編者按：2020年5月，美國國家科學(xué)委員會（National Science Board，NSB）在其官方網(wǎng)站正式發(fā)布了《美國國家科學(xué)委員會：2030愿景》（National Science Board：Vision 2030）報(bào)告。報(bào)告指出，美國國家科學(xué)委員會的愿景是，至2030年，美國繼續(xù)保持其全球領(lǐng)導(dǎo)者地位，并能夠?yàn)镾TEM人才提供充足的發(fā)展機(jī)會，同時(shí)為研究績效評價(jià)、道德規(guī)范和價(jià)值觀設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。報(bào)告為美國科學(xué)與工程企業(yè)的十年目標(biāo)提供了指南，在科學(xué)與工程實(shí)踐、人才、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和伙伴關(guān)系4個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域提出倡議，并描繪了美國重塑科學(xué)與工程，保持全球領(lǐng)先地位的藍(lán)圖。本文對該報(bào)告的主要內(nèi)容進(jìn)行摘編。

一、當(dāng)前美國面臨的嚴(yán)峻形勢

1. 美國S＆E企業(yè)全球占比下降

當(dāng)前，科學(xué)與工程（science and engineering，S&E）正逐漸走向全球化，這種動態(tài)研發(fā)（research and development，R&D）的格局具有相互依存、相互競爭的特點(diǎn)。盡管美國S＆E企業(yè)的絕對數(shù)量在持續(xù)增長，但數(shù)據(jù)顯示，全球S＆E企業(yè)的增長速度更快，因此美國的總體占比在逐漸下降。數(shù)十年來，美國在全球研發(fā)投入方面一直保持領(lǐng)先地位，但也越來越面臨著來自世界其他快速發(fā)展國家的威脅，因此美國不得不找出其自身優(yōu)勢和發(fā)展亮點(diǎn)，尤其應(yīng)高度重視美國目前基礎(chǔ)研究方面的領(lǐng)先優(yōu)勢。

2. 政府資助比例下降

自2000年以來，全球研發(fā)（Research＆Development）投資增加了兩倍，知識和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的活動和競爭有所增加。美國的知識和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總值的17％，產(chǎn)值約為2.7萬億美元。得益于政府早期在基礎(chǔ)研究方面的投資，研發(fā)密集型產(chǎn)業(yè)才能發(fā)展至今，但在2000—2017年間，政府資助基礎(chǔ)研究所占比從58%下降至42%。美國S＆E所有領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究主要在大學(xué)和學(xué)院進(jìn)行，作為一個(gè)重要的創(chuàng)新引擎，對推動企業(yè)和相關(guān)機(jī)構(gòu)對S＆E生態(tài)系統(tǒng)的后續(xù)研究至關(guān)重要。

3. STEM人才不足

鑒于國際競爭和科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（Science, Technology, Engineering, and  Mathematics，STEM）相關(guān)工作數(shù)量的快速增長，全球?qū)TEM人才的需求日趨旺盛。預(yù)計(jì)到2026年，S＆E工作將增長13％，美國整體勞動力將增長7％。然而，美國K-12的數(shù)學(xué)和科學(xué)成績?nèi)赃h(yuǎn)低于其他許多國家，女性和少數(shù)民族在S＆E中的代表性仍然不足；S＆E工作機(jī)會和人口數(shù)量的迅速增長，超過了其參與S＆E所取得的成果進(jìn)展。如何提高所有美國人的STEM技能和機(jī)會成為美國當(dāng)前必須審視的問題。

二、如何保持美國在S＆E領(lǐng)域的領(lǐng)先地位

1. 確保美國在S&E實(shí)踐中的領(lǐng)先地位

為了保持在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，并增強(qiáng)其企業(yè)全球競爭的實(shí)力，美國必須保持在S＆E實(shí)踐中的領(lǐng)先地位，包括：在投資方面更具戰(zhàn)略性，使S＆E生態(tài)系統(tǒng)更加靈活；采用新的研究工具和范式；培育具有包容性和誠信的S＆E企業(yè)；接納并利用S＆E的全球化；保持美國公眾的信任。為保持全球競爭力，美國必須在人工智能和量子信息系統(tǒng)等關(guān)鍵領(lǐng)域進(jìn)行長期的研究投資，同時(shí)還要繼續(xù)資助各類基礎(chǔ)研究。只有在全國范圍內(nèi)的所有領(lǐng)域進(jìn)行大規(guī)模和長時(shí)間的投資，才能應(yīng)對未來安全、衛(wèi)生、經(jīng)濟(jì)等多方面的挑戰(zhàn)。美國自上而下、分散的S＆E研究方法會導(dǎo)致知識的孤立，阻礙其從研究向產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化，因此應(yīng)制定相關(guān)政策和激勵(lì)措施，提高政府、學(xué)術(shù)界與行業(yè)之間的跨學(xué)科協(xié)作，促進(jìn)研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為研究創(chuàng)新。S＆E領(lǐng)導(dǎo)者必須采取互惠互利的方式，以確保信息在政府、大學(xué)和行業(yè)之間的互流互通。

2. 雙管齊下確保美國STEM人才數(shù)量和質(zhì)量

為實(shí)現(xiàn)在2030年繼續(xù)保持S＆E領(lǐng)域的領(lǐng)先地位并維持全球競爭力，美國必須成為STEM領(lǐng)域的人才強(qiáng)國，因此要采取雙管齊下的戰(zhàn)略，一方面擴(kuò)大國內(nèi)人才，另一方面繼續(xù)吸引和留住全球人才。在國內(nèi)STEM人才培養(yǎng)方面，應(yīng)實(shí)現(xiàn)教育體系現(xiàn)代化，對公立小學(xué)、中學(xué)和高等教育進(jìn)行再投資，支持勞動者終生的技能再培訓(xùn)和提升，提高所有美國人的STEM技能。將以研究為基礎(chǔ)的最佳STEM教學(xué)法和實(shí)踐引入課堂，提高K-12學(xué)生在STEM領(lǐng)域的表現(xiàn)，且教師教育項(xiàng)目必須納入更多STEM教育，提高小學(xué)教師的教學(xué)能力和水平。在高等教育階段，美國必須采用勞動力發(fā)展路徑模式，深化教育機(jī)構(gòu)和商業(yè)部門之間的伙伴關(guān)系，讓員工為未來的行業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在吸引海外人才方面，應(yīng)建立一個(gè)清晰、一致、目標(biāo)明確的簽證制度，對國內(nèi)外STEM人才要一視同仁。

3. 加強(qiáng)和完善國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對于吸引和培養(yǎng)STEM人才至關(guān)重要，是一個(gè)國家S＆E能力的重要體現(xiàn)。當(dāng)前，美國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)重點(diǎn)解決以下3個(gè)重點(diǎn)問題：①必須在所有S＆E學(xué)科的基礎(chǔ)設(shè)施上進(jìn)行投資，包括數(shù)據(jù)、軟件、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)能力；②必須在服務(wù)不足的地區(qū)和機(jī)構(gòu)中，戰(zhàn)略性地建設(shè)S＆E基礎(chǔ)設(shè)施和能力，以促進(jìn)區(qū)域科學(xué)和創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展；③必須與其他國家合作，以便美國研究人員可以充分參與，幫助制定議程并公平地分享研究成果。

此外，還應(yīng)基于領(lǐng)域、部門和跨部門的規(guī)劃和執(zhí)行來提供跨學(xué)科和不同規(guī)模的研究基礎(chǔ)設(shè)施，從而確保基礎(chǔ)設(shè)施投資能夠互補(bǔ)。同時(shí)，鑒于大型設(shè)施的成本和使用周期，必須做好充分的預(yù)算測算、戰(zhàn)略規(guī)劃以及機(jī)構(gòu)間持續(xù)的合作計(jì)劃，并且，建設(shè)更多區(qū)域性、一體化的中型研究基礎(chǔ)設(shè)施（包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施）以促進(jìn)跨機(jī)構(gòu)類型的研究，從而提高S＆E企業(yè)的多樣化，彌補(bǔ)地理、資源分布不均衡帶來的缺陷。此外，應(yīng)優(yōu)先投資那些對S＆E發(fā)展、經(jīng)濟(jì)活力或國家安全具有重要影響力的設(shè)施，并提前規(guī)劃國際合作策略。

4. 建立牢固持久的政府、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界合作伙伴關(guān)系

美國在很大程度上通過伙伴關(guān)系來維系分散的S＆E生態(tài)系統(tǒng)，如教育、勞動力發(fā)展和S＆E研發(fā)等，而自下而上、由共同體驅(qū)動的解決方案將為S＆E生態(tài)系統(tǒng)注入創(chuàng)新活力。因此，美國必須通過加強(qiáng)各級政府、公私機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界之間的伙伴關(guān)系，進(jìn)一步促進(jìn)研究向創(chuàng)新的轉(zhuǎn)化。為了增加投資的影響，新的政府-大學(xué)-產(chǎn)業(yè)伙伴關(guān)系應(yīng)滿足以下條件：①政府對基礎(chǔ)研究的持續(xù)支持；②通過美國國家科學(xué)基金會的機(jī)制以及與機(jī)構(gòu)、國家實(shí)驗(yàn)室或產(chǎn)業(yè)的合作，提升基礎(chǔ)研究的轉(zhuǎn)化；③減少政府、大學(xué)、產(chǎn)業(yè)等機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行合作的程序或文化障礙；④簡化法律法規(guī)，提高公私合營伙伴關(guān)系的靈活性，加強(qiáng)與私營部門的互動，改善對創(chuàng)新的支持，從而提升技術(shù)轉(zhuǎn)讓率。

建立牢固、持久的政府、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界合作伙伴關(guān)系，首先要明確各方利益，并闡明諸如知識產(chǎn)權(quán)之類的問題。在處理另一個(gè)組織的程序或文化規(guī)范，特別是當(dāng)各方有不同的主要任務(wù)或動機(jī)時(shí)，有效的伙伴關(guān)系還需一定的靈活性。當(dāng)今社會，國際研究合作伙伴關(guān)系已經(jīng)成為S＆E全球化時(shí)代的一個(gè)重要特征，美國應(yīng)讓全球接受開放、透明和符合S＆E研究道德規(guī)范的核心價(jià)值觀。

三、未來展望

1. 從研究中獲益

為實(shí)現(xiàn)2030的領(lǐng)先愿景，美國國家科學(xué)基金會（NSF）和美國國家科學(xué)委員會（NSB）共同采取了相關(guān)措施，確保美國從所支持的研究中受益。一方面，NSF資助跨領(lǐng)域研究，為技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化提供研究基礎(chǔ)；并制定符合國家利益、問責(zé)制和公開透明的研究政策，并在其績效審查過程中采用更廣泛的影響標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還制定了針對國家優(yōu)先事項(xiàng)和社會挑戰(zhàn)的新項(xiàng)目，包括I-Corps、國家人工智能研究所、融合加速器等。另一方面，NSB也采取了相應(yīng)的舉措，以配合NSF更好地實(shí)現(xiàn)利益轉(zhuǎn)化，包括：①評估NSF的廣泛影響標(biāo)準(zhǔn)將如何更好地滿足社會需求；②與NSF領(lǐng)導(dǎo)層合作，進(jìn)行組織審查，并就董事會結(jié)構(gòu)、資金模型、計(jì)劃性產(chǎn)品等的變化提供建議；③為了促進(jìn)研究發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，確保NSF有效實(shí)施包括產(chǎn)業(yè)和政府機(jī)構(gòu)在內(nèi)的全機(jī)構(gòu)合作戰(zhàn)略；④確保NSF的預(yù)算策略能夠促進(jìn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充產(chǎn)業(yè)和其他機(jī)構(gòu)對基礎(chǔ)研究的投資，并反映包括關(guān)鍵技術(shù)在內(nèi)的國家研究需求；⑤召集大學(xué)、產(chǎn)業(yè)和政府的合作伙伴，確定與NSF資助的基礎(chǔ)研究建立伙伴關(guān)系與創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的最佳實(shí)踐和可能障礙；⑥鼓勵(lì)政府機(jī)構(gòu)、大學(xué)和產(chǎn)業(yè)之間進(jìn)行人員、思想與專業(yè)知識的交流，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)-大學(xué)合作研究中心、融合加速器等項(xiàng)目。

2. 培養(yǎng)STEM人才

美國必須將教育作為各級政府的優(yōu)先事項(xiàng)，各級政府使用可靠的、最新的數(shù)據(jù)對自己負(fù)責(zé)，確保從專業(yè)的技術(shù)課程到博士研究的高等教育都能更廉價(jià)易得。為此，NSB采取了以下措施：①支持NSF戰(zhàn)略，以進(jìn)一步廣泛使用由NSF資助的STEM教育研究；②提倡在K-12教育中增加更多S＆E教學(xué)，重點(diǎn)是在早期教育中增加接觸科學(xué)的機(jī)會和時(shí)間，并提高各級STEM教育的質(zhì)量；③鼓勵(lì)國會和政府確保美國歡迎全球最優(yōu)秀的S＆E人才，包括制定清晰一致的簽證政策，并繼續(xù)努力留住受過美國教育的科學(xué)家和工程師；④與美國國家科學(xué)與工程統(tǒng)計(jì)中心（National Center for Science and Engineering Statistics，NCSES）合作，優(yōu)化有關(guān)人才移民的數(shù)據(jù)；⑤倡導(dǎo)對NSF人才計(jì)劃的新投資，包括對高級技術(shù)教育、研究生獎(jiǎng)學(xué)金和博士后獎(jiǎng)學(xué)金；⑥確保NSF對提高科學(xué)研究的吸引力、公平性和包容性；通過適當(dāng)?shù)恼摺①Y金、計(jì)劃和宣傳，確保婦女和其他少數(shù)群體在S＆E生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用；⑦繼續(xù)與NCSES進(jìn)行合作，收集、分析和交流具有STEM能力的人才數(shù)據(jù)，包括對熟練技術(shù)勞動力的關(guān)注。

3. 擴(kuò)大創(chuàng)新的地理范圍

在全國范圍內(nèi)戰(zhàn)略性建設(shè)S＆E基礎(chǔ)設(shè)施，積極培育創(chuàng)新集群，提高勞動者、企業(yè)家和企業(yè)的創(chuàng)新能力。NSB采取了以下措施：①對NSF策略進(jìn)行審查，以擴(kuò)大所有州的S＆E能力。通過搜集利益相關(guān)者的意見，審查NSF在研究、基礎(chǔ)設(shè)施和教育方面的投資，以期發(fā)現(xiàn)其開發(fā)能力并在全國范圍內(nèi)建立S＆E樞紐網(wǎng)絡(luò)的機(jī)制；②提倡將可能受到NSF資助的共同體納入研究設(shè)計(jì)的考慮因素，并鼓勵(lì)公眾參與研究；③向國會和政府推介一項(xiàng)針對公立高等教育機(jī)構(gòu)的聯(lián)邦計(jì)劃，該計(jì)劃將為各州培養(yǎng)具備STEM能力的人才，并鼓勵(lì)州與地方政府、教育機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)之間建立合作伙伴關(guān)系；④繼續(xù)倡導(dǎo)對公立高等教育進(jìn)行州級再投資，并使用“科學(xué)與工程指標(biāo)”數(shù)據(jù)來記錄撤資的影響。

4. 培育全球S&E共同體

科學(xué)與工程全球化是美國保持基礎(chǔ)研究領(lǐng)先的必要條件，尤其考慮到美國在全球知識生產(chǎn)中所占份額不斷下降，而國際合作以及知識和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的重要性和影響力呈現(xiàn)不斷上升的大趨勢。鑒于此，NSB采取了以下措施：①繼續(xù)倡導(dǎo)開放性優(yōu)勢和S＆E最高道德標(biāo)準(zhǔn)，并通過與擁有共同核心價(jià)值觀的全球伙伴的協(xié)同合作來促進(jìn)其發(fā)展；②確保NSF作為合作伙伴參與國際研究合作，以應(yīng)對全球挑戰(zhàn)和機(jī)遇，并建立、運(yùn)營和維護(hù)大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施；③加強(qiáng)NSF國際科學(xué)與工程辦公室（Office of International Science and Engineering，OISE）的工作能力，確保其處于有利地位，以保持對全球S＆E格局的認(rèn)識，并為NSF的戰(zhàn)略規(guī)劃作出貢獻(xiàn)；④制定和擴(kuò)大NSF的戰(zhàn)略與合作伙伴關(guān)系，發(fā)展國際合作，吸引全球人才并創(chuàng)造國際教育和培訓(xùn)機(jī)會。