原文刊載於【中國科學院院刊】2024年第2期「政策與管理研究」，本文為精簡改編版
曹玲靜 1 張誌強2,3*
1 鄭州大學 資訊管理學院
2 中國科學院成都文獻情報中心
3 中國科學院大學 經濟與管理學院資訊資源管理系
21世紀以來，新一輪世界科技革命和產業變革加速演進，特別是2008年國際金融危機後各國強化科技戰略布局和研發投入，科技強國大國間科技競爭日益激烈，科技政策成為決定科技競爭成敗的關鍵因素。美國意識到其全球科技領導地位受到挑戰，遂利用各種手段打壓主要科技競爭對手國家。分析近20年來美國政府釋出的科技規劃、戰略方針、研究報告等政策檔和聯邦政府長時間序列的研發投入數據的歷史演變，以期系統揭示美國科技政策的發展脈絡和演變特點，尋找美國科技領導地位相對下降的定量解釋依據。研究表明，21世紀以來，美國科技全球領導地位和國家科技競爭實力的相對走弱趨勢，與其科技政策慣性及相對平穩發展、重大科技計劃或科技工程的戰略性引領性趨弱、政府R&D投入強度逐年下降，以及基礎研究重視程度下降等密切相關。美國科技政策發展的歷史經驗對中國具有重要啟示意義：科技發展不僅是長期戰略性事業，也是高度競爭性事業，科技競爭力的提升是國家長期科技戰略導向布局、穩定增長的研發投入力度和重大科技創新突破積累的結果。
當今世界正經歷百年未有之大變局，而科學技術之變 （即新一輪科技革命與產業變革） 是世界大變局的「加速器」和主要變量。21世紀以來，全球科技創新進入加速發展時代，科技已開發國家充分發揮其科技基礎優勢和科技政策導向作用，全面強化其國家科技發展戰略及前沿領域布局，力爭在新科技革命及競爭中占據戰略主動。在科技事業發展國家建制化的當今時代，科技政策制定對任一國家都意義重大，能夠直接影響未來科技發展路徑和國際科技競爭力。美國自二戰後，形成了以【科學：無盡的前沿】報告思想為軸心的科技政策體系，該報告明確指出政府應當制定全面的科技政策資助科學研究。冷戰結束時，美國科技政策體系已經成熟化和系統化，這為美國的科技發展奠定了良好的政策和制度基礎，使21世紀初美國的綜合科技水平在全球處於一國獨大獨強的顯赫地位。
21世紀以來，隨著經濟全球化、科技多極化深入發展，特別是新興經濟體國家科技迅速崛起，美國的全球科技領先地位受到明顯挑戰。近幾年來，中國快速發展、崛起及其世界性影響力的提升被美國視為「步步緊逼的威脅」 （pacing threat） 。美國為保持其世界領先地位，不惜對中國發動「貿易戰」「科技戰」等，以科技競爭為核心的中美競爭更加激烈，被稱為「新冷戰」。美國不斷調整和強化科技政策作用，科技政策研究中更是將應對中國競爭視為是保持其科技領先地位的首要因素。在此背景下，研究美國近20年來科技政策的演變特點，有助於深入理解美國科技政策發展的內在邏輯和美國科技戰略規劃的發展趨勢及走向，觀察科技政策效能與科技創新競爭力之間的內在關聯關系。這對於中國最佳化科技政策制定、前瞻科技戰略布局和加快推進科技強國建設具有重要現實借鑒意義。
1 美國21世紀以來科技政策發展歷程
小布殊政府的科技政策（2001—2008年）
克林頓政府時期為小布殊政府的科技、經濟、社會發展打下了良好的基礎。小布殊政府的科技政策相對平穩，主要呈現出3個特點：
1. 提升美國全球競爭力成為重點關切。
2. 推行教育改革，擴大教育投入。
3. 重視能源技術和納米技術發展。
奧巴馬政府的科技政策（2009—2016年）
奧巴馬政府時期充分發揮聯邦政府科技政策導向作用，先後3次釋出國家層面的創新戰略，從而構成了奧巴馬政府時期的科技政策框架。主要包括：
1. 重視對基礎研究、STEM教育等基本創新要素投入。
2. 註重對先進制造、清潔能源等科技前沿創新布局。
3. 強調政府在科技創新中的重要作用。
杜林普政府的科技政策（2017—2020年）
透過杜林普政府各財年的研發預算優先事項和美國科技政策辦公室釋出的各項戰略、檔等，結合2020年聯邦政府總結釋出的【提升美國在全球科技領域的領導地位——杜林普政府亮點：2017—2020年】，可以洞察杜林普政府時期的科技政策布局。主要有：
1. 高度關註國家安全，實施「美國優先」政策。
2. 科研投入持續增長，激勵企業創新。
3. 重視新興技術研發，促進未來產業發展。
拜登政府的科技政策（2021年至今）
拜登政府的科技政策發展走向可從白宮網站的行政命令、聲明檔及2022、2023財年研發預算中進行研判。主要有：
1. 積極應對新冠疫情和氣候變遷問題。
2. 加大科技研發投入，掌握科技創新主動權。
3. 加大力度吸納全球優秀人才，實行「友岸合作」的多邊主義政策，強化科技軍事聯盟。
2 美國聯邦政府研發投入的歷史演變分析
美國總體研發投入強度
二戰以來，美國R&D經費投入持續增長 （圖1） 。美國R&D經費主要來源於聯邦政府和企業。20世紀80年代之前，美國R&D投入強度與聯邦R&D投入強度變化曲線高度一致，之後與企業R&D投入強度變化一致。這說明：美國R&D投入開始以聯邦政府投入為主導，隨著企業R&D投入的快速增加，其在國家研發體系中作用越來越大，逐漸成為R&D投入主要影響因素。需要特別註意的是， 2000年之前，美國聯邦政府R&D投入強度整體上一直在下降 （已經下降到0.6%左右） ，21世紀頭10年趨於平穩 （2009年美國【ARRA法案】為研發提供的一次性增量資金，使美國聯邦政府R&D投入強度有一個小幅的增長） ，2010年之後又出現了較大的縮水，這也是21世紀以來美國科技政策一直在強調增加聯邦政府R&D投入的原因之一。
圖1 1953—2020年美國R&D經費投入總額及按不同資金來源的R&D投入強度 數據來源：國家科學基金會（NSF）【2022科學和工程指標】，2020年數據是估計值
美國聯邦政府研發活動布局
美國聯邦政府研發活動主要包括基礎研究、套用研究和試驗發展3種，其分布如圖2。21世紀之前，美國聯邦政府基本50%以上的研發資金都用於實驗發展活動，但隨著20世紀80年代美國企業科技創新能力和研發投資不斷增加，承擔了大部份的試驗發展活動，美國聯邦政府研發重點逐漸從試驗發展向基礎研究傾斜，基礎研究投入份額顯著增長。但需註意的是，21世紀以來基礎研究投入呈現平穩甚至下降的趨勢，科學界開始呼籲要加大聯邦政府R&D投入力度，尤其是基礎研究。雖然不能預見某項基礎研究會在何時何地引領新的經濟增長，但從歷史的角度看，美國21世紀初在科技領域取得的世界領先地位，與其歷屆聯邦政府對基礎研究持續的投入增長不無關系。
圖2 1953—2020年美國聯邦政府對不同研發活動的經費投入份額 數據來源：國家科學與工程統計中心（NCSES）的【國家研發資源布局：2019—2020年】，2020年數據是估計值
美國聯邦政府核心部門研發投入布局
美國聯邦政府科技研發核心部門主要有國防部 （DOD） 、能源部（DOE） 、太空總署（NASA） 、國家科學基金會（NSF） 和國立衛生研究院（NIH） ，這些機構均是具有明顯領域特征的功能型政府機構，觀察其R&D投入演變趨勢（圖3） 也能從側面反映相應領域的政策變遷。美國高度重視國防領域研發活動，DOD長期以來R&D投入份額達40%以上；但伴隨國家戰略轉向科技和經濟發展，美國開始縮減軍事經費，R&D投入呈現下降趨勢。與此同時，為應對傳染病、癌癥等人類生命健康威脅，NIH啟動「腦科學計劃」「精準醫療計劃」等，R&D投入份額呈現上升趨勢，21世紀以來始終維持在20%以上。近年來，國際上氣候變遷、生態環境等問題日益突出，DOE研發資金在2015年之後穩步提升。NASA的R&D投入隨著與蘇聯太空競爭及「星際大戰計劃」的結束而下降，21世紀以來穩定在6%—10%。NSF作為美國國家基礎研究資助的核心部門，R&D投入始終維持在2.5%—5%。可見，美國聯邦政府對核心部門的R&D投入布局與國家領域戰略發展傾向相一致。
圖3 1976—2020年美國聯邦政府核心部門研發活動的經費投入份額 數據來源：美國科學促進會「聯邦研發預算儀表板」，更新到2020財年，2020財年數據不包含COVID-19緊急研發支出
美國國防和非國防研釋出局
美國聯邦政府國防和非國防R&D投入演變如圖4，與圖3相關政府部門的R&D投入趨勢保持一致。總體來看，美國在非國防領域采取了點面結合的科研資助模式：一方面，為保護生態環境、增進民生福祉、鼓勵科學家非功利性開展科學研究，美國聯邦政府在投入領域方面涵蓋健康、一般科學和自然資源等相關所有科學領域。另一方面，圍繞國家科技戰略導向和科技競爭核心領域，美國聯邦政府大力支持相關領域科技研發。例如，20世紀60年代，美國處於與蘇聯的太空競爭中，空間R&D經費投入直線上升；20世紀70年代，為緩解全球效能源危機，能源R&D經費投入迎來一段上升期。
圖4 1953—2020年美國聯邦政府國防和非國防研發支出份額 數據來源：美國科學促進會「研發預算和政策專案」，更新到2020財年
美國聯邦政府研發投入的學科布局
美國聯邦政府R&D投入的學科分類統計口徑主要包括生命科學、心理學、物理學、環境科學、數學和電腦科學、工程科學、社會科學及其他學科8類 （圖5） 。其學科領域R&D投入的變化與國際競爭環境、科技戰略布局等密切相關。從投入占比來看，生命科學領域是美國聯邦政府R&D投資組合的重要組成部份，占聯邦政府研發總額的一半以上。第二大學科領域是工程科學，包括航空、航天、化工、電氣、機械和材料等學科。20世紀90年代之前由於美蘇爭霸，使得該領域R&D投入處於較高水平，但隨著冷戰的結束而下降。近年來，中美芯片競爭愈演愈烈，材料科學逐漸成為工程科學的重點關註，使得該領域R&D投入又呈上升趨勢。第三大學科領域物理科學的R&D投入隨著冷戰的結束顯著下降。R&D投入明顯增長的學科領域有生命科學、數學和電腦科學。值得一提的是，美國數學和電腦科學R&D投入自20世紀90年代以來顯著增長，這主要得益於1993年克林頓政府提出「資訊高速公路」戰略——電腦科學R&D投入的迅猛增加。2017年電腦科學R&D投入幾乎是數學的3倍，使得美國資訊經濟走在世界前列。
圖5 1970—2017年美國聯邦政府R&D投入的學科布局 數據來源：美國科學促進會「研發預算和政策專案——按學科劃分的聯邦研究經費」，R&D投入只包括基礎研究和套用研究，試驗發展目前不按學科領域分類
透過以上對美國聯邦政府R&D投入的多維分析可以發現，美國聯邦政府R&D投入比例往往與其國家科技戰略發展重點密切相關，而美國聯邦政府在核心部門、非國防領域和不同學科的R&D投入份額的顯著波動均出現在21世紀之前，21世紀以來則相對平穩。這或可從側面說明，近20多年來美國科技政策只是慣性發展和慣性起作用，政府沒有出台突破性或變革性的科技戰略政策。
3 美國科技政策演變邏輯及特點
從科技政策和R&D投入的演變來看，美國科技政策發展有一個潛在的方向指引 （內在邏輯） ——保持全球領導地位、提升國家科技實力，戰勝競爭對手。 近年來，美國為維持全球領導地位和提升國家競爭力，科技政策主要從以下4個方面做出了重大調整。
改革國家創新體系和加強創新制度建設重塑
進入21世紀，自2005年美國科學院釋出【站在風暴之上】報告之後，美國科學界和政策界普遍認識到國家科技創新能力下降和科學技術領導地位受到威脅，美國聯邦政府、科技智庫等各類科技政策機構就美國科技發展和國家創新體系進行反思。近年來，美國聯邦政府開始強調國家創新體系不同主體間的合作，以一種「全政府模式」動員全社會力量促進科技創新，主要包括多政府部門合作、軍民融合、公私合作等多個方面。
加大研發經費和科技人才投入鞏固創新根基
美國科技政策的變革還體現在政府在財力和人力上的投入加大。在財政資源方面，加大聯邦政府R&D投入力度，尤其是基礎研究投入強度，成為美國政策檔中關註重點。人才培養方面，美國對STEM教育的重視程度已經上升到了國家戰略高度。21世紀以來，美國頒布了一系列STEM教育的科技政策 （圖6） ，形成了較為完善的STEM教育體系。
圖6 21世紀以來美國代表性STEM教育科技政策
實施國家產業政策以控制高科技領域產業鏈
美國一直主張自由市場經濟，政府不幹預產業的形成和發展。但實際上，自2008年金融危機後，美國聯邦政府開始強調政府在科技發展中的重要作用，透過隱形的產業政策介入以實作高質素就業和經濟復蘇目標，形成了以「先進制造業」為核心的現代產業政策框架。近幾年，美國正在打破傳統的市場經濟理念，加強政府在促進科技產業中的作用，采取「產業政策」振興美國關鍵科技產業，在關鍵技術和核心領域上體現國家幹預。以先進半導體產業為例，美國【2022芯片與科學法案】於2022年8月9日簽署成法，旨在激勵美國先進半導體生產和控制先進半導體產業鏈，支持美國的尖端套用科學研究。
遏制中國科技發展保持其全球科技領導地位
隨著中國在5G通訊技術、人工智能、量子資訊等科技領域的崛起，以及中國與美國在專利數量、高被引出版物、全球創新指數和R&D投入總量等方面差距迅速縮小，美國各界充滿了「即將被中國全面超越」的焦慮，並將中國視為重要競爭對手。2022年美國【國家安全戰略】中指出「未來10年是中美競爭的決定性10年」，中美圍繞高技術領域呈現持久博弈的明顯趨勢。近年來，美國加大了對中國科技發展的遏制力度，實施嚴格且精準的出口管制。2022年10月，美國商務部工業與安全域釋出【對向中國出口的先進計算和半導體制造物項實施新的出口管制】，旨在進一步限制中國購買和制造高端芯片的能力。可見，美國對中國打壓態度非常明確，遏制中國科技發展愈發成為其科技政策變革的重要因素。
4 主要結論和政策啟示
主要結論
21世紀以來新科技革命和產業變革加速演進，新興國家科技快速發展，科技創新版圖顯示出多極化發展態勢，美國的全球科技領導地位和科技競爭實力就顯得相對走弱。刨除科技創新全球化因素之外，這與其近幾屆政府科技政策缺乏有效創新改革，以及政府R&D投入不斷下降等有著密切聯系。近20年來，美國科技政策的發展情況可分為2個階段。
1
21世紀初，美國聯邦政府沒有出台突破性或變革性的科技戰略，只是「慣性」起作用
冷戰結束後，美國喪失了同量級的競爭對手，20世紀末成為世界頭號科技強國，其科技政策變革不大而只是「慣性」起作用。
2
2018年來，美國的危機感和競爭意識明顯增強，科技政策的調整加快、競爭性明顯增強
隨著全球科技競爭的日益激烈及中國等新興經濟體的崛起，重新激起了美國的科技競爭意識，近年來，美國科技政策又逐步強化。
政策啟示
從美國的科技政策和科研投入的歷史演變來看， 科技強國不是一蹴而就的，是經過國家長期科技戰略導向布局、穩定增長的研發投入力度和重大科技創新突破積累的結果。 這樣的歷史經驗對中國科技政策制定、科技戰略布局和科技強國建設具有重要的啟示意義。
1
科技發展是長期戰略性的事業，需要穩定高效的科技治理體系和長遠戰略性科技政策指引
二戰以後，美國70多年持續不懈大力發展科技，才奠定世界科技第一強國的戰略地位。而21世紀以來，美國科技政策平穩慣性發展、政府R&D投入的不斷下降及新興國家的崛起，美國全球科技領導地位受到挑戰。為此，中國在建設科技強國的行程中，應形成持續穩定支持科技發展的科研投入機制、以長遠的眼光系統部署國家戰略科技力量，以及不斷地深化國家科技治理體系改革。
1. 持續穩定加大R&D投入，長期重視前沿基礎研究和STEM教育，為科技發展提供源動力；
2. 從國家戰略高度制定引領性科技產業政策，鼓勵企業開展關鍵核心技術攻關，提升企業科技創新能力；
3. 不斷加強科技發展的頂層設計和宏觀統籌協調能力，提高國家創新體系的工作效率和風險抵抗力。
2
科技發展是高度競爭性的事業，顯著的科技政策競爭實力有助於支持形成科技的有利競爭
美國的科技發展水平在與蘇聯、日本的競爭中不斷提高，使21世紀初美國的綜合科技水平在全球處於一國獨大獨強的超強地位。隨著新一輪科技革命和產業變革加速演進，國際科技競爭空前激烈，科技發展國家化和企業化特征日益明顯。為此，中國在註重科技實力和國際地位快速提升的同時，應時刻保持競爭意識和憂患意識，前瞻謀劃科技政策戰略布局。
1. 協調國際科技競爭與合作關系，明確科學技術的國家利益導向，將高質素科技自立自強與高質素開放創新相結合；
2. 聚焦戰略性高科技領域，發展重要戰略性和前瞻引領性的國家級科技計劃或科技工程，提升國家核心科技競爭力；
3. 關註高質素科技人才競爭，最佳化教育資源配置，加大對戰略性新興技術產業和重點科學領域緊缺世界頂尖人才的培養和吸重力度。
曹玲靜 鄭州大學資訊管理學院講師。主要研究領域：科技政策與政策資訊學、情報學理論方法與套用等。
張誌強 中國科學院成都文獻情報中心研究員。四川省委省政府決策咨詢委員會委員，四川省學術技術帶頭人。主要研究領域：科技戰略與規劃、科技政策與管理、情報學理論方法與套用、生態經濟學與可持續發展等。
文章源自： 曹玲靜, 張誌強. 21世紀以來美國科技政策演變特點及啟示. 中國科學院院刊, 2024, 39(2): 282-297. DOI: 10.16418/j.issn.1000-3045.20230918002.
