美国引领全球的创新引擎正在失速

1940年6月，是世界陷入严重危机的时刻。最终，美国对此做出了重大抉择，要么现在做出反应，要么再次冒着被对手国家远远甩到背后的风险。最终他们在新科学和应用方面投入了大量资金，在许多关键领域领先于其他国家。

公费资助的科学如何为第二次世界大战的胜利做出了贡献，为战后充满活力的美国经济奠定了基础。

这段故事的主角们不是家喻户晓的人物，但是，他们可以说为美国战后的经济繁荣立下了相当大的功劳。然而，科学的过度自信、政治家的互相冲突，以及预算问题，又促使公共开支倾向于削减科学经费。

本文来自微信公众号：赛先生（ID：mrscience100），来源于中信出版集团出版的《美国创新简史》，作者：乔纳森·格鲁伯（麻省理工学院经济学教授）、西蒙·约翰逊（麻省理工学院斯隆管理学院教授），制版编辑：Morgan，头图来自：视觉中国

无论手艺多娴熟，如果基础科学的新知识依靠他国，该国的工业进步不可能快，在世界贸易中的竞争地位不可能强。

——范内瓦·布什，美国第二次世界大战国防研究委员会主任

1940年6月，世界的未来陷于僵持之中。德国一个月前攻陷了荷兰、比利时和法国，纳粹的胜利让人触目惊心。凭借军事的新技术和新战略，德国演示了一种新的战争形式：闪电战、重武器和空中优势。从理论上来说，根据传统思维，英、法联军应该能够阻挡德军的进攻。然而，仅仅六周时间，英军被打散，连滚带爬地实行敦刻尔克大撤退。巴黎失陷。

在迅速蔓延的世界大战冲突的边缘，美国在迟疑地等待。海军能力虽强，规模却太小；空军装备远远落后于潜在的敌人；缺少步枪的陆军在训练时甚至用扫帚来充数。1939年全年，美国仅仅造出6辆中型坦克。

第二次世界大战开始之际，美国军事技术处在严重落后状态。美国鱼雷在深度控制和探测系统方面存在严重缺陷。许多鱼雷在命中目标时不能引爆。在大西洋中，没有稳定可靠的途径探测德国潜艇的踪迹，结果让成千上万的水手葬身海底，英国失去补给线，濒临饥饿的边缘。起初，美国战舰与德国已经入列的和正在研发的战舰无法匹敌。

仅仅4年时间，在美国新技术的引领下，盟国取得了决定性的胜利，既打败了德国，也战胜了日本。美国通过研发和快速部署先进的雷达、精准的雷管、更加高效的战舰、自动火力控制系统、两栖装甲车和高性能战机，加之有效地抵抗细菌传染和防控疟疾，彻底扭转了战局。德国潜艇船队在大西洋中一度接近胜利，却遭遇包括雷达探测等新技术的破解。当时的雷达探测技术直至几年前都让人叹为观止。日本的投降则是迫于两枚包含新技术的原子弹的爆炸。

美国是如何实现这种技术的转型，而且能迅速地转型呢？这要从1940年6月12日，范内瓦·布什访问白宫并开始调研说起。

远见卓识的战略科学家布什

美国著名战略科学家范内瓦·布什

范内瓦·布什是一位成功人士，麻省理工学院前副校长，工程系前主任。第二次世界大战前夕，他负责华盛顿特区的一个一流的研究机构：卡内基科学研究院。作为干练和富有经验的领导者，布什还有技术视野和企业家的履历，创立过两家成功的公司，包括与人合营的雷神（Raytheon）公司，其前身为科技公司，后来发展为国防军火合约商。

范内瓦·布什是美国私营企业精神的代表，既热爱学术，又擅长赢利。正如那个年代的许多私营企业领导人，他从骨子里就反对政府干涉经济和科技。

第一次到白宫等候富兰克林·德拉诺·罗斯福总统接见时，布什有理由惴惴不安。尽管在危急关头，布什却没有新武器或潜在的科技可揭晓，只有一些散漫的想法，写在一张单薄的纸上。简言之，范内瓦·布什想要创建一个新委员会。

华盛顿特区从来就不缺少委员会，1940年的夏天也不例外。但是，布什脑子里的委员会不是一般官僚级别的增加，而是召集具有超强大脑的人，指令清晰，专注于武器研发，不要舰队司令和将军，不要现有的工业公司，也不要私营领域的顶尖研究实验室，只要布什和他的一些大学同事，他们都没有决战疆场的经历。以任何政治标准对比衡量，这都堪称惊人之举，而且，此举是由政治经验很少的圈外人主导的。30年后布什做了如下的回顾：

有些人抗议，建立国防研究委员会是走进死胡同，脱离了常规渠道，由一些科学家和工程师主导，掌控了新武器研发的权威和经费。事实上，那正是国防研究委员会的使命所在。

创建国防研究委员会的点子被接受了。罗斯福十分清楚，战争迫在眉睫。他正在寻找能让国会中的反对党接受的好点子。担任海军前助理部长的经验鼓舞了总统发展军事技术的想法，他也感觉海军将领应该回避研发。布什在白宫主要顾问的协助下为此次游说进行了充分的准备，罗斯福在15分钟之内就批准了建议，国防研究委员会应声成立。

布什深知做工作难免遇到摩擦，所以，他总是聚精会神地搞合作，甚至深入讨厌他的人堆里拉关系。同时，他在委员会中的朋友们精于招聘和管理天才的科学家。国防研究委员会的其他创始成员包括当时的麻省理工学院校长卡尔·康普顿，哈佛大学校长詹姆斯·科南特，国家科学院主席兼贝尔实验室主任弗兰克·B·朱维特，加州理工学院研究生院院长理查德·C·托罗曼。

布什与所有这些科学界的精英交往颇深，他们涉猎的研究领域从原子理论到新兴概念，诸如电流通过各种不同导体材料时的差异表现。国防研究委员会的构想实际上就是以富有成果的方式驾驭这些个体和下属，使其更好地服务于国防。

这个团队和他们的下属们当时建立了庞大的业务。在项目的巅峰期，布什领导了3万人，其中含6000名科学家。美国2/3的物理学家可能都受聘于这个项目。在那个时期，科学的努力高度集聚，实属史无前例。

在第二次世界大战前的1938年，联邦和各州政府用于科研的经费合计为美国国民收入的0.076%，实属微不足道。到1944年，美国政府几乎把国民收入的0.5%用于科研，投入巨大。其中大部分经费以布什于1940年创立的组织为支出渠道。这注入了前所未有的经费得到了神奇的效果，令人难以置信——对于美国的敌人而言，则势如摧枯拉朽。

于是，1945年验证了范内瓦·布什的深谋远虑。战争胜利了，部分原因是科学家们在布什的全盘领导下把现有的知识储备用于军事目的，也是因为美国工业经得起考验，把这些研发的想法很快地变成了大宗产品——军火。

布什指出，下一步需要聚焦于赢得和平。他用简明而有力的方式问道：科学家下一步要做什么？他的回答是，要做更多的科研，需要更多的联邦研究经费。1945年的胜利催生了一个报告，标题为《科学：无尽的前沿》。在这份给罗斯福总统准备的报告中，布什反对过于狭隘地界定国防为危险的博弈。他据理力争，指出发明创造可以挽救生命、提高生活标准和创造就业。

政府不该直接搞科研。在痛批一切官僚主义后，布什以伤痛的疤痕作比，证明军事的官僚主义只会阻碍科学的探索。

同时，根据布什深刻的个人经验，私营部门——公司、富翁、一流大学，都不能独自承担和开展国家所需要的创新科研。私营企业善于利用现有的技术知识做增量。但是，到了20世纪中叶，发明家单打独斗提供突破的时代已经基本过去了。私营领域科研是在大规模的公司实验室中进行的。为了避免破坏或毁灭公司现有的商业模式，这些实验室的经理一般不会资助新技术的发明。

布什的战时模式既具争议性，又有深谋远虑。从传统的角度看，它把公司的经营和为军方的需要寻找答案的古怪的大学教工这两个相当分裂的世界综合起来了。有时，军方甚至还未能明确地知道自己需要什么，好的设计却面世了。在布什的报告中，他提议美国政府应连续地提供大量的经费，来维系大学和私营企业的伙伴关系，制造战后的创新机器。

最终，这正是美国的做法。政府大力出资，以资助大学科研，这个想法需要渐进的过程加以贯彻。虽然确切的实施架构并非布什原来设想的那样，但第二次世界大战之后的几十年中，布什的大视角在很大程度上还是得到了贯彻落实。

其基本的方法是转变高校办学策略，包括执行始于1944年的《退伍军人权利法案》，促使大学扩招，拓宽培养工程技术人才的口径。新生行业发展了，数以万计的就业岗位风生水起，其中还包括前所未有的新岗位，等待着刚刚获得高级技能的人才上岗。例如，在技术领域的投资得到政府的支持，研发喷气式飞机，创建大型基地，它们随即就会需要成千上万的技工和工程师。

新技术和大量的技术人员的结合，发展了生产力，还几乎为一切现代经济创造了科学和实用的基础。之后的20年，大学毕业生的工资得以提高，更关键的是，中学毕业生的工资也提高了。

这种努力的催化剂是联邦政府前所未有的资助幅度，它催生了全世界一系列史无前例的最高投资回报。

1940~1964年，联邦政府的研发资金增长了20倍。到了20世纪60年代的鼎盛期，这项开支已经接近当年GDP（国内生产总值）的2%，相当于美国的每50美元当中就有1美元用于政府资助的科研（对应GDP，大约相当于今天的4000亿美元），这对经济发展、美国人民的生活，甚至是世界格局，都有着划时代的影响。

正是因为这项政策，美国人民才有好的生存机会。第二次世界大战之前，由于一次幸运的过失，英国发明了盘尼西林。然后，在布什的领导下，美国人实现了盘尼西林的量产，把数以千百万计的高质量药剂推向全球。

这项努力激发了对其他潜在的重要土壤微生物的研究兴趣，间接地促进了其他抗生素的研发，例如链霉素可以有效地治疗肺炎，可的松和类固醇也生产出来了。全球发动了雄心勃勃的抗疟疾活动。儿童疫苗普及、新生儿死亡率下降、传染病控制都直接受益于这个项目。直到今天，美国一流的医药公司认为它们扩张并且获得丰厚的利润，得益于布什发起的这个旨在改善医疗科学的公益推动。

当年的电子计算机

电子计算机是联邦政府发挥重大影响的另一个领域。1945年，美国军界面临着一个重大的问题。从炮舰的火力自动控制到雷达系统预警机制的复杂管理，计算速度要求比人脑更快。它们得到的资助促进了基础研究和更多的应用开发，最终使得新机器，包括以晶体管为基本的集成硅片（硬件），以及驱动机器的指令（软件）成为可能。

这种以国防为导向的投资拉动了方方面面，改变了我们处理、分析和使用信息的方式，包括今天苹果手机的应用，还包括喷气式飞机、卫星、远程通信的改进和互联网的应用。在现代生活中，几乎没有未受创新深刻影响的角落。这些创新都可以追溯到布什时代的立项，或者依赖于其后几年那些得到政府项目支持的发明。

在1940年之前，大学教育基本上属于“奢侈品”，只有少数人能够得到接受教育的机会。随着技术进步潜力的扩大，以及政府对研究和教学的支持，理工教育的招生规模和教学质量大大提高。美国首次成为世界上研究、开发和商业推广新技术的最佳国度。

第二次世界大战后，美国经济的脊梁建立在远见卓识的模式之上。这种模式不仅创造了伟大的公司和令人惊异的产品，而且创造了大量的就业良机。这是拥有世界上最大规模的中产阶级，使中产阶级持续保持成功增长的基础。政府的投资成果通过美国的企业以相对平等的方式提供稳定的就业和高薪待遇，让所有公民间接地分享红利，至少以目前的标准，堪称出色。

1947~1970年，美国家庭平均收入翻了一番。财富的增量在全国得到分享，不只是在沿海，在中西部工业区和活力乍现的新南方都在同时增长。

世界各地都感受到了新技术的广泛益处。美国普遍地希望支持一个更加稳定的世界，主要是为了避免大萧条和两次世界大战的重演。然而，推动实用的、提高生产力技术的传播，主要不是出自利他主义，也不是有意的帮助。想法一旦以实用技术的形式实现，就很难停下来，非常容易传播到任何受到吸引的地方。

自然，其他国家也会做出反应，即为自己的科学项目投资，实际上就是试图模仿美国的技术创新，推出自己的版本。于是成就了由政府精心支持，但由私营企业主导的技术创新时代。

问题出在哪儿？

尽管技术和经济双双显著成功，但美国现在仍然面临严重的问题。在第二次世界大战和冷战期间，国家通过科研解决实际问题，建立了强大稳定的增长引擎。相关的技术验证了其变革性，推出了新产品，催生了新公司，还有世界各地对美国商品和服务几乎无法满足的需求。

不幸的是，我们没能保养好引擎。自20世纪60年代中期以来，对科学成为脱缰野马、造成环境污染、加剧军事对峙、触碰伦理底线的担忧，再加上短视的预算法，让政府削减了对科研的投资。20世纪70年代遭遇困难经济，紧接着又有里根革命和反税收运动，进一步促使联邦资金从科研项目中撤出。2008年全球金融风暴的冲击以及随之而来的经济压力（即大衰退）进一步挤压了对未来科学的投入。

1964年，联邦政府在研发方面的支出达到峰值，将近占经济总产出的2%。而在接下来的50年里，这一比值下落到仅0.7%左右，同比例换算为今天的GDP，大约相当于每年2400亿美元——我们不再支出，不再为下一代创造就业良机。

我们应该在乎吗？如果需要有对社会有益的研究和产品开发，那么，今天的科创型公司应该自费为其买单吗？

事实上，他们不会。发明是一种公益事业，意味着私人公司在科研上每支出1美元都由该公司自己承担（私人成本），而发明的收益却要共享。思想、方法，甚至新产品（一旦专利过期），必定要与全世界共享。

私营部门，顾名思义，只专注于评估那些对于它的公司、它的经理及投资人所带来的私人的回报是否足够高到值得去冒险一搏的事情。管理这些公司的高管们不会去考虑产生一般知识所带来的溢出效应，他们也不会分享可能使其他人受益的专有研究成果。

此外，私营企业的新发明受到资金的限制。同时，风投机构虽然创造了众多的高科技成功案例，却避免了那种长期烧钱的资本密集的投资类型，尽管那种模式在剑指技术突破的同时，还能创造新产业和新岗位。

结果，当政府退出研发工作时，私营企业并未冲进来填补缝隙。因此，我们的知识储备没有与时俱进，而是增长放缓，长此以往，意味着低增长、少就业。

错过发明创造的机会直接导致收入陷入“停滞”。从第二次世界大战到20世纪70年代初，美国经济（GDP）年均增长率接近4%，而在过去的40年中，我们的增长率在下滑，自20世纪70年代初以来，年均增长率不到3%，自2000年以来进一步降至2%以下。美国国会预算办公室预计，到21世纪20年代中期，GDP年均增长率将下滑至1.7%。

经济增长的核心在于生产率的变化，在于人均产出的多少。20如今信息技术革命被大肆炒作：人人都拥有智能手机！但是，令人深感失望的是，生产率未见即将改变的迹象。21世纪伊始，沉浮兴衰，十年轮回，进一步削弱了我们的增长能力。

“铁饭碗”、体面的工资和合理的福利正在消失。取而代之的是低薪工作，不足以维持正常的生活水平。工作消失的过程是任何市场经济的正常活动，所以也存在于20世纪五六十年代的经济繁荣时期。但是，信息新技术不但未能全面地促进生产率的增长，反而加速了高收入工作的消失，这些工作原来是由只有高中学历的人从事的。结果，第二次世界大战后仅用23年就翻了一倍的美国家庭收入中值 ，在接下来的45年里仅增长了20%。

中国5G技术引领全球

尽管我们面对残局，从范内瓦·布什的创新引擎中后退，但世界上还有其他国家却在接盘。虽然经济体量不同，但各国都采取了积极的政府政策。其他国家研究经费总额的增长速度比美国快了许多。尤其是最大的经济竞争对手中国，它不断增加的投资在计算机等领域得到了回报；渐渐地，在美国曾经占据主导地位的医学研究等领域亦是如此。

中产阶级开始承受巨大的压力，工资停滞不前，高等教育成本上升，在经济阶梯上攀爬越来越难。与此同时，还有一种明显且难以逆转的地理影响：在少数城市（主要是东西沿海）创造了不成比例的就业良机。在这类城市中，限制性的分区政策和高昂的土地价格令许多人难以迁移到工作前景好的地方，迫使他们留在缓慢增长的地区，带来了经济的不安感。

我们需要一种变革的、政治可连续的新方式来启动我们的增长引擎，促进经济增长和创造就业机会。

重获引擎

过去几十年的经济放缓并非是不可避免的。我们的经济可以再次好得让人眼花缭乱，无论是在发明方面，还是在更重要的、大多数美国人的生活前景方面。为此，美国更需要成为技术驱动的经济体。这听起来令人惊讶，因为我们大多数人认为，我们一直就是由领先的技术推动的技术玩家。毕竟，硅谷就是世界增长的引擎。

事实上，硅谷不是我们的引擎。它只影响到美国经济的一小部分。美国的私营企业投资于新产品，但不包括基础科学。为了真正改善美国经济的表现，并且全面提高收入，我们需要在计算机、人类健康、清洁能源等基础科学方面投入大量资金。

必要的条件已经基本到位。我们拥有世界一流的大学、有利的创业条件以及大量风投资本。在公私合营的科创方面，我们掌握了大量数据，知道怎样可行，以及怎样不可行。

我们需要公私合营的持续推动、创新系统的持续放大和创新技术的转化，就像早期的电脑研发那样，最终创造一个完全不同的信息存储和信息传播结构。这将需要联邦政府对科学的资助，就如它曾经给予的资助带来的第二次世界大战后的繁荣那样。

为此，我们应该在所有的年龄段大力发展科学教育，目标是培养和雇用更多有技能的大学毕业生。随着时间的推移，这种供需的综合增长将创造数百万个新的高薪工作。

但是，要让这种推力在经济上合理，在政治上可持续，我们需要从两个方面更广泛地分配增长的红利。

首先，我们必须确保高科技的新工作不再沿袭过去40年间的模式仅嵌入在东西海岸狭长地带的超级明星城市。美国还有数十个条件相当的城市也适合创建新技术中心。这些城市有成功的先决条件：大量技术工人、一流大学以及低廉的生活成本，还有更多迫切希望获得高薪工作的人。但是，这些地方正在遭受损失，因为它们没有足够的科学基础设施，所以不能成为新的创新中心，也没有风投资本可以把新想法转化为赢利的公司。

联邦政府可以应用美国某家最有价值的公司最近采用过的竞选机制来选择最佳地点。2017年末，正如我们在序言中所言，亚马逊宣布将在弗吉尼亚州设立第二运营总部，大约创造5万个工作岗位。共有来自美国（和加拿大）的238个城市和地区，不计政治倾向，踊跃投标，铺设了各种欢迎的红地毯，包括税费减免和支持性的基础设施建设的承诺。

最终，亚马逊选择了两个地点，这可能帮它获得更大的利润，其中的一部分是通过获得最大额度的税费减免而实现的。公司要做的是为它们的股东利益服务，而不是为公众服务。结果是税收的零和博弈，无助于提高整个国家的财富。

我们心目中的竞争应该服务于国家的利益，而非个别公司的利益。各地之间的竞争不应基于税收的减免，而应该基于它们成为新技术中心的资格。这涉及科学创新先决条件的展示，包括科研的基础设施，从高中到大学的优质的科学教育支持，还要确保该地区有可持续的发展计划，以免制造新的拥挤和高成本的城市生活。候选地还需展示与私营企业的伙伴关系，从实验室科学合作到产品的开发。

其次，我们应该更直接地与美国纳税人分享创新的红利。长期以来，政府一直资助基础研究，例如电脑、互联网和人类基因组计划。这些研究基本上已经成为少数投资者的暴利来源，他们因为有资源，所以较早地进入了相当多的技术开发项目。生产收益越来越多地向资本家（公司股东和财产所有人，而非工人）转移，加之资本回报的实际赋税率下降，使许多美国人理所当然地怀疑政府的投资目的只是让公司更加有利可图。

作为吸引联邦政府额外的科学资金的竞争标准的一部分，地方政府需要为纳税人提供一种直接分享好处的方式。例如，地方和州政府可以持有一大片公有土地，用于新的科研中心及其周围的配套开发。随着这块地变得越来越宝贵，政府也将得到好处，获得更高的租金或资本升值。每年的利润将以现金分红的形式直接支付给公民。

对于相对保守的州，也有一个好的模式：阿拉斯加永久基金。它把来自自然资源（石油和天然气）的收入平等地分配给本州的所有居民。年度创新红利如果以现金形式平等地支付给所有美国人，将生动地说明公共投资在推动科学方面的回报。

不管纳税人是否知情，他们一直在承担风险。自从美国成立，特别是1940年以来，联邦政府的投资目的就在推进前沿，首先是地理意义的开拓，最近则是布阵于技术前沿。

当项目出错时，就像太阳能制造商索林德拉（Solyndra）破产倒闭那样，该公司从联邦政府借了5亿多美元——所以有指控、调查，还有一些人要求追究公司法人的责任。最终，纳税人不得不承担损失。

当项目进展顺利时，例如雷达、盘尼西林、喷气式飞机、卫星、互联网以及最近的人类基因组计划，都创建了海量的财富，却被幸运的少数人收入囊中。是时候该让美国所有的人从加速创新的利益中分得一杯羹了。

本文节选自《美国创新简史》，本书的第一部分主要揭开大部分被尘封的历史，在第二部分，我们将通过经济案例阐述今天的公共资助已经成为推动研发的主力。由中信出版集团出品。

本文来自微信公众号：赛先生（ID：mrscience100），作者：乔纳森·格鲁伯、西蒙·约翰逊