美国科学面临“滑铁卢”吗

谢宇教授在浙江大学东方论坛的演讲

2012年1月15日   10：10－思想者   稿件来源：解放日报  

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思想者

　　思想者小传

    谢宇 1959年生于江苏镇江。 1982年获得上海工业大学工学学士学位， 1984年获得美国威斯康星大学科学史硕士和社会学硕士学位， 1989年获得同所大学社会学博士学位。毕业后在美国密歇根大学社会学系任教至今，同时担任密歇根大学社会研究所人口研究中心和调查研究中心的研究教授。 2004年当选美国艺术科学院院士和中国台湾 “中研院”院士。研究范围包括统计方法、社会分层和社会人口学，著作有 《分类数据分析的统计方法》、 《科学界的女性》、 《美国亚裔的人口统计描述》 （英文）、《社会学方法与定量研究》等。

    ●有一个日本的历史学家在1962年做了一个预言： “美国的科学繁荣是从1920年开始的，从历史上看，每一个繁荣的国家都只能繁荣80年”。那么这个预言是正确还是错误呢？

    今天的讲座是基于一本书，书名叫《美国科学是在衰退吗？ 》 （ IsAmerican Science in Decline?）。这是本关于科学政策的书，即将由哈佛大学出版社出版。为什么我要研究科学家和科学呢？第一个原因是，科学在当今社会扮演了极其重要的角色。两三百年的历史经验告诉我们，现在的经济主要是靠科技来推动的。第二个原因是，科学家在现代社会拥有非常高的地位，包括政治地位、经济地位和社会荣誉。因此，从社会分层和人格学的角度，我们也想知道什么样的人会成为科学家。

科学的特别之处

    科学发现实际上是一种公共资源。与一般的资源会随着使用被消耗不同，科学发现被使用得越多，价值越大，这是很特别的。

    我想在很多人的脑海里，科学家是伟大的，但是他做了再了不起的事也是人，他也有人的长处、优点，也有人的弱点，也会被利益所驱动，也会为名誉而争吵，比如牛顿。但是科学家也有其特殊之处。首先，科学家的工作相对于社会其他工作而言，有很大的外部性。也就是说，他的所作所为可能是为了追求个人利益，比如说名誉职位等，但他的工作做得越好，对社会的贡献越大，这就是外部性。所以我们要支持科学家，给他们很好的待遇。科学家工作的外部性，不仅仅是针对同辈、本国人民的，还对国外、对后世的经济、社会包括文化等影响深远。其次，我们对科学家有一个客观的评价标准，这个标准是抛开种族、性别、阶级、身份的，具有普适性。比如科学家之间也会有偏见，或者拉帮结派，甚至相互歧视，从情感上我们觉得他不应该这样子。但是科学界是以客观的成就，以科学发现为标准，这是大家都认可的。第三，我们经常会抱怨社会太不平等，同样，科学界也存在严重的不平等，这是古已有之的，一个优秀的科学家所做的事情可能是上百个科学家无法替代的，一个人的成就、影响会超过很多一般的科学家的贡献，只有10%的科学家做90%的工作，差距甚至更大，不平等系数很高，但大家都能够接受，为什么？既然是公平的，你也可以这样做，你做得好别人也认可。所以相对来讲，这种不平等在科学界是被接受的。第四，也是很重要的特征，科学的发现实际上是公共的财富，而且这种财富一经发现，不会随着一个单位、一个企业或者一个国家的使用，而削弱它的有效性。一般的资源会随着使用被消耗，但科学发现正相反，它被使用得越多，价值越大，这也是很特别的。这几点都是相关联的。

    实际上，有段时间我是研究科学史的，我现在讲一讲科学史的故事。现代科学起源于哪里？早期发展始自欧洲，最早是意大利，代表性人物是哥白尼。但是意大利科学的领先时间并不长，意大利主要是因为文艺复兴，整个16世纪意大利的科学是领先的。然后，世界科学研究的中心就移到了英国，大家都知道牛顿，包括他在内的很多科学家都是当时英国科技领先的标志。英国后来又输给了法国， 18世纪法国政府的参与非常强，所以世界的科学中心从英国转移到了法国。但是不久又从法国移到了德国。 19世纪，德国的科学是最发达的，美国当时很多的学校都仿照德国的做法。所以到了20世纪，美国占领了科学的中心很长一段时间。有一个日本的历史学家，他在1962年做了一个预言，他这样说： “美国的科学繁荣是从1920年开始的，从历史上看，每一个繁荣的国家都只能繁荣80年”。所以他断言，美国的繁荣到2000年会结束。那么这个预言是正确还是错误呢？

    让我们来看看今天的美国。当前美国人口占世界总人口的5%，在科学上的贡献有多大呢？占全部研发经费的40%，占所有专利和新技术发明的40%和38%，所有的科学的出版物引用率最高的出版物当中，它所占数量不仅多，而且质量也是最高的，其高引用率的文章占63%。诺贝尔奖除了经济学以外，我们算了一下物理、化学、生物和医学中45%是美国人；世界前二十名大学中美国占75%。从这些数据可以看到，在科学领域美国的主导地位还是很强、很明显的。

    美国的科学有什么特点呢？第一，它有大规模的政府和产业的支持；第二，美国的科学是以大学为基础的，这跟其他国家不一样。美国的大学鼓励创新，尤其对年轻人有一套行之有效的激励机制。美国大学以同行评议为主，只要你工作做得出色，年轻人比资深院士、教授的资源都多，甚至可以超过他们。美国大学里实行的是扁平的管理体系。

    以前的科学不是一个职业，至少在20世纪初，科学家是不赚钱的，不但不赚钱，而且还要花自己的钱建实验室。欧洲很多科学家都是贵族出身，和今天的科学家不一样。但是美国把科学家变成了职业，而不仅是一个爱好。这是巨大的进步。让我们看一看这个职业的规模有多大。在美国，科学工作者现在有600万到900万人，2006年美国的科研经费是3400亿美元。美国的基础科学主要是由两个基金会来支持。这两个基金会都是二战以后成立的，所以二战对于美国科学的发展是很重要的一个起点。一个是国家科学基金，成立于1950年，现在每年的资金是67亿美元。还有一个国家卫生研究院，每年的资金更大，有220亿美元。

美国科学的怪现状

    在过去的五六十年当中，全球的教育回报是递增的，在此背景下，美国科学家的收入却相对停滞不前，这是很奇怪的现象。

    虽然从总体来看，美国的科学发展很不错，但是最近几年，政界对美国的科学却感觉到危机。国家科学研究院的一个报告称，美国已经进入一个危机的状态，美国的科学可能会在近期失去竞争力，而随着美国科学失去竞争力，美国经济就会失去竞争力。这个报告的主题是美国科学在衰退，会导致美国经济的衰退。这个报告在美国政界影响很大。报告出台后引发了很多热议，比如这个报告有没有依据？美国的科学是否真的在滑坡，是否真的受到了威胁？怎么来改变美国科学不景气的状况？

    从很多方面来看，美国科学应该有危机感，美国科学的状态并不是很健康。证据在哪呢？有两个具体的领域。第一方面是国际竞争，美国科学遭遇了全球主要是东亚的竞争，国际上的发展使美国的科学受到了威胁；第二方面，科学家在劳动市场的回报也不是很好。这两个方面实际上是相关的。

    有些经济学家说，在美国，科学家的劳动市场回报低，是不是因为移民过度的原因？我们来看几组数据。第一个数据是有关科学论文发表产出的。美国官方的资料显示， 1990年到2000年左右，几乎在每一个领域中，美国的科学论文发表的产出都不再增加。 2000年以后，基本上是停滞不前的。与之相对应的是，欧洲、东亚诸国的发展速度则是非常快的。近几年，东亚与美国的距离在慢慢缩小。第二个数据是国际数学比赛。在人均GDP较高的国家中，美国的中学教育表现一直很一般，而中国和东亚其他国家学生在数学方面取得的成绩要好得多。所以对美国来讲，危机意识就来了：我们花这么多钱，有这么好的资源，但是我们的学生学不好数学，学不好数学就学不好科技。所以很多政治学家和教育学家对美国的教育也很悲观。第三，再看一下学位的产出。目前，在本科学士学位的拥有量上，中国是第一大国，远超美国，美国每年只有20几万，中国有将近100万。中国未来的很多工程师和科学家，都将从中产生。而且这对劳动力、科技发展都是非常好的。还有博士，中美两国博士的产出虽然大致相同，但是最近20年中国的发展趋势是惊人的。所以美国人比较着急，中国一下子产生那么多的学士、博士，都是搞科技的，那怎么办？第四，美国的科学界很大程度上是依靠外来人口，依靠移民，且依靠移民的比重逐年增加。美国的科技研究生主要靠外国学生，基本上50%的博士生都是国外的，有的专业甚至70%都是外国人。因此美国的政治家经常会问这样的问题：当哪一天中国、印度、俄国，这些国家输送的人才不再留在美国了怎么办？谁来做这些事情？所以不能依靠移民来支撑这么重要的行业。

    我们常说， 20世纪是美国的世纪，其实不仅于此， 20世纪也是教育的世纪。教育在20世纪的发展和推广，以及它的重要性是历史上没有过的。我们略作回顾就知道， 20世纪就是一个教育扩张、教育普及的世纪。而在这方面做得最早、最好的就是美国。正是因为科技的推动和教育的普及，美国的经济才有这么大的发展。所以美国20世纪的发展，和它科技的发展、教育的普及是分不开的。这是美国的经验。我想中国未来100年的发展，也是靠科技发展和教育普及。

    为什么我们说教育这么重要呢？有研究数据作支撑。我们比较了从1960年到2007年的数据发现，在过去的五六十年当中，教育回报是递增的，这是全球现象。为什么？因为技术太重要了，你拥有技术就可以创造财富，你创造了财富，就可以得到很好的回报。但是在这个背景下，美国科学家的收入相对而言是停滞不前的，这是一个很奇怪的现象。因为经济是由科技来推动的，科技的生产者就是科学家，而科学家的待遇不仅没有改善，反而降低了。也因为这个原因，美国本土有志于科学工作的人越来越少。这是一个困境。

    我前面说过，早期欧洲的科学家是业余的，作为一种爱好，而不是像美国现在这样，是作为一种职业。而职业是靠收入待遇来吸引人的，待遇降低自然会影响工作的积极性。那么我们说奇怪的地方在哪里呢？假如说是因为短缺，不是有很多人说美国科学家面临短缺吗，一种资源短缺的时候，价值应该是会相应提升的，对不对？所以这与短缺理论是相悖的。

真危机还是假衰退

    对于一些人说美国科学家面临短缺危机，有一份报告提出相反意见，认为美国不是科学家太少，而是太多了。我觉得这种说法有点极端。

    我前面讲了两个有关美国科学负面的指标，一个是国际竞争，一个是待遇下滑。这两点说明美国的科学存在危机。然而尽管存在这些问题，美国的科学并没有衰退。

    我下面讲一些指标。第一个指标，从事科学工作的劳动者没有递减，还是在增加。从1960年到2000年的数据看，从事科学的人数比例从1.7%上升到了3.8%。当然很大的成分是因为在劳动力市场拥有高等教育背景的人增加了，从10%增到了30%。还有一个原因就是移民数量的增加。假如你看土生土长的美国人，拥有本科学位的这部分人里，从事科学工作的比例是下降的。因此这里面传递出两个信息：虽然美国科学家的数量增加了，但是其中主要是移民，而不是本土的美国人。

    第二，我们采用社会学定量的方法，分析了美国比较有影响的一本杂志《新闻周刊》，我们翻看了几十年来 《新闻周刊》的封面，看它到底有多少期是将科学的问题作为主题封面文章的。从整个趋势来看，公众对科学的兴趣并没有降低。也就是说，美国公众并没有对科学产生排斥心理，这是一个方面。另一个方面就是，从多年的调查数据来看，美国民众对于包括政治、教育、媒体、宗教等在内几乎所有行业的信任度都在下滑，唯一没有下滑的就是对科学的信心，认为科学家还是正直的、公道的、可信的。

    有一个调查，问民众愿意不愿意在科学上花钱，要不要给一个支柱性的基础科学以支持？ 80%以上的人都说应该要支持，即使科学对社会可能会产生一些负面的影响，还是要支持科学发展。由此可见，美国公众对科学的支持是积极的，是主流的，是正面的。再看声望，科学家在民众的心目中的声望有所降低，但与其他行业相比还是很高。

    在美国， 100多所高校的新生在他们入学后，会收到一份问卷，问你将来想做什么，这是始于1970年的一个传统。学生的回答自然是五花八门，其中说想做科学家的人数比例虽和上世纪70年代初相比有所下降，但并不很明显。另外我们也看到，美国获得科学学士学位的毕业生数量是逐年上升的，只是各个领域不一样。上升最快的是生命科学专业，从学士、硕士到博士，人数都在迅速上升。所以美国的大学还是做了很多工作，培养了很多人才，美国并不像一些人所说，缺乏受到良好训练的科学家。我们还做过一个研究，根据不同阶段学生的学历、经历，测算出他们是不是取得了科学领域的学位。结果我们发现， 1970年至2000年这30年间，获得科学学位的人数比例并没有减少。

    所以，相对于一些人说美国科学家面临短缺危机，有一份报告提出相反意见，认为美国不是科学家太少，而是太多了，问题在于制造了太多的人才，有学位的人太多，他们能找到的工作太少，所以为了美国科学的发展，要少培养人才。我觉得这种说法有点极端。因为他们在计算的时候，把社会科学也作为自然科学的一部分。假如把社会科学的本科学位和自然科学的本科学位相比的话，社会科学可能是所有其他自然科学的总和，所以社会科学是很大的一个本科专业。而这些专业毕业的人，很多都是从事法律、商学、医学、教育、社会工作，而并不是从事社会科学的。所以如果我们不考虑社会科学的特殊性，我们就会得出一个错误的结论，好像美国的很多科学家或者得了科学学位的人离开科学行业了。其实他并不是 “离开”科学，而是本来就没有“进入”科学。

两个视角看问题

    从横向的、国际的角度来看，美国在科学界的领导地位在下降，美国科学的绝对领导地位是受到威胁的；从纵向的、时间的角度来讲，实际上美国现在比以前做得更好，至少并不差。

    最后我们来做一些讨论。美国的科学真的是在衰退吗？我们的回答是“不”。事实如下：

    一、从规模上来看，美国的科学劳动力在增加而不是在递减。二、公众对科学的兴趣爱好依然很高，这个国家、这个民族、这个社会很喜欢科学，很欣赏科学。你们知道，当年爱因斯坦来到美国的时候是很轰动的事情，基本上就是一个名人，他在欧洲可没有这样的名人效应。由此可见一斑，美国是非常崇拜科学的，这是根深蒂固的社会特征。

    相对于过去而言，美国高等学校的学生，在数学和科学方面进步也很多，他们的作业、课程比以前更严格，他们的成就也比以前高。从总体来讲，在美国拥有科学学历的毕业生是能找到和他们专业相关的职业的，这和他们的科学训练是有关的。那么问题在哪呢？前面已经讲了，一个是国际竞争是存在的，另一个是相对于其他职业来讲，科学家的待遇是下降的。

    讲到这里，也许大家要问，为什么你一方面说美国的科学没什么问题，一方面又说美国的科学存在问题？实际上这里头有一个看问题的不同视角。从横向的、国际的角度来看，美国在科学界的领导地位在下降，美国科学的绝对领导地位是受到威胁的，这是普遍的看法，也是很正常的。从纵向的、时间的角度来讲，实际上美国现在比以前做得更好，至少并不差。所以就看你是从空间范围来看，还是时间角度来看。

    然而，我们认为其他国家科学的发展，并不必然意味着美国科学的衰落、下滑。之所以下这个结论有两个理由。一个与我讲的科学的特征有关。前面我说过，科学知识是公共产品，正因如此，其他国家科学的迅速发展，实际上是有利于美国科学的发展。因为美国科学做到现在已经很昂贵，他的人工很贵，培养人做实验也很贵，已经很难做得很快。现代科学特别是生命科学，需要劳动力，需要实验，需要大规模的研究投入。而进入国际化时代，合作研究成为主流，科学成果是共享的，因此美国科学的发展完全可与其他国家科学的发达形成一种互利共赢关系。还有一个理由是美国文化。美国真正的优势不在于它的硬件，不在于它的经济，而主要是一种文化。美国文化的特点是自由、开放和创新。美国有一个好的学术环境，这种学术环境是金钱买不到的。从这点来讲，我还是相信美国对很多想把学术做好的人是有吸引力、有竞争力的。