為何應大力資助公共研發？

當中國日益強調創新驅動發展時，地球另一面的美國，同樣出現了類似的呼聲——麻省理工學院經濟學教授喬納森·格魯伯和麻省理工學院斯隆管理學院教授西蒙·約翰遜聯合撰文呼籲：加大力度資助公共研發。在特別強調市場作用、推崇小政府的美國，這是否顯得有些不同尋常？

兩位教授指出，自20世紀60年代末以來，公共部門在研發中的作用不斷下降，與此同時，生產率增長放緩，大多數美國人的生活水平停滯不前。

他們詳細回顧了美國資助公共研發的成功經驗，批評個別項目的失敗導致美國政府對資助公共研發的過度保守、過去資助尖端研究的兩家公共機構現在似乎不太願意冒風險。因此，他們呼籲大力資助公共研究的同時，還強調：公共研發是一項巨大的投資，也是一項高風險的投資，需要容忍失敗。

以下是正文：

在《科學：無盡的前沿》這份報告中，範內瓦·布殊及其同事認為，科學發現的可能性是無限的。自該報告問世以來的幾十年所發生的事情似乎證實了他的願景。

從早期的雷達工作，到我們已經擁有的計算機和網路，人工智能的創新也即將出現。從青黴素的早期工作，到我們已經轉向研發一系列拯救生命和延長生命的藥物，到最近轉向了可以進一步延長壽命的基因靶向藥物。

但是，前沿是無止境的，並不意味着很容易到達那裏。勘探前沿的成本正在增加，私營企業未能達到這一前沿，既有充分的理論原因，也有無奈的現實原因。私營企業沒有動力去做開創性的研究，為其他企業開拓前沿。私營融資機構無法在清潔能源等資本密集型領域，提供創新所需的大量資金。

在第二次世界大戰後的幾十年裏，公共部門填補了這一空白。公共研究經費帶來了科學突破，改變了世界面貌，同時推動了美國的經濟增長，為美國中產階級創造了廣泛的機會。

從第二次世界大戰到20世紀70年代初，以人均GDP增長為衡量標準，美國經濟的增長約為平均每年2.5%。在整個收入的分配中，利益是平等的。自20世紀60年代末以來，公共部門在研發中的作用不斷下降，與此同時，生產率增長放緩，大多數美國人的生活水平停滯不前。自1973年以來，人均GDP平均每年僅增長約1.7%，而且這些增長的福利絕大多數只流向了處於收入分配頂端的人。

恢復公共部門在研發過程中所扮演的角色，能否使我們回到更高的生產率，並在此過程中創造廣泛的經濟增長和充滿活力的就業市場？今天我們將提出各種證據，從創新的經濟研究到令人信服的例子，以表明答案是肯定的。擴大公共資助的科學規模，可以啓動戰後美國經濟的增長引擎，其中最重要的是，可以廣泛地分享這種增長的好處。

美國國立衞生研究院的創新機器

美國國立衞生研究院作為政府機構，為創新持續發力。諸多創新成果極大地改善了美國人的健康狀況，提高了居民的平均壽命。

美國國立衞生研究院是世界上最大的生物醫學研究公共資助者之一，每年提供370億美元的研究資金，約佔美國所有醫學研究支出的1/4。該機構80%以上的資金是通過向2500家研究機構的30萬名研究人員提供約5萬份競爭性獎金髮放的。該機構還將大約10%的預算用於自己實驗室的研究，為另外6000名研究人員提供研究資金。

美國國立衞生研究院在很大程度上受到保護，免受美國公共研發史上許多其他機構所面臨的資金變遷窘境的困擾。在20世紀60年代末之前，該機構資金增長迅速，在20世紀70年代初略有下降，但隨後穩步增長到21世紀第一個10年的後期。雖然2010年美國國防部的開支佔GDP的比例僅為1967年的60%，但美國國立衞生研究院的支出佔GDP的比例卻比1967年高出80%。

近年來，即使是美國國立衞生研究院也無法避免大規模的預算削減。2010—2017年，其支出資金佔GDP的比例下降了約15%。此外，美國國立衞生研究院的成功，以及醫學領域研發成本的不斷增加，表明投入資金增速更快才合理。

美國國立衞生研究院的資助一直在創造廣泛而成功的研究。該機構由27箇中心和研究所組成，從最早的國家癌症研究所到最新的國家促進轉化科學中心。來自這些中心和研究所的資助支持了153位諾貝爾獎獲得者和195名拉斯克獎獲得者。2016年，有11.5萬篇論文的致謝中提及美國國立衞生研究院的支持。每項R01立項，即典型的研究導向型立項，平均產生7.36篇研究文章。此類論文平均每篇會被引用300次。

相關研究的應用範圍遠遠超出了科學界。例如，美國國立衞生研究院資助了2010—2016年美國食品藥品監督管理局（FDA）批准的所有210種新藥研究。麻省理工學院的研究人員估計，每增加1000萬美元的機構資金投入，就會產生2.7項額外的私營企業專利。根據增加專利帶來的股市回報率估算，美國國立衞生研究院每投出1000萬美元，就能為股票市場上的私營公司帶來3020萬美元的額外價值。這就是政府資助研究的巨大回報。

毫無疑問，這些研究給經濟帶來了巨大的好處。一項研究估計，美國國立衞生研究院的藥品基礎研究資金產生了43%的投資回報。政府機構資助也刺激了私營研究的投入：8年來，在工業研發支出中，基礎研究資金每增加1美元，市場就會追加8.38美元的投資。

更重要的是，美國國立衞生研究院資助的研究在持續改善人類的健康狀況並拯救生命。在經濟方面，1970—2000年與研究相關的平均預期壽命增長，僅在美國就產生了95萬億美元的經濟價值。例如，在過去的15年裏，癌症死亡率每年下降超過1.5%。癌症死亡率每減少1%，美國人就會擁有5000億美元的淨現值。

利用相關資金取得成功的故事不勝枚舉。在許多情況下，美國國立衞生研究院支持的研究從根本上改變了我們對疾病和治療選擇的理解。例如，弗雷明漢心臟研究院提供了許多早期對心血管疾病可預防的見解。它開始於1948年，在馬薩諸塞州弗雷明漢鎮有5000名參與者參加了相關的流行病學研究。當時，心臟病通常只在發病後治療，而這項研究首次將吸煙、高血壓、高膽固醇、肥胖症和糖尿病確定為與心臟病相關的危險因素。

研究表明，藥物或生活方式方面的預防措施可以顯著改善心血管的健康狀況。由於這種治療方法的變化，與心血管疾病相關的健康結果已顯著改善。1969—2013年，美國的心臟病死亡率下降了67.5%；1970—2000年，相關的預期壽命有所增加，為國家財富增加了1.6萬億美元。70年後，弗雷明漢心臟研究院仍在持續發展，它現在的服務對象包括了初始參與者的子孫後代。

美國國立衞生研究院的研究同時也帶來了其他顯著的醫學進展，包括從根本上消除疾病的疫苗。在疫苗出現之前，乙型流感嗜血桿菌（Hib）是導致兒童細菌性腦膜炎的主要原因。截至20世紀70年代中期，美國每年報告2萬例乙型流感嗜血桿菌病例，產生20億美元的醫療費用。每年有1000多名兒童因乙型流感嗜血桿菌而死，還有數千名兒童因此造成了聽力障礙、癲癇、智力障礙或腦損傷。

1968年，美國國立衞生研究院資助了開發乙型流感嗜血桿菌疫苗的第一期研究。不久之後，又資助了兒童疫苗的臨牀試驗。在20世紀80年代，美國國立衞生研究院和FDA資助的科學家發現了一種改良的偶聯疫苗，即只使用特定細菌的疫苗。第一種偶聯疫苗的臨牀試驗於1987年獲得FDA批准。疫苗發佈後，乙型流感嗜血桿菌幾乎被滅絕。如今，乙型流感嗜血桿菌的發病率比疫苗上市前下降了99%。2009年，美國僅報告了40例相關病例，為當年出生的兒童節省了37億美元的社會費用。

必須強調，美國國立衞生研究院的資助還促進了新療法的實現。即便在開始進行基礎研究時沒有關聯相應的治療性研究，但在實際的機構支持的研究中，申請撥款時雖申報的是對A病的研究，但超過一半的最終專利申報卻是針對B病的治療，即研究範圍有了似乎是「無心插柳」的擴大和升級。例如，美國國立衞生研究院的研究人員在研究一種被稱為激酶（JAK）的酶時，意外發現了這種酶的基因突變，可用於對抗自身免疫性疾病，這一驚喜收穫給當下帶來了全新領先的治療方法，幫助了150萬名患有風濕性關節炎的美國人。

軍工研發的技術擴散效應

美國國立衞生研究院在經濟效益和人類健康改善方面做出的成績都是令人信服的。然而，衞生事業並非公費支持創新為全球經濟帶來巨大紅利的唯一領域。

關於軍工研發對民用經濟效用的懷疑比比皆是。在美國，與國防相關的研發的支出，始終佔所有政府資助研發費用的一半以上。關於里根政府時期浪費軍費開支的故事成為逸聞，例如，花110美元購買一個價值0.04美元的電子二極管，一個起釘錘435美元，一把卷尺437美元！但是，這些逸聞忽略了一點，除了這種浪費性開支，國防部在研發方面還有寶貴的投資。

恩里科·莫爾蒂、克勞迪婭·斯坦温德和約翰·範·雷寧最近的研究，令人信服地證明了這一點。他們研究了近1/4個世紀以來經濟合作與發展組織成員國家軍工研發的變化。他們證實，更多的公共支出會增加（裹進來），而不是取代私營研發的資金（擠出去）。每1美元公共資助的軍工研發支出導致的私營研發支出為2.5～5.9美元。這至少表明，軍工研究正在推動更多而非更少的私營企業創新，就像美國國立衞生研究院的促進效應一樣。

他們最重要的研究結論是，更多的研發支出對生產力有很大的影響。結合背景看結果，他們指出，「9·11」事件後，美國軍工研發的增幅從佔GDP的0.45%上升到0.6%，並提高了近2%的經濟增速。

在20世紀四五十年代，軍工方面的相關研究對整體經濟產生了積極的催化作用，而且一直持續到今天。目前在世界各地清潔地板的Roomba吸塵機器人，就是典型的相關案例。

1990年，三名麻省理工學院的畢業生創立了iRobot機器人公司。1998年，這家年輕的公司從國防部高級研究計劃局獲得了一份研究合同，用於開發太空探索和軍事防禦的機器人。他們研發的Pack Bot機器人在伊拉克和阿富汗都有使用。但該公司真正的成功來自非軍事領域。2002年該公司發行Roomba吸塵機器人，其設計靈感來自1997年他們為空軍設計的一個叫作「探雷」的機器人。正如iRobot的聯合創始人科林·安格爾所説，「探雷機器人的研究工作有點奇怪，我的下一個計劃將是關於吸塵……軍工業務也讓我們學會了如何製造和銷售這些吸塵機器人」。

2005年，該公司在納斯達克上市。截至2012年，該公司已售出家用真空吸塵器機器人800萬台，而國防/安全機器人的銷量僅為5000台。該公司90%的收入來自消費類的機器人，真空吸塵器機器人的份額佔全球真空吸塵市場的20%，Roomba吸塵機器人的份額佔真空吸塵器機器人市場的70%。軍工研發為這家成功的私營企業的發展鋪平了道路。

公共技術融資產生紅利

我們已經闡述了風投模式的侷限性及其對美國經濟的影響。政府能幫上忙嗎？美國小企業創新研究項目（SBIR）以及世界各地的類似經驗表明，政府能幫上忙。

小企業創新研究是美國聯邦政府支持私營研發的最大支出計劃。

小企業創新研究開始於1982年。目前，聯邦機構每年用於外圍研究的支出超過1億美元，其中3.2%用於獎勵小企業。截至2015年，11個聯邦機構參與了小企業創新研究計劃。每年撥款超過20億美元。

小企業創新研究計劃有兩個階段。第一階段是提供15萬美元的贈款，用於資助9個月的概念驗證工作；第二階段是在第一階段後的兩年提供100萬美元的贈款，以資助後期演示。該計劃相當有選擇性，只有大約10%的申請人能獲得資金。對於許多小企業來説，小企業創新研究項目「是許多參與技術創新的企業家首先獲得資金的地方」。

儘管預算有限，但還是取得了巨大的成功。在小企業創新研究中，通常支持初創企業早期技術的經費是私營風投的5～7倍，並且它有一個充滿活力和勞動密集型的同行評審流程，允許修訂立項申請，幫助初創技術公司開發核心業務。小企業創新研究還為私營企業提供了一個關鍵信號，表明通常風險基金避開的領域其實有潛在的投資價值。小企業創新研究獲得的立項者，僅佔信息技術領域風投資助受助者的3%，但佔生命科學領域受助者的20%，佔能源/工業領域受助者的10%。

事實上，第一個獲得小企業創新研究資金的是加里·亨德里克斯。他利用這筆資金組建了軟件公司賽門鐵克（Symantec）。他曾是機器智能公司某個項目的首席研究員，機器智能公司破產時，小企業創新研究的資金使亨德里克斯能夠繼續其項目。他的團隊取得了成功。該項目突破性的Q&A（問答）產品，帶來5000萬美元的銷售額。亨德里克斯曾表示，該產品的發展創造了「智力和商業比薩」，迅速吸引了1400萬美元的風險投資和IPO融資，聚集了管理、科學研究、工程和營銷領域的頂尖人士。賽門鐵克目前在全球35個國家/地區擁有超過1.2萬名員工，其中6148名員工在美洲，他們大多數在美國。

另一個值得注意的早期成功案例，是高通電信公司（Qualcomm）。該公司於1987年獲得小企業創新研究資金時只有35名員工，如今已增至3.8萬名員工，其中約2萬人在美國。正如其聯合創始人歐文·雅各布斯2011年在國會上所説：在高通早期的關鍵時刻，小企業創新研究的融資價值和重要性不可低估。尖端研究帶來了突破性的發現，但公司為了吸引私人資金，需要支持並證明新的、有風險的和未經證實的技術的可行性。對於高通而言，小企業創新研究提供了關鍵啓動資金的一部分。雖然它不是當時我們唯一的資金來源，但它是關鍵的「准入印章」，使我們能夠成功地開闢私人資本來源。

小企業創新研究的成功不僅得到了顯著的案例證實，而且得到了學術分析的證實。一項研究發現，獲得小企業創新研究資金資助的公司，比未獲得的公司享有更高的就業率（增長56%）和銷售業績（增長98%）。另一項研究發現，獲得第一階段資助的公司申請專利的數量至少增加了30%，獲得風投融資的機會增加了一倍，兩年內獲得正收益的可能性也增加了一倍。

小企業創新研究催化作用的一個最典型的新案例，是因美納的故事。因美納成立於1998年，目標是進入新生的DNA測序市場，即由於人類基因組計劃而存在的市場。作為一家初創公司，因美納在1999—2004年獲得了美國國立衞生研究院小企業創新研究資助，用於幫助其開發基因分型、並行陣列和基因表達分析技術。所有這些都在因美納的成長中發揮了重要作用。小企業創新研究資金並不是因美納獲得的唯一融資，因為私人風投也給該公司投資。

但是，因美納的創始人馬克·戚博士指出，來自美國國立衞生研究院的小企業創新研究立項資助在早期推動公司核心技術的開發中起着關鍵作用，因為從私人投資者那裏獲得資金是很難的。國家科研委員會編寫的一份案例研究給出結論：在追求近期研究目標的主流項目之外，小企業創新研究資金提供了靈活性，為過度關注長遠目標的傾向提供了關鍵的平衡，在小公司中，這也許是不可避免的。

這項由小企業創新研究支持的研究，使因美納迅速發展。截至2018年6月，公司擁有6200名員工，其中近4000名在美國，銷售額為29.4億美元。它在美國、巴西、英國、荷蘭、中國、新加坡、日本和澳洲設有商務辦事處。

小企業創新研究並非唯一成功資助初創公司的政府技術項目，但它在長期成功和可持續性方面相對獨特。國家標準與技術研究所（NIST）是美國商務部的一個部門，其業務是「與工業和科學合作，推動創新，提高生活質量」。

該研究所與小企業創新研究有着天然的可比關係。國家標準與技術研究所成立於1901年，以確保重量和長度的標準化，併成為美國的物理實驗室。國家標準與技術研究所的４名科研人員因在原子激光編碼方面的工作成就卓越而獲得諾貝爾物理學獎。

隨着時間的推移，國家標準與技術研究所創建了重要的「牆外」計劃，以促進科學向經濟的轉化。1981年它推出先進技術夥伴關係（ATP），旨在通過促進「具有巨大潛在社會和經濟效益的高風險研究」來提高美國公司的競爭力。

最近的一項研究表明，贏得先進技術夥伴關係資助，能夠使公司在14～16年後生存的概率更高。儘管取得了這一成功，但先進技術夥伴關係計劃和後續的國家標準與技術研究所計劃，還是被國會否決了。特朗普政府提出的預算提案，將國家標準與技術研究所的計劃削減了34%。

公共研發有風險——必須容忍失敗

公共研發是一項巨大的投資，為人類健康和經濟帶來了巨大回報，但這也是一項高風險的投資。我們之前引用的一項研究發現，每兩到三個美國國立衞生研究院的立項研究只能產生一項專利。

因此，即使是最有成效的、最典型的美國國立衞生研究院的立項研究也不會百分之百產生專利。這再次提醒人們，研發是一個過程，一個需要經過無數次嘗試的過程，研發不代表一旦開始即可取得成功。但是，當你支持一個贏家時，就非常有價值了。

事實上，在對小企業創新研究項目成功度的評估中發現，這是成功度排名前1/3公司驅動的結果，也就是説，雖然許多公司獲得了資助，取得巨大效益的只是相對少數的公司。

公共資助研究的目標不是讓每項投資都得到回報。相反，目標應該是讓贏家勝出。總體而言，投資組合具有很高的生產力。問題是，我們的政治辯論通常是抓住失敗大做文章，而看不到通往成功的宏觀大道。索林德拉的例子是一個具有警示性的故事。

2009年2月，奧巴馬總統簽署了《美國復甦和再投資法案》。這項法律涉及約8000億美元的刺激，以幫助經濟從大蕭條以來最嚴重的衰退中復甦。作為《美國復甦和再投資法案》的一部分，資金的一個主要目標是在能源效率和可再生能源研究方面提供資助。

其目的是刺激美國清潔能源部門的增長，在短期內提供就業機會，並開發新技術，長期應對全球變暖問題。

作為該計劃的一部分，政府資助了近40個新能源項目，耗資360億美元。全面評估該計劃的成功與否還為時過早，但迄今為止進展還比較順利。截至目前，借款人只拖欠了項目貸款的2.3%。在作為該計劃的部分目標而成立的所有新公司中，只有8%遭遇破產。這次融資中有很多成功的例子，如NRG太陽能公司和中美可再生能源的阿瓜卡連特光伏太陽能發電廠。該項目獲得了9.67億美元的擔保貸款，用以完成電廠建設。該太陽能發電廠生產的電力可以滿足23萬户家庭的能源需求。它與太平洋燃氣電力公司簽訂了一份為期25年的出售電力合同。在這25年中，零碳發電將避免向大氣中排放550萬噸碳，相當於每年減少了4萬輛汽車的碳排放。一般而言，美國前五大太陽能項目都難以籌到足夠的私人資金，但幸運的是，這個項目獲得了政府的新能源投資資助。

然而，政治焦點都集中於一個失敗的項目——索林德拉。這家公司生產薄膜太陽能電池，總部設在加利福尼亞州的弗裏蒙特。索林德拉有一個創新計劃，用圓柱形管而不是傳統的平板來製造新的太陽能電池板。該公司聲稱，其太陽能電池板在給定年份中能發出更多的電力，並且不必跟蹤太陽的移動軌跡。索林德拉是《美國復甦和再投資法案》清潔能源初創項目的第一個立項者，獲得了5.35億美元的擔保貸款，用於建造一個7.5億美元的工廠。它被政府廣泛吹捧為一個成功的項目，但結果卻是一次巨大的失敗。

一部分原因在於索林德拉無法控制的因素：硅價格大幅下跌，使得它無法與傳統的太陽能電池板競爭。另一部分原因在於索林德拉的虛假聲明。2009年，該公司告訴政府，他們有簽約的合同用户，在未來5年內能出售價值約22億美元的太陽能電池板。但實際上，這些交易並未得到證實。最終索林德拉申請破產，並拖欠貸款。

這個失敗案例成為清潔能源初創項目的主要辯論焦點。正如來自密歇根州的共和黨人、眾議院能源委員會主席弗雷德·阿普頓所説，「索林德拉將被銘記在歷史書上，作為新一屆政府的失敗標誌，政府覺得它凌駕於規則之上，渴望正面的新聞報道，而未專注於交付結果」。

但是辯論忽略的是，給索林德拉的投資僅佔這一投資舉措總額的1.5%，而且其他大部分投資表現良好。這一總體向好的消息被索林德拉的壞消息掩蓋了。正如一位行業分析師所説，「索林德拉是該項計劃的『黑眼圈』，意味着美國太陽能產業發展上的不足」。

這類失敗導致美國政府對太陽能開發的過度保守。正如一份專家報告所總結的那樣，政府為太陽能技術開發提供的貸款違約率非常低，這表明聯邦政府對發放貸款過於保守。此外，現有貸款集中於正在走向成功的大型項目，而不是最有可能產生新知識但風險也更大的試點設施。

對失敗的擔憂不僅僅表現在能源領域。過去資助尖端研究的兩家公共機構現在似乎不太願意冒風險。一項審查發現，近年來美國國立衞生研究院的撥款得分更多地傾向於「可操作性」，而不是創新性。在提交贈款提案時，三個目標中的兩個通常已經完成。正如諾貝爾獎獲得者羅傑·科恩伯格所指出的，「如果你自己不能確定提出的工作是否能夠成功，那麼它就不會得到資助」。

這種保守的觀點甚至延伸到了負責承擔巨大風險的機構——國防部高級研究計劃局。它近年來已經轉向資助近期風險較低的研究。正如哈佛大學病理學教授唐·英格伯指出的，「國防部高級研究計劃局似乎正在轉向美國國立衞生研究院的那種時間更短、風險更低的模式」。

成功的科學項目應該包括失敗。回想一下風險投資的典型失敗模式。風投資本家從少部分投資中獲得絕大部分的回報。如果我們希望公共部門促進創新，我們就不能要求它的投資成功率比私營機構高得多。如果不接受失敗，則不會願意承擔風險。如果不承擔風險，將不可能有大膽的成功。