美國是如何推進(jìn)前沿基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)一體化發(fā)展的？

徐艷茹 趙瑞雪 劉繼安

摘? ?要：文章基于對美國國家科學(xué)基金會的發(fā)展歷程及其近二十年來科教資助項目和財報的分析，描繪其推進(jìn)前沿基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)一體化發(fā)展的資助特征，提煉美國國家科學(xué)基金會資助體系培育美國全球科技創(chuàng)新領(lǐng)先優(yōu)勢的三大制度經(jīng)驗：目標(biāo)導(dǎo)向、面向未來、科教融合，啟示我國推進(jìn)教育、科技、人才一體化發(fā)展時堅持目標(biāo)導(dǎo)向和自由探索“兩條腿走路”，統(tǒng)籌制定基礎(chǔ)科學(xué)研究階段性資助計劃，建設(shè)覆蓋基礎(chǔ)教育、高等教育以及職業(yè)生涯全生命周期的科技人才資助體系。

關(guān)鍵詞：美國國家科學(xué)基金會；科研資助；基礎(chǔ)研究；科技人才；科教融合

中圖分類號：G510? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1672-3937.2024.02.03

作者簡介：徐艷茹，中國科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院助理教授（北京 100190）；趙瑞雪，中國科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院博士研究生（北京 100190）；劉繼安（通訊作者），中國科學(xué)院大學(xué)發(fā)展與規(guī)劃辦公室主任（北京 101408）、公共政策與管理學(xué)院教授（北京 100190）

基金項目：教育部教育管理信息中心國外教育研究專項2023年度委托課題“有組織科研模式國際比較研究及其數(shù)據(jù)庫建設(shè)”（編號：EMIC-YJC-20230003）

當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，大國科技競爭日趨激烈，且向基礎(chǔ)研究前移。習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，“加強(qiáng)基礎(chǔ)研究，是實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)的迫切要求，是建設(shè)世界科技強(qiáng)國的必由之路”。[1]加強(qiáng)基礎(chǔ)研究、實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)，歸根結(jié)底要靠高水平科技人才，而人才是通過教育培養(yǎng)的，教育強(qiáng)國是實現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)和高水平科技人才培養(yǎng)的重要支撐。歷史經(jīng)驗表明，世界科學(xué)中心也是世界高等教育中心和人才涌現(xiàn)集聚的世界人才中心。[2]

美國是當(dāng)前世界科學(xué)體系中的領(lǐng)跑者。[3]成立于1950年的美國國家科學(xué)基金會（National Science Foundation， NSF），作為支持除醫(yī)學(xué)外的所有基礎(chǔ)科學(xué)和工程的唯一聯(lián)邦機(jī)構(gòu)，以促進(jìn)基礎(chǔ)科學(xué)前沿知識進(jìn)步和培養(yǎng)世界一流的科學(xué)與工程人才為重要戰(zhàn)略目標(biāo)，通過為研究者個人、團(tuán)隊、研究中心和高?；A(chǔ)科學(xué)前沿項目提供資助，建立了涵蓋基礎(chǔ)教育階段、高等教育階段以及各職業(yè)生涯階段科技人才的全生命周期資助體系。70多年來，NSF推動了許多變革性的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新，資助的研究者中共誕生了236位諾貝爾獎獲得者，成為美國基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域的“發(fā)現(xiàn)之源”[4]，有效促進(jìn)了美國科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的一體化發(fā)展。

本文通過分析NSF發(fā)展歷程及其科教項目資助信息，描繪NSF推進(jìn)前沿基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)一體化發(fā)展的資助體系特征，提煉其培育美國全球科技創(chuàng)新優(yōu)勢的三大制度經(jīng)驗：目標(biāo)導(dǎo)向、面向未來、科教融合，以期對我國推進(jìn)教育、科技、人才一體化發(fā)展提供借鑒啟示。

一、 NSF推進(jìn)前沿基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)一體化發(fā)展的資助體系特征

（一）重視基礎(chǔ)研究源頭作用

一直以來，美國聯(lián)邦政府將其在科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的全球領(lǐng)跑地位視為其維護(hù)國家利益的關(guān)鍵。[5]由于基礎(chǔ)研究是科技創(chuàng)新的源頭，NSF自成立以來便通過資助國家優(yōu)先領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)研究項目，確保美國始終處于全球科技創(chuàng)新前沿，最終實現(xiàn)維護(hù)國家利益的戰(zhàn)略目標(biāo)。

二戰(zhàn)前，美國聯(lián)邦政府對民用和軍事領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究投入較少，絕大多數(shù)的科學(xué)研究由慈善基金會或私人企業(yè)資助。二戰(zhàn)期間，聯(lián)邦政府向全國頂尖大學(xué)和科技精英提供科研資助，在大學(xué)內(nèi)建立國家實驗室，研制原子彈、雷達(dá)、青霉素等，不僅取得豐碩的科研成果，而且很大程度上助力美國贏得了戰(zhàn)爭的勝利。而這些科技成果在民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用與推廣，極大地促進(jìn)了美國的產(chǎn)業(yè)變革和經(jīng)濟(jì)增長，顯示出科學(xué)研究在推動技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會變革中的巨大力量。由此，美國聯(lián)邦政府意識到，通過資助科學(xué)研究，政府不僅可以實現(xiàn)其軍事目的，而且可以推動經(jīng)濟(jì)和社會的整體發(fā)展。[6]

1944年11月，美國時任總統(tǒng)羅斯福給時任科學(xué)與研究發(fā)展局局長、物理學(xué)家萬尼瓦爾·布什寫信，要求其就如何將科學(xué)研究組織與管理的經(jīng)驗用于即將到來的和平時期提出建議。1945年7月，布什把研究報告《科學(xué)：無盡的前沿》呈交給時任總統(tǒng)杜魯門。布什在該報告中指出，新的科學(xué)知識對于滿足國家目標(biāo)是必不可少的，而基礎(chǔ)研究是一切知識的源泉，基礎(chǔ)研究的發(fā)展必然為社會帶來廣泛的利益。因此，布什強(qiáng)調(diào)，為了國家利益，二戰(zhàn)后聯(lián)邦政府應(yīng)承擔(dān)起兩項新責(zé)任：促進(jìn)新的科學(xué)知識的產(chǎn)生和培育青年科學(xué)家。聯(lián)邦政府資助科學(xué)研究和教育是實現(xiàn)其新責(zé)任的途徑，布什呼吁聯(lián)邦政府成立一個資助基礎(chǔ)科學(xué)研究的機(jī)構(gòu)——國家研究基金會，其經(jīng)費來自于政府撥款。[7]

經(jīng)過五年爭論，NSF于1950年成立。根據(jù)《1950年國家科學(xué)基金會法》，NSF的法定使命是“促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步，提升國民健康、繁榮和福祉，保障國防安全”[8]。為此，該法要求設(shè)立美國國家科學(xué)理事會（National Science Board， NSB）作為NSF的管理機(jī)構(gòu)，通過國家目標(biāo)導(dǎo)向的高層次戰(zhàn)略管理，踐行NSF的使命，確保NSF資助的科研與教育項目為維護(hù)美國在科學(xué)技術(shù)主要前沿領(lǐng)域的領(lǐng)先地位作出貢獻(xiàn)。[9]為適應(yīng)科學(xué)與工程發(fā)展需要以及服務(wù)國家需求，NSF一方面動態(tài)調(diào)整其資助的基礎(chǔ)科學(xué)研究項目，另一方面持續(xù)資助國家優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域的科研項目。

NSF動態(tài)調(diào)整其資助的基礎(chǔ)科學(xué)研究項目。20 世紀(jì)60年代，為應(yīng)對與蘇聯(lián)的太空競賽，空間研究成為資助重點；70年代，受世界能源危機(jī)影響，能源研究成為優(yōu)先研究領(lǐng)域；80年代，隨著美國人口老齡化和生命科學(xué)的崛起，健康研究成為資助重點；90年代以后，美蘇冷戰(zhàn)結(jié)束，大幅增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)競爭力的信息技術(shù)、納米技術(shù)、生物技術(shù)等被列為重點資助領(lǐng)域；2001年“9·11”事件以后，反恐相關(guān)技術(shù)成為資助重點。[10]近年來，在美國國家發(fā)展戰(zhàn)略基礎(chǔ)上，NSF提出“融合研究”的新理念[11]，并加大對大中小型科研設(shè)施和前沿技術(shù)的投資力度。[12]為應(yīng)對當(dāng)前和未來量子計算帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，建立量子技術(shù)人才隊伍，2020年起，NSF啟動量子信息科學(xué)資助項目。

NSF持續(xù)資助國家優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域的科研項目。2002年起，NSF每年資助全機(jī)構(gòu)科研項目，其典型代表是NSF對美國國家科學(xué)技術(shù)委員會（NSTC）發(fā)起的跨聯(lián)邦機(jī)構(gòu)（NSTC CROSS-CUTS）研發(fā)項目。NSTC成立于1993年，是一個內(nèi)閣級的總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問委員會，其工作宗旨是：協(xié)調(diào)聯(lián)邦政府部門間科技政策的制定，確保各聯(lián)邦部門科技政策的決策與總統(tǒng)政策的優(yōu)先事項保持一致，使總統(tǒng)的科技政策規(guī)劃融合進(jìn)聯(lián)邦政府各部門工作等。[13]NSF對NSTC CROSS-CUTS研發(fā)項目的資助體現(xiàn)了NSF對美國國家科技發(fā)展優(yōu)先利益的考量。2002年至今，NSF持續(xù)資助的NSTC CROSS-CUTS研發(fā)項目有三個：國家納米技術(shù)行動（NNI）、網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)發(fā)展與研究（NITRD）、美國全球變化科研項目（USGCRP）。根據(jù)NSF年度財報，2002年起，NSF對這三大項目的資助支出呈上升趨勢，目前約占NSF資助的科研與教育項目總支出的30%（見圖1）。

（二）支持前沿探索研究

布什在《科學(xué)：無盡的前沿》中指出，“新產(chǎn)品和新工藝并不是生來就有的，它們建立在基礎(chǔ)科學(xué)研究產(chǎn)生的新原則和新概念之上”。[14]成立至今，NSF大力支持科學(xué)家和團(tuán)隊探索基礎(chǔ)科學(xué)前沿：發(fā)現(xiàn)物質(zhì)基本粒子，分析宇宙最早紀(jì)元留下的宇宙微波，發(fā)展古代文物碳-14測年法，解碼病毒遺傳學(xué)，并創(chuàng)造諸如玻色-愛因斯坦凝聚全新物質(zhì)狀態(tài)。[15]

2016年，NSF發(fā)布了一項旨在推進(jìn)美國基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域研究的投資計劃[16]，該計劃旨在確定一套全新的前沿研究議程和程序，突出NSF在催生探索未知興趣、前瞻與愿景中的作用，而這正是發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和創(chuàng)造的基礎(chǔ)。NSF期望通過該投資計劃來推動美國的基礎(chǔ)前沿研究，并提供創(chuàng)新方法來解決世界面臨的最緊迫的問題。

該投資計劃指出了NSF重點投資的十大領(lǐng)域——六大基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域（research big ideas）和四大賦能機(jī)制（enabling big ideas）。六大基礎(chǔ)科學(xué)前沿領(lǐng)域為：理解生命規(guī)律，未來工作中人機(jī)交互的技術(shù)前沿，宇宙的窗口：多信使天體物理學(xué)，探索新北極圈，駕馭面向21世紀(jì)科學(xué)和工程的大數(shù)據(jù)，引領(lǐng)下一代量子革命。四大賦能機(jī)制為：科技與工程多元人才計劃、NSF2026計劃、中型科研基礎(chǔ)設(shè)施、推進(jìn)融合研究。NSF用于該投資計劃的財政支出見表1，其中2018—2021年為實際支出，2022—2023年為需求支出。

融合研究是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)取得突破性進(jìn)展，解決21世紀(jì)人類面臨的一系列挑戰(zhàn)的一種新科研范式。[17]推進(jìn)融合研究是NSF重點投資的四大賦能機(jī)制之一，2019年，NSF啟動“融合加速器”資助計劃（見表2）。該計劃分別于2019年、2020年、2021年、2022年連續(xù)啟動四批資助行動，每一批次分兩個階段，重點關(guān)注不同的科研領(lǐng)域。目前，2019年、2020年和2021年啟動的項目批次進(jìn)行到第二階段，2022年啟動的項目批次處于第一階段，2023年提出三個新的研究方向。[18]

2019年啟動的第一批次資助中，第一階段43個團(tuán)隊共獲得3900萬美元的資助，科研項目圍繞兩個科研主題展開：人工智能和未來的工作、開放的知識網(wǎng)絡(luò)，第二階段9個團(tuán)隊共獲得2800萬美元的資助，他們基于階段一的成果，致力于解決國家范圍內(nèi)的社會挑戰(zhàn)，以及產(chǎn)生能夠?qū)⒖蒲邢敕ㄞD(zhuǎn)化為實踐的知識。

2020年啟動的第二批次資助中，第一階段29個團(tuán)隊共獲得2700萬美元的資助，科研項目圍繞兩個對國家具有重要意義的變革性研究領(lǐng)域展開：通過數(shù)據(jù)和模型共享實現(xiàn)由人工智能驅(qū)動的創(chuàng)新、量子技術(shù)，第二階段10個團(tuán)隊共獲得5000萬美元的資助，他們將繼續(xù)應(yīng)用項目的基本原理來開發(fā)解決方案的原型，并建立一個可持續(xù)發(fā)展的模式，以確保取得更大的社會影響。

2021年啟動的第三批次資助中，第一階段28個團(tuán)隊共獲得2100萬美元的資助，他們推進(jìn)兩個關(guān)鍵領(lǐng)域的解決方案：通信系統(tǒng)中的信任和真實性、網(wǎng)絡(luò)化藍(lán)色經(jīng)濟(jì)，第二階段12個團(tuán)隊共獲得6000萬美元的資助。

2022年8月啟動的第四批次資助中，第一階段16個團(tuán)隊共獲得1200萬美元的資助，他們將通過與美國國防部研究與工程辦公廳的合作，聚焦5G基礎(chǔ)設(shè)施的安全運行這一研究領(lǐng)域。12月，NSF又啟動了另外三個融合研究領(lǐng)域：增加殘障人士的機(jī)會、應(yīng)對全球挑戰(zhàn)的可持續(xù)材料、食品與營養(yǎng)安全。這三個領(lǐng)域的研究項目共獲得3400萬美元的資助，每個領(lǐng)域資助16個團(tuán)隊。

2023年5月NSF為啟動第五批次資助提出了三個新研究方向：公平用水解決方案、現(xiàn)實世界中的化學(xué)傳感應(yīng)用、生物靈感設(shè)計創(chuàng)新，鼓勵學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、政府、非營利組織和其他機(jī)構(gòu)的研究人員提交意向書和完整提案。[19]

（三）推動科教融合育人

自成立以來，NSF就致力于推動科學(xué)研究和科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）教育的融合[20]，以儲備未來科技人才。分析NSF財報數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，其對科學(xué)研究及相關(guān)活動和教育與人力資源兩項活動的經(jīng)費支出超過年度財政支出的92%。這是因為NSF始終將基礎(chǔ)科學(xué)研究和STEM領(lǐng)域人才培養(yǎng)作為其發(fā)展的戰(zhàn)略重心。美國國會認(rèn)為，NSF在推動科教融合中發(fā)揮著不可替代的作用，包括：NSF的活動直接涉及科學(xué)與工程領(lǐng)域畢業(yè)生的持續(xù)供給；相較于其他聯(lián)邦政府機(jī)構(gòu)，NSF更好地將科技領(lǐng)域的研究者與教育者聯(lián)系起來；相較于分散的州政府力量以及地方學(xué)校，NSF在教育研究、課程發(fā)展、教師培訓(xùn)等方面起到領(lǐng)導(dǎo)作用。[21]

NSF對科教融合的推動主要通過其下屬的STEM教育理事會（Directorate for STEM Education， EDU）所設(shè)立的面向各類科技人才的資助計劃來實現(xiàn)。EDU的主要使命是保證美國的STEM教育在各學(xué)段，以及正式和非正式的情境下實現(xiàn)卓越，以培養(yǎng)一支包括科學(xué)家、技術(shù)人員、工程師、數(shù)學(xué)家和教育工作者在內(nèi)的多樣化、準(zhǔn)備充分的勞動力隊伍，保證掌握科學(xué)和工程技術(shù)以及擁有多樣化思想的公民群體的發(fā)展。EDU的發(fā)展目標(biāo)是：培養(yǎng)下一代STEM專業(yè)人員，吸引和留住更多的美國人從事STEM職業(yè)；科教融合，以發(fā)展一個強(qiáng)大的能夠進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)研究和評估的科研團(tuán)體，支持卓越的STEM教育；提高所有美國人的技術(shù)、科學(xué)和計算素養(yǎng)，使他們能夠在一個日益技術(shù)化的社會中負(fù)責(zé)任地行使公民權(quán)利并過有價值的生活；擴(kuò)大包括個體、地理區(qū)域、機(jī)構(gòu)類型、STEM 學(xué)科等層面的參與性，縮小STEM領(lǐng)域個體成就差距。[22]EDU的前身是教育和人力資源理事會（Directorate for Education and Human Resources， EHR），在提交給國會的2023年財政預(yù)算中，NSF申請將EHR更名為STEM教育理事會，這充分說明NSF對 STEM科技人才培養(yǎng)的重視。[23]

分析發(fā)現(xiàn)，EDU通過與NSF下設(shè)的其他理事會合作，建立了涵蓋基礎(chǔ)教育階段、高等教育階段以及各職業(yè)生涯階段的全生命周期科技人才資助體系。通過重點資助大學(xué)及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)中處于不同學(xué)業(yè)與職業(yè)生涯階段的教研人員、研究生、本科生、K-12教師以及教育從業(yè)者，NSF為確保美國在全球科技創(chuàng)新中的領(lǐng)先地位，培養(yǎng)和儲備了大批科技創(chuàng)新人才。

1. 面向大學(xué)與學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的資助

對大學(xué)及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)科研人員的資助是NSF資助模式最顯著的特點之一。按照機(jī)構(gòu)類型劃分，NSF對科研和教育項目資助的對象可以分為：大學(xué)與學(xué)術(shù)聯(lián)盟、私有企業(yè)、聯(lián)邦政府資助的研發(fā)中心及其他（包括聯(lián)邦、州和地方政府、國際組織）。NSF財報數(shù)據(jù)顯示，近20年NSF對大學(xué)及學(xué)術(shù)聯(lián)盟的資助力度最大，且呈上升趨勢。2022年NSF對科研和教育項目的資助約占資助總支出的79%。[24]分析發(fā)現(xiàn)，NSF面向大學(xué)及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的資助計劃分別體現(xiàn)了其對未來科技人才的培育，以及對處于不同職業(yè)生涯階段的科技人才發(fā)展的支持。

其一，NSF重視面向本科生和研究生設(shè)立資助項目。以2021—2022年為例，不論是資助項目數(shù)量還是資助支出，NSF面向本科和研究生階段的STEM項目資助都約占其STEM教育總資助的80%。[25][26]當(dāng)前，本科生教育分部與NSF下屬的各學(xué)科分部一起資助的計劃共49個，研究生教育分部與NSF下屬的各學(xué)科分部一起資助的計劃共36個。近20年來，NSF對研究生的資助力度逐年加大，2021年約占NSF科研與人力資源活動的38%。[27][28]

對于研究生和本科生的資助，有兩個具有代表性的項目。一是1952年啟動的研究生科研資助項目（Graduate Research Fellowship Program， GRFP）。該項目也是NSF歷史上的第一個資助項目，通過競爭性科研資助，遴選STEM領(lǐng)域具有科研潛力的研究生，以培養(yǎng)未來科技領(lǐng)軍人才。受資助的研究生三年內(nèi)每年可獲得3.7萬美元的生活津貼，其所在教育機(jī)構(gòu)每年可獲得1.2萬美元的津貼，用于支付受資助人學(xué)習(xí)期間的學(xué)費及其他費用。[29]至今，該項目累計資助人數(shù)超過6.4萬人，其中42位獲得了諾貝爾獎，450位成為美國國家科學(xué)院院士，涌現(xiàn)出諸多領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，如美國能源部長、谷歌公司創(chuàng)始人等。[30]2023年該項目約資助2750人。[31]二是1987年啟動的本科生科研經(jīng)歷（Research Experiences for Undergraduates， REU）項目，在全美各高校設(shè)立針對不同學(xué)科的本科生科研基地，資助本科生參與真實的科研項目實踐。當(dāng)前，NSF支持的本科生科研基地共有736個，涉及自然科學(xué)和社會科學(xué)中的19個學(xué)科。2023年，NSF以8500萬美元的預(yù)算資助1750～1850名本科生科研實踐項目，其中每一個項目約有10名本科生參與，這意味著有約2萬名美國本土本科生受益。[32]

其二，NSF支持處于不同職業(yè)生涯階段的科技人才的發(fā)展。根據(jù)NSF財報數(shù)據(jù)，直接接受NSF科研資助的科技人才主要為科學(xué)家和博士后。近二十年，NSF對科學(xué)家的資助支出占比約為其科研與人力資源活動經(jīng)費的40%。其中，值得關(guān)注的是對處于職業(yè)生涯中期科技人才發(fā)展的支持。當(dāng)前，NSF設(shè)有專門針對處于職業(yè)生涯中期的科學(xué)家和工程師的進(jìn)階（Mid-Career Advancement， MCA）資助計劃，申請MCA資助計劃的項目主持人僅限于擁有三年以上副教授或同等職稱的科研人員。NSF認(rèn)為，職業(yè)生涯中期對于科研人員是一個關(guān)鍵的過渡階段，此時的科研人員面臨推進(jìn)科研項目以及保持長期生產(chǎn)力和創(chuàng)造力的壓力，但社會服務(wù)、教學(xué)或其他責(zé)任往往制約其投入科研的時間。MCA資助計劃為申請人的科研項目提供為期三年的資助，包括最多6.5個月的工資（加上福利）以及最多10萬美元用于支持科研進(jìn)展和培訓(xùn)計劃的其他直接費用。2019年至今，MCA資助計劃向77位科學(xué)家提供了約2900萬美元的資助。[33]2023年，MAC資助計劃支持35～45位科學(xué)家的科研項目，預(yù)算約為1400～1800美元。[34]NSF當(dāng)前共有11個面向博士后的科研資助項目，涉及科研領(lǐng)域包括生物科學(xué)、天文學(xué)和天體物理學(xué)、數(shù)學(xué)、跨學(xué)科極地研究、地球科學(xué)、海洋科學(xué)、大氣和地球空間科學(xué)以及社會、行為和經(jīng)濟(jì)科學(xué)。[35]2000—2019年，NSF面向博士后研究員的科研資助項目約占其科研與人力活動總支出的13%～16%。

2. 面向基礎(chǔ)教育階段的資助

NSF對STEM教育項目的資助中，面向基礎(chǔ)教育階段的資助包括對K-12教育項目（校內(nèi)）的資助和對STEM擴(kuò)展教育項目（校外）的資助。當(dāng)前，NSF面向基礎(chǔ)教育階段的資助總額約占其資助STEM教育項目總額的21%。其中，對 STEM拓展教育項目的資助比率由2012年的5%上升至2022年的11%。

按照項目參與人員的類型劃分，NSF資助的STEM教育項目參與人員包括：高級研究人員、其他專業(yè)人員、博士后、研究生、本科生、K-12學(xué)生、K-12教師。NSF財報數(shù)據(jù)顯示，2000—2021年，NSF資助項目的參與人員中基礎(chǔ)教育階段教師和學(xué)生占比（44%～60%）最大，且K-12學(xué)生的占比呈上升趨勢，2021年約為35%，2022年約為41%。[36]

按照項目內(nèi)容劃分，NSF重視支持基礎(chǔ)教育階段STEM教師發(fā)展和課程建設(shè)。例如，成立后不久至20世紀(jì)70年代，NSF啟動“科學(xué)教師進(jìn)修項目”和“課程內(nèi)容改進(jìn)項目”。NSF通過對這兩個項目的資助，推動了二戰(zhàn)后美國中小學(xué)科學(xué)教師隊伍的建設(shè)，促進(jìn)了美國科學(xué)課程改革，在二戰(zhàn)后美國STEM教育發(fā)展、科學(xué)技術(shù)革新的過程中發(fā)揮了重要作用。[37]

當(dāng)前，NSF設(shè)有羅伯特—諾伊斯教師資助計劃（Robert Noyce Teacher Scholarship Program），旨在解決薄弱學(xué)區(qū)招聘、培訓(xùn)和保留優(yōu)秀STEM教師和領(lǐng)導(dǎo)人的問題。該計劃面向本科生、職前和在職教師，旨在支持優(yōu)秀的STEM本科生和專業(yè)人員成為K-12 STEM教師；提高經(jīng)驗豐富的、優(yōu)秀K-12 STEM教師的領(lǐng)導(dǎo)力；支持關(guān)于K-12 STEM教師效能和留任問題的研究。[38]2013年至今，該計劃共資助473個項目，總資助額約為4.3億美元；2023年，支持60～77個項目，經(jīng)費預(yù)算6800萬美元。[39]

二、 NSF資助科教項目的制度經(jīng)驗

（一）目標(biāo)導(dǎo)向，發(fā)揮基礎(chǔ)科學(xué)研究的牽引帶動作用

基礎(chǔ)科學(xué)研究范式已經(jīng)從由科學(xué)家自由探索的“小科學(xué)”時代發(fā)展到了需要依靠國家力量主導(dǎo)的“大科學(xué)”時代。應(yīng)對全球性挑戰(zhàn)和滿足國家重大需求對原始創(chuàng)新的需求更加迫切，而一個國家基礎(chǔ)科學(xué)研究的深度和廣度，決定著這個國家原始創(chuàng)新的動力和活力。在此背景下，世界各國政府通過一系列改革措施，集中優(yōu)勢資源推動目標(biāo)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究，以牽引帶動科技創(chuàng)新，滿足國家重大戰(zhàn)略需求。[40][41]由上述分析可知，NSF持續(xù)資助全機(jī)構(gòu)范圍的戰(zhàn)略性優(yōu)先科研領(lǐng)域，且根據(jù)美國國家發(fā)展戰(zhàn)略，在其階段性發(fā)展規(guī)劃中不斷調(diào)整重點資助領(lǐng)域，在其2022—2026年戰(zhàn)略規(guī)劃中，NSF重申其戰(zhàn)略規(guī)劃目標(biāo)與國家優(yōu)先領(lǐng)域的一致性，包括應(yīng)對大規(guī)模流行病、經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇、種族平等、氣候變化等。[42]

（二）面向未來，大力資助前沿科學(xué)探索研究項目

當(dāng)今世界正在進(jìn)入全面創(chuàng)新時代，全球新一輪科技革命浪潮洶涌而至，大數(shù)據(jù)、人工智能、基因技術(shù)等新領(lǐng)域新業(yè)態(tài)持續(xù)浮現(xiàn)，世界的復(fù)雜性和不確定性越來越凸顯。面對未來世界的不確定性和不可預(yù)知性，必須探索瞄準(zhǔn)未來前沿性、革命性、顛覆性的科技創(chuàng)新。前沿探索科研項目往往具有高風(fēng)險的特點，項目成果的不確定性高，因此需要長期穩(wěn)定的資金支持。NSF一直堅持面向未來，通過專門的財政預(yù)算，對基礎(chǔ)科學(xué)前沿探索項目給予強(qiáng)有力的資助，當(dāng)下正在實施的十大領(lǐng)域投資計劃以及“融合加速器”資助計劃就是其典型代表。

（三）科教融合，建設(shè)全生命周期科技人才資助體系

科教融合育人的本質(zhì)是通過科教耦合實現(xiàn)科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的雙重效應(yīng)。[43]長期以來，NSF對美國大學(xué)，尤其對研究型大學(xué)的基礎(chǔ)研究和本科以及研究生階段科技人才培養(yǎng)給予了重點資助，成為聯(lián)結(jié)聯(lián)邦政府與大學(xué)科研與人才培養(yǎng)之間關(guān)系的重要橋梁。[44]此外，NSF將資助項目下沉到基礎(chǔ)教育階段，助力基礎(chǔ)教育STEM師資與課程建設(shè)，“從娃娃抓起”提高STEM科技人才的培養(yǎng)質(zhì)量。此外，NSF的資助政策向處于職業(yè)生涯早期和中期的科技人才傾斜，由此鼓勵和支持更多有潛力的人才留在科研領(lǐng)域，豐富了本土科技人才的多樣性。

三、對我國推進(jìn)教育、科技、

人才一體化發(fā)展的啟示

當(dāng)前，新的歷史發(fā)展階段，我國對基礎(chǔ)研究高度重視，并再次明確了對基礎(chǔ)研究的要求。黨的二十大報告把教育、科技、人才進(jìn)行“三位一體”統(tǒng)籌安排、一體部署，為我國“堅持走基礎(chǔ)研究人才自主培養(yǎng)之路”“源源不斷地造就規(guī)模宏大的基礎(chǔ)研究后備力量”[45]指明了方向。本文有關(guān)美國前沿基礎(chǔ)研究與人才培養(yǎng)資助體系的研究對我國推動教育、科技、人才一體化發(fā)展的啟示如下。

（一）堅持目標(biāo)導(dǎo)向和自由探索“兩條腿走路”，統(tǒng)籌制定基礎(chǔ)科學(xué)研究階段性資助計劃

NSF設(shè)立的全機(jī)構(gòu)中長期重點資助計劃，體現(xiàn)了美國重視機(jī)制統(tǒng)籌，集中優(yōu)勢力量，以強(qiáng)化基礎(chǔ)科學(xué)研究資助面向國家戰(zhàn)略的目標(biāo)導(dǎo)向。NSF自2002年起持續(xù)資助三個NSTC CROSS-CUTS研發(fā)項目，自2019年起持續(xù)資助關(guān)注不同研究領(lǐng)域的融合研究，體現(xiàn)了美國面向未來前沿科學(xué)領(lǐng)域，重視對前沿科學(xué)探索研究資助的前瞻布局。我國可堅持目標(biāo)導(dǎo)向和自由探索“兩條腿走路”，統(tǒng)籌制定基礎(chǔ)科學(xué)研究階段性資助計劃，保持戰(zhàn)略定力，強(qiáng)化對前沿科學(xué)項目的持續(xù)穩(wěn)定性資助。

（二）建設(shè)覆蓋基礎(chǔ)教育、高等教育和職業(yè)生涯全生命周期的科技人才資助體系

與NSF建立的全生命周期科技人才資助體系相比，我國國家自然科學(xué)基金委員會長期以來對項目申請人的資格具有“底線”規(guī)定，幾乎所有項目都是面向在職科研人員（包括博士后），且具有很強(qiáng)的優(yōu)中選優(yōu)的競爭性，不利于拔尖創(chuàng)新人才的早識別、早發(fā)現(xiàn)與早培養(yǎng)，也不利于高校及科研院所在讀學(xué)生發(fā)揮科研生力軍的潛力。不久前，國家自然科學(xué)基金委員會宣布，將前移資助關(guān)口，進(jìn)一步加大對優(yōu)秀博士生的支持力度，試點優(yōu)秀本科生資助[46]，在向?qū)萍既瞬懦砷L全生命周期資助上前進(jìn)了一大步。

除了對高等教育階段科技后備人才的資助項目，NSF還有面向基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育的資助計劃，大力支持以提高基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育師資力量和提升學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量為重點的研究項目，鼓勵基礎(chǔ)教育階段學(xué)生和教師的參與。另外，基于職業(yè)發(fā)展階段而非年齡，分類設(shè)立科技人才資助計劃，及時有力地支持與保障處于職業(yè)生涯早期和中期的科技人才的可持續(xù)發(fā)展，也是可參考的做法。

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How Does the United States Promote the Integrated Developments

of the Frontier Fundamental Research and Talents Cultivation

—An Analysis of NSFs Funding for Science and Education Programms

XU Yanru1? ?ZHAO Ruixue1? ?LIU Jian1，2

（1.School of Public Policy and Management， University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 100190， China;

2.Office of Development and Planning， University of Chinese Academy of Sciences， Beijing 101408， China）

Abstract： Based on the analysis of the development history， science and education funding programs and financial reports of the National Science Foundation （NSF） in the United States over the last two decades， the article depicts the NSFs funding system that promotes the integration of frontier fundamental research and talents cultivation， and summarizes three major institutional features of the system that ensure the global leadership of the United States in scientific and technological innovation： goal-orientation， future focus， and the integration of science and education. These experiences offer insights for China in promoting the integrated development of education， science and technology， and talent， emphasizing the dual approach of goal orientation and free exploration. The article suggests the comprehensive formulation of phased funding plans for fundamental scientific research and the establishment of a funding system for scientific and technological talents that spans basic education， higher education， and the entire professional life cycle.

Keywords： National Science Foundation of United States; Research funding; Fundamental research; Scientific talents; Integration of science and education

編輯 朱婷婷? ?校對 呂伊雯