当我们想到基础设施时,我们倾向于想到一个国家运转和繁荣所需的设施和系统——道路、桥梁、隧道、机场和铁路,正如唐纳德·特朗普总统在他2月28日对国会的演讲中指出的那样。
坑洼和摇摇欲坠的建筑物清楚地表明有些地方需要修复。但知识也是基础设施,而且现在它迫切需要关注。科学技术是现代经济的基础,也是解决许多严重的环境、社会和安全挑战的关键。好奇心、自由和想象力驱动的基础研究为所有应用研究和技术奠定了基础。正如我们必须打破对道路和铁路进行无休止的临时修补的恶性循环一样,对知识的长期投资至关重要。
好奇心驱动的基础研究带来了真正革命性的变革,例如基于计算机的智能的快速发展和生命遗传基础的发现。阿尔伯特·爱因斯坦一个世纪前的相对论每天都在我们的GPS设备中使用。美国政府有史以来最好的投资也许是国家科学基金会提供的450万美元资助,这笔资助催生了谷歌搜索算法——这项投资已经增长了超过10万倍。
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基础研究不仅彻底改变了我们对世界的深刻理解,它还带来了新的工具和技术,这些工具和技术在整个社会传播,例如万维网,最初是为粒子物理学家开发的,以促进科学合作。它培养了最敏锐的头脑来应对最严峻的挑战,其成果被工业界和社会广泛使用。没有人可以独家获取其回报——它是一种真正的公共产品。
从探索性基础研究到实际应用的路径不是单向线性的,而是复杂且循环的。由此产生的技术促成了更基础的发现,例如量子力学,量子力学催生了计算机芯片和其他发明,这些发明占美国国内生产总值(GDP)的很大一部分。
为了挖掘人类智慧和想象力的全部潜力,我们需要平衡短期期望与长期投资。正如金融专家绝不会建议放弃退休基金来充实已经足够充裕的支票账户一样,我们需要倡导短期和长期研究计划的平衡组合。但是,在资金减少、经济不确定性、全球政治动荡和时间周期不断缩短的背景下,研究正变得危险地向短期目标倾斜,这些目标可能解决当前问题,但会错失长期的巨大进步。
令人担忧的趋势是,在过去几十年中,公共和私人对基础研究的支持占GDP的百分比都在下降。战后几十年见证了全球科学的空前增长,包括创建国家科学基金会等资助委员会以及对研究基础设施的大规模投资。近年来,情况明显收缩。公共资金持续下降不足以跟上科学事业在现代知识型社会中不断扩大的作用。以GDP的百分比衡量,美国联邦研发预算已从1964年的1.92%的高位(正值冷战和太空竞赛的高峰期)降至今天的不足0.8%。自2003年以来,美国国立卫生研究院的预算也有所下降。
各国政府越来越多地将研究经费导向解决重要的社会挑战,例如向清洁、可持续能源转型,应对气候变化和预防全球流行病,所有这些都在预算持平或减少的情况下进行。因此,基础研究及其预算受到忽视。
在压力时期关注必需品是人之常情。但投资于基础研究,就像为退休储蓄一样,是确保福利、创新和社会进步的先决条件。对基础研究的长期投资至关重要,并带来更高的目标:拥抱科学文化的准确性、寻求真理、批判性质疑和对话、健康的怀疑精神、尊重事实和不确定性,以及对自然和人类精神的丰富性的惊叹,从而带来的全球利益。