范內瓦·布什的遺產——美國的科研機制是這樣運行的

美國歷史上有三個叫布什的大人物，兩位擔任總統(tǒng)的布什和本書的作者范內瓦·布什，后者和前兩者其實沒有什么關系。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人，對美國的科研整體貢獻最大，這個人就是范內瓦·布什。如果只選一份決定了美國科研決策，而且影響至今的報告，則非《科學：無盡的前沿》莫屬。要想了解美國的科研機制是如何運行的，為什么美國的科研既能得諾貝爾獎，又能產生高科技產品，就必須讀這本書。

范內瓦·布什一生大部分時間供職于麻省理工學院，是這所世界排名第一的理工科大學最引以為傲的人之一。2016年，我訪問麻省理工的媒體實驗室。由于我到的時間早了一點，伊藤主任還在前一個會上，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打印的報告，就是這份《科學：無盡的前沿》，上面有范內瓦·布什的簽名。這份報告我讀過，但是當我看到這本頗為珍貴的原始文件時，就如同信徒看到了圣物一樣激動。正是這份報告，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，沒有人比范內瓦·布什對美國的科研貢獻更大了。

范內瓦·布什

范內瓦·布什首先是一位學者、一位導師，同時是教育和科研的管理者——不僅在麻省理工，也在全美國。在學術上，范內瓦是“微分分析機”分析儀的發(fā)明者，這是一種模擬計算機，在數(shù)字計算機誕生之前，它是僅有的能解微分方程的機器。當然，模擬計算機的發(fā)展很快遇到了瓶頸，于是他派了一位年輕人去改進計算機，這個年輕人因此發(fā)明了數(shù)字電路，這個人就是后來提出信息論的香農。而香農的那篇有關數(shù)字電路的碩士論文被譽為20世紀最重要的碩士論文之一。

范內瓦還有一個有名的學生叫特納。特納后來擔任了斯坦福大學的教務長，并且因為發(fā)現(xiàn)了老斯坦福遺囑的漏洞，建立了斯坦福工業(yè)園，被譽為“硅谷之父”。特納也有兩個有名的學生，就是創(chuàng)辦了惠普公司的休利特和帕卡德。當然，范內瓦對美國科技的最大貢獻還不在于桃李滿天下，而在于他對美國政府科研政策產生了永久性的影響。

范內瓦第一次擔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。一戰(zhàn)后，范內瓦擔任了麻省理工學院的副校長兼工學院院長，但是不久他又成為羅斯福總統(tǒng)的科學顧問，參與組織和領導了著名的曼哈頓計劃。其后，他先后參與領導了美國氫彈計劃、航天計劃和后來被稱為“星球大戰(zhàn)計劃”的科學技術工程。范內瓦還提議創(chuàng)立了國家科學基金會（NSF，在他的報告中名稱為國家研究基金會）和高級研究規(guī)劃署（ARPA）等科研管理機構。今天，國家科學基金會和從高級研究規(guī)劃署演變來的美國國防部高級研究計劃局（DARPA），是美國研究型大學主要的政府經(jīng)費來源，它們的存在保證了美國在尖端科技領域的長期領先地位。可以講，今天美國政府支持科研的傳統(tǒng)、方法和機構，都是范內瓦·布什的遺產。而范內瓦最初的這些想法和規(guī)劃，其實都和提升美國作為國家的科技競爭力有關。

美國是一個小政府的國家，而且通常是靠商業(yè)驅動發(fā)明創(chuàng)造。早在第二次工業(yè)革命時期，美國貢獻了世界上一多半與電相關的重要發(fā)明，在電學理論上也不落后。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，范內瓦發(fā)現(xiàn)美國軍方工程和技術需求與當時科學家之間的研究存在極大的鴻溝。當時無論是軍方還是民間，都看不太上大學里科學家所做的那些工作。而科學家呢？因為沒錢，只能做一些偏理論的研究，解決不了大的工程問題。轉眼到了二戰(zhàn)，雖然一開始美國沒有參戰(zhàn)，但是范內瓦已經(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獎項，同時他們的科學家在武器研制上也發(fā)揮了巨大的作用。因此范內瓦就向國會提議成立一個政府行政機構，協(xié)調并推進以科學研究為基礎的國防開發(fā)，但是當時的美國國會沒有把戰(zhàn)爭的需求當回事，沒有理會他的建議。于是范內瓦利用擔任總統(tǒng)科學顧問和美國航空咨詢委員會主席的機會，繞過了美國國會，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（NDRC）。以后的曼哈頓計劃以及重大國防項目，都是在這個委員會主導下開展的。

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

在報告正式的文本之前，范內瓦用一封簡短的信總結了他的四點關鍵性建議。

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

第二，成立一個計劃，持續(xù)進行醫(yī)學和相關科學領域的工作，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。

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

此外，范內瓦在信中還提到了社會和人文學科的重要性。

范內瓦接下來在正式的報告中強調了幾個未來的重點科學研究方向。

1.和抗擊疾病有關的醫(yī)學和基礎科學研究。

2.涉及國家安全的研究。當時他關注的還是導彈、潛艇和無線電等。

3.和國民福祉有關的科學研究。它涉及創(chuàng)造就業(yè)機會，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，依然是圍繞這三個方面展開的。

要實現(xiàn)上述任務，范內瓦認為政府必須做四件事情。

第一，培養(yǎng)人才。

第二，支持大學科研。在此之前，美國聯(lián)邦政府是不給大學研究經(jīng)費的。

第三，為了確保大學和私營企業(yè)研究機構有足夠的人才，國家研究機構不能同大學和私營企業(yè)搶人才。這一點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構，大部分還是二戰(zhàn)時為了戰(zhàn)爭的需要建立的，比如洛斯阿拉莫斯實驗室、勞倫斯實驗室等，此后幾乎沒有建立新的實驗室。它甚至把一些國家實驗室交給大學管理。即便是在實施阿波羅登月計劃期間，NASA（美國航空航天局）也只是領頭的機構，大量的工作交給了大學和公司的研究機構。今天很多人感嘆為什么SpaceX（美國太空探索技術公司）一家私營企業(yè)航天技術如此先進，其實SpaceX拿的也是NASA的錢，只是美國的科研運作方式和世界上很多國家不同而已。事實上，美國研究最新飛機、導彈、潛艇的，都是拿了政府合同的私營企業(yè)和大學。

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)費抵稅的稅收政策，二是保護好專利。今天美國大企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費是非常高的，比如谷歌2019年度的研發(fā)經(jīng)費是260億美元，微軟同時期是200億美元。這不僅是為了增強自身的競爭力，也和美國政府很多鼓勵科研的政策有關。

在人才培養(yǎng)上，范內瓦強調了三個要點。

1.能做科學研究的人極少，但是要找到這極少的人需要有一個很大的基礎人群。

2.培養(yǎng)科學家的時間非常長。

3.政府要通過提供獎學金將人才吸引到科研中。今天美國大學給研究生的最高獎學金，就是國家科學基金會的獎學金。

范內瓦的思想非常超前。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，他描述了個人計算機的概念，提出建立通過計算機儲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)絡及數(shù)字圖書館等技術發(fā)展的方向。聽到這些，你是否覺得范內瓦是一個穿越的人。當然，這些前瞻性研究對美國的貢獻其實和他對美國科研體制的設計相比，依然顯得微不足道。

關于科學對于一個國家的意義，范內瓦是這樣講的：

無論是在和平時期還是戰(zhàn)爭時期，科學都只是以團隊中一員的身份貢獻于國民之福祉。但是如果沒有科學進步，在其他方面再多的成就也無法確保我們作為一個國家在現(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)驗對當下的中國是非常必要的。范內瓦關于科研和創(chuàng)新的思想，至今影響著每個人，相信對中國也有借鑒意義。

本文摘自《科學：無盡的前沿》第三部分“拓展評論”，是學者、硅谷投資人吳軍對這份美國科學發(fā)展報告的推薦、評論。

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