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美国政府是如何支持科技创新的?

科技创新是一个系统性工程。良好的产业政策、基础研究积累、产学研各界的紧密合作等多种因素缺一不可。
 
麻省理工学院的福特经济学教授,美国国家经济研究局的卫生保健项目主任乔纳森·格鲁伯与他的搭档西蒙·约翰逊在《美国创新简史》一书中,对美国科技创新的产业政策变迁做出了解读,从中我们也可窥见美国科技创新发展的历程。
 
撰文 | 楚天蓝(腾云特约作者、资深媒体人)
 
在一定程度上,麻省理工大学教授乔纳森·格鲁伯、西蒙·约翰逊合著的《美国创新简史》是居安思危的盛世危言。
 
美国的科技创新能力和科技实力、教育实力常年领先世界,在众多科技领域,这样的优势也成为了美国制裁或掣肘其他国家一些公司的杀手锏。对中国人而言,最刻骨铭心的例子就是美国政府禁止向华为出售芯片,华为因此受到重创。
 
即便在这样的情况下,《美国创新简史》依然对于美国政府资助科学创新的力度不足敲响了警钟。通过这本书,我们不仅可以了解美国创新历史中的经典案例,也可以进一步知晓当下美国创新的问题。
 
美国创新简史
 
麻省理工学院的福特经济学教授,美国国家经济研究局的卫生保健项目主任乔纳森·格鲁伯在本书中详细梳理了美国创新的重要历史,并对当下的处境表示了担忧,对未来提出了具体可行的策略支撑。
 
1 政府支持科技创新,珠玉在前
 
从研发的投入来看,美国稳居全球第一。《美国创新简史》的对比维度并非从投入金额上将美国和其它国家相比,而是从美国历史上政府资助科学创新的金额以及占GDP的比例来对比。
 
中国人有一句耳熟能详的话,科学技术是第一生产力,但许多人或许并不真正了解科学技术推动经济发展、提高国家竞争力的路径。对此,本书以美国的实际案例出发,做出了富有说服力的解释——以推动经济发展的要素而言,科学创新具有溢出效应,推动进一步的创新,并且创造众多的就业机会。当一个国家在最关键的产业内全面领先,就能在国家之间的竞争中占据先机。
 
在乔纳森·格鲁伯和西蒙·约翰逊看来,美国政府资助科学创新的成功案例,就是曾任麻省理工学院副校长和工程系主任的范内瓦·布什主导的国防研究委员会资助科学创新,为第二次世界大战胜利做出了杰出贡献,为美国在二战之后经济增长奠定了基础。
 
1940年6月12日,范内瓦·布什访问白宫,他向罗斯福总统建议成立一个由科学家和工程师主导的国防研究委员会,掌控新武器研发的主导权及经费,不要舰队司令和将军、不要现有的工业公司、不要私营的顶尖研究室。罗斯福批准了这一要求。
 
布什的国防研究委员会创始成员包括时任麻省理工学院院长的卡尔·康普顿,哈佛大学校长詹姆斯·科南特,国家科学院主席兼贝尔实验室主任弗兰克·B.朱维特,加州理工学院研究生院院长理查德·c.托罗曼。这些科技精英的研究领域涉及原子理论及一些新兴概念。
 
在顶峰时期,布什领导了30000人,包括6000名科学家,大约美国三分之二的物理学家都包括在内。随之而来的是科研经费的剧增——在1938年,美国联邦政府和各州政府投入的科研经费为美国国民收入的0.076%;到1944年,这一数据上升为0.5%,其中的大多数都从国防研究委员会支出。
 
1945年,布什给罗斯福总统准备了一个报告《科学:无尽的前沿》,他指出发明创造可以挽救生命、提高生活质量并创造就业;政府不应该直接搞科研,而军事的科学官僚主义指挥阻碍科学探索;公司、富翁和一流大学都不能独自承担和开展国家需要的科学创研。
 
布什提议,美国政府连续提供大量经费,促成大学和私营企业的合作,制造“战后的创新机器”。1944年,《退伍军人权利法案》使得大学扩招,培养了众多工程技术人员。新生行业发展起来之后,创造了很多前所未有的工作岗位。在之后的20年,美国中学毕业生和大学毕业生的工资都明显提高。从1940年到1964年,联邦政府投入的研发资金增长了20倍,在20世纪60年代的鼎盛时期,这项开支大约占到了GDP的2%,大约相当于今天的4000亿美元。
 
另一方面,在二战期间,美国政府虽然大量拨款给国防研究委员会,但国防研究委员会由科学家和工程师组成并主导,美国政府的官僚系统(包括军方在内)无权干涉这些科学家和工程师的决定。这一方式产生了良好的效果,国防研究委员会推动产生的各种科学创新,为美国赢得二战做出了重大贡献。
 
回顾这一时期的美国科学创新历史,二战、冷战军备竞赛等特殊背景显然“功不可没”,它们成为了投资人慷慨支持、政府大量出资赞助科学创新的最佳理由。但从方法论的角度来看,二战时期的特殊先例未必具有可比性。
 
事实也证明,随着政府支持力度的降低,美国科技创新逐渐走入低潮。
 
 
2 美国私企的科学创新
 
微软、苹果、亚马逊和谷歌等美国私企的创新,几乎没有得到政府的任何支持,完全是企业内部出于竞争和生存目的的自我激励完成。而斯坦福大学、麻省理工学院、华盛顿大学、加里福利亚大学和约翰·霍普金斯大学大量由私人支持的实验室,在美国基础研究方面扮演了非常重要的角色。
 
这些故事我们早已耳熟能详,但私企科学创新并非一帆风顺——至少从美国国家的视角来看是如此。
 
其中一个精彩的故事是,上世纪六十年代,美国是如何与液晶显示屏产品失之交臂、拱手让给日本的。
 
1968年,美国无线广播公司(RCA)的研究人员召开新闻发布会,展示了世界上第一款商用液晶显示屏——这是液晶显示屏(LCD)的开端,这一项目也很快被划归旗下掌握晶体管阴极射线管(RCT)专利的半导体团队。
 
或许是因为担心开发液晶显示技术将危及非常成功且利润丰厚的RCT电视业务及专利许可带来的收益,液晶屏的所有研究活动被迫终止。这一决定恰好给了崛起中的日本一次绝佳机会。
 
正是在这一年,日本广播协会(NHK)到美国无线广播公司拍摄纪录片《世界的公司:现代炼金术》,其中的一段,便展现了液晶显示屏。节目播出后,这一新兴技术吸引了不少人的目光,其中就包括负责夏普计算器显示屏业务的和田富雄。
 
他当即建议:用液晶屏制造计算器。
 
随后,极具向高新技术产业转型野心的夏普管理层亲赴美国无线广播公司。彼时,美国无线广播公司早已对这一技术不抱热情,于是以300万美元的价格,将专利许可出售给了夏普公司。
 
1973年,夏普公司宣布,全球第一代商业化袖珍计算器使用液晶显示屏。
 
美国原本也有第二次的反超机会。
 
夏普的液晶显示屏采用的是无源矩阵技术,图像由像素的行列组成,复杂图像需要很多行列,这导致数据信号变慢。而美国西屋公司的科学家开发除了有源矩阵处理系统,利用晶体管一次打开所有像素,其屏显速度更快、更亮、更清晰。
 
彼时的西屋公司没有对这项技术给予足够重视,负责开发该技术的布罗迪团队一气之下离开了西屋自立门户,1984年,他开始销售实验产品和实验室的原型屏显,并在12个行业拥有了80个客户。
 
如果说第一次美国人错失良机,是因为美国无线广播公司的短视,那么这一次,美国的风险投资人也没有拿出足够的勇气——他们认为,日本企业已处于领先地位,此时投入为时已晚。终于,布罗迪的公司因为无法实现规模化而失败。
 
后面的故事我们都知道了,日本占领并垄断了世界市场——从20世纪90年代中期到2010年,该行业的规模增长了10倍,目前全球销售额为1140亿美元,但没有一家美国企业从这一行业获利,也没有美国工人就职于这一行业。
 
极具讽刺意义的是,美国威斯康星州几年前主动引进了富士康的LCD工厂项目。
 
 
3 在新的形势下,美国政府如何支持科学创新?
 
尽管1970年代以后美国政府对于科学创新的资助力度大幅下降,但从美国政府的资助受益的企业也不在少数,也取得了令人瞩目的成绩。基因组测序便是其中的典型案例。
 
1988年,美国国会同意资助美国国立研究院进行人类基因组研究。1990年,人类基因组计划启动,预计持续15年,总预算支出30亿美元。1999年,获得资助的塞雷拉基因组公司开展了人类基因组测序工作,其测序方法大获成功。
 
像塞雷拉基因组公司这样受到政府资助的公司还有很多,这也直接刺激了整个产业发展,带动了数目可观的就业——
 
2004年,基因组范畴的股票市场总值为280亿,75%为公开上市的公司。而在那些没有上市的私营公司中,有62%设在美国;
 
从1988年到2012年,与这一项目相关的直接和间接经济活动支出达9650亿美元,创造了28万个就业机会和190亿美元的个人收入;
 
仅2012这一年,基因组研究支持的工业部门就产生了39亿美元的联邦税收和21亿美元的州和地方税收,远远超过了13年30亿美元的投资。
 
另一方面,政府资助科学创新,其社会回报高于私营回报,其原因在于技术创新向其他领域的蔓延。例如,科学创新带动了美国一些超级明星城市的发展——生物技术的中心位于坎布里奇,微软1979年把总部搬到西雅图,这都对当地带来了深远影响。
 
说了这么多政府资助创新的好处,作者也要提出建议:提议美国联邦政府每年支出1000亿美元资助科学创新,这能创造400万个就业,共享整个国家的增长机会。
 
而基于过往的创新案例,作者建议:一是要注重研究和产品的融合,公共部门与私营企业建立伙伴关系,形成良好的互补,产生更好的收益补偿风险投资可能带来的损失,吸引更多的投资;二是将公共研究经费广泛推广到各地,获取集约的好处;三是通过竞争创造新的创新中心,制定有利于经济增长的地方法规、成功的基础设施计划和教育基地计划等;四是启用独立委员会确保资金使用到最具价值的研究项目;五是通过分享创新红利让更多人受益。
 
《美国创新简史》并没有在科学创新领域重述往日的光荣,而是在新的科学竞争格局之下,针对美国政府资助科学创新力度的不足大声疾呼,希望形成现实决策以保持美国的领先优势。作为专业学者,乔纳森·格鲁伯、西蒙·约翰逊也很好地解释了科学创新推动经济发展的内在机理,分析了科学创新提高国家竞争力的原因。这让读者深刻理解了科学创新的重要性。
 
但是,美国的政府首脑和政客们是否有如此巨大的决心?他们能否为了整个国家的利益而放弃政治争执?美国的纳税人是否同意为此缴纳更多的税?
 
这些,显然是更加重要而艰难的问题。
 
本文经授权转载自微信公众号“腾云”。
 



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