為什么美國(guó)的科研既能得諾貝爾獎(jiǎng)又能產(chǎn)生高科技產(chǎn)品？

范內(nèi)瓦·布什（Vannevar Bush），是美國(guó)最偉大的科學(xué)家和工程師之一，他的《科學(xué)：無(wú)盡的前沿》至今影響著美國(guó)科研

READING 導(dǎo)讀 美國(guó)歷史上有三個(gè)叫布什的大人物，兩位擔(dān)任總統(tǒng)的布什和本書(shū)的作者范內(nèi)瓦·布什，后者和前兩者其實(shí)沒(méi)有什么關(guān)系。不過(guò)，如果把兩位布什總統(tǒng)加起來(lái)放在天平的一邊，范內(nèi)瓦·布什放在另一邊，真的很難講哪一邊更重。 如果要在美國(guó)歷史上只選一個(gè)人，對(duì)美國(guó)的科研整體貢獻(xiàn)最大，這個(gè)人就是范內(nèi)瓦·布什。
如果只選一份決定了美國(guó)科研決策，而且影響至今的報(bào)告，則非《科學(xué)：無(wú)盡的前沿》莫屬。要想了解美國(guó)的科研機(jī)制是如何運(yùn)行的，為什么美國(guó)的科研既能得諾貝爾獎(jiǎng)，又能產(chǎn)生高科技產(chǎn)品，就必須讀這本書(shū)。

范內(nèi)瓦·布什（Vannevar Bush）一生大部分時(shí)間供職于麻省理工學(xué)院，是這所世界排名第一的理工科大學(xué)最引以為傲的人之一。

2016年，我訪問(wèn)麻省理工的媒體實(shí)驗(yàn)室。由于我到的時(shí)間早了一點(diǎn)，伊藤主任還在前一個(gè)會(huì)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(jī)打印的報(bào)告，就是這份《科學(xué)：無(wú)盡的前沿》，上面有范內(nèi)瓦·布什的簽名。

這份報(bào)告我讀過(guò)，但是當(dāng)我看到這本頗為珍貴的原始文件時(shí)，就如同信徒看到了圣物一樣激動(dòng)。正是這份報(bào)告，改變了美國(guó)科技發(fā)展的歷史。麻省理工將它給來(lái)訪的客人看，其實(shí)是在宣傳該校對(duì)于美國(guó)科研的影響力。他們非常自豪地講，在美國(guó)的歷史上，沒(méi)有人比范內(nèi)瓦·布什對(duì)美國(guó)的科研貢獻(xiàn)更大了。

范內(nèi)瓦·布什首先是一位學(xué)者、一位導(dǎo)師，同時(shí)是教育和科研的管理者——不僅在麻省理工，也在全美國(guó)。在學(xué)術(shù)上，范內(nèi)瓦是“微分分析機(jī)”分析儀的發(fā)明者，這是一種模擬計(jì)算機(jī)，在數(shù)字計(jì)算機(jī)誕生之前，它是僅有的能解微分方程的機(jī)器。

當(dāng)然，模擬計(jì)算機(jī)的發(fā)展很快遇到了瓶頸，于是他派了一位年輕人去改進(jìn)計(jì)算機(jī)，這個(gè)年輕人因此發(fā)明了數(shù)字電路，這個(gè)人就是后來(lái)提出信息論的香農(nóng)。而香農(nóng)的那篇有關(guān)數(shù)字電路的碩士論文被譽(yù)為20世紀(jì)最重要的碩士論文之一。

范內(nèi)瓦還有一個(gè)有名的學(xué)生叫特納。特納后來(lái)?yè)?dān)任了斯坦福大學(xué)的教務(wù)長(zhǎng)，并且因?yàn)榘l(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(yù)為“硅谷之父”。特納也有兩個(gè)有名的學(xué)生，就是創(chuàng)辦了惠普公司的休伊特和派克特。當(dāng)然，范內(nèi)瓦對(duì)美國(guó)科技的最大貢獻(xiàn)還不在于桃李滿天下，而在于他對(duì)美國(guó)政府科研政策產(chǎn)生了永久性的影響。

范內(nèi)瓦第一次擔(dān)任政府的顧問(wèn)是在“一戰(zhàn)”期間， 他加入了美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)?！耙粦?zhàn)”后，范內(nèi)瓦擔(dān)任了麻省理工學(xué)院的副校長(zhǎng)兼工學(xué)院院長(zhǎng)，但是不久他又成為羅斯?？偨y(tǒng)的科學(xué)顧問(wèn)，參與組織和領(lǐng)導(dǎo)了著名的曼哈頓計(jì)劃。其后，他先后參與領(lǐng)導(dǎo)了美國(guó)氫彈計(jì)劃、航天計(jì)劃和后來(lái)被稱(chēng)為“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”的科學(xué)技術(shù)工程。

此外，范內(nèi)瓦還創(chuàng)立了國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）和高級(jí)研究規(guī)劃署（ARPA）等科研管理機(jī)構(gòu)。今天，國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和從高級(jí)研究規(guī)劃署演變來(lái)的美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA），是美國(guó)研究型大學(xué)主要的政府經(jīng)費(fèi)來(lái)源，它們的存在保證了美國(guó)在尖端科技領(lǐng)域的長(zhǎng)期領(lǐng)先地位?？梢灾v，今天美國(guó)政府支持科研的傳統(tǒng)、方法和機(jī)構(gòu)，都是范內(nèi)瓦·布什的遺產(chǎn)。而范內(nèi)瓦最初的這些想法和規(guī)劃， 其實(shí)都和提升美國(guó)作為國(guó)家的科技競(jìng)爭(zhēng)力有關(guān)。

美國(guó)是一個(gè)小政府的國(guó)家，而且通常是靠商業(yè)驅(qū)動(dòng)發(fā)明創(chuàng)造。早在第二次工業(yè)革命時(shí)期，美國(guó)貢獻(xiàn)了世界上一多半與電相關(guān)的重要發(fā)明，在電學(xué)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(guó)政府很少參與。

在第一次世界大戰(zhàn)期間，范內(nèi)瓦發(fā)現(xiàn)美國(guó)軍方工程和技術(shù)需求與當(dāng)時(shí)科學(xué)家之間的研究存在極大的鴻溝。當(dāng)時(shí)無(wú)論是軍方還是民間，都看不太上大學(xué)里科學(xué)家所做的那些工作。而科學(xué)家呢？因?yàn)闆](méi)錢(qián)，只能做一些偏理論的研究， 解決不了大的工程問(wèn)題。

轉(zhuǎn)眼到了二戰(zhàn)，雖然一開(kāi)始美國(guó)沒(méi)有參戰(zhàn)，但是范內(nèi)瓦已經(jīng)感覺(jué)到來(lái)自德國(guó)的巨大威脅。德國(guó)人在二戰(zhàn)前拿走了一多半的諾貝爾科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)，同時(shí)他們的科學(xué)家在武器研制上也發(fā)揮了巨大的作用。因此范內(nèi)瓦就向國(guó)會(huì)提議成立一個(gè)政府行政機(jī)構(gòu)，協(xié)調(diào)并推進(jìn)以科學(xué)研究為基礎(chǔ)的國(guó)防開(kāi)發(fā)，但是當(dāng)時(shí)的美國(guó)國(guó)會(huì)沒(méi)有把戰(zhàn)爭(zhēng)的需求當(dāng)回事，沒(méi)有理會(huì)他的建議。

于是范內(nèi)瓦利用擔(dān)任總統(tǒng)科學(xué)顧問(wèn)和美國(guó)航空咨詢(xún)委員會(huì)主席的機(jī)會(huì)，繞過(guò)了美國(guó)國(guó)會(huì)，直接給羅斯福提交了一份建議書(shū)，在羅斯福的支持下，美國(guó)成立了國(guó)防研究委員會(huì)（NDRC）。以后的曼哈頓計(jì)劃以及重大國(guó)防項(xiàng)目，都是在這個(gè)委員會(huì)主導(dǎo)下開(kāi)展的。

由于科學(xué)家們?cè)诼D計(jì)劃和一系列軍工計(jì)劃中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，美國(guó)的老百姓開(kāi)始相信科學(xué)，有些人甚至開(kāi)始迷信科學(xué)，科學(xué)家的地位和話語(yǔ)權(quán)也得到了很大提升。在羅斯福總統(tǒng)就四個(gè)方面的問(wèn)題征詢(xún)他的意見(jiàn)之后，范內(nèi)瓦希望借著這個(gè)機(jī)會(huì)，將科學(xué)研究確定為美國(guó)永久的國(guó)策。他在廣泛征求業(yè)內(nèi)的意見(jiàn)之后，給杜魯門(mén)總統(tǒng)寫(xiě)了一份很長(zhǎng)的報(bào)告，就是這篇《科學(xué)：無(wú)盡的前沿》。

在報(bào)告正式的文本之前，范內(nèi)瓦用一封簡(jiǎn)短的信總結(jié)了他的四點(diǎn)關(guān)鍵性建議：

第一，在不妨礙國(guó)家安全的前提下，把從軍工獲得的科學(xué)知識(shí)告知民眾，促進(jìn)民用科學(xué)的發(fā)展。

第二，成立一個(gè)計(jì)劃，持續(xù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)和相關(guān)科學(xué)領(lǐng)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(kāi)展研究活動(dòng)。

第四，開(kāi)展一個(gè)有效的計(jì)劃發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)美國(guó)青年科學(xué)人才，以確保美國(guó)可持續(xù)的科學(xué)研究，讓科研水平可以與戰(zhàn)爭(zhēng)期間的水平相提并論。

此外，范內(nèi)瓦在信中還提到了社會(huì)和人文學(xué)科的重要性。

范內(nèi)瓦接下來(lái)在正式的報(bào)告中強(qiáng)調(diào)了幾個(gè)未來(lái)的重點(diǎn)科學(xué)研究方向：

第一，和抗擊疾病有關(guān)的醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)科學(xué)研究。

第二，涉及國(guó)家安全的研究。當(dāng)時(shí)他關(guān)注的還是導(dǎo)彈、潛艇和無(wú)線電等。

第三，和國(guó)民福祉有關(guān)的科學(xué)研究。它涉及創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)，發(fā)明新的工業(yè)品，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

直到今天，美國(guó)科研的目的，依然是圍繞這三個(gè)方面展開(kāi)的。

要實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，范內(nèi)瓦認(rèn)為政府必須做四件事情：

第一，培養(yǎng)人才。

第二，支持大學(xué)科研。在此之前，美國(guó)聯(lián)邦政府是不給大學(xué)研究經(jīng)費(fèi)的。

第三，為了確保大學(xué)和私營(yíng)企業(yè)研究機(jī)構(gòu)有足夠的人才，國(guó)家研究機(jī)構(gòu)不能同大學(xué)和私營(yíng)企業(yè)搶人才。

這一點(diǎn)是美國(guó)和其他國(guó)家不同的地方。美國(guó)只有很少的政府科研機(jī)構(gòu)，大部分還是二戰(zhàn)時(shí)為了戰(zhàn)爭(zhēng)的需要建立的，比如洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室、勞倫斯實(shí)驗(yàn)室等，此后幾乎沒(méi)有建立新的實(shí)驗(yàn)室。

它甚至把一些國(guó)家實(shí)驗(yàn)室交給大學(xué)管理。即便是在實(shí)施阿波羅登月期間，NASA（美國(guó)航空航天局）也只是領(lǐng)頭的機(jī)構(gòu)，大量的工作交給了大學(xué)和公司的研究機(jī)構(gòu)。

今天很多人感嘆為什么SpaceX（美國(guó)太空探索技術(shù)公司）一家私營(yíng)企業(yè)航天技術(shù)如此先進(jìn)，其實(shí)SpaceX拿的也是NASA的錢(qián)，只是美國(guó)的科研運(yùn)作方式和世界上很多國(guó)家不同而已。事實(shí)上，美國(guó)研究最新飛機(jī)、導(dǎo)彈、潛艇的，都是拿了政府合同的私營(yíng)企業(yè)和大學(xué)。

第四，為了刺激私營(yíng)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(fèi)抵稅的稅收政策，二是保護(hù)好專(zhuān)利。

今天美國(guó)大企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是非常高的，比如谷歌2019年度的研發(fā)經(jīng)費(fèi)是260億美元，微軟同時(shí)期是200億美元。這不僅是為了增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)力，也和美國(guó)政府很多鼓勵(lì)科研的政策有關(guān)。

在人才培養(yǎng)上， 范內(nèi)瓦強(qiáng)調(diào)了三個(gè)要點(diǎn)：

第一，能做科學(xué)研究的人極少，但是要找到這極少的人需要有一個(gè)很大的基礎(chǔ)人群。

第二，培養(yǎng)科學(xué)家的時(shí)間非常長(zhǎng)。

第三，政府要通過(guò)提供獎(jiǎng)學(xué)金將人才吸引到科研中。

今天美國(guó)大學(xué)給研究生的最高獎(jiǎng)學(xué)金，就是國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的獎(jiǎng)學(xué)金。

范內(nèi)瓦的思想非常超前。1945年，他在《大西洋月刊》發(fā)表《誠(chéng)如所思》一文暢想未來(lái)的科技發(fā)展。在這篇前瞻性的文章中，他描述了個(gè)人計(jì)算機(jī)的概念，提出建立通過(guò)計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存與檢索大量信息的數(shù)據(jù)庫(kù)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(luò)及數(shù)字圖書(shū)館等技術(shù)發(fā)展的方向。

聽(tīng)到這些，你是否覺(jué)得范內(nèi)瓦是一個(gè)穿越的人。當(dāng)然，這些前瞻性研究對(duì)美國(guó)的貢獻(xiàn)其實(shí)和他對(duì)美國(guó)科研體制的設(shè)計(jì)相比，依然顯得微不足道。

關(guān)千科學(xué)對(duì)于一個(gè)國(guó)家的意義， 范內(nèi)瓦是這樣講的：

無(wú)論是在和平時(shí)期還是戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期， 科學(xué)都只是以團(tuán)隊(duì)中一員的身份貢獻(xiàn)于國(guó)民之福祉。但是如果沒(méi)有科學(xué)進(jìn)步，在其他方面再多的成就也無(wú)法確保我們作為一個(gè)國(guó)家在現(xiàn)代世界中的健康、繁榮和安全。

雖然中美兩國(guó)之間由于社會(huì)制度、文化傳統(tǒng)、發(fā)展水平、地理環(huán)境差異巨大，中國(guó)不能簡(jiǎn)單套用美國(guó)的模式，但是，全面了解美國(guó)在創(chuàng)新方面的成功經(jīng)驗(yàn)對(duì)當(dāng)下的中國(guó)是非常必要的。

范內(nèi)瓦關(guān)于科研和創(chuàng)新的思想，至今影響著每個(gè)人，相信對(duì)中國(guó)也有借鑒意義。

編輯：jq