从特朗普政府2020财年研发预算指南看美国科技创新走向

　　文/黄军英(中国科学技术交流中心)

　　特朗普上任后，白宫科技政策办公室主任一职长时间空虚，几乎两年后才确定人选，美国各界对于新政府对研发的支持力度一直心存担忧。特朗普政府2019财年研发优先领域指南内容单薄，只重点提及了安全、能源和健康。根据2018年7月31日美国白宫预算和管理办公室与科技政策办公室联合发布的备忘录，2020财年研发预算指南涵盖内容更丰富，不仅更加强调国家安全，而且布局了更多新兴技术领域，如人工智能、量子信息科学和战略计算，互连和自动系统等，更加注重新兴技术在传统产业(农业、制造业)的新应用。

　　2020财年研发预算指南在一定程度上反映了特朗普政府对科技的布局渐上轨道。美国政府在研发预算备忘录中明确了2020财年研发预算优先领域，为政府各部门制定新财年预算案提供指南和方向。该备忘录文件(以下简称“备忘录”)与以往的此类文件有很多相同之处，比如强调要确保美国科技在世界的领先地位，强调科技创新对于促进经济增长、就业增加和国家繁荣的重要作用。实践已证明的很多好的计划和政策措施将继续得到支持。同时，备忘录又反映出特朗普执政以来科技创新政策和战略重点的转向。

　　一、国家安全被置于更加重要的位置

　　特朗普执政以来，高度重视国家安全和国防研发。与奥巴马时期相比，国防相关预算显著增加，而环境、气候、海洋等非国防预算被压缩。特朗普政府于2017年底发布《国家安全战略》，强调要保持研究、技术、发明和创新方面的世界领先地位，以确保美国拥有足够强的战斗能力并赢得未来战争。特朗普政府认为，美国的竞争对手越来越注重利用新兴技术给美国带来新威胁，因此，美国必须增加国防研发投入，以保持军事优势和维护国家安全。

　　备忘录在部署新财年研发预算优先领域时，把国家安全置于更加突出的位置，提出为维护国家安全要投资于以下研发优先领域：一是人工智能，自主系统，超音速，现代化核威慑，先进的微电子、计算和网络能力以及新的计算和技术范式，包括自适应和自动防御措施;二是通过投资研发提高国家及关键基础设施的安全性和恢复能力，使其免受自然灾害、物理威胁、网络攻击以及自治系统和生物制剂的新威胁;三是为发展更强大的陆、海、空边防，投资支持边境监视技术及查明和拦截非法活动的能力，包括走私违禁品或其他非法材料;四是通过投资地理空间决策支持工具和创新方法来改进天气预报，支持自然灾害发生前、发生中和发生后的决策。

　　二、新兴技术及其在传统产业的新应用

　　1.确保人工智能、量子信息科学和战略计算领域的领先地位

　　美国政府认为，人工智能、量子信息科学和战略计算领域的持续领导地位对于国家安全和经济竞争力都是至关重要的。这些领域的进步有望推动重大科学突破，并且对工业生产和人们生活都产生重大影响。因此，备忘录要求各机构投资于人工智能领域的基础和应用研究，包括机器学习、自主系统和人-机技术前沿应用;优先考虑支持量子信息科学研发，以便为探索下一代量子信息科学理论、设备和应用打下必要的技术和科学基础;重视对相关研究和基础设施的投资，以保持美国在战略计算方面(从边界设备到高性能计算等各领域)的领先地位，以加速低功耗、高性能设备的研发;支持国家高性能计算生态系统;并探索后摩尔定律时代推动计算的新途径。

　　2.发展互连和自动系统

　　美国政府指出，先进的通信网络，包括5G无线网络等对于日益互联的社会至关重要。互连系统包括自动和无人系统，如无人机和自动驾驶汽车等，在很大程度上依赖强大而安全的连接，它们将带来的新颖而又低成本的功能不仅限于交通领域。备忘录要求联邦各部门重视支持先进通信网络的开发和部署，包括优先支持相关研发，以便管理频谱、确保网络安全和增加对高速互联网的接入;加大研发支持，以便将自动驾驶系统和无人驾驶飞行系统(UAS)等安全有效地整合到道路上和国家空域。具体而言，备忘录要求联邦各部门优先支持相关研发，以降低自动车辆应用的障碍，并制定适用于无人驾驶飞行系统的运营标准和交通管理系统。

　　3.重视空间探索与商业化

　　美国是第一个实现载人登月的国家，其太空实力得益于政府对空间技术研究和空间探索的长期支持。奥巴马执政期间，《美国创新战略》提出要发展突破性空间技术能力，并与私营部门建立伙伴关系，大大降低进入太空和利用太空的成本，激励大胆的空间探索新目标。特朗普强调美国空间的主导地位，2018年3月发布了美国历史上首份《国家空间战略》。2020财年研发预算优先领域重申要确保美国在空间领域的领先地位，包括长期持续宇宙飞行、空间制造、现场资源利用、长期低温燃料储存和管理以及与空间有关的先进动力和推进能力。备忘录提出，要重视开展示范和飞行试验，以确保在太空和天体上进行商业活动的工业基础。特别强调了与微重力相关的研究，认为该领域具有潜在科学和商业价值，有望推动近期在生物制药和材料科学方面取得突破。备忘录还强调要促进先进材料、增材制造、光通信和机器学习等在空间和地球的广泛应用。

　　4.保持美国能源优势

　　美国注重清洁、廉价和可靠能源在国内生产，认为要发掘能源需要对下一代能源技术进行投资，以便有效地将能源转化为有用的服务。奥巴马时期特别强调的清洁能源技术和能效技术等未被列为当前政府部门研发投资重点。特朗普政府2020财年将延续从2018财年开始的政策导向，即要求联邦政府资助的能源研发要更多反映对私营部门的依赖，越来越多地依靠私营部门资助能源技术的后期研究、开发和商业化。政府各部门则将投资重点放在能够安全有效地利用美国能源资源的早期创新技术。另外，联邦各部门还应投资于可促进与产业界和学术界合作的用户设施。

　　5.促进医学创新

　　美国医学领域的研发将继续以提高生活质量为目标。备忘录要求联邦各部门优先投资于基础医学研究，特别是个性化医疗、产业界资助不足的领域、疾病预防和保健，并促进这些生物医学发现转化为拯救生命的诊断和治疗手段。要求联邦政府资助的研发应继续支持应对阿片类药物危机，遏制传染病以及应对其他公共卫生威胁。联邦研发资助还应注重面向特定人群的医学创新，如为退伍军人提供更有效的医疗服务，提高老年人和残疾人的独立性、安全、福祉和健康等。备忘录还特别强调，联邦各部门应共同努力确保健康数据的安全性、互操作性、可访问性和可携带性。

　　6.利用新兴技术发展先进制造

　　美国政府重视制造业对于就业和经济增长的作用，强调要利用新一代制造技术促进就业岗位创造，确保产品在美国制造，巩固美国的制造业基础。为支持制造业发展，特朗普政府要求联邦各部门优先支持以下新兴技术领域：一是智能和数字制造以及先进的工业机器人技术，特别是应用工业物联网和机器学习的系统;二是先进材料的开发和相应的材料加工技术，包括高性能材料、关键材料和增材制造等;三是低成本分布式制造和持续制造的方法研发，包括投资生物制造，以确保国内药物供应;四是先进的微电子技术，以利于美国在半导体设计和制造方面保持领先地位。备忘录要求联邦各部门一起努力，并在适当的时候与产业界合作开发新的设计工具、材料、器件、互连解决方案以及未来计算和存储范式所需的架构。

　　7.支持精准农业技术研发

　　美国政府自诩拥有世界上最高产的农业，认为长期以来的研发投资带来了农作物效率、营养、恢复力和品种的巨大进步。美国政府要求联邦各部门2020财年优先考虑支持先进和精确的农业和水产养殖技术，包括支持嵌入式传感器、数据分析和机器学习技术在农业上的应用，最大限度地减少农业投入，并最大限度地提高农产品的数量和质量。美国政府还提出要更好地利用农业生物技术产品，优先投资竞争前研究，以确保利用基因编辑技术开发的微生物、植物和动物的安全性。

　　三、支持研发的政策措施

　　1.教育和培养21世纪经济发展所需的劳动力

　　特朗普执政以来延续了奥巴马时期对科学、技术、工程和数学(STEM)教育的支持，同时更加重视劳动力培养与工作需求的匹配和对接。2020财年预算优先政策措施之一就是要加强劳动力培训，认为劳动力要能够适应所有就业部门日益技术性的工作并接受持续的技术培训，才能够在21世纪经济中取得成功。为此，要求联邦各部门优先考虑如何让美国人重新获得现在和未来工作所需的技能，提出要重点支持体验式学习，如学徒、实习、工作见习和其他雇主—教育者合作伙伴关系，使相关课程满足工作场所的需求。另外，提出要将包括计算机科学在内的STEM教育融入劳动力培养和培训，以应对现实世界的挑战。

　　2.投资支持研发基础设施的管理和现代化

　　特朗普政府强调，最先进的联邦科学技术基础设施对于国家的持续成功至关重要。维护这些研发基础设施需要长期持续的投资，以确保能够以最有效的方式进行管理。2020财年预算指南要求联邦各部门优先考虑基础设施投资，以实现资源共享并提高各个学科的能力;还要优先考虑创新的管理方法，以便政府内外的广泛用户都能利用这些设施。就科学基础设施的长期管理而言，各部门还应让过时的设施快速有效地退役或报废。

　　3.使跨机构协调和跨学科协作最大化

　　美国国家科学技术委员会(NSTC)是协调联邦政府重大跨部门科技计划的主要机构。白宫鼓励联邦各部门利用NSTC去协调和规划有关研发计划。此外，要求各部门支持跨学科团队和新计划，使各学科专家能够聚集在一起共同应对挑战，发挥共同优势，发现困难问题的创新解决方案。

　　4.促进技术从实验室向市场的转化

　　研究成果商业化问题早就引起美国政府重视，早年小企业创新研究计划和小企业技术转移计划的推出就是为了促进联邦资助的研究成果向市场转化。奥巴马执政期间启动了“从实验室到市场计划”( lab-to-market initiatives)，能源部、国防部、国家科学基金会等部门都推出新举措，促进联邦资助产生的创新技术向市场转化。特朗普政府要求联邦各部门继续关注基础和早期应用研究，并加速将研究发现从实验室向市场转化。各部门预算提案不仅要重视“从实验室到市场计划”，还应对技术转让采取更有效的监管和管理方法。

　　5.加强与产业界和学术界合作

　　特朗普政府强调，学术界、产业界和政府的合作是美国研发事业的坚实基础。联邦各部门应积极推动公私合作，使基础研究与未来私营部门的需求保持一致，建立反映现实世界条件的测试平台和数据集，促进技术的跨部门转移，更快地将基础研究成果转移到私营部门。白宫还要求联邦各部门采取措施减少监管和行政障碍，激励非联邦实体与联邦合作。鼓励联邦各部门、州和地方政府、私营部门、学术界和国际同行建立创新伙伴关系，以最大限度地利用联邦设施，并分担新研发设施的成本。白宫还要求联邦各部门尽可能快速地利用私营部门的创新技术，使之适应联邦的需求，避免与私营部门进行重复性开发。