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二次世界大战后 美国重塑科学创新体系

2018-05-30封凯栋

科学大观园 2018年14期
关键词:体系科技

封凯栋

二战后美国创新体系的重塑奠定了其超级大国的科技基础。

同样以诺贝尔化学奖为例,自1940年到1994年,美国赢得了65次奖项中的35次,把昔日的欧洲强国甩在了身后。

就转变经济发展方式的任务而言,第二次世界大战后美国创新体系的重塑,是历史留给中国的最佳学习样本。通过体系重塑,美国成功地把自身从以制造能力为核心的经济转变为以创新为核心的经济;其转变过程充分体现了社会高度共识、国家坚定的战略意志、专业性的创新协调机制和广泛的社会动员在实现创新转型中的重要性。

战前二流的科技水平

如果仅就经济总量而言,美国自19世纪最后20年起就成了世界经济的领头羊。但在二战前美国经济优势主要依托的是高效的大规模生产体系,这一体系主要是通过此前100多年的管理革命而非科技革命完成的。在科技上,二战前的美国依然是欧洲国家的模仿者,其联邦政府也并未明确以科技创新来赢取国家竞争力的战略,甚少直接介入除了农学与地质学之外的科研活动。大部分大企业也没有自动地催生自主创新的潮流,甚至在19世纪最后30年它们更愿意通过托拉斯或横向合并来保证稳固的市场收益;直到规则和发展现实发生不匹配,在贸易和专利领域爆发了数次危机后,美国通过了以谢尔曼反垄断法和北方证券判例等一系列打击市场共谋的制度构建,其主要的大企业才不得不另择道路,开始深耕工业技术能力。

但即便如此,战前美国的科技水平依然是二流的。以化学类的诺贝尔奖获得者为例,在1939年之前30位诺贝尔化学奖获得者中仅有3位来自美国,而当时头号科技强国德国有15位,英国和法国也各有6位。更重要的是,美国各专业的获奖专家大多数不是在本土而是在欧洲接受的高等教育——这充分说明了当时欧洲才是科研产出的高地。而在1940年,当英美在“雷达”这一对二战走势影响最深远的科技上开展合作时,英美之间的科技差距更凸显了世界头号经济大国在科技上的窘迫:在当时影响雷达性能的核心部件“共振腔磁控管”上,英国人所提供样品的电磁波发射效率是美国当时最好产品的3000倍。

科学领袖递交《布什报告》

科技方面的差距带给了美国当时的精英科学家们极大的震惊,也为战争中的美国带来了关于国家生存与国家竞争前景的巨大压力。在1945年战争行将结束时,以万尼瓦尔·布什、詹姆斯·柯南特、卡尔·康普顿等“科学家大军”的领袖們为此向美国总统递交了著名的《布什报告》——《科学:无尽的前沿》,该报告倡导美国在战后必须要坚持并增强其战时对科技领域进行大量投资的做法,通过发展一个新的国家创新体系来确保美国的国家安全和经济安全。除要对科研活动长期大量投资外,科学家领袖们还呼吁,国家必须要发展出有效的科技扩散、普及高等教育的举措。而当时具体的核心倡议则是要成立一个强大的、中央集权式的美国国家科学基金以统筹发展全国的科研活动。

但因为美国总统的意外更迭,《布什报告》的建议一度被搁置。这反倒使得美国各部门各军种抓紧抢建各自的科研体系,形成了以基础科研、军事、能源、卫生、宇航、商务等多部门并行的多元管理系统。而在1957年苏联接连发射人类历史上最早的两颗人造卫星,使得美国社会再度陷入了国家生存与国家竞争的压力环境中。由此美国社会搁置了早先的争论,形成强有力的社会共识,确立了既支持基础科研同时又强调任务导向型关键技术开发的模式,建立了产学研(军政)相结合的体系。

这一体系使得美国逐步从欧洲技术的模仿者转变为世界科技的引领者。从战后迄今,奠定了美国长期全球竞争优势的重大科技突破,如半导体、计算机、数控机床、互联网、生物技术、新能源等,基本都源自其战中和战后的产学研(军政)相结合的体系。该创新体系的形成与发展有着明显的特征。

推动美国创新体系发生根本性转变的,是两次重要的国家竞争危机——第二次世界大战和1957年的苏卫事件。两次危机都使得美国社会形成了需要通过加强科技研发来确保国家安全与经济安全的高度共识。在战后几次科技政策大讨论中,如1945年后对《布什报告》具体方案的讨论,以及80年代初对促进技术扩散的讨论,人们即便在具体措施上存在争议,但在大力支持科研创新与技术扩散,并以此构筑国家核心竞争力方面完全没有争议。在各类政治选举中,与科技相关的事项一向都不是政治辩论中的辩题,反倒是几乎所有的候选人都持续一致地在科研创新事务上做出承诺。而在几次联邦政府实质上表达出削减科研开支意图时,科学共同体的抗议也几乎能赢得美国社会的全体支持。如特朗普的2018年财政预算削减了美国联邦在气候变化与卫生等领域的科研开支预算,它直接导致了2017年4月全美范围内的“科学大游行”并形成巨大的社会反响,甚至连特朗普政府也不得不公开重申其对科学研究与环境保护的支持。

社会共识的形成,是美国几次动员战略性资源以驱动系统转型的前提条件。但系统转型的发动和重大改革的实施不是由市场自发形成的,而是由决策集团发动、通过国家长期坚定的战略性投资所撬动的。美国联邦政府在战后一改其战前甚少介入科研活动的传统,持续为科研创新长期投入了巨大的资金,甚至到20世纪70年代中期之前联邦政府的投入一度高达全社会研发支出的60%以上。国家长期的战略性投入为美国市场机制的创新竞争提供了至关重要的资源基础和知识基础。欧洲学者们甚至发现,当今苹果公司在iPhone、iPod、iPad等产品中的每一项关键技术模块,其技术来源都可以追溯至一个或多个美国联邦政府或军方在战后所资助的科研项目。

美国的科研管理机制,虽然屡有调整,但在50年代之后逐步稳定地形成了基础科研、军事、能源、卫生、宇航和商务等多个主体多元管理的体系。这使得美国的科研管理与各领域的专业性需求得以稳定地持续互动,并在各部门内形成了以职业管理者、科学家及需求方共同塑造管理体系的传统;这一框架使得各部门得以长期持续地积累科研及科研管理经验,从而从源头上打破了科研与应用之间转化的瓶颈。

另一方面,在具体的科研活动组织中,美国创新体系又追求不同部门之间的协作,并保持科研及科研管理人员的流动性,广泛采用网络化、虚拟组织的方式,从而充分地在科研和产业共同体内形成了有效的社会动员,并持续培养了新兴力量。尤其是DARPA(美国国防部先进研究项目局)在项目组织、项目管理方面积累了大量的成功经验,而能源部等其他部门则又积极地学习、模仿和扩散了DARPA的经验。这种组织模式使得它们在很大程度上能够保持创造力、避免系统僵化,并持续地培养新的科研人才。

美国产学研体系中强调技术的国内扩散的传统是从军方采购条例中发端的。为了保证军事科技采购的安全,美国军方要求所有采购的技术产品必须在市场上存在一个“第二来源”,从事实上促进了军方所资助科研成果在其本国的扩散。促进扩散的传统使得美国的创新模式具有更好的持续性:因为基础科研与重大技术瓶颈突破往往都是投资大回报周期长的活动,只有通过尽量扩散技术的潜在应用,使创新能够更快更广泛地扩散到经济活动中并产生收益,全社会才有可能获得足够的回报,并持续地为科研活动再投入。另一方面,美国在科技上形成的优势又通过影响全球要素市场、吸引投资和人才等诸多方面为本国经济运转提供了良好的环境。

更重要的举措在70年代后半期开始酝酿。由于美苏冷战和美国在越南战争的高额支出,美国需要通过进一步激发私人部门对研发的投资来调整研发支出结构。自1980年开始,美国接连通过了“Stevenson-Wydler技术创新法案”“Bayh-Dole大学与中小企业专利法”和“联邦技术转移法”等多个重要法案。这些制度构建授权科研人员可以对由联邦及军方资助的科研项目的成果进行专利申报和专利转让,以促进由公共投资所产生的大量科技在私人部门的扩散与應用,由此激励私人部门的投入、盘活已有的科技资源。这使得美国大学专利产生了爆炸性的增长,催生了一个繁荣的、具有常态化交易活动的专利市场,促进了以硅谷模式为代表的创新型中小型企业生态的迅猛发展。

当然,为了鼓励这一模式的发展,美国政府还构建了一系列的辅助性制度安排,例如政府鼓励并实质上参与了早期风险投资资本的发展,商务部设立了SBIR(小企业创新研究计划)等比私人风险投资覆盖面更广的创新投资基金等。

把昔日欧洲甩在身后

二战后美国创新体系的重塑奠定了其超级大国的科技基础。同样以诺贝尔化学奖为例,自1940年到1994年,美国赢得了65次奖项中的35次,把昔日的欧洲强国甩在了身后。科技能力的突飞猛进与美国在科技上的大力投入是分不开的;但战后美国联邦政府更突出的作用是塑造了一个全新的产学研(军政)紧密结合的平台。前者使得科技活动获得了持续的养分,后者使得科技的价值在新的体系中凸显。也就是说,一个国家经济社会对科技活动的定价机制,事实上在很大程度上是由结构化的制度构建来决定,而并非单纯由科技自身来决定的。美国在战后通过利用外部危机、在实现充分的社会动员后所完成的制度构建,很好地构建了一个从基础理论到前沿应用、从军事技术到商业开发、从公共资金到私人投资、从大学科研到创新创业的新体系,该体系又依靠美国在全球的军事、资源要素以及经济和人才方面的优势继续维系其强有力的科研投入。

通过新模式的构建,美国在赢取国家安全的同时,也赢得了经济上的巨大成就。自动化、计算机与信息产业、互联网、生物科技与新能源等这些技术及产业奠定了美国战后的长期优势,而它们毫无例外都起源于美国的产学研(军政)相结合的体系。随着这些逐次展开的创新浪潮,美国社会经济活动的重心完成了巨大转变,从以制造为主的经济发展模式转入了以创新和制造双轮驱动的经济模式。

中国今天同样也面临着历史性的转型任务。改革开放后30多年的快速发展为国家的再次崛起奠定了坚实的经济基础和强大的制造能力,但中国社会同时也面临着思维惯性和原有经济结构的阻碍。实现发展模式的整体转型,是在全球竞争中争夺前沿产业高地的需要,更是维持经济持续增长、维持人民收入水平持续提高的需要。完成这一历史转型,科学技术的持续发展是极其重要的,但更重要的是要塑造一个足以持续地催生科技、发挥科技作用、最大化其社会经济价值的新体系。新体系的塑造需要凝聚全社会的共识,形成并坚持国家战略意志,充分发动各部门、各种经济类型主体参与,促进系统性协调,并在各专业领域内坚持长时期的经验积累。

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