读76年前的《科学：无尽的前沿》报告从美国科技爆发产生的感想
读76年前的《科学：无尽的前沿》报告从美国科技爆发产生的感想终于把《科学：无尽的前沿》这本书读完了，国内出版的这本书包括了导读，布什的报告原文，以及众多国内大佬的读后感。
《科学：无尽的前沿》报告，其实是1945年7月范内瓦.布什递交给当时的美国总统杜鲁门的一份报告的名字，范内瓦.布什(Vannevar Bush)当时是白宫科学研究与发展办公室的主任，他在任时推动美国进行的一系列研究，成为美国在二战时取得战争胜利的关键。
这些性的技术进展包括可输注的血浆米乐M6官网登录入口，青霉素，抗疟疾药，雷达，高性能飞机，用于引爆弹药的近炸引信和等等。
美国《国家利益》双月刊网站2015年1月25日发表题为《美国五种最致命的二战武器》的文章，作者是迈克尔·佩克，文章提到的第一种武器就是近炸引信，文章说：
“美国在二战中取胜的秘诀在于质量和数量。美国的武器装备不仅远远多于和优于轴心国的武器，而且还帮助英国和苏联等盟国的武器装备达到同样水平。
这倒不是说每款美国武器都很强大。无处不在的M-4“谢尔曼”坦克数量众多，但性能却很普通。P-40和P-39等早期美国战斗机也没什么可夸赞的（除了在“飞虎队”队员手中），同时美国潜艇鱼雷经常出现哑弹的糟糕情形，这种情况直到1943年底才有所改观。
问题在于，当一个地区的大多数防空炮缺少雷达或精密火控计算机时，这些防空炮击中目标的几率不大。因此，计算让数英里高的炮弹和飞机轨道在何处相交所需的计算非常复杂，从而必须平均发射数千发炮弹才能成功拦截飞机。
当美舰遭遇日本“神风特攻队”时，上述问题变得十分紧迫。摧毁一架决意与你的舰艇相撞的飞机意味着必须迅速击落这架式飞机。
后来有人提出一个好主意：在每枚防空炮弹前端安装一台微型雷达。一旦这种炮弹所载雷达察觉足够接近目标，则炮弹就会被引爆，释放出大量覆盖广泛区域的碎片。这种近炸引信帮助美国海军挺过了“神风特攻队”的袭击。
这里面的近炸引信，英文中叫做variable time fuse（VT引信，可变时间引信），当然，布什的报告中并没有提到近炸引信，这是为本书写导读的美国科学促进会前首席执行官拉什.霍尔特（Rush D.Holt）在导读中提到的，他同时总结了布什报告提出70多年来的实际执行效果，以及遇到的一些问题和争议。
好我们回来，正是因为科技在美国赢得二战中发挥的巨大作用，使得美国上下更加的认识到科技的重要性，因此在1944年11月，当时的美国总统罗斯福给范内瓦布什写了封信，
其中提到：“在未来的和平时期，由科学研究与发展办公室以及大学和企业成千上万的科学家所开发的信息，技术和研究试验，理当被应用于提升国民健康，创建新企业及就业机会，以及改善国民的生活水平。”
罗斯福在信中提出了四个问题（为方便理解，我这里不直接用原文的中文翻译，因为翻译很尊重报告原文，是直译的，比较晦涩）
1：战争期间为了战争胜利而开发出来的科技，如何在保证军事安全且获得军方批准的前提下，尽快的用于民用？这样可以为退伍军人和其他劳动者提供工作岗位，并且大幅提高国民福利。
2：在疾病的治疗方面，我们应该如何组织科学研发？目前在美国，每年仅一两种疾病所造成的死亡人数就远远超过在二战中失去的生命总数。
4：希望提出一个能发现和发展美国年轻科技人才的规划，以确保美国的科技研发保持在战争期间的水准。
美国二战中的军人数量急速膨胀，到战争末期已经达到1000万人以上，在胜利即将到来之际，这些军人都要逐渐复员退役的，那么为这些年轻人安置工作就成为一种需求。
同时对于美国来说，战争也产生了工业品需求，战争结束后这个需求消失，因此美国需要通过把战争期间研发的科技用于民用产品，实现产业进步来创造更多更好的工作岗位。
另外就是美国的疾病死亡人数众多，一两种疾病每年造成的死亡人数就超过了二战带来的死亡人数，这也是需要解决的问题。
科技的研发既有政府等公共机构在投入，也有企业等私人组织在投入，那么政府应该如何处理两者的关系才能更好的推进科技研发工作。另外就是如何在培养美国年轻一代科技人才上面，有一个长期的规划。
当布什完成并且在1945年7月提交报告时，罗斯福已经去世了，此时的美国总统是杜鲁门，我们中国人也是比较熟悉这个总统的，因为国内解放战争，以及抗美援朝时期的美国总统都是他，1953年卸任，国内前不久热映的电影《长津湖》，美国在任总统就是杜鲁门。
当然他首先提到了青霉素和雷达等科技成果对于获得二战胜利的重要性，“包括海外部队在内的全军各种各类疾病死亡率，已经由一战的千分之14.1下降到二战时期的千分之0.6，诸如黄热病，痢疾，斑疹伤寒，破伤风，肺炎和脑膜炎等严重疾病，已几乎全被青霉素和磺胺类药物，杀虫剂滴滴涕，质量更加的疫苗以及改进的卫生措施所攻克”
同时“在过去的40年中，美国人的预期寿命从49岁增加到65岁，这主要源于婴儿和儿童死亡率的下降。在过去的20年中，儿童的死亡率降低了87%”
同时是科学使得“在和平年代的周六晚上，之所以有数百万个人的口袋能够被工资填满，是因为新产品和新产业为无数美国人提供了就业机会”
“到1939年时，有数百万人从事的是在一战结束时尚不存在的行业，其中包括无线电，空调，人造丝和其他合成纤维等等，而塑料正是得益于这些行业而诞生的产品之一”
应该说我看到这句话是非常合胃口的，这和我现在研究中国各个新兴产业的进展是类似的，新兴的产业不只是能够带来新的岗位，而且这些岗位的薪资往往高出传统行业不少，我们可以看下过去十年在中国兴起的半导体产业，智能手机产业，外卖行业，自媒体和直播行业等等，都带来了大量的新岗位。
“科学的进步一旦应用于实践，则意味着更多的岗位，更高的工资，更短的劳作，更丰富的农作物，人们可以有更多的闲暇用于娱乐，学习，可以抛弃烦琐的生活，远离长久以来的劳苦。科学的进步也将带来更高的生活水平，使疾病得以预防或治疗，促进我们对有限资源的保护，并为抵御侵略提供更多保障”。
“1900-1945年，美国人口从7500万增加到1.3亿。在一些国家，这样的人口增长早就带来了饥荒。但在这个国家，伴随人口增长而来的却是更丰富的食物供应，更好的生活，更多的休闲，更长的寿命和更健康的身体。这主要应归结于三大因素：在体制下，充满活力的人民能够自由发挥其主动性；国家财富极大丰富；科学取得进步并得到应用”
布什同时在报告中提到，在当时的美国，尽管政府从19世纪就已经成立了海岸与大地测量局，海军天文台，农业部和地质调查局等部门，同时1900年-1939年，美国联邦政府在内部成立了超过40个科学研究机构，但是美国没有关于科学发展的国家政策，
“政府内部没有任何机构来负责制定或执行国家科学政策。国会也没有专门讨论这一重要问题的常设委员会”，“我们理应将它（科学）推到舞台的中心”
我理解布什报告说出了当时美国存在的“体制问题”，也就是研究机构是各个分散的部门，而没有一个统一的部门来制定和执行国家层面的科技发展政策。
“军事问题，农业，住房，公共卫生，某些医学研究以及那些超出私人机构资本承担能力的高成本研究，则应得到政府的积极支持。但迄今为止，除了科学研究与发展办公室所主导的关于战争的集中性研究，政府在这方面的支持一直不够且不稳定”
这一段很清楚的说明了他认为美国政府应该积极支持的研究方向，我觉得这里提到的这些产业非常有前瞻性，其实从中国今天的情况来看，我觉得也是高度类似的，
军事，农业技术（农药，化肥，种子，新品种），基建，医疗技术等都是国家的投入占主导，因为确实私人机构在承担成本方面是有限制的。
我们现在关注的航空母舰，舰载机，隐形轰炸机，核潜艇，大型工程，先进农业技术等等，国家都投入了大量的资金在搞。
在当时，一个美国参议院基尔戈尔也提出了一个科技发展的立法方案，和布什的报告不同，基尔戈尔更强调科技研发也应该贴近社会的需求，因此设立的专门科技机构不应该只是由科学家来组成，也应该纳入普通公民，教育家，劳工领袖来管理，而且需要由总统来任命。
包括为本书写导读的拉什霍尔特，也提出来，在布什报告几十年后，“科学事业虽蓬勃发展，却未能阻止成千上万人因未能接种疫苗而将自己的子女置于真实存在的风险之中，科学进步也不足以让美国应对2020年的新冠病毒大流行”，认为布什报告所提倡的科研体系在促进研究繁荣的同时，“也促成了科学与公众的隔绝”。
范内瓦布什强调研究自由也是有原因的，我认为最主要的原因是他认为这样做对科技进步最为有利，因为报告中写道：“基础科学的特性之一是它能开辟出多种引发进步成果的途径。许多最重要的发现都是出自截然不同的实验本意。从统计学上讲，可以肯定的是，重要的发现都是某些基础科学研究的结果。任何一项特定研究的结果都无法被准确预测。”
“心血管疾病，肾脏疾病，癌症以及类似疑难杂症的治疗进展，完全有可能源自某些毫无关联学科的基础发现，甚至是源自研究者某些完全意料之外的发现”
例如“正是因为政府协调和支持了青霉素的研究和发展计划，这种新药物才得以被及时输送到我们的军队，挽救了无数的生命”，
“类似的医学进步案例还有很多。政府提供全面的协调和支持以取得相关成果，同时政府并没有对这些合作机构应该如何开展具体工作指手画脚”
报告之所以强调政府要做协调工作，是因为“新的治疗药物和治疗方法的发现通常来源于医学和基础科学的基础性研究。要使这些材料和方法能够为医生所用，就需要医学院，大学的科学部门，政府和制药企业等协同合作，这个过程中，政府的倡导，支持和协调可谓极具功效”
“然而医学院校研究部门的发展非常不均衡，因此大多数的重要研究都是在少数大学完成的。这种情况需要得到纠正，我们应多支持那些实力较弱的研究机构，尤其是在那些目前没有活跃医学研究活动的地区”
我感觉布什报告提到的问题，和今天的中国一对比是有很多启发的，例如这个均衡发展的问题，我国的优质高校分布就很不均衡，而且博士生在高校的就业竞争也越来越激烈，应该在河南省，山东省等优质高校缺乏的人口大省，多支持建立几所一流大学，毕竟一所一流大学就能提供数千个研究岗位了，这对缓解博士就业内卷，同时充分的利用优秀人力资源是有好处的。
“1：工业（企业）和政府用于科学研究（几乎全部是应用研究）的开支在1930年-1940年间增加了一倍多。1930年，它们的支出是学院，大学和研究机构的6倍，到1940年则已经接近10倍
高等院校和研究机构若想满足产业和政府对新科学知识迅速增长的需求，则应该利用公共资金加强其基础研究。”
这个报告提到1940年美国应用研究的开支几乎是基础研究开支的10倍，因此需要加强对基础研究的投入，我查询了2020年中国《2020年全国科技经费投入统计公报》
2020年，全国共投入研究与试验发展（R&D）经费24393.1亿元，增长10.2%，增速比上年回落2.3个百分点；研究与试验发展（R&D）经费投入强度（与国内生产总值之比）为2.40%，比上年提高0.16个百分点。
“指一种不预设任何特定应用或使用目的的实验性或理论性工作，其主要目的是为获得（已发生）现象和可观察事实的基本原理、规律和新知识。”
“指为获取新知识，达到某一特定的实际目的或目标而开展的初始性研究。应用研究是为了确定基础研究成果的可能用途，或确定实现特定和预定目标的新方法。”
这个试验发展经费主要是指开发具体的产业和工艺，统计局官方定义是“指利用从科学研究、实际经验中获取的知识和研究过程中产生的其他知识，开发新的产品、工艺或改进现有产品、工艺而进行的系统性研究。”
换句线年我国用于技术应用的研究经费是基础研究经费的15.67倍，这比美国1940年的10倍可还要高多了。
二战时的美国大量的使用来自欧洲的基础研究成果，这和现在的中国也大量的使用来自西方的基础研究成果是类似的，那么现在中国也要像当年的美国一样，加大对基础科学的研究投入，把自己本身变成基础研究大量产出的平台，这样才能保证科技的长期发展，为技术和产业的进步提供源源不断的水源。
除了成立专门的科技机构，加大对基础研究的经费投入，以及解决不均衡的问题之外，布什报告还提出税制改革和专利制度建设以加强工业应用技术研究，
“影响工业研究数量的最重要因素之一是所得税法。政府在这个问题上的所作所为将影响工业技术进步”
认为“专利制度应继续以宪法所规定的方式为国家服务，因为它向来是保持我国产业活力并令其脱颖而出的一项必要因素”
除此之外，布什报告还强调要加强科学信息的国际交流，官方应该协助安排国际科学会议，对出席此类会议的美国科学家给予官方认证，对在美国常驻的外国科学家提供翻译服务，以及提供国际研究奖学金，使得科技信息得以快速流动。
另外布什报告还建议除了政府支持之外，“必须尽可能的保留私人对工业界，高等院校以及研究机构的支持，这些私人财源应继续承担其研究捐助者的角色”
甚至用到了“问题的本质”作为标题，并且提到“在所有可以用科学一词来指称的领域，人都是其唯一限制因素”，强调了人才的重要性，
那就是“以牺牲社会科学，人文科学和其他对国民福祉至关重要的研究为代价来发展自然科学和医学研究，这是一种愚蠢的想法”
“科学人才的发现和发展计划必须考虑到社会其他领域对高级人才的需求。…..高级人才的数量永远无法满足国家的需要；我们不应当将超出科研需求的过多高级人才吸引到科学领域”
我觉得这个想法还是很有深度的，高级人才不能都当科学家嘛，金融界，企业管理，政府高级官员，军队领袖都需要有高级人才。
同时布什报告提到了在当时的美国存在的严重“战时人才赤字”的问题，简单的说就是太多的年轻人都进入了军队当兵打仗，而没有进入大学读书，导致训练有素的年轻研究人员日益短缺，而且这个情况还将持续很多年。“因为即使我们现在就开始培养当前的高中毕业生，他们也要到1951年才能完成研究生学业并正式迈入实际科学研究的大门”，
因此报告建议要在大量的军人当中寻找人才，要在部队“通过整理档案找出战争之前或战争期间就已经展出科学才能的那些人…..尽快令那些服役军人前往本地或海外的研究机构，重启他们的科学教育”。
同时报告对于人才的选拔原则，有一段非常精彩，我甚至觉得从中读出了一种丰沛的感情，以至于我想全部摘录这一段：
“要造就的科学研究者，我们就必须先选择一个相对较宽泛的范围来对高级人才进行选拔，然后在后续事件和更高的层次上不断的进行筛选。没有人能直接从最底层选出的人才，因为一个人是否会成为研究者，会受到很多无法衡量的和未知因素的影响。这些因素包括智力和性格，精力和健康，幸福感和精神活力，兴趣和动力，而且谁也不知道还有什么因素会必须包含在这个超级数学演算之中。
我们认为，即使全知全能，我们可能也不会给你一份可以让你一举造就科学家的计划。我们之所以有如此想法，是因为我们并不热衷于设立一个特权集团。在这个立宪共和国中，我们认为最好的计划是为各种各样的人和拥有各种条件的人提供机会，以使他们能够自我提升。这是美国的方式，这就是美国何以为美国的原因。我们认为非常重要的是要营造出一种环境，即在这个国家之中，除了能力本身，任何人在智力上的雄心都不会受到任何限制。我们认为非常重要的是，每个男孩和女孩都应该知道，如果他们能够展现出自己的能力，他们的前途都将不可限量。即使后来证明他们没有取得成就的必备条件，但如果他始终知道自己前面是一片没有止境的前沿，他也能够比原本走的更远。”
我不得不说，这一段我读了好几遍，写的非常精彩，将其价值观和优秀的一面表达的淋漓尽致，以至于看完这一段甚至有点想高喊“USA！USA！”的冲动。
但至少在高中及其以前的这一段的公平机会给予，我觉得是不如中国的，中国大力把高水平教学建立在公立学校上，而不是采取建设在学费昂贵的私立学校上，同时采取中考和高考的以知识为核心的统一选拔形式，这在很大程度上削弱了富人孩子的优势，给予了更多的公平机会。
另外在一个宽泛的基础上进行选拔，并不是毫无弊端，也要考虑比例问题，比如高校的“非升即走”制度，那些到期没有能够升成副教授而被淘汰的高校讲师，走向社会的时候很多年龄都很大了，还要面临结婚生子买车买房的问题，所以不能说搞10个留1个，其余9个淘汰，这个也是不行的。这个制度在布什报告出来之前就在美国提出来了，到现在已经运行了多年，体现在非升即走中升的比例比较多，不会搞十个留一个这种大规模淘汰，而且客观评价体系成熟，在国内也搞了很久的试点了，但还有各种问题需要完善，本文不讨论。
对于人才的培养，布什报告提到当时的美国每1000个小学五年级学生中，只有400个能够读到高中毕业，只有72个能读到大学毕业，而其中的原因有
因此“为了扩大科研人才队伍，我们有必要增加大学生的整体人数”，因此需要“改善高中教育，帮助那些有天赋的学生完成高中学业”
不过布什报告提出的奖学金规模让我有点吃惊，不是太多了，而是感觉太少了，报告中说“我国每年可为24000名本科生和900名研究生提供奖学金，这一方案若得到全面实施，则每年将花费约3000万美元”。
每年奖学金才覆盖两万多名本科生+研究生？我读大学时，我记得班上成绩大约在前30%左右就可以拿学校的奖学金，二十六七个同学大约有七八个可以拿到，我现在还记得是因为当时我就拿过。
布什报告还提到了战争时的科技研究公开的问题，说“战时医学研究的大部分成果已经公之于众”，认为这些信息“为了公众的利益，除非军事安全部门另有规定，这些知识其实应得到更广泛的传播”
在报告的最后，布什建议成立专门的独立机构来负责美国科技政策的制定和执行，同时认为“基础科学研究机构不应设置于经营机构之内，因为研究并非经营机构关心的头等大事”，同时“科学从根本上讲是一元的东西。独立机构的数量应保持在最低限度”。
同时对机构的运行制定了五个基本原则，包括管理人员任命，不自己运营实验室，而是负责出钱，机构需对国会和总统负责等等，其中尤其是“机构能够以经常性拨款5年或更长时间的规划承付经费”。
另外布什报告认为“某些类型的研究，例如对现有武器的改进，最好在军事机构内完成，然而，涉及将最新科学发现应用于军事需要的长期研究工作，应由大学和工业界中的文职科学家负责”“这两种研究都要继续进行，两个小组之间要保持最密切的联系”
在布什的报告中，这个要单独成立的机构叫做“国家研究基金会”，同时提出基金会出钱，由研究机构搞出来的研究成果和专利，“决不能强制要求将这些发现的所有权利转让给政府，但在特殊情况下公众利益是否需要这种权利的让渡，则应由主任和部门自行斟酌”。
在布什报告当时提出的机构对科研项目的资助规模，第一年3350万美元，第五年达到1.225亿美元，看起来并不大，但考虑到这是在美国已有的投入基础上的新增金额，这毫无疑问是有意义的。布什报告提交后，经过多年的讨论，1950年美国国家科学基金会（NSF）成立，资助了大量的美国科学项目。
国内出版的中文版也挺有意思的，加上了很多国内行业大佬对此书的读后感，我看完第一遍之后是有些自己的想法的，再看书里面国内大佬们的读后感，感觉又有些启发，大佬就是大佬，确实拥有很多独特的知识和思考。
很有意思的是其中一位大佬写的读后感，是国内一家人工智能公司的总裁，我一直觉得这家公司不错，而且他写的读后感中透露出的科技发展理念，让我觉得很有思考，我也很认同，可以说是这些读后感中我读的认同感最高的一篇，看来以后我要多关注这家企业的发展，或许能从中受益。
另外在有的大佬的读后感中，也提到了美国在对布什报告的争论中，提出了在纯基础研究（玻尔的研究）和纯应用的研究(生的研究)之外，还有一类研究是应用激发的基础研究，可以称作巴斯德象限的研究。之所以称之为巴斯德象限，是因为巴斯德在生物学的许多前沿性基础工作上的动力是解决实际难题。
这点我觉得也很有智慧，布什提出的科学家在基础研究中的绝对自由其实是不可能的，也需要根据社会的应用来进行有方向的基础研究。
看完此书后，这两天我和我老婆讨论起给孩子们报课外班的事情，我突然想起，一个家庭和资金支出，跟一个国家其实多少是有些类似的。
游泳课这种可以类比成应用研究，因为游泳具有实用性，学会游泳可以提升孩子的自救能力，关系到生命安全，这个实用性很强。
钢琴课则应用性稍弱，但会学习到基础乐理知识，这个基础乐理知识以后是可以在学习其他的音乐类应用（例如吉他）中用到的；
而乐高课现在看起来更类似基础研究，说是可以锻炼孩子的空间想象和动手能力，但是技能实用性不高，而且这种基础性锻炼最终有多大价值我们还不明确，毕竟我俩小时候都没有上过乐高课，不一样学习还可以。
我感觉我的思路是在出钱给孩子报班时，更强调以实用技能为主，基础训练为辅助。但是不管比例如何，基础训练和使用技能学习都是要有的。
对整个中国而言，由于我们长期在追赶者象限，因此在研发经费投入时，以提高国民就业和产业发展的应用研究为主，基础研究为辅，所以我们诺贝尔自然科学奖级别的基础研究成果很少出现，但现在随着中国在科技实力上不断接近西方国家，在一些领域甚至已经进入无人区，加强基础研究投入的时代也在逐渐到来了，
2020年和2015年对比，2015年基础研究经费只占R&D经费的5.1%，2020年已经占到了6.0%，基础研究经费从716.1亿元增加到了1467.0亿元，五年的时间翻了一倍，预计未来还会持续的增长，支撑我国的基础研究产出增加。
