2024年6月,中國國家主席習近平在全國科技大會上表示,高科技領域已成為“國際競爭的前沿和主戰場,深刻重塑全球秩序和發展格局”。他說得完全正確,美國和中國大陸正通過開發新技術,包括軍民兩用技術,爭奪經濟、軍事和外交主導地位。北京在這方麵正成為華盛頓一個日益強大的對手。自2015年宣布“中國製造2025”計劃以來,北京方麵投入了全政府力量,重點推動關鍵新興技術的發展。2024年第四季度,中國大陸汽車製造商比亞迪的純電動汽車銷量超過了特斯拉(下圖 nimbnet/Bloomburg)。

比亞迪不僅規模比特斯拉大,其產品更具創造力,如比亞迪的電動車可以側滑移入停車位並在緊急情況下懸浮起來,其充電器可以在短短五分鍾內補充250英裏的續航裏程 - 比特斯拉的超級充電器快幾倍。國有的中國商用飛機有限責任公司也打算在航空航天製造領域與美國領先企業競爭;2025年3月,中國商飛發布了一款遠程超音速噴氣式飛機的計劃,該飛機產生的超音速轟鳴聲不比一把頭發吹風機的噪音大。同樣在3月,北京利用一顆小型廉價衛星向南非發送了量子加密圖像 - 這是量子通信領域的一次跳躍進步。中國大陸生物科技公司也正與美國同行在新藥研發方麵展開競爭。隨著人工智能對能源的需求使核聚變能 - 一種潛在的巨大無碳電力來源 - 變得更具吸引力,中國大陸新增的公共核聚變項目、核聚變專利和核聚變博士學位數量均超過任何其他國家。

近年來,美國政府應對日益激烈的競爭大多是保護主義的,包括對電動汽車征收關稅、限製中國大陸在戰略領域的投資,以及對用於先進人工智能的芯片和芯片製造設備實施出口管製。但大陸人工智能公司DeepSeek(一家由中國對衝基金分拆出來的公司)的成功表明,這種做法最終是徒勞的。2025年1月,DeepSeek推出了一款高質量的人工智能工具,但它的開發並無需大量高端GPU的支持,而這種由大量高端GPU堆疊出來的大模型被認為是研發生成式語言大模型所必需的(下圖 Fello AI)。遲早,中國會找到突破華盛頓設置的任何障礙的方法。正因如此,美國必須牢牢把握自身創新的步伐。當北京政府決定中國大陸必須在某項技術領域保持領先時,資源和短期盈利能力都不是問題。而華盛頓則傳統上尊重市場力量,反對政府主導的產業政策。在科技戰場上,美國人既必須繼續做好自己最擅長的事情,又必須找到提升競爭力的新途徑。

自二戰以來,美國不斷突破開創性技術並迅速商業化。但前麻省理工校長瑞夫不認為隻有美國能夠獨享這種創新成功模式。瑞夫認為川普政府近期削減聯邦大學研究經費有耗盡工業界和軍方新創意重要源泉的風險,而其麵臨的地緣政治威脅卻持續加劇。為了避免科技停滯,瑞夫呼籲美國必須大幅增加對大學研究的公共投資,確保其充分利用學術界的發現,並製定合理的移民政策,允許世界上最優秀的學生在美國學習和工作。瑞夫日不久前在《外交事務》發表的一篇文章中痛心地指出,川普政府似乎一心要破壞而不是培育美國實力的這一重要源泉。他警告美國有人才大量流失的風險,尤其是川普政府的2026 財政年度的預算提案要求
削減教育部 15% 的資金,並將命令
聯邦機構取消與哈佛大學的所有政府合同。實際上,《自然》雜誌3月27日進行的一項調查發現,由於川普政府對科學的“幹擾”,
75%的美國科學家考慮移居國外。下麵是瑞夫題為《America’s coming brain drain》一文的主要內容。
大學、科研、資金與發明創造
過去八十年來,美國最為世人所知的便是其發明創造能力,是世界上重大高新基礎技術的原創地。美國的研究型大學,則多半是這些創新的源泉。當今許多最重要的技術 - 包括互聯網、支持生成式人工智能的人工神經網絡、量子計算、核酸測序、DNA擴增、CRISPR基因組編輯、mRNA疫苗和療法、3D打印以及用於治療癌症的檢查點抑製劑 - 都源於美國大學實驗室的開創性探索。這些基於大學的發現和發明隨後催生了初創企業的誕生,或被現有的科技公司所采用,這些公司對源於大學實驗室的發現和發明進行投資和進一步開發,最終將其推向市場。
最優秀的創新往往發生在最優秀的科學成果誕生的地方 - 大學和科研院所(下圖 AAU/Linkedin)。換句話說,科學推動知識進步,而這些先進的知識又創造出新的理念、工具和流程,從而促進和加速創新,並進一步推動知識進步。截至2021年,美國在基礎科學研究方麵的投入仍然遠超其他任何國家。迄今為止,大學是此類研究的最大參與者,而聯邦政府是其最大的支持者。這對美國經濟的溢出效應是巨大的。

達拉斯聯邦儲備銀行2023年5月的一項分析發現,自二戰以來,美國政府對非國防研發的支持至少占美國商業部門全要素生產率增長的五分之一 - 這一回報遠高於聯邦政府對基礎設施的投資,也遠高於私人研發的回報。(大多數行業研究不可避免地更側重於短期商業效益的更狹隘問題。)然而,盡管大學研究對美國高科技經濟至關重要,聯邦政府也在其中發揮著重要作用,但近幾十年來,政府的支持卻日益乏力。就聯邦預算占比而言,研發支出已從20世紀60年代中期美蘇競爭時的10%以上,下降到如今美國麵臨中國大陸這個更強勁競爭對手時的3%。在現任政府的領導下,用於研究的資金可能會大幅削減。隨著聯邦政府在學術研究經費中的占比下降(從2012年的61%下降到2021年的55%),美國大學已將包括捐贈基金收入在內的自有資金用於研究的比例從2012年的21%提高到2021年的25%。但即使是最大的捐贈基金收入也無法彌補聯邦資金在學術研發方麵的損失,2023財年這筆損失接近600億美元。2021年,在經濟合作與發展組織(OECD)32個國家中,美國在學術研發支出占GDP的比重方麵排名第23位。

2022年《芯片與科學法案》旨在糾正部分投資不足的問題,其中授權2000億美元用於研發、勞動力和經濟發展。美國國家科學基金會(National Science Foundation)用於支持美國非醫學學術研究,其預算原本預計到2027年將翻一番。然而,國會從未完全撥付這筆資金,導致該機構的預算在2024年被削減。相比之下,中國大陸今年早些時候宣布將中央政府科技支出增加10%,並加大對基礎研究的重視。北京的許多政治領導人都畢業於清華大學,這所大學常被稱為“中國的麻省理工學院”。這些官員了解科學技術及其對其他一切的影響。因此,北京領導人將大學視為國家“民族複興”和技術自力更生的關鍵,自1998年以來,大陸的高等教育機構數量增加了兩倍。在過去二十年裏,中國大陸在STEM領域培養的博士學位數量超過了美國,2016年,大陸的科研出版物數量首次超過美國(下圖 STAC/ statista)。北京不僅在增加創新投入的規模,還在提高質量。在追蹤科學產出的2016年自然指數中,全球十大高質量科研機構中有五所是美國,一所是中國的。在最新的2024年指數中,角色發生了逆轉:全球前十名中有八家是中國,兩家是美國。


川普政策堪憂
副總統JD Vance在2024年2月接受《歐洲保守派》采訪時,非常清楚地解釋了顛覆美國大學的政治動力:“我們應該積極地改革它們,讓它們對保守思想更加開放。” 但是,大學所謂的自由主義傾向是否足以成為在美國國家競爭力至關重要的研究體係中製造混亂的理由呢?如果研究人員能夠找到預防癌症或阿爾茨海默病的方法,那麽他們是保守派還是自由派就無關緊要了。
川普政府上任僅幾個月,就削減科研機構人員,凍結撥款流程,並取消那些被認為違反行政命令的已撥款,例如與性別認同或多樣性、公平和包容性相關的撥款,以及哥倫比亞大學/哈佛大學等不被看好的機構的撥款(下圖 Instagram/Yout Trump administration cuts/freezes Columbia/Harvard funding related to gender identity or diversity, equity and inclusionube)。最徹底的改變是對大學科研資助體係的結構性改革。川普政府試圖將美國國立衛生研究院、能源部和國家科學基金會的間接科研成本的報銷上限設定為15%,但這並未反映頂尖大學承擔的實際成本。盡管法院目前已阻止了這項政策變更,但如果政府繼續推進,美國最頂尖的研究型大學將受到嚴重損害。川普提出的2026年預算將導致美國科學陷入困境,其中包括削減美國國立衛生研究院約40%的預算,以及削減美國國家科學基金會約57%的預算。此外,對大學捐贈收入征收14%或21%的稅,取消大學的免稅地位的提議,將使那些希望用自有資金彌補部分差額的大學舉步維艱。

川普政府不僅加大了大學預算的負擔,也增加了大學人才招聘的成本。長期以來,美國受益於巨大的人才流入,世界各地最優秀的科學家和工程師紛紛來到美國研究型大學任教和學習。然而,川普政府削減經費、實施學術審查和敵對的移民政策,正在引發人才流失。《自然》雜誌最近對美國研究人員進行的一項民意調查顯示,四分之三的受訪者表示,由於川普政府對科學的幹擾,他們正在考慮離開美國。歐洲大學如今正向這些美國科研人才敞開大門。巴塞羅那和馬德裏等城市的研究中心報告稱,已收到數十份來自美國科學家的申請。在對美國競爭力至關重要的領域 - 人工智能、機器人技術、數學和核聚變 - 一些前途無量的傑出華裔研究人員正在離開美國頂尖研究型大學,返回中國。中國出生的科學家加速外流,這一現象始於川普第一屆政府時期,當時美國司法部中國行動計劃不公平地將華裔學者列為起訴對象。

研究經費的凍結和削減也對下一代人才產生了直接影響。研究型大學正在限製研究生和博士後研究人員的招收人數,甚至撤銷已經發出的聘用邀請。美國國家科學基金會已將其提供的研究生獎學金數量削減了一半。在川普2.0任期開始六周後,美國國家博士後協會對博士後研究人員進行了一項調查,43%的受訪者表示他們的職位“受到威脅”,35%的受訪者表示他們的研究“被推遲或麵臨其他危險”。其中一些年輕人可能會徹底被趕出科學界。
對國際研究生的拘留、可能驅逐出境以及學生簽證的撤銷(有時沒有任何解釋)可能會使美國不再成為世界頂尖學生的理想留學目的地,從而削弱美國在新興技術領域的領導地位。在全美範圍內,國際學生獲得了計算機和信息科學博士學位的64%,工程學博士學位的57%,以及數學和統計學博士學位的54%(下圖 SEI)。美國當然可以更好地培養這些領域的本土人才,但重要的是要認識到,吸引來自世界各地的優秀人才將為美國帶來多大的收益。絕大多數在美國接受教育的國際博士生打算在獲得學位後留在美國,其中包括超過四分之三的中國博士生。這些學生為美國經濟做出了貢獻;美國國家政策基金會最近的分析發現,25%的美國價值數十億美元的初創公司的創始人是作為國際學生來到美國的。但如今,最優秀的國際學生越來越多地有了其他選擇。他們可以去歐洲,中國大陸的大學也不失為好的選擇 - 清華大學和北京大學目前在泰晤士高等教育世界大學排名中分別位列第12和第13位。北京大學的人工智能研究成果位列世界第一,清華大學則位列第二。

據報道,美國邊境緊張的對峙局勢正使外國科學家在參加科學會議前猶豫不決。例如,今年3月,一位從事太空研究的法國科學家在試圖前往休斯頓附近參加一個會議時被拘留並被拒絕入境。美國官員聲稱,他被拒之門外是因為他持有洛斯阿拉莫斯國家實驗室的機密信息,但法國官員則表示,他被拒之門外是因為他的手機裏有批評川普政府科學政策的信息。如果無法吸引和保持世界上最優秀的科學家,美國將難以維護其長期以來倡導的開放交流和自由探究,而這正是科學蓬勃發展的基礎。

或許,川普政府視美國在科技領域的領導地位為天經地義理所當然。美國人已經習慣了美國公司定期推出令人驚歎的創新,包括iPhone、雲計算、特斯拉Model S和ChatGPT。而且,美國曆史和文化的某些方麵也鼓勵創造力和冒險精神。但美國之所以成為世界領先的科技超級大國,並非因為其人民天生就比世界其他國家的人更聰明、更有創造力。它之所以成為領導者,是因為它擁有世界上最好的科學和創新體係 - 而這一體係如今正受到川普政府的攻擊。
無盡前沿,增長引擎
現代研究型大學源自19世紀初的德國。當時,柏林洪堡大學的創始人們主張將教學與科研相結合,擴大學術自由,並主張研究不應以眼前利益為目的(下圖 wiki/Britannica)。他們認為,國家應該支持此類探索,但不應幹預。19世紀時的德國接納了世界上最優秀、最聰明的人才:約有1萬名美國學者在德國大學獲得博士學位或其他高級學位,包括1876年創辦了美國第一所研究型大學約翰·霍普金斯大學的美國人。

麻省理工學院則於1865年采用了專注於應用科學和工程,而非理論研究的理工學院模式,旨在為這個年輕的工業化國家培養技術型畢業生。麻省理工迅速發展成為應用研究領域的巨頭,其研究成果造福美國工業和社會。麻省理工的研究通常與當時美國領先的公司合作開展,包括AT&T和通用電氣。聯邦政府尚未介入資助大學研究。盡管產業支持事關學校的財務生存,但與產業合作的經驗使麻省理工學院尤為擅長將其發明轉化為市場。到了20世紀20年代,麻省理工的領導者和校友開始擔心商業導向限製了大學的影響力。1930年,該學院聘請核物理學家卡爾·康普頓(Karl Compton)擔任院長。康普頓在1927年就曾提出,大學研究不應僅僅關注產業;他認為,事實上,大學是唯一能夠在不受商業化壓力的情況下開展純科學研究的地方。他還主張,此類研究應該由任何從科學研究中獲利的企業繳納的稅收來資助。

直到第二次世界大戰,聯邦政府才將大量稅收資金投入到大學研究,這要歸功於著名工程師範內瓦·布什(Vannevar Bush)。`1939年德國入侵波蘭後,布什說服美國總統富蘭克林·羅斯福創建一個組織來監督軍方感興趣的研究。1940年,羅斯福成立了國防研究委員會,由布什擔任主席。麻省理工學院校長康普頓是該委員會的成員,他負責研發探測德國飛機和艦船的技術 - 這促成了麻省理工學院輻射實驗室的成立。該輻射實驗室研究重點並非放射性物質,而是微波雷達係統 - 這項技術對戰爭結果的影響甚至比原子彈更為重要。雷達實驗室從全國各地招募了一批頂尖科學家,其中許多人後來獲得了諾貝爾獎。在接下來的五年裏,麻省理工學院研發了100多個雷達係統,以應對德國U型潛艇和V-1飛行炸彈的威脅。
在聯邦政府的資助下,全國各地的大學得以將時間和精力投入到戰時項目。芝加哥大學、哥倫比亞大學和加州大學伯克利分校為曼哈頓計劃進行了初步研究,許多頂尖大學也為此貢獻了人才。加州理工學院致力於火箭技術的研究。哈佛大學研究了如何使用聲納對抗納粹潛艇以及如何降低遠程轟炸機的噪音,為玻璃纖維的發展做出了貢獻。1942年,約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)成立了應用物理實驗室,該實驗室研發了近炸引信 - 盟軍勝利的另一項關鍵技術創新 - 並在後來的斯普尼克號(Sputnik)人造衛星時代,發展了GPS的概念。
德國投降後,布什向美國總統哈裏·杜魯門提交了一份具有裏程碑意義的報告,題為《科學:無盡的前沿》(The Endless Frontier 下圖 SRA INTERNATIONAL/AZ QUOTES)。在報告中,他主張聯邦政府應繼續支持大學的研究。布什指出,政府資助的科學研究對盟軍的勝利起到了決定性作用,包括開發可擴展的青黴素生產,挽救了生命。他還指出,美國不能再像過去那樣依賴“飽受摧殘的歐洲”進行基礎科學探索。布什主張和平時期聯邦政府資助研究和科學教育,這不僅關乎國家安全和公共衛生,也關乎經濟增長。在他看來,通過繼續“研究自然規律”,美國可以創造新的製造業並拓展舊的製造業 - 這一評估後來被證明是極具先見之明的。僅僅十多年後,麻省理工學院經濟學家羅伯特·索洛發表了一項開創性的研究,指出現代經濟增長依賴於技術進步,而非像古典範式所認為的那樣僅僅依賴於資本和勞動力 - 他因此獲得了諾貝爾獎。

布什對創新持有一種線性的理解:聯邦政府將為大學提供資金,用於那些出於好奇心而非盈利目的的基礎研究項目。這些項目培養了優秀的學生,並產生了許多發現;然後,產業界會將這些發現加以開發,並找到實際應用。二戰後,政府繼續為大學研究提供聯邦支持,幫助美國成為世界領先的科技強國,造就了一批世界一流的研究型大學,並使其成為吸引全球頂尖STEM人才的磁石。在這種模式下,美國領先的研究型大學既支持了現有產業,又自身成為了創業的溫床。2011年,斯坦福大學的一項研究計算出,自20世紀30年代以來,斯坦福大學的校友和教職員工創辦了近4萬家公司,雇傭了540萬名員工,年收入達2.7萬億美元,使斯坦福躋身世界十大經濟體之列。麻省理工學院的一項類似分析發現,截至2014年,麻省理工學院在世的校友創立了超過3萬家公司,雇傭了460萬人,年收入近2萬億美元。鑒於中國大陸在科技領域正開始超越美國,布什模式當然需要一些更新和擴展。但很難看出這種模式有什麽需要被推翻的地方。

保持領先:資金、政策和人才
如今,對大多數美國人來說,美國在科學、技術、工業、創新和文化領域占據主導地位是理所當然。但如果政府不願投資將為科學技術和財富帶來豐厚成果的基礎研究探索,美國將在與中國大陸的技術競賽中落敗。美國軍事實力將受到影響,因為它依賴於技術先進商業產品,而國防市場本身無法支撐這些產品。高科技企業家的增長也將放緩 - 美國國家經濟研究局 (NBER) 2021年發布的一項研究證實,聯邦政府對大學研究支持的增加與附近具有巨大增長潛力的初創企業的出現之間存在著密切的聯係。另一篇發表於2020年的論文則指出,經曆聯邦研究經費大幅削減的大學研究人員創辦高科技初創企業的可能性降低了80%。
鞏固美國在科學創新領域的領導地位需要三件事。首先,美國必須對大學研究進行與其麵臨的地緣政治威脅相稱的公共投資(下圖 WIREs)。這應該包括“應用啟發式”基礎研究,這種研究處於科學前沿,但其目標是克服美國經濟或國家安全方麵的特定障礙,就像麻省理工學院輻射實驗室的情況一樣。將國會已批準的資金用於《芯片和科學法案》中“科學”部分將是一個很好的開端。美國還需要製定移民政策,使其研究型大學能夠繼續吸引世界上最優秀的理工科學生,並允許這些學生在完成學業後留在美國,為美國的競爭力做出貢獻。

最後,美國需要更好地挖掘美國大學發現和發明的價值,而不是讓缺乏耐心的資本推動其他地方的關鍵技術製造和開發。例如,一家名為A123的公司 - 2001年從麻省理工學院蔣業明教授的實驗室分離出來 - 是第一家將用於電動汽車的優質鋰離子電池化學技術商業化的公司。但由於美國電動汽車市場發展程度不足以讓A123實現盈利,A123於2012年宣布破產,並被一家中國大陸汽車零部件公司收購。如今,中國在鋰離子電池製造業占據主導地位。這是一項基礎性的賦能技術,美國本應予以支持,直到它能夠在市場上獨立發展。大約十年前,在麻省理工學院,一些最具開創性的基於科學的發明,盡管誕生於實驗室,擁有造福社會的巨大潛力,卻未能走向商業化。對於大多數私人投資者來說,再生醫學和清潔能源等領域的高風險新技術的上市時間實在太長,隻有2%流向了能源初創企業。因此,麻省理工學院決定為此類“硬科技”創建一個名為“The Engine”的加速器和耐心風險投資基金。The Engine為初創企業提供初期支持,其中包括Commonwealth Fusion Systems,這是一家使用高溫超導磁體開發小型低成本聚變發電係統的公司(下圖 CFS)。去年12月,該公司宣布將在弗吉尼亞州建造世界上第一座電網規模的商業聚變發電廠,預計將於2030年代初投入運營。但The Engine隻是一個投資機構 - 美國需要更多這樣的機構。

美國大學並非完美無缺。但其中許多大學以全球標準衡量,堪稱極其成功的機構,國家也依賴於它們。僅僅因為與研究無關的缺陷而削減大學經費,無異於魯莽地切斷創新的閥門。正如20世紀科技重心從歐洲轉移到美國一樣,21世紀,科技重心也可能轉移到亞洲。日本、台灣和韓國的研發投入占GDP的比例已接近甚至超過美國,而中國大陸正在努力趕超。印度的研究出版物數量位居全球第三,有望在2030年時實現科學進步。美國未能充分理解科技進步重要性,政府的相關政策正在加速這一轉變。
曾經穩居科技前沿的美國,如今正逐漸衰落。迄今為止,美國應對這種衰落的舉措隻會進一步削弱其實力。美國在科技領域的領導地位從來都不是必然的。不可避免的是,如果華盛頓不努力保持其在戰場上的領先地位,其他國家就會取而代之。
* 本文作者拉斐爾·瑞夫(Rafael Reif)現為麻省理工學院名譽校長以及雷和瑪麗亞·斯塔塔(Ray and Maria Stata) 電氣工程和計算機科學教授。瑞夫曾擔任麻省理工學院第17任校長(2012年至2022年)。
參考資料
Reif, R. (2025). America’s coming brain drain. FOREIGN AFFAIRS. 鏈接 https://www.foreignaffairs.com/united-states/trump-universities-war-america-coming-brain-drain
美國各大學過去20年擴張得厲害(應該大都擴大了至少1/3),兩個原因,其一是政府加大了科研投入,其二是大量國際學生的申請(如中國學生,自費本科和碩士)。各大學都越來越貪婪,越來越浪費,overhead越來越高,養研究生越來越昂貴。對大學適當地壓一壓並非是壞事(如規定對所有政府支持項目的提成不得超過多少),可省很多納稅人的血汗銀。
中國的科技進步不意味著美國的科技退步和災難。擺脫了零和思維,競爭和交流可以彼此成就。與過去相比,美國的科研是增長、創新更多、更容易出成果還是相反?作者感歎如今美國在成果轉換時受到了經濟形態的製約,技術創新難以落地和商業化,這裏有市場、投資方向和政府支持的問題。基礎研究較不受當前經濟態勢的影響,但仍有賴於人才的充分供應。川普的科研和教育政策明顯損害而不是提升美國的科技實力。
Translation is not creation.
“在追蹤科學產出的2016年自然指數中,全球十大高質量科研機構中有五所是美國,一所是中國的。在最新的2024年指數中,角色發生了逆轉:全球前十名中有八家是中國,兩家是美國。”
按照文中所示的趨勢,如果不改變美國現有的科研政策方向,那麽10年後,美國還有全球前10的科研機構嗎?
文章反對川普的改革,繼續過去10年的錯誤方向,這是要讓美國的科研徹底墮落到第三世界水平。
科學的實質是基礎科學,不是技術,科學目的是揭示自然規律,是一切技術的根。美國強大是基礎科學,中國基礎科學幾乎為零。“牛尾巴功能”在美國是熱門基礎科學難題,在中國不可能立項,這就是中美對基礎科學的認識差距。
美國的人才絕不會流失,世界各地的優秀學者都想方設法到美國來工作和生活。但有一點必須注意,美國必須堅決杜絕從中國來美國的留學生和訪問學者。從中國來的這些人80%都是間諜,來美國就是為了偷技術或搞滲透。矯枉必須過正。據說川普的500萬美元金卡大熱,但就是要嚴格控製中國富人過來,以免後患。