美国科技发展计划（规划）综述

      
      日期：2004-6-9              作者：

美国是当今世界科技最发达的国家，了解美国的科技发展计划规划方面的有关情况显得尤其重要。美国的政治体制和经济体制，加之经济实力决定了联邦政府的多元分散型科技管理体制。因此，联邦政府不制定全国统一的综合性科技发展规划，联邦政府主要是通过制定导向性科技政策并依靠科研经费分配制度来实现为全国科学技术发展工作的调控。
联邦政府各部门在各科技领域发展方面，如能源、环境、卫生、教育、交通、信息与通讯、生命科学与生物技术、空间科学、军用技术、城市发展等都制定了很多具体的发展战略或计划。这些计划按执行实施机构的不同可以分成两类一是国家层次的科技发展计划，其目的是保持美国工业界在世界上处于竞争前列，提高美国在全球市场的竞争力，为保证国家安全提供经济支撑。这样的科技计划需要多个政府部门合作执行实施。二是由单个部门执行实施的专项科技计划，如能源部的“新能源计划”、商务部的“先进技术计划”等。
下面分别就美国的科技政策和近年来美国主要的科技发展计划情况作简要介绍。
一、 国的科技政策
虽然美国政府不制定全国统一的综合性科技发展规划，但是联邦政府有关机构经常提出一些很有影响的非强制命令性的科技发展公告或政策性文件。如国家科学技术委员会1996年发布的《技术与国家利益》、白宫科技政策办公室1997年致国会的报告《塑造21世纪的科学与技术》等，它们在美国规划科技发展的过程中起着重要的指导作用。这些政策性文件的一个突出特点是阐述科学与技术的国家目标。
尽管每届美国总统对美国国家目标的界定会有区别，但是这种区别不是原则性的。美国政府主要从以下几个方面来阐述科技发展目标。1.保持美国的全球“领导地位”；2.确保国家安全；3.保持美国的经济繁荣；4.改善人民的生活和健康。
（－）克林顿政府的科技政策
克林顿政府曾发布了详细的科技政策文件，明确阐述了科学技术发展目标。
１.科学目标
1994年克林顿政府发布的《科学与国家利益》报告开宗明义地宣称“为了协调管理好国家利益中的科学，我们确定了以下目标：
（l）保持在所有科学知识前沿的领先地位；
（2）增进基础研究与国家目标之间的联系；
（3）鼓励合作伙伴关系以推进对基础科学的工程学投资，有效地利用物力、人力和财力资源；
（4）造就21世纪的最优秀的科学家和工程师；
（5）提高美国人民的科学和技术素养。                                                       
2.技术目标
1993年发布的《技术与美国经济增长：增强经济实力的新方向》报告提出，“国家的繁荣需要一项合面的技术政策，一项与国家的经济、贸易、教育和培训、科导和国防政策一体化的技术政策”。在1996年发布的《技术与国家利益》中又明确了技术政策的五大目标：
1.创造一个提高企业创新与竞争力的商业环境；
2.促进科技产业化的（科技开发、商业化及应用）；
3.投资建设面向21世纪的一流的基础设施；
4.促进军民工业基础一体化，满足国防与民用的双重需要； 5.发展一支出界一流的劳动力大军；
总的来说，克林顿政府时期美国发展科技的目标体系结构比较简单，分为科学目标与技术目标两大部分。各部分都不设定量的指标，但都以非常清晰的定性目标作为一般的原则和指导方针。
（二）小布什政府的科技政策
现任总统小布什还没有提出系统的科技政策主张。不过，在2001年1月的就职演说中谈及科技政策时，他强调要确保“在信息化基础上的美国科技领先地位”。从两年多的实践来看，小布什政府的科技政策也遵循了这一思想。虽然在与克林顿政府保持必要的连续性基础上，对科技政策进行了一系列调整，科技发展的侧重点与克林顿政府有所不同，但其发展科学技术的总目标并无实质性的变化，而且科学技术目标服务于国家利益（特别是国家安全）这一点更加凸显。
1.在政府扮演的角色方面，小布什政府逐步向减政放权方向迈进，尤其是更多地强调市场作用的重要性。对于克林顿政府推行了多年而且被实践证明行之有效的一系列国家科研计划，小布什政府将维持发展一段时间后注入新的市场内容，尤其是会把过去政府从事的一些工作让企业去做。这些做法体现了共和党关于政府与市场之间关系的一贯主张。
2.继续加大对科技的投入。小布什上台后，美国联邦政府科技经费继续增加，表明了小布什政府对科学技术的重视。例如，2001财年，美国全国研发支出为2718亿美元，联邦政府支出为913亿美元；2002财年，联邦政府科技预算突破1000亿美元大关，达1032亿美元；2003财年科技预算申请为1230美元。
3.在投入的重点方面，将与国防相关的科研放到了突出位置，相应地在资金投入上有了大幅增长。这也反映了保守主义和共和党强调军事实力在维护国家利益上具有重大作用的一贯传统。尤其是“9.11”事件后，美军传统的组织方式、作战模式和军事装备不适合应对恐怖主义这样的非传统安全威胁，美军要加速进行军事改革、加速研发新型军事装备,这为增加国防科技方面的研发经费提供了合适的理由。事实上，2002年度，国防科技投入赠加了15.8%，达到529亿美元，占当年联邦总研发经费的二分之一强。
4.生命科学方面的研究经费依旧保持高速增长。这一方面是出于兑现竞选承诺以及对美国人自身密切相关的医学研究领域的关注；另一方面是由于美国面对恐怖主义威胁越来越严重，防止生化武器袭击成了保卫美国人安全的重要议题，这必然引起奥运会科学方面研究经费保持高速增长。在2002财年，生命科学方面的研发投入增加了13.9%，达到273亿美元。
5.对基础形容的资助依然有力，尤其强调能对美国国家利益和长期科学实力作出贡献的那些领域，如数学、信息技术、纳米技术和生命科学等。美国国会已有打算，在21世纪头十年内将美国联邦政府对民用研发的资助增加一倍，而且国会已经决定，从2002年到2007年将国家科学基金会的预算增加一倍，达到80亿美元。
　　二、近年来美国主要的科技计划
　　近年来，美国在能源、环境、卫生、教育、交通、信息与通讯、生命科学与生物技术、空间科学、军用技术、城市发展等各个领域都制定了很多具体的发展战略或计划。这些计划可按照其目的的不同分为“主体”计划和“客体”计划。“主体”计划是指各部门为实现本部门使命，促进本部门的发展而制定的战略计划；“客体”计划是指为直接促进某一领域科学技术的发展而制定的科技计划。
　　“客体”闭幕又可以按执行实施机构的不同而分成两类，一类是多政府部门执行实施的综合性科研计划，例如：国家纳米技术计划（NNI）、人类基因组计划（HGP）、高性能计算机与通信技术研究计划（HPCC）、全球（气候）变化研究计划（GCRP）、数学和科学教育研究计划、先进制造技术研究计划（AMT）等。
　　另一类是由单个部门执行实施的专项科技计划，如：新能源计划（能源部）、美国国家教育技术规划（教育部）、先进技术计划（商务部）、21世纪先进太空运输计划（国家航空航天局）、绿色照明计划（国家环保局）等。
　　为了更好地说明情况，拟以国家科学基金会的“2001－2006财年GPRA战略计划”为例来说明“主体”计划；以国家纳米技术计划(NNI)、人类基因组计划及“奥运会基因组计划”、高性能计算机与通信技术研究计划（HPCC）和“IT2”计划等3个计划为例来说明需要多个部门合作来执行实施的计划；以新能源计划、美国国家教育技术规划、先进技术计划等3个计划来说明由单个部门执行实施的专项科技计划。
　　（一）美国国家科学基金会2001－2006财年GPRA战略计划
　　2000年9月，美国国家科学基金会（NSF）公布了其2001－2006财年GPRA战略计划。该计划制定了NSF的未来发展框架，提出了NSF的三大成果目标，实现这些目标的三大核心战略以及四大优先领域。
　　1.三大成果目标：
　　（1）人才（People）--培养多种多样的、具有国际竞争力的、可以在全球工作的劳动力；
　　(2)思想(Idea)—创造既全面又深刻的基础科学和工程学知识；
　　(3)工具（Tool）--提供可广泛使用的、最先进的科学和工程学基础设施；
　　2.为了实现这三大目标，该战略计划提出的三大核心战略是：
　　(1)开发人力资源。NSF将对那些能够扩大个人和集体能力（如发现、学习、创造、发现问题和找到解决方案等各种能力）的项目计划进行投资；
　　(2)将研究与教育相结合。NSF将投资于那些把研究与教育结合起来的活动，以及那些将研究成果与方法应用于教学和辅导的活动；
　　（3）促进伙伴关系。不同学科、不同机构之间以及学术界、产业界和政府之间的合作和伙伴关系，将促进人才、思想和工具在整个公共部门和私营部门之间的流动。此外，国际科学合作对于NSF实现其战略目标也是至关重要的。
　　3.该计划还提出了未来几年将因更受重视而可能获得重大发展的四大“超越领域”（transcendent areas）：
　　(1)信息技术研究；
　　(2)环境中的生物复杂性（因生物体与环境相互作用而产生的相互关系之研究）；
　　(3)21世纪的劳动力（依靠现有的成功的教育计划，构建一条促进从学龄前到12年级直至博士后的学生发展的完美路径从而建立并保持一支掌握科学、教学、工程学等多种知识和技术的有能力的劳动大军）;
    （4）纳米科学与工程
    (二)国家纳米技术计划（NNI）
    国家纳米技术计划是白宫于2000年2月正式发布实施的。
    1.出台背景：
1996－1998年间以美国国家科学基金会为首的10多家联邦机构通过对美国及英、法、德、日、俄等10个国家和地区的纳米技术发展现状进行联合调查后得出结论：美国的纳米技术不占领先地位。并认为，纳米技术是自二战以来美国将要经历的第一场不具备绝对领先优势的具有重要经济意义的科技革命，如果美国要在21世纪继续保持其经济上的领导地位和保证其国家安全，需要在未来10-20年内显著地、稳定地增加对纳米科技研发的投入。
2.主要内容：
   (1)增加联邦政府对纳米科技的投入,并保持投入的可持续性；
  （2）通过筛选评价，确定国家纳米科技研发工作的优先领域，包括纳米基础研究的优先领域以及应用、开发研究的优先领域等；
（3）引导和扶持纳米科技研发中和网络的建设；
   (4)支持纳米科技研发的基础设施建设；
  （5）加强对纳米科技的社会影响的研究，注重人力资源的纳米知识教育与纳米意识培养，使整个社会从容面对纳米时代的到来；
（6）加强对国家纳米科技研发活动的领导与协调，促进管理部门之间以及研发机构之间的相互合作，减少低水平的重复，优化研发资源的配置。
3.组织管理：
    为了加强纳米科技研发活动并领导实施Nil计划，美国国家科学技术委员会（NSTC）于2000年8月在其下属的技术委员会下专门成立了一个“纳米科学、工将与技术分会”〔NSET〕，负责国家纳米科技研发活动的领导与协调，包括纳米项目的计划安排、经费预算、项目实施和项目评估等。NSET的委员由商务部、国防部、能源部、运输部、地政部、司法部、国务院、国家航空航天局、国家环保局、国立卫生研究院、国家科学基金会、国家标准与技术研究院、核管制委员会、中央情报局、白宫科技政策办公室、白宫预算与管理局等单位的负责人组成。
NSET下设“国家纳米技术协调办公室”。该协调办公室作为NSET的秘书处，负责日常技术与行政工作，并作为政府机构、科研院所、产业界、专业社团、国外机构以及其它组织开展纳米科技活动的联络站。此外，该办公室还负责在NSET的指导下完成相关的文字材料，并维护NNI网站。
在NSET的领导框架下，上述单位可根据NNI的总体目标和项目计划，按照本部门的兴趣重点来选择研发项目、配置研发资源、评估研发成果等。
    4.研发的重点领域：
美国政府已经把NNI当作头等科技优先领域，将资助有可能在材料和制造、纳米电子学、医疗保健、环境能源、化学制品、生物技术、农业、信息技术以及国家安全等领域产生突破的长期纳米研发工作。目前重点资助的五个方向是：
（1）长期基础研究（增进对纳米尺度的现象、工艺以及在纳米尺度上控制和操纵物质所需工具的理解）；
    （2）重大挑战项目；
    （3）优秀中心和研究网络（鼓励研究的网络化和学术设施设备共享）；
（4）研究基础设施（包括为计量学、测试设备、模型设计与模拟、用户设施建设等提供资金）；
（5）社会影响和教育培训（促进具有纳米技术发展所必须的多学科知识的新一代技术工人的诞生）
    5在纳米科技研发上的投资：
    kNI计划出台后，联邦政府对纳米技术的投入大幅增加。
2001年，联邦政府对纳米的科技投入从2000年的2.70亿美元增加到了4.63亿美元，2002年又增加到了6.04亿美元。2003年联邦政府对纳米技术投入的预算申请为7.74亿美元,比2002年增长了28％，2004年的申请为8.47亿美元，比2003年又增长了9.5%。这种连续的高幅增长在联邦政府其它方面的预算中还是不多见的。
关于纳米技术，美国行政和立法部门存在基本共识：虽然纳米技术的未来市场潜力巨大，但是其成为现实尚需时日。因此，目前对纳米技术研发的投入应以联邦政府为主，并在相当长的一个时期内，联邦政府需要保持其投入的稳定性。对于产业界等其它投入渠道，政府应运用政策和市场手段加以引导，以收水到渠成之效。
(三)人类基因组计划及“生命基因组计划”
1990年,美国国会正式批准启动“人类基因组计划”（HGP）,拟在15年内投资至少30亿美元进行人类基因组分析，并由能源部和卫生与人类服务部下属的国立卫生研究院联合主持。
上述两机构先后制定了两个五年计划（1993－1998；1998一2003），并在遗传图谱、物理图谱、DHA测序、基因识别、技术发展、模式生物、信息、伦理法律和社会影响、培训、技术转移、技术扩散、预算等方面提出了具体目标。
在行政管理方面，双方成立了一个联合协调专家组、3个联合专题专家组，联合出版《人类基因进展》等新新闻专刊，建立了数据库以跟踪国际人类基因研究的进展。
   在具体实施方面，能源部下属的3个实验室建立了3个人类基因研究中，国立卫生研究院新成立了一个人类基因研究中心。并且建立研究中心基地，从政府科研机构、企业研究机构、
非营利研究机构中选择10－20个机构作为基因研究中心进行支持。
    随着人类基因测序进入尾声，以及多种微生物遗传密码陆续被破解，美国有专家认为，有必要充分利用基因组测序研究的成果对生命进行系统、全面的认识。在此背景下，2002年能源部又提出了人类基因组计划的后续计划一“生命基因组计划”。
   “生命基因组计划”共有4个目标：
   1．识别执行关键生命功能的多蛋白质复合物；
   2．分析控制这些多蛋白质复合物的基因调控网络的特征；
   3．在分子水平上分析复杂微生物群在自然环境下的所有功能，进而研究利用微生物来解决环境、能源等问题；
   4．开发能更好地理解复杂生物系统以及预测其习性的计算方法。
   能源部计划在5年内为该计划下的5大项目提供总额为1.03亿美元的资助。
  （四）高性能计算与通信研究计划（HPCC）和“ IT2”计划
 　1992美国开始执行高性能计算与通信计划（HPCC），该计划有5个组成部分：高性能计算机系统、国家研究与教育网络、先进软件技术与算法、基础研究与人力资源、信息基础设施技术及应用。
    1999年1月 24日，当时的副总统戈尔又提出了“21世纪的信息技术：对美国未来的一项大胆投资”即“IT”计划。
    该计划的指导方针是：增加信息技术基础研究的长期投资，大力支持开发计算机科学和工程所需要的先进的基础设施，注重研究信息技术革命对经济、社会发展的影响。
    根据这个方针，拟定了3个方面的目标：
    1.推进信息技术基础研究，促进信息技术、经济和社会不断进步；
    2.开发先进的信息技术，特别是科学研究和技术创新用的计算技术，包括计算机软件、网络、超级计算机；
    3.研究信息技术革命与经济和社会发展的关系，努力造就一支训练有素的信息技术科技人员队伍。
    该计划包含以下4个重大项目：
    1.软件技术。软件开发是该计划最重要的研究项目，重点研发5类软件，即：（1）软件工程，（2）终端用户编程，（3）基于组元的软件开发，（4）具有一定自开发能力的软件（actiVe
software），（5）自主软件；
    2.人机对话。着重开发计算机“能听会说”的能力；
    3.信息基础设施。重点研究解决3个问题，即：（1）深部网络系统、（2）连通新问题、（3）网络的模型和模拟问题；
    4.高速计算问题。主要包括：（1）提高超级计算机的性能、（2）建立计算网、门）科学和工程问题的计算。
    （五）新能源计划
    2001年 5月，小布什政府正式公布了新的能源政策报告，该报告分析了美国未来可能面临的能源问题，提出了解决能源问题的办法。主要内容有：
1.化石能源方面。化石能仍然是美国能源结构的主体，这种结构短期内不会根本改变。因此，要大力推广使用清洁能源特别是洁净煤技术，降低温室气体排放，提高能源效率。2002年3月 4日，能源部正式启动了为期10年、总计200亿美元的洁净煤技术项目，目标是将过去10年里已取得突破性进展的研究成果和技术进一步完善，以实现工业化应用。
2.核能方面。1983年发生三里岛核反应堆事故后，美国没有新建核电站。根据布什政府的新能源政策，能源部制定了“核能2010年计划”，力争在2005年之前开始建造新的核电站，并在 2010年投入运行。此外美国还致力于下一代具有防扩散能力的反应堆和燃料的关键技术研究。同时，美国重新参与于1998年一度退出的国际热核聚变堆研究项目（ITER）的活动；重新表现  出对热核聚变发电的研究的兴趣。
3.再生能源。美国的可再生能源技术已相当成熟。每年来自风能、水电和生物质能等的可再生能源发电量占美国总发电量的9％以上。由于对环境生态保护的考虑，美国已不再考虑建造新的水电站，因此再生能源研究的重点主要放在生物质能、地热能、太阳能和风能上。   2002年能源部的再生能源预算达13亿美元，2003年预算申请比2002年又提高了27％。
    在可再生能源方面特别值得一提的，具有巨大的价值的，可能给美国支柱产业带来革命性变化的是燃料汽车计划。
    2002年1月，美国能源部宣布了与汽车业厂商共同开发名为“自由汽车”的车用燃料电池计划。其目标是开发以氢和氧为原料的燃料电池，以取代以汽油为燃料的内燃机发动机。2002年联邦政府投入了1.27亿美元。在政府资金的带动下，企业根据需要也做出了相应的资金投入。据专家预测，燃料电池应用于汽车的工业化生产大约需要10至20年的时间。但据能源部透露,这个计划没有明确要求汽车厂商提出生产燃料电池的日程表。有专家认为，如果没有明确目标，这个项目也许对缓解美国对石油日益增长的依赖起不到太大作用。
    （六）美国国家教育技术规划
    200O年12月，美国教育部经过一年多的准备，在对各界人士进行了充分的调查和咨询的基础上，对1996年国家教育技术规划进行了战略性的总结和修订，提出了一个发展教育技术的重要理念--E－1earning：使每一个孩子触手可及世界一流的教育,并提出了五大目标：
    1.所有师生在教室、学校、社区、家中都有接触和使用信息技术的机会。
    2.所有教师都能有效地应用技术来帮助学生达到更高的学术标准。
    3.所有学生都具备技术、信息素养和技能。
    4.开展有关研究和评估工作以进一步完善下一代技术在教学中的应用。
    5.利用数字化教学内容、通过网络应用来变革教和学。
    （七）先进技术计划
    由商务部负责，其下属的国家标准与技术研究院组织实施的“先进技术计划”（ATP）是美国联邦政府民用科技政策的主要代表。该计划的目的是加强应用研究，在实验室与市场之间构筑起桥梁。该计划启动于1990年；面向中小企业，从1990年一2001年，该计划共资助了543个项目，共投入联邦预算资金16.9390亿美元，产业界投入的匹配资金大致相同。
    该计划支持的技术主要是；
    1.挑战性的关键技术，一旦突破将在不同领域获得应用，开发出新的产品或极大地改进生产过程；
    2.复杂系统的技术开发，该技术所涉及的问题需要多种机构的共同合作；
    3.风险技术的开发，该技术可能由于风险太大或企业不能获得全部的利益而不愿投资开发,或开发进程太慢而不能在国际竞争中处于优势。
    根据国家研究理事会组织专家对ATP计划进行的评估；认为该计划达到了预期的目的。然而，该计划与共和党为代表的保守派所秉承的理念不合，共和党在三个方面指责该计划，即：（1）政府没有能力评判新技术或公司的优劣,政府不应该代替市场来挑选技术和挑选企业竞争中的赢家。(2)该计划成了公司福利的榜样。该计划资助的公司尤其是大公司完全有足够的资源来独立完成项目，该计划提供的资助成了公司的一种福利性补助。（3）资助的某些研究项目太接近产品的开发阶段。
    共和党人小布什上台后，提出终止ATP计划，并已大量减少了对该计划的资助。现在，ATP计划在国会面临着激烈的生存之争。看来，即使不被放弃，ATP计划也要被迫进行重新定位。
    ATP计划的命运；也反映了美国保守主义与自由主义两种主流政治思潮，共和党和民主党两个主要政党在政治思想、政策主张及具体的社会经济政策（包括科技政策）上的差异。
    小结
    以上简要介绍了美国具有代表性的一些科技计划，仔细分析可以得出以下试探性的结论。
   （1）科技计划所需的经费与常规科技预算有同有异。相同的地方是它们都需要经过国会的批准。这样，科技计划在通过之前，需要经过行政当局与国会之间的反复会商讨论，可以避免重大失误。然而，国会权力过大又导致另一种弊端：国会议员为了拉选票，对科技计划中的重大项目的建设地点或决策过程进行过度干预，以满足其所代表的选区的利益，结果有可能损害科技计划的实施效果。科技计划所需的经费与常规科技预算有以下几点差异：①二者所拨经费的目标不同。科技计划的经费往往是要支持比较明确的目标，经费的使用是围绕科技计划的设计而展开的。而常规科技预算目标不是十分明确，常常是按部门拨款。具体的使用由各部门来决定。②二者时间跨度不同。科技计划所需的经费涵盖整个计划执行期间的经费，如洁净煤技术项目总投资200亿美元，时间期限为10年。而常规经费预算每年都要进行，即只为预算财年内的科技活动拨款。③二者资金量不同。常规的科技预算由于涵盖了科技的方方面面，所需经费资金量一般来说要大于某个科技计划所需的经费。

   （2）美国政府在制定科技计划时对科研基础十分看重，包括基础研究、基础设施、教育培训等等，而对离市场比较接近的科研活动基本不管。如国家纳米技术计划中强调，确定纳米基础研究的优先领域及支持纳米科技研发的基础设施建设；人类基因组计划及“生命基因组计划”是为提高人类健康而制定的计划；而美国国家教育技术规划是为了提高美国人民素质的基础性规划。
（3）美国政府对于代表未来趋势和代表竞争力的科技项目还是向的重视的。如为了解决美国可能面临的能源问题，新型能源  的研发已成必然之势。新能源计划的制定就是基于这个原因。美国自己估计在纳米技术上已一度不占领先地位，这对美国的世界竞争力是个挑战，因此美国制定纳米技术，要努力在21世纪继  续保持其经济上的领导地位和保证其国家安全。
（4）美国联邦政府有时也抓共性技术。对于一些共性技术，尤其是挑战性的关键技术、复杂系统的技术开发和风险技术的开发；美国政府有时候也会制定计划进行扶持。但是由于民主党、共和党政见不一，对科技的看法也不尽相同，因此两党分别执政时对这些技术的支持力度也有所不同。