美式科技舉國體制

喬納森·格魯伯　西蒙·約翰遜

1940年6月，世界的未來陷于僵持之中。

德國一個月前攻陷了荷蘭、比利時和法國，納粹的勝利讓人觸目驚心。憑借軍事的新技術和新戰略，德國演示了一種新的戰爭形式：閃電戰、重武器和空中優勢。從理論上來說，根據傳統思維，英、法聯軍應該能夠阻擋德軍的進攻。然而，僅僅六周時間，英軍被打散，連滾帶爬地實行敦刻爾克大撤退，巴黎失陷。

在迅速蔓延的世界大戰沖突的邊緣，美國在遲疑地等待。海軍能力雖強，規模卻太小;空軍裝備遠遠落后于潛在的敵人;缺少步槍的陸軍，在訓練時甚至用掃帚來充數。1939年全年，美國僅僅造出6輛中型坦克。

第二次世界大戰開始之際，美國軍事技術處在嚴重落后狀態。美國魚雷在深度控制和探測系統方面存在嚴重缺陷;在大西洋中，沒有穩定可靠的途徑探測德國潛艇的蹤跡，結果讓成千上萬的水手葬身海底，英國失去補給線，瀕臨饑餓的邊緣。

然而，僅僅過了4年，在美國新技術的引領下，盟國就取得了決定性的勝利，既打敗了德國，也戰勝了日本。美國通過研發和快速部署先進的雷達、精準的雷管、更加高效的戰艦、自動火力控制系統、兩棲裝甲車和高性能戰機，加之有效地抵抗細菌傳染和防控瘧疾，徹底扭轉了戰局。

美國是如何實現這種技術的轉型，而且能迅速地轉型呢？這要從1940年6月12日，范內瓦.布什訪問白宮并開始調研說起，然而在此之前，還有位重要的科學家發揮了關鍵作用。

大科學時代

1929年春天，物理學教授歐內斯特·勞倫斯有一個想法。他推斷，如果粒子能充滿足夠的能量，它們就可以用來分解原子，揭示出物質的本質。然而，在一次擊發中產生高達1 000萬伏特的能量是很困難的。勞倫斯推測，當粒子圍繞圓形儀器（即回旋加速器）以受控方式加速時，能量會在一系列累積步驟中得到應用。

勞倫斯的這一簡單而輝煌的想法，為許多突破提供了基礎，包括為原子彈的發展做出了貢獻。10年內，勞倫斯成為美國科學界公認的領袖和諾貝爾獎獲得者。然而最初，他的回旋加速器研發很難得到資金。

并非所有專家都相信勞倫斯的想法會奏效，而他的早期結果充其量是不確定的。為了證明自己的想法，勞倫斯需要建造一臺更大的機器，使用更強力的磁鐵。這些必要的硬件要求超出了他的雇主——加州大學伯克利分校的預算。但勞倫斯的名聲越來越大，很多學校都在試圖雇用他，所以加州大學伯克利分校不顧一些教師的反對，全校共同努力，向勞倫斯提供了700美元來支持他的實驗室（今天價值約1萬美元），但這遠遠不夠。

勞倫斯成了一位科學企業家，從這個意義上說，他把儀器的價值投向了任何可能成為潛在資金來源的人。當時是20世紀30年代，政府資助的情況很少，大學的資金相對較少，無法投資于這樣的企業。當然，公司也根本沒有興趣支持一個似乎遠離潛在商業應用的項目。

幸運的是，私人基金會愿意拿出一些資金。一個由加州大學伯克利分校前校友為促進科學發展而成立的當地基金會提供了早期支持，洛克菲勒基金會也慷慨解囊。勞倫斯的成功實驗，不僅改變了物理學家對原子組成的看法，而且證明了大科學時代已經到來。

以前，經驗物理學的重大突破是在資源相對較少時得以實現的?，旣悺ぞ永镌诎屠枋兄行牡囊粋€小工作室里獲得了兩項諾貝爾獎。歐內斯特·盧瑟福在一個只有兩名助手的簡陋實驗室里徹底改變了物理學，并獲得了諾貝爾獎。就連勞倫斯自己也只有一個幫手。

然而，當勞倫斯達到巔峰時，有數百人參與了他的科學事業。曼哈頓項目在許多方面得益于勞倫斯的靈感，而且是勞倫斯工作的延續，以各種崗位雇用了10多萬人。如今，推動科學前沿的發展變得越來越昂貴，而對經濟增長和良好就業來說仍然是必不可少的。

一個難題在此，究竟應該將公共資金投向何處，才能產生創造就業良機的新技術？美國是一個大國，常規經驗是如果能夠用龐大的、多樣化的投資組合支持盡可能多的科學，就有可能產生更多的贏家。盡管如此，可用的美元總是有限的，需要做出選擇。

歐內斯特·勞倫斯對科學和隨后的科技發展產生了巨大影響，原因有三：首先，要研究這個領域中正在變化的想法，20世紀20年代的物理學充滿了關于原子結構的爭論;其次，把錢放在可以有所作為的地方，比如支持那些對重要問題具有決定性并能打開通往未來研究工作大門的實驗;最后，注意其他國家在支持什么項目，特別是當其他國家的政府認為自己在軍事上或經濟上與美國競爭時。擔心其他國家的努力是推動曼哈頓項目的首要原因，然后在蘇聯衛星后開展全面超越式的努力。

他所有未竟的工作都被他的朋友范內瓦·布什在隨后的戰時推動下撿起來了。

開拓國防研究

可以肯定地說，范內瓦.布什開創了美國政府直接資助科研的傳統，是美國創新史上的關鍵性人物，其構建起美國政府研究基金管理和分配機制。

范內瓦.布什是一位成功人士，麻省理工學院前副校長，工程系前主任。第二次世界大戰前夕，他負責華盛頓特區一個一流的研究機構：卡內基科學研究院。作為干練和富有經驗的領導者，布什還有技術視野和企業家的履歷，創立過兩家成功的公司，包括與人合營的雷神（Raytheon）公司，其前身為科技公司，后來發展為國防軍火合約商。

作為美國私營企業精神的代表，范內瓦.布什既熱愛學術，又擅長贏利。正如那個年代的許多私營企業領導人，他從骨子里就反對政府干涉經濟和科技。第一次到白宮等候富蘭克林.德拉諾.羅斯?？偨y接見時，布什有理由惴惴不安，因為他沒有新武器或潛在的科技可揭曉，只有一些散漫的想法，寫在一張單薄的紙上。簡言之，范內瓦.布什想要創建一個新委員會。

華盛頓特區從來就不缺少委員會，1940年的夏天也不例外。

但是，布什腦子里的委員會不是一般官僚級別的增加，而是召集具有超強大腦的人，指令清晰，專注于武器研發，不要艦隊司令和將軍，不要現有的工業公司，也不要私營領域的頂尖研究實驗室，只要布什和他的一些大學同事，他們都沒有決戰疆場的經歷，此舉是由政治經驗很少的圈外人主導的。30年后布什作了如下的回顧：

有些人抗議，建立國防研究委員會是走進死胡同，脫離了常規渠道，由一些科學家和工程師主導，掌控了新武器研發的權威和經費。事實上，那正是國防研究委員會的使命所在。

創建國防研究委員會的點子被接受了。羅斯福十分清楚，戰爭迫在眉睫，他在15分鐘之內就批準了建議，國防研究委員會應聲成立。

布什深知做工作難免遇到摩擦，所以，他總是聚精會神地搞合作，甚至深入討厭他的人堆里拉關系。同時，他在委員會中的朋友們精于招聘和管理天才的科學家。國防研究委員會的其他創始成員包括當時的麻省理工學院校長卡爾.康普頓，哈佛大學校長詹姆斯.科南特，國家科學院主席兼貝爾實驗室主任弗蘭克·B.朱維特，加州理工學院研究生院院長理查德·C.托羅曼。

布什與所有這些科學界的精英交往頗深，他們涉獵的研究領域從原子理論到新興概念，諸如電流通過各種不同導體材料時的差異表現。國防研究委員會的構想，實際上就是以富有成果的方式駕馭這些個體和下屬，使其更好地服務于國防。

這個團隊和他們的下屬，當時建立了龐大的業務。在項目的巔峰期，布什領導了3萬人，其中含6000名科學家。美國2/3的物理學家可能都受聘于這個項目。在那個時期，科學的努力高度集聚，實屬史無前例。

在第二次世界大戰前的1938年，聯邦和各州政府用于科研的經費合計為美國國民收入的0.076%，實屬微不足道。到1944年，美國政府幾乎把國民收入的0.5%用于科研，投入巨大。其中大部分經費以布什于1940年創立的組織為支出渠道。注入前所未有的經費得到了神奇的效果，令人難以置信——對于美國的敵人而言，則勢如摧枯拉朽。

1945年驗證了范內瓦·布什的深謀遠慮。戰爭勝利了，部分原因是科學家們在布什的全盤領導下把現有的知識儲備用于軍事目的，也是因為美國工業經得起考驗，把這些研發的想法很快地變成了大宗產品——軍火。

布什指出，下一步需要聚焦于贏得和平。他用簡明而有力的方式問道，科學家下一步要做什么？他的回答是，要做更多的科研，需要更多的聯邦研究經費。1945年的勝利催生了一個報告，標題為《科學：無盡的前沿》。在這份給羅斯?？偨y準備的報告中，布什反對過于狹隘地界定國防為危險的博弈。他據理力爭，指出發明創造可以挽救生命、提高生活標準和創造就業。

政府不該直接搞科研。在痛批一切官僚主義后，布什以傷痛的疤痕作比，證明軍事的官僚主義只會阻礙科學的探索。

同時，根據布什深刻的個人經驗，私營部門——公司、富翁、一流大學，都不能獨自承擔和開展國家所需要的創新科研。私營企業善于利用現有的技術知識做增量。但是，到了20世紀中葉，發明家單打獨斗提供突破的時代已經基本過去了。私營領域科研是在大規模的公司實驗室中進行的。為了避免破壞或毀滅公司現有的商業模式，這些實驗室的經理一般不會資助新技術的發明。

延續戰時模式

布什的戰時模式既具爭議性，又有深謀遠慮。

從傳統的角度看，它把公司的經營和為軍方的需要尋找答案的古怪的大學教工這兩個相當分裂的世界綜合起來了。有時，軍方甚至還未能明確地知道自己需要什么，好的設計卻面世了。在布什的報告中，他提議美國政府應連續地提供大量的經費，來維系大學和私營企業的伙伴關系，制造戰后的創新機器。

最終，這正是美國的做法。政府大力出資，以資助大學科研，這個想法需要漸進的過程加以貫徹。雖然確切的實施架構并非布什原來設想的那樣，但第二次世界大戰之后的幾十年中，布什的大視角在很大程度上還是得到了貫徹落實。

其基本的方法是轉變高校辦學策略，包括執行始于1944年的《退伍軍人權利法案》，促使大學擴招，拓寬培養工程技術人才的口徑。新生行業發展了，數以萬計的就業崗位風生水起，其中還包括前所未有的新崗位，等待著剛剛獲得高級技能的人才上崗。例如，在技術領域的投資得到政府的支持，研發噴氣式飛機，創建大型基地，它們隨即需要成千上萬的技工和工程師。

新技術和大量的技術人員的結合，發展了生產力，還幾乎為一切現代經濟創造了科學和實用的基礎。之后的20年，大學畢業生的工資得以提高，更關鍵的是，中學畢業生的工資也提高了。

這種努力的催化劑是聯邦政府前所未有的資助幅度，它催生了全世界一系列史無前例的最高投資回報。

1940—1964年，聯邦政府的研發資金增長了20倍。到了20世紀60年代的鼎盛期，這項開支已經接近當年GDP（國內生產總值）的2%，相當于美國的每50美元當中就有1美元用于政府資助的科研（對應GDP，大約相當于今天的4000億美元），這對經濟發展、美國人民的生活，甚至是世界格局，都有著劃時代的影響。

正是因為這項政策，美國人民才有好的生存機會。

第二次世界大戰之前，由于一次幸運的過失，英國發明了盤尼西林。然后，在布什的領導下，美國人實現了盤尼西林的量產，把數以千百萬計的高質量藥劑推向全球。這項努力激發了對其他潛在的重要土壤微生物的研究興趣，間接地促進了其他抗生素的研發，例如鏈霉素可以有效地治療肺炎，可的松和類固醇也生產出來了。全球發動了雄心勃勃的抗瘧疾活動。兒童疫苗普及、新生兒死亡率下降、傳染病控制都直接受益于這個項目。

電子計算機是聯邦政府發揮重大影響的另一個領域。

1945年，美國軍界面臨著一個重大的問題。從炮艦的火力自動控制到雷達系統預警機制的復雜管理，計算速度要求比人腦更快。它們得到的資助促進了基礎研究和更多的應用開發，最終使得新機器，包括以晶體管為基本的集成硅片（硬件），以及驅動機器的指令 （軟件） 成為可能。

這種以國防為導向的投資拉動了方方面面，改變了我們處理、分析和使用信息的方式，包括今天蘋果手機的應用，還包括噴氣式飛機、衛星、遠程通信的改進和互聯網的應用。在現代生活中，幾乎沒有未受創新深刻影響的角落。這些創新都可以追溯到布什時代的立項，或者依賴于其后幾年那些得到政府項目支持的發明。

在1940年之前，大學教育基本上屬于“奢侈品”，只有少數人能夠得到接受教育的機會。隨著技術進步潛力的擴大，以及政府對研究和教學的支持，理工教育的招生規模和教學質量大大提高。美國首次成為世界上研究、開發和商業推廣新技術的最佳國度。

第二次世界大戰后，美國經濟的脊梁建立在遠見卓識的模式之上。這種模式不僅創造了偉大的公司和令人驚異的產品，而且創造了大量的就業良機。這是擁有世界上最大規模的中產階級，使中產階級持續保持成功增長的基礎。政府的投資成果通過美國的企業以相對平等的方式提供穩定的就業和高薪待遇，讓所有公民間接地分享紅利，至少以目前的標準，堪稱出色。

1947—1970年，美國家庭平均收入翻了一番。財富的增量在全國得到分享，不只是在沿海，在中西部工業區和活力乍現的新南方都在同時增長。

世界各地都感受到了新技術的廣泛益處。其他國家也會做出反應，即為自己的科學項目投資，實際上就是試圖模仿美國的技術創新，推出自己的版本。于是，成就了由政府精心支持，但由私營企業主導的技術創新時代。

創新引擎后退

盡管以往的技術和經濟雙雙顯著成功，但美國現在仍然面臨嚴重的問題。

在第二次世界大戰和冷戰期間，國家通過科研解決實際問題，建立了強大穩定的增長引擎。相關的技術驗證了其變革性，推出了新產品，催生了新公司，還有世界各地對美國商品和服務幾乎無法滿足的需求。

不幸的是，我們沒能保養好引擎。

自20世紀60年代中期以來，對科學成為脫韁野馬、造成環境污染、加劇軍事對峙、觸碰倫理底線的擔憂，再加上短視的預算法，讓政府削減了對科研的投資。20世紀70年代遭遇經濟困難，緊接著又有里根革命和反稅收運動，進一步促使聯邦資金從科研項目中撤出。2008年全球金融風暴的沖擊以及隨之而來的經濟壓力（即大衰退）進一步擠壓了對未來科學的投入。

1964年，聯邦政府在研發方面的支出達到峰值，占經濟總產出的將近2%。而在接下來的50年里，這一比值下落到僅0.7%左右，同比例換算為今天的GDP，大約相當于每年2400億美元——我們不再支出，不再為下一代創造就業良機。

我們應該在乎嗎？如果需要有對社會有益的研究和產品開發，那么，今天的科創型公司應該自費為其買單嗎？

事實上，它們不會。發明是一種公益事業，意味著私人公司在科研上每支出1美元都由該公司自己承擔（私人成本），而發明的收益卻要共享。思想、方法，甚至新產品（一旦專利過期），必定要與全世界共享。

私營部門，顧名思義，只專注于評估那些對于它的公司、它的經理及投資人所帶來的私人回報是否足夠高到值得去冒險一搏的事情。管理這些公司的高管們不會去考慮產生一般知識所帶來的溢出效應，他們也不會分享可能使其他人受益的專有研究成果。

此外，私營企業的新發明受到資金的限制。同時，風投機構雖然創造了眾多的高科技成功案例，卻避免了那種長期燒錢的資本密集的投資類型，盡管那種模式在劍指技術突破的同時，還能創造新產業和新崗位。

結果，當政府退出研發工作時，私營企業并未沖進來填補縫隙。因此，我們的知識儲備沒有與時俱進，而是增長放緩，長此以往，意味著低增長、少就業。

錯過發明創造的機會，直接導致收入陷入“停滯”。

從第二次世界大戰到20世紀70年代初，美國經濟（GDP）年均增長率接近4%，而在過去的40年中，我們的增長率在下滑，自20世紀70年代初以來，年均增長率不到3%，自2000年以來進一步降至2%以下。美國國會預算辦公室預計，到21世紀20年代中期，GDP年均增長率將下滑至1.7%。

經濟增長的核心在于生產率的變化，在于人均產出的多少。如今信息技術革命被大肆炒作：人人都擁有智能手機！但是，令人深感失望的是，生產率未見即將改變的跡象。21世紀伊始，沉浮興衰，十年輪回，進一步削弱了我們的增長能力。

“鐵飯碗”、體面的工資和合理的福利正在消失。取而代之的是低薪工作，不足以維持正常的生活水平。工作消失的過程是任何市場經濟的正?；顒?，所以也存在于20世紀五六十年代的經濟繁榮時期。但是，信息新技術不但未能全面地促進生產率的增長，反而加速了高收入工作的消失，這些工作原來是由只有高中學歷的人從事的。結果，第二次世界大戰后僅用23年就翻了一倍的美國家庭收入中值，在接下來的45年里僅增長了20%。

盡管我們從范內瓦·布什的創新引擎中后退了，但世界上還有其他國家卻在接盤。

雖然經濟體量不同，但各國都采取了積極的政府政策。其他國家研究經費總額的增長速度比美國快了許多。尤其是最大的經濟競爭對手中國，它不斷增加的投資在計算機等領域得到了回報，漸漸地，在美國曾經占據主導地位的醫學研究等領域亦是如此。

中產階級開始承受巨大的壓力，工資停滯不前，高等教育成本上升，在經濟階梯上攀爬越來越難。與此同時，還有一種明顯且難以逆轉的地理影響：在少數城市創造了不成比例的就業良機。在這類城市中，限制性的分區政策和高昂的土地價格令許多人難以遷移到工作前景好的地方，迫使他們留在緩慢增長的地區，帶來了經濟的不安感。

我們急需一種變革的、政治可連續的新方式來啟動我們的增長引擎，促進經濟增長和創造就業機會。

重啟公私合營

過去幾十年的經濟放緩并非是不可避免的。我們的經濟可以再次好得讓人眼花繚亂，無論是在發明方面，還是在更重要的、大多數美國人的生活前景方面。為此，美國更需要成為技術驅動的經濟體。

這聽起來令人驚訝，因為我們大多數人認為，我們一直就是由領先的技術推動的技術玩家。畢竟，硅谷就是世界增長的引擎。

事實上，硅谷不是我們的引擎。它只影響到美國經濟的一小部分。美國的私營企業投資于新產品，但不包括基礎科學。為了真正改善美國經濟的表現，并且全面提高收入，我們需要在計算機、人類健康、清潔能源等基礎科學方面投入大量資金。

必要的條件已經基本到位。我們擁有世界一流的大學、有利的創業條件以及大量風投資本。在公私合營的科創方面，我們掌握了大量數據，知道怎樣可行，以及怎樣不可行。

我們需要公私合營的持續推動、創新系統的持續放大和創新技術的轉化，就像早期的電腦研發那樣，最終創造一個完全不同的信息存儲和信息傳播結構。這將需要聯邦政府對科學的資助，就如它曾經給予的資助帶來的第二次世界大戰后的繁榮那樣。

為此，我們應該在所有的年齡段大力發展科學教育，目標是培養和雇用更多有技能的大學畢業生。隨著時間的推移，這種供需的綜合增長將創造數百萬個新的高薪工作。

但是，要讓這種推力在經濟上合理，在政治上可持續，我們需要從兩個方面更廣泛地分配增長的紅利。

首先，我們必須確保高科技的新工作不再沿襲過去40年間的模式，僅嵌入在東西海岸狹長地帶的超級明星城市。美國還有數十個條件相當的城市也適合創建新技術中心。這些城市有成功的先決條件：大量技術工人、一流大學以及低廉的生活成本，還有更多迫切希望獲得高薪工作的人。但是，這些地方正在遭受損失，因為它們沒有足夠的科學基礎設施，所以不能成為新的創新中心，也沒有風投資本可以把新想法轉化為贏利的公司。

我們心目中的競爭應該服務于國家的利益，而非個別公司的利益。各地之間的競爭不應基于稅收的減免，而應該基于它們成為新技術中心的資格，候選地還需展示與私營企業的伙伴關系，從實驗室科學合作到產品的開發。

其次，我們應該更直接地與美國納稅人分享創新的紅利。

長期以來，政府一直資助基礎研究，例如電腦、互聯網和人類基因組計劃。這些研究基本上已經成為少數投資者的暴利來源，他們因為有資源，所以較早地進入了相當多的技術開發項目。生產收益越來越多地向資本家（公司股東和財產所有人，而非工人）轉移，加之資本回報的實際賦稅率下降，使許多美國人理所當然地懷疑政府的投資目的只是讓公司更加有利可圖。

作為吸引聯邦政府額外的科學資金的競爭標準的一部分，地方政府需要為納稅人提供一種直接分享好處的方式。例如，地方和州政府可以持有一大片公有土地，用于新的科研中心及其周圍的配套開發。隨著這塊地變得越來越寶貴，政府也將得到好處，獲得更高的租金或資本升值，每年的利潤將以現金分紅的形式直接支付給公民。

回顧1940年6月，那是世界陷入嚴重危機的時刻。最終，美國對此做出了重大的回應。相對而言，我們今天面臨的問題與國家安全的關系不太明顯，但是因為這些問題影響到我們的經濟福祉及其可持續性，所以同理可證，危機同樣深刻。

如今，美國為創造未來的好工作愿意出多少力？當我們猶豫不決的時候，其他國家卻在新科學和應用方面投入了大量資金。在關鍵領域我們已經被超越了。要么現在做出反應，要么再次冒著被對手國家遠遠甩到背后的風險。

本文選編自《美國創新簡史——科技如何助推經濟增長》，喬納森. 格魯伯& 西蒙. 約翰遜著，穆鳳良譯，中信出版集團授權刊載，2021 年5 月出版。