科学使美国伟大

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即将到来的12月10日星期日，全世界数百万人将观看八位美国研究人员——其中两位是外国出生——在斯德哥尔摩接受享有盛誉的诺贝尔奖，以表彰他们为“为人类带来最大利益”的重大科学贡献。这些杰出人士帮助美国登上了人类成就的巅峰。

生理学或医学诺贝尔奖授予杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨，以表彰他们“发现控制昼夜节律的分子机制”。这种清醒和睡眠的昼夜周期控制着调节我们日常活动的许多激素的水平。

化学诺贝尔奖将授予瑞士的雅克·杜博歇和美国科学家约阿希姆·弗兰克和理查德·亨德森，以表彰他们开发了电子显微镜技术，使研究人员能够形成复杂生物分子和过程的高分辨率三维图像。诺贝尔奖新闻稿指出，这一最近的惊人进展刺激了生物化学的革命，生物化学“现在正面临爆炸式发展”。

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物理学诺贝尔奖授予麻省理工学院的莱纳·魏斯和巴里·巴里什和加州理工学院的基普·索恩，以表彰他们“对 LIGO 探测器和引力波观测的决定性贡献”，作为物理学家，这值得我们最高的个人钦佩。这些由爱因斯坦广义相对论在一个世纪前预测的、由两个巨大的黑洞合并引起的时空结构中极其细微的闪烁，于 2015 年 9 月 14 日首次被 LIGO 科学合作组织使用位于路易斯安那州和华盛顿州的 一对巨型双臂探测器（称为激光干涉仪）观测到。此后，LIGO 科学家和一个由欧洲领导的合作组织在意大利运行的一个类似的探测器，又观测到三次黑洞合并和一次壮观的两颗中子星融合。这些事件必将成为本世纪最重要的科学突破之一，标志着令人兴奋的新兴学科——引力波天文学的吉祥诞生。

使用激光干涉仪探测引力波的想法在麻省理工学院的德国裔物理学家魏斯富有创造性的头脑中萌发，他于 1974 年开始在国家科学基金会 (NSF) 的资助下建造一个十米的原型。另一个这样的项目在理论物理学家索恩的领导下在加州理工学院启动，他招募了苏格兰物理学家罗纳德·德雷弗（最近去世），一位仪器专家，他领导了第二个由 NSF 资助的原型的建造。从一开始，这两项努力都涉及其他国籍的研究人员，因为科学没有国界。

基于这些原型的成功，NSF 于 1984 年批准并资助了联合 LIGO（激光干涉仪引力波天文台）项目，总部设在加州理工学院，由罗库斯·沃格特领导。随着建造 LIGO 的时间临近，NSF 的领导人——特别是马塞尔·巴顿、大卫·伯利和理查德·艾萨克森——认识到这必然是一个复杂的大科学项目，需要资深高能物理学家和探测器建造者巴里什的领导和管理专业知识。从 1994 年开始，一直持续到 2005 年，他将麻省理工学院/加州理工学院的联合努力转变为一个主要的国际科学项目，组织 LIGO 实验室建造了两个庞大的四公里干涉仪。他还并行成立了 LIGO 科学合作组织，以吸引来自世界各地的顶尖科学家来开展其研究计划。

经过二十多年的复杂工程和研究，在耐心获得美国国家科学基金会约十亿美元的资助后，两个升级后的先进 LIGO 探测器在计划中的数据采集之前的工程运行期间记录了第一个引力波信号。这是国际科学的胜利，其中美国物理学家（包括几位外国出生）发挥了至关重要的领导作用。

诺贝尔奖委员会认可的三个突破表明，科学研究——以及伴随而来的创新和探索精神——才是真正使美国伟大的原因。大量的煤炭和石油可能在一个世纪前帮助建立了我们的工业实力，但如果美国要继续在信息丰富的 21 世纪经济中保持世界领先地位，需要的不仅仅是丰富的化石燃料。

作为 18 世纪启蒙运动的追随者，我们的开国元勋崇尚基于经验证据和理性论证的科学。本杰明·富兰克林是当时领先的自然哲学家，在欧洲被公认为“电学之父”。托马斯·杰斐逊读完了满满一图书馆关于最新科学发现的书籍。我们想知道他们会如何看待我们当前的政治“领导”。

在随后的 240 年里，美国的发明创新，如电报、电话、电灯、飞机、晶体管、微芯片、激光和互联网，使我们现代紧密相连的世界成为现实。在二战之后，当 NSF 和其他有远见的联邦机构开始投资数十亿美元用于研究和工程时，这种创造财富和就业机会的过程显著加快，产生了更大价值的经济回报。美国科学家获得了诺贝尔奖的大部分份额，这表明了这种支持所促进的科学生产力——就像他们今年再次获得诺贝尔奖一样。

但是，唐纳德·特朗普和他目光短浅的追随者即将拆除美国科学和技术的脆弱基石，直到最近，它还是世界羡慕的对象。他们无视甚至诋毁了全球科学界在气候变化问题上的共识，而《巴黎气候协定》正是建立在这种共识的基础之上。他们试图全面削减研究资金，特别是用于气候变化的研究，包括在 NSF 的研究。事实上，政府科学家被告知要避免使用这个词组，现在它正被从几个机构的网站上删除。

而且在他上任十多个月后，这位总统尚未按照法律规定任命他的科学顾问和科技政策办公室主任（这是我们其中一位在克林顿政府中担任过的职位）。鉴于本届政府明显的反科学议程，要找到一位能够接受这项重要工作的有成就、有声望的科学家，肯定非常困难。

幸运的是，美国国会——特别是参议院——抵制了这些正面攻击，这些攻击以及对可自由支配资金的严格限制，正不可避免地对美国的研究造成损害。目前正在国会中通过的企业减税措施只会进一步收紧束缚。科学家们开始将目光投向别处，例如中国和欧洲，以寻求继续进行研究所需的支持。

而且最优秀的毕业生可能也不会落后太远。众议院刚刚通过其税制改革法案，对美国科学造成了可能成为毁灭性的打击（如果参议院在联席委员会中同意众议院的措辞）。通常授予研究生助教和研究助理的学费减免的税收条款将使除最富有的学生之外的所有学生都难以获得高等学位。许多外国学生甚至不会申请美国机构——由于本届政府的反移民政策，这种趋势已经开始出现。

如果这些令人不安的趋势持续下去，并且美国科学事业继续被目光短浅的政治家所退化，他们向后看超过一个世纪，那么观看美国科学家接受诺贝尔奖的满足感最终将成为遥远的记忆。美国最终将在精神和物质上变得更加贫穷，其未来将因对气候的无知和对化石的愚蠢而丧失。

参考

玛西娅·巴图夏克，《爱因斯坦未完成的交响曲：聆听时空的声音》。约瑟夫·亨利出版社，2000 年。

哈里·柯林斯，《引力的阴影：寻找引力波》。芝加哥大学出版社，2017 年。

托马斯·L·弗里德曼，“中国可以向特朗普出售布鲁克林大桥”，《纽约时报》（2017 年 11 月 14 日）。

劳伦斯·克劳斯，“唐纳德·特朗普对科学的战争”，《纽约客》（2016 年 12 月 13 日）。

迈克尔·S·卢贝尔和伯顿·里克特，“为什么税收法案对科学、创新和美国不利”，《国会山报》（2017 年 11 月 16 日）。

杰弗里·梅维斯，“发现引力波了吗？感谢 NSF 建设大型设施的方法”，《科学》（2016 年 2 月 12 日）。

迈克尔·里奥丹，“特朗普、科学和理性”，《西北公民》（2017 年 8 月 1 日）。

艾琳·卢梭，“众议院刚刚投票决定让研究生破产”，《纽约时报》（2017 年 11 月 16 日）。

迈克尔·D·希尔，“特朗普将使美国退出《巴黎气候协定》”，《纽约时报》（2017 年 6 月 1 日）。