2024年9月30日，美国白宫科技政策办公室（OSTP）发布首份《四年期科学技术评估报告》，概述拜登政府为推进美国在关键科学技术领域的全球领导地位、培养创造力和提升创新能力而采取的全政府方法^[1]。《芯片和科学法案》要求 OSTP 每四年完成一次对美国科技事业的审查并向国会提交报告，还需与国家科学技术委员会（NSTC）协调，在提交本报告的一年后制定全面的美国国家科技战略，以实现下一个四年期的国家研发目标。

一、美国研发支出的来源

报告指出，美国研发支出中最大且增长最快的部分来自工业界，其中信息技术和制药行业增长最多。这些创新密集型行业与早年联邦资助的研发有着深厚的渊源，与其他行业继续依赖当前公共资助的研究基础。目前，在由美国联邦资助的研发中，研究和开发资金大概各占一半。几乎所有联邦资助的开发都是针对特定的军事和太空系统，主要是在国防部。联邦资助的研究（包括基础研究和应用研究）为多项公共任务和工业提供了至关重要的基础；为大学的研究提供了55%的资金，并支持国家联邦实验室网络和42个联邦资助的研发中心。

二、美国核心研发基础设施的发展趋势

从历史上看，美国的研发基础设施巩固了其在科技领域的全球领导地位，并促进了合作伙伴关系。但许多由联邦政府资助的研发基础设施目前面临数十亿美元的延期维护积压，已接近或超过其设计使用寿命。许多建筑物的设计不符合严格的环境控制要求，无法保证研究人员安全，而老式的供暖、通风和空调系统效率低下且运行成本高昂。许多设施因没有足够的清洁、可靠和安全的电力，无法支持当前的仪器和高性能计算机运行。研究基础设施的老化和不足，对美国经济产生了连锁影响，使其逐渐失去了在科技成果方面的全球领导地位，并在招募和留住顶尖人才方面面临挑战。美国在科技领域的持续领导地位取决于现有基础设施的维护和现代化，以及对能够支持21世纪尖端研究的新设施和系统的投资。

1、物理基础设施

联邦资助的研究基础设施包括国家实验室、大型科学用户设施、高性能计算中心、极地设施、农业和食品科学研究设施以及其他专业技术设施。大学实验室和用户设施、合作机构、临床试验网络、研究网络和卓越中心是美国支持的其他形式的物理研究基础设施。无法满足现代科学实验需求的物理基础设施正在降低研究效率。对延期维护、建筑规范和安全问题的关注不足正在给实验室工作人员和当地社区带来风险，并阻碍科学进步。

2、知识和数字基础设施

联邦信息存储库包括生物医学数据、主要社会科学调查和科学收藏，例如史密森学会管理的收藏。这些数据集在研究和应用中发挥着关键作用，从确定COVID-19的药物疗法到预测天气的模式。因分析和人工智能应用的兴起依赖于大量高质量、广泛、易于访问和安全的数据，使这些资源具有了新的重要性。各机构的开放科学实践，例如支持公平访问数据集的计划和政策以及数据共享的最佳实践，有助于让所有人都能更自由地获取这些知识。例如，史密森学会、美国内政部、农业部和其他联邦收藏品已被收集了一个多世纪甚至更长时间，如今被用于应对气候变化、入侵物种的传播、生物多样性和文化多样性的丧失以及其他紧迫的当代挑战。虽然与其他形式的基础设施相比，知识基础设施的维护成本相对较低，但它往往被忽视，使许多关键数据集的可持续性和未来可访问性受到质疑。

信息技术和数据基础设施在推进联邦资助的研究和向公众提供关键信息方面发挥着越来越重要的作用。这些资源包括高性能计算设施、企业分析工具，以及数据和设施的网络安全控制。国家需要提高其高性能计算能力，以充分利用人工智能、数据和技术的潜力，实现无限可能。此外，政府还需加强数字无障碍，扩大全国范围内对技术基础设施的访问，包括宽带、数据和计算资源。

三、重点部门的研究基础设施所面临的问题

1、美国卫生与公众服务部（HHS）

HHS通过多个组成机构投资研发基础设施，主要包括国立卫生研究院（NIH）、食品药品监督管理局（FDA）和战略防范与响应管理局（ASPR）。通过内部投资与合作，HHS开发了强大基础设施能力。但一些HHS机构的延期维护积压工作相当可观。拨款委员会在其关于2017年综合拨款法案的委员会报告中指出，“随着时间的推移，只有最基本的健康与安全设施的维护和维修工作得到了解决，需要关注的项目积压越来越多。”即使2023财年NIH获得的投资额较高，马里兰州、蒙大拿州和北卡州所有NIH站点的积压工作仍在继续增加。

2、美国能源部（DOE）

DOE致力于改善其17个国家实验室的基础设施状况和可持续性，并正在投资翻新和现代化现有设施和公用事业系统，其中许多设施和公用事业系统已有40多年的历史。随着全球研发资金增加到创纪录水平，美国与包括中国在内的其他国家之间的支出差距正在缩小，这更加强调了美国对最先进科学设施的需求。

3、美国国防部（DOD）

国防部的研发基础设施是产生创意、进行技术创新和维持现有技术优势的关键资产。国防部实验室和研发设施是推动美国军事行动能力，使国防部保持对当前和未来对手技术优势的主要力量。然而，国防部对未获资助的研究、开发、测试和评估（RDT&E）基础设施需求的大幅增长，使军方面临失去技术优势的风险。此外，即使不将其提升到现代标准，维持国防部设施的成本也在不断增长。

4、美国商务部国家标准与技术研究院（NIST）

NIST的基础设施用于推动测量科学、标准和技术的进步，从而促进国家的创新和工业竞争力。这些设施多建于20世纪50~60年代，如今73%的设施已有60~70年历史，超过60%的面积被归类为“状况不佳至危急”。NIST的设施系统故障导致能力损失10%~40%。设施中普遍存在的问题对留住员工产生了重大影响，因为现有员工在这些艰难环境中工作时承受了超出能力的负担。2022年的一次公用配电系统故障导致马里兰州盖瑟斯堡几乎所有设施关闭14天，为研究以及依赖NIST标准和测量的私营部门、大学和联邦客户造成了重大延误。如果没有持续和足够的投资，NIST的灾难性基础设施故障将增加，进而增加运营成本，降低实验室生产力，并危及工作人员的安全和健康。

                         （王海霞）