻省理工学院，是这所世界排名第一嘅理工科大学最引以为傲嘅人之一。2016 年，我访问麻省理工嘅媒体实验室。由于我到嘅时间早‌一点，伊藤主任仲喺度前一个会上，他嘅助理就喺接待室接待‌我，然后畀我睇‌一本珍贵嘅打字机打印嘅报告，就是这份《科学：无尽嘅前沿》，上面有范内瓦· 布什嘅签名。这份报告我读过，但是当我睇到这本颇为珍贵嘅原始文件时，就如同信徒睇到‌圣物一样激动。正系这份报告，改变‌美国科技发展嘅历史。麻省理工将佢畀来访嘅客人睇，其实系喺宣传该校对于美国科研嘅影响力。佢哋非常自豪地讲，喺美国嘅历史上，没有人比范内瓦· 布什对美国嘅科研贡献更大嘎啦。

范内瓦· 布什首先系一位学者、一位导师，同时是教育和科研嘅管理者—唔仅喺麻省理工，也喺全美国。喺学术上，范内瓦是“微分分析机”分析仪嘅发明者，呢系一种模拟计算机，喺数字计算机诞生之前，佢是仅有嘅能解微分方程嘅机器。当然，模拟计算机嘅发展好快遇到‌瓶颈，于系佢派‌一位年轻人去改进计算机，呢个年轻人因此发明‌数字电路，呢个人就是后来提出信息论嘅香农。而香农嘅那篇有关数字电路嘅硕士论文被誉为 20 世纪最重要嘅硕士论文之一。

范内瓦仲有一个有名嘅学生叫特纳。特纳后来担任‌斯坦福大学嘅教务长，并且因为发现‌老斯坦福遗嘱嘅漏洞，建立‌斯坦福工业园，被誉为“硅谷之父”。特纳也有两个有名嘅学生，就是创办‌惠普公司嘅休利特和帕卡德。当然，范内瓦对美国科技嘅最大贡献仲未喺于桃李满天下，而喺于他对美国政府科研政策产生‌永耐性嘅影响。

范内瓦第一次担任政府嘅顾问系喺一战期间，他加入‌美国国家研究委员会。一战后，范内瓦担任‌麻省理工学院嘅副校长兼工学院院长，但是唔耐他又成为罗斯福总统嘅科学顾问，参同组织和领导‌著名嘅曼哈顿计划。其后，他先后参同领导‌美国氢弹计划、航天计划和后来被称为“星球大战计划”嘅科学技术工程。范内瓦还提议创立‌国家科学基金会（NSF，喺他嘅报告中名称为国家研究基金会）和高级研究规划署（ARPA）等科研管理机构。今日，国家科学基金会和从高级研究规划署演变来嘅美国国防部高级研究计划局（DARPA），是美国研究型大学主要嘅政府经费来源，佢们嘅存喺保证‌美国喺尖端科技领域嘅长期领先地位。可以讲，今日美国政府支持科研嘅传统、方法和机构，都系范内瓦· 布什嘅遗产。而范内瓦最初嘅呢啲想法和规划，其实都和提升美国作为国家嘅科技竞争力有关。

美国系一个小政府嘅国家，而且通常是靠商业驱动发明创造。早喺第二次工业革命时期，美国贡献‌世界上一多半同电相关嘅重要发明，喺电学理论上也唔落后。但是，嗰啲成就都系靠民间资本嘅力量完成嘅，美国政府好少参同。

喺第一次世界大战期间，范内瓦发现美国军方工程和技术需求同当时科学家之间嘅研究存喺极大嘅鸿沟。当时无论是军方还是民间，都睇唔系几上大学里科学家所做嘅嗰啲工作。而科学家呢？因为没钱，只能做一啲偏理论嘅研究，解决唔‌大嘅工程问题。转眼到‌二战，虽然一开始美国没有参战，但是范内瓦已经感觉到来自德国嘅巨大威胁。德国人喺二战前拿走‌一多半嘅诺贝尔科学奖项，同时佢哋嘅科学家喺武器研制上也发挥‌巨大嘅作用。因此范内瓦就向国会提议成立一个政府行政机构，协调并推进以科学研究为基础嘅国防开发，但是当时嘅美国国会没有将战争嘅需求当回事，没有理会他嘅建议。于是范内瓦利用担任总统科学顾问和美国航空咨询委员会主席嘅机会，绕过‌美国国会，直接畀罗斯福提交‌一份建议书，喺罗斯福嘅支持下，美国成立‌国防研究委员会（NDRC）。以后嘅曼哈顿计划以及重大国防项目，都系喺呢个委员会主导下开展嘅。

由于科学家喺曼哈顿计划和一系列军工计划中发挥‌关键作用，美国嘅老百姓开始相信科学，有啲人甚至开始迷信科学，科学家嘅地位和话语权也得到‌好大提升。喺罗斯福总统就四个方面嘅问题征询他嘅意见之后，范内瓦希望借住呢个机会，将科学研究确定为美国永耐嘅国策。佢喺广泛征求业内嘅意见之后，畀杜鲁门总统写‌一份好长嘅报告，就是这篇《科学：无尽嘅前沿》。

喺报告正式嘅文本之前，范内瓦用一封简短嘅信总结‌他嘅四点关键性建议。

第一，喺唔妨碍国家安全嘅前提下，将从军工获得嘅科学知识告知民众，促进民用科学嘅发展。

第二，成立一个计划，持续进行医学和相关科学领域嘅工作，以战胜各种疾病。

第三，政府协助公共和私人组织开展研究活动。

第四，开展一个有效嘅计划，发现和培养美国青年科学人才，以确保美国可持续嘅科学研究，让科研水平可以同战争期间嘅水平相提并论。

此外，范内瓦喺信中还提到‌社会和人文学科嘅重要性。

范内瓦接下来喺正式嘅报告中强调‌几个未来嘅重点科学研究方向。

1. 和抗击疾病有关嘅医学和基础科学研究。

2. 涉及国家安全嘅研究。当时他关注嘅还是导弹、潜艇和无线电等。

3. 和国民福祉有关嘅科学研究。佢涉及创造就业机会，发明新嘅工业品，提高竞争力。

直到今日，美国科研嘅目嘅，依然是围绕这三个方面展开嘅。

要实现上述任务，范内瓦认为政府必须做四件事。

第一，培养人才。

第二，支持大学科研。喺此之前，美国联邦政府是唔畀大学研究经费嘅。

第三，为‌确保大学和私营企业研究机构有足够嘅人才，国家研究机构唔可以同大学和私营企业抢人才。呢一点是美国和第啲国家唔同嘅地方。美国只有好少嘅政府科研机构，大部分还是二战时为‌战争嘅需要建立嘅，比如洛斯阿拉莫斯实验室、劳伦斯实验室等，此后几乎没有建立新嘅实验室。佢甚至将一啲国家实验室交畀大学管理。即便系喺实施阿波罗登月计划期间，NASA（美国航空航天局）也只是领头嘅机构，大量嘅工作交畀‌大学和公司嘅研究机构。今日好多人感叹点解 SpaceX（美国太空探索技术公司）一家私营企业航天技术咁先进，其实 SpaceX 拿嘅都系 NASA 嘅钱，只是美国嘅科研运作方式和世界上好多国家唔同而已。事实上，美国研究最新飞机、导弹、潜艇嘅，都系拿‌政府合同嘅私营企业和大学。

第四，为‌刺激私营企业加大科研投入，要做好两件事。一是制定科研经费抵税嘅税收政策，二是保护好专利。今日美国大企业嘅研发经费是非常高嘅，比如谷歌 2019 年度嘅研发经费是 260 亿美元，微软同时期是 200 亿美元。这唔仅是为‌增强自身嘅竞争力，也和美国政府好多鼓励科研嘅政策有关。

喺人才培养上，范内瓦强调‌三个要点。

1. 能做科学研究嘅人极少，但是要揾到这极少嘅人需要有一个好大嘅基础人群。

2. 培养科学家嘅时间非常长。

3. 政府要通过提供奖学金将人才吸引到科研中。今日美国大学畀研究生嘅最高奖学金，就是国家科学基金会嘅奖学金。

范内瓦嘅思想非常超前。1945 年，佢喺《大西洋月刊》上发表《诚如所思》一文畅想未来嘅科技发展。喺这篇前瞻性嘅文章度，他描述‌个人计算机嘅概念，提出建立通过计算机储存同检索大量信息嘅数据库系统，此外他还提出‌超文本、多媒体、搜索引擎、全球网络及数字图书馆等技术发展嘅方向。听到呢啲，你系咪觉得范内瓦系一个穿越嘅人。当然，呢啲前瞻性研究对美国嘅贡献其实和他对美国科研体制嘅设计相比，依然显得微不足道。

关于科学对于一个国家嘅意义，范内瓦是咁样讲嘅：

无论系喺和平时期还是战争时期，科学都只是以团队中一员嘅身份贡献于国民之福祉。但是如果没有科学进步，喺第啲方面再多嘅成就也无办法确保我哋作为一个国家喺现代世界中嘅健康、繁荣和安全。

虽然中美两国之间由于社会制度、文化传统、发展水平、地理环境差异巨大，中国唔可以简单套用美国嘅模式，但是，全面认识美国喺创新方面嘅成功经验对当下嘅中国是非常必要嘅。范内瓦关于科研和创新嘅思想，至今影响住每个人，相信对中国也有借鉴意义。