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白宫提出美科学改革新蓝图:以人工智能重塑科研体系

美国白宫科技政策办公室7月发布报告《科学:一个新的黄金时代》,提出对战后形成的美国科研体系进行全面改革。报告认为,科研官僚程序、传统资助机制和科学发现与产业制造之间的脱节,正在制约美国的创新能力。

特朗普政府希望通过重塑科研资助模式、开放国家实验室、加强人工智能在科学研究中的应用,并将科研成果转化为本土制造能力,重新确立美国在全球科技竞争中的优势。这一构想既涉及科研制度的深层调整,也反映出美国政府对科技、产业和国家安全关系的重新认识。

从《科学:无尽的前沿》到“新的黄金时代”

2026年7月21日,美国白宫科技政策办公室主任迈克尔·克拉齐奥斯向总统特朗普提交报告《科学:一个新的黄金时代》(Science: A New Golden Age)。白宫将这份报告称为自1945年范内瓦·布什提交《科学:无尽的前沿》(Science: The Endless Frontier)以来,美国科学与技术体系首次进行的全面重新审视。

1945年,第二次世界大战接近尾声时,时任美国总统富兰克林·罗斯福致信科学顾问范内瓦·布什,要求他思考如何将战时形成的科研能力转化为和平时期的国家优势。布什随后提交报告,主张联邦政府持续支持基础科学研究。这一理念成为战后美国科研体系的重要制度基础,也推动了美国国家科学基金会的建立。

在这一模式下,联邦政府为基础研究提供资金,高校承担大量科研与人才培养工作,企业则将科研发现转化为产品和产业能力。美国在半导体、互联网、生物医学和航天等领域取得的许多重要进展,都受益于这一体系。

然而,克拉齐奥斯在新报告中指出,支撑美国科学优势的制度也在发生变化。尽管科研投入不断增加,重大突破的增长速度却似乎有所放缓;科研人员受到越来越繁重的行政工作牵制,大学和政府机构的层级结构也可能削弱创新活力。与此同时,美国在科研发现与制造能力之间形成了新的断层,部分由美国率先研发的技术最终在海外实现大规模商业化。

报告认为,美国不能再简单依赖战后形成的制度,而应根据人工智能革命、全球科技竞争和产业结构变化,重新设计科学研究的组织方式。

特朗普在2025年3月26日致克拉齐奥斯的信中,也将科学与技术创新称为推动美国发展的两大引擎。他以曼哈顿计划、阿波罗计划和互联网为例,强调这些历史性成就离不开政府、工业界和学术界的合作。

特朗普写道,美国将开启“美国创新的黄金时代”,让国家“比以往任何时候都更加安全、健康和繁荣”。他要求科技顾问思考如何重振美国科研体系、减少行政负担,并确保科学进步能够推动经济增长、改善美国民众的生活。

这封信为报告确立了政策方向:美国不仅要产生更多科学发现,还要确保这些发现转化为经济实力、产业能力和国家竞争优势。

一、改革科研资助机制,让科学家摆脱行政负担

报告首先将矛头指向美国现有的科研资助体系。

按照报告的判断,联邦科研经费仍然受到传统学科划分、短期项目资助和同行评审机制的影响。研究人员往往需要花费大量时间申请经费、准备材料、填写表格和履行行政程序,而不是直接从事科研。报告援引的估算称,研究人员可能将近一半的工作时间用于行政事务。

报告认为,现行制度还存在一个更深层的问题,那就是资助机制容易奖励风险较低、较容易获得同行认可的研究,而不利于那些可能带来重大突破、但在初期难以得到广泛支持的大胆设想。为此,报告提出,应当将科研体系的重心重新放回科学家个人身上,而不是只围绕一个个短期研究项目配置资源。

具体而言,政府可以扩大美国国家科学基金会研究生研究奖学金计划(Graduate Research Fellowship Program),让更多优秀研究生获得相对独立的研究支持;同时增加面向青年科研人员的独立资助机会,并扩大美国国立卫生研究院主任先锋奖(NIH Director’s Pioneer Award)一类长期、高风险研究资助模式。

报告还主张,科研机构不能只看某个项目是否符合既定评审标准,还应当更加重视研究人员的潜力、长期研究方向及其开展突破性工作的能力。在报告看来,联邦政府每年约2000亿美元的研发投资,需要建立更有效的评估和反馈机制。科研资助机构不应只关注资金是否按照程序发放,也应持续检验不同资助模式是否真正产生了预期的科学成果。

这意味着特朗普政府提出的并非单纯削减行政程序,而是试图改变科研资源的配置方式:减少繁文缛节,增加对高潜力研究人员的支持,并让资助体系更愿意承担创新风险。

二、减少监管障碍,开放国家实验室

报告的第二项重要主张,是让科研人员和企业更容易开展实验、测试新技术,并利用现有的公共科研基础设施。

克拉齐奥斯认为,监管机构通常更容易评估某项创新可能带来的风险,却未必充分考虑阻止创新所付出的代价。对新技术而言,如果缺少真实环境中的测试,就难以积累足够证据来判断其风险和价值。因此,报告建议扩大监管沙盒的应用范围,在可控条件下允许创新者测试新技术;同时简化许可程序,并将这一思路从核能、药物和无人机等领域推广至其他行业。

报告还提出,应当更加开放联邦政府拥有的科研设施,包括能源部国家实验室、美国国家航空航天局的研究中心,以及国防部门的相关设施。

这些设施拥有高性能计算机、先进实验设备和专业技术人员,许多初创企业和普通研究机构难以独立建设同等规模的科研条件。报告主张,政府应当简化企业与联邦实验室之间的合作协议、技术许可和其他程序,使私人企业能够更便捷地使用这些公共资源。

在决定是否开放设施时,除了传统的科学价值,也应考虑研究成果的创新潜力和实际应用前景。报告还建议,通过新的合作机制,让企业参与研究方向的设计,并共同投资先进科研设备。

这套思路试图缩短科学发现与实际应用之间的距离。政府不再只是科研经费的提供者,也可以成为连接研究机构、初创企业和工业生产的基础设施提供者。

报告同时强调,美国各州和地方政府也可以成为政策试验场。不同地区可以通过监管、许可制度和经济激励政策探索各自的发展路径,再将行之有效的经验推广至其他地区。

三、人工智能将成为下一代科学研究的核心工具

人工智能是整份报告最重要的战略支柱之一。

报告指出,人工智能正在改变科学研究的基本流程。AI系统已经能够帮助研究人员预测蛋白质结构、设计新型蛋白质、模拟药物研发中的分子运动、改进核聚变实验中的等离子体控制,并从庞大的粒子物理数据中发现人类研究人员可能忽略的现象。

在报告看来,这些进展意味着人工智能不再只是提高办公效率或辅助数据分析的工具,而可能成为科学发现本身的重要参与者。

但报告也强调,单纯提高研究人员的个人效率,并不一定意味着整个科研体系的效率同步提高。即使AI能够迅速生成论文、研究假设和实验方案,如果科研资助、同行评审、实验设备和监管审批仍然受到旧制度的限制,科学进步仍然可能受到制约。

报告将这种问题概括为三个瓶颈。

第一是反馈速度。科学家可能提出大量理论,但如果缺少必要的实验数据,就无法判断哪些理论正确。第二是物理世界的限制。细胞分裂、材料制造、芯片生产和火箭建造,都需要真实的时间和物质条件。即使AI能够迅速完成计算,也无法让所有实体实验和制造流程同步加速。第三是制度约束。科研资助、论文发表、临床试验、监管审批以及机构内部的工作方式,都可能限制AI所带来的效率提升。

因此,报告主张,美国需要同时改革科研制度和建设新的科研基础设施,才能充分发挥AI的作用。

“创世纪使命”:建设AI驱动的科研体系

报告特别提出,要全面资助并扩大“创世纪使命”(Genesis Mission),将其打造为美国以人工智能推动科学发现的旗舰计划。该计划的核心思路,是整合国家实验室的超级计算机、AI模型、科学仪器和科研数据,形成能够支持大规模科学研究的协同系统。

报告提出,创世纪使命应当聚焦那些具有国家重要性、能够带动多个领域发展的科学与技术难题,并争取在未来十年内将美国科学研究的生产率和影响力提高一倍。

报告列出的重点领域包括先进制造、生物技术、关键材料、核裂变与核聚变、量子信息科学以及半导体。这些领域具有一个共同特点:研究过程涉及大量数据、复杂的计算和反复实验,而AI有望帮助研究人员更快地筛选假设、设计实验和分析结果。

如果这一模式能够实现,科学家将不必再完全依靠人工逐步推进每一个研究环节,而可以借助AI系统探索更大的可能性空间。不过,报告提出的是一项需要进一步建设和实施的战略,并不意味着AI已经能够独立完成上述领域的全部科研工作。真实实验、可靠数据和专业判断仍然不可或缺。

四、AI生成的科研成果越多,如何验证就越重要

这份报告并没有将人工智能描绘成能够自动解决所有科研问题的工具。相反,它专门讨论了一个可能随着AI普及而加剧的风险:科学成果的生成速度可能远远超过验证速度。

当AI可以迅速生成论文、研究假设和数据分析时,科研系统可能面临更多未经充分验证的结论。学术会议和期刊的评审机制也可能承受更大的压力。报告认为,当前科研激励机制本身就存在不平衡:提出新发现往往能够带来声誉、经费和职业晋升,而重复实验、检验他人的研究结果,通常难以获得同等回报。

这使得可重复性和可验证性成为科学研究中的长期难题。AI如果进一步降低生成研究成果的成本,却没有同步提高验证能力,就可能放大这一问题。为此,报告提出推广所谓“黄金标准科学”(Gold Standard Science),并将可重复性、透明度、数据共享、误差与不确定性的披露、假设的可证伪性,以及避免利益冲突等原则纳入联邦资助科研的制度要求。

报告还建议建设规模化的验证基础设施。未来的AI系统可以帮助审查论文、重建计算环境、重新执行分析,并比较实验结果与论文所声称的发现是否一致。

政府也可以建立开放的技术接口和标准,让验证工具能够接入期刊投稿、科研经费报告以及企业使用的AI研究平台,并通过奖励机制鼓励研究人员重复验证或推翻具有重要影响的研究结论。

这部分内容揭示了报告中一个值得关注的判断,即AI不仅可能加速发现,也必须帮助科学界提高验证能力。否则,研究成果数量的激增未必会转化为可靠知识的增长。

五、重建科研与制造业之间的联系

如果说AI是报告中的技术主线,那么将科研成果转化为本土产业能力,就是其经济战略的另一条主线。报告认为,美国过去过于依赖一种线性发展模式:政府资助基础研究,大学产生科学发现,企业和市场再将其转化为商业产品。这种模式曾经取得巨大成功,但不能保证科研成果最终在美国实现大规模生产。

报告以平板显示技术和电池技术为例,指出美国研究人员曾在相关领域取得重要进展,但规模化制造能力却在海外发展。其核心问题不只是技术是否被发明,更在于美国是否具备将技术持续转化为产品、工艺和产业能力的条件。

报告由此提出,科技优势不能只建立在论文、专利和实验室成果之上,还需要制造设施、熟练工人、供应商网络,以及长期积累的生产经验。它将技术知识区分为三种形式:工具、明确的操作说明,以及难以完全写入文件的实践性知识。

以芯片制造为例,光刻机、刻蚀设备等属于工具;制造流程和技术规范属于明确的操作说明;而如何排查良率问题、如何根据复杂变量调整工艺,则依赖工程师和技术人员长期积累的经验。这种实践性知识无法仅靠发表论文或购买设备获得。报告认为,美国必须重新建立科学家、工程师、技术人员和制造业之间的紧密联系。为此,报告建议扩大区域创新中心、制造业研究机构和国防工业基地的作用,加强地方大学、国家实验室与企业之间的合作,并将先进制造业回流与人才培养相结合。

报告还主张扩大职业教育和技术培训,支持社区学院成为区域科学与技术人才培养中心,并探索将学徒培训和实际工作经验纳入高等教育认可体系。其目标不仅是让美国企业获得更多先进技术,更是让研发、生产和技术改进尽可能在美国本土形成相互促进的循环,使产业收益和就业机会惠及更多地区。

这一政策思路与特朗普政府强调经济安全和国家安全相互关联的立场一致。报告认为,在战略技术领域,仅仅拥有科研成果是不够的;一个国家还必须具备将成果转化为现实能力的工业基础。

六、大学与科研体系的未来:改革还是削弱?

尽管报告强调科研制度需要改革,但其设想也引出了一个重要问题:在新的科研体系中,大学将扮演怎样的角色?

这一问题在《纽约时报》Opinion 栏目的 Interesting Times 播客10月22日发布的访谈中得到进一步讨论。克拉齐奥斯在节目中向主持人泰勒·考恩解释了白宫新科研蓝图的逻辑。考恩则提出疑问:美国战后科研体系虽然存在问题,但政府、高校和企业之间的合作已经支撑了数十年的科学进步,是否有必要改变大学在其中的传统地位?

访谈还讨论了科研经费的分配权、国际人才对美国科研的作用,以及AI安全和模型测试等问题。

这些讨论触及改革方案的关键张力。一方面,白宫希望减少传统机构的束缚,扩大企业和国家实验室在科研中的作用;另一方面,美国大学不仅承担基础研究,还负责培养研究生、吸引国际人才,并维持不同学科之间的知识交流。

如果资助机制过度偏向短期应用、可量化回报或少数重点项目,基础研究和不容易立即产生商业价值的研究是否会受到挤压?如果政府希望更直接地决定科研重点,又如何保障科学判断的独立性?这些问题都关系到新模式能否长期有效。

2026年10月8日,特朗普政府在“科学:一个新的黄金时代”峰会上宣布,跨联邦政府、企业、学术界和慈善机构的相关科学倡议涉及超过60亿美元的投资。白宫称,这些举措旨在推进AI驱动的科学研究、支持科研人才,并建设新的科研机构和合作体系。

从更长远的角度看,这份报告试图回答的是一个超越单项技术的问题:当AI能够显著降低知识生成的成本时,一个国家如何组织科研、培养人才、验证成果,并把新知识转化为现实世界中的能力?

特朗普在2025年的信中,将新一轮科技发展与美国的经济繁荣、国家安全和全球竞争地位联系起来。克拉齐奥斯则在报告结尾强调,美国需要建立新的合作机制、新的科研激励制度,以及能够适应AI时代的科学基础设施。报告最终提出的目标,不只是让科学家更快地产生研究成果,而是重塑从科学发现到产业应用的整个过程。

这场改革能否开启一个真正的“科学黄金时代”,仍有待实践检验。但它已经清楚地表明,特朗普政府希望美国未来的科技优势不再仅仅来自科研投入和知识发现,还要来自科研制度的效率、人工智能的应用能力,以及将技术转化为本土生产力的能力。

(图片来源:白宫网站)

标签: 特朗普执政
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  • ZHANG Juan

    Zhang Juan是卡特中心《中美印象》(US-China Perception Monitor)中文网站的执行主编和英文网站的Senior Writer。