■ 賀斌 張衛(wèi)海 李靜

1 南通大學(xué)未來(lái)教育研究所科技政策研究中心 南通 226019

2 南通大學(xué)馬克思主義學(xué)院 南通 226019

3 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)公共管理學(xué)院 徐州 221116

1 前言

半導(dǎo)體芯片已經(jīng)成為全球科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。2022 年8 月9 日，美國(guó)總統(tǒng)拜登正式簽署的《2022年芯片和科學(xué)法案》（簡(jiǎn)稱《芯片法案》）行政令中，授權(quán)對(duì)美國(guó)本土芯片產(chǎn)業(yè)提供巨額補(bǔ)貼、研發(fā)資助和減稅優(yōu)惠，試圖重構(gòu)美國(guó)強(qiáng)大的半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)，引發(fā)了全球高度關(guān)注和警惕。2022年10 月，為了紀(jì)念美國(guó)國(guó)家納米技術(shù)日（每年10月9 日），白宮科技政策辦公室（Office of Science and Technology Policy，OSTP）和國(guó)家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室（National Nanotechnology Coordination Office，NNCO）發(fā)布旨在推進(jìn)拜登政府努力實(shí)現(xiàn)科技造福全體美國(guó)人民承諾的公告，同時(shí)對(duì)美國(guó)政府正在推進(jìn)的、旨在確保美國(guó)在未來(lái)產(chǎn)業(yè)中世界領(lǐng)先地位的《芯片法案》實(shí)施情況進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明[1]。由于納米技術(shù)為未來(lái)先進(jìn)制造業(yè)、人工智能、量子信息科學(xué)等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)提供重要支撐，許多發(fā)達(dá)國(guó)家將納米技術(shù)列入優(yōu)先發(fā)展重大事項(xiàng)[2]。NNCO 主任布蘭登·布勞夫（Branden Brough）認(rèn)為[3]，國(guó)家納米技術(shù)日是一個(gè)慶祝拜登政府努力推動(dòng)納米級(jí)研究突破的重要機(jī)會(huì)，這些突破幾乎影響了每個(gè)科學(xué)學(xué)科，并為新興的領(lǐng)域和技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。正如2022 年諾貝爾獎(jiǎng)所公布的量子信息科學(xué)和點(diǎn)擊化學(xué)方面的工作表明，納米技術(shù)界正在利用國(guó)家在原子和分子水平上的研究投資，尋找解決微電子制造等當(dāng)今最緊迫的、最具有挑戰(zhàn)的有效方案。

《國(guó)家納米技術(shù)倡議戰(zhàn)略規(guī)劃》（National Nanotechnology Initiative Strategic Plan，NNI 戰(zhàn) 略規(guī)劃）是美國(guó)從戰(zhàn)略層面推動(dòng)納米技術(shù)研發(fā)、轉(zhuǎn)化和應(yīng)用的最高級(jí)別的國(guó)家文本。從克林頓政府到拜登政府，先后共發(fā)布了6 個(gè)版本。2000 年，時(shí)任總統(tǒng)克林頓發(fā)起了國(guó)家納米技術(shù)倡議（National Nanotechnology Initiative，NNI），借以協(xié)調(diào)聯(lián)邦政府研發(fā)工作，提升美國(guó)在納米技術(shù)方面的競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)國(guó)家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（National Science and Technology Council，NSTC）下設(shè)納米科學(xué)工程與技術(shù)（Nanoscale Science, Engineering, and Technology，NSET）分委員會(huì)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)NNI 工作。2001 年，NNI 首次獲得美國(guó)國(guó)會(huì)資助。2003 年12月3 日，時(shí)任總統(tǒng)布什簽署的《21 世紀(jì)納米技術(shù)研發(fā)法案》中規(guī)定，NEST 每隔3 年制定一個(gè)戰(zhàn)略規(guī)劃。NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃制定了國(guó)家納米技術(shù)行動(dòng)的總體目標(biāo)以及相應(yīng)的具體目標(biāo)，成為NNI 各成員機(jī)構(gòu)優(yōu)先考慮與研發(fā)、培訓(xùn)和基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)活動(dòng)的指南[4]。2021 年9 月，拜登政府發(fā)布了第6 版《國(guó)家納米技術(shù)倡議戰(zhàn)略規(guī)劃》，比前5 個(gè)版本的規(guī)劃發(fā)生了重大調(diào)整。美國(guó)總統(tǒng)財(cái)年對(duì)NNI 的預(yù)算已由2021 年的17 億美元升至2022 年的19.8 億美元以及2023 年的19.9 億美元。中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索表明，目前國(guó)內(nèi)有關(guān)美國(guó)納米技術(shù)戰(zhàn)略比較分析的文獻(xiàn)相對(duì)匱乏。本文借助文本挖掘技術(shù)、內(nèi)容分析和比較研究方法，深入分析拜登政府納米技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略的熱點(diǎn)主題、目標(biāo)定位和前沿動(dòng)向，以期為我國(guó)推進(jìn)新一代納米科技和芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略提供重要啟示。

2 美國(guó)納米技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略的主題結(jié)構(gòu)分析

2.1 高頻詞分析

由于戰(zhàn)略規(guī)劃文本屬于非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，本文采用KH coder 文本挖掘軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。利用NLP 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)單詞的精確定位、詞頻統(tǒng)計(jì)、詞間關(guān)系以及可視化文本挖掘過(guò)程[5]，因此，NLP技術(shù)在國(guó)內(nèi)外文本分析研究中得到應(yīng)用廣泛[6]。本文將相關(guān)文件轉(zhuǎn)化為純文本文件，剔除無(wú)效詞匯，合并同義詞，設(shè)置停用詞，并對(duì)文本進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)。

本文的核心數(shù)據(jù)是NSET 發(fā)布的《國(guó)家納米技術(shù)倡議戰(zhàn)略規(guī)劃》報(bào)告。由于前5 個(gè)版本的規(guī)劃報(bào)告目標(biāo)定位和內(nèi)容框架基本保持一致，只有2021 年拜登政府發(fā)布的戰(zhàn)略規(guī)劃作了重大調(diào)整。因此，本文以前面4 個(gè)版本的規(guī)劃以及近3 年NNI 總統(tǒng)財(cái)年預(yù)算等作為背景資料，重點(diǎn)對(duì)2016年[7]和2021 年[8]頒布的最后2 個(gè)版本的《國(guó)家納米技術(shù)倡議戰(zhàn)略規(guī)劃》報(bào)告進(jìn)行詳細(xì)比較。

利用KH Coder 的詞頻分步（Term Frequency Distribution）計(jì)算得出，2016 年NNI 規(guī)劃文本的詞頻平均值是4.74（每個(gè)詞匯平均出現(xiàn)4.74 次）、標(biāo)準(zhǔn)差為9.46，出現(xiàn)次數(shù)少于18 次的詞匯占比為95.53%；2021 年NNI 規(guī)劃文本的詞頻平均值是5.30、標(biāo)準(zhǔn)差為12.22，出現(xiàn)次數(shù)少于18 次的詞匯占比為94.66%。圖1 展示了兩個(gè)版本的NNI 規(guī)劃文本的詞頻分布呈現(xiàn)明顯的長(zhǎng)尾效應(yīng)。因此，有限的高頻詞匯能夠較好地反映NNI 規(guī)劃文本中的重要信息，對(duì)高頻詞進(jìn)行分析處理是剖析政策文本的重要途徑。

圖1 2021 年與2016 年NNI 規(guī)劃文本的詞頻分布圖Figure 1 Term frequency distribution of NNI planning texts in 2021 and 2016

由表1 可知，2016 年的NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃文件中，高于50 次的高頻詞是“納米技術(shù)”“機(jī)構(gòu)”“研究”“開(kāi)發(fā)”，其中“研究”與“開(kāi)發(fā)”的詞頻數(shù)基本均等，表明上一輪規(guī)劃對(duì)納米技術(shù)研究和開(kāi)發(fā)幾乎給予同等地位加以重視。此外，規(guī)劃中出現(xiàn)了“目標(biāo)”“項(xiàng)目”“商業(yè)化”“協(xié)作”等較高頻率的主題詞，表明2016 年NNI 規(guī)劃比較關(guān)注總體目標(biāo)的制定，支持多元化項(xiàng)目資助，重視納米技術(shù)市場(chǎng)化應(yīng)用以及NNI 參與機(jī)構(gòu)合作等主題。

表1 2021 年和2016 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃文本的TF 詞頻分析表（前50）Table 1 TF word frequency analysis table of 2021 and 2016 NNI strategic planning texts (top 50)

在2021 年NNI 國(guó)家戰(zhàn)略文件中，“納米技術(shù)”“共同體”“開(kāi)發(fā)”“研究”“機(jī)構(gòu)”“努力”“領(lǐng)域”等是高于50 次的高頻詞，其中“開(kāi)發(fā)”的詞頻比“研究”的詞頻高了近30 次。這表明拜登政府高度重視提升美國(guó)在納米技術(shù)研發(fā)方面的競(jìng)爭(zhēng)力，希望通過(guò)聯(lián)邦政府與NNI 成員機(jī)構(gòu)的共同努力，能夠在多個(gè)重要領(lǐng)域開(kāi)展研發(fā)和應(yīng)用，并強(qiáng)調(diào)納米技術(shù)應(yīng)用地位強(qiáng)于開(kāi)發(fā)。此外，該規(guī)劃文件中出現(xiàn)了“資源”“項(xiàng)目”“教育”“勞動(dòng)力”“培訓(xùn)”“設(shè)施”“機(jī)制”等較高頻率的主題詞，顯示了拜登政府對(duì)多元化納米技術(shù)人才培養(yǎng)和納米技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)機(jī)制創(chuàng)新的最新關(guān)注。

2.2 主題分析

本文利用KH coder 的LDA 模型對(duì)2016 年和2021 年美國(guó)NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃文本進(jìn)行主題分析，以便于對(duì)文檔主題、主題關(guān)鍵詞和共現(xiàn)頻率進(jìn)行提取，從而形成聚類關(guān)系。圖2 和圖3 分別是2016年與2021 年NNI 規(guī)劃文本的主題詞聚類圖。圖中每種顏色代表一個(gè)主題聚類；每個(gè)主題由若干關(guān)鍵詞組成，關(guān)鍵詞所在圓圈大小代表詞頻高低，關(guān)鍵詞之間連線粗細(xì)代表兩者之間關(guān)系強(qiáng)弱。為了更加準(zhǔn)確地分析聚類關(guān)鍵詞的情境，本文結(jié)合KWIC（key words in context）一致性對(duì)每個(gè)聚類做出相應(yīng)解釋。

圖3 2021 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃主題詞聚類圖Figure 3 Sub-group of key words in 2021 NNI strategic plan

2016 年NNI 規(guī)劃的主題詞聚類分析顯示，首 先，“nanotechnology-development-reseach-science-technology-program-agency-effort-community-mechanism”主題中包含詞頻最高，直觀地展現(xiàn)了2016 年NNI 規(guī)劃文件對(duì)納米技術(shù)研發(fā)的科技項(xiàng)目以及納米技術(shù)共同體機(jī)制的重視。其次，“investment-infrastructure-user-facility-workforce”主題與“commercialization-market-product-innovation-transfer-industry-partnership-collaboration”主題表明，上一輪規(guī)劃要在基礎(chǔ)設(shè)施和勞動(dòng)力培養(yǎng)等方面加大投資力度，增加對(duì)納米技術(shù)商業(yè)化和對(duì)公私合作關(guān)系的相關(guān)支持的關(guān)注力度。此外，“student-public-network-opportunity-stakeholder-activity”主題表明，美國(guó)NNI 機(jī)構(gòu)和國(guó)家納米技術(shù)協(xié)調(diào)辦公室（NNCO）要尋找機(jī)會(huì)接觸學(xué)生和公眾，向公眾宣傳和普及納米技術(shù)。最后，“risk-benefit-assessment-datum-discovery-tool-device”主題表明，美國(guó)要致力于開(kāi)發(fā)和驗(yàn)證測(cè)量工具和決策模型，以評(píng)估納米技術(shù)對(duì)環(huán)境和人類健康與安全的潛在風(fēng)險(xiǎn)和益處。

2021 年NNI 規(guī)劃主題詞聚類分析顯示，首先，“nanotechnology-development-world- research-support-workforce”主題中的詞頻最高、聚類效果明顯，直觀地展現(xiàn)了最新規(guī)劃文件對(duì)世界級(jí)納米技術(shù)研發(fā)和高素質(zhì)勞動(dòng)力隊(duì)伍建設(shè)的重視與支持。其次，“community-partnership-collaboration-machanism-area-priority-practice-applicaton-industry”主題表明，美國(guó)要重構(gòu)國(guó)家納米技術(shù)共同體，創(chuàng)新參與主體之間的伙伴協(xié)作機(jī)制，推動(dòng)納米技術(shù)在國(guó)家高優(yōu)先級(jí)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展。再次，“student-opportunity-education-training-program-agency”主題表明，美國(guó)要以多種項(xiàng)目資助NNI 和參與機(jī)構(gòu)為學(xué)生提供教育和培養(yǎng)機(jī)會(huì)，著力培養(yǎng)下一代納米技術(shù)的用戶、設(shè)計(jì)師和建設(shè)者?！癳cosystem-science-technology-innovation- pathway”主題體現(xiàn)了美國(guó)要進(jìn)一步加強(qiáng)NNI 在培育和推進(jìn)充滿活力的納米技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)以及推動(dòng)重大科技創(chuàng)新突破方面的關(guān)鍵作用。最后，“researcher-user-facility-access-tool-nanomaterial-product”主題表明，NNI 要重點(diǎn)支持納米技術(shù)用戶設(shè)施，為研究人員和產(chǎn)業(yè)界制作納米材料產(chǎn)品提供工具和設(shè)備支持。

3 美國(guó)納米技術(shù)國(guó)家戰(zhàn)略文本內(nèi)容分析

由于NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃的主要內(nèi)容是制定美國(guó)納米技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，本節(jié)主要運(yùn)用內(nèi)容分析法對(duì)2016 年和2021 年的NNI 規(guī)劃文件的戰(zhàn)略目標(biāo)作比較分析。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，2021 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃包含了五大政策目標(biāo)，比2016 年NNI 增加了1 項(xiàng)，其余4 項(xiàng)總體保持一致，但在一定程度上已發(fā)生質(zhì)變（表2）。

表2 美國(guó)2021 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃與2016 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃的政策目標(biāo)比較Table 2 Comparison of the policy objectives of the 2021 and 2016 NNI strategic plan

3.1 目標(biāo)1：確保美國(guó)在納米技術(shù)研發(fā)方面保持世界領(lǐng)先地位

面對(duì)全球日益激烈的科技競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，2021 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃將目標(biāo)1 確定為“確保美國(guó)在納米技術(shù)研發(fā)方面保持世界領(lǐng)先地位”，這是對(duì)2016年“推進(jìn)世界級(jí)納米技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目”目標(biāo)定位的超越和提升。為此，2021 年戰(zhàn)略規(guī)劃更加重視NNI 成員機(jī)構(gòu)之間在具有共同利益的領(lǐng)域增進(jìn)合作，更加重視與聯(lián)邦政府優(yōu)先事項(xiàng)和行動(dòng)倡議之間的聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)在共同利益領(lǐng)域開(kāi)展國(guó)際合作與交流。該目標(biāo)為推進(jìn)跨學(xué)科基礎(chǔ)研究提供了一種平衡途徑，通過(guò)支持廣泛的、高成熟度的納米技術(shù)研究組合（research portfolio）來(lái)推動(dòng)新發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)生和戰(zhàn)略合作的形成，進(jìn)而在高優(yōu)先級(jí)領(lǐng)域取得快速發(fā)展。

3.2 目標(biāo)2：促進(jìn)納米技術(shù)研發(fā)的商業(yè)化

根據(jù)美國(guó)國(guó)家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院（合稱“國(guó)家研究院”，National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine，NASEM）的建議，NNI和參與成員將重新強(qiáng)調(diào)促進(jìn)納米技術(shù)商業(yè)化的活動(dòng)。為此，2021 年NNI 的目標(biāo)2 在以下幾個(gè)方面發(fā)生了明顯變化。一是增強(qiáng)并擴(kuò)大納米技術(shù)創(chuàng)業(yè)共同體。創(chuàng)業(yè)者會(huì)不斷產(chǎn)生創(chuàng)意并將其推向市場(chǎng)，在納米技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。NNI成員機(jī)構(gòu)為創(chuàng)業(yè)者提供了大量培訓(xùn)機(jī)會(huì)，如美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（National Institutes of Health，NIH）的“從概念到臨床：創(chuàng)新項(xiàng)目商業(yè)化”項(xiàng)目等。二是鞏固和加強(qiáng)與區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)之間的聯(lián)系。區(qū)域創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)在培養(yǎng)跨學(xué)科開(kāi)發(fā)者共同體以及作為支持先進(jìn)技術(shù)商業(yè)化的可訪問(wèn)資源等方面具有獨(dú)特地位，NNI 將不斷加強(qiáng)與在區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)的組織之間的聯(lián)系。三是重點(diǎn)突出高優(yōu)先級(jí)領(lǐng)域的納米技術(shù)開(kāi)發(fā)路徑后續(xù)階段的重大挑戰(zhàn)。2021 年戰(zhàn)略規(guī)劃首次提出納米技術(shù)發(fā)展路徑后期階段（Later Stage）的概念，主要是指納米技術(shù)向市場(chǎng)轉(zhuǎn)化應(yīng)用的重大挑戰(zhàn)階段。NNI將組建“老虎團(tuán)隊(duì)”（tiger teams），以制定技術(shù)路線圖等方式快速地梳理和應(yīng)對(duì)各種重大挑戰(zhàn)。四是將公私伙伴關(guān)系（Public-private Partnership，PPP）作為對(duì)知識(shí)和資源加以利用并產(chǎn)生商業(yè)化途徑的有效機(jī)制。NNI 成員機(jī)構(gòu)在高優(yōu)先級(jí)技術(shù)領(lǐng)域建立新的公私伙伴關(guān)系，不斷交流新發(fā)現(xiàn)和新需求，在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究之間建立良性循環(huán)以加速創(chuàng)新。

3.3 目標(biāo)3：提供可持續(xù)支持納米技術(shù)研發(fā)和部署的基礎(chǔ)設(shè)施

2021 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃的目標(biāo)3 是“提供可持續(xù)支持納米技術(shù)研發(fā)和部署的基礎(chǔ)設(shè)施”。相較于2016 年NNI，2021 年NNI 的目標(biāo)3 更加聚焦和精細(xì)化。一是重視納米技術(shù)研發(fā)的新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。昂貴的專用工具和平臺(tái)環(huán)境仍然是許多納米技術(shù)研發(fā)的核心需求。NNI 開(kāi)發(fā)和采購(gòu)了新型的物理基礎(chǔ)設(shè)施（如掃描電子顯微鏡）和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（如數(shù)字模型、模擬和數(shù)據(jù)等），為高水平納米技術(shù)研發(fā)提供不間斷支持。二是為研究用戶設(shè)施向原型、測(cè)試和制造業(yè)資源的轉(zhuǎn)換途徑提供便利。當(dāng)研究設(shè)施與制造設(shè)施之間的路徑清晰且可訪問(wèn)時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可以更容易地將其創(chuàng)意從實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)移到市場(chǎng)。三是對(duì)納米技術(shù)用戶設(shè)施在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行部署。NNI 有意將用戶設(shè)施分布到美國(guó)各地。例如，國(guó)家科學(xué)基金（National Science Foundation, NSF）資助的國(guó)家納米技術(shù)協(xié)調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施（National Nanotechnology Coordinated Infrastructure，NNCI）站點(diǎn)分布在17 個(gè)州，涉及29 所大學(xué)和其他合作組織。

3.4 目標(biāo)4：讓公眾參與并擴(kuò)大納米技術(shù)勞動(dòng)力

2021 年NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃新增的目標(biāo)4 是“讓公眾參與并擴(kuò)大納米技術(shù)勞動(dòng)力”，其集中地反映美國(guó)對(duì)納米技術(shù)人才培養(yǎng)的高度重視。第一，突出STEM 人才和勞動(dòng)力的基礎(chǔ)性地位。STEM 是科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，培養(yǎng)具有全球競(jìng)爭(zhēng)力和多樣化的納米技術(shù)勞動(dòng)力成為NNI 的第一目標(biāo)[9]。第二，開(kāi)發(fā)豐富的教育資源。NNI 支持了數(shù)十種教育資源的開(kāi)發(fā)，其中新一代的物理和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施能夠提供前所未有的世界級(jí)專業(yè)納米技術(shù)工具，帶給學(xué)習(xí)者真實(shí)的、動(dòng)手做的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。第三，支持中小學(xué)教師培訓(xùn)與專業(yè)發(fā)展。NNI機(jī)構(gòu)為K-12 納米技術(shù)課程教師提供豐富的教育資源、培訓(xùn)材料以及納米技術(shù)案例等。例如，NSF支持了一系列關(guān)于納米科學(xué)和工程教育的研討會(huì)，為K-12 教師開(kāi)發(fā)教育資源，其中包括經(jīng)由NSF 教師研究體驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的課程計(jì)劃和展演。第四，增加學(xué)生參與研究、實(shí)習(xí)、交換和國(guó)際經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。NNI 機(jī)構(gòu)利用實(shí)習(xí)、獎(jiǎng)學(xué)金和國(guó)際交流項(xiàng)目為學(xué)生提供沉浸式研究和真實(shí)體驗(yàn)。第五，納米科學(xué)的社會(huì)普及。公眾對(duì)納米科技的信任對(duì)于實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)創(chuàng)新的潛力至關(guān)重要。NNI 和成員機(jī)構(gòu)將通過(guò)分享有關(guān)科學(xué)進(jìn)步和應(yīng)用的信息以及納米技術(shù)對(duì)環(huán)境、健康和安全的潛在影響，促進(jìn)公眾信任和技術(shù)采納。

3.5 目標(biāo)5：確保負(fù)責(zé)任地開(kāi)發(fā)納米技術(shù)

負(fù)責(zé)任地開(kāi)發(fā)納米技術(shù)是NNI 成立以來(lái)的一個(gè)重要支柱。2021 年戰(zhàn)略規(guī)劃將“確保負(fù)責(zé)任地開(kāi)發(fā)納米技術(shù)”作為第五個(gè)目標(biāo)。新規(guī)劃中的負(fù)責(zé)任的發(fā)展框架既繼承了NNI 最初的負(fù)責(zé)任的發(fā)展工作理念（如人類健康與環(huán)境保護(hù)），又產(chǎn)生了新的思想，如包括對(duì)倫理、法律和社會(huì)影響（Ethical, Legal, and Societal Implications，ELSI）的考慮，對(duì)包容、多樣性、公平和獲?。↖nclusion,Diversity, Equity, and Access，IDEA）的強(qiáng)調(diào)以及負(fù)責(zé)任的研究行為。負(fù)責(zé)任開(kāi)發(fā)的另一個(gè)關(guān)鍵方面是透明的公眾參與，增進(jìn)消費(fèi)者的信任，并具備做出明智決策的知識(shí)。此外，國(guó)際參與對(duì)負(fù)責(zé)任開(kāi)發(fā)具有極其重要的價(jià)值。NNI 機(jī)構(gòu)支持可持續(xù)的納米技術(shù)等主題的國(guó)際研究對(duì)話，來(lái)自NNI 各地的代表通過(guò)經(jīng)合組織（Organisation for Economic Cooperation and Development，OECD）和世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）等多邊論壇就納米技術(shù)展開(kāi)積極對(duì)話，促進(jìn)資源共享、探索協(xié)同效應(yīng)，并塑造全球?qū)υ抂10]。NNCO 正在推動(dòng)國(guó)際研究共同體對(duì)有關(guān)納米技術(shù)相關(guān)環(huán)境、健康和安全問(wèn)題和納米制造的科學(xué)信息進(jìn)行廣泛交流[11]。

4 分析與討論

在當(dāng)今納米技術(shù)全球競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的時(shí)代，雖然美國(guó)仍然是納米技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，但已不再是毫無(wú)爭(zhēng)議的領(lǐng)導(dǎo)者（unambiguous leader），期望或主張美國(guó)在納米科技的每一個(gè)領(lǐng)域都處于領(lǐng)先地位是不現(xiàn)實(shí)的，因此，有必要確定美國(guó)致力于領(lǐng)導(dǎo)世界最為關(guān)鍵的研究領(lǐng)域[12]。為了幫助美國(guó)實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)復(fù)興（resurgence）目標(biāo)，確保美國(guó)納米技術(shù)在賦能電子元件、醫(yī)療保健、清潔能源等領(lǐng)域中能夠重新位居世界前列，強(qiáng)力捍衛(wèi)美國(guó)國(guó)家安全利益和國(guó)家經(jīng)濟(jì)繁榮，拜登政府重新設(shè)計(jì)了NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃的重點(diǎn)任務(wù)和實(shí)施框架。

4.1 遵循國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)的研究與開(kāi)發(fā)

拜登政府為了解決美國(guó)政府緊迫的研發(fā)優(yōu)先事項(xiàng)，通過(guò)NSTC 和其他機(jī)構(gòu)間論壇協(xié)調(diào)的多機(jī)構(gòu)研究活動(dòng)，正在解決對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)、科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì)最有希望的領(lǐng)域的研究投資。主要優(yōu)先領(lǐng)域包括：大流行病預(yù)防、應(yīng)對(duì)氣候變化、促進(jìn)關(guān)鍵新興技術(shù)的研究和創(chuàng)新、為公平創(chuàng)新、國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)彈性、STEM 教育和參與等[13]。為此，美國(guó)2023 總統(tǒng)財(cái)年預(yù)算中將研發(fā)投資置于歷史最高水平，將為聯(lián)邦研發(fā)提供2,049 億美元，比2021 年增加了28%。為了響應(yīng)國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)研發(fā)戰(zhàn)略需求，NSET 分委員會(huì)和NNI 成員機(jī)構(gòu)應(yīng)協(xié)調(diào)國(guó)家納米技術(shù)倡議工作，與國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)保持戰(zhàn)略一致，提出負(fù)責(zé)任何可持續(xù)的基于納米技術(shù)的解決方案，有針對(duì)性地解決聯(lián)邦研發(fā)的優(yōu)先事項(xiàng)，如利用納米技術(shù)開(kāi)發(fā)出COVID-19 診斷和監(jiān)測(cè)工具、消毒劑以及防護(hù)設(shè)備等[14]。

4.2 重構(gòu)納米技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)

根據(jù)NASEM 研究，納米科學(xué)帶來(lái)的關(guān)鍵機(jī)遇以及美國(guó)的戰(zhàn)略需求已經(jīng)發(fā)生了重大變化，即從創(chuàng)造新知識(shí)和新材料以提升對(duì)納米現(xiàn)象的理解（先前機(jī)會(huì)），擴(kuò)展到對(duì)納米產(chǎn)品負(fù)責(zé)任的商業(yè)化以實(shí)現(xiàn)納米科學(xué)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益（當(dāng)前機(jī)會(huì)）。然而，相較于其他國(guó)家，美國(guó)在對(duì)納米技術(shù)商業(yè)化方面的協(xié)調(diào)和直接支持進(jìn)展較緩。鑒于目前的戰(zhàn)略機(jī)遇期，迫切需要更好地重構(gòu)機(jī)能完備的納米技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，將納米科學(xué)研究、基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)、公共產(chǎn)品研發(fā)和勞動(dòng)力發(fā)展納入其中，要發(fā)揮學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和政府各自優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)相互之間的溝通與協(xié)作，加速提升納米技術(shù)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。在良好的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)中，學(xué)術(shù)界將不斷孕育創(chuàng)新的種子，產(chǎn)業(yè)界將收獲新技術(shù)帶來(lái)的巨大益處，聯(lián)邦政府則在研究重點(diǎn)設(shè)定、研究經(jīng)費(fèi)資助、基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)專長(zhǎng)、監(jiān)管指導(dǎo)以及健康和安全領(lǐng)導(dǎo)等方面提供重要支持。因此，NEST 分委員會(huì)和NNCO 要加強(qiáng)構(gòu)建完善的連接實(shí)驗(yàn)室和市場(chǎng)的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，以支持納米技術(shù)從基礎(chǔ)研究到產(chǎn)品和服務(wù)的轉(zhuǎn)移，確保美國(guó)納米技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力并造福美國(guó)社會(huì)。

4.3 重新設(shè)計(jì)納米技術(shù)倡議工作機(jī)制體系

由于最新NNI 規(guī)劃調(diào)整了戰(zhàn)略目標(biāo)，NNI 需要對(duì)運(yùn)行結(jié)構(gòu)和參與機(jī)制進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以便敏捷地應(yīng)對(duì)納米技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)的變化，進(jìn)而靈活、高效地適應(yīng)國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)。這些機(jī)制主要包括五方面。一是國(guó)家納米技術(shù)挑戰(zhàn)（National Nanotechnology Challenges，NNCs）應(yīng)對(duì)機(jī)制。NNI正在啟動(dòng)國(guó)家納米技術(shù)挑戰(zhàn)新機(jī)制，以動(dòng)員納米技術(shù)研發(fā)界要加倍努力應(yīng)對(duì)重大的世界性挑戰(zhàn)（如大流行病應(yīng)對(duì)、氣候變化等）。二是利益共同體機(jī)制。作為一種高效、實(shí)用的非正式機(jī)制，納米技術(shù)共同體吸納了最廣泛的利益相關(guān)者主動(dòng)參與，包括美國(guó)和世界各地的研究人員，大小企業(yè)，教師和學(xué)生，聯(lián)邦、州和地方政府官員，非營(yíng)利組織以及社會(huì)大眾。三是資金籌措機(jī)制。高技術(shù)研究通常具有高投入、高風(fēng)險(xiǎn)特征，尤其是在研發(fā)初期需要大量資金支持。NNI 將探索增加使用多種靈活的籌資機(jī)制（funding mechanism），如政府資助的風(fēng)險(xiǎn)資本、其他交易授權(quán)（other transactional authority）和相關(guān)基金會(huì)等。NNI 成員機(jī)構(gòu)還提供了廣泛的籌資機(jī)會(huì)組合，以支持后期開(kāi)發(fā)和向市場(chǎng)過(guò)渡，如小型企業(yè)創(chuàng)新研究（ Small Business Innovation Research，SBIR）和小型企業(yè)技 術(shù) 轉(zhuǎn) 讓（Small Business Technology Transfer，STTR）項(xiàng)目是美國(guó)的種子基金，鼓勵(lì)小企業(yè)參與具有商業(yè)化潛力的聯(lián)邦研發(fā)。四是國(guó)際交流合作機(jī)制。從政府與政府之間的對(duì)話到研究人員領(lǐng)導(dǎo)的合作，參與國(guó)際事務(wù)可以推進(jìn)NNI 許多研究?jī)?yōu)先事項(xiàng)，并為美國(guó)外交關(guān)系提供支持。NNI 成員代表還廣泛地參與并領(lǐng)導(dǎo)了其他國(guó)際活動(dòng)，從雙邊對(duì)話到多邊參與（如通過(guò)OECD 或標(biāo)準(zhǔn)制定組織），再到與世界上專注于納米技術(shù)的組織建立聯(lián)系。五是審查評(píng)估機(jī)制。根據(jù)美國(guó)《21 世紀(jì)納米技術(shù)研發(fā)法案》，總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)（President’s Council of Advisors on Science and Technology，PCAST）和NASEM 負(fù)責(zé)為美國(guó)納米技術(shù)的發(fā)展提供必要的評(píng)估和建議。此外，還可根據(jù)某些項(xiàng)目特殊需求，靈活組建跨機(jī)構(gòu)審查專家組開(kāi)展審查評(píng)估工作。

4.4 科學(xué)制定戰(zhàn)略規(guī)劃實(shí)施框架

由圖4 可以看出，NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃實(shí)施框架總體分為3 個(gè)層次：目標(biāo)層、任務(wù)層和愿景層。三者之間保持著相互依賴、相互支持和相互轉(zhuǎn)化的互動(dòng)關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，NSET 分委會(huì)將密切跟蹤美國(guó)國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)為NNI 議定共同愿景，然后將愿景轉(zhuǎn)化為具體的目標(biāo)系統(tǒng)，并就NNI 目標(biāo)相關(guān)的政策、程序和規(guī)劃向NSTC 和白宮科技政策辦公室（Office of Science and Technology Policy，OSTP）提供建議和協(xié)助。在NNI 目標(biāo)體系的驅(qū)動(dòng)下，納米技術(shù)戰(zhàn)略規(guī)劃重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)以三大重點(diǎn)任務(wù)為主要支柱，明確將NNI 研發(fā)行動(dòng)以國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)和重大需求為根本遵循，重構(gòu)納米技術(shù)創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)納米技術(shù)倡議的工作機(jī)制體系，最終確保美國(guó)在納米技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位，維護(hù)美國(guó)國(guó)家安全利益，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)繁榮，增進(jìn)國(guó)民福祉。

圖4 NNI 戰(zhàn)略規(guī)劃實(shí)施框架Figure 4 NNI implementation framework

5 對(duì)我國(guó)的對(duì)策建議

中國(guó)是當(dāng)今世界納米科技進(jìn)步的重要貢獻(xiàn)者和世界納米科技研發(fā)前沿大國(guó)。然而，拜登政府視中國(guó)為最大的科技競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，總體上對(duì)華采用科技扼制、出口管制和精準(zhǔn)脫鉤策略[15]?！缎酒ò浮犯敲鞔_規(guī)定，獲得美方補(bǔ)助的企業(yè)十年內(nèi)不得與中國(guó)或其他“令美國(guó)擔(dān)憂”的國(guó)家進(jìn)行任何“重大交易”。面對(duì)全球科技競(jìng)爭(zhēng)激烈態(tài)勢(shì)，中國(guó)要堅(jiān)決采取積極防御戰(zhàn)略，把納米科技發(fā)展放在國(guó)家戰(zhàn)略層面，系統(tǒng)布局、主動(dòng)謀劃，牢牢把握納米科技發(fā)展新階段國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略主動(dòng)，有效保障國(guó)家安全、提升人民生活品質(zhì)。為此，本文提出如下對(duì)策建議。

第一，進(jìn)一步發(fā)揮國(guó)家納米科學(xué)技術(shù)指導(dǎo)協(xié)調(diào)委員會(huì)的專業(yè)職能，就國(guó)家納米科技政策、戰(zhàn)略規(guī)劃、國(guó)家行動(dòng)等向上級(jí)主管部門提供建議和協(xié)助，對(duì)能夠滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求的納米科技進(jìn)行跟蹤，并承擔(dān)國(guó)家納米科技行動(dòng)的協(xié)調(diào)、監(jiān)督和報(bào)告等工作。

第二，與國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展五年規(guī)劃相配套，科學(xué)研制和發(fā)布國(guó)家納米科技戰(zhàn)略規(guī)劃?！吨腥A人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中指出，要把科技自立自強(qiáng)作為國(guó)家發(fā)展的戰(zhàn)略支撐，堅(jiān)持“四個(gè)面向”，加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)。要制定和實(shí)施國(guó)家納米科技戰(zhàn)略規(guī)劃，根據(jù)新時(shí)期國(guó)家優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略需求，確立我國(guó)納米科技發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，通過(guò)整體部署、科學(xué)布局，突出重點(diǎn)任務(wù)，協(xié)同優(yōu)勢(shì)力量攻克關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)我國(guó)納米科技核心競(jìng)爭(zhēng)力，服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、支撐國(guó)家安全。

第三，要重構(gòu)國(guó)家納米科技創(chuàng)新生態(tài)體系，建成新一代國(guó)家納米技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施，筑牢學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界和政府之間的伙伴關(guān)系，從而促進(jìn)納米技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)向市場(chǎng)負(fù)責(zé)任產(chǎn)品轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)納米科技的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)價(jià)值。

第四，要進(jìn)一步建立健全國(guó)家納米科技發(fā)展創(chuàng)新機(jī)制體系。從頂層設(shè)計(jì)層面入手，系統(tǒng)設(shè)計(jì)好國(guó)家納米科技發(fā)展的管理機(jī)制、投入機(jī)制、監(jiān)控機(jī)制、協(xié)調(diào)機(jī)制、市場(chǎng)機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制、評(píng)價(jià)機(jī)制等，促進(jìn)國(guó)家納米科技戰(zhàn)略良性運(yùn)行。例如，嘗試推行技術(shù)總師負(fù)責(zé)制，實(shí)行“揭榜掛帥”“賽馬”等制度，健全獎(jiǎng)補(bǔ)結(jié)合的資金支持機(jī)制；健全納米科技評(píng)價(jià)機(jī)制，完善自由探索型和任務(wù)導(dǎo)向型科技項(xiàng)目分類評(píng)價(jià)制度，建立非共識(shí)科技項(xiàng)目的評(píng)價(jià)機(jī)制等。

第五，加快引培納米科技高端人才，加強(qiáng)高素質(zhì)納米技術(shù)勞動(dòng)力培訓(xùn)與建設(shè)，推進(jìn)青少年納米科技普及教育。納米科技高端人才是國(guó)家納米戰(zhàn)略發(fā)展的重中之重，要培養(yǎng)和引進(jìn)全球頂尖人才和青年人才，形成我國(guó)納米科技人才新高地。支持高等院校、社會(huì)化培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等開(kāi)展納米科技培訓(xùn)，提升就業(yè)人員專業(yè)技能。在中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)、STEM 教育、科技創(chuàng)新等課程中普及納米科學(xué)與技術(shù)，提升青少年對(duì)納米科技的整體認(rèn)知。

第六，加強(qiáng)國(guó)際事務(wù)參與，增進(jìn)國(guó)際交流與合作。以相互尊重、和平共處、合作共贏的基本工作方針，在全球性挑戰(zhàn)應(yīng)對(duì)、專業(yè)人才培養(yǎng)、納米科技標(biāo)準(zhǔn)制定等方面積極開(kāi)展國(guó)際交流和合作，共同支持全球納米科學(xué)與技術(shù)負(fù)責(zé)任、可持續(xù)發(fā)展。