戰(zhàn)前的科學

第二次世界大戰(zhàn)深刻影響了人們對科學的看法，遠超其他歷史事件。特別是在廣島和長崎，科學展現(xiàn)了令人生畏的力量?？茖W與技術、政府之間的合作有可能會帶來嚴重的風險。我們應該重點發(fā)展哪些技術？應該怎樣規(guī)范科學研究，引導它向特定目標發(fā)展？政府又該扮演什么樣的角色？二戰(zhàn)以來，政府資助并組織了許多大規(guī)模研究，掌握了技術應用的方向，比如“曼哈頓計劃”“登月計劃”等。歷史學家們稱之為“大科學”。

今天，政策制定者普遍呼吁開展新一代“曼哈頓計劃”或“登月計劃”，以應對從癌癥到氣候變化等重大社會和技術挑戰(zhàn)。正如歷史學家克拉倫斯·拉斯比（Clarence G. Lasby）所說的那樣，“大科學”的遺產之一是科學家的公眾形象“已經成為奇跡創(chuàng)造者”，并且“在政治權力上有很高的聲望”。二戰(zhàn)期間的許多標志性技術（包括核彈、雷達和計算機）要部分歸功于政府的發(fā)起和資助。因此，現(xiàn)在許多人認為：為完成偉大的技術成就，政府不僅需要資助研究，還要引導研究計劃朝著具體的實際目標發(fā)展。此外，這也要求我們不能把資金浪費在非定向的、由好奇心驅動的科學上——它的結果往往是不可預測的，沒法派上用場，甚至是不可靠的。

我們將會看到，這是錯誤的。僅以核彈、雷達和計算機為例，它們都是由于理論和技術發(fā)展的整個網(wǎng)絡才得以實現(xiàn)的。這些理論和技術的發(fā)展不僅早在戰(zhàn)爭之前數(shù)年或數(shù)十年，而且多數(shù)情況下都來自沒有具體目標的非定向研究。二戰(zhàn)中的各種技術突破，它們背后的科學理論并不是來自有實際目標的研究，而純粹是好奇心驅動的自由探索。在這一過程中，偶然性有時扮演了關鍵角色。

非定向的研究可以產生巨大的實際效益，這是創(chuàng)造“大科學“的關鍵人物萬尼瓦爾·布什（Vannevar Bush）宣揚并加以實踐的想法。他是美國總統(tǒng)羅斯福的科學顧問，也是科學研究與發(fā)展辦公室主任。這個聯(lián)邦機構成立于1941年，旨在戰(zhàn)爭期間調動科學力量。它對戰(zhàn)爭至關重要，支持研制了包括核彈、計算機、雷達在內的一系列發(fā)明。

不過，這些技術進步得以實現(xiàn)，“是因為在戰(zhàn)爭之前，我們已經通過基礎研究在多個領域積累了大量的科學數(shù)據(jù)?！辈际蚕嘈?，正如戰(zhàn)前的基礎科學研究為戰(zhàn)時的技術發(fā)明鋪平了道路，和平時期的基礎科學研究也會帶來造福社會的技術發(fā)明。非定向的基礎科學能帶來技術紅利，這個想法成為布什戰(zhàn)后科學政策的核心愿景，并且部分得到了實現(xiàn)。1950年，美國國家科學基金會成立。時至今日，該基金會仍在支持各個科學領域的基礎研究。

布什的想法一直存在爭議。亞利桑那州立大學的丹尼爾·薩雷維茨（Daniel Sarewitz）就認為布什的主張——由好奇心驅動的研究會結出技術果實——是“毫無掩飾的美麗謊言”，并呼吁將科學引向技術創(chuàng)新。但是，回顧“大科學“的起源，技術發(fā)明的路徑漫長而復雜，并且往往是不可預測的。二戰(zhàn)期間的標志性技術就顯著地表明了這一事實。如果想要科學產生技術效益，那么除了目標明確的實際研究項目之外，我們還需要一個堅實的基礎科學研究體系。今天，基礎科學受到的重視程度不斷下降，獲得的資助不斷減少。這很可能會威脅到將來的“登月計劃“。

從植物學到炸彈

毫無疑問，美國政府的巨大努力使得核武器最終問世。1945年，杜魯門總統(tǒng)在宣布使用原子彈的演講中，把曼哈頓計劃稱為“歷史上最偉大的科學成就”。但是，在此之前，物理學家和化學家們已經研究了近十年核裂變。許多基礎的科學發(fā)現(xiàn)更是要早得多，而且它們也都沒有什么具體的實際目標。

1938年，奧托·哈恩和弗里茨·斯特拉斯曼用這臺實驗儀器發(fā)現(xiàn)了鈾核的分裂

1827年，蘇格蘭植物學家羅伯特·布朗（Robert Brown）把顯微鏡對準了懸浮在水中的花粉顆粒。他觀察到這些微小顆粒在隨機移動，這種現(xiàn)象后來被稱為布朗運動。在接下來將近80年的時間里，它一直都沒有合適的解釋。1905年，瑞士專利局一位26歲的職員發(fā)表了一篇論文，提出花粉顆粒的行為是由看不見的分子運動造成的。幾年后，讓·佩蘭（Jean Baptiste Perrin）用實驗證實了愛因斯坦的理論。這為分子的存在以及物質的原子理論提供了可信的證據(jù)。

同樣是在1905年（愛因斯坦“奇跡年”），這位年輕的物理學家還發(fā)表了另一篇論文。他假設輻射是由單個的能量包組成的，并稱之為“光量子”。這是一個革命性的想法，光電效應不僅證實了光的量子理論，還為量子物理學奠定了基礎。這還不是全部。1905年，愛因斯坦還發(fā)表了一篇論文，概述了狹義相對論，確立了質量與能量的等價關系。后來，它解釋了核裂變?yōu)楹螘尫拍芰俊?/p>

1934年，布朗做出著名觀察100多年后，在羅馬恩里科·費米鐳研究所工作的一群科學家發(fā)現(xiàn)，鈾這種已知的最重元素存在某些特異之處。費米和他的同事觀察發(fā)現(xiàn)，當他們用中子轟擊鈾原子核時，似乎產生了一種新的、更重的元素——“超鈾元素”。1939年，德國化學家奧拓·哈恩（Otto Hahn）和弗里茨·斯特拉斯曼（Fritz Strassmann）仔細觀察中子轟擊鈾核后發(fā)現(xiàn)，實驗產生的并不是更重的“超鈾元素”，而是鈾核分裂產生了更輕的反射性碎片。兩位化學家寫道：“我們萬分不愿邁出這一步，因為它違背了以往所有的核物理學。”

這些發(fā)現(xiàn)的重要性很快就變得清晰起來。正如瑪麗·喬·奈（Mary Jo Nye）在《大科學之前》（1996年）一書中敘述的那樣，奧托·弗里施（Otto Frisch）得到這個消息的時候，正與他的姑姑利斯·邁特納（Lise Meitner）在一起，他們都是物理學家。弗里施回憶說，他和姑姑開始明白，在“將鈾核分裂成兩個幾乎相等部分”的實驗中，“最顯著的特征”就是它“釋放了巨大的能量”。弗里施將之稱為“裂變”，并與邁特納一起給出了它的理論解釋。玻爾（Niels Bohr）在普林斯頓大學與美國物理學家約翰·惠勒（John Wheeler）合作，確定鈾的裂變是由鈾的一種稀有同位素鈾-235造成的。他還警告同事，這些發(fā)現(xiàn)可以用來“制造炸彈”，但“這需要整個國家一起努力才能辦到”。

在二戰(zhàn)爆發(fā)前的幾個月里，從巴黎到曼哈頓的科學家都在研究鈾。一個法國團隊發(fā)表結果，高能核鏈式反應至少在理論上是可行的。鑒于這些進展，尤金·維格納（Eugene Wigner）和匈牙利物理學家利奧·斯齊亞德（Leo Szilard）——他們都希望這些發(fā)現(xiàn)對德國人保密——敦促愛因斯坦就核裂變的軍事意義給羅斯?？偨y(tǒng)寫一封信。愛因斯坦的信件直接導致了1940年鈾咨詢委員會的成立，該委員會受國防研究委員會領導。后者是新成立的聯(lián)邦機構，由布什領導。該委員會運行了一年，隨后被科學研究與發(fā)展辦公室取代。

起初，布什對核武器計劃持懷疑態(tài)度，但越來越多的科學證據(jù)表明了它的可行性。1941年底，布什召集鈾委員會成員在華盛頓特區(qū)探討了這個想法。12月，日本轟炸珍珠港。次年6月，羅斯福總統(tǒng)為全力制造核武器開了綠燈。

三年后，廣島和長崎毀于一旦。然而，使得核彈成為可能的基礎科學是在戰(zhàn)爭前十年間發(fā)展起來的。從花粉微粒到光量子，這些研究促成了21世紀上半葉物理學的發(fā)展。如果沒有這段豐富的非定向研究，曼哈頓計劃根本就是不可想象的。

從邏輯到計算機

計算機的發(fā)明過程同樣是漫長而復雜的。世界上最早的電子計算機——英國的“巨人”和之后不久的美國的“ENIAC”——都來自政府項目。但是，與核彈一樣，使得這些發(fā)明成為可能的基礎理論早已存在。

19世紀30年代，喬治·布爾（George Boole）還只是一名青年教師，管理著英格蘭的一所寄宿學校。他開始思考是否可以用代數(shù)來表示形式邏輯。威廉·涅爾和瑪莎·涅爾（William and Martha Kneale）夫婦在《邏輯學的發(fā)展》（1962年）中寫道，布爾出生在一個中產家庭，基本上靠自學成才。多年后，有兩位邏輯學家公開爭論“謂詞的量化”問題。布爾受此影響，決定重新回到這個問題上來。

直到二戰(zhàn)結束幾個月后ENIAC才最終完成，并被美國陸軍用來計算彈道軌跡

1847年，布爾出版了薄薄一卷本《邏輯的數(shù)學分析》，概述了所謂的“邏輯計算”。這是一種高度普遍化的在哲學上雄心勃勃的代數(shù)，它奠定了現(xiàn)代二值邏輯的基礎。當布爾寫作這本書的時候，并不是出于現(xiàn)實的或潛在的應用。他認為自己只是在描述“人類理智的數(shù)學”。但是，到了1937年，也就是布爾的著作問世一個世紀后，美國工程師香農（Claude Shannon）證明可以用電子繼電器開關電路來實現(xiàn)布爾的代數(shù)。這個想法正是現(xiàn)代計算機的關鍵。

從布爾的杰作到香農的洞見，這條路并非坦途。事實上，香農并不是第一個注意到數(shù)理邏輯對計算具有實際意義的人。關于計算機器的實驗至少可以追溯到17世紀。萊布尼茨認識到代數(shù)與邏輯之間的對稱性，發(fā)明了一種能夠進行基本算數(shù)運算的機器。1869年，英國邏輯學家威廉·杰文斯（William Stanley Jevons）在布爾方法的基礎上，制造了一臺 “邏輯鋼琴”。這是一臺類似小型立式鋼琴的計算機器，在涅爾夫婦看來，“更像是一臺收銀機”。當香農發(fā)表自己成果時，他還是麻省理工學院的研究生，正在研究一種叫作差分分析儀的模擬計算機。巧合的是，這種機器正是幾年前由布什發(fā)明的。

香農自己的經歷，也充滿了偶然性。1916年，他出生在密歇根州的一個小鎮(zhèn)上。那是有線電報盛行的時代，他曾經搭建了一個從自己家到朋友家半英里的電報網(wǎng)絡。后來，香農在密歇根大學學習電氣工程和數(shù)學。1936年，就在他畢業(yè)前不久，恰好看到一則招聘啟事，職位是麻省理工學院的研究助理，工作是操作和維護布什的差分分析儀。正如詹姆斯·格利克（James Gleick）在《信息》（2011年）一書中所描述的那樣，在研究差分分析儀（一臺滿是電子繼電器的百噸級機器）時，香農意識到，每個繼電器的狀態(tài)，“開”或“關“，都可以用二進制代數(shù)的0和1來表示。布什鼓勵香農繼續(xù)研究，敦促他專攻數(shù)學，而不是當時更熱門的電機驅動和電力傳輸領域。21歲的香農接著寫了他的碩士論文，內容是布爾代數(shù)的機電應用，這被認為是數(shù)字電路設計的基礎。

1940年從麻省理工學院獲得博士學位后，香農加入了位于新澤西州的普林斯頓高等研究院，當時，愛因斯坦和一些在世的最偉大數(shù)學家都在那兒，如赫爾曼·外爾、馮·諾依曼和庫爾特·哥德爾等。但是到了1941年夏天，美國加入二戰(zhàn)似乎已是迫在眉睫，香農轉而去了貝爾實驗室，希望為戰(zhàn)爭貢獻自己的力量。在那里，他與計算機先驅阿蘭·圖靈相遇，時不時一起討論。圖靈在1943年被英國派到美國工作兩個月，幫助美國軍方破譯密碼。除了破譯密碼外，香農還在貝爾實驗室利用計算機將通信理論應用于防空技術。這項研究得到了布什領導的國防研究委員會一份重要合同的支持。

本土鏈站的雷達操作人員正在陰極射線管上標繪飛行器

在戰(zhàn)后的歲月里，香農由于在數(shù)字計算和信息理論方面的開創(chuàng)性工作而備受稱贊，并成為全美最著名的科學家之一。盡管有政府的經費支持，以及具體的指向，香農的成功仍是歷史的偶然。

從死亡射線到雷達

雷達的故事進一步說明了，基礎研究如何在做出發(fā)現(xiàn)多年后仍能帶來實際的紅利。同時，它也說明了，即使是在應用型的定向研究中，好奇心和偶然性仍會發(fā)揮關鍵作用?？茖W沒法簡單地被引導到預定的實際目標上去。

無線電通信的戰(zhàn)略價值在一戰(zhàn)即將結束時就已經很明顯了。但是，使無線電技術成為可能的科學發(fā)現(xiàn)可以追溯到19世紀20年代。長久以來，人們一直認為，電和磁是相互獨立。但是，法拉第發(fā)現(xiàn)可以用變化的磁場來產生電流，電和磁是相互關聯(lián)的現(xiàn)象。1864年，麥克斯韋建立了電磁學的偏微分方程模型，并在1873年出版的兩卷本《電磁通論》中進一步完善了它。根據(jù)麥克斯韋的理論，電和磁不是力，而是以波的形式傳播的場。

電磁波的概念并非沒有爭議。德國科學家赫爾曼·馮·赫爾姆霍茲假定存在“電原子”，并就此發(fā)展形成了自己的電動力方程。出乎意料的是，他的學生亨利?！ず掌澯脤嶒炞C實了電磁波的存在。赫爾姆霍茲稱之為“本世紀最重要的物理發(fā)現(xiàn)“。不久之后，古利埃莫·馬可尼就發(fā)現(xiàn)赫茲波——也就是后來所說的無線電波——可以遠距離傳播。到了20世紀20年代，受益于電子真空管的發(fā)明和改進，無線電通訊開始流行起來。

1935年，赫茲確認麥克斯韋理論約40年后，英國空軍迫切希望找到無線電技術的其他用途。它主辦了一場比賽，獎金為1 000英鎊，獎勵開發(fā)一種能在100碼外殺死一只羊的“死亡射線”?？哲姽賳T就這種武器的可行性咨詢了羅伯特·沃森-瓦特（Robert Watson-Watt）。他是發(fā)明家詹姆斯·瓦特的后代，時任英國國家物理實驗室無線電部的工程師和主管。

瓦特研究無線電多年，對這個想法持懷疑態(tài)度，但他還是讓一名年輕雇員計算在一公里外將8品脫水（大約相當于人體血液量）從華氏98度加熱到105度所需的能量。阿諾德·威爾金斯（Arnold Wilkins）很快發(fā)現(xiàn)，按照現(xiàn)有技術，這種想法根本不可能實現(xiàn)。然而，威爾金斯有了一個新的主意：可以利用大功率發(fā)射器將無線電波發(fā)射到幾英里外的飛機船只上，從而確定它們的準確位置，追蹤其行動。這個想法是威爾金斯在去郵局時想到的。當時，他碰巧聽到郵局員工在抱怨他們的無線電被過往的飛機干擾。

瓦特意識到，威爾金斯的主意可以和自己的開創(chuàng)性研究結合——利用旋轉天線與示波器相連，來顯示天線的輸出，從而定位雷暴。他把威爾金斯的想法寫成備忘錄提交給上級領導。當時，英國正在努力發(fā)掘各種防空的新技術，負責人正好是由威爾金斯的上級領導。他們嘗試了各種探測敵機的方法，從氣球炮、探照燈，到用巨大的留聲機式喇叭加上聽診器來偵聽發(fā)動機的聲音。

1935年瓦特的備忘錄“用無線電方法探測飛機“很快引起轟動，并得到政府資助。到戰(zhàn)爭爆發(fā)時，英國的海岸線被越來越多的雷達站保護，英國人稱之為“本土鏈”。

雷達科學家面臨的一個特別棘手的技術挑戰(zhàn)是如何提高精度。當時，無線電放大器只能產生高功率的長波，定位精度不足，誤差高達數(shù)英里。1939年，伯明翰大學的兩位物理學家發(fā)明了一種叫做腔體磁控管的裝置。它既方便攜帶，又能產生高功率的短波，成功解決了這個難題。其實早在19世紀20年代，就有數(shù)十家工業(yè)研究實驗室開始研究短波發(fā)射器，只不過它們都聚焦在通信應用上，這得益于當時無線電事業(yè)的爆發(fā)式增長。與其他許多顛覆性技術一樣，腔體磁控管也是一系列相關探索的產物，有技術的，實驗的，也有理論的。

英國的磁控管技術一直是機密。一直到1940年，航空研究委員會的負責人亨利·蒂茲（Henry Tizard）率代表團訪美，商討合作軍事研究。當時美國已經獨立發(fā)明了類似裝置（日本、德國和俄國也發(fā)明了其他不太成功的裝置）。但是，英國的技術能夠達到的輸出功率高出后者近千倍，并且可以實現(xiàn)量產。

在布什領導的國防研究委員會的資助下，麻省理工學院啟動了輻射實驗室，希望把該技術發(fā)展成英國能夠盡快部署的機載系統(tǒng)。美國政府將繼續(xù)花費15億美元在麻省理工學院開發(fā)雷達技術，這相當于曼哈頓計劃總經費的3/4。到戰(zhàn)爭結束時，“雷達實驗室”直接雇傭了近4 000人，成功發(fā)明了一系列雷達系統(tǒng)。這些系統(tǒng)對戰(zhàn)爭至關重要，能夠幫助實現(xiàn)飛機導航、雷達反制、戰(zhàn)略轟炸，以及準確探測飛機和潛艇的位置。

相比戰(zhàn)爭中的其他發(fā)明，雷達激發(fā)了最多在戰(zhàn)后立即可用的技術。它們迅速進入商業(yè)市場，包括民用航空和航海領域。雷達研究還促成了大量的后續(xù)發(fā)明，從無電纜的高帶寬微波通信到晶體管半導體。

與核彈和計算機一樣，政府的資金和引導在雷達的開發(fā)中發(fā)揮了關鍵作用。但是，即使是這樣的定向研究也并不總是按照其預定的目標進行的。在“死亡射線“的挑戰(zhàn)中，這不是什么壞事。此外，如果沒有法拉第、麥克斯韋、赫茲等人早得多的科學發(fā)現(xiàn)，雷達和它催生的許多發(fā)明都不可能成為現(xiàn)實。

不加控制的支持

二戰(zhàn)期間，政府不遺余力地支持科學研究。到戰(zhàn)爭結束時，政府資金占美國全部研發(fā)支出的80%以上。然而，布什擔心，戰(zhàn)后政府可能不再這么慷慨。此外，他也擔心，科學研究在和平時期仍被政府控制，被引導到具體、實用的目標上去。布什很清楚，許多技術的產生離不開政府的控制，但他更明白這些技術是建立在基礎科學之上的。

1945年7月，布什向杜魯門總統(tǒng)提交了報告《科學：無盡的前沿》，這或許是有史以來最著名的科學政策文件。他指出，“戰(zhàn)爭中，大多數(shù)科學研究都是應用現(xiàn)有的科學知識來解決具體問題”。但是，戰(zhàn)爭時期行之有效的做法不適用于和平時期。我們必須取消戰(zhàn)時不得不施加的嚴格控制，恢復科學探究的自由，這對擴大科學知識的疆域是非常必要的。

戰(zhàn)時的應用研究能夠成功，關鍵是科學家在戰(zhàn)前積累了足夠的“科學資本”，那時他們并沒有義務去追求理論的實際應用。布什認為，應用研究是以基礎科學為前提的?，F(xiàn)在戰(zhàn)爭結束了，需要的是更多的知識，而不只是更多的應用。新產品、新工藝不是自己就冒出來的，而是建立在新的原則和概念之上的?；A研究是技術進步的“心臟起搏器”，只有基礎研究才能發(fā)展出新的原則和概念。今天這一情況比以往任何時候都更加真實。

布什是共和黨人，民主黨人并不認可他的報告。他們要求政府加強，而非削弱對科學的控制。這被認為可以解決另一問題：科學與工業(yè)的相互依賴。歷史學家肯德爾·伯爾（Kendall Birr）觀察到，“工業(yè)研究在戰(zhàn)爭間歇期爆發(fā)式增長，只在大蕭條期間受到了輕微抑制“。從1927年到1938年，美國工業(yè)研究實驗室的數(shù)量大約翻了一番，從1 000個增加到1 769個，其雇員也從19 000人增加到44 000人。美國電話電報（AT&T）等公司為這些實驗室提供資金，以此鞏固自身的市場優(yōu)勢，最終形成壟斷。

戰(zhàn)爭初期，工業(yè)研究已經集中在少數(shù)幾個企業(yè)實驗室中。據(jù)丹尼爾·凱弗斯觀察，到戰(zhàn)爭結束，集中程度更加明顯，政府的研究經費66%只給了68家公司，40%更是只給了10家公司。羅斯福新政的鐵桿擁護者，參議員哈雷·基爾戈爾（Harley M. Kilgore）認為，科學正在變成“公司或工業(yè)研究的婢女“。

這個指控在政治上很有分量。在1943年的參議院會議上，聯(lián)邦法官、司法部反壟斷司前助理檢察長瑟曼·阿諾德（Thurman Arnold）呼吁政府“打破私營集團在研究領域的壟斷地位“?！都~約時報》的科學編輯寫道：“自由放任作為經濟原則已被拋棄；作為科學政策，也應該被拋棄?！?945年底，基爾戈爾呼吁建立國家科學基金會（NSF），監(jiān)督所有政府研究，引導它們實現(xiàn)社會所期待的目標。

盡管布什并不是羅斯福新政的粉絲，但和基爾戈爾一樣，他也擔憂經濟壟斷，擔憂工業(yè)界控制科學。然而，他反對政府控制科學。他給總統(tǒng)顧問伯納德·巴魯克（Bernard Baruch）建言，問題是“科學僅僅需要被支持，還是同時也需要被控制？”換句話說，它需要被支持，但控制，無論是由工業(yè)界還是政府，都會扼殺新知識的發(fā)現(xiàn)。在工業(yè)界，科學研究一般都會受到“之前達成的目標”，以及“持續(xù)性商業(yè)壓力”的約束。政府雖然沒有商業(yè)壓力，但受到類似的政治壓力。無論是工業(yè)界還是政府，它們關心的都只是“應用現(xiàn)有的科學知識去解決具體問題”，而不是“擴大科學知識的疆域”。

部分勝利

基爾戈爾提議國家科學基金會引導研究朝向特定應用，而布什則主張將資金分散用于基礎研究。在《科學：無盡的前沿》中，布什詳細闡述了自己的計劃，這份報告源自他與羅斯?？偨y(tǒng)的一次談話。談話中，布什對戰(zhàn)后科學的命運表示擔憂。事實上，他向總統(tǒng)提出的想法正是為了對抗基爾戈爾的計劃。1944年，羅斯福正式要求提交這份報告。1945年，它被提交給了杜魯門總統(tǒng)，并被公之于眾，僅在基爾戈爾計劃公布前幾天。

在布什的計劃中，基金會不會指導或監(jiān)督任何研究，而只是資助各種非政府機構，“主要是學院、大學和研究機構“。布什認為，只要這些“基礎研究中心”充滿活力和健康，“就會不斷有新的科學知識流向政府、工業(yè)界或其他地方”。與基爾戈爾的計劃不同，科學研究的“政策、人事、方法以及范圍“都將由具體的研究機構自己負責。對布什來說，只有當科學是自由的，而不是被控制的時候，科學才最有可能蓬勃發(fā)展，并最終產生出令人震驚的想法。

這場政治斗爭持續(xù)多年。1950年，杜魯門總統(tǒng)終于簽署了一項創(chuàng)建國家科學基金會的法案。盡管沿用了基爾戈爾建議的名稱，但這個新機構在某些重要方面反映了布什的愿景，包括他對基礎研究的強調。但是，它與布什的愿景之間至少有兩個重大差別?；饡魅螌⒂煽偨y(tǒng)任命，而不是布什建議的由基金會成員選舉產生。杜魯門先前曾否決了一項排除此條款的法案。此外，基金會將有權制定整體的研究議程，而非聽任研究機構自身的安排。

在設計思路上，國家科學基金會明顯帶有布什的印記：在戰(zhàn)爭期間支持應用研究的，戰(zhàn)后支持基礎研究。但是，布什關于政府支持非定向研究的愿景從未得到完全實現(xiàn)。隨著國家實驗室的發(fā)展和冷戰(zhàn)研究的興起，這一愿景更是無從談起。

事實上，國家科學基金會并沒有成為政府研究項目的首要資助者，甚至不是主要資助者。戰(zhàn)后不久，國家科學基金會的預算就被新成立的海軍研究辦公室和原子能委員會超過，就連醫(yī)學研究也被轉移到了國立衛(wèi)生研究院。因此，到成立之時，正如凱弗斯所言，國家科學基金會“只不過是美國多元化的研究機構中，一個微不足道的小伙伴“。

保護無盡的前沿

布什向總統(tǒng)提交報告75年后的今天，基礎科學研究在美國政府科研支出中所占的比例不斷下降。并且，政府支出只占到全部科研經費的1/3，這個數(shù)字在戰(zhàn)后十年左右曾是2/3。公共和私營資金越來越多地支持實用的、有具體目標的研究，而不是基礎的、非定向的、純粹由好奇心驅動的研究。

科學應該被引導到具體的實際目標上，還是自由地追求自己的目標？核彈、計算機、雷達的發(fā)明史為布什的想法提供了重要支持。正是基礎研究中積累的大量科學數(shù)據(jù)，才使得這些非凡的技術成就成為可能。

值得注意的是，雖然布什對基礎科學的重要性深信不疑，但這并不是基于理論推理，而是布什的親身經歷。年輕時，布什在數(shù)學方面表現(xiàn)出色，但更喜歡實際的發(fā)明和創(chuàng)造。1916年，他獲得了麻省理工學院和哈佛大學聯(lián)合培養(yǎng)的工程博士學位。在第一次世界大戰(zhàn)期間，他參加開發(fā)了潛艇探測器。正是作為電氣工程師的經歷，讓他確信了基礎研究的價值。

戰(zhàn)后，布什被任命為麻省理工學院電氣工程系的電力傳輸教授，后來成為該校電子工程學院院長和副校長。在此期間，布什還幫助他的大學室友勞倫斯·馬歇爾（Lawrence K. Marshall）創(chuàng)辦了一家專注于制冷和電子技術的商業(yè)企業(yè)——雷神公司。這家公司后來成為一家大型國防承包商。

20世紀初，科學與技術已經相互依存、相互促進。布什的職業(yè)生涯真切地反映了這個歷史現(xiàn)實：他是一個橫跨數(shù)學、計算機和工程等領域的研究者，同時也是一個擁有多項發(fā)明專利的企業(yè)家，一個領導監(jiān)管計算機、雷達和核彈發(fā)展的戰(zhàn)時機構的聯(lián)邦官員?？茖W知識已經成為現(xiàn)代技術進步不可或缺的東西。純粹理論上的發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，能夠產生巨大的實際效益。

相比應用研究，政府對基礎研究的資助力度不斷下降?，F(xiàn)在是時候重新考慮我們的國家科技政策了。技術奇跡需要科研機構能夠自由地追求其目標，并有充足的資金這么做。

資料來源 The New Atlantis