李志民

美國的科學(xué)技術(shù)一直位于世界前列，人類今天使用的很多先進技術(shù)，其發(fā)明都源于美國。經(jīng)過多年的積累和多項計劃、改革的實施，美國的科技水平得到了突飛猛進的發(fā)展，在火箭技術(shù)、武器研究、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物工程、計算機等許多領(lǐng)域都處于世界領(lǐng)先地位。

在科技水平發(fā)達的美國，各學(xué)科方向的研究機構(gòu)數(shù)量繁多，主要可分為四種類型：政府科研機構(gòu)、高等院校、工業(yè)界和其他非營利機構(gòu)。

一、政府科研機構(gòu)

政府科研機構(gòu)是美國科研活動的基礎(chǔ)力量。美國的政府科研機構(gòu)大約有700多家，政府支持的科研機構(gòu)隸屬于20多個不同的政府部門。美國政府沒有設(shè)置科技部，美國的科學(xué)院、工程院和醫(yī)學(xué)院不從事具體的科學(xué)研究。與科研活動關(guān)系最為密切的是美國的國防部、能源部、農(nóng)業(yè)部、商務(wù)部[1]以及國家航空航天局、美國國立衛(wèi)生研究院和國家科學(xué)基金會。

（一）美國國家航空航天局

美國國家航空航天局（NASA）于1958年10月1日成立，是美國政府研發(fā)機構(gòu)中最主要的航空航天科研機構(gòu)，以民用航空航天為主，負責(zé)制定、實施美國的太空計劃，開展航空科學(xué)及太空科學(xué)的研究，被廣泛認為是世界范圍內(nèi)太空機構(gòu)的領(lǐng)頭羊。其總部位于華盛頓哥倫比亞特區(qū)，總部下轄10個研究中心，進行航空科研工作的單位主要有5個。

NASA的研究領(lǐng)域主要為航空學(xué)研究及探索，包括空間科學(xué)（太陽系探索、火星探索、月球探索、宇宙結(jié)構(gòu)和環(huán)境），地球?qū)W研究（地球系統(tǒng)學(xué)、地球?qū)W的應(yīng)用），生物物理研究，航空學(xué)（航空技術(shù)）。在航空航天方面，NASA實施的研究計劃包括水星計劃、雙子星計劃、阿波羅計劃、太空實驗室、航天飛機、國際空間站、星座計劃等。

（二）美國國立衛(wèi)生研究院

美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）位于美國馬里蘭州貝塞斯達（Bethesda），是美國最高水平的醫(yī)學(xué)與行為學(xué)研究機構(gòu)，其任務(wù)是探索生命本質(zhì)和行為學(xué)方面的基礎(chǔ)知識，并充分運用這些知識延長人類壽命，以及預(yù)防、診斷和治療各種疾病和殘障。其所涉及的研究領(lǐng)域非常廣泛，如破譯生命遺傳密碼、尋找肝炎病因、對兒童發(fā)育行為疾病的診療等。

NIH不僅擁有自己的實驗室從事醫(yī)學(xué)研究，還通過各種資助方式和研究基金支持來自各大學(xué)、醫(yī)院等非政府科學(xué)家及其他國內(nèi)外研究機構(gòu)的研究工作，并進行研究人員培訓(xùn)，促進醫(yī)學(xué)信息交流。

1.歷史沿革

NIH初創(chuàng)于1887年，當(dāng)時位于紐約州斯塔恩島（Staten）的斯泰普爾頓（Stapleton），是原美國海軍總醫(yī)院（MHS）、現(xiàn)在的美國公共健康服務(wù)中心（PHS）的一間衛(wèi)生學(xué)實驗室，被稱為“保健實驗室”（Laboratory of Hygiene），首任負責(zé)人是一位研究細菌學(xué)的年輕內(nèi)科醫(yī)生約瑟夫·凱尼恩（Joseph J. Kinyoun）。實驗室成立數(shù)月后，凱尼恩取得第一個成就——用蔡司透鏡在可疑患者的標本中觀察到了霍亂弧菌。1891年，該實驗室搬至華盛頓特區(qū)，主要從事水及空氣污染的各種檢驗。1901年，該保健實驗室終于在法律上得到認可，國會撥款3.5萬美元，在華盛頓特區(qū)為其建造了新址。1930年，其正式更名為美國國立衛(wèi)生研究院。

美國的醫(yī)學(xué)科學(xué)自20世紀才開始發(fā)展。尤其在二次世界大戰(zhàn)后，由于對生命本質(zhì)、生物機體的功能以及疾病發(fā)生發(fā)展機制的了解日益深入，許多疾病的診療技術(shù)和防治措施發(fā)生了重大變革，美國的醫(yī)學(xué)科學(xué)已領(lǐng)先于世界。一般認為，美國醫(yī)學(xué)的這種長足進展是與以NIH為中心的生物醫(yī)學(xué)研究的貢獻分不開的。

2.組織機構(gòu)

NIH目前共擁有27個研究所（研究中心）和1個院長辦公室（Office of the Director）。其中有24個研究所（研究中心）直接接受美國國會撥款，用于資助研究項目；另外3個機構(gòu)是臨床醫(yī)學(xué)中心、科學(xué)評審中心和信息技術(shù)中心。

臨床醫(yī)學(xué)中心（Warren Grant Magnuson Clinical Center）是NIH總部的一個醫(yī)院-實驗室聯(lián)合臨床研究中心。該中心下屬的來訪者信息中心（the Visitor Information Center）是NIH的信息聯(lián)絡(luò)中心，每年接待數(shù)千名來訪者?？茖W(xué)評審中心（Center for Scientific Review）負責(zé)申請項目的受理和學(xué)術(shù)評審工作。信息技術(shù)中心（Center for Information Technology）負責(zé)NIH的信息管理和協(xié)調(diào)工作。

NIH本身設(shè)有國立醫(yī)學(xué)圖書館（the National Library of Medicine），負責(zé)編輯出版《醫(yī)學(xué)索引》（IndexMedicus），每月一期，匯總世界著名醫(yī)學(xué)期刊刊登的論文，同時還提供電子版本，也稱“MEDLINE”，是世界最著名的醫(yī)學(xué)目錄數(shù)據(jù)庫。

NIH院長辦公室負責(zé)NIH政策和規(guī)劃的實施、管理，協(xié)調(diào)27個研究所及研究中心的研究項目和各項活動。

3.主要成就

NIH支持和涉及的研究領(lǐng)域也非常廣泛，近幾十年取得的研究成果極大地改善了人類的生命健康狀況：美國公眾的頭號健康殺手心臟病所引發(fā)的死亡率自1977年到1999年下降了36%；同期，腦卒中的死亡率減少了50%；隨著檢測手段和治療方法的不斷改進，惡性腫瘤的相對5年存活率提高到了60%；由于大劑量激素的應(yīng)用，脊髓損傷后肢體癱瘓的發(fā)生率大大降低，嚴重創(chuàng)傷患者在傷后8小時內(nèi)如給予激素治療，則可促進損傷平面以下知覺和運動功能的恢復(fù)；長期應(yīng)用抗凝藥物治療使心房纖顫的常見并發(fā)癥——栓塞的發(fā)生率下降了80%；新的藥物治療方法使80%的精神分裂癥患者消除了可怕的妄想和幻覺癥狀；1990年，NIH的研究人員首次在人類身上嘗試基因治療?，F(xiàn)在科學(xué)家們在人類基因組定位、識別特定基因及其功能方面的能力已經(jīng)越來越強，最終目標是研發(fā)惡性腫瘤及其他眾多疾病的篩查指標和基因治療方法。

4.戰(zhàn)略目標

NIH資助了眾多研究領(lǐng)域。其中，尋找更有效的手段預(yù)防和治療腫瘤、心臟病等及其他尚未攻克的疾病，繼續(xù)改善嬰兒、兒童、婦女及少數(shù)民族的健康狀況，深入研究人類老化的進程及影響人類健康的生活、行為方式是重點資助領(lǐng)域。為了實現(xiàn)這些目標，NIH將在人類疾病的病因、診斷、預(yù)防和治療，人類生長與發(fā)育，環(huán)境污染的生物學(xué)效應(yīng)，精神障礙及藥物成癮，醫(yī)學(xué)信息的收集、利用、交流等方面繼續(xù)提供大力支持。

（三）美國國家自然科學(xué)基金會

美國國家自然科學(xué)基金會（NSF）于1950年成立，是獨立的聯(lián)邦機構(gòu)，其宗旨是促進全美科學(xué)進步，促進國家向健康、繁榮和富強方向不斷發(fā)展，確保國防安全等。NSF支持美國各類基礎(chǔ)研究、培養(yǎng)學(xué)術(shù)人才，通過發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)造國家的未來。

NSF通過投資先進科學(xué)儀器設(shè)備和其他軟硬件設(shè)施來建設(shè)國家級研究力量，支持優(yōu)秀的科學(xué)和工程研究與教育。其年度預(yù)算大約為75億美元（2016財年）。針對美國所有大學(xué)申請支持的基礎(chǔ)研究，NSF最后批準大約24%的申請項目給予支持，其資助主要通過發(fā)放有限期的補助金來實現(xiàn)。目前，NSF每年大約支持1.2萬個新項目，平均持續(xù)時間為3年，以資助那些被認為是最有前途的特定研究提案、研究機構(gòu)等。這些項目中的大部分用于鼓勵突出貢獻的個人或研究團隊，而其他部分則分別用于研究中心基礎(chǔ)建設(shè)、儀器和設(shè)施改造，保障科學(xué)家、工程師和研究生能夠?qū)Ｐ脑谧钋把氐闹R系統(tǒng)中工作學(xué)習(xí)。

NSF的戰(zhàn)略目標為“發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)，研究基礎(chǔ)設(shè)施和管理”，為國家提供綜合戰(zhàn)略，推動知識前沿，培養(yǎng)科學(xué)和工程人才，并致力于延展提升全體公民的科學(xué)素養(yǎng)。

在過去的幾十年里，NSF支持的研究人員已經(jīng)獲得了大約223項諾貝爾獎以及其他不勝枚舉的榮譽。包括那些發(fā)現(xiàn)部分物質(zhì)基本粒子的科學(xué)家（及團隊），他們當(dāng)中，有的人開創(chuàng)了古代文物的C-14測年方法，有的人分析了宇宙最早時代留下的宇宙微波，有的人解碼了病毒遺傳學(xué)，有的人創(chuàng)造了波色·愛因斯坦凝聚態(tài)的全新的物質(zhì)狀態(tài)。

NSF也為科學(xué)家和工程師從事研究實驗活動提供資金，資助共享大型儀器設(shè)備，比如巨型光學(xué)和射電望遠鏡、南極研究站點、高端計算機設(shè)施和超高速連接、海洋研究用船舶、超微敏感探測器和引力波觀測站等。

NSF還支持從學(xué)齡前一直到研究生學(xué)院甚至更高級科學(xué)與工程教育事業(yè)。通過資金和項目，將研究工作與人才教育和培養(yǎng)緊密結(jié)合起來，以確保在新興的科學(xué)、工程和技術(shù)領(lǐng)域涌現(xiàn)大量的人才可以接續(xù)工作，并保障有足夠能力的教師來培養(yǎng)下一代。

經(jīng)授權(quán)，NSF可從事的主要活動有以下幾方面。第一，通過撥款和合同等商業(yè)模式，啟動并支持科學(xué)和工程研究與計劃，加強科學(xué)和工程研究的潛力，促進各級教育計劃開展，并評估研究對工業(yè)發(fā)展和社會的影響。第二，在科學(xué)和工程領(lǐng)域設(shè)立研究生獎學(xué)金。第三，促進美國和全球科學(xué)家、工程師之間的科學(xué)信息交流。第四，促進并支持信息技術(shù)和其他科學(xué)方法與技術(shù)的開發(fā)和使用，并使其服務(wù)于科學(xué)研究和教育。第五，評估各科學(xué)和工程的現(xiàn)狀和需求，依據(jù)評估結(jié)果，設(shè)立研究和教育項目并使其與其他機構(gòu)相關(guān)研究和教育計劃相聯(lián)系。第六，為收集、梳理和分析美國科學(xué)技術(shù)資源數(shù)據(jù)提供“中樞交換所”，并為其他聯(lián)邦機構(gòu)制定政策提供信息來源。第七，監(jiān)管大學(xué)和相關(guān)組織申請獲得的科學(xué)和工程研究項目，包括基礎(chǔ)和應(yīng)用研究以及研究設(shè)施的施建，每年直接向總統(tǒng)、國會報告基金動向。第八，發(fā)起和支持相關(guān)國際合作、國家安全和科學(xué)技術(shù)應(yīng)用對社會的影響的具體科學(xué)和工程活動。第九，向純粹的學(xué)術(shù)界和其他非營利機構(gòu)提供啟動開展科學(xué)工程研究的經(jīng)費，可由總統(tǒng)批示支持其他類型組織的應(yīng)用研究。第十，鼓勵推行國家促進科學(xué)和工程領(lǐng)域基礎(chǔ)研究和教育的政策。加強科學(xué)和工程領(lǐng)域的研究和教育創(chuàng)新，包括美國各地區(qū)的個人獨立研究。第十一，支持旨在增加婦女、少數(shù)種族以及其他弱勢人群在科學(xué)和技術(shù)中參與程度的活動。

（四）政府部門所屬科研機構(gòu)

1.美國能源部

美國能源部（USDE）是聯(lián)邦政府在基礎(chǔ)研究方面最主要的管理和資助機構(gòu)。能源部下設(shè)24個國家實驗室和技術(shù)中心，如大家熟知的橡樹嶺國家實驗室、阿貢國家實驗室、洛斯·阿拉莫斯國家實驗室，托馬斯·杰弗遜國家加速器試驗設(shè)施等，超過3萬名科學(xué)家在這些實驗室和技術(shù)中心從事前沿研究，重點領(lǐng)域主要包括高能物理、核科學(xué)、等離子體科學(xué)、計算科學(xué)、材料科學(xué)，以及生物、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)等。這些國家實驗室在高能物理、核科學(xué)、等離子體科學(xué)、計算科學(xué)等領(lǐng)域的研究代表著當(dāng)今世界最高水平。

2.農(nóng)業(yè)部

農(nóng)業(yè)部（USDA）主要負責(zé)與農(nóng)業(yè)相關(guān)的各類科學(xué)研究，也包括農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀與未來的分析和展望、提供經(jīng)濟和農(nóng)村社會方面的研究報告，匯集各種資料。例如：美國和世界對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料和各種農(nóng)產(chǎn)品的需求，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和銷售中的成本和利潤，政府政策和計劃對農(nóng)場主、農(nóng)村居民和自然資源的影響等；國家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計局提供統(tǒng)計信息，發(fā)布州和全國的統(tǒng)計數(shù)字，并對各種農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、價格與勞務(wù)等問題進行預(yù)測，進行全球農(nóng)產(chǎn)品市場預(yù)測等。

3.美國環(huán)境保護署

美國環(huán)境保護署（EPA）一直支持致力于營造更清潔、更健康的環(huán)境的科學(xué)研究。環(huán)保署雇用1.7萬余名職員，分布在全國各地，包括華盛頓總局、10個區(qū)域分局、超過12所實驗室。所有職員都受過高等教育和技術(shù)培訓(xùn)：半數(shù)以上是工程師、科學(xué)家、政策分析員。此外，還有部分職員是律師和公共事務(wù)、財務(wù)、信息管理和計算機方面的專家。

4.國家標準與技術(shù)研究院

美國商務(wù)部下屬的國家標準與技術(shù)研究院（NIST）主要從事物理、生物和工程方面的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究，以及測量技術(shù)和測試方法方面的研究，提供標準、標準參考數(shù)據(jù)及有關(guān)服務(wù)，在國際上享有很高的聲譽。NIST的主要任務(wù)：一是建立國家計量基準與標準；二是發(fā)展為工業(yè)和國防服務(wù)的測試技術(shù)；三是研制與銷售標準服務(wù)；四是提供計量檢定和校準服務(wù)；五是參加標準化技術(shù)委員會制定標準；六是進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓，幫助中小型企業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品；此外NIST還承擔(dān)防火、抗地震技術(shù)及應(yīng)用計算技術(shù)等研究工作。

5.國防預(yù)研計劃局

美國國防部下設(shè)的國防預(yù)研計劃局（DARPA）負責(zé)研發(fā)用于軍事用途的高新科學(xué)技術(shù)，機構(gòu)設(shè)置、人員和經(jīng)費等情況不公開。

二、高等院校

高等學(xué)校是美國科學(xué)研究的中堅力量，主要從事基礎(chǔ)科研工作，在美國4000余所高等院校中，有條件從事科研的研究型大學(xué)約有700多所。美國的很多國家科學(xué)實驗室、多領(lǐng)域杰出研究中心等都設(shè)立在大學(xué)內(nèi)，由相關(guān)部門和大學(xué)共同管理。

例如，人們熟知的麻省理工學(xué)院（MIT）是美國一所研究型大學(xué)，以頂尖的工程學(xué)和計算機科學(xué)而著名，擁有林肯實驗室（MIT Lincoln Lab）和麻省理工學(xué)院媒體實驗室（MIT Media Lab）。在二戰(zhàn)和冷戰(zhàn)期間，麻省理工學(xué)院的研究人員對計算機、雷達、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)等科技發(fā)展作出了重要貢獻。

經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展，麻省理工學(xué)院科研成果豐富，在美國乃至世界都有非常重要的影響力。如盤尼西林的化學(xué)合成、LISP語言、“4D打印”技術(shù)等。其中，由杰·弗里斯特領(lǐng)導(dǎo)的旋風(fēng)工程被譽為麻省理工學(xué)院20世紀最主要的成就。

麻省理工學(xué)院于1951年創(chuàng)立的林肯實驗室是美國大學(xué)中第一個大規(guī)模、跨學(xué)科、多功能的技術(shù)研究開發(fā)實驗室，其研究領(lǐng)域包括空間監(jiān)控、導(dǎo)彈防御、戰(zhàn)場監(jiān)控、空中交通管制等。在計算機圖形學(xué)、數(shù)字信號處理理論方面作出了很大的貢獻。

三、工業(yè)界

美國工業(yè)界的研發(fā)投入較多，是技術(shù)創(chuàng)新的主體。工業(yè)界研究機構(gòu)主要從事與產(chǎn)品和工藝結(jié)合緊密的發(fā)展研究和系統(tǒng)設(shè)計工作。

例如，美國通用電氣公司（GE）的研究機構(gòu)就屬于這類工業(yè)界研究機構(gòu)。美國通用電氣公司非常重視科研工作，它的科研工作分為基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究兩個方面，相關(guān)工作主要由研究與發(fā)展中心承擔(dān)，為全公司服務(wù)，同時對各行業(yè)共性的一些課題進行聯(lián)合研究。

自1900年通用電氣在車庫里建立了第一個研發(fā)中心以來，研發(fā)中心一直是通用電氣公司技術(shù)發(fā)展的基石，通用電氣公司的產(chǎn)品創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新均來自于通用電氣公司研發(fā)中心[2]。它是世界上規(guī)模最大、最多元化的工業(yè)研究機構(gòu)之一，為公司所有業(yè)務(wù)部門提供創(chuàng)新技術(shù)服務(wù)，研究方向集中在清潔能源、海水淡化與水處理、材料科學(xué)、電力電子和實時控制、安防技術(shù)、影像技術(shù)、化學(xué)技術(shù)等方面。

目前，通用電氣公司在全球有四個一流實驗室，分別位于美國紐約州尼斯卡于納（1900年）、印度班加羅爾（2000年9月）、中國上海（2003年10月）和德國慕尼黑（2004年6月）。

四、其他非營利機構(gòu)

美國的非營利機構(gòu)也是科研的一支重要力量，這類科研機構(gòu)包括：州政府和地方政府建立的科研機構(gòu)、非政府組織或私人建立的科研機構(gòu)。[3]

例如，總部設(shè)在美國俄亥俄州哥倫布市的巴特爾紀念研究所（又名巴特爾實驗室）建立于1929年，是世界上最大的獨立研究機構(gòu)，在全球范圍內(nèi)的130個城市共雇用了2.2萬名科學(xué)家和研究人員，每年支配著高達65億美元的研發(fā)經(jīng)費。

作為美國著名的非營利科研機構(gòu)，巴特爾紀念研究所享受免稅待遇，按照公司方式運行。自1965年成為美國能源部國家實驗室的合同承包商以來，巴特爾紀念研究所管理了美國能源部的6個國家實驗室、美國國土安全部的國家生物方位分析與反制中心，其經(jīng)費的80%來自于政府。[4]

研究所創(chuàng)立之初，主要從事金屬冶煉和材料科學(xué)的研究。80多年來，其研究領(lǐng)域不斷擴展，涵蓋了國家安全，健康與生命科學(xué)，能源、環(huán)境和材料科學(xué)等領(lǐng)域。巴特爾紀念研究所一直是“科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力”“專利轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”運動的實踐者和領(lǐng)導(dǎo)者，其開發(fā)的靜電成像技術(shù)、去頭屑洗發(fā)水、修正液、商品通用條形碼等，不斷改變著世界各地人們的生活，有人稱贊該研究所“讓‘沉睡在學(xué)術(shù)刊物上的研究成果‘站立起來，成為實際運用的東西”。

參考文獻：

[1]焦曉靜，韓鋒，劉彥升.美國政府三大科研系統(tǒng)概述[J].科技管理研究， 2012， 32（23）：35-38.

[2]譚亮.美國通用電氣公司的創(chuàng)新能力研究及其啟示[C]軟科學(xué)國際研討會. 2012.

[3]育東.美國科研機構(gòu)的運作與管理[J].全球科技經(jīng)濟瞭望， 1995（4）：7-10.

[4]代濤，肖小溪，李曉軒.美國巴特爾紀念研究院的市場化運行機制及啟示[J].中國科學(xué)院院刊，2014， 29（4）：467-473.

編輯 王昕 校對 許方舟