（美）瑪麗埃塔·迪克里斯蒂娜

我是《科學美國人》雜志總編輯兼高級副總裁，《科學美國人》是一本美國連續(xù)出版歷史最久的雜志之一，創(chuàng)刊于1845年，適逢美國工業(yè)革命時期。為了推動創(chuàng)新，我刊在1850年建立了美國專利局第一個分支機構。

許多科學家和發(fā)明家都來過我們的辦公室，其中包括電報發(fā)明者塞繆爾·摩爾斯以及縫紉機發(fā)明者伊萊亞斯·豪。托馬斯·愛迪生曾向編輯們展示過他發(fā)明的留聲機。留聲機發(fā)出這樣的聲音：“你們認為這個會說話的盒子怎么樣？”包括愛因斯坦在內的150多位諾貝爾獎得主和許多榮獲白宮頒發(fā)的國家科技獎章的人士都曾為我刊撰稿。

雖然名為《科學美國人》，但我刊的目標讀者并不是科學家，當然我很高興有些科學家也讀這本雜志。我刊的印刷版有350多萬讀者，網(wǎng)絡在線版讀者超600萬，讀者一半以上是商界領導人，其中近兩成是企業(yè)最高層管理者，他們希望從科學中找到發(fā)展壯大業(yè)務的好方法。在由媒介標尺調查有限公司（MRI）評選出的雜志200強中，《科學美國人》的影響力位列第六。教育工作者、學生、政策領袖及科學愛好者都通過閱讀《科學美國人》尋求創(chuàng)新見解。

同時，我刊一直以來還擔負著分享科學的價值和奇妙之處的教育使命。1845年，訂閱一份《科學美國人》一年花費2美元，但我們承諾其價值將相當于“學校學費的五倍”。我刊曾詳細介紹過幫助贏得一戰(zhàn)和二戰(zhàn)勝利的研究和技術，45年前讓美國人成功登上月球的那場太空競賽，以及今天讓我們的現(xiàn)代生活發(fā)生改變的計算機科學和電子學的興起，這樣的例子還有很多。

科學是人類繁榮進步的引擎。經(jīng)濟學家們曾說過，二戰(zhàn)以來，美國經(jīng)濟增長的三分之一至二分之一都來自基礎研究。我們來到這棟樓所乘坐的汽車和火車，隨身攜帶的智能手機，點亮這間大廳的電燈所用的能源，我們所穿的衣服以及吃的食物，這些無一不是通過一個過程而實現(xiàn)的，我們稱之為科學。

我們如今享受著這些科學帶來的便利，但在它們出現(xiàn)之前，科研人員必須去開創(chuàng)基礎的理論概念，從而為這些實際應用打下堅實的基礎——他們做開創(chuàng)性的工作時，也未必知道那會帶來何種結果。比如，我相信100年前，愛因斯坦在闡述相對論的時候，并沒有想到我們如今從智能手機的全球定位系統(tǒng)（GPS）所獲得的便利，但懂得相對論的時空關系原理的確幫助了我們校準軌道衛(wèi)星所發(fā)出的測量結果。

基于上述原因，我們需要為基礎科學

的研究和STEM？（科學、技術、工程和數(shù)學）教育及相關的公眾平臺提供穩(wěn)定和充足的支持，并將之作為一項國家要務。我們需要為了國家未來的福祉而以長遠的眼光看待研究與開發(fā)投入。這就像我們在孩子從幼兒園到12年級的基礎教育階段，要培養(yǎng)、教育和激勵他們一樣，這樣他們才能在日益競爭的全球化市場中獲得成功。

成功的基礎研究需要細致的工作和耐心。典型的資金資助會持續(xù)五年。進行試驗、收集數(shù)據(jù)、正確分析數(shù)據(jù)和最后確認發(fā)現(xiàn)結果都需要時間。正常進行基礎研究還意味著要遵從自己的好奇心，探索那些或許一時還沒有明確答案或尚無實際應用的問題。

美國聯(lián)邦政府的研發(fā)投入記錄顯示，政府在研發(fā)方面穩(wěn)定的投入與我們在創(chuàng)新及經(jīng)濟增長上取得的成功之間有著重要聯(lián)系。比如，《研發(fā)雜志》（R&D Magazine）發(fā)現(xiàn)，1971年至2006年之間約100個最重要的創(chuàng)新發(fā)明中，有將近90%都得益于美國聯(lián)邦基金的資助。由于美國能源部提供的聯(lián)邦基金，我們取得了許多創(chuàng)新成就，例如DVD所采用的光學記錄技術，讓我們能全球傳送信息的通訊衛(wèi)星，現(xiàn)代的水凈化系統(tǒng)和超級計算機等。美國國家科學基金會對幾個學生的資金支持為我們帶來了谷歌，以及應用于生物技術、先進制造業(yè)和環(huán)境資源管理等行業(yè)的新技術。美國國防部預先研究計劃局（DARPA）的基礎研究為我們帶來了全球定位系統(tǒng)（GPS）、因特網(wǎng)和iPhone手機的語音軟件Siri。這樣的例子不勝枚舉。

我們成功地解決了國家現(xiàn)在所面臨的許多重要問題，從確保能源安全到提供健康食品，從治愈疾病的醫(yī)學進步到如何在有限的世界中提高生活質量和壽命等，這些成功將激發(fā)來自基礎科學研究的創(chuàng)新活力。

基礎研究還直接帶來良好的投資回報。巴特爾科技公司的報告估計，1988年到2010年聯(lián)邦政府在基因組研究方面的投入帶來了7960億美元的經(jīng)濟收益，而1990年到2003年基因組項目中的投入為38億美元。這意味著每投入一美元，回報就有141美元。

因此，我們今天的收益來自于過去的研發(fā)投入。但要立于不敗之地，我們就必須時刻保持警醒。美國在全球科研領域依然居于主導地位，但根據(jù)國會預算辦公室一份有關研發(fā)及生產(chǎn)率增長的報告，我們的科技投入按照實際美元計算，上世紀80年代開始已經(jīng)趨于平和下滑。由于基礎研究所需時間較長，“自動減赤”計劃也會在未來數(shù)年影響到被事先阻斷和遭取消項目的進展。同時，中國等國也在快速趕上。根據(jù)巴特爾公司和《研發(fā)雜志》2014年全球研發(fā)預測報告，2014年年初中國科研投入占GDP的百分比已超過有28個成員國的歐盟，按照目前發(fā)展，只需五年多就可超過美國。據(jù)世界銀行報告，日本、丹麥、芬蘭、德國、以色列和瑞典的科研投入占GDP的百分比都比美國要高。德國一直把提高科研投入作為促進經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略，自2005年以來聯(lián)邦政府投入已增加了21%。德國2010年經(jīng)濟增長3.6%，這些投入功不可沒。相比之下，美國的經(jīng)濟增長率只有2.9%。

STEM教育對經(jīng)濟發(fā)展也至關重要。未來十年，發(fā)展最快的前20種職業(yè)中，有17種來自與之相關的領域，而且美國領先的科技公司往往都面臨著如何填補這些職位空缺的挑戰(zhàn)。

所以，基礎研究有助于提高社會福祉，促進國家的經(jīng)濟發(fā)展和創(chuàng)造就業(yè)機會。而且，公眾也日益受到鼓舞，現(xiàn)在，他們通過網(wǎng)絡平臺也能直接參與其中。

讓我們感受一下草根階層的熱情吧。全民科學（citizen science）和創(chuàng)客運動（maker movement）已掀起兩股熱潮，有數(shù)十萬人積極參與。公眾科學家就是像你我這樣的普通人，他們通過科學觀察或其他方式，來幫助科學家進行基礎研究。例如，“宇宙動物園（Zooniverse）”項目網(wǎng)站讓任何人都能對美國國家航空航天局（NASA）的天體圖片進行編目分類，目前已有一百多萬志愿者參與其中了?！犊茖W美國人》自己的全民科學項目“鯨魚電臺（Whale FM）”是讓人們把鯨魚的歌聲進行匹配，兩個月就歸類了十萬多個叫聲，這相當于科研人員在實驗室好幾年的工作量。志愿者們最近還用“FoldIt”蛋白質折疊在線游戲解決了困擾艾滋病科研人員 15年的難題。為進一步了解人們如何看待基礎研究的價值，我認為應該問問下一代人。我的大女兒塞琳娜打算修計算機和平面設計雙學位，我問她如何理解科學的重要性，她回答說：“媽媽，這很簡單，科學是一切的基礎。”

的確如此，科學并非一系列的事實或前人傳下來的智慧?？茖W是一個推動創(chuàng)新和進步的體系，是人類迄今為了追求真理和探尋世界發(fā)展規(guī)律的最好發(fā)明。科學能推動一國的經(jīng)濟發(fā)展，并為年輕人在全球競爭中指引道路?？茖W能激發(fā)我們的想象力，能讓我們的國家蓬勃發(fā)展，讓我們充分發(fā)揮自身潛能。因此，基礎科學的研究需要我們持續(xù)的支持和投入。