美国组织战略科技力量的经验与启示

全球技术地图 2022-11-11云阿云智库•大战略

以下文章来源于中国科学技术发展战略研究院，作者韩军徽、李哲

本文以美国阿波罗计划、SEMATECH计划以及国家量子计划为例，总结分析了美国组织国家战略科技力量支撑美苏、美日、中美大国博弈的做法及经验，并提出了对我国的启示。本文认为，要充分认识国家战略任务的全局性与多样性，国家战略任务事关国家安全与发展全局，与具体的科技计划项目并非同一层面，包括战略性工程产品、战略性产业技术体系、战略性科技前沿等不同类型。要围绕生物医药等战略性产业技术体系和量子信息科学等战略性科技前沿，加快凝练提出国家战略任务，并设立专门机构负责国家战略任务组织推进。

近年来，国家战略科技力量得到越来越多的重视。2020年12月召开的中央经济工作会议将强化国家战略科技力量作为2021年八项重点任务之首，显示了我国对国家战略科技力量需求的迫切性。2021年3月发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》，设置专章部署强化国家战略科技力量，体现出国家战略科技力量对我国经济社会长远发展的重要意义。2021年5月，习近平总书记在中国科学院第二十次院士大会、中国工程院第十五次院士大会和中国科协第十次全国代表大会上的讲话指出，世界科技强国竞争，比拼的是国家战略科技力量，明确了国家战略科技力量在大国博弈中的战略地位。

国家战略科技力量作为一个具有中国特色的新提法，不同于传统从“组织属性”“核心职能”等维度进行定位的如高校、科研院所、企业研发机构等概念，而是从“地位”“作用”“贡献”等维度对科研机构进行定位。目前，围绕国家战略科技力量的研究主要包括三个方面：国家战略科技力量的内涵、国家战略科技力量组成主体的地位和作用以及强化国家战略科技力量的重点方向和政策举措。例如，肖小溪等认为，国家战略科技力量是以满足国家战略需求为定位，由国家支持，主要从事一般科研主体无意或无法展开的高投入、高风险、大团队、长周期的科技创新活动的科研力量，是国家科研机构、高校、企业（包括高科技民企）等优势力量的集合与协同。张义芳认为，国家战略科技力量是指在战略必争的重点科技领域，体现国家战略意志、服务国家战略需求、直接支撑国家战略目标实现、代表国家战略科技水平的科技组织体系和能力的总称。尹西明等认为，根据所承担的任务、角色和职责的差异，可以把国家战略科技力量分为支柱型和载体型两种类型。徐示波等认为，强化国家战略科技力量要加强顶层设计和布局、加强人才交流与培养、加快资源配置方式改革创新以及营造良好发展环境。可以说，目前围绕国家战略科技力量的学术探讨已较为深入。

与此同时，现有研究仍存在一些不足，特别是国家战略科技力量作为体现国家意志、代表国家水平的体系化优势科技力量，有效的组织模式是其形成强大合力的关键，目前对这一问题的研究尚不充分。美国虽未明确提出国家战略科技力量的概念，但其国家实验室、联邦科研机构，以及部分大学、企业科研机构等优势科技力量事实上发挥了国家战略科技力量的作用，构成了美国的国家战略科技力量体系。二战以来，在美苏争霸以及美日竞争过程中，美国的国家战略科技力量体系发挥了至关重要的作用。当前，为应对中美大国博弈，美国再次积极组织国家战略科技力量，以期在量子信息科学等新一轮科技革命与产业变革的核心领域占据制高点。美国作为当今世界科技创新实力最为雄厚的国家，其组织国家战略科技力量支撑大国博弈的做法对我国有一定的借鉴意义。本文以美国阿波罗计划、SEMATECH计划以及国家量子计划为例，总结美国组织战略科技力量的经验，并提出对我国的启示。

1.案例分析

二战以来，科技在大国博弈中的作用日益显著，组织国家战略科技力量攻关国家战略任务是其最集中的体现。在与苏联、日本的大国博弈中，美国分别启动阿波罗计划和SEMATECH计划，在太空领域和半导体领域组织战略科技力量攻关国家战略任务并取得成功。当前，美国在量子信息科学领域再次组织战略科技力量，试图在与我国的大国博弈中取得关键优势。

1.1 阿波罗计划：政府牵头组织，赢得冷战优势

20世纪50年代末60年代初，美苏争霸进入白热化阶段，太空领域成为双方角逐的焦点。阿波罗计划于1960年提出，最初目标是对太空飞船的可行性进行研究。在苏联将世界第一位宇航员成功送入太空之后，时任美国总统肯尼迪于1961年5月改变了阿波罗计划的目标，提出要在1970年前将宇航员送上月球，标志着阿波罗登月计划正式启动。在阿波罗计划启动前，美国为应对与苏联的太空竞赛已做出一些重大变革。1958年10月，国家航空航天局（NASA）正式成立，负责制定和实施美国太空发展计划。美国国家实验室体系也做出相应调整，以服务美苏太空竞赛。同时，在相关领域组建了新的实验室。例如，美国以加州理工学院古根汉姆航空航天实验室为依托组建了喷气推进实验室。在阿波罗计划中，美国动员的科技力量包括上百个科研机构、120余所大学以及2万多家企业，参与人数最高时达30万人。为推进阿波罗计划的实施，NASA建立了严密的组织架构，如图1所示。其中，局长办公室、载人航天办公室等作为总部决策层，对计划总体目标负责。阿波罗计划办公室在总部决策层领导之下负责计划日常管理。载人宇宙飞船中心、马歇尔航天飞行中心和肯尼迪航天中心为项目管理层，均设立了阿波罗计划项目办公室，每个项目办公室设有项目经理，项目经理是NASA总部与承接项目的承包商之间的管理界面。

从1961年5月至1972年12月，阿波罗计划共成功登月6次，使美国在冷战中赢得巨大优势，而美国强大的国家战略科技力量体系是阿波罗计划成功的基础。

1.2 SEMATECH计划：政府企业携手，夺回领先地位

20世纪60年代末开始，日本成为仅次于美国的资本主义世界第二号经济强国，日美竞争关系日益激烈。其中，半导体、计算机等第三次工业革命核心技术领域是双方竞争的焦点。1986年，日本在世界半导体市场上所占份额由1980年的26%上升至44%，首次超过美国。为夺回在半导体设计与制造工艺上的优势，美国政府借鉴日本通产省实施超大规模集成电路（VLSI）计划的经验，组织国内领先的半导体制造公司成立了“半导体制造技术研究联合体”（SEMATECH），启动了SEMATECH计划，主攻集成电路制造工艺与设备。

SEMATECH由美国国防科学委员会（DSB）和美国半导体行业协会（SIA）于1987年共同牵头成立，创始成员包括美国电话电报公司（AT&T）、美国国际商用机器公司（IBM）、摩托罗拉（Motorola）、惠普（HP）等11家领先的半导体企业，它们的半导体产量占全美总产量的75%。美国国会通过法案授权美国国防部（DOD）代表政府参与SEMATECH计划，并通过国防部提供经费拨款。SEMATECH计划于1988年1月正式启动，1988—1993年的预算为每年2亿美元，其中1亿美元由美国国防部承担，另外1亿美元由参加联合体的企业按销售额高低进行分摊。SEMATECH的组织架构如图2所示，美国国防部高级研究计划局（DARPA）本身不作为联合体成员，但会派出人员参与SEMATECH董事会和技术顾问委员会，直接介入其内部管理。正是在DARPA的支持和鼓励下，SEMATECH逐渐将研发任务外包给半导体制造设备企业、国家实验室和大学卓越中心（Center of Excellence），有效整合了半导体领域优势科技力量。此外，美国于1989年建立了国家半导体咨询委员会，从国家层面推动半导体产业的战略转型，重点发展附加价值高、技术创新性强的芯片产品。

SEMATECH成立5年后，美国于1992年在世界半导体市场所占份额再次超过日本。次年，SEMATECH宣布，已经能够利用国产设备制造0.35微米线宽的集成电路，实现了对日本的技术赶超。1996年，美国生产出了世界上第一个12英寸的晶圆。至此，美国重新夺回在半导体领域的全球领先地位。同年，SEMATECH不再接受政府资助，逐渐演变为纯粹民营的、上下游企业间的研究联合体。

1.3 国家量子计划：政府协调引导，角逐大国未来

近年来，美国开始将中国视为“战略竞争对手”，接连挑起针对我国的贸易战、科技战、外交战，导致中美大国博弈不断升级。以量子信息科学、人工智能为代表的科技前沿，是两国博弈的焦点之一。其中，量子信息科学是新一轮科技革命与产业变革的核心领域，该领域的研究与技术突破将引领下一轮信息技术革命，哪个国家能够率先取得突破，就会在科技、经济、军事、安全等领域迅速建立起全方位优势。因此，世界主要国家和地区均在量子信息科学领域积极布局，力争占据先机。

为促进量子信息科学发展，美国联邦政府采取了一系列措施。早在2002年，DARPA就制定了《量子信息科学和技术发展规划》，给出了量子计算发展的主要步骤和时间表。当前，美国在量子信息科学领域的战略部署集中反映在前任美国总统特朗普于2018年12月签署的《国家量子计划法案》（以下简称法案）之中。该法案提出，美国将实施为期10年的“国家量子计划”。根据国家量子计划，美国联邦政府将在5年内斥资12.75亿美元开展量子信息科学研究。其中，美国国家标准与技术研究院（NIST）将获资4亿美元，用于制定量子科技发展标准；美国国家科学基金会（NSF）将获资2.5亿美元，用于支持量子科技人才培养；美国能源部（DOE）将获资6.25亿美元，用于成立量子信息科研中心，加速科研攻关。

为保障法案规划部署顺利实施，美国联邦政府专门设立了若干管理、协调与咨询机构，包括国家量子协调办公室（NQCO）、量子信息科学分委会（SCQIS）、量子科学经济与安全影响分委会（ESIX）、国家量子计划咨询委员会（NQIAC）等。其中，国家量子协调办公室隶属白宫科技政策办公室（OSTP），负责法案实施的日常协调与支持工作，为量子信息科学分委会、量子科学经济与安全影响分委会和国家量子计划咨询委员会提供技术和行政支持。量子信息科学分委会下属于美国国家科学技术委员会（NSTC），职责为协调联邦政府在量子信息科技领域的研发布局。量子科学经济与安全影响分委会同样下属于美国国家科学技术委员会，致力于确保美国联邦政府相关机构能够充分认识到量子信息科学的经济与安全影响。国家量子计划咨询委员会作为美国联邦咨询委员会，为总统、能源部部长和国家科学技术委员会下属量子信息科学相关分委会提供咨询建议，由来自产业界、学术界和联邦政府的领导者组成。美国国家量子计划的组织架构如图3所示。

当前，美国国家标准与技术研究院、美国国家科学基金会以及能源部均已根据法案要求推进相关活动。其中，美国国家标准与技术研究院和斯坦福国际研究院（SRI）共同成立了量子经济发展联盟（QED-C），作为一个利益相关者联盟，协调联邦政府、学术界与产业界之间的资源和研发活动，找出技术、标准和劳动力方面的空白，并通过合作来填补这些空白。美国国家科学基金会帮助或联合高水平研究型大学、符合条件的非营利性组织以及科技领军企业建立了多个量子研究与教育中心，其中包括通过“量子飞跃挑战研究所”（QLCI）计划建立的若干研究所。美国能源部则已在多个国家实验室建立量子信息科学研究中心。2020年7月，美国能源部提出10年内建成与现有互联网并行的第二互联网——量子互联网，能源部及其下属国家实验室为该项目的骨干。量子互联网计划能够在一定程度上统领美国在量子信息科学领域的各种研发活动。

可以看出，美国已经着手在量子信息科学领域动员组织自身战略科技力量。国家量子计划涉及较多的是对国家实验室、国家科研机构以及高水平研究型大学的支持，对科技领军企业着墨较少，原因在于科技领军企业自身已在该领域有较高水平的科研投入，且取得了显著成效，如IBM、谷歌、微软等企业均已取得突破性进展。国家量子计划战略部署的重点之一就是促进国家实验室、国家科研机构、高水平研究型大学以及科技领军企业的互动与协同，形成科研攻关合力。

2.经验总结

半个多世纪以来，通过提出、组织和实施阿波罗计划、SEMATECH计划以及国家量子计划等国家战略任务，美国在组织战略科技力量支撑大国博弈方面积累了丰富的经验，主要包括以下几个方面。

第一，组织国家战略科技力量的前提是提出国家战略任务。国家战略科技力量的突出特征是以完成国家战略任务为导向进行动态组织，而非进行常规的知识生产与应用。因此，组织战略科技力量首先要提出国家战略任务。国家战略任务具有特定含义，解决重大科学技术问题的“客观需要”并不会自动产生国家战略任务（最多是必要条件），只有当这些问题形成对国家安全和发展全局的挑战时，才会出现提出国家战略任务的需要。例如，阿波罗计划、SEMATECH计划以及国家量子计划的提出均是由于美国认为自身的安全与发展全局受到了严重威胁。

第二，国家战略任务按照目标差异可分为不同类型。当前对国家战略任务的讨论往往以美国曼哈顿计划、阿波罗计划以及我国“两弹一星”工程、载人航天工程为典型案例。实际上，这些仅为国家战略任务的一种类型。按照任务目标的不同，国家战略任务可分为三类：战略性工程产品类、战略性产业技术体系类以及战略性科技前沿类。战略性工程产品类国家战略任务以构建复杂工程技术体系或建造大型复杂产品为目标，如阿波罗计划以建立完备的登月技术体系为目标，曼哈顿计划以建造原子弹为目标；战略性产业技术体系类国家战略任务以攻克产业关键共性技术为目标，如SEMATECH计划力图攻克集成电路制造工艺与设备的关键共性技术；战略性科技前沿类国家战略任务以在科技前沿率先取得重大突破为目标，如国家量子计划致力于为美国经济和国家安全加速量子研发。

第三，国家战略科技力量的组织要以政府为主导。国家战略任务是国家对危机或挑战的回应，组织国家战略科技力量完成国家战略任务是一种国家行为，必须由政府主导。同时，围绕不同类型的国家战略任务，政府主导组织战略科技力量的方式有所不同。对于战略性工程产品类国家战略任务，由政府直接主导建立严密的组织体系，以举国动员的方式保障任务实施，如阿波罗计划中NASA通过引入系统工程的管理思想和方法建立了高效的组织管理体系。对于战略性产业技术体系类国家战略任务，政府组织战略科技力量的作用主要体现在统筹协调方面，如SEMATECH由美国国防科学委员会和半导体行业协会共同牵头成立，而DARPA在协调成员企业关系，以及推动SEMATECH与企业、国家实验室、大学等合作方面发挥了重要作用。对于战略性科技前沿类国家战略任务，由于突破科技前沿的研究具有高度不确定性，政府主要通过加强顶层设计、创造基础条件等引导战略科技力量发挥作用，如在国家量子计划中，美国初步建立了较为完备的顶层组织架构以及法律法规体系，同时着手在标准规范、科研人才、研究机构等方面创造条件。

第四，国家战略科技力量的组织要充分发挥市场机制的作用。一方面，有些国家战略任务有赢利可能，战略科技力量尤其是科技领军企业自身有动力开展相关科研活动，政府需加以引导和保障。例如，SEMATECH计划就是以企业为主体，美国政府为保障计划的顺利实施，出台政策放松了对半导体领域合作创新的反垄断管制，以促进半导体企业的联合创新与合资并购，同时对日本采取多项贸易限制措施，为计划实施营造了良好的外部环境。在国家量子计划中，美国政府同样采取多种措施对科技领军企业给予鼓励和支持，如成立利益相关者联盟，帮助企业建立量子研究与教育中心等。另一方面，要充分发挥市场机制作用调动战略科技力量的积极性，促进战略科技力量不同组成部分之间的合作。例如，在阿波罗计划中，NASA主要以合同研发方式组织承包商企业、大学等优势科技力量；在SEMATECH计划中，SEMATECH与企业、国家实验室、大学等的合作也主要以合同研发方式进行。

3.启示

经过多年积累，我国科技创新综合实力取得长足进步，体现在科技创新队伍的规模、结构、能力等诸多方面，为现阶段我国强化国家战略科技力量奠定了良好基础。与此同时，面对当前组织国家战略科技力量支撑大国博弈的紧迫需求，我国在国家战略任务理解认识、凝练提出以及组织推进等方面均存在不足。美国组织国家战略科技力量支撑大国博弈的相关做法经验，对我国有以下几点启示。

01第一，充分认识国家战略任务的全局性和多样性。

国家战略任务事关国家安全与发展全局，与具体的科技计划项目（包括我国国家科技重大专项和科技创新2030—重大项目）并非同一层面，要更为宏观、系统。国家战略任务攻关不仅要部署实施科技计划项目，还要制定出台配套政策体系。因此，设立科技计划项目并不等同于提出国家战略任务，而是国家战略任务的重要组成部分。此外，国家战略任务具有多样性，包含不同类型。长期以来，我国主要围绕战略性工程产品研发提出国家战略任务，如“两弹一星”工程、载人航天工程等。实际上，对于战略性产业技术体系构建以及战略性科技前沿突破，也需要以提出国家战略任务的方式组织国家战略科技力量进行协同攻关。

02第二，围绕生物医药等战略性产业技术体系和量子信息科学等战略性科技前沿，加快凝练提出国家战略任务。

生物医药等战略性产业技术体系和量子信息科学等战略性科技前沿对于我国破解关键核心技术领域难题、引领新一轮科技革命与产业变革，从而在国际竞争中占据主动至关重要。当前，我国高度重视生物医药以及量子信息科学发展，并采取了多种举措。但由于未能明确凝练提出国家战略任务，相关举措体系化程度不高，未能形成系统推进发展的强大合力。应围绕生物医药等战略性产业技术体系和量子信息科学等战略性科技前沿，明确凝练提出国家战略任务，以国家战略任务为牵引，整合相关举措，形成科研攻关的体系化能力。

03第三，围绕国家战略任务，设立专门机构负责组织推进。

具有充分决策与协调权限的专门机构是国家战略任务顺利实施的保证。无论是我国“两弹一星”工程的中央专门委员会、载人航天工程的中国载人航天工程办公室，还是美国阿波罗计划的载人航天办公室、美国国家量子计划的国家量子协调办公室，这些都体现了专门机构对国家战略任务组织推进的重要性。对于围绕生物医药等战略性产业技术体系和量子信息科学等战略性科技前沿凝练提出的国家战略任务，也应设立专门机构。该类机构应兼具权威性与专业性，以确保其能够有效协调相关政府部门，同时避免资源配置分散、重复、低效。

参考文献略