欧洲如何承担大型科学的费用 - 彭博社

从空中看，位于法国格勒诺布尔的甜甜圈形环看起来和邻近的阿尔卑斯山一样冰冻。但在内部，电子以接近光速在半英里长的隧道中旋转，产生超亮的X射线束，首次揭示从蛋白质到晶体的原子结构。该项目在与美国和日本的类似项目相比处于领先地位，可能使欧洲在开发新材料、识别病毒和解码未解释的化学反应方面取得领先。

被称为欧洲同步辐射设施（ESRF）的电子加速器，不仅处于科学的前沿。全球各国政府正在决定，他们无法再单独为大型科学项目买单。欧洲拥有40年的多国合作记录，提供了一种将费用分摊给多个合作伙伴的替代方法。而这项耗资6.75亿美元、由12个国家共同参与的ESRF是其辉煌的成功之一。“像ESRF这样的努力将成为我们所有人所依赖的巨型项目路线图，”伊利诺伊州阿贡国家实验室的副主任大卫·蒙克顿说。

特别是美国还有很多需要学习的地方。自第二次世界大战以来，美国几乎资助了所有自己的大型科学项目。但冷战的结束和失控的赤字正在迫使改变。“正如公司必须走向跨国，科学也必须进行国际合作，”加州劳伦斯伯克利实验室的物理学家乔治·F·斯穆特说。国会在去年夏天强调了这一点，当时几乎终止了两个项目——82亿美元的超导超级对撞机和300亿美元的空间站。现在，政府希望放慢或缩减这两个项目。在这一问题上进行辩论的同时，美国已加入一个国际努力，以协调未来的项目。克林顿的科学顾问约翰·H·吉本斯说：“我预计将在国际科学和技术问题上积极参与。”

他可以在欧洲寻找答案，情况不会更糟。它的合作伙伴关系一次又一次地抛开国家自豪感，解决了在哪里建造设施、如何支付费用以及如何分享控制权的争议。“合作意味着承认你的国家不会成为世界领导者，”位于日内瓦的40年历史的欧洲粒子物理实验室（CERN）规划主任克里斯蒂安·罗什说。然而，欧洲人共同创造了单个合作伙伴无法在粒子物理学、核聚变、天文学和太空观察领域取得的发现。例如，CERN已经获得了五项诺贝尔物理学奖。

电视失败。确实，欧洲并不完美。经济衰退和成本超支迫使欧洲航天局（ESA）在去年秋季停止其主要的空间站和航天飞机项目。在CERN，德国、西班牙等国的财务抱怨减缓了为新的14亿美元粒子加速器筹集资金的努力。此外，欧洲的一些联合技术项目——与科学项目相对——也遭遇了失败。比如开发高清电视标准的失败努力（盒子）。

ESRF本身起步艰难。它在1970年代末经过11个国家科学家的激烈游说获得批准，但在其渴望工作的合作伙伴就地点争论时停滞不前。在1984年的妥协中，德国最终同意让贡献33%的法国拥有这台机器，而德国则资助了23%的ESRF。作为回报，由两国共同资助的超音速风洞在德国建成。一旦这一点得到解决，其他国家也参与进来。

在运营策略方面，ESRF借鉴了CERN等项目的经验。为了控制成本，ESRF也将丰厚的设备和服务合同授予最低投标者。尽管小国抱怨没有获得他们的份额，但这种做法避免了困扰航天局的陷阱，后者按成员的所有权比例保证合同——不论价格如何。这使得赫尔墨斯航天飞机对欧洲来说过于昂贵。

欧洲同步辐射光源（ESRF）在其他方面也结构良好。它利用了那些通常无法承担高风险科学项目的国家的智力。例如，它允许斯堪的纳维亚和比荷卢国家组成财团，以满足合作伙伴最低4%的投资要求。然而，ESRF也通过根据每个国家的财政股份对关键预算和人员决策的投票进行加权，来迎合其资助国。这绕过了在欧洲核子研究组织（CERN）引发麻烦的一国一票规则。实际上，直到德国去年夏天赢得变更之前，CERN的18个成员国中四个最大的国家（支付75%的预算）可以被其他国家推翻。“大国常常觉得小国拥有过多的权力，”法国国家科学研究中心的研究主任罗伯特·科梅斯（Robert Comes）说。新协议将任何贡献总额至少达到50%的团体视为多数。

尤其是，ESRF的财务结构应该提供显著的稳定性。其成员签署了至少20年的协议，并批准了一个初始的11年预算，该预算只能通过全体一致投票进行更改。由此产生的长期规划能力令美国科学管理者羡慕，因为他们的预算每年都可能被国会更改。“欧洲合作的一个秘密是，各国遵守其协议，”加利福尼亚州斯坦福线性加速器中心的主任助理物理学家迈克尔·里奥丹（Michael Riordan）说。

拨打美元。相比之下，美国在许多国际项目上缩减或退出，几乎不顾及其合作伙伴。“我们并不被视为非常可靠，”布什总统的科学顾问D·艾伦·布朗利（D. Allan Bromley）说。例如，在1990年，美国退出了一项计划在苏联火星任务中飞行的美法实验。美国国家航空航天局（NASA）也放弃了对欧洲尤利西斯太阳探测任务的贡献承诺。而且，美国通过将德克萨斯超级对撞机作为其科学优越性的例子来疏远许多国家——然后在成本飙升时乞求外国的贡献。到目前为止，提供的资金不到2亿美元，主要是来自印度、俄罗斯和中国的硬件。

美国在履行其国际承诺方面的下一个重大考验将是华盛顿的空间站重新设计。在现有计划下，欧洲正在贡献一个价值20亿美元的实验室模块，而日本和加拿大正在建造主要组件。白宫希望设计更便宜，坚称重新设计将包括外国项目。但如果空间站缩减得太多，“我们只好跟他们说再见，”美国科学家联合会的太空政策专家约翰·E·派克辩称。国会甚至有可能取消空间站，这将严重损害未来合作的前景。

欧洲紧密相连的国家花了四十年才解决这些问题。增加美国和日本这样的强国可能会使真正的全球合作变得艰巨。为了启动这项工作，经济合作与发展组织正在盘点其24个成员国（包括美国和日本）的巨型科学计划，希望仅仅提供这些信息就能激发更多的合作伙伴关系。这是一个谦逊的第一步，但如果大科学在未来要蓬勃发展，这是必要的一步。