因素:您想要下一個發現嗎?不要餓死使它成為可能的科學
如果您在智能手機上進入這個故事,則將保留一種產品,該產品利用了美國從事科學上最大膽的投資之一。
1947年,新澤西州默里山(Murray Hill)的貝爾實驗室研究人員通過創建第一個晶體管開始了這一過程。當時,SO稱為“三極管半導體”只是德國人的實驗室好奇心,它可以以相同的方式控制電力的速度限制和雙黃線控制您的汽車。直到後來,正如矽被證明更加穩定和構造的那樣,這些稱為晶體管的微小設備 – 搖晃它們傳達電阻的能力。
這些貝爾實驗室的科學家並不是要構建iPhone或超級計算機。他們只是在追逐電子如何通過固體移動的問題。但是,這項以好奇心為指導的實驗成為了地球上每台計算機芯片的基礎,他們的革命都重塑了文化。如今,數十億個晶體管 – 每個晶體管都不比細菌大 – 它們適合小於指甲的芯片,從筆記本電腦和防禦系統到指導您的所有東西,從筆記本電腦和防禦系統到心臟屏幕,衛星,車輛和GPS。
沒有這些設備,沒有美國出生於21世紀的美國人可以想像生活。但是,在那一刻,這筆或任何類型的付款是不可想像的。
下一潮晶體管增長的浪潮是美國政府在1950年代初的意願,為當時似乎是抽象和實用的研究提供資金。國防部,尤其是海軍研究辦公室(ONR),通過靈活的合同涵蓋了實驗室設備,教師的薪水和研究生贈款,使數百萬美元陷入了穩固的狀態,有助於今天為基礎奠定基礎。這種方法遵循1945年Vannevar Bush 1945年展覽“科學,無盡的邊境”的里程碑,該展覽敦促連續的聯邦和平研究資金。
1950年,最近成立的國家科學基金會(NSF)加入了ONR,平均預算為350萬美元,播種了MIT,Stanford和Caltech等研究計劃。 NSF很快開創了由同行美國科學發現的競爭性贈款系統,從而支持各個領域的進步,從互聯網和Covid -9疫苗的開發中,在引力波和量子材料的發現中。
這是基礎科學的本質:好奇心驅動的工作,而不是項目的業務計劃或路線圖,這通常會提供任何人無法預測的發現。現在餵養無處不在的人工智能的激光發現,DNA雙螺旋和算法以相同的方式出生。
但是,幾十年來,通常由聯邦贈款資助的如此令人難以置信的發現,現在被壓力很大,以至於餓死了作品本身會產生髮現,並使長期發現更加難以維護。
在所有聯邦服務中,涵蓋“間接成本”的新建議 – 大學取決於實驗室,設施和研究人員的支持 – 對研究公司構成了嚴重威脅。從傳統的60%或70%增加到只有15%的回報,將迫使大學與已經伸展的預算相差。結果將不是抽象的會計:研究生課程將縮小,在某些情況下,由於機構正在努力抵消聯邦資助的研究中的大幅度削減,因此在某些情況下會消失。
聯邦研究預算迫使哈佛大學和賓夕法尼亞大學等機構減少接受基礎和應用科學和工程計劃的研究生人數。它還導致貨架或切割已經批准的項目,並已經支持博士生的研究和生活方式。
國家的創造力和思想中的這種破裂不僅有可能減慢創新,而且威脅要削減創新。現在,一個曾經在公共和私人研究中設定步伐的國家,現在有危險地將其帶來決定未來的鬥爭。
基礎科學的資金不僅是我們未來最聰明的投資,而且是道德上的任務。通過證明這一點,今天的AI爆炸看起來像一個夜晚的奇蹟,但它基於數十年的物理和計算機科學基礎研究。在1980年代,抗藥性物理學家嘗試了“神經網絡”,這是受腦細胞啟發的計算機模型。許多人拒絕了該項目無效且不切實際,但是由於政府機構主張提出深層問題,即使是無流行的問題,也繼續進行工作。這種持久性使當今的AI革命。
準備改善我們孩子的生活的發現 – 包括量子技術,可持續能源和先進的醫學診斷 – 已經在美國大學中發生。但是,只有作為一個國家,我們才能選擇為它們提供資金,才能製定真正的技術。從加州理工學院研討會的內部設計和製造具有前所未有且獨特的特性的新材料,從納米到宏觀經濟世界,我看到了它的需要。
在科學中,與其他領域一樣,進步通常是在幾十個甚至數百個測試中得出的,每個測試都會教會我們一些最終有效的事情。進步是基於學習如何促進界限和科學家的學生,他們來自不同學科的科學家,他們學習彼此的語言來處理問題,而沒有準備好答案 – 我們在手冊後面等待的整潔解決方案。
這個項目對於大多數人來說都是看不見的,即使對於最終決定資金的民選官員也是如此,但這是我們今天所依賴的極其可見技術的基礎,並且將來將越來越依賴。
對於我們所有人,消費者,納稅人和父母來說,這個問題很簡單:我們是否有勇氣像前幾代人一樣,繼續為他提供知識的投資?如果我們現在被誘惑,即對1型糖尿病的下一個重大發現治療,則可以為我們的城市提供無碳或下一代電池的融合能量,該電池允許手機運行一年而無需充電,但仍然會出現。但它不會帶有“美國製造”的標籤
Julia R. Greer是材料科學,工程和醫學工程學教授 糖果 以及美國國家科學院的成員。