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可以认为,这份报告是自1945年范内瓦尔·布什《科学:无止境的前沿》以来,美国执政者对其科技事业进行的首次全面主动反思。其意义已明显超越了单纯的科技政策调整范畴,而是意图对二战后形成的美国科研体系进行一次“全盘重构”,目的是适应新科技革命大势下国际科技战略竞争日益激烈的紧迫现实和美国维持头号科技强国地位的国家战略需求。 该报告的显著意义:标志着美国科技政策的划时代战略转向;对基于“线性模型”的旧科研体系的系统性“诊断”与“手术”;将AI与地缘竞争纳入核心框架;重塑“科学-技术-产业”的闭环;引入“元科学”与自我纠错机制。 报告的可能重大影响:对美国国内科研生态产生冲击(如,改变现有科研体系的传统拨款机制,等);对全球科技竞争格局产生深远影响(如,大国间的科技战略竞争进入新阶段;倒逼他国改革科研体系以适应科技革命的规律和科技战略竞争需要,等);执行层面面临不确定性与阻力(如,美国特有的党派轮换政治和四年任期制威胁政策的生命力,等)。但可以说,《科学:一个新的黄金时代》不仅是一份科技政策报告,更是一份旨在重塑美国全球竞争力的国家战略宣言。它试图通过一场从上到下的系统性变革,将美国的科研体系从“学院模式”推向一个更灵活、更高效、更服务于国家战略目标的“新黄金时代”。 |
SCIENCE: A NEW GOLDEN AGE
A REPORT TO THE PRESIDENT BY MICHAEL KRATSIOS DIRECTOR OF THE WHITE HOUSE Office of Science and Technology Policy
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《科学:一个新的黄金时代》(核心内容编译)
报告提交人:迈克尔·克拉齐奥斯(Michael Kratsios),白宫科技政策办公室主任
提交日期:2026年7月21日
背景:呼应1945年范内瓦·布什《科学:无止境的前沿》,在美国建国250周年之际,提出面向21世纪的科学事业改革蓝图。
一、总统致信与报告主旨
特朗普总统的责成信(2025年3月26日)
总统提出三大任务:
确保美国在关键与新兴技术(AI、量子、核技术等)中的无可争议的领先地位,加速研发、拆除监管壁垒、强化供应链和制造、推动私人投资。
振兴美国科技事业——追求真理、减少行政负担、赋能研究者实现突破性发现,改革资助和分享模式,吸引顶尖人才,以实绩而非政治正确为标准。
确保科技进步转化为经济增长并改善所有美国人的生活——延续第一任期的AI倡议、量子倡议、太空军等成果,设定更高目标。
克拉齐奥斯的呈送信
报告指出,当前美国科研体系面临生产力放缓、依赖老牌机构、激励扭曲(奖励顺从而非大胆探索)、产业外移导致转化能力削弱等核心问题。提出四大总体目标:
以个体科学家为中心,而非老牌机构;投资于研究者和大胆想法,支持新型研究组织。
彻底改变资金分配、评估方式:采用灵活资助(快车道、长周期、非常规提案评审),将联邦机构视为资本配置者,主动构建投资组合。
设定明确科学目标,重建产业肌肉,将科学发现转化为技术实力,确保成果和就业留在美国。
为AI革命重塑科研事业:建设AI时代的基础设施,同时投资先进制造、技工队伍和隐性知识。
二、第一章:引言——科学进步仍至关重要
1. 20世纪科学成就的根基
二战后的联邦基础研究资助(NSF的创立、国家实验室体系)奠定了“线性模型”(基础→应用→开发)。但如今这一模型已不适用——发现往往是基础与应用反复迭代,工业界反过来推动基础研究。
私人部门R&D资金已占主导:美国企业每年投入约7000亿美元,是政府与高校总和的三倍多。基础研究中私营份额近二十年快速增长。
2. 新挑战
尽管生物医学经费激增,重大突破速率放缓,新药批准停滞。
研究者近一半时间用于行政文书;大学间接费用率平均超40%,严重挤压科研经费。
美国公民在STEM研究生中的比例下降;竞争对手(尤其是中国)以“全社会”方式系统投入科技。
AI革命正在改变科研方式,但传统机构和基础设施尚未准备好。
3. 线性模型不再成立
引用唐纳德·斯托克斯的“巴斯德象限”——追求基础理解同时受应用驱动的研究(如晶体管、蛋白质折叠、超导量子器件)成为主流。
国家实验室和工业实验室承担越来越多此类研究;科学家在学术界与产业界间流动日益频繁。
4. 国际竞争压力
中国R&D支出(按购买力平价)已接近美国,且其决策高度集中、跨部门协同,对科技竞争力进行系统性投入。英国、挪威等也在改革科研资助体系。
5. 人才与安全困境
美国博士毕业生中临时签证持有者占比约40%(计算机、数学等超50%),本土人才被边缘化;同时他国利用开放体系获取知识和技术,而自身封闭。
美国发明了EUV光刻关键技术,但唯一能制造EUV光刻机的公司在欧洲;锂离子电池在美国发明,但亚洲主导供应链。发现不转化为制造,等于为他人作嫁衣。
三、第二章:振兴美国科技事业——核心改革建议
1. 当前困境
“Eroom定律”:每十亿美元新药批准数每九年减半,效率下降80倍。
资助周期过长:从提交到获知结果长达20个月(堪比波音747从图纸到生产的时间)。
行政负担激增:1991年至2025年新增至少270项联邦要求;间接费用率高达50-60%(顶尖机构)。
“任职税”:NIH首席研究员平均年龄从39岁升至51岁,首次获资助者平均年龄从36岁升至42岁,远超诺奖贡献年龄。科学进步“一个葬礼接一个葬礼”。
唯才是举受侵蚀:NSF资助中DEI(多样性、公平、包容)相关项目占比从不足1%升至超25%;NASA曾要求评审小组半数由DEI专家组成,类似上世纪精英大学对犹太学生的配额。
激励错位:短周期项目鼓励“香肠切片”式发表,抑制高风险探索;长期资助(如HHMI研究员)产出高影响力论文率翻倍。
可重复性危机:心理学研究可重复率<40%;一篇阿尔茨海默症顶级论文被引800余次,误导研究十余年,最终撤稿。
问责缺失:联邦机构缺乏市场的反馈压力,评审者常是获资助者,形成利益同盟。
2. 改革方向
(1)聚焦个体科学家
扩大NSF研究生研究奖学金(GRFP)——校友超40位诺奖得主。
推广NIH主任先锋奖等长周期(≥5年)、信任个人的资助。
减少行政文书,尤其对早期研究者。
(2)多样化资助机制
“金票”制度:允许单个评审者力挺非共识提案(丹麦试点成功)。
快速拨款:48小时决策、半小时申请(私人基金已验证)。
奖项挑战:DARPA自动驾驶挑战赛、XPRIZE(私人投资撬动比超1:30)。
先进市场承诺:为尚不存在的技术预先承诺市场。
再拨款模式:将资助权下放给一线科学家,利用分散智慧。
(3)创建新型机构——聚焦研究组织(FRO)
传统学术实验室、企业实验室、国家实验室各有局限(表1总结)。聚焦研究组织(如X-Labs)为中型规模(10-100人)、跨学科、时间限定、里程碑驱动的团队,解决那些太大、太交叉、太商业化困难的难题。
NSF的TIP理事会已启动X-Labs,作为联邦支持独立研究组织的新模式。
(4)减少官僚负担
压缩评审周期、消除重复报告、控制间接费用,将资金转向实际科研基础设施。
(5)制度化持续改进
在每个联邦科学机构设立“元科学”部门,直接向负责人汇报,有权进行对照实验(如随机分配评审机制),并公开结果。英国2024年已建立类似元科学单位。
四、第三章:确保美国在关键与新兴技术中的主导地位
1. 被动模式的失败
过去认为只要资助基础研究、保护IP、开放市场,技术优势自会到来。但竞争对手(中国等)将整个国家变为“技术国家”,系统性利用美国开放体系,同时保护自身。
案例:平板显示、锂电池、先进制造——美国发明,他国制造并获利。
2. 必须主动选择技术未来
技术优势来自工程能力、制度能力、工业力量的综合。美国必须赢得平台技术(半导体、AI、量子、生物技术)的控制权,这些技术会形成正反馈。
美国优势:风险资本(2024年超2000亿美元,占全球57%)、巨型科技公司市值超过竞争对手股市总值、容忍失败的创业文化。
3. 拆除监管壁垒——“许可创新”
核能:以往新反应堆从预申请到设计认证需5-6年,申请书达1.2万页,配套文件超200万页。特朗普2025年签署四项行政令:限制NRC修订法规18个月、审批时限封顶、为已测试设计开辟快车道、要求考虑核能对经济与安全的收益。
生物技术:临床试验成本高昂,FDA改革——允许单一关键性试验(替代传统双试验)、使用真实世界证据、设立“国家优先凭证”加速审评。
监管沙盒:借鉴犹他州、亚利桑那州(自动驾驶)、怀俄明州(区块链)的经验,联邦鼓励州级实验。
4. 开放联邦基础设施
DOE运营28个大型用户设施(同步辐射、散裂中子源等),应扩大对工业界开放,评估标准纳入创新潜力和商业紧迫性,简化CRADA和OTA流程。
小型共享设施:国家量子与纳米技术基础设施(2000多种工具)、共享湿实验室、GMP设施,降低创业门槛。
5. 强化公私合作与人才流动
产业博士/博士后项目:使美国公民在企业或国家实验室完成博士训练,获得高薪和真实问题。
激活计划(Activate):在国家实验室嵌入创业科学家。
基金会模式:如NIH基金会(FNIH)的加速药物伙伴关系(AMP),验证了20个阿尔茨海默症靶点。
6. 组织国家大科学挑战
人类基因组计划:38亿美元投资,产生7960亿美元经济效应;公共-私营竞争加速进程。
SEMATECH和EUV LLC:半导体联盟解决共性的制造难题,EUV光刻技术最终问世。当前需类似机制应对半导体回流、生物组织编程、纳米技术等挑战。
7. 发挥联邦制优势
各州作为“实验室”:亚利桑那州吸引超1000亿美元半导体投资;俄亥俄州为英特尔芯片厂提供20亿美元激励,社区学院建立全州芯片制造技工培训网络。
五、第四章:确保科技惠及所有美国人——科学、手艺与制造业的重聚
1. 隐性知识(Tacit Knowledge)的关键性
技术存在于三种形式:工具、显性指令、过程知识。后者如熟练焊工对金属行为的直觉、半导体良率工程师的经验,无法完全编码,只能通过师徒传承。
科学实践亦然:复制激光实验的成功者都曾亲自拜访过已成功实验室。论文和专利只是中间产物,真正的竞争力在于掌握过程知识的人才。
2. 去工业化的代价
制造业就业从1979年近2000万降至约1300万(下降35%),占比从22%降至8%。制药等领域的合同研发也大量外移。
科学与制造分离,切断了反馈循环:科学家失去实际问题启发,工业失去研究支撑。必须将制造业回流,不仅为就业,更为科学长期健康。
3. 未被利用的巨大潜力
美国有深厚的DIY文化:超过一半成年人参与某种制作活动;最大的创客大会超10万人参加。大量业余爱好者(机床、焊接、电子、火箭)蕴藏着技术人才。
但教育体系偏向大学,忽视职业培训;车间课程被削减,“动手”被视为失败者的选择。结果:数百万技术岗位空缺,同时大学毕业生就业不足。
4. 改革教育与培训体系
将动手实践融入STEM课程:允许实习和学徒学时计入学位;改革认证和终身教职标准,奖励实际技术工作。
开辟非学术路径:设立“国家技师奖学金”,将熟练技工嵌入国家实验室;建立便携式行业认可证书(如低温学、高级加工)。
连接爱好者与正式科研:通过SBIR等为以技术见长的创业者提供资金,不要求博士学历。
5. 社区学院与区域创新集群
社区学院承担40%本科生,是学徒制课堂理论教学的主力。特朗普政府推动Workforce Pell(2025年)使短期培训项目可获佩尔助学金。
重建区域集群:如底特律汽车生态系统、波士顿生物技术、亚利桑那光学。NSF区域创新引擎、商务部技术中心、制造USA研究所、国防部微电子中心等,通过联邦投资撬动地方和产业,形成从研究到制造的紧密空间集聚。
6. 让进步惠及所有地区
美国创新不只发生在沿海精英大学,也发生在沙漠试验场、私人机场边的拖车实验室。政府应降低地理和学历壁垒,让乡村学生、小城技工也能参与科技创新。
六、第五章:新的黄金时代——AI与科学的融合
1. 智能时代
1945年布什在《如我们可能思考》中设想“memex”装置扩展人类记忆。如今,计算机、互联网和AI已实现并超越这一愿景。2025年美国企业承诺投资超4000亿美元建设AI基础设施,超过阿波罗计划和曼哈顿计划(经通胀调整)之和。
AI已成功用于蛋白质结构预测、从头设计蛋白、分子动力学、聚变等离子体控制、粒子物理异常检测。2026年,AI代理可编写软件、分析实验数据、操作设备。
2. AI对科学流程的加速潜力
消化知识:从海量文献中跨领域提取模式。
生成假设:探索人类难以想象的组合空间。
实验自动化:闭环自主实验室可同时执行定制化实验,实时调整,将发现时间从20年缩短至数年。
验证与沟通:辅助证明数学定理、动态更新论文。
3. 必须同步改革制度
AI不会自动修复科学体系,反而可能放大问题(如大量低质论文淹没评审系统)。因此,前几章所述的所有改革——新型机构、多样化资助、产业合作、技工培养——都因AI而更加紧迫。
4. 创世纪计划(Genesis Mission)
特朗普于2025年11月启动,核心是建设美国科学与安全平台,连接国家实验室最强超算、AI模型、科学仪器和数据集,目标十年内使美国科学产出和影响力翻倍。
DOE下属17个国家实验室,约4万科学家/工程师,年预算200亿美元,拥有全球最密集的大科学设施。
具体举措:
确定至少20个国家重要科技挑战(先进制造、生物技术、关键材料、裂变/聚变、量子、半导体等)。
与24家组织(AI公司、半导体制造商、云服务商)建立合作。
建设美国科学云,开放和整编AI就绪数据集。
投资14个机器人/自动化实验室项目,推动自主实验基础设施。
NSF投资3.8亿美元用于“可编程云实验室”,类似当年NSFNET奠定互联网基础。
5. 黄金标准科学(Gold Standard Science)
可重复性危机:心理学<40%可重复,临床前研究每年浪费约280亿美元。
2025年5月总统签署行政令,要求所有联邦资助研究遵循:可重复、透明、沟通误差与不确定性、跨学科、对假设持怀疑、可证伪、无偏评审、接受阴性结果、无利益冲突。
建立大规模验证基础设施:AI可成为“验证引擎”,检查论文重建计算环境、自动复现分析。需要开放API、机器可读的复现包、对成功复现或推翻重要结果的奖励。
6. 展望未来——AI原生科学制度
数学先行:2025年,一家初创公司用AI在3周内完成了“素数定理”的形式化证明(此前20人团队18个月未完成)。证明助手使数学协作从信任网络变为确定性验证。
改革学术出版:当前期刊系统(17世纪设计)已不堪重负;应转向动态笔记本、预印本、开放评审、数据集和代码共享。
细粒度贡献归因:区块链可记录每个数据上传、分析、假设,使非零和贡献得到认可。
基于市场的科学经济:设想分布式自治组织(DAO)发布悬赏,AI代理竞标,自主实验室执行实验,智能合约自动放款。预测市场、声誉市场可指导资源分配。这将使科学运行不间断、更高效。
7. 结语
人类认知的时代限制正在被打破。21世纪将建造从第一原理设计的材料、可编程物质、自组装结构。
“创世纪”计划和本报告所有改革,旨在确保美国不仅发明未来,而且制造未来、收获未来。
正如布什在1945年所做,我们这一代必须展现勇气,重塑制度,使科学继续服务于美国的安全与繁荣,并推动人类知识边界的拓展。
附件摘要:2028财年研发预算优先事项备忘录
(由OSTP主任和OMB主任联合签署)
九大优先领域:
加大对基础研究的投资——重点转向物理科学、化学、材料、数学、计算机科学、工程学,增加其占联邦研发组合的比例。
推进国家科技任务——AI(创世纪)、量子(QC-ADDS)、聚变(2030年代中期演示)、重返月球、通用机器人、下一代半导体。
为AI新发现时代奠定基础——AI作为科学仪器、科学基础模型、数据集生成、AI与仪器集成。
扩大世界级基础设施的广泛使用——用户设施、先进计算、共享平台。
利用研发加强区域制造和产业——制造科学、试点线、示范设施,配套成本分摊。
开发新机制支持前沿科学——多样化机构类型、增加长期资助(≥5年)、快速拨款、奖项挑战、金票、先进市场承诺、再拨款等。
发现和培养顶尖技术人才——全国范围识别天才(基于标准化定量评估)、K-12强化、动手学习、早期研究者支持、跨部门流动、柔性服务要求。
建设自我改进的科学事业——设立元科学能力、系统化的差距图谱、数据基础设施、提升项目官员的权威和地位、减少行政负担。
将联邦研发融入更广泛的科技生态系统——推动基础与应用一体化、扩大非联邦成本分摊、协调研发与非研发投资(劳动力、经济开发、采购)、与产业合作培训。
实施要求:
各机构在2028财年预算中体现上述优先事项。
年度R&D预算超过30亿美元的机构,需在90天内提交行动方案,说明如何落实“研发优先实践”。
总结:该报告是对美国战后科技体制的一次系统性反思和重设计,强调将科学家个体置于核心、建立多元化的资助和机构形态、打通科学与制造、拥抱AI但同步强化验证与制度革新,并明确提出以国家任务为导向的“创世纪计划”作为旗舰。其目标是在全球科技竞争新格局下,确保美国继续保持并扩大科技领先地位,同时让科技成果更广泛地惠及美国人民。
来源:https://www.whitehouse.gov(英文)
智强咨询 编辑(中文)

