编者按：贝丽尔·利夫·本德利是美国科学促进会的会员，她在《科学》杂志的科学职业版块撰写关于科学劳动力和早期职业问题。
在这篇草稿文章中，她认为科学劳动力市场已经崩溃，美国的教育系统实际上培养了过多的合格研究人员，而职位却太少，而且一种反常的资助结构使问题长期存在，等等。我们希望听到您对此主题的看法，以及进一步发展这篇文章的建议。请使用页面底部的评论区。以下是一些问题，供您入门： 在阅读文章后，您是否不同意“几乎普遍接受”的关于存在全国性“技术人才短缺”的观点？ 您对白人男性在科学领域的减少表明科学职业吸引力下降的说法有何反应？ 您认为美国的教育政策应该致力于提高处于底层的儿童（绝大多数来自低收入家庭以及种族和少数民族）的科学数学成绩，而不是提高所有儿童的成绩吗？ 从更广泛的经济角度来看，这里描述的科学就业前景有多么黯淡？ 您是否接受以下解决“科学家过剩”问题的方案：我们需要在实验室中创造薪酬更高的职员岗位，减少低薪的博士后职位，并普遍重组美国学术实验室的人员配备和资助方式？ “美国研究事业——国家繁荣不可或缺的引擎”面临的最大挑战是什么？您认为应该做些什么来使其变得更好？ 在未来十年左右的时间里，随着占据这些岗位的婴儿潮一代进入退休年龄，实验室空间（和资助）开始空出，将会发生什么？ 您希望在这篇文章中看到哪些关于科学职业机会的其他观点？
多年来，美国人一直听到蓝带委员会和主要工业家抱怨由于教育系统不足而造成的科学家短缺。这些批评人士警告说，高科技人才的缺乏如此威胁着美国持续的竞争力，以至于美国必须大幅提升其K-12科学和数学教育，并通过迅速提高目前允许进入该国在私营企业工作的技术娴熟的外国人人数的上限，引进大量受过技术培训的外国人。微软董事长比尔·盖茨在2008年3月向国会作证时说：“我们面临着开发新突破性技术的熟练科学家和工程师的严重短缺。”
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但是，许多未被广泛宣传的美国人，包括著名的劳工经济学家，对此持不同意见。“不存在科学家短缺，”哈佛大学经济学家、学术劳动力方面的领先专家理查德·弗里曼说。他和观察家认为，美国科学劳动力市场中最大的不足不是顶尖的技术人才，而是每年在美国获得博士学位的约30,000名科学家和工程师（其中约18,000名是美国公民）所具有的具有吸引力的职业机会。
阿尔弗雷德·P·斯隆基金会的劳工经济学家迈克尔·泰特尔鲍姆说：“如果人们被鼓励成为科学家，他们应该合理地期望能够从事他们的科学工作。”“这不应该是一种保证，但他们应该有合理的前景。”但是今天，很少有年轻的博士毕业生能够开始他们的研究生教育理应训练他们的职业生涯，即在学术研究机构中担任教职人员。相反，成千上万的博士毕业生在获得博士学位后的几年里，在教授的实验室里从事低薪、没有前途的博士后“培训”职位（称为博士后），他们表面上是在磨练自己成为教授后开始自己实验室所需的技能。然而，事实上，只有大约25%的获得美国科学博士学位的人最终会找到一份能够让他们申请支持学术研究的竞争性资助的教职工作。据估计，只有更少的——15%——的人会在该国进行重大科学工作的研究型大学获得职位。
科学教职工作的竞争非常激烈，以至于每个广告招聘都会吸引数百名合格的申请者。大多数被聘为教职工作的博士毕业生获得所谓的“软资金”职位，这取决于年度资金的续签，而不是提供长期保障的传统终身教职职位。与此同时，在信息技术领域，经验丰富的专业人士将外包和行业偏爱廉价的年轻外国人归咎于他们的职业生涯受挫。使用大量H-1B签证的公司（这种移民文件允许高技能的临时居民进入美国劳动力市场）并不是所谓的缺乏人才的美国技术公司，而是印度拥有的公司，这些公司从事将美国公司的工作外包到次大陆的业务。
尽管存在这些现实，但在政治圈中，“普遍接受”的是存在技术人才短缺，这在制定国家科学资助、教育和移民政策方面发挥着重要作用，罗切斯特理工学院公共政策助理教授罗恩·希拉说。“华盛顿几乎没有人”认识到科学家的“过剩”，也没有认识到缺乏机会对曾经吸引许多美国最有天赋的年轻人寻求科学和工程职业的激励措施造成的损害，他说。
但是，真正的短缺——缺乏进入职业生涯的明确途径，这些途径可以使当今有天赋的年轻美国人成为明天做出伟大发现的研究人员——正在说服越来越多的美国最优秀的学生不要从事诸如法律、金融、医学等职业，这些职业提供了更好的短期和长期职业前景，而不是平均花费七年时间攻读博士学位，再加上现在被认为在许多科学领域竞争学术职业所必需的五年或更长时间的博士后培训。
与此同时，美国每年接纳大量外国研究生和博士后，并且发现自己越来越依赖一种本质上不可靠的年轻外国科学家流，他们大多数是以短期、非居民签证在该国从事美国研究的日常工作。观察家说，美国的研究事业——国家繁荣不可或缺的引擎和世界领先的创新机构——因此变得容易受到其境外和无法控制的条件的影响。与此同时，专家指出，招聘足够的需要安全许可的、用于重要的国防导向的科学和工程工作所需的人才变得越来越困难。
批评人士说，扭转这些趋势将需要协调一致的国家行动，但不是一些广为宣传的报告和行业领导者所提出的步骤，例如增加研究生奖学金和H-1B签证——批评人士认为这些步骤只会使情况变得更糟。相反，这些观察家呼吁改变美国学术实验室的人员配备和资助方式，以恢复曾经吸引许多最聪明的美国年轻人寻求研究事业并为维护该国长期以来的科学和技术卓越地位做出贡献的激励措施。
一个不缺乏的东西是具有科学天赋的美国学生，近年来他们的学业成绩一直在提高而不是下降。泰特尔鲍姆在2007年11月的国会证词中说：“随着时间的推移，从经常受到批评的K-12系统出来的学生似乎在学习科学和数学科目方面做得更好，并且表现也更好。”“他们也没有像经常断言的那样，远远落后于经济上有竞争力的国家的同等学生。”根据国家科学委员会发布的权威报告《2008年科学与工程指标》，自1985年以来，获得科学和技术领域博士学位的美国人人数增加了18%。
但是，历史上提供美国科学家的本土白人男性人数每年减少约1,000人，尽管少数族裔（主要是亚裔美国人）和女性博士的数量显着增加。但是，由于白人男性传统上是美国收入最高的群体，也是职业选择最广泛的群体，许多观察家认为，他们人数的减少表明科学职业的吸引力下降。此外，许多教授私下报告说，越来越多的最优秀本科生回避科学研究生课程，而选择回报更确定的领域。与此同时，该国科学劳动力的外籍人口迅速增长，尤其是在博士后中。《指标》显示，美国实验室中博士后的总数尚不清楚，但可能高达90,000人。专家一致认为，其中至少一半是非公民。许多观察家认为，这种复杂的趋势反映了一个严重失衡的劳动力市场。
关于美国教育不足导致人才短缺的论点通常从国际比较中使用的标准化考试结果入手。美国 K-12 学生在科学或数学方面的平均成绩从未在这些排行榜中名列前茅（尽管他们在阅读和公民教育方面名列前茅）。在一项被广泛引用的评估——国际数学和科学趋势研究（TIMSS）中，该研究在 1995 年至 2003 年间测试了美国三年级和八年级学生，并在 1995 年和 1999 年测试了美国 12 年级学生，美国学生在数学和科学方面的排名在第五至第十二之间——许多人对此结果表示担忧，认为其存在危险的缺陷。
但是，乔治城大学国际移民研究所的 B. Lindsay Lowell 和华盛顿特区城市研究所的 Hal Salzman 对学生在 TIMSS 以及另一项被广泛报道的国际比较测试——国际学生评估项目（PISA）上的表现进行了详细研究，结果表明情况并非如此。Teitelbaum 说：“他们的观点是，美国学生在这些国际比较测试中的平均表现并不是一个有意义的数字。”Salzman 说，与某些人声称的在科学教育方面落后于发达国家的情况大相径庭，“在 PISA 中，美国在科学方面的高分孩子比任何其他国家都多”，而且在数学顶尖类别中的人数几乎与高分的日本和韩国一样多。
但从统计角度来看，关键在于，美国学生是所有工业化国家中最多样化的，其水平从一些世界上准备最充分的学生到一些发达国家中最差的学生不等。例如，在比较美国、日本和五个西欧国家的测试中，美国白人在数学和科学方面的平均成绩明显高于欧洲人，仅次于日本人。美国白人在阅读方面以较大优势位居第一。然而，美国黑人和西班牙裔学生的平均成绩明显落后于所有其他群体。
但 Salzman 指出，科学家通常不是从普通学生中招募的，而是从那些获得最高分数的学生中招募的，而美国拥有大量这样的学生。杜克大学和哈佛大学的 Vivek Wadhwa 说，与亚洲中学的学生相比，美国学生“是自由思想者”。“他们没有把过去 12 年的生命用来背诵书本……他们把过去 12 年的时间用来处理实际问题并解决这些问题。[在美国]，你可以走到老师面前告诉她她错了或他错了。”他继续说，在亚洲，“你不敢这样做。”
因此，提高美国在国际比较中的平均分数并不是像许多评论所暗示的那样修复一个整体表现不佳的教育体系的问题，而是提高那些成绩最差的孩子的表现，他们绝大多数来自低收入家庭以及种族和少数民族。当然，这种差异是一个至关重要的国家需求和责任，但这并不反映有能力学习科学的学生的整体供应不足。
美国学生在进入大学后也不会对科学失去兴趣。“随着时间的推移，在科学和工程 [S&E] 领域获得的学士学位比例相对稳定，S&E 专业的新生比例也是如此，”Lowell 和 Salzman 指出。 多年来，《指标》指出，美国培养的科学和工程学位持有者大约是这些领域雇用的三倍。 例如，在 2008 年 6 月，《美国气象学会公报》警告说，大学培养的气象学毕业生远远多于该领域可以找到工作的机会。
那么，为什么会有这么多关于短缺的说法呢？
许多人将短缺归因于美国科学劳动力市场的结构，而不是美国学校的失败。Teitelbaum 说，“任何以开放的心态提出这个问题的人都无法找到任何客观数据表明科学家和工程师普遍‘短缺’。”例如，工资没有上涨，这在短缺的情况下是会发生的。但是，斯隆基金会的 Ted Greenwood 也说，“我们为科学和越来越多的工程职业做准备——并且在某些方面，这些职业本身——……如此令人不快，以至于很难吸引美国人进入这些领域。但是，具有不同激励结构的非美国人蜂拥而至美国，并蜂拥而至这些领域，因为作为学生或博士后可以获得进入该国的机会。“我们需要使科学和工程职业以及为这些职业做的准备对美国人更具吸引力，”Greenwood 补充说。
许多人认为，问题的根源在于 Teitelbaum 所说的“科学研究生教育的反常资金结构……这是造成不稳定的根源”。自 20 世纪 40 年代以来，当美国政府开始认真投资于民用研究时，这项工作主要在该国的大学中完成，并通过联邦资助机构（如国家卫生研究院和国家科学基金会）授予各个教授的有竞争力的临时拨款来支付。从那时起，这些机构已成为该国乃至世界学术研究的主要资助者。国家卫生研究院现在每年拨款超过 280 亿美元，是地球上最大的非军事研究资助者。
佐治亚州立大学经济学家、学术劳动力权威 Paula Stephan 说，通过 60 年前随意做出的决定，“我们国家选择主要用研究生和博士后以及一些非终身教职人员来配备我们的实验室，而其他国家则有永久的方式来配备他们的实验室”，通常在职业职位上配备博士学位的科研人员。在其他一些体系下，研究机构雇用许多科学家作为长期职业员工，他们拥有专业水平的工资和明确的职业发展道路，可能最终会承担更大的责任和领导力。
美国主要由学生和博士后劳动力组成的临时资助实验室的方法有几个重要的优势。它将该国顶尖大学中最优秀的人才纳入到满足资助机构或国会设定的国家优先事项的项目中。它允许在选择研究和研究人员方面具有灵活性，并允许方向的快速变化，因为拨款是针对特定目的的，并且仅持续有限的几年。它从高度积极的科学家那里获得最好的想法和最好的工作，因为它通过由每个领域的学术专家组成的同行委员会的竞争性择优排名系统来选择受助者，这些专家担任兼职法官。它使政府不必拥有实验室并管理其员工。它允许联邦资金发挥双重作用——产生研究成果并为在教授经营的实验室项目中工作的研究生和博士后提供教育和支持，这些教授从拨款中支付他们的费用。
这个系统产生了卓越的科学，但从招聘和留住科学家的角度来看，它有几个严重的缺点。首先，它使任何特定实验室的资金本质上不稳定，并且依赖于赢得重复的拨款和续签，这使个人的职业生涯受制于年度竞争。在联邦预算非常紧张的时期，例如目前，这意味着许多实验室，甚至许多成熟的科学职业，都无法生存。其次，它不仅产生教育机会和研究成果，而且还不断涌现出需要机会开始自己职业生涯的年轻研究人员。佐治亚州的 Stephan 说，“美国配备实验室人员的方式给系统带来了巨大的压力，使其必须吸收不断涌现的新生。而且我们在吸收它方面没有取得太大成功。”
这在很大程度上是因为，如果没有大学或其他非营利机构的支持，科学家就无法竞争联邦拨款——作为一名成熟的调查员获得专业认可的必要条件——而大学通常只支持拥有教职职位的研究人员，有时只支持那些正在走终身教职道路的人。科学家撰写拨款提案并进行研究，但拨款（通常也提供教授的部分工资）在技术上是授予大学的，大学管理它并提供开展研究所需的设施，以换取管理费用。因此，年轻科学家开始学术研究职业能力上的限制因素是可用的教职职位的数量，而近几十年来，教职职位的数量越来越落后于该系统正在培养的科学家数量。
尽管学术科学的就业市场长期低迷，但各部门仍然继续招募研究生和博士后，因为他们需要熟练且廉价的劳动力来完成教授的拨款提案中承诺的工作。博士级研究人员必须获得支付给博士后的“培训生”工资——通常每周工作 60 到 80 小时，年薪约为 40,000 美元，没有工作保障或晋升机会。但是，如果向博士后支付真正的专业工资，则意味着高技能人员会减少，发表的文章会减少，并且赢得拨款续签的机会也会减少。
这种动态造成了扭曲的激励机制、人为的短缺感以及恶性循环。Teitelbaum 说，从系主任的角度来看，“您有这笔研究经费，可以为 15 名研究生研究助理和 10 名博士后提供资金，您的系和您的教师致力于进行研究，因为您赢得了拨款，但美国没有足够的人申请成为研究生和博士后。从您的角度来看，这可以被认为是短缺。”但他强调，“需求是在机构内部，而不是在劳动力市场。” 渴望完成研究的教职人员“没有考虑……在大学毕业后是否对获得博士学位或做过博士后的人有需求。”
如果美国人无法配备实验室人员，大学教授可以选择外国人才，作为以学生签证进入该国的研究生，或者以 Teitelbaum 所说的“基本上不受限制的 H-1B 签证”进入该国的博士后，因为非营利机构可以获得豁免。
一些资深学术科学家告诉 Teitelbaum，他们“非常担心”该国大学培养的科学家数量与职业职位市场对研究人员的需求完全无关这一事实，但他们发现“很难对此公开，因为这非常威胁到研究进行的结构，”Teitelbaum 说。“谁来实际进行实验研究？”其他几十年前受过教育的教授，“在劳动力市场非常紧张的情况下完成了他们的博士学位，在那里他们可以直接获得终身教职或获得多个职位，”Teitelbaum 继续说。“因此，他们对自己的经历只有积极的看法。他们可能会认为今天的人只是在抱怨或发牢骚，[所以] 继续前进。如果你足够好，你会做得很好。这可能是一个相当典型的立场。”
直到 20 世纪 60 年代末，大多数年轻的博士生实际上都能找到教职工作。他们通常在四年左右完成科学博士学位，并在二十多岁时进入教职岗位并拥有自己的实验室。只有少数人会选择花一两年的时间做博士后，要么是为了追求特别有前景的研究方向，要么是为了通过一位杰出导师润色他们的出版记录，以提高他们在顶尖机构找到工作的机会。但是，受“卫星”号事件启发的、一直持续到 20 世纪 60 年代末和 70 年代的研究经费和研究生奖学金的增加，很快就导致每年培养的博士生数量超过了美国高校所能轻易吸收的数量。越来越多的博士生，他们在一个长期以来（并且在许多地方仍然）认为学术界以外的职位不是严肃科学家的有效职业选择，而充其量是“替代性就业”，最坏的情况是“投奔黑暗势力”的文化中接受了教育，他们开始接受博士后职位，认为更多的出版物会提高他们获得梦寐以求的教职岗位的机会。
到 20 世纪 70 年代末，美国国家医学院每两年发布一次的权威报告《生物医学和行为研究的人员需求》已经对博士后人数的增加以及他们作为“受训者”所花费的时间长度表示担忧。正如他们所担心的那样，这种累积已经持续了三十年，越来越多的博士后——加上越来越多的外国博士——掩盖了年轻的大学职业追求者之间的失业问题。在许多领域，五年或更长时间的博士后“培训”已成为常态，而获得学术职位的博士生比例持续下降。
结果，实际上获得教职工作的少数年轻科学家通过赢得他们的第一笔竞争性资助来开始独立研究事业的平均年龄已上升到 42 岁。在那个年龄，上一代的科学家，如阿尔伯特·爱因斯坦、马歇尔·尼伦伯格和托马斯·切赫，都在二十多岁时就因其研究成果而获得了诺贝尔奖。
在某些有限的领域，尤其是那些新兴领域或需要公民身份才能获得安全许可的领域，可能存在局部短缺。但是，哈佛大学的弗里曼在一项由国家经济研究局发表的研究中写道，总体而言，“年轻的科学家和工程师的就业市场相对于许多其他高层次职业而言已经恶化……这令美国学生感到沮丧……[但] 这些回报足以吸引大量移民涌入，尤其来自欠发达国家。”在 2001 年恐怖袭击事件后略有下降之后，抵达的外国科学家人数已经反弹。“美国出生/居民（尤其是男性）对科学和工程领域的供应似乎比外国出生的人对劳动力市场条件的反应更为敏感，”弗里曼继续说道。“对于许多有才华的外国出生的人来说，科学和工程职业可能是他们进入美国就业市场的唯一途径。”
他写道，在国外招聘“通过利用一个庞大且相对廉价的人才库来造福国家，但代价是降低了本土人士进入科学和工程领域的动力”。例如，他的哈佛经济学同事乔治·博尔哈斯已经证明，外国学生和科学家的涌入确实会降低美国人和外国人的机会和收入。批评者认为，H-1B 签证还会降低工资，因为根据其条款，签证属于雇主而非工人，因此工人不能离开提供在该国居留许可的工作。
布朗大学分子生物学系主任苏珊·格尔比表示，“这种金字塔模式不可能永远持续下去”，她也是美国实验室目前人员配备方式的长期批评者。“我们需要为一些新的稳态模式找到解决方案”，这将通过为他们投入教育的时间、金钱和机会提供有吸引力且可靠的回报，使科学职业再次对最有能力的年轻美国人有吸引力。
格尔比、斯蒂芬和其他人认为，美国需要建立“非复制性”研究机构，减少临时学生和受训实验室工作人员的数量，增加更多的永久性职业科研人员。诸如德国的马克斯·普朗克研究所（格尔比曾在那里工作）和霍华德·休斯医学研究所位于弗吉尼亚州阿什本的新贾内利亚农场研究园区等著名机构都遵循这种模式的变体。
弗里曼有另一个想法：吸引年轻美国人才的方法是为研究生和博士后提供更高的收入，但要明确理解，就像表演、音乐和职业体育等其他享有盛誉、竞争激烈的领域一样，只有少数进入竞争的人会赢得长期成功的职业生涯的头奖。弗里曼建议，人们会在知道他们的资助将在几年内结束时进入这个行业，那些失败者必须离开学术研究，转而从事其他类型的工作，最好是在工业界、政府部门、专利法、科学政策、高中或社区大学教学或其他领域中利用他们的科学知识。包括密歇根大学工程学教授威廉·考夫曼在内的另一批观察员认为，吸引聪明且有资格的年轻美国人接受与国家安全相关研究领域的职业培训的方式，可能是早在高中就寻找他们，并为他们提供有吸引力的奖学金，要求他们承诺——类似于 ROTC 奖学金——在获得学位后在该领域工作。
无论国家选择哪种或哪几种模式，许多观察员认为，教授们不断培养大量不太可能实现其职业抱负的科学家的现有研究体系已接近崩溃。美国科学教育的真正危机不是年轻的美国人缺乏学习能力，也不是学校缺乏教学能力，而是扭曲的就业市场无法为他们提供与其能力相称的职业。