美国发布《美国联邦研究与开发基础设施》报告
5月2日,美国白宫科技政策办公室(OSTP)发布《美国联邦研究与开发基础设施:美国全球科学领导地位、经济和国家安全的基础》评估报告[1],系统梳理了美国研发基础设施(RDI)存在的核心问题,并提出了未来改进RDI的建议。
一、背景
20世纪50~60年代,美国政府投巨资建设了众多RDI。这些重大投资在推动美国全球科学地位提升的同时,促进了技术突破。这些设施一般由联邦政府的研究机构及其资助的各研发中心(FFRDCs)主持建造,包括新的实验室建筑和专门的设施和设备,如加速器、太空望远镜、反应堆和X射线源,服务于基础科学和应用科学的研究。这些RDI被视为“科技界用来实施研发和促进创新的设施或系统”。
然而,目前美国RDI的建设和维护难以达到过去几十年的水平,无法满足各部门和机构的科研任务需求。美国各部门和机构的报告称,RDI的平均运行时间大多数超过了设计寿命,其中半数设施状况不佳或危急,发生故障的风险很高。此外,美国还需要投资建设为量子信息科技、工程材料、生物技术、传感器和微电子等关键和新兴技术而设计的新RDI。
二、美国联邦研究与开发基础设施的现状和展望
1、研发基础设施老化和缺乏
政府中过时和不足的RDI正在威胁美国在研发领域的领导地位,并阻碍了科技突破。许多政府实验室和研究机构中的设施被评为条件极差,严重影响了当前研发任务的完成。
老化的RDI会因数损丢失、样品丢失、设备损坏导致科研受挫,并增加研究的成本。此外,过时的RDI阻碍了需要使用敏感专用实验基础设施和设备来推进的未来技术研究。要解决这些问题,需要在所有政府研发机构中制定战略规划,并加强预算规划。
2、不合格设施产生连锁影响
RDI的老化和缺乏影响政府、大学和工业界研发任务的推进。除了支持特定前沿科研任务的RDI外,美国政府的科研机构还拥有为国家服务的专门RDI。因为建造和维护成本很高,而且需要高度专业化的设备来支持,私营机构或学术界不会建设这些至关重要的设施。
RDI故障会对美国的研究事业产生严重影响。例如,2022年夏天,国家标准与技术研究院(NIST)在马里兰州盖瑟斯堡的园区的地下公用配电系统以及空调系统发生故障,持续关闭14天,几乎影响了园区中所有实验室。
3、美国与其他国家的科技发展落差日益扩大
与其他国家对比,美国落后的RDI投资削弱了其在科技领域的领导地位和影响力,如不应对,则可能会失去全球领导地位。
2023年8月,美国国防科学委员会的简报指出“在关键新兴技术的全球竞争中,中国正在超过美国,在44项关键和新兴技术中领先37项”。因此,主动规划和优先支持政府RDI的改进和现代化,可以改善美国与其他国家的比较地位,也可以帮助构建有利于美国科研机构的国际合作关系,增强美国的领导力。
4、招聘和留住顶尖科学与工程人才遇到挑战
RDI状况的衰退正在影响美国招募和留住科学人才的能力。各部门的报告称,RDI未达到最佳标准及一些建设项目的取消,是导致美国科技人才流失的影响因素之一,会影响研究人员队伍的士气,并使他们远离政府需要的研究领域,如人工智能、生物技术、量子信息和微电子等关键和新兴技术的创新,这些领域的突破对于推动国家经济发展的新产品和新工作岗位是必不可少的。
解决RDI问题有助于保持美国在科技劳动力和研发方面的领导地位,可以产生对国家经济、安全和福祉至关重要的创新。
三、未来的机会与行动建议
美国各机构必须继续振兴对国家科技至关重要的RDI,否则美国的RDI将继续衰退,维护和更换成本将继续攀升。主要改进措施包括:
1、战略规划
为了维护和更新已有设施,建立新的基础设施来促进未来科技的发展,有必要对RDI投资进行评估并确定优先次序。联邦研究机构需要大量投资以满足未来的研究需求,必须优先考虑并制定RDI短期和长期战略,包括设施资本重组、运营和维护投资,以及处置过剩设施,并配备强大的科技人员队伍。
在适用的情况下,各机构应确保对RDI的不动产管理采取生命周期管理方法,以满足美国政府问责办公室(GAO)的规定。
• 各机构应制定流程,向预算制定者、国会和其他利益相关方提出对RDI投资的需求,并提出任务执行的具体和可测量的未来影响。
• 要对RDI投资需求以及对设施维护和现代化的需求进行全面评估和定期更新,内容包括维护成本和各机构制定的投资优先顺序。
2、差距的识别
各机构和部门应识别国家在RDI需求方面的差距,以及与其他政府部门、工业界、学术界和国际伙伴合作的机会。
有效的RDI规划需要揭示这种差距对美国政府科研机构执行研发任务时的潜在影响。相关信息可以通过调查、信息访谈、研讨会和其他途径收集。这种差距分析也可用于确定与其他机构和部门潜在的合作伙伴关系,可以提供成本分摊的机会,并规划更有影响力的RDI,为更大的研究群体服务。
• 各机构应利用十年期调查、研讨会和其他的规划工作机会来确定和优先考虑美国研究界对政府RDI的长期需求,包括支持学术界、工业界和政府中的研究工作所必须维护的设施。
• 各机构应认识到本国设施的关闭可能导致美国要更依赖国际设施,并权衡美国或其盟友不再拥有这些设施和研究能力的后果。
3、与国际RDI进行比较评估并确定合作对象
应定期进行比较,以评估美国RDI的全球地位,并确定国际合作的机会。比较研究应包括相关主题的数据,如大型和中型研究设施的全球发展情况、研究成果和影响以及研究人员队伍的发展趋势。这些评估将为四年一次的《科学技术审查》和《国家科学技术战略》报告,以及与全球竞争力评估有关的其他报告和活动提供基础数据。因此,应该欢迎国际科学专家参与这些比较研究。
• 各机构应通过比较活动,定期评估美国研究能力在各领域的竞争地位,如能源部科学办公室的联邦咨询委员会和国务院的国际设施调查机构所开展的比较活动。
• 为促进合作,各机构应利用现有的合作机制,如关于教育、科学和文化物品进口的《佛罗伦萨协定》,以及新的方式来促进国内和国际的合作活动。还要减少实物捐助、材料交换、合同和知识产权条款以及技术进口方面的障碍。
4、制定RDI共享战略
要建立一个机构间工作组,为面向未来的RDI现代化提供支持。定期召开会议,让各政府机构的代表讨论部门层面和整个联邦政府层面的RDI战略计划和需求。这一跨机构的RDI工作组也可以成为共享最佳实践经验的平台,并确保政府能够协调建设最先进的RDI。
此外,各部门和机构应继续关注2021年发布的《研发基础设施国家战略概述》中确定的政策机遇:保持强大RDI综合规划和协调能力;确保RDI能够支持灵活、快速变化的研发工作;提升RDI的能力以支持各学科和部门的融合;平衡RDI的开放性与安全性需求。
报告认为,总体而言,美国需要立即采取行动振兴RDI,并在未来几年内支持充满活力的研究事业。联邦政府部门和机构应制定可付诸实施的战略计划,确定RDI投资的优先次序。这些计划应参考政府、大学和私营科技机构的意见以及国际基准,并确定与国内和国际机构合作的机会。RDI工作组可以共享信息,并确定合作领域,以便为广大研究界提供更强的支持。优先支持政府的RDI将为未来几代研究人员提供支持,使美国在科学、技术和创新领域保持全球领导地位。
(李宏 赵梦柯)
[1] NSTC: U.S. Federal Research and Development Infrastructure. https://www.whitehouse.gov/ostp/news-updates/2024/05/02/nstc-u-s-federal-research-and-development-infrastructure/