江晓原、穆蕴秋：美国“基础科学堡垒”如何从内部沦陷？

伴随着“美国重视基础科学”的神话，美国国家科学基金会（NSF）一直在世界科研界具有崇高的地位。但今年4月，特朗普政府下令削减NSF年度经费的55%，裁撤1700名工作人员中的一半，并且“停止所有基金资助项目拨款，包括新批准的和现有的科研项目”，这让科学界人士哀鸿遍野。

但在上海交通大学科学史与科学文化研究院江晓原、穆蕴秋的考察下，NSF其实这座科学堡垒，早在几十年前，就从内部被攻陷了。这篇文章，就是对这一科学组织的祛魅。更重要的是，如何理解“基础研究”与国家科技水平的关系，文章也起到了刷新认知的重要作用。

【文/江晓原、穆蕴秋】

二〇二五年四月二十四日，美国国家科学基金会（NSF）主任潘查纳坦（S. Panchanathan）突然辞职。Science（《科学》）杂志上说此事的原因，是特朗普政府下令削减NSF年度经费的55%，并裁撤一千七百名工作人员中的一半，潘查坦无法服从只好辞职。三十日，NSF员工又收到“停止所有基金资助项目拨款，包括新批准的和现有的科研项目”的通知。

   

近日宣布辞职的美国国家科学基金会（NSF）主任潘查纳坦

NSF一直是许多人心目中美国的“基础科学堡垒”，眼下科学界人士哀声一片，都认为特朗普正在“摧毁”这个堡垒。殊不知，所谓的“基础科学堡垒”，在此前数十年的内斗中早就已经沦陷了。

美国的“基础科学堡垒”

一说起美国的科学技术，许多人都想当然地认为它非常先进。一代人根据身处的现实形成基本认知，这种认知通常就会伴随他们一辈子。在这个“美国科学技术先进”的基本认知中，还包括了一种“标准叙事”——美国科学技术是因为重视基础科学所以才先进的。这样的“标准叙事”被视为天经地义，并且很自然地得出一个推论——只有重视基础科学，科学技术才会发达，国家才会强大。

在上面的认知链条中，“美国重视基础科学”居于关键位置。由于许多人的认知定式，从来没有人提出“美国到底重不重视基础科学”这样的问题，也没有人要求举出“美国重视基础科学”的具体证据。几年前，当笔者率先提出这个问题之后，不出意料地引发了剧烈争论。笔者的问题，当然要求主张“美国重视基础科学”的论者举出具体证据。

二〇二一年十一月，笔者的文章《美国是因为重视基础科学而强大的吗？》在经历了报社内部长时间争议之后，终于在《文汇报》发表，几天后被观察者网转载，阅读量超过二十六万，留言区一片争吵。按照通常的惯例，笔者自己不会加入争吵，但乐意观察那些争吵。据笔者近年在网上搜寻所得，“美国重视基础科学”的证据，居然自始至终只有一条——范内瓦·布什（Vannevar Bush，注意此人未当过总统）在《科学：无尽的前沿》中说过要重视基础科学。

好吧，这条证据如果能够成立——这需要建立在“布什的想法=美国的国策”这样极其冒险的假定之上——那总算也是证据。于是笔者近年从几方面考察了这条证据，本文是这些考察中比较关键的部分。

布什创立NSF的基本理念

“二战”后，关于科学在国家发展中应该扮演什么角色，或者说国家在科学研究方面投的钱应该怎么用，美国政府中主要存在两种意见，分别以科学研究发展局主任范内瓦·布什和西弗吉尼亚州联邦参议员基尔戈（H. Kilgore）为代表。这两人都赞成建立某种国家科学基金，但基尔戈希望国家科学基金把钱花在进行应用研究的政府实验室，而布什希望国家科学基金由科学家管理，只支持非营利性机构的研究和教育工作。或者说，基尔戈希望科学基金能够为国家带来明显的实际回报，而布什却希望打造一片远离政治、不受“立即产生实际结果”压力影响的“纯科学研究”的绿洲。

一九四四年十一月，罗斯福书面要求布什提交报告，考察关于科学发展四个方面的问题。布什将任务分包下去，他按照精英主义理念挑选了一些人，分别成立四个委员会，让每个委员会各自向他提交报告。布什为四份报告分别撰写了提要，这些提要构成一份他提交给总统阅读的报告，而将四份报告全文，连同他交代四个委员会成员构成的报告，作为附录。整个文件取名《科学：无尽的前沿》（Science: The Endless Frontier, A Report to the President on a Program for Postwar Scientific Research）。但是当一九四五年七月布什将报告送上去时，罗斯福已经去世，美国总统换成了杜鲁门。

《科学：无尽的前沿》（1945）封面

由于杜鲁门并未要求布什提交这样的报告，他自然也就没有义务重视之——事实上杜鲁门一点也不重视。布什报告所取得的最重要的成果，就是在努力了五年之后，总算在一九五〇年成立了美国国家科学基金会。但是这个被视为“基础科学堡垒”、被许多国内学者盲目崇拜的机构，其实从来没能主导美国的科研资助——第一年只得到了十五万美元，此后长期只能得到全美国年度科技研发总经费的1.5%左右，仅仅这个事实就足以表明，布什在《科学：无尽的前沿》中所表达的愿景，从来就没有真正实现过。

NSF的长期内斗及其结果

NSF成立七十余年以来，布什关于基础科学的理念，实际上一直面临着两方面的严重挑战：一是以工程学为代表的应用技术，要求在NSF机构内部获得和基础科学平等的地位；二是国会希望NSF更多服务于美国的国家利益，而不是成为远离政治的“纯科学绿洲”。这两方面的挑战，都与布什最初设立NSF的理念直接冲突，这就引发一个问题：布什最初设立NSF的理念，后来究竟在多大程度上获得过践行？

NSF的机构标识

NSF首届管理机构是由二十四人组成的“国家科学委员会”（NSB），其中物理学家占绝对多数。唯一的一名工程师是普渡大学工程系主任泼特（A. Potter）教授，这样的人员比例此后很多年没有明显变化。

NSF设立之初，在政策上确实曾对“基础科学”极力倾斜，即使对工程学的资助，也主要关注基本原理，而不是设计和应用方面的课题。这种资助倾向让一些申请人公开抱怨说，只要一个提案有实际用途，就会被NSF直接拒绝。

美国的工程师和搞实际应用的科学家们，当然对NSF的这种做派极为反感，所以NSF从成立之日起就种下了内斗的根芽。最初工程师们在NSF人事安排上完全处于权力外围，几乎没有决策话语权。而进入二十世纪六十年代，这种内斗就完全表面化了。

一九六〇年，NSF成立之初被排除在外的“社会科学”正式成立了单独的办公室，这更让工程师们感到不平——连社会科学都能在NSF拥有专属领地，为什么工程学却不能？也正是这一年，宾夕法尼亚大学校长、美国工程教育协会主席沃克（E. Walker）当选为二十四位委员之一。沃克努力要让工程学成为一个单独部门，虽然他历经的两任NSF主任都对他的努力明确反对，但他的努力得到美国工程师行业的积极声援。

NSF原办公楼

一九六四年七月，NSF内独立的工程部终于成立，与其余三个部门——数学与物理学部、生物和医学部、社会科学部——共同组成NSF的资助部门。工程师在NSF“争夺名分”的努力初见成效。

一九六五年，达达里奥（E. Daddario）担任美国科学研究与发展委员会主席，这个委员会对NSF的立法章程拥有管辖权，达达里奥被指派负责对NSF成立十五年以来的目标、历史和法定权力进行全面审查，以评估其当前职能的有效性，以及未来角色和工作的定位。

审查持续了一年多，一九六六年四月，达达里奥在Science杂志上发表署名文章，对审查的过程和结论做了全面回顾。审查总共形成三个报告：国会图书馆对NSF成立十五年来工作的研究报告、国家科学院向众议院科学委员会提交的报告《基础研究和国家目标》、达达里奥委员会撰写的报告《国家科学基金会：现在和未来》。

1966年，达达里奥在《科学》（Science）杂志上发表的署名文章《一份修订后的科学基金会章程》

基于这些报告，达达里奥认为，NSF成立以来“一直以被动的方式发挥作用”——坐等学者提出申请项目，NSF选择后批准。这种方式现在已经过时，“基金会没有跟上社会的要求，也没有在不断变化的政府机器中充分地定位自己”。他要求NSF“对国家需求的变化以及政府在其中的作用更加敏感”，并告诫NSF不要“沦为只会唯唯称是的应声虫和低头沉默的速记员”。为此达达里奥主张对NSF一九五〇年的原始法案进行修订。

一九六八年七月，经过漫长的众参两院讨论投票后，达达里奥第二次提交的修正案（编号H.R. 5404）终于送交总统约翰逊签署，正式成为90-407号公法（即所谓“达达里奥法案”）。公法第一部分“基金会职能”，首次添加了有关“应用研究”的内容：“授权基金会在学术和其他非营利性机构发起和支持包括应用研究的科学研究。在总统的指导下，授权基金会通过其他合适组织支持与涉及公共利益的国家问题有关的应用科学（applied science）研究。”

“达达里奥法案”意味着NSF将不再仅仅从事基础研究和相关教育活动，应用科学接下去将可以以合法方式进入NSF争夺资源（经费）。事实上还在法案通过之前，Science杂志在一九六六年七月发表的评论中已经指出：“达达里奥建议NSF应该对社会需求做出更多的回应。这一建议只能导致NSF角色的根本性转变。国家科学基金会将逐渐被迫支持科学的应用，而不再专注于科学概念和知识的增加。”

一九八一年三月，NSF成立了独立的工程理事会（Engineering Directorate），下面设四个部门，囊括了电气、化学、土木、计算机、系统工程、环境工程、机械工程、应用力学等方面。工程理事会的成立，意味着工程师们终于把应有的地盘夺了过来。事实上，NSF所能拿到的全美国年度科技研发总经费的1.5%这个小盘子，早就不能都用来资助没有任何应用价值的“基础科学”了，而现在工程师们更可以名正言顺地要求在这个小盘子里分肉（申请项目）了。

NSF作为“基础科学堡垒”的沦陷

仅仅参与分肉当然并不能让工程师们完全满意，从一九八一年开始，几乎每年都有人提交要求成立“国家技术基金会”的法案，结果虽然都以失败告终，但到一九八五年十一月，工程师们再下一城：参众两院完成法定投票程序，经总统签署，又一个修正案《一九五〇年国家科学基金会法案有关工程学的修正案》成为第99—159号公法的组成内容。

该修正案对NSF基本法案进行了全面修改，在三十六处“science”和“scientific”后插入“engineering”（工程学、工程学的），在三处“scientist”后插入“engineer”。比如原法案中的“科学和教育活动”改成“科学、工程和教育活动”，“科学价值”改成“科学和工程学价值”，等等。

第99—159号公法，又称“1986年国家科学、工程和数学授权法案”（来源：congress.gov）

工程师们的“平权”斗争，最高诉求是单独成立自己的国家基金会，退而求其次是将NSF改名为“国家科学与工程（技术）基金会”，最低诉求才是要求NSF基本法案将“工程”与“科学”并列。上述修正案其实只满足了工程师们的最低诉求，但这毕竟意味着“工程学”从此得以名正言顺与“科学”分庭抗礼，成为两个平行系统。

一九九二年十月，Science杂志发表社论《NSF的未来》，说NSF正在面临三重抉择：一、进一步介入工程、技术和应用科学领域；二、保持现状；三、回到最初。社论希望NSF“不忘初心”，“在美国大学中培育免费的、基础的、以好奇心为导向的研究”。

同年十一月，一个专门委员会发布了报告《二十一世纪的基金会：NSF的进步框架》。报告一方面重申NSF的主要使命，另一方面却建议将经费部署在“满足国家目标的科学战略领域”。Science杂志揶揄这份报告像“神谕”，不同的人可从中解读出不同的观点。然而NSF前主任布洛赫明确支持变革主张，他高调表态说：“人们必须意识到，布什的时代已经过去了……是时候重塑NSF了。”

二〇〇〇年以来，中国大幅增加了科技研发方面的投资，正在迅速接近美国。据Science杂志报道：二〇〇〇至二〇一七年，美国的研发支出平均每年增长4.3%，但同期中国的研发支出每年增长超过17%。二〇一七年，全球研发支出2.2万亿美元，美国占25%，中国已占23%。这些统计数据让美国政府官员感到担忧和恐惧，而这正是二〇二〇年美国国会提出《无尽前沿法案》（The Endless Frontiers Act，S.3832）的主要原因。

2023年全球研发支出最高的国家或地区，前三名为美国（约7836亿美元）、中国（约7230亿美元）和欧盟（约4100亿美元）。据世界知识产权组织全球创新指数团队估算，2023年全球研发支出接近3万亿美元（来源：世界知识产权组织，wipo.int）。

从名称来看，《无尽前沿法案》显然是对布什《科学：无尽的前沿》的“致敬”，但实际内容却与布什当初建立NSF作为“纯科学堡垒”的理念完全背道而驰。其主张主要体现在以下几方面：

第一，主张通过改名提升应用技术在NSF的地位。法案主张NSF更名为“美国科学与技术基金会”，这其实就是一九八三年和一九八四年提案的旧话重提，目的是进一步提升应用技术在NSF的地位。类似提案在一九九三、一九九五年还发生过两次。

在提案中强调技术在NSF地位的国会议员舒默

第二，强调“技术”的地位。在法案文本中，“技术”一词出现两百三十一次，是出现频率最高的名词，“科学”只出现了一百六十三次，而“基础研究”（basic research）仅出现了一次。对技术如此强调，招致了不少批评，被认为“受到了激进技术进步的诱惑”。

第三，“技术理事会”在NSF具有准独立地位。法案要求“技术理事会”未来五年获得一千亿美元资金，这意味着NSF将变成一个非常怪异的机构——局部规模将比NSF原有核心主体大十倍不止。“技术理事会”从体量到运行方式，完全不同于NSF原有的七个理事会，更像一个打着NSF旗号却具有独立地位的特殊机构。

二〇二一年六月，经过反复讨论和修改，参议院再次投票通过了《二〇二一美国创新与竞争法案》（United States Innovation and Competition Act of 2021），修订后的《无尽前沿法案》成为该法案的七个主要组成部分之一。二〇二二年八月，基于多种法案相互妥协折中后的最终版本《芯片与科学法案》（The CHIPS and Science Act, H.R. 4346），终于通过参众两院投票，经总统拜登签字后成为法律。

二〇二〇至二〇二二年，美国参众两院先后提交过有关“重塑”NSF的五个法案，《芯片与科学法案》是最后一个，主要内容是向半导体行业提供约五百二十七亿美元资金支持；并在未来几年向几大联邦机构提供约两千亿美元的科研经费。法案中提到“中国”十四次。此后两个应用技术理事会在NSF科研拨款中的占比大幅上升。

凄风苦雨中的今日NSF

NSF内部持续数十年的争斗结果是，NSF现今的运行方式，已经和布什最初的愿景大相径庭。

首先，NSF已从纯科学“堡垒”转变为基础科学与应用技术并重的资助机构。当前NSF官网对机构性质的介绍，清楚表明了这一点：“我们主要通过拨款来完成我们的使命……基础研究是由好奇心和发现驱动的研究。我们还支持有可能为美国人民带来进步的以解决方案为导向的研究。”

然而，国内学者对NSF的机构性质仍然普遍存在误解，以为它是一个专门资助基础科学的联邦政府机构。虽然NSF成立之初确曾如此，但从七十年代开始，机构性质已经发生明显变化。特别是二〇二二年《芯片与科学法案》通过后成立了“技术、创新与合作理事会”（TIP），意味着应用技术在NSF不仅地位进一步提升，领地也进一步扩大。

“技术、创新与合作理事会”（TIP）的工作重点是缩小基础研究与解决实际问题之间的差距（来源：aip.org、NSF）

其次，NSF从当初的远离政治，转变成与美国国家利益深度捆绑。例如，NSF成立之初，秉持布什理念，为了让NSF免受政党政治的影响，特意将NSF主任任期设计为六年，目的是与四年总统选举周期脱钩。又如当初建立国家科学基金会的法案，曾要求NSF“制定并推行促进基础研究的国家政策”，并且“评估联邦政府各机构开展的科学研究项目”，但NSF第一任主任沃特曼为了避免卷入政治纷争，认为“让这个刚刚成立的机构来评判诸如原子能委员会和国防部这些研究巨头的工作，将是毁灭性的”，他拒绝行使这项权力。

而现今NSF实际上已与美国国家利益深度捆绑，出现这种转变的原因，主要与三次重要的外部事件相关：五十年代开始的美苏争霸、八十年代应对日本的竞争、当前应对中国的崛起。随着一系列保持“美国优先”的法案次第出台，象征着NSF已经走到了“美国政策制定的前沿”。而《芯片与科学法案》作为协调参众两院争议法案的最终版本，则意味着布什当年希望NSF不涉入党派政治的理想也已被彻底抛弃。其实从历史上看，这早已不是NSF第一次涉入党派政治了。

布什当初主张的原则，和他建立NSF的“初心”，现今既已全盘失守，如果我们对NSF的理解，还继续停留在布什最初《科学：无尽的前沿》所宣示的愿景中，将无异于刻舟求剑，只能成为一厢情愿的主观想象。

欧洲总是为人作嫁，学者经常自相矛盾

一定有人会问：那么到底应不应该重视基础科学研究？很多没有思考过这个问题的人会立刻回答：当然应该啊！但是，事情完全不是这么简单。

我们且来回顾一下通常公认的第一流基础科学成果——万有引力、相对论、进化论、原子理论、航天理论、双螺旋模型……令人惊奇的是，这些全是欧洲人在欧洲搞出来的，没有一个是在美国搞出来的。但是，美国人却利用原子理论最先造出了原子弹和核电站（最早向国外出售核电站设备的也是美国），利用双螺旋理论在基因工程和生化医学领域狠命赚钱，利用航天理论率先登月……

于是人们很容易产生一个问题：既然欧洲人搞出了这些第一流的基础科学理论，为什么老是让美国人去收获这些理论的经济果实呢？

我们必须注意到，基础科学成果有一个致命的问题：知识产权无法得到保护。现代商业社会保护知识产权最重要的手段是专利，上面那些第一流的基础科学成果有专利吗？全都没有（搞出相对论时的爱因斯坦，自己就是专利局的职员）。基础科学成果一旦搞出来，就是全人类的共同财富，谁都可以拿来用。

基础科学研究中，英国人搞出来的成果是最丰硕的，但让英国称霸的是工程技术，而且最终还是美国人后来居上成了霸主。原子理论和双螺旋模型的经济成果被美国拿走了绝大部分。航天理论出于十月革命前的俄罗斯人（其实仍植根于万有引力理论），苏联曾用它领先国际，但如今俄罗斯困于经济体量，航天已成中、美、俄三家鼎立之局。至于相对论和进化论，名头虽大，却至今没有任何能与工商业挂钩的重要应用，只能对外部世界“画图景”和“做解释”而已。

从历史上、整体上来看，搞基础科学研究，不仅成果可遇不可求，而且如果自己没有足够强大的产业需求和应用技术，结果通常就是为他人做嫁衣。

《华尔街日报》（The Wall Street Journal）的一篇报道《基础科学的迷思》（The Myth of Basic Science），谈及科学研究并不总是推动创新，“技术演进有其自身的动力”（来源：wsj.com）

而在许多人士心目中，“美国”和“基础科学”是可以同时美好的事物，所以一旦有人指出美国从来不重视基础科学，就使得美国和基础科学不能再同时美好了——如果美国不重视基础科学却能强大，那基础科学岂不就变成不重要，甚至可有可无了吗？

更严重的矛盾还表现为，许多研究科技政策的人士，长期抱怨中国政府在基础科学研究方面投入太少，却无视中国近年在产业和技术方面的巨大进步，无视中国已经坐二望一的不容置疑的现实——如果他们对中国基础科学投入太少的抱怨是真有事实依据的，那现实就表明无需在基础科学上投入很多；如果将中国的成功现实归功于基础科学研究，那就表明多年来他们对政府的抱怨是没有事实依据的。

类似的矛盾，还会出现在面对今天美国技术和产业持续衰落的现实时——如果美国真的是重视基础科学研究的，那衰落的现实就表明，重视了基础科学也无济于事；如果将美国衰落的现实归咎于不重视基础科学，那他们心目中“美国重视基础科学”的神话就必然坍塌。

（文中图片未注明来源者均由作者提供）