美国的科学技术至今有两百多年的历史:它在独立战争中诞生,南北战争时期壮大,二次世界大战期间成熟,并居于世界领先地位。

第二次世界大战前,和欧洲相比,美国在科学技术成就上还相形见绌。当时美国的科技发展的特点是:应用研究具有很大发展,重点在于解决企业中的紧迫问题,相对来说基础研究还处于初创时期;美国人已普遍认识到科学技术的重要作用;原来分散的科研工作已汇成了四种独立的科研系统——联邦实验室,大学实验室,企业研究所和私人基金会的研究所。

第二次世界大战后;美国建立起了从基础研究、应用研究到发展研究,比例协调的强大的科研体系,培养出了人数占世界首位的诺贝尔奖金获得者,每年在工程技术上的重大发明创造占全世界的百分之六十。我们认为,美国取得这一进展的重要原因之一是,从罗斯福到里根,战后美国历届总统依靠一批著名的专家、学者作为“智囊团人物”,大家献计献策,集思广益,较好地制定了美国的科技发展战略,从而使美国在战后激烈的国际竞争中,在科技和工程上占据了领先地位。

“科学,没有止境的疆界”

在二次大战期间,美国的科学研究主要是梭物理的基础研究取得了很大成就。当战争胜利在望时,1944年月17日罗斯福总统写信给战时科学研究和发展办公室主任V · 布什,征询他的意见:“如何把战时得到的经验,应用于就在前面的和平时期”。罗斯福授权布什召集一个由科学界著名人物组成的顾问委员会回答以下四个问题。它们是:

“第一:为了不违反军事安全并首先在得到军队领导人同意的情况下,使我们在战时关于科学知识的努力所做出的贡献尽可能快地公之于世,在这方面我们能做些什么事情?

第二:特别是涉及用科学来向疾病作斗争方面,现在要拟定一个计划,以便在医学和有关科学方面在未来能够继续现在已做的工作,对此能做些什么事情?

第三:对于公立和私人机构的现在和未来的研究活动,政府能提供什么帮助?应当仔细考虑公立研究机构和私立研究机构固有的作用和它们的相互关系?

第四:为了发现和培育美国青年中的科学天才,可否提出一个有实效的计划,以便使美国未来的科学研究能够维持在与战时相当的水平上?”

布什利用这一机会,建立了逐一研究上述四个问题的专家委员会:医学咨询委员会、关于科学和公众利益委员会、发现和发展科学人才委员会、科学情报委员会。在上述四个委员会的著名科学家、学者的帮助下,完成了给美国总统的咨询报告——“科学,没有止境的疆界”。不久,罗斯福去世,布什就把报告交给了杜,门,并于1945年7月公布于众。

布什的咨询报告中,主张建立一个掌管科研预算的独立联邦机构,对基础研究项目进行投资。在他的建议下,1950年美国成立了国家科学基金会,掌管着美国百分之三的科研预算。基金会主席被视为美国总统在科学政策方面的顾问。

布什报告全面地回答了罗斯福总统提出的四个问题,但其焦点是建议国家大力支持和鼓励基础研究和教育。他认为:基础研究虽然没有明确的目的,但它可以增进知识产生和对自然界规律性的理解,它提供科学的资本,创造知识的储备。由此,科学的实际应用一定会到来。今天,基础研究已是技术进步的引导者。他以美国的科技史为例,指出:在上一世纪,美国在机械制造中的独创性,很大程度建立在欧洲科学家基础研究成果之上的。现在情况已经不同了。他得出这样的最终结论:如果一个国家的基础科学知识要依靠别国,不论她的机械技艺如何,其工业发展速度将会是慢的,她在世界贸易中的竞争地位将是软弱的。

布什的报告引起了美国总统和国会的重视。1945年9月6日,杜鲁门总统在给国会的特别咨文中指出了科学的重要地位,他说:“没有一个国家能够在今天的世界上保持它的领先地位,除非它能够充分发展它的科学技术资源。一个政府,如果它不能慷慨而又明智地支持并鼓动大学、工业和政府实验室中的科学工作,就不能合适地履行它的职责”。

由于美国政府采纳了布什的建议,加强了基础研究和教育。战后,在美国历史上,第一次出现了不再依靠欧洲送来足够的基础科学研究成果,以适应科学和技术急剧变化的需要,美国在基础科学领域中所开创的新知识为技术健康发展开辟了前景,战时大学几乎中断了的研究生教育,使战后感到缺少科学研究的人才,研究生基金就用来填补战争所造成的科学队伍中的这个空白,1960年在纪念美国国家科学基金会成立十周年之际,该会主席A. T. 华特曼撰文指出:如果要对布什的报告作某种程度的估价的话,那么它规定的目标已经达到。虽然这个报告写在15年前,但是它对联邦政府在研究和发展领域中的基本责任_则的清晰阐述,今天读起来还是那样的新鲜和完好。

里根总统的两封信

在V · 布什的报告公布整整四十年后,1985年3月13日里根总统给美国国家工程科学院(NAE)写了一封信,要求工程科学研究院研究“确保美国在二十一世纪,在科学、技术、工程上的领导地位的斗争中,起到技术领导作用”。为配合这一研究的开展,美国国家工程科学院院士E · 戴维特于同年4月3日在麻省理工学院发表了一篇题为“技术和风险:工业科学与工程的新战略”的讲演。这篇讲演就当前国际激烈的科技竞争形势、美国科技发展的历史经验、基础研究的重要性、科技人才的培养和流动等科技发展战略问题,系统地阐明了他的观点,引起了美国朝野的强烈反响。

E · 戴维特在谈到当代国际激烈竞争的形势时说:“实际上,现代的发展和研究把大量的资金投放在具有风险的项目上,这些项目在资金、仪器、计算机方面,变得高度集中。斯坦福大学校长D · 肯尼迪在最近一期《科学》杂志的文章中指出,大部分科学研究正在变成我们所称的‘大科学’。从工业角度看,发展和研究已经转变成一种大的实业,而且与所有大实业类似,亏损和低效率的可能性是很大的”。他指出了在国际激烈竞争中,在发展和研究项目的技术上的风险和经济损失的风险,“一个企业最主要的危险,是正在被革命的新技术所排挤掉”。“另一种风险在于雄心过大,超出了技术本身自然规律造成的对进展的固有限制。当然,如果我们不知道这些限制,而这些限制比我们所想象的要小的话,那我们就会有失去良好机会的危险。有产生一个没有竞争力的技术的风险,或产生一个与该公司商业战略无关的技术的风险;有产生技术太快或不够快的风险;有产生一个技术,但不能实施的风险,或它能够实施,但由于环境和安全原因而不能接受或不满足管理标准的风险。最后,还有不能形成—个良好环境,真正促使科学家和工程师们的创造精神得以发挥的风险。”

E. 戴维特在讲演中回顾了美国在处理科学和应用、工业界和大学之间联系的历史过程。他说:“在大约一百年以前,当爱迪生在新泽西州门罗公园创办了他的实验室时,他为工业研究树立了第一个样板,在爱迪生所有成就中,他的最大发明是他的工业研究实验室本身。实际上,他为发明,或用现代术语讲为革新,创造了一个方法,即把技术活动从实验室引向市场和工厂。”“该实验室也是爱迪生式的——主要依靠尝试、失败和聪明才智。尽管他的实验室在理论方面所占比重不大,但他本人绝不轻视理论,而是巧妙地使用理论之但是,当工业界广泛采用爱迪生这一路线时,“许多大学,包括科学院,却果断地采取了完全不同的路线。在十九世纪的前半期,大学教授们像古代那样,了解他们那一领域的所有知识。但是,随着知识的积累,专门化变得十分重要了,最后,在学术组织中成立了各种专业部门,到了十九世纪末,完全按学科组建的大学出现了。这一演变导致了学识上的进步,也导致了科学与工业联系的分家”。今天,虽然有一些概念趋向于把革新过程分解,诸如“先期开发”、“后期开发”、“产品开发”、“基础科学”、“应用科学”、“设计”、“创造”、“商业化”等,它们是具有很大独立性的不同阶段。然而,他指出“目前我们已经处于这种状况,即从全国角度看,我们把注意力主要放在不同阶段和不同机构之间的联系上,而不是各阶段本身。这种例子表现在正在广泛努力建立工业界和大学之间的联系上”。最后,他得出结论:“我们正在沿着圆形轨道前进:从爱迪生式到专门化,现在又结合成类似爱迪生式的企事业单位。就是这样一个总任务,正在导致形成工业科学和工程学的新战略。”

E · 戴维特在讲演中强调指出,现在人们已开始认识到“科学的力量是惊人的”,只有重视基础科学和数学的研究,才能解决面临的风险。他举例说:“确实,第二次世界大战和其后的一些年,对科学在革新过程中可能起什么作用,有很大启迪。物理学和数学在开发新技术领域方面,显示了其力量:核武器、核动力、雷达、计算技术、喷气式飞机、宇宙飞船和多路通讯。这些成就为联合进行革新这一原则提供了合理的证据”,在民用工业中,例如在化学工业中应用了化学上的新发现,从而导致了尼龙和奥纶两个比较著名的革新成果。由此他得出结论:“在这激烈竞争的世界里,克服失去的风险主要办法是基础科学和数学。然而,我现在谈论的是与工业目的紧密相连的基础科学,是由工业界或工业财团或通过工业界与大学在研究中的联合体所进行的基础科学”。这里因为“现代的技术已经发展到这样复杂程度,以致没有对它的基本了解来产生或改进它,已变成带风险的事情”。

强调人才的流动和“革新帅才”的重要性是E · 戴维特讲演中的又一个重要内容,他说:“人才流动是传播思想和广泛享有研究和发展责任感的最好方法之一。……例如,科学家进入了我们的工程组,工程师进入了我们的基础研究组。我们发现,这样做的结果,不仅加深了科研和工程问题的相互了解,而且形成打破单位界限来做事情的愿望”。他指出,花费数十亿美元的研究和发展工程总是有风险的,它需要细心的有灵感的有远见的领导,诸如爱迪生,V · 布什这样的为国家增添光彩并引以为骄傲的“革新帅才”。他指出,“将变成未来革新帅才的人们,应当通过深入了解技术的动态特性和其中的科学原理,才能取胜。我们未来的爱迪生应当有把各部分综合起来的才智,克服体制和文化知识障碍的才智,这些才智仅在不同科学、不同专业的人们联合起来的地方才能萌生。他们应当是复兴式人物,他们应当知道怎样使用国家在基础研究中的优势,他们应当知道怎样把大学引进这一运动之中,他们应当知道怎样争取政府的支持”。

为了响应美国总统里根的委托,美国国家工程科学院于1985年5月14日,以“美国工业竞争与国家工程科学院”为题,召开了学术讨论会,美国工业界和学术界的部分领导共82人参加了会议。与会者听取了现任总统科学顾问、科学和技术政策办公室主任G. A. 基沃斯宣读的里根总统1985年5月14日致会议的信件。信中说“我愿利用这个机会请学院的成员们对我在两个月以前提出的要求做出迅速回答,即为确保我国的科学和技术在二十一世纪继续保持领先的地位应采取的策略。我国经济的繁荣,依靠在世界范围内的市场和产品的竞争能力,这一点勿需我向你们多加强调。在这迅速变化的世界,维持竞争力依靠我、们培育各种技术革新的能力,这些革新将促进新工业的成长和老工业焕发新的活力。我们的工业还需要具有目标明确、标准高的教育体系,这个体系将能充分挖掘我们公民的聪明才智,这样,我们就有了人才资源,帮助我们的工业界和政府在科学和技术的风口浪尖上搏击”。

这次会议按里根总统信中的要求,就发展美国工业的竞争能力和为保持与发展美国技术领先地位所需解决的一系列问题,提出了四个题目展开讨论。这四个题目是:

1. 对美国工业和为适应正在变化的技术和不断增加的全球市场的国家方针的挑战。

2. 技术教育在美国工业长远的竞争中的重要性。

3. 公众了解技术在国家生活中的重要地位的必要性。

4. 国家工程科学院作为改革的经办单位的潜在作用。

总统科学顾问基沃斯在会上强调指出了美国公众和工业界的自满情绪,它滋生于美国轻易地取得了对市场的控制地位和技术上占优势的年代。他认为,只有消除自满情绪,公众才能认清技术在竞争和生产中的重要性。

美国“正处在一个十字路口”,“革新是一种催化剂,它将刺激更大的竞争”,这是美国通用汽车公司总裁R. B. 斯密斯回顾了美国历史后提出的论断。他说:“从历史上看,我国的工业存在非常时期调度自己力量的卓越能力,我们仅需要回顾一下第二次世界大战的情况……靠美国这个兵工厂使我们赢得了战争的胜利。当我们受到了苏联人造卫星挑战的时候,美国的回答——借助其工业的帮助——是把人送到了月球”。他主张:美国工业建立起能够促进积极采用新产品和新工艺技术的新的经济结构,是迎接国际经济挑战的方法。

与会代表认为,如果美国要对全球市场的竞争作出成功的反应的话,必须强调技术革新的重要性。但最紧迫的问题也许是美国未来工业和技术前景与加强美国工业和技术教育之间的关系问题。美国麻省理工学院院长P. 格雷说:“如果美国打算在以后几十年内,在世界市场上仍具有竞争力的话,那么现在美国大学生的工程教育还不够好,简言之,有三个主要问题:第一,在把设计和制造引进到工程教育的核心方面,我们必须做得更好些。这两方面是我们获得高的工业生产水平和能力的基本条件。第二,我们必须放弃这样一种见解,即仅在四年到五年我们就可以让一个工程师,他(或她)了解其一生工作中的一切,第三,新技术时代工程师的教育,要求我们在学生中培养对课题、对计划、对合作的机构以至对工业、对国家和对世界的领导能力。”

与会者还谈到了由于当代技术的迅猛发展,新技术层出不穷,因而出现了受过教育的人们中的新技术盲问题。大家一致同意需要对工程师进行继续教育,以克服知识陈旧和适应迅速变化的技术。

讨论结束时,大家已清楚地认识到:“就国家而言,一个重要问题是把工业界、政府和学术界的所有资源汇集在一起,以确保我们的教育体系,适应为使国家技术在二十一世纪继续处于领先地位这一挑战。”

几点启示

从1945年V · 布什给罗斯福总统的咨询报告到1985年里根总统给美国国家工程科学院的两封信,它们粗略地勾划出了二次大战后美国科技发展战略的大致轮廓。无疑,这两组文件对战后美国制定科技发展战略,并取得雄踞于世界的领先地位,起着并正在起着深远影响。战后美国科技发展的若干历史经验对我们是有一定启示的。

它说明了科技发展战略研究的极端重要性。战略问题是涉及整体的全局性的指导思想问题,而不是局部的战术性的具体措施。在V · 布什的报告中,强调了基础研究和教育的重要性,加强了基础研究在科研体系中的地位和作用。事实已证明,这一战略决策对战后美国的科技发展起了巨大作用。40年后,里根两次写信给国家工程科学院,要求它召集全国“智囊人物”开会研究为确保美国科学技术在21世纪继续保持领先地位应采取的策略。这一研究目前正在进行之中,它必将对今后美国的科技发展战略产生重大的影响。为了开展科技发展战略研究,二次大战前后美国出现了一些从事科技战略研究的机构,若干著名高校培养从事“软科学”的人才。因此,我们在发展硬科学、硬技术的同时,需要加强软科学、软技术的研究,建立起以马克思主义为指导的、与中国的社会、经济、文化相协调的科研战略研究体制和软科学人才培养的基地。

它说明了各种类型科学技术研究之间协调发展的重要性。一般来说,科学技术研究体系是由基础研究、应用研究和发展研究三种科研类型所组成的。如果从时间上作一比喻:发展研究是为今天服务的,应用研究是为明天服务的,基础研究是为后天作准备的。三者各有自己的特点和职能,它们应相互衔接,协调发展。每一个国家由于其国情不同、所处科技发展的阶段不同,三者之间的比例关系也应有所不同。从美国科技的发展来看,她开始从发展技术入手,主要从英国引进技术,19世纪中实现了产业革命,二次大战结束前夕又不失时机地把基础研究提到重要的地位,使三种科研类型较好地相协调、相得益彰。美国的历史经验告诉我们,在处理三种类型的科研时要力戒片面性。例如,当领导强调生产应用时,其他研究往往被开发性研究所代替;当领导强调基础研究时,其他类型的研究又往往被对自然现象的探索性研究所掩盖,这样左右摇摆,必定延缓科研的进程。

它说明了科技教育在现代化建设中的突山地位。当代科技进步是在激烈国际竞争中进行的,而科技的竞争归根结底是智力的竞争。知识已成为今后生产力、竞争力和经济成就的关键因素。我们要从这种战略的高度来认识教育的地位和作用。美国科技发展的历史经验说明,一个国家科技兴旺发达,不仅要培养千百万从事科技工作的各方面的专家而且要涌现出一批像爱迪生,V · 布什那样的“革新帅才”和科技战略家。后者在国家的科技战略决策中发挥关键作用。十分明显,在我国实现科技现代化的进程中,也需要培养和涌现一批这样的“科技帅才”和战略家。

参考文献

① V·布什:“科学一没有止境的疆界(关于战后科学研究纲要给总统的报告)”1945.7

② E·戴维特:“技术和风险:工业科学与工程的新战略”[美]《Bridge》杂志1985. 夏季刊

③“美国国家工程科学院关于工业竞争问题学术讨论会纪要”[美]《Bridge》杂志1985. 夏季刊

④[法]F·毛安、A·多罗津斯基:“二百多年来的美国科学”[法]《科学与生活》1976年第706期

⑤[美]J.L.小彭奈克等“美国的科学政策”,选自《美国的科学政策——1939到现在》美国麻省理工学院出版社1972年修订版