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《外交》:中美创新之战,美国的问题出在哪里?这点上理解错了

美国《外交》杂志发表分析文章,指出美国政府长期以来在创新科技领域存在政府支持不足、军用和民用技术脱节等问题,与此同时中国的技术研发正在崛起。两位作者Christopher Darby和Sarah Sewall提出,应该让代表政府的投资基金在私营企业的技术研发方面发挥更大的作用,弥补私营企业研发资金不足与国家安全需求之间的缺口。

两位作者来自于In-Q-Tel,这是美国中央情报局于1999年出资组建的风险投资公司。

原文略有删改,不代表本站立场。编译:远奇

Photo by Romain Tordo on Unsplash

自冷战初期以来,美国在科技领域始终处于世界领先地位。在所谓的“美国世纪”中,美国征服了太空,引领了互联网,并把iPhone带给了世界。然而,近年来,中国为争夺技术领先地位,在机器人、人工智能、微电子、绿色能源等领域投入了数千亿美元。

美国倾向于主要通过军事角度来看待中国的大规模技术投资,但实际上国防能力只是当今大国竞争的一个方面,不过是个小筹码。中国正在玩一场更复杂的游戏,利用技术创新作为实现目标的一种方式,而不必诉诸于战争。中国公司正在世界各地销售5G无线基础设施,利用合成生物学来增加粮食供应,并竞相制造更小更快的微芯片,所有这些都是为了增强中国的实力。

面对中国的技术发展,美国决策者呼吁政府采取更大的行动来保护美国的领先地位。许多传统观点是英明的:增加研发支出,放宽签证限制,培养更多的国内人才,与国内工业界以及国外的盟友建立新的合作伙伴关系。

但美国面临的真正问题要深入得多:对哪些技术重要,以及如何促进这些技术的发展的理解存在缺陷。随着国家安全呈现新的维度,大国竞争进入不同的领域,政府的思维和政策没有跟上步伐,私营企业本身也不可能满足所有与国家安全有关的技术需求。

在这样的环境下,美国政府需要拓宽视野,支持更广泛的技术。它不仅需要支持那些明显具有军事用途的技术,如高超音速飞行、量子计算和人工智能,还需要支持那些传统上被认为是民用的技术,如微电子学和生物技术。政府还需要帮助至关重要的非军事技术实现商业化的成功转型,在私营部门无法提供资金的领域进行投资。

美国的创新挑战:政府和企业技术利益日益疏远

在冷战初期的几十年里,美国花费了数十亿美元,极大地扩展了其科学基础设施。1946年成立的原子能委员会承担起战时实验室的责任,这些实验室开创了核武器的先河,如曼哈顿计划的总部橡树岭国家实验室(曼哈顿计划是第二次世界大战期间研发与制造原子弹的一项大型军事工程,由美国主导、英国与加拿大提供相关支援。该工程集中了当时西方国家(除纳粹德国外)最优秀的核科学家,动员了10万多人参加这一工程,历时3年,耗资20亿美元,于1945年7月16日成功地进行了世界上第一次核爆炸,并按计划制造出两颗实用的原子弹)。该委员会还资助学术研究中心,如劳伦斯利弗莫尔国家实验室。

1947年成立的国防部和1950年成立的国家科学基金会都有自己的巨额研究预算。1957年,苏联发射了斯普特尼克卫星后,美国为了赢得太空竞赛,创建了美国国家航空航天局(NASA),以及后来的国防高级研究计划局,后者的任务是防止未来出现技术突发事件。到1964年,研发支出占所有可自由支配的联邦开支的17%。

政府与学术界和公司紧密合作,资助了大量的基础研究,这些研究并没有明确的最终用途,其目标是建立一个技术基础,主要定义为常规和核防御能力,以确保国家的安全。这个项目取得了令人瞩目的成功,政府的投资催生了从超音速喷气式飞机到核动力潜艇,再到制导导弹的尖端能力,巩固了美国的军事优势。

而私营部门则利用了潜在的知识产权,将这些能力转化为产品,将产品转化为公司。全球定位系统技术、安全气囊、锂电池、触摸屏、语音识别——所有这些都是在政府的投资下起步的。

然而,随着时间的推移,政府在创新方面失去了领先地位。1964年,美国政府在研发上的支出占GDP的1.86%,但到1994年,这一比例下降到0.83%。同期,美国企业的研发投资占GDP的比例几乎翻了一番。

数字只能说明一半的问题。政府的大部分研发投资旨在发现新的、改变游戏规则的发现,而企业研发则主要致力于增量创新。私营部门意识到,增加收入的方法是在现有产品上进行扩展,增加功能,或者制造更快、更小或更节能的产品。公司专注于有商业前景的短期技术,而不是可能需要几十年才能结出果实的广泛研究领域。

越来越多最具创新性的研发不是在大公司的实验室里进行,而是在更灵活的、私人资助的初创公司里进行,风险资本投资者愿意承担更多风险。

现代风险投资,即投资于初创公司或合伙公司的企业,最早出现于20世纪70年代,苹果和微软早期的成功就得益于此,但是直到1990年代的互联网泡沫,这种投资才真正起飞。如果研发外包的第一阶段是从政府实验室到美国企业,那么第二阶段就是从大公司到小型创业公司。大公司开始减少在内部研发上的投入,把更多的钱花在他们所谓的“企业发展”上,或者是收购那些有技术前景、有风险投资支持的小公司。

Photo by Alexandre Debiève on Unsplash

风险资本主义的兴起创造了大量财富,但它不一定会促进美国的利益。风险投资公司的判断依据是它们在十年内产生巨额回报的能力。这使得他们对诸如微电子(一个需要几十年才能实现盈利的资本密集型行业)之类的东西不那么感兴趣,而对软件公司的兴趣更大,因为软件公司需要较少的资金就能运营。

问题在于,获得风险投资最多的公司不太可能把追求国家安全列为优先事项。当美国风险投资公司Accel一鸣惊人,在早期投资了移动游戏《愤怒的小鸟》背后的芬兰视频游戏公司Rovio 娱乐公司时,这可能是该公司的一次胜利,但却无法进一步拓展美国的利益。

与此同时,政府对研究的资助相对于GDP和私营部门的研发支出在继续下降。国防部仍然是联邦研究经费中最大的一个,但总体上资金减少了,而且分散在各个机构和部门之间,在没有国家宏观战略的前提下,每个机构和部门都追求自己的优先事项。当最优秀的研究人员被吸引到私营部门,政府内部的专业科学知识也在萎缩。

由于联邦政府不再是许多最具创新精神的公司的主要客户,私人公司与政府之间一度密切的关系也受到了影响,美国政府部门很少是第一个购买先进技术的部门,而规模较小的初创企业通常也找不到将技术卖给政府所需的说客和律师。

全球化也造成了公司和政府之间的隔阂,在国际背景下,美国市场的主导地位似乎有所下降,巨大的中国消费市场具有特别强大的吸引力。企业现在不得不考虑他们的行为在美国以外的客户眼中会是什么样子。例如,众所周知,苹果拒绝为FBI解锁iPhone,这一决定可能提升了苹果的国际品牌形象。

更复杂的是,创新本身正在颠覆对国家安全技术的传统理解。技术越来越多地成为“双用”技术,即民用和军事部门都依赖于它,这就产生了新的漏洞,比如对微电子供应链和电信网络安全的担忧。然而,尽管民用技术与国家安全的关系越来越密切,美国政府却并不负责这些技术。私营部门的创新速度如此之快,政府几乎无法跟上。综上所述,所有这些趋势导致了一种令人担忧的状态:私营部门的利益和政府的利益比以往任何时候都更加疏远。

中国的“军民融合”战略

如果世界仍然是单极的,美国创新的变化就不那么重要了。可是事实恰恰相反,美国这些创新的变化是与一个地缘政治对手的崛起同时发生的。在过去的20年里,中国已经从一个主要模仿技术的国家,发展成为一个正在改进甚至率先开创技术的国家。

这绝非偶然,这是中国政府深思熟虑、长期关注的结果。中国在研发上投入了大量资金,其在全球技术支出中的份额从2000年的不到5%增长到2020年的超过23%。如果目前的趋势继续下去,预计到2025年,中国在这方面的支出将超过美国。

中国推动技术发展的核心是“军民融合”战略,这是一项确保私营部门和国防工业之间协调合作的努力。在国家、省和地方各级,国家支持军事组织、国有企业、私营企业和企业家的努力。支持的形式可能是研究经费拨款、数据共享、政府支持的贷款或培训项目,甚至可能像提供土地或办公空间那样简单,中国政府正在打造专门致力于创新的全新城市。

中国对5G技术的投资显示了这一过程在实践中是如何运作的。5G设备是一个国家蜂窝网络基础设施的支柱,华为已成为这一领域工程和销售的世界领跑者,它以低于芬兰和韩国等竞争对手的价格提供高质量的产品。

Photo by Kamil Kot on Unsplash

据《华尔街日报》统计,该公司得到了大约750亿美元的政府支持,包括税收减免、拨款、贷款和土地价格优惠。华为还受益于中国的“一带一路”倡议,该倡议向各国和中国企业提供慷慨贷款,为基础设施建设提供资金。

政府在人工智能领域的巨额投资也取得了回报。中国研究人员现在在该领域发表的科学论文比美国研究人员还多。这种成功部分是资金推动的结果,但另一个因素也起了很大作用:海量数据的获取。

北京推动了大型公司的崛起,这些公司收集了大量的用户信息,其中包括电子商务巨头阿里巴巴,开发了全平台微信的腾讯,以搜索引擎起家,现在提供一系列在线产品的百度,主导消费者无人机市场的大疆,以及为中国视频监控网络提供人脸识别技术的商汤科技,它据说是世界上最有价值的人工智能公司。

这些信息越来越多地涉及到生活在中国以外的人。中国企业已经编织了一个数据收集应用程序的全球网络,这些应用程序收集外国人的财务状况、搜索历史、位置等私人信息。例如,那些通过中国应用程序进行移动支付的人,他们的个人数据可以通过上海传输,完善中国日益壮大的关于外国公民的知识库。这样的信息无疑使中国政府更容易追踪信息。

中国对数据的渴求延伸到了人们可以想象得到的最私人的信息:我们自己的DNA。自新冠疫情爆发以来,一家最初由政府资助的研究机构,中国基因测序公司华大基因已进军海外,建立了大约50个新实验室,帮助政府检测病毒。鉴于华大基因管理着中国的基因组数据库,可以想象,通过华大基因的测试,外国公民的生物数据可能最终也会进入这个数据库。

事实上,中国已经对生物技术表现出了极大的兴趣,尽管它还没有赶上美国。结合庞大的计算能力和人工智能,生物技术的创新可以帮助解决人类面临的一些最棘手的挑战,从疾病和饥荒到能源生产和气候变化。

研究人员已经掌握了基因编辑工具CRISPR,使他们能够培育出抗疾病的小麦,并设法在细菌的DNA中编码视频,这提出了一种新的、经济有效的数据存储方法的可能性。合成生物学专家发明了一种生产尼龙的新方法:用基因工程微生物代替石化产品。即将到来的生物技术革命的经济影响力是惊人的:麦肯锡全球研究所估计,在未来10到20年里,生物技术的许多潜在应用价值高达4万亿美元。

然而,像所有强大的技术一样,生物技术也有其阴暗的一面。例如,一些恶意行为者可能会制造出一种针对特定种族群体的生物武器,这并非不可能。在一些有争议的问题上,比如对人类基因组的操纵在什么范围内是可以接受的,各国会以接受不同程度的风险,并采取不同的伦理立场。

引领生物技术发展的国家将是最深刻地影响其使用规范和标准的国家,如果这个国家是中国,那我们真的很担心。2018年,中国科学家贺建奎对双胞胎婴儿的DNA进行了基因编辑,在国际上引起轩然大波。中国政府方面把他描绘成一个流氓研究员,并惩罚了他。

思考更大的问题

美国政府一直从军事角度来监控中国技术的进步,担心中国的技术进步会提高中国的国防能力。但实际上美国面临的挑战要广泛得多。中国推动技术优势不仅仅是为了获得战场优势,而是正在改变战场本身。

尽管5G、人工智能、量子计算和生物技术等商业技术无疑将用于军事,但中国设想的是一个不需要荷枪实弹的大国竞争世界。技术优势有望主导其他国家所赖以生存的民用基础设施,从而产生巨大的影响。

这是中国政府支持高科技民用基础设施出口的一个主要动机,购买中国系统的国家可能认为他们只是接受了电网、医疗技术或在线支付系统,但实际上,他们可能也在把关键的国家基础设施和公民数据交给中国,这些出口就是中国的特洛伊木马。

尽管地缘政治竞争的性质在发生变化,美国仍然倾向于将安全与传统的防御能力等同起来,比如微电子技术,它们不仅是一系列商业产品的关键部件,而且几乎是从飞机到军舰所有主要防御系统的关键部件,因为它们将推动人工智能的进步,也将塑造美国未来的经济竞争力。

然而,在微电子领域的投资却出现了缺口。无论是私营部门还是政府都没有为创新提供足够的资金,前者顾忌的是需要大量的资金且时间跨度长,后者是因为它更关注于确保现有的供应而不是创新。尽管中国在这一领域很难赶上美国,但它向微电子价值链的上游移动只是时间问题。

美国过于狭隘的安全和创新观念的另一个牺牲品是5G技术。通过主导这个市场,中国建立了一个可以服务于地缘政治目的的全球电信网络。一个担忧是,中国政府可能会帮助自己获取5G网络上运行的数据;另一个担忧是中国可能在危机中破坏或扰乱对手的通信网络。

大多数美国政策制定者未能预测到中国5G基础设施所构成的威胁。直到2019年,美国政府才对华为发出警告,但那个时候,美国几乎已经无能为力了。美国公司从未提供终端到终端的无线网络,而是专注于生产手机和路由器等单个部件,也没有任何一家美国公司开发出自己的无线接入网络,这是一个在网络设备之间发送信号的系统,是建立华为和其他几家公司提供的终端到终端5G系统所需要的。

结果,美国发现自己处于一种荒谬的境地:如果亲密盟友在没有其他可行的替代方案的情况下采用了华为的5G技术,美国将终止两国之间的情报合作。

Photo by Alina Grubnyak on Unsplash

数字基础设施可能是今天的战斗,生物技术可能就是下一个。不幸的是,美国政府也不把它作为优先事项,国防部对此毫无兴趣,这是可以理解的。部分原因在于,美国和许多其他国家一样,已经签署了一项放弃生物武器的条约。然而,生物技术对五角大楼还有其他影响,从改变制造业到改善服务人员的健康。更重要的是,任何对国家利益的全面评估都必须承认生物技术对伦理、经济、健康和地球生存的影响。

美国在创新方面的许多差距可以追溯到对国家利益以及需要哪些技术来支持这种利益的狭隘看法,拜登政府的第一步应该是扩大这种认识,官员们需要认识到前沿技术带来的威胁和机遇:瘫痪的5G网络或无约束的基因工程可能造成的破坏,以及可持续能源和更好、更有效的医疗保健可能带来的好处。

拜登政府的第二步应该是建立一个使政府投资与国家优先事项相一致的程序。如今,联邦资金已向军事能力倾斜。这反映了一个政治现实:五角大楼是政府中少有的能同时得到两党预算支持的部门。例如,战斗机和导弹防御得到了充足的资金,而新冠疫情的防范和清洁能源却受到冷落。

但是,对于究竟哪些才是正确的国家技术优先事项,这个问题只有通过对国家的需求进行全面的判断才能回答。技术可以帮助解决的最重要的问题是什么?哪些技术只能解决一个问题,哪些可以解决多个问题?要正确回答这些问题,需要从真正的国家视角出发,当前我们并不这样做。

一个正确运行的程序应该从国家安全专家所称的“净评估”开始,这种评估是对全球技术进步和市场趋势的状况进行分析,从而为政策制定者提供必要的信息,让他们从一个共同的评估标准出发。为了具有可操作性,这一进程将确立一些近期和长期的优先事项。

例如,微电子可能属于长期投资,它是军事和民用创新的基础,但很难吸引私人投资;考虑到生物技术对经济和人类未来的重要性,另一个长期优先事项可能是生物技术。至于短期优先事项,美国政府可能会考虑发起一项打击虚假信息或促进5G创新的国际行动。无论选择的具体优先事项是什么,重要的是它们是深思熟虑的和明确的,能指导美国的决定,并表明美国的愿望。

美国政府需要自己的投资工具

如何支持这些优先事项完全是另一回事。目前的方法是政府只资助有限的研究,而私营部门负责将研究结果商业化,这种方法是行不通的。有太多政府资助的研究仍然困在实验室里,无法实现商业可行性的飞跃。更糟糕的是,当它设法离开美国政府实验室时,往往会落到外国人手中,夺走了美国纳税人资助的知识产权。

美国政府将需要在帮助研究进入市场方面发挥更积极的作用,许多大学已经设立了专注于学术研究商业化的办公室,但大多数联邦研究机构还没有这样做,这种情况必须改变。本着同样的精神,美国政府应该开发所谓的“沙盒”,即公私合作的研究设施,让工业界、学术界和政府可以合作。

2014年,美国国会成立了“美国制造业创新网络”(Manufacturing USA),这是一个研究先进制造技术的设施网络。微电子学领域也提出了类似的倡议,没有理由不在其他领域创建更多的沙盒。

美国政府还可以通过建立基于研究目的的国家数据库来帮助商业化,同时改善隐私保护,以确保信息最终被保存在令人放心的数据库中。这类数据库在加速人工智能领域的进展方面尤其有用,因为人工智能依赖大量数据,而目前只有政府和少数几家大型科技公司拥有这些数据。合成生物学以及更广泛的医学研究的成功也将取决于数据。因此,美国政府应该增加国立卫生研究院基因组文库中数据的数量和多样性,并对这些信息进行管理和标记,以便更方便地使用。

然而,如果拥有最具前景的国家安全技术的初创企业不能吸引足够的资金,那么所有这些商业化的帮助都将化为泡影。其中一些公司在发展的初期和后期都遇到了困难:在初期,他们很难吸引到愿意进行高风险投资的投资者,在后期,当他们准备扩张时,他们发现很难吸引到愿意大手笔投资的投资者。为了填补这两个阶段的空白,美国政府需要自己的投资工具。

我们在In-Q-Tel的母公司工作,它为早期投资提供了一个很有前景的模式。In-Q-Tel由中央情报局建立于1999年,是一家独立的非盈利公司,投资于服务国家利益的科技创业公司。我们的早期投资对象之一是Keyhole,它后来成为谷歌地球的平台。现在,In-Q-Tel也得到国土安全部、国防部和其他美国机构的资助,为其政府客户识别和调整创新技术。

与联邦机构相比,私人非营利公司更容易吸引投资和技术人才,从而进行明智的投资。我们完全可以采取这种模式,并将其应用于更广泛的优先事项。哪怕是每年1亿到5亿美元的初期资金,这不过是联邦预算的九牛一毛,也可以帮助填补私营部门提供的资金与国家需求之间的缺口。

对于后期投资来说,政策制定者可以从美国国际开发金融公司获得启发,该公司是负责海外开发项目投资的联邦机构,于2018年首次获授权进行股权投资。后期投资基金的结构可以是该机构的一个分支,也可以是由政府资助的完全独立、非营利的私人实体。

无论是哪种方式,它都将为准备扩大业务规模的公司提供急需的资金。与早期的政府支持相比,后期的政府支持必须更大,每年在10亿至50亿美元之间。为了扩大这种政府投资的影响,前期和后期基金都应该鼓励“侧挂车”投资(注:Sidecar指一种投资策略,其中一个投资者允许另一个投资者介入并控制投资方式,侧挂车投资通常发生在一方缺乏投资能力或信心的情况下,这种策略能有效地加强信任),这将允许追求利润的公司和个人加入政府,进行技术押注,并从中获利。

像这样由政府资助的投资基金不仅可以填补私营部门投资的关键缺口,他们还将允许纳税人分享他们的资金资助的研究成果。目前,大多数政府对技术的资助都是以拨款的形式提供的,例如由美国小企业管理局管理的小企业创新研究拨款,即使是一些被宣传为投资基金的项目也是如此。如果公司失败了,纳税人要为公司的失败买单,但如果公司做大了,纳税人也不能分享成功。正如经济学家玛丽安娜·马祖卡托指出的那样,“政府将风险社会化,但将回报私有化。”

代表政府工作的非营利性投资工具还有另一个好处:它们将允许美国在技术竞争中扮演进攻的角色。长期以来,美国一直在防守。例如,美国禁止敏感技术的出口,限制可能构成国家安全风险的外国投资,这些防守行动对促进创新毫无益处,还可能损害美国企业。用政府支持的股权投资来支持商业化并不便宜,但一些前期成本可能会被收回,并可以进行再投资。还有一些非金钱方面的回报:投资于国家重点项目,包括可以出口到美国盟友的基础设施,将增强美国的软实力。

创新是永恒的主题

美国总统拜登承诺将“重建得更好”,恢复美国的全球领导地位。在竞选中,他提出了促进美国创新的有前景的提议,他呼吁大幅增加联邦研发支出,投资大约3000亿美元用于突破性技术,以增强美国的竞争力。这是一个良好的开端,但如果他能先创建一个严格的程序,来确定什么是最重要的技术优先事项,可能会使这一努力更加有效。

拜登说,他支持“扩大版”的小企业创新研究资助,并支持“为教育机构和合作伙伴提供基础设施来扩大研究。”在填补私营部门投资缺口方面,他也承担政府对商业化提供长期支持。

在创新方面,如果美国只采用老一套办法,其经济、安全和公民的福祉都将受到损害,美国将因此进一步终结其全球领导地位,中国将不受约束地崛起。

拜登的直觉是正确的。然而,为了维持其技术主导地位,美国必须从根本上重新思考为什么要创新和如何创新等问题。拜登无疑将忙于应对国内挑战,但他职业生涯的大部分时间都在推动美国的全球领导地位,通过改进美国的技术创新,他可以两者兼得。