美国发布《科学:一个崭新的黄金时代》
发布时间:2026-07-25 17:15 浏览量:1
2026年7月21日,美国总统助理兼白宫科技政策办公室(OSTP)主任迈克尔·克拉齐奥斯(Michael Kratsios)向特朗普总统提交报告《科学:一个崭新的黄金时代》(Science: A New Golden Age),提出了振兴美国研发(R&D)的雄心勃勃的路线图。这是自万尼瓦尔·布什(Vannevar Bush)1945年发表《科学:无尽的前沿》(Science: The Endless Frontier)以来,80多年来首次对美国科学技术事业进行全面重新思考。
这份报告是克拉齐奥斯对特朗普2025年3月26日信函的回复。特朗普在该信函中类比二战末期富兰克林·罗斯福总统委托当时的总统科技顾问万尼瓦尔·布什研判国家科技的历史先例,向OSTP主任克拉齐奥斯提出三大议题,要求其系统研判美国科技发展面临的挑战并给出解决方案:
1.美国如何确保在人工智能、量子信息科学和核技术等关键与新兴技术领域保持无可争议的世界领先地位,并持续维持对潜在对手的优势?
2.如何振兴美国的科技事业——追求真理、减轻行政负担,并赋予研究人员实现突破性发现的能力?
3.如何确保科学进步和技术革新能够推动经济增长,并改善所有美国人的生活?
该报告开篇为克拉齐奥斯致特朗普的回信,在该回信中,克拉齐奥斯写道:
“81年前,富兰克林·罗斯福总统致信万尼瓦尔·布什,委托他负责在第二次世界大战后重组美国的科学事业。布什的回应是一份题为《科学:无尽的前沿》的报告。这份报告确立了联邦政府支持基础科学研究的角色,促成了国家科学基金会的成立,并塑造了此后数十年美国科技战略的发展方向。”
“如今,当我们庆祝美国建国250周年之际,我们有责任再次重振国家的根基。科学与技术从未像今天这样对我国的安全与繁荣至关重要,尽管美国仍持续引领科技发展的步伐,但全球竞争者正迅速崛起,挑战着我们的领先地位。这一历史时刻要求我们必须更新我们的制度,以匹配过去的成就和未来的雄心。”
“我在此提交的报告分析了当今美国研究人员所面临的障碍,以及自1945年基本科研体系建立以来,我国科学事业发生的根本性转变。尽管我们在科研方面的投入不断增长,但科研产出却趋于停滞。我们已过度依赖少数几所传统机构,激励机制更倾向于循规蹈矩而非大胆探索。而过去将美国发现转化为国家实力的能力,也因数十年来产业外迁而逐渐削弱。”
“为应对这些及相关挑战,本报告针对政府、学术界、慈善机构和产业界整个科技生态系统提出了建议。所有这些建议背后都有一个简单的成功衡量标准:十年后,美国的研究人员回顾我们的工作时应能说:‘那些我过去无法开展的关键问题,如今我可以自由地去探索了。’”
克拉齐奥斯在致信中进一步指出:“如果我们朝着以下四个总体目标取得进展,这一目标便得以实现。”
“首先,美国的研究体系应优先考虑个体科学家,而非传统机构。如果我们真想拓展科学家的科研能力,就必须直接投资于美国研究人员及其推动创新的前沿构想。目前,我们的科研事业太多为了自身服务,而不是为其中的科学家服务。联邦资助机构应支持更广泛的科研主体,包括新一代以使命为导向的研究组织,以拓宽我们的科学视野。同时,这些机构也应围绕当今科学的跨学科前沿进行组织,而不是固守上个世纪的学术孤岛。”
“其次,联邦政府应从根本上改变科研经费的分配、拨付和评估方式。政府不应采取一刀切的做法,而应资助更多灵活类型的资助项目,包括快速通道资助、长期资助,以及允许评审专家支持极具创新性提案的新机制。联邦科研机构应评估自身作为资金配置者的绩效,尝试新的资助模式,并以专业投资者的审慎态度构建资助组合。”
“第三,联邦政府应制定明确的科学目标,并建立强大的工业能力,将科学发现转化为技术实力。上个世纪最重大的技术成就之所以取得,正是因为政府领导人明确了国家优先事项,并调动了相应资源加以实现。如今,我们的竞争对手正以我们无法接受的手段,竞相抢占战略性技术的价值链,我们不能再理所当然地认为美国科学的成果会自动惠及本国人民。政府必须动员全国企业力量应对国家挑战,为美国建设者扫清障碍,并在全国范围内重新整合科研与制造工作的协同。”
“第四,我们必须为科研事业做好迎接人工智能革命的准备。人工智能将加速并彻底改变我们从事科学研究的方式。然而,即使是最强大的人工智能模型,也会受到为上个世纪建立的制度和体系瓶颈的制约而减缓速度。在更新支撑美国科学发展的基础设施时,我们必须将其重新设计以适应人工智能时代。即便人工智能能大幅缩短从提出问题到获得答案的时间,我们仍需要人类亲手制造仪器或原型。因此,我们也必须建设相应的能力,加大对先进制造业、技术工种以及传统学术路径之外庞大人才群体和隐性知识的投资。”
该报告具体围绕四大核心支柱,向政府、产业界、学术界和慈善机构提出了建议:
1.振兴美国科技企业
为扭转停滞局面、恢复突破性进展的动力,联邦政府必须让美国科学家能够充分发挥其潜力。目前,联邦对学术界的资助仍固守20世纪中期的假设,通过传统学科渠道进行分配,并过度集中于短期项目型拨款。评审小组往往以共识方式筛选提案,抑制了具有变革性的创新想法。当资助项目表现不佳时,相关机构也几乎不会面临纠正压力。我们必须消除不必要的负担,重新调整资金投向,支持卓越与风险承担,并在每年约2000亿美元的研发投资组合中,建立持续且基于证据的改进机制。
重新聚焦于个体科学家:将科研工作者重新置于美国科学事业的核心位置。解除他们日益加重的行政负担,这些负担如今已占据其工作时间近一半。应以人为本而非仅以项目为重,通过扩大类似国家科学基金会(NSF)研究生研究奖学金计划(GRFP)的可转移型研究生资助,支持青年科研人员独立发展,并借鉴美国国立卫生研究院(NIH)主任先锋奖模式,设立面向顶尖人才的长期资助项目。同时,开辟超越传统学术界的多样化发展路径,并确保选拔完全基于个人能力,而非一时的政治潮流。
多元化资金支持机制:超越以共识为导向的同行评审,采用更适合不同类型科学活动的多样化遴选方式。例如,“黄金票”机制可授权个别评审人支持具有远大目标的提案;快速资助项目可实现迅速的资金决策;奖励挑战赛和先进市场承诺则按成果付费;再资助模式则将资金分配权下放给科学家,以整合分散的专业知识。
创建新的机构模式:当今许多最重要的问题规模太大,单靠学术实验室难以应对;跨学科性太强,单一部门无法胜任;商业化难度又太高,私营企业难以承担。联邦资金应支持更广泛的执行主体。最近推出的X-Labs能够组建灵活且有明确时限的专业科学家和工程师团队,突破特定的技术瓶颈。先进研究项目机构(ARPA)可赋予项目主管更大的自主权,鼓励他们大胆投入,并组织研究人员来实施这些项目。以探索为导向的研究机构则能为顶尖人才提供长期稳定的环境,使其专注于根本性问题的深入研究。
减轻官僚负担:过去几十年来,联邦资助项目的要求急剧增加。如今一些资助项目从申请到获批几乎需要两年时间,几乎相当于当年设计和制造首架波音747飞机所用的时间。应缩短评审周期,取消重复的报告要求,并遏制助长行政臃肿的间接成本回收,将这些资金重新用于真正的科研基础设施建设。推进改革,减轻撰写资助申请的负担,并特别为早期职业研究人员提供支持。
制度化持续改进:资助机构应像审查资助申请时那样,对其自身绩效给予同等重要的关注。在联邦科学机构中设立一个拥有实权的元科学部门,直接向机构负责人汇报,有权对评审和资助机制开展受控实验,并推动整个组织的变革。提升项目官员的声望,扩大他们在确定科研方向上的自主权,并支持他们作为所参与塑造领域的主要设计者。
2.确保美国在关键和新兴技术领域的主导地位
美国拥有全球最活跃的科研事业和最具活力的私营部门,能够将新颖的想法常规性地转化为新兴产业。但仅靠科学领先地位并不能确保国家实力或经济活力。我们必须紧密衔接科技企业,确保在美国诞生的突破性创意能够在国内迅速实现原型设计、测试、制造和规模化生产。
恢复无许可创新:美国监管机构已擅长权衡采取行动的风险,却忽视了不作为所带来的代价。制定良好的规则需要现实世界的证据,而这些证据的积累只能通过允许创新者进行原型设计和实验来实现。应将总统在核能、制药和无人机领域的改革推广至其他行业,在评估风险的同时兼顾收益,简化审批流程,并利用监管沙盒在受控条件下测试新技术。
向美国建筑商开放联邦基础设施:联邦政府拥有初创企业无法独自复制的设施和试验平台。应扩大行业对美国实验室研究基础设施的准入,包括能源部(DOE)国家实验室、国家航空航天局(NASA)研究中心以及战争部(DOW)设施。在审批使用时,除科学价值外,还应考虑创新潜力;简化合作研发协议(CRADAs)和许可流程;进一步利用其他交易授权(OTA),推动私营部门参与科研方向的共同设计;并拓展与私营部门的合作,联合投资尖端设备。
加强公私合作与人才流动:大学已不再是美国最具创新性科学研究的唯一基地。应扩大与政府机构紧密关联的基金会,聚焦小型企业创新研究(SBIR)和小型企业技术转移(STTR)项目,以构建战略性能力,并支持产业界、学术界与联邦机构之间的联合研究中心。同时,扩大面向产业界的博士及博士后奖学金项目,促进人才在不同领域间的自由流动,充分利用美国私营部门的优势,为学术研究人员提供产业级资源支持。
组织预竞争联合体并应对重大挑战:阿波罗计划和人类基因组计划之所以成功,是因为联邦政府调动了规模远超任何单一机构的科研力量。应利用重大挑战推动突破性进展,并为国家重要议题设立“登月式”规模的任务。支持产业联合体,并运用联邦资源突破基础领域共有的工程技术瓶颈,例如极紫外有限责任公司(EUV LLC)在半导体光刻技术上的做法。
以县和州为试验场:联邦制是美国最宝贵的资产之一。各州可以在监管、许可和经济激励等方面进行联邦政府无法复制的探索性实践。应支持由各州主导的创新实验,与进展最快的地区合作,并鼓励地方竞争以推动区域创新。确保行之有效的创新策略在全国范围内推广,促进每个郡县和州的科学技术进步。
3.确保科技改善所有美国人的生活
美国的科学创造力和创业文化使我们能够将突破性成果转化为丰富每位美国人生活的技术。这种丰富不仅应体现在消费产品的开发上,更应包括制造业岗位的创造。通过重建科学与实际工艺之间的联系,联邦政府的引领可以确保发现所带来的经济回报——包括就业岗位、供应商网络以及工人手中所掌握的工艺知识——惠及全国各个地区和经济领域的美国人,从而为子孙后代持续保持我们的技术领先地位。
融入实践培训:技术不仅体现在论文和专利中,更蕴含于导师向学员传递的隐性知识里。应要求大学和社区学院将实际技术培训和实习项目纳入STEM课程体系,使实践经验与行业认证能够计入学位学分。改革认证、招生和终身教职制度,使实际技术工作与学术发表同等受到重视和奖励。
拓展学术阶梯之外的科学职业发展路径:设立面向技术工匠的国家级奖学金,推行驻校实践者项目,让机械师和技术人员与博士研究员共同工作,并建立可转移的、行业认可的先进制造和实验室技术资格认证。将农村社区的业余爱好者和动手实践者与正规科研机会相连接,同时向本地居民开放大学的技术培训资源。
推动学徒制和职业发展路径现代化:将注册学徒制拓展至科技领域,采用按绩效付费的资助模式,扩大劳动力佩尔助学金规模,并支持社区学院作为区域科技人才中心。将这些中心与企业园区以及联邦资助的创新和制造中心相衔接。
在全国范围内打造密集的本地创新集群:技术领先地位往往源于科研与生产紧密融合的地区。应扩大区域创新中心、制造业研究所和国防工业基地,以构建区域生态系统。推动与地方高校及国家实验室的协同合作,培育专业领域并建立人才输送通道。将这些举措与先进制造业回流相结合,重建研究人员、工程师与技术工人之间的良性互动循环。
4.开启人工智能驱动的科学新黄金时代
美国正站在科学革命的门槛上,人工智能将加速科学发现,增强人类认知能力,并为解决我们面临的重大挑战提供突破口。然而,“科学人工智能”仍将受到人类机构固有摩擦与低效问题的制约。唯有大胆改革科研体制,建设国家级基础设施,并确保人工智能所学习的知识库经过严格验证,我们才能充分释放人工智能及其带来的生产力提升潜力。
启动并扩大“创世纪计划”:全面资助并拓展“创世纪计划”,将其作为美国科学领域旗舰级人工智能倡议,整合国家实验室的超级计算机、人工智能模型、科学仪器和数据集,力争十年内使美国科学的产出和影响力翻倍。聚焦于具有跨学科性质的关键难题,这些领域的突破将催生大量后续发现,同时推动人工智能从根本上改变科学研究的实践方式。
制度化黄金标准科学:基于有缺陷的知识库运行的人工智能只会固化不良科学。通过《恢复黄金标准科学行政命令》,在所有联邦资助的研究中强制执行可重复性、透明度、数据共享和可证伪性,为人工智能驱动的发现奠定值得信赖的基础。
大规模构建验证基础设施:尽管生成成本呈指数级下降,但验证成本却未随之降低。应投资于人工智能驱动的验证系统、开放标准以及持续复制机制。制定相关标准,以推动可机器审计的复制包开发,并对成功复制或证伪重要科学成果的研究者给予奖励。
加速自动化实验:闭环式自动化实验室可将发现周期缩短数十倍,实现真正意义上的工业化规模科研。应重点投资机器人技术和自动化实验室,利用行业需求和联邦研发资源,确保我国科学仪器产业基础建立在世界顶尖的硬件与软件之上,引领即将到来的科学革命。
探索面向人工智能的科研机构:当前的资金结构、出版体系和成果评价机制,都是为人类节奏的科学发现所设计。应开启向面向人工智能的科研机构转型,包括采用更快速、更开放的科学出版形式,实现更精细的成果归属认定,以及建立新的市场机制,将资源引导至最需要突破的关键问题上。
资料来源:
MICHAEL KRATSIOS. Science: A New Golden Age.https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2026/07/Science-A-New-Golden-Age.pdf
本文由中国教育科学研究院“教育国际前沿”课题组整理,课题组负责人张永军,编辑刘强。点击左下角阅读原文可下载该文献。