砺道智库 蒋华 2023-11-05 00:01 发表于北京
美国国家关键技术评估网络10月底发布报告称，在过去的半个世纪里，美国对全球科学、经济和生产能力地缘政治平衡的长期主导地位已经削弱。美国在国内也面临着严峻的挑战，经济不平等加剧，社会流动性下降。技术变革和全球化是所有这些问题的核心。
《芯片与科学法案》(美国国会2022年)引入了前所未有的立法，要求制定由白宫科学技术政策办公室领导的美国国家技术战略，将有限的联邦资金用于实现国家安全、经济和社会目标，同时考虑到技术的相互依赖性以及相关政策和投资对特定机构任务的影响。
构建知识基础、数据和分析工具来实现NSFTIP的使命需要动员、综合和整合分布在全国不同研究人员、学科和机构之间的能力。没有一个成熟的国家技术战略领域，也没有一个广泛认同的关键技术评估领域。国家对关键技术的投资需要得到学术界和工业界常见的分析和物理科学专业知识的指导，而不容易被单个机构所吸引。国家技术战略需要(一)基于跨越多个政府部门的知识,(二)考虑到它们的使命。美国缺乏及时了解全球技术和生产能力形势所需的数据和基础设施、量化创新潜在价值的严格方法(包括考虑地缘政治动态)，以及量化国家目标机会以同时增强国家安全、经济繁荣(包括就业)和社会福利(包括健康、环境和公平)的工具。
对科学知识的资助和生产的情景意识与“自下而上”的四个技术领域的示范相匹配，这四个技术领域在《芯片和科学法案》的“关键技术”列表中突出显示，并在大量出版物中被列为“关键”:人工智能(AI)、半导体(前沿半导体设备生产和计算设备的未来需要投资，特别是“超越CMOS”1)、生物制药(先进制药技术的创新，特别是仿制药的供应链问题)、能源和关键材料(未来电池供应链问题)区域演示代表不同类型的技术关键程度和评估挑战。
人工智能演示着眼于新兴“通用技术”(GPT)的科学发现、生产率和劳动力影响，该技术的采用不断增加但不均衡，并具有高度的安全性、经济和社会影响。半导体演示考虑了一个潜在的未来GPT，下一代超越CMOS设备，以提高计算性能，尚未采用。生物制药演示研究创新和采用先进的制造技术，以减少制药，特别是仿制药，供应链的脆弱性。能源和关键材料展示分析了电池化学和关键材料加工方面的创新，以及潜在的政策干预，以减少未来供应链的脆弱性。
除了快速技术进步和专业化带来的挑战之外，联邦机构和其他行为者之间复杂的任务和活动系统也带来了挑战。
报告称，科学和技术视为对国家安全、经济和社会福利至关重要，尤其是从第二次世界大战开始以来，当时美国发现自己在技术上落后于英国和德国。战后几年，科技在行政部门、立法部门和外部资源中建立了新的能力。
由于拥有大量研发预算和技术专长的多个机构和分支机构共同承担识别、支持或管理技术的责任，管辖权的重叠会产生边界问题，并因不对称的技术专长获取而加剧。职责重叠的机构之间很难进行协调或统一，它们的术语、方法、数据和信息共享有限，有时是因为安全限制。几乎在任何问题上，对机构和分支机构的监控能力也很有限，更不用说对外部建议、发展、分析和意见进行监控和分类了。所有这些都让跨机构协调变得困难，也让政策制定者和分析师难以提取和综合有用的指导。
科学和技术政策办公室(OSTP)依法负责向总统提供科技方面的建议，协调整个联邦政府的科技优先事项的实施，并与来自学术界、工业界、民间社会组织和其他政府机构的合作伙伴进行接触。在过去的几十年里，OSTP的资助在500万美元(2021年)到1000万美元(1993年)之间，不包括来自NSF(科学技术政策研究所)和DOE(PCAST)的额外资助。
有效的关键技术评估需要对特定技术有深入的了解，除了直接参与者之外，任何人都很难掌握和跟上这些知识。但是，那些日复一日致力于开发潜在关键技术的工程师和科学家，以及那些拥有最深刻知识的人，他们自己可能拥有利益相关者的利益，或者为他们的雇主工作。与科学不同，在科学中，研究结果定期接受同行评审并发表，理解新技术尤其困难，因为它需要(i)商业公司保留的未公开的私人部门知识(其中大部分是专有的)；ii结合科学、经济和市场相关的专门知识；以及(iii)心照不宣的“技术诀窍”。
技术“关键程度”的概念主要侧重于国家安全，但有时也包括经济竞争力和社会福祉，包括公共卫生。首先是军事关键技术的概念，后来是被认为对经济竞争力至关重要的技术家族。早期国防部的汇编包括清单和数百页的分析。早期的出口管制政策针对的是向苏联、华约国家和中国销售高科技产品。高性能计算机及其硬件组件和软件作为两用(军用和民用)技术尤其令人关注，特别是考虑到它们在早期核武器计算中的作用。最近，对社会经济功能至关重要的终端系统(如互联网、空中交通管制、电网)中的半导体和软件等技术以及与能源安全相关的产品被认为至关重要。一份1976年的国防科学委员会报告(DOD1976，第1、3页)强调了嵌入的(无形的)工业知识，而不仅仅是用这种知识生产的产品，指出“设计和制造技术是战略技术控制的主要元素”，并补充说“人们一致认为如何做事的细节是技术的本质”。也就是说，大多数关键技术清单都集中在产品和技术上。它们通常由共识委员会制定，这些委员会面临着量化不同任务的关键程度和平衡机构任务固有的利益相关者利益以及科技专家意见的挑战。
衡量旨在解决关键技术的具体政策的影响至少面临两个挑战。首先，鉴于创新管道的长度，可能需要10-30年或更长时间才能知道预期结果是否已经实现。这个时间跨度比政治周期长得多。
过去半个世纪，美国的商品和服务贸易差额一直为负。随着国际竞争对手侵蚀他们的地位，包括钢铁、半导体和汽车在内的多个行业的美国公司一直在挣扎，有时成功，有时失败。这些行业在结构、工作系统、供应网络和技术方面各不相同。政府在跨境贸易、外国投资以及产业支持和补贴方面的政策也各不相同。所有这些因素都会影响单个企业的竞争结果，无论是在边际还是在中心。为了具有竞争力，技术必须以有意义的规模引入到产品或流程中——一句话，商业化。在美国，这是私营企业的工作，它们可能是无形产品的制造商或供应商，如金融服务和医疗保健。
关于现状意识的未来分析和数据驱动的工作可以为(I)国家技术战略提供信息，方法是利用全球科技数据，将资助者、研究人员和执行组织联系起来；和(ii)设计和使用最先进的分析和预测方法，以便
• 使用定性方法(如专家评估)验证预见性和破坏性的文献计量方法。
• 确定每个国家创新系统在科学、技术、社会应用和社会影响方面的当前地位、方向和能力。
• 预测每个国家创新系统在科学、技术、社会应用和社会影响方面的未来地位、方向和能力。
• 确定自然实验的资助。
重点是允许对研发投资和组织进行因果评估，以便在对国家繁荣和安全至关重要的领域取得持续进步和领导地位。
• 持续评估美国的研究投资组合，比较一般机构和任务驱动机构以及非政府来源的科技资助、科技地区和资助接受者的人口分布，以便为战略投资提供建议，使科技劳动力多样化。
• 确定释放美国人才的自然和受控实验，并通过扩大参与科学、技术、下游开发和商业化的途径来利用国际人才。
该计划需要致力于数据基础设施和不断创新，以适应新的推理和预测方法，从而产生可操作的科技情报，指导更有效的科技政策。
测试和评估指标和基本概念之间关系的质量将变得尤为重要。在试点的努力中，不同指标揭示的总体趋势的相似性——每个指标都基于不同的基础数据——提供了证据。
芯片和科学法案预示着美国半导体政策的新时代。决策者已经拨款760亿美元，通过制造业补贴(390亿美元)、研发基金(130亿美元)和投资税收激励(240亿美元)来支持该行业。在资金分配中，国会承认半导体的关键作用，列举了一系列预期结果，包括提高美国在现有和新兴技术中的竞争力，加强关键行业的供应弹性，以及创造就业机会。然而，国会在项目设计和实施的问题上相对宽松。
在金融、技术和劳动力受限的情况下，我们的试点年演示重点关注如何在半导体领域实施芯片融资，以最大限度地实现立法在安全性、弹性、就业和经济方面的既定目标。各种半导体服务于不同的市场。在更成熟的工艺节点上生产的半导体通常服务于安全关键和稳健的汽车、航空航天、医疗和军事应用；前沿节点上的半导体倾向于需要更快处理和更高性能的应用，如通信和计算。最后，随着摩尔定律(芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番)的结束，需要新的计算设备来继续对国家和经济安全至关重要的许多应用的进展，包括人工智能。
