范內(nèi)瓦·布什的遺產(chǎn)——美國的科研機(jī)制是這樣運(yùn)行的

美國歷史上有三個(gè)叫布什的大人物，兩位擔(dān)任總統(tǒng)的布什和本書的作者范內(nèi)瓦·布什，后者和前兩者其實(shí)沒有什么關(guān)系。不過，如果把兩位布什總統(tǒng)加起來放在天平的一邊，范內(nèi)瓦·布什放在另一邊，真的很難講哪一邊更重。如果要在美國歷史上只選一個(gè)人，對美國的科研整體貢獻(xiàn)最大，這個(gè)人就是范內(nèi)瓦·布什。如果只選一份決定了美國科研決策，而且影響至今的報(bào)告，則非《科學(xué)：無盡的前沿》莫屬。要想了解美國的科研機(jī)制是如何運(yùn)行的，為什么美國的科研既能得諾貝爾獎(jiǎng)，又能產(chǎn)生高科技產(chǎn)品，就必須讀這本書。

范內(nèi)瓦·布什一生大部分時(shí)間供職于麻省理工學(xué)院，是這所世界排名第一的理工科大學(xué)最引以為傲的人之一。2016年，我訪問麻省理工的媒體實(shí)驗(yàn)室。由于我到的時(shí)間早了一點(diǎn)，伊藤主任還在前一個(gè)會(huì)上，他的助理就在接待室接待了我，然后給我看了一本珍貴的打字機(jī)打印的報(bào)告，就是這份《科學(xué)：無盡的前沿》，上面有范內(nèi)瓦·布什的簽名。這份報(bào)告我讀過，但是當(dāng)我看到這本頗為珍貴的原始文件時(shí)，就如同信徒看到了圣物一樣激動(dòng)。正是這份報(bào)告，改變了美國科技發(fā)展的歷史。麻省理工將它給來訪的客人看，其實(shí)是在宣傳該校對于美國科研的影響力。他們非常自豪地講，在美國的歷史上，沒有人比范內(nèi)瓦·布什對美國的科研貢獻(xiàn)更大了。

范內(nèi)瓦·布什

范內(nèi)瓦·布什首先是一位學(xué)者、一位導(dǎo)師，同時(shí)是教育和科研的管理者——不僅在麻省理工，也在全美國。在學(xué)術(shù)上，范內(nèi)瓦是“微分分析機(jī)”分析儀的發(fā)明者，這是一種模擬計(jì)算機(jī)，在數(shù)字計(jì)算機(jī)誕生之前，它是僅有的能解微分方程的機(jī)器。當(dāng)然，模擬計(jì)算機(jī)的發(fā)展很快遇到了瓶頸，于是他派了一位年輕人去改進(jìn)計(jì)算機(jī)，這個(gè)年輕人因此發(fā)明了數(shù)字電路，這個(gè)人就是后來提出信息論的香農(nóng)。而香農(nóng)的那篇有關(guān)數(shù)字電路的碩士論文被譽(yù)為20世紀(jì)最重要的碩士論文之一。

范內(nèi)瓦還有一個(gè)有名的學(xué)生叫特納。特納后來擔(dān)任了斯坦福大學(xué)的教務(wù)長，并且因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)了老斯坦福遺囑的漏洞，建立了斯坦福工業(yè)園，被譽(yù)為“硅谷之父”。特納也有兩個(gè)有名的學(xué)生，就是創(chuàng)辦了惠普公司的休利特和帕卡德。當(dāng)然，范內(nèi)瓦對美國科技的最大貢獻(xiàn)還不在于桃李滿天下，而在于他對美國政府科研政策產(chǎn)生了永久性的影響。

范內(nèi)瓦第一次擔(dān)任政府的顧問是在一戰(zhàn)期間，他加入了美國國家研究委員會(huì)。一戰(zhàn)后，范內(nèi)瓦擔(dān)任了麻省理工學(xué)院的副校長兼工學(xué)院院長，但是不久他又成為羅斯福總統(tǒng)的科學(xué)顧問，參與組織和領(lǐng)導(dǎo)了著名的曼哈頓計(jì)劃。其后，他先后參與領(lǐng)導(dǎo)了美國氫彈計(jì)劃、航天計(jì)劃和后來被稱為“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”的科學(xué)技術(shù)工程。范內(nèi)瓦還提議創(chuàng)立了國家科學(xué)基金會(huì)（NSF，在他的報(bào)告中名稱為國家研究基金會(huì)）和高級(jí)研究規(guī)劃署（ARPA）等科研管理機(jī)構(gòu)。今天，國家科學(xué)基金會(huì)和從高級(jí)研究規(guī)劃署演變來的美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA），是美國研究型大學(xué)主要的政府經(jīng)費(fèi)來源，它們的存在保證了美國在尖端科技領(lǐng)域的長期領(lǐng)先地位?？梢灾v，今天美國政府支持科研的傳統(tǒng)、方法和機(jī)構(gòu)，都是范內(nèi)瓦·布什的遺產(chǎn)。而范內(nèi)瓦最初的這些想法和規(guī)劃，其實(shí)都和提升美國作為國家的科技競爭力有關(guān)。

美國是一個(gè)小政府的國家，而且通常是靠商業(yè)驅(qū)動(dòng)發(fā)明創(chuàng)造。早在第二次工業(yè)革命時(shí)期，美國貢獻(xiàn)了世界上一多半與電相關(guān)的重要發(fā)明，在電學(xué)理論上也不落后。但是，那些成就都是靠民間資本的力量完成的，美國政府很少參與。

在第一次世界大戰(zhàn)期間，范內(nèi)瓦發(fā)現(xiàn)美國軍方工程和技術(shù)需求與當(dāng)時(shí)科學(xué)家之間的研究存在極大的鴻溝。當(dāng)時(shí)無論是軍方還是民間，都看不太上大學(xué)里科學(xué)家所做的那些工作。而科學(xué)家呢？因?yàn)闆]錢，只能做一些偏理論的研究，解決不了大的工程問題。轉(zhuǎn)眼到了二戰(zhàn)，雖然一開始美國沒有參戰(zhàn)，但是范內(nèi)瓦已經(jīng)感覺到來自德國的巨大威脅。德國人在二戰(zhàn)前拿走了一多半的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)，同時(shí)他們的科學(xué)家在武器研制上也發(fā)揮了巨大的作用。因此范內(nèi)瓦就向國會(huì)提議成立一個(gè)政府行政機(jī)構(gòu)，協(xié)調(diào)并推進(jìn)以科學(xué)研究為基礎(chǔ)的國防開發(fā)，但是當(dāng)時(shí)的美國國會(huì)沒有把戰(zhàn)爭的需求當(dāng)回事，沒有理會(huì)他的建議。于是范內(nèi)瓦利用擔(dān)任總統(tǒng)科學(xué)顧問和美國航空咨詢委員會(huì)主席的機(jī)會(huì)，繞過了美國國會(huì)，直接給羅斯福提交了一份建議書，在羅斯福的支持下，美國成立了國防研究委員會(huì)（NDRC）。以后的曼哈頓計(jì)劃以及重大國防項(xiàng)目，都是在這個(gè)委員會(huì)主導(dǎo)下開展的。

由于科學(xué)家們在曼哈頓計(jì)劃和一系列軍工計(jì)劃中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，美國的老百姓開始相信科學(xué)，有些人甚至開始迷信科學(xué)，科學(xué)家的地位和話語權(quán)也得到了很大提升。在羅斯?？偨y(tǒng)就四個(gè)方面的問題征詢他的意見之后，范內(nèi)瓦希望借著這個(gè)機(jī)會(huì)，將科學(xué)研究確定為美國永久的國策。他在廣泛征求業(yè)內(nèi)的意見之后，給杜魯門總統(tǒng)寫了一份很長的報(bào)告，就是這篇《科學(xué)：無盡的前沿》。

在報(bào)告正式的文本之前，范內(nèi)瓦用一封簡短的信總結(jié)了他的四點(diǎn)關(guān)鍵性建議。

第一，在不妨礙國家安全的前提下，把從軍工獲得的科學(xué)知識(shí)告知民眾，促進(jìn)民用科學(xué)的發(fā)展。

第二，成立一個(gè)計(jì)劃，持續(xù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)和相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域的工作，以戰(zhàn)勝各種疾病。

第三，政府協(xié)助公共和私人組織開展研究活動(dòng)。

第四，開展一個(gè)有效的計(jì)劃，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)美國青年科學(xué)人才，以確保美國可持續(xù)的科學(xué)研究，讓科研水平可以與戰(zhàn)爭期間的水平相提并論。

此外，范內(nèi)瓦在信中還提到了社會(huì)和人文學(xué)科的重要性。

范內(nèi)瓦接下來在正式的報(bào)告中強(qiáng)調(diào)了幾個(gè)未來的重點(diǎn)科學(xué)研究方向。

1.和抗擊疾病有關(guān)的醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)研究。

2.涉及國家安全的研究。當(dāng)時(shí)他關(guān)注的還是導(dǎo)彈、潛艇和無線電等。

3.和國民福祉有關(guān)的科學(xué)研究。它涉及創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，發(fā)明新的工業(yè)品，提高競爭力。

直到今天，美國科研的目的，依然是圍繞這三個(gè)方面展開的。

要實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，范內(nèi)瓦認(rèn)為政府必須做四件事情。

第一，培養(yǎng)人才。

第二，支持大學(xué)科研。在此之前，美國聯(lián)邦政府是不給大學(xué)研究經(jīng)費(fèi)的。

第三，為了確保大學(xué)和私營企業(yè)研究機(jī)構(gòu)有足夠的人才，國家研究機(jī)構(gòu)不能同大學(xué)和私營企業(yè)搶人才。這一點(diǎn)是美國和其他國家不同的地方。美國只有很少的政府科研機(jī)構(gòu)，大部分還是二戰(zhàn)時(shí)為了戰(zhàn)爭的需要建立的，比如洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯實(shí)驗(yàn)室等，此后幾乎沒有建立新的實(shí)驗(yàn)室。它甚至把一些國家實(shí)驗(yàn)室交給大學(xué)管理。即便是在實(shí)施阿波羅登月計(jì)劃期間，NASA（美國航空航天局）也只是領(lǐng)頭的機(jī)構(gòu)，大量的工作交給了大學(xué)和公司的研究機(jī)構(gòu)。今天很多人感嘆為什么SpaceX（美國太空探索技術(shù)公司）一家私營企業(yè)航天技術(shù)如此先進(jìn)，其實(shí)SpaceX拿的也是NASA的錢，只是美國的科研運(yùn)作方式和世界上很多國家不同而已。事實(shí)上，美國研究最新飛機(jī)、導(dǎo)彈、潛艇的，都是拿了政府合同的私營企業(yè)和大學(xué)。

第四，為了刺激私營企業(yè)加大科研投入，要做好兩件事情。一是制定科研經(jīng)費(fèi)抵稅的稅收政策，二是保護(hù)好專利。今天美國大企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是非常高的，比如谷歌2019年度的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是260億美元，微軟同時(shí)期是200億美元。這不僅是為了增強(qiáng)自身的競爭力，也和美國政府很多鼓勵(lì)科研的政策有關(guān)。

在人才培養(yǎng)上，范內(nèi)瓦強(qiáng)調(diào)了三個(gè)要點(diǎn)。

1.能做科學(xué)研究的人極少，但是要找到這極少的人需要有一個(gè)很大的基礎(chǔ)人群。

2.培養(yǎng)科學(xué)家的時(shí)間非常長。

3.政府要通過提供獎(jiǎng)學(xué)金將人才吸引到科研中。今天美國大學(xué)給研究生的最高獎(jiǎng)學(xué)金，就是國家科學(xué)基金會(huì)的獎(jiǎng)學(xué)金。

范內(nèi)瓦的思想非常超前。1945年，他在《大西洋月刊》上發(fā)表《誠如所思》一文暢想未來的科技發(fā)展。在這篇前瞻性的文章中，他描述了個(gè)人計(jì)算機(jī)的概念，提出建立通過計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存與檢索大量信息的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，此外他還提出了超文本、多媒體、搜索引擎、全球網(wǎng)絡(luò)及數(shù)字圖書館等技術(shù)發(fā)展的方向。聽到這些，你是否覺得范內(nèi)瓦是一個(gè)穿越的人。當(dāng)然，這些前瞻性研究對美國的貢獻(xiàn)其實(shí)和他對美國科研體制的設(shè)計(jì)相比，依然顯得微不足道。

關(guān)于科學(xué)對于一個(gè)國家的意義，范內(nèi)瓦是這樣講的：

無論是在和平時(shí)期還是戰(zhàn)爭時(shí)期，科學(xué)都只是以團(tuán)隊(duì)中一員的身份貢獻(xiàn)于國民之福祉。但是如果沒有科學(xué)進(jìn)步，在其他方面再多的成就也無法確保我們作為一個(gè)國家在現(xiàn)代世界中的健康、繁榮和安全。

雖然中美兩國之間由于社會(huì)制度、文化傳統(tǒng)、發(fā)展水平、地理環(huán)境差異巨大，中國不能簡單套用美國的模式，但是，全面了解美國在創(chuàng)新方面的成功經(jīng)驗(yàn)對當(dāng)下的中國是非常必要的。范內(nèi)瓦關(guān)于科研和創(chuàng)新的思想，至今影響著每個(gè)人，相信對中國也有借鑒意義。

本文摘自《科學(xué)：無盡的前沿》第三部分“拓展評(píng)論”，是學(xué)者、硅谷投資人吳軍對這份美國科學(xué)發(fā)展報(bào)告的推薦、評(píng)論。

《科學(xué)：無盡的前沿》，【美】范內(nèi)瓦·布什、拉什·D.霍爾特/著 崔傳剛/譯，中信出版社，2021年5月版