导读:2019年2月21日,美国白宫科技政策办公室发布《特朗普执政第二年科技亮点》报告,梳理了2018年美国政府在科技政策方面出台的重大举措,包括通过国家科学技术委员会(NSTC)来加强联邦政府在研发上的跨机构协调,为海洋科技制定了新的远景目标,发布5G、先进制造、量子信息科学以及科技工数(STEM)教育等国家战略。为了解美国政府2018年的重大科技举措,中国科学技术信息研究所组织相关人员对其进行了翻译和校对。
篇一:5G与农村联网、先进制造、人工智能、先进交通运输、网络安全、数字经济
1.5G与农村联网
前十年间无线宽带网络覆盖面日益扩大,改变了美国人民的生活体验,包括工作、学习、购物、经营业务、搬家和运送货物、农耕、金融交易、消费娱乐、公共安全服务以及彼此互动的方式。——美国总统特朗普
制定长远的国家频谱战略。2018年10月,特朗普签署了一份总统备忘录,指示商务部(DOC)国家电信及信息管理局(NTIA)牵头制定国家频谱战略,以加快5G在美国的部署。该战略要帮助确保美国在5G中的领导地位,促进美国就业增长和经济繁荣,同时也要通过技术进步来保障国家安全。
促进公私合作,推动美国在5G中的创新和主导地位。2018年9月,白宫召集产业界、政府和学术界的领军人物探讨如何推进美国在5G中的领先地位。联邦通信委员会(FCC)讨论“5G FAST”(推进美国5G的主导地位)方案,美国将对市场开放更多频谱,完善基础设施政策,并对过时的规制进行现代化改革。
注:“5G FAST”英文名称为Facilitate America’s Superiority in 5G Technology.
推动无线技术和互联社区的创新。2018年4月,国家科学基金会(NSF)与由28家计算机联网企业和协会组成的产业联盟一起,启动了一项计划,开发和部署两座最早的先进无线研究平台(PAWR)。这两座平台分别设在盐湖城和新约克市,能够促进早期阶段的研究,加快开发可靠的新型无线装置、技术、协议和服务。这次合作将帮助有潜力的技术快速进入市场,受益范围包括从自动驾驶汽车到实时应急管理等。
协调各机构行动,促进乡村宽带铺设。2018年1月,《农村繁荣专门工作组报告》建议制定跨机构战略,促进美国农村的宽带铺设。联邦政府部门纷纷采取行动,扩大私营部门宽带投资,包括简化联邦政府许可证办理手续,利用联邦政府资产的杠杆,最大程度发挥联邦政府资金的效用。
简化申请手续,加快办理速度,推进美国农村宽带设施建设。2018年1月,特朗普指示总务署(GSA)检查修建通信设施时使用的“通用表单”申请手续的效率。总务署收集了反馈意见,正在与各部门一起改进。此外,内政部(DOI)还受命拟定一套方案,以方便信号基站的使用,从而促进商业宽带的铺设工作。政府和主要部门将继续落实总统的指示,而且在这方面已经取得了重大进展。
2.先进制造
通过明确的经济和贸易政策,以及前沿研发促成的进步,美国产业界再度欣欣向荣。今日美国制造商能够比以往任何时候都更加充满信心地在国内投资建厂、聘用工人。——美国总统特朗普
通过先进制造业的领导地位,保障国家安全和经济繁荣。面对激烈的全球竞争,美国总统特朗普2018年10月发布了《国家先进制造业战略计划》,重点是捍卫美国经济,提高制造业就业率,建立牢固的制造业和国防产业基础,确保可靠的供应链。
提高劳动者的制造技能。美国国家制造业创新网络(Manufacturing USA)中的各家机构都在行动起来,发动制造业的所有创新主体来解决美国在制造业技术和竞争方面面临的迫切问题,既包括为退伍军人提供培训,也包括把实验室开发的技术推向市场。2018年间,这些机构与1300多家会员组织开展互动,资助了270多个研发项目,吸引的私营部门投资超过20亿美元,同时还撬动了10亿美元的联邦政府资金,让20多万人掌握了高薪职位所需要的先进制造技能。
推动进步,实现增材制造的潜能。能源部(DOE)设在橡树岭国家实验室的制造验证处(MDF)接待了2.5万名希望掌握增材制造尖端技术的访问者。该处签订了130多份合作研发协议,与产业界共同开发先进的增材制造系统,如今已有35套系统在该处投入使用,投资总额超过1200万美元,另外还有价值700万美元的系统即将投入使用。2018年6月,国家标准与技术研究院(NIST)举办了175人参加的“2018年增材制造技术研讨会”,以检验并改进增材制造工艺控制和监测所使用的各种模型。从零件单位成本和系统性能来说,这些模型将对制造业产生巨大影响。
3.人工智能
我们正处于新一轮技术革命的前夜,它能改善我们生活的方方面面,为美国劳动者和家庭创造巨大的新财富,并在科学、医学和通信领域中开拓全新疆界。——美国总统特朗普
多管齐下,加速美国在人工智能(AI)中的领导地位。2019年2月11日,总统发布了《保持美国在AI的领导地位》行政令,重要举措包括:优先对AI研发进行投资;强化AI基础设施,改善AI研发专家使用联邦政府数据、模型和计算资源的条件;制定各个技术领域和产业领域中AI发展和使用的指导方针,改善AI的治理;让美国劳动者掌握AI时代所必需的技能,使人们能够适应时代要求并开创美好前程;开展国际交流,使国际市场向美国AI行业开放,营造支持人工智能研发的国境,同时保护美国AI技术相对于外国竞争对手的优势。
开启人工智能潜力,为美国人民服务。2018年5月,白宫召开了“美国人工智能产业峰会”,以探讨人工智能的潜力,并讨论需要哪些政策来发挥这些潜力、并维持美国在人工智能时代的领导地位。
协调各方,保持美国在AI研发的领导地位。2018年5月,白宫在国家科技委员会下成立AI专门委员会,以规划并协调整个联邦政府中的研发工作,确保美国始终保持AI领域中的领导地位。
升级《国家AI研发战略计划》。2018年9月,人工智能专门委员会发布了一份《信息征询书》(RFI),就2016年发布的《国家AI研发战略计划》以及如何完善该计划征求人们的意见。提交的意见在升级完善该计划时得到采纳,为确保美国继续投资AI前沿创新活动起到了帮助作用。
开发下一代AI技术。2018年9月,国防先进研究计划局斥资20亿美元启动了“下一代AI战役”(AI Next Campaign),以开发下一代AI技术,下一代技术不仅要能够适应变化的形势,而且要在韧性、可靠性、安全性、性能和应用方面得到进一步改善。
利用AI技术来支持国防。2018年6月,国防部(DOD)响应《2018年国防战略》的号召,成立了联合AI中心,以加快形成基于人工智能的新能力和新的作战概念,支持军队的使命,同时帮助企业发展。
批准第一台用于医疗诊断的AI装置。2018年4月,卫生部(HHS)食品药品管理局(FDA)批准了第一台用于医疗诊断的AI装置,它的功能是探察糖尿病视网膜病变,后者是致使美国人失明的第一大病症,而这件装置可以及早探察此种病症,从而让保健医生能更好地筛选出糖尿病人。
AI在合规检查中的试点应用。由于各机构的合约实践各不相同,因此合同的合规工作相当耗时,而且也会遇到相当多的困难。2018年3月,美国总务署宣布实施一项试点计划来解决这一问题,其中使用一种基于AI的工具来自动判定各机构的招标工作是否符合联邦法规。
让AI的重要性得到国际公认。继2017年七国集团创新部长会议发布关于AI的文件后,2018年3月白宫科技政策办公室又进行了2018年七国集团《AI宣言》的谈判。这份文件提出,AI创新对经济增长具有重要意义,各国应当引导社会公众加大对AI的信任,从而促进这类技术的应用。本届政府还将采取措施在美国境外为AI技术确保公平的竞争环境。在世贸组织以及在《美墨加三国协议》这类协定中,本届政府都在保护美国的AI相关知识产权,限制外国政府要求披露专有计算机源代码和算法的做法,从而更有力地保护美国数字供应商的竞争力,促进政府生成的公共数据的共享,以方便商业和服务领域中对这些数据进行创新性的运用。
在工作场所重塑人类与技术之间的伙伴关系。2018年国家科学基金会投资2500万美元设立了26个项目,以推进工作场所中人类与技术的协作、提高生产力、推动创新,并让劳动者更多地运用技术(包括AI)来进行学习。这些项目属于“人类—技术前沿” (国家科学基金会十项“未来大构想”计划之一)之未来工作计划(FW—HTF)。国家科学基金会原先每年为AI研究投资1亿多美元,通过这些计划,它在这一领域中的投资额度进一步扩大。
4.先进交通运输
无人机为增强美国公众安全、提高美国产业界效率和生产力、创造成千上万新就业岗位带来了机会。——美国总统特朗普
把无人机安全地整合到美国领空中。2017年美国总统特朗普指示交通运输部长制订“无人机整合试点计划”,之后总统签署的《2018年联邦航空管理局再授权法案》中就包括了这项计划的方案。2018年5月,交通运输部(DOT)挑选了10个州、地方和部落的政府来参加该计划。依据从这些试点项目中收集的数据,美国将制订一套新的管制框架。把无人机安全整合到美国领空中后,商务、摄影、应急管理、公共安全、精准农业以及基础设施检测工作都能从中受益。
鼓励安全的新一代交通运输技术的整合。在《2018年联邦航空管理局再授权法案》中,特朗普政府提出允许把无人机投入休闲用途。2019年1月,交通运输部推出了一些新的规定,破例允许无人机在特定条件下于夜间飞过居民区,并进一步把无人机安全整合到国家航空系统中。交通运输部还发布了《拟推出无人机安全规制的通知》。提案中指明了有可能对其它飞机、地面人员或是对国家安全造成威胁的无人机安全和安全问题,并征求大家的意见,以便在把无人机整合到美国空域中时减少这类风险。
鼓励把自动车辆安全整合到交通系统中。2018年10月,交通运输部发布了新的自动车辆指导方针《为未来交通运输做好准备:自动车辆3.0》,鼓励安全地把自动车辆整合到地面多式联运系统中。
推进民用超音速飞机的发展。在《2018年联邦航空管理局再授权法案》中,特朗普政府对超音速航空旅行采取了新的态度。这部法律开启了针对民用超音速飞机噪声和超音速飞行测试的规制制订活动。国家航空航天局(NASA)也在继续探索各种方法来减少超音速飞机的声爆,于11月份完成了一项十分关键的试飞。12月份国家航空航天局与一家外部合作伙伴开始了X—59“静音超音速技术”(QueSST)飞机的最终设计和生产,其间它们将研究如何让人们接受减少声爆后的陆地上空超音速飞行。
5.网络安全
美国政府各部委机构之间的协作增强了联邦网络的安全保障,也加强了与私营部门之间的协调,因而得以保护美国的关键基础设施,巩固了美国探察、阻止网络威胁的能力,也扩大了建设世界一流网络安全所需的劳动力队伍。——美国总统特朗普
制定新的国家网络战略保护数字域中的美国人民。2018年9月,美国总统特朗普发布了15年来首份《国家网络安全战略》,明确提出要优先采取哪些措施来保护数字域中的美国人民,包括促进和保护美国人的发明创造与创新(这是保持美国在网络空间中战略优势的关键),把国家关键基础设施安全保障以及恢复研发活动列为优先任务。
加快网络弹性能源传输系统的研究、开发和验证。2018年2月,能源部新成立了网络安全、能源安全及应急响应办公室,专注于能源基础设施的安全保障。其使命包括加快网络弹性能源基础设施的研究、开发和验证,以减少能源传输因网络事故而中断的风险。
为联邦网络安全研发制定实施路线图。2018年8月,本届政府就网络安全研发制定了2019财年的工作实施方案。政府还通过“网络及信息技术研发计划”(NITRD)启动了一项跨机构活动,对2016年的《联邦政府网络安全研发战略计划》进行修改完善并拟于2019年发布。有关方面已经在《联邦公报》上发布了信息征集通知,以鼓励公众就联邦政府网络安全研发的优先事项提供意见。
宣传网络安全风险管理最佳实践。2018年4月,国家标准与技术研究院发布了1.1版《国家标准与技术研究院网络安全框架》,其中增加了校验和身份识别、网络安全风险自我评估、供应链中的网络安全管理以及薄弱环节披露方面的指导原则。这套框架发布之后的六个月内下载量就超过了20.5万次。
增强互联网和通信生态系统的恢复能力。2018年5月,商务部和国土安全部(DHS)发布了《增强互联网和通信生态系统耐受“僵尸网络”和其它自动化分布式威胁的恢复能力》报告,为政府、民间团体和产业界提供了行动指南,以显著减少“僵尸网络”和类似网络攻击的威胁。
6.数字经济
我们要支持建设充满活力且富有弹性的数字经济。——美国总统特朗普
阻止国际上对数字贸易和跨境数据流动的制约。美国已与墨西哥、加拿大商定签署《美墨加三国协议》,把数字贸易纳入协议范围内。一旦生效,这份协议将对数字贸易给予空前的支持。
牵头开展支持数字经济的谈判。为防止对数字经济施加管制障碍、促进信息流动并反对数字本地化要求,白宫科技政策办公室与其它国家开展了合作,在诸如二十国集团会议、七国集团会议、东亚峰会以及亚太经合组织等国际论坛上协商相关规定。
篇二:环境、能源优势、卫生与医药、高性能计算与先进电子产品
1.环境
我们珍视祖国辽阔的河山、丰富的自然资源和珍奇的野生动物。作为一个国家,我们理应懂得这些生生所资的重要性。我们要为自身和后代的利益而保护环境。——美国总统特朗普
填补缺口,强化对饮用水污染问题的认识。2018年10月,“新型污染物专门工作组”发布了一个跨机构的行动计划,以解决新出现的污染物、填补研究空白并提供机会来建立战略伙伴关系。该计划旨在填补关键缺口,探察、评估污染以及辨识饮用水新型污染物可能对健康造成的有害影响。
满足全球对价格低廉的安全饮用水的需求。2018年10月,能源部宣布举行“水资源供给安全大挑战计划”,这项由白宫发起、能源部牵头的框架计划旨在推进具有变革潜力的技术和创新,满足全球对价格低廉的安全饮用水的需求。该计划设立了美国到2030年需要达到的目标,资助方式包括有奖竞赛、竞标、早期阶段研发资助以及关键伙伴关系等。能源部将与环保署联手,为美国各地的社区送去安全清洁的饮用水。
推进地震研究。美国地质勘探局(USGS)2018年8月在美国大西洋陆缘上取得的数据揭示出了很多新的信息,包括从新泽西州直至北卡罗来纳州的大陆坡带上部到离岸深水区中气体水合物分布情况和其它地质结构。美国地质勘探局、能源部和海洋能源管理局(BOEM)资助了“大西洋中部资源成像实验”(MATRIX),其间取得的海洋地震数据可供数十年之用,以支持美国地质勘探局、其它机构以及学术界对陆缘地区风险、地层、深层结构和生态系统进行广泛的分析。
2.能源优势
美国的未来比以往任何时候都更加光明,能源在为美国提供就业岗位、发展机会和安全保障方面正成为开路先锋。——美国总统特朗普
重振并扩大美国核能部门。2019年1月14日,《核能创新及现代化法案》经美国总统签署后正式成为法律,它将加快为先进核反应堆颁发许可证的程序。2018年9月,美国总统特朗普签署了《核能创新能力法案》,使之成为第一部单独的核能创新法律。该法案要求能源部修建一座“多功能中子源”,并建立一家国家反应堆创新中心,以使美国创新者能够在本国本土制作商业前反应堆原型。这两部法律在重振和扩大美国核能行业方面迈出了关键步伐。能源部在与私营部门一道研制“耐事故燃料”方面取得了可喜的成绩,有望进一步增强核燃料的可靠性并提高核反应堆的经营经济性。这种燃料研制成功后将提高美国核动力设备的安全性和效率。
在原油和天然气出口方面取得优势。2018年美国原油产量名列世界第一。当年上半年美国天然气出口量还比2017年平均数增加了一倍。经过能源部和产业界多年的联合投资和研究,美国的页岩油气产量不断提高。
开发离网小型移动式核反应堆。在能源部的支持下,国防部正在对小型移动式核反应堆的设计开发进行评估。小型移动式核反应堆能够在快速应急情况下满足电力需求,从而增强美国基础设施在遭遇电网攻击时的韧性,增加能源供给,而且还能大幅简化当前支持发电机(其中大部分使用柴油)的复杂燃料后勤线。
生产高含量低浓缩铀。能源部宣布,它将使用当前储存在爱达荷国家实验室(INL)的高含量低浓缩铀来制造铀燃料。这种铀是许多先进核技术的关键原材料。倘若成功,此举就能支持近期在先进反应堆设计方面的研发和验证需求。这类技术能够缩小设备尺寸、延长核芯寿命并加深核废料的燃烧。当前这种铀尚无商业来源。能源部还打算资助浓缩技术的验证项目,这等于向潜在经销商提供了一个明显的信号,一旦市场需要,国内就有能力生产高含量低浓缩铀。
3.卫生与医药
我们将勤勉工作,以确保全体美国人都能得到自己需要、也理当得到的优质廉价药品。——美国总统特朗普
增进退伍军人健康。能源部和退伍军人事务部(VA)于2017年合作推出了“百万退伍军人计划之针对精准医疗的健康计算分析”( MVP-CHAMPION),目的是利用下一代人工智能和超级计算机技术来增进退伍军人健康。该计划的优先领域包括防止自杀和服用鸦片类物质以及治疗创伤性脑损伤。得益于退伍军人事务部和国家癌症研究所(NCI)联合成立的“加快临床受试者招募程序跨机构工作组” (NAVIGATE),身患癌症的退伍军人如今有更多的机会参加新疗法的临床试验。2018年7月,该工作组同时进驻退伍军人事务部设在全国各地的12家单位。此举将让退伍军人更加方便地参加 “国家临床试验网络”和 “社区肿瘤学研究计划”的临床试验。
加强研究以消除全球致死率最高的传染病。2018年美国政府提供了大量资金以改善条件让全球人民接受肺结核诊断、治疗和防治服务,其资金总额居世界第一,资助重点是肺结核负担最重的国家。美国“全球肺结核消灭战略”的四大核心支柱之一是合作开展研发活动以及进一步加强与私营部门的合作。在2018年9月举行的首次联合国肺结核高层会议上,美国成功动员疾病负担严重的国家以及其它国家增加对这项工作的支持和资助。
通过太空来更好地理解健康。卫生及公众服务部(以下简称卫生部)国立卫生研究院(NIH)国家先进转化科学中心与国际空间站美国国家实验室合作,把组织切片送入太空,以更好地认识宇航员在太空中航行时经历的生理变化,比如骨质流失、肌肉退化以及免疫系统改变,从而带来老龄化方面的宝贵知识,还可能因此而产生全新疗法。经过两年时间对双胞胎宇航员(Scott Kelly和Mark Kelly)的评估研究,2018年国家航空航天局“双胞胎研究计划”的研究人员提交了详细的研究报告。在这项属于首创之举的全国合作工作中,斯科特到国际空间站生活了一年时间,创下历史纪录,研究人员对比了这对双胞胎的生物样本,以研究长时间停留在太空中对人体的影响。“双胞胎研究计划”首次运用基因组来评估人体在太空中有可能遭遇的风险,成为向长航时载人宇宙探索任务迈进的起步之阶。
推进精准医疗研究。2018年5月6日,国立卫生研究院向全国招募“我们所有人”研究计划(All of Us)的参与者。这项规模浩大的计划目的在于推进个性化的预防、治疗和医护工作,让所有人都从中受益。它的总体目标是要征募上百万志愿者,覆盖在生物医学研究方面参与程度不足的社区,这样该计划在同类活动中的规模将是最大的、而且资源的多元程度也最高。该计划将帮助医务工作者更加精准地预防和医治众多疾病。
为生物医疗研究人员提供最佳工具。国立卫生研究院推出了“STRIDES计划(促进发现、实验和可持续能力的科技研究基础设施计划),以发挥商业云计算的威力,让生物医疗研究人员能够运用最先进、而且成本有效的计算基础设施、工具和服务,同时减少在访问和计算大规模生物医疗数据集时的经济障碍和技术障碍,从而加快生物医学的进步。国立卫生研究院还发布了它的第一份《数据科学战略计划》,为国家卫生院出资的生物医学数据科学生态系统指引了现代化路线。
减少未成年人吸烟问题。2018年食品药品管理局(FDA)采取了大力措施来解决青年人吸电子烟的问题。4月份该局推出了“防止青年吸烟计划”, 该计划包含一系列行动,以阻止青年人使用烟草产品、尤其是电子香烟。11月食品药品管理局宣布了一项新政策,要解决使用“电子尼古丁系统”的青年人数增多的核心问题。
确保宝贵医用同位素的充足供应。癌症治疗方面最重要的突破性进展之一是近期在使用α放射性同位素锕-225来临床治疗已转移的晚期前列腺癌方面取得了成功。能源部“同位素计划”把布鲁克海文、洛斯阿拉莫斯和橡树岭这三家国家实验室的科学家汇集起来开展合作,以开发大规模生产锕-225的能力,从而确保这种同位素的充足供应并帮助推动它在医疗中的应用。此外,能源部的国家核安全管理局(NNSA)帮助确保了钼-99这种医用同位素的可靠供给,使得首批国内生产的非铀基的钼-99获得食品药品管理局的批准。钼-99是医疗诊断成像中使用最广泛的放射性同位素。国家核安全管理局的合作伙伴之一开发了“RadioGenixTMSystem”系统和中子俘获工艺,可以不使用高浓缩铀而生产出钼-99。截至目前美国的钼-99都只能完全依靠进口。
推动生物科学创新。国家标准与技术研究院正在开放优质参照数据和标准化资料,并建立相关的合作关系,比如2018年初宣布成立的基因编辑促进联盟,以增强对基因测序和药品设计的信心。国家标准与技术研究院还与产业界的专家一道制定国际标准并组建了标准协调机构,以加快再生医学疗法的进步。
提高病历互操作性。为提高病历的互操作性,美国创新办公室在2018年召开了一系列白宫圆桌会议。2月的圆桌会议讨论了电子病历互操作的各种障碍以及如何消除这类障碍。8月召开了“‘蓝键2.0’开发者会议”,与会者围绕如何运用医疗报销数据来为医疗保险参保群体服务交流了经验和进行了探讨。12月白宫举办了电子病历互操作性的高管论坛,汇集全国各地多位知名卫生信息技术专家,讨论了政府在这方面如何更好地发挥作用,并探讨了技术标准、患者与医生之间的交互以及建立公私伙伴关系的可能性等问题。
注:互操作性是指不同平台或编程语言之间交换和共享数据的能力。
以患者为先。3月卫生部宣布,特朗普政府要推出一项把患者置于美国医疗保健系统的中心的计划,亦即“我的电子卫生数据” 计划(MyHealthEData),以使患者能够掌控自己的医疗保健数据,并让这些数据能始终伴随他们的保健过程。为支持这项新举动,医疗保险与医疗补助服务中心(CMS)宣布推出医疗保险系统“蓝键2.0”应用程序接口这种安全的新方式,让医疗保险系统的受益者能够访问并以统一的标准化数字格式来分享自己的个人卫生数据。
4.高性能计算与先进电子产品
这些新系统代表着超级计算的未来,也将是美国科学家和产业界的关键工具。——美国能源部长佩里
推出世界最强大、最聪明的超级计算机。2018年6月,能源部橡树岭国家实验室推出了“巅峰”这台全球最强大的人工智能型科学超级计算机。基因组学、极端气候、材料科学和物理学等领域都能运用它来取得突破性的成果。10月,劳伦斯利弗摩尔国家实验室又推出“雪拉”(Sierra)超级计算机(在最新TOP500上名列第二),它将支持国家核安全管理局核心使命的高仿真模拟,确保国家核库存的安全性和有效性。
开拓国内先进电子系统的未来。国防部的先进系统和平台要依靠先进电子系统来完成保卫国家安全的任务。为了解决半个世纪以来电子系统发展道路上遭遇的障碍,国防先进研究计划局(DARPA)12月份推出了“电子振兴计划”(ERI)。该计划为期五年,为进一步开拓国内电子系统的未来而投资15亿美元。
为先进计算系统开发新型材料。商务部、国家标准与技术研究院及其在纳米电子计算研究联盟(nCORE)中的合作伙伴们联合资助成立了“先进信息技术自旋电子学材料中心”(SMART)。这家研究中心由多所大学联合组建,着重于为先进计算系统开发新型材料。它将开发创新型的存储和处理架构,以适应将来的计算范式,包括神经形态计算、概率运算、内存计算以及基于自旋波的信息处理。
建设美国最强大的学术高性能计算系统。2018年9月1日国家科学基金会拨款6000万美元,制造一台它所支持过的最庞大、也最强悍的超级计算机来服务于美国科学和工程学研究界。这个名为“前沿”(Frontera)的新型高性能计算系统将设在得克萨斯大学奥斯汀分校的得克萨斯先进计算中心。
通过云计算合作伙伴关系来推进科学研究。2018年11月15日国家科学基金会宣布与非营利性计算机网络联盟Internet2签署一项合作协议,以执行“加快科学进步云探索项目”(E-CAS)。该项目将探究如何利用商业云来服务于前沿研究以及支持众多学科的计算科学。
篇三:保卫国土和国家安全、从实验室到市场、自然灾害之后的恢复能力、海洋科学
1.保卫国土和国家安全
我国政府重视加强国防,以抵御美国卫生和安全面临的各种威胁,包括生物威胁。——美国总统特朗普
抵御生物威胁,保卫国土安全。白宫发布了 “国家生物防御战略”,以处理各种生物威胁,包括天然的、人为的以及事故性的生物威胁。这在美国政府还是第一次。该战略将确保美国拥有强大科技基础来支持生物防御。战略的实施工作将由卫生部来领导。
国防创新实验单元成为正式机构。由于成绩出色,国防创新实验单元(DIUx)正式成为国防部下辖的机构。它负责促进整个国防部的创新活动,并尝试以新的方式来提高战斗人员的能力。
推动陆军现代化。2019年2月,美国成立陆军未来司令部,以推动该军种的现代化。陆军未来司令部将着重研制改良型远程精确火力、下一代战车、未来垂直起降平台、移动式远征陆军网络、防空和导弹防御能力以及士兵杀伤力技术。
重组推动创新并增强战斗力。2018年2月,国防部完成了《2017年国防授权法案》所要求的重大重组。通过此次重组,国防部新设了两名副部长,其一专管采办与后勤保障(A&S),其二专管研究与工程(R&E)。主管研究与工程的副部长负责推动创新、加快增强美国作战能力,主管采办与后勤保障的副部长负责以更快的速度、更低廉的价格把通过验证的技术交付到战士手中。
保护美国的关键基础设施。2018年7月,国土安全部与私营部门合作成立了国家风险管理中心(NRMC)。该中心负责辨识、评估国家执行其职能面临的风险并判定它们的轻重缓急,开展跨部门的合作来拟制风险管理策略和方式,以掌控国家面临的风险,同时加强战略性风险管理的能力。该中心将为政府防御各部门网络威胁的一切活动提供简便的单点访问入口。
2.从实验室到市场
美国追求卓越、进步和创新的精神带来了重大发现,取得了能够挽救生命的研究成果,也提高了千千万万美国人的生活质量。——美国总统特朗普
释放美国的创新能力。2018年4月,科技政策办公室和国家标准与技术研究院举办了政府、产业界和学术界共同参加的研讨会,以解决阻挠美国充分释放创新潜力的系统性障碍。此次会议把“从实验室到市场”确定为所有政府机构的优先目标,《总统管理议程》也采纳了这一目标。国家科技委员会(NSTC)通过其“从实验室到市场”子委员会把各行政部门召集到一起,探讨如何加强美国的技术转移工作。
支持创新工具和服务,促进技术转移。2018年7月,能源部推出了“实验室伙伴寻觅服务网”,为产业界提供简便的单点入口来与国家实验室的专家们联系。9月,联邦实验室技术转移联盟(FLC)推出了3.0版商务平台(FLC Business 3.0),新平台在整合用户反馈意见的基础上进行了改进,包括开设寻找技术的聊天服务、为寻觅技术的企业提供个性化建议。《总统管理议程》也要求政府设法改善与私营部门技术开发专家和投资者的互动,以进一步提高联邦政府研发投资的回报。
促进联邦政府出资的研发成果的商业化。2018年12月,国家标准与技术研究院宣布采取措施,对美国技术转移和创新体系进行现代化整顿,以适应21世纪的需要。在广泛听取了公众和联邦主要利益主体的意见后,本届政府将减少管制和行政管理负担、扩大私营部门参与、支持研发中的创业活动、开发新的技术转移工具并改善研发投资效果的测度方法。
促进商业化。2018年9月,能源部举办了“创新X实验室峰会”(InnovationXLab Summits),峰会系列活动旨在增进国家实验室与私营部门在影响巨大的变革性技术上的交流。11月,能源部宣布任命第一位商业化总长。今年能源部签订了更多的《商业化技术协议》(ACT),以便实验室承包商能够更加灵活地与产业界互动来执行技术转移项目。
美国创新成果可喜可贺。2018年6月,美国专利与商标署(USPTO)授予了第1000万件美国专利。这是自1790年乔治·华盛顿签发第一件专利以来彰显人类聪明才智的又一座里程碑。
3.自然灾害之后的恢复能力
只有在联邦政府的支持下,凭借各州的管理和地方的实施,我们才能对自然灾害作出妥善应对并完成灾后重建工作。——美国总统特朗普
为自然灾害做好准备。2018年5月30日,科技政策办公室举办了“全社区飓风信息流”研讨会,大约100名与会者就如何最好地分享数据和信息以支持地方、州和联邦政府灾害预警和应对工作而进行了讨论。8月,国家标准与技术研究院发布了一份探讨性的技术报告,说明还需要开展哪些研究工作来制定确保灾后建筑物快速修复和持续投用所必需的标准和规范。从2017到2018年,能源部一直在增强其EAGLE-I(“地理定位能源信息环境分析系统”)的实力,这能够改善对能源基础设施状况的了解并增强预测建模的作用,以改善各州和联邦政府合作伙伴针对灾害的准备和应对工作。
在灾害期间共享信息。2017到2018年,联邦应急管理局(FEMA)强化并运用了政府防灾救灾地理平台(Disasters.Geoplatform.Gov)来建立一套统一的环境,供社区合作伙伴在救灾工作中发布、共享和访问权威性的地理空间数据、高清图像并使用先进的网络地图应用程序。
提高地震和海啸后的恢复能力。国家海洋大气管理局(NOAA)和美国地质勘探局的研究人员在阿拉斯加东南首次完成对全球移动速度最快的海底断层带的高清综合成像工作。这些海底测绘数据能帮助阿拉斯加州和加拿大沿海地区更好地认识地震和海啸并作好应对准备。国家科学基金会也资助了赴新西兰的远洋考察活动,以更好地了解浅海地震和海底岩层滑坡是如何引起海啸的。此外,12月美国总统特朗普还重新授权开展跨机构的“国家地震减灾计划”,由国家标准与技术研究院牵头促进跨机构协调工作,以评估并监测美国的地震风险和危害。
在飓风预测方面领先全球。在2017-2018年的飓风季节里,国家海洋大气管理局精准、及时地预测了影响美国的飓风,挽救了无数生命并保护了财产。国家飓风中心提前五天预测的“弗洛伦斯飓风”登陆地点与实际登陆地点仅相距两英里。该局正在投资提高其气象预测能力,准备开发下一代气象预测模型、即“有限体积球面模型”(FV3)。这项首开先河的气象建模计划运用了多年来大气建模研究的成果,也依靠了尖端卫星观测和海洋测绘技术,最终确立了最快、最准确的预测模型。新模型将帮助气象学家提供更加精准的预报、从而挽救生命和保护财产。
依靠科技来应对火灾。在2018年火灾多发季,美国林业局的消防科学家与联邦政府和各州的合作伙伴一道,应用先进风险分析工具来增强消防员和公众的安全和工作成效,尤其是对火灾风险、消防员危险、应急机会进行了量化评估分析,并对空中灭火结果进行了实时监控。美国林业局提供了实时的区域火灾烟雾地图和预测,这些在灭火活动和飞机作业计划中得到了采用,也成为向地方政府和公众发送潜在空气质量和健康影响通知的信息依据。此外,国家航空航天局的“减灾防灾计划”也提供了与火灾相关的卫星产品来帮助地面人员并评估火灾影响,包括依据太空监控结果来估计停电和建筑物受损的情况。
提高美国应对近地物体的就绪程度。2018年7月,特朗普政府发布了一个减少近地物体撞击风险的国家计划。该计划包括5个战略目标:确定威胁的特征,增强美国预测撞击影响和缓解撞击后果的能力,开发各种方法来防止小行星撞击,与国际伙伴合作,强化应急规程和工作程序并开展相关演习。
运用无人机技术来研究火山并改善应急响应。无人机技术被首次用于观察和应对美国火山喷发事件。在夏威夷基拉韦俄火山喷发期间,美国地质勘探局使用无人机技术(包括新研制的传感器)来测绘熔岩边界、辨识新的喷发点和溢流地点、探测财物和基础设施损坏情况、测绘坍塌事件造成的地形变化,以及提供关于熔岩流速和二氧化硫等危险气体的信息。美国地质勘探局的一架无人机直接挽救了一人的生命,美国地质勘探局的工作人员则为夏威夷应急作业队提供了支持,使这支队伍时刻都能掌握相关数据和情况变化。
改造公共安全宽带网。2018年商务部的紧急救援网络管理局(FirstNet)在部署和运行真正覆盖全国的公共安全网方面取得了重大进步。该网络为5250家公共安全机构425000个订户所开展的攸关机关使命的工作提供了支持。
使全国911呼叫中心现代化。2018年8月,商务部国家电信及信息管理局与交通运输部国家公路交通安全管理局确定了一项拨款计划,准备提供1.1亿美元来帮助各州、地方、部落组织和哥伦比亚特区的911呼叫中心升级换代,整合进入下一代呼叫中心(NG911)。
4.海洋科学
美国的地位、财富和安全与海洋以及近海水域密不可分。从东海岸到西海岸,美国人民都受益于丰富的海洋物产,它们支撑着众多的行业,创造了无数的就业岗位。——美国总统特朗普
促进海洋经济、海洋安全并维护海洋环境。2018年6月19日,美国总统特朗普签署了第13840号总统令,确立了一项推动美国经济、安全和环境利益的海洋政策。新的海洋政策规定成立跨机构海洋政策委员会来推进联邦机构的协调,联邦政府要参与州政府牵头的地区海洋合作伙伴计划、着重发展海洋经济,优先开展海洋科研,协调资源和数据共享,与利益主体开展交流。
确保美国在海洋科技领域中的领先地位。国家科技委员会发布了一份10年海洋计划,明确了2018-2028年对海洋科技领域中研究工作的迫切要求以及这一领域中的重大机遇。这份跨机构计划由海洋科技分委员会(SOST)撰写,为创新型、合作式的海洋科技事业提出了十年期远景目标,以促进美国安全和繁荣,同时为当代人民和子孙后代而保护海洋环境。
加强对海洋情况的掌握。2018年初,国防先进研究计划局开始实施“海基物联网”计划,着手部署数以千计的低成本小型浮标,形成分布式传感网络,从而时刻保持对广大海域的态势了解。这套网络的每一只智能浮标都配有一组市售传感器来采集环境数据,比如海洋温度、海浪等级和位置,以及关于往来商船、飞机和海洋动物的数据。
强化海洋数据工具。国家海洋大气管理局和海洋能源管理局开发了名为“海情报告工具”的网络应用程序,它可以提供(生物、航行、军事、社会、经济、物理和化学等的)地理空间分析,以供捕鱼、水产、休闲、保育、能源和军事开发等海洋用途。随着海洋开发活动在21世纪遍地开花,这件依靠信息技术进步和数十年环境数据采集工作而得以开发成功的海洋大数据应用程序将让美国得以保持竞争能力。
通过大数据来支持海洋产业。国家海洋大气管理局新开发了计算机生成的每日地图“生态捕捞”(EcoCast),它能帮助渔民找到最佳捕鱼地点,并提醒他们在哪些地方最有可能遇到海龟、海洋哺乳动物以及其它受保护的物种,从而提高美国的经济和环境可持续能力。
彻底改革渔业监测。国家海洋大气管理局开发了创新型的监测工具,可以从数字图像中辨识并测算鱼类。该局部署了摄像系统来记录捕鱼船的捕获情况,远程监视人们遵守联邦渔业规定的情况,评估鱼群规模,并使用机器视觉技术来更加高效地采集混捕的信息。尽管目前这方面的工作还要使用有人驾驶飞机,但依靠新的技术进步,该局将逐渐采用无人机,与联邦政府的无人水面航行器和无人水下航行器配合来共同监测渔业情况。
篇四:应对鸦片类药物危机、极地科学、隐私权、量子信息科学
1.应对鸦片类药物危机
战胜这场危机需要各州、各地方和各个联邦政府部门机构的努力和奉献。这一仗只许成功、不许失败。我们的未来不能葬送在鸦片瘾中。我们要把国家从这场危机中解救出来,让下一代美国人在没有毒品的环境下成长。——美国总统特朗普
这是采取具有历史意义的行动来抗击鸦片类药物危机的一年。10月份特朗普总统款待了21家为解决鸦片类药物危机挺身而出的私营部门和非营利性组织合作伙伴。他们开创性的工作为数百万对抗鸦片瘾、或是支撑至爱亲朋抵抗鸦片瘾的美国人民带来了希望。特朗普政府采用了一套让整个政府全力出击的战略来抗击鸦片类药物危机,让每一家政府机构和部门都能为这份事业尽到自己的力量。为支持此举,卫生部公共卫生服务军官团医务总监10月份发布了《鸦片类药物焦点事件报告》,其中汇集了医务总监关于酗酒、吸毒和健康方面的报告中与鸦片类药物有关的信息,以使广大公众,尤其是过量服用、滥用或乱用鸦片类药物危险比较大的家庭和/或这样的人的朋友能够更加方便地了解情况。
抗击美国乡村中的鸦片类药物危机。为了帮助乡村地区领导人有效地就地抗击鸦片类药物危机,美国农业部(USDA)正在提供资源来为乡村的社区构建基础设施、促进合作并推动创新。白宫成立的乡村鸦片类药物问题联邦政府跨机构工作组正在与白宫国家毒品控制政策办公室联手,通过更好地协调联邦政府在全国乡村社区的应对工作来帮助抗击这场危机。
减少鸦片类药物的获取和供应渠道。10月份特朗普总统进一步强调要解决鸦片类药物危机,并签署了众议院第6号文件《预防乱用药品引起的不适、促进患者及社区鸦片类药物康复和治疗法案》,以减少鸦片类药物的获取和供应渠道,同时扩大接受防治、治疗和康复服务的机会,从而解决鸦片类药物危机。国家标准与技术研究院的研究人员研发出了筛选技术来帮助保护为抗击鸦片类药物危机而战斗在第一线的工作人员,包括第一应事人员和证据检验人员,使他们避免接触致命的合成鸦片类药物。
永久消灭毒瘾。在2018年的“国家处方药滥用及海洛因问题峰会”上,国立卫生研究院宣布推出“治愈计划”(HEAL,亦即“帮助永久消灭毒瘾计划”,以遏制鸦片类药物在全国各地造成的公共卫生危机。为此国立卫生研究院在鸦片类药物滥用/上瘾和止痛等领域中提供的研究经费从2016财年的大约6亿美元增至2018财年的11亿美元,将近翻倍。国立卫生研究院的努力有助于整个联邦政府快马加鞭去完成总统定下的结束鸦片类药物危机的目标。
通过研发遏制鸦片类药物危机。国家科技委员会发布了一份开创性的报告,其中指明需要开展哪些研发活动来填补知识和工具缺口,以及有哪些机会可以改善联邦政府为抗击鸦片类药物危机而必须开展的研发活动的协调性。这份文件是依据“总统抗击毒品上瘾委员会”、《鸦片类药物危机报告》以及其他多个方面的建议提出的。11月份国立卫生研究院公示了这份文件的草稿,以征求公众意见。白宫科技政策办公室将于2019年发布这份文件经修改后的终稿。
2.极地科学
北极地区在战略和经济上都很重要。——美国总统特朗普
制订北极研究路线。10月份国家科学基金会、国家海洋大气管理局和美国北极研究委员会代表特朗普政府参加了在德国柏林召开的北极科学部长级会议。与会国际伙伴签署了一份联合声明,内容包括承诺加强、整合并坚持北极观察活动,为北极数据提供便利的查阅条件,共享北极研究基础设施;了解北极变化对地区和全球的影响;评估北极地区环境和社会的脆弱性并增强其恢复能力。
穿越新北极。作为对科学和工程学前沿领域开展未来投资的十“大构想”活动的一部分,国家科学基金会力求在北极观测网中推动创新以及开展跨领域的融合交叉型基础研究活动,以完成它的诸多目标,包括为美国国家安全和经济发展需要提供信息依据,以及建立一个具有活力和可持续能力的北极社区。
极地地区测绘。9月份国家航空航天局发射了新的“冰星2号”卫星(ICESat-2,冰、云及陆地高空观测卫星2号),凭借空前的精度来继续它对地球上这片冰封地带的观测工作。这颗卫星获得的新数据揭示出南极地区以及世界各地的地表和地下冰盖及冰川的特点,有助于改善我们的天气预报并了解哪些机制可以控制冰盖变化,而这些数据此前从未被测绘过。
首次协调联邦政府在北极的监测活动。海军研究办公室(ONR)、国家海洋大气管理局、国家航空航天局、国家科学基金会、内政部、美国空军和美国海军在把无论是自动载具、有人驾驶飞机、卫星和传感器部署到北极的空中、海底、其它水域以及冰层上时将首次协调彼此的行动,以收集并综合海量数据来提高美国在北极地区的军事和民事能力,自然也增强整个国家的实力。依托海军研究办公室的 “北极海洋分层动态观测项目”(SODA),这项跨机构工作所取得的数据有助于了解声音在北极海面下的穿行情况,提高北极地区和美国大陆极端气候事件的预测精度,也能改善短期冰冻预测,以帮助美国海岸警卫队和其它单位作出关于跨大西洋航行季节的规定并开展相关管制活动。
对南极洲研究基础设施进行现代化改造。本届政府为改善麦克默多考察站而实施了“南极科学基础设施现代化改造项目”(AIMS),目的是满足今后大约30到50年内的科学支持的需要。一旦项目完成,一大批关键的科学研究能力将变成现实,比如核试验探测、地震观测以及为全球预报而进行的实时气候数据整合。2018年该项目完成了重要的施工前准备活动,包括一座新建通讯联络站的破土动工,并且已经开始了施工前的预先设计工作,这样一旦项目获批施工可立即开展。
3.隐私权
一个充满活力的经济,必须由消费者的信心来推动,这是美国繁荣的核心所在。——美国总统特朗普
在保护个人隐私权的同时促进创新。9月份商务部国家电信及信息管理局发布了一套草案来征求意见,准备通过这套方案加强对消费者隐私权的保护、同时也促进繁荣和创新。公众的反馈意见说明,联邦政府应当以用户为中心来采取保护消费者隐私权的政策措施,并应制订一系列高层级的目标来落实这些保护。按照以风险为依据的灵活方式,本届政府正在设法确保用户能够从对信息的使用中而受益,同时也希望各机构妥善地最大程度减少侵犯用户隐私权的风险。
管控隐私风险。国家标准与技术研究院已经开始着手制定一套“隐私权框架”。按照它的设想,这套框架将成为各机构自愿使用的工具,以更好地辨识、评估、掌控隐私权风险并进行相关的沟通交流,从而让人们提高对创新型技术的信心和信任,最终从中获益。该院还发布了一份信息征集通知,以征求关于各机构对隐私权风险管理、“隐私权框架”结构以及具体的隐私权实务方法的想法。
树立对隐私权实践活动的信任。要建立起个人对政府和21世纪商业活动的信任,首先就得让大家相信,能够辨识个人身份的信息是安全保密的。3月份商务部国际贸易管理局(ITA)宣布改善按照“隐私权保护盾计划”来执行定期合规检查的工作流程。这些举措意在强化对“隐私权保护盾框架”的监管,增强这一框架的参与者和欧盟公民的信心,让其相信他们个人的数据是受到保护的。参与企业的隐私权保护工作一旦出现纰漏,联邦贸易委员会(FTC)将追究它们的责任。
4.量子信息科学
美国务必要在美国价值观的引导下、凭借美国劳动者的力量来推动世界舞台上的量子创新和发现活动。——白宫科技政策办公室副主任迈克尔·克拉齐奥思(Michael Kratsios)
加快量子信息科学的发展。12月总统签署了《国家量子行动法案》,使之正式成为法律。这部两党共同制订的法律建立了一个多机构参与的协调计划来支持量子信息科学领域的研发活动。此外8月份总统还签署了《国防授权法案》,指示国防部制订《国防科技战略》,在量子信息科学领域建立一个协调多方的研发项目。
推动量子领域的合作。9月份白宫召集了一次峰会,与会者包括14家联邦政府机构和众多的诺奖得主、技术专家、国际知名人士、大学领导人、美国企业领袖以及在自己的工作中侧重量子信息科学的各界知名学者和研究人员。峰会参与者按照专题讨论的形式集中探讨如何将科学放在发展量子信息科学的首要位置、建设一支对量子领域有着敏锐嗅觉的人才队伍并与围绕量子信息科学的创新生态系统有良性互动。
发布量子信息科学国家战略总揽报告。9月份国家科技委员会量子信息科学分委会发布了一份关于量子信息科学的战略总揽报告,并为落实提出了下一步的政策行动。之后国家科学基金会向量子科学界发布了信息征集通知,为这家分委会制定实施方案提供参考。
协调并引导量子研究工作。本届政府正在积极协调并引导耗资数百万美元的量子研发活动。能源部已经宣布为量子信息科学的新兴领域提供2.18亿美元,国家科学基金会也拨款1400万美元来开发第一台实用的量子计算机。9月份国家标准与技术研究院宣布组建量子经济发展联盟,以努力扩大美国在量子研究领域的领导地位,并支持这一重要部门的产业发展。
打破量子测量的边界。作为国家标准与技术研究院( NIST)“芯片上的NIST”(NIST-on-a-Chip)项目的一部分,该院的科学家正在研发小巧低廉、制作简单的低功率量子传感器原型。举一个这类传感器应用的例子,比如测量长度这类重要参数的传感器,其尺寸只有一块芯片那么大,使用激光来刺探原子、可以生成波长精准的红外光。这一原型装置证明,这类传感器也可以像半导体那样以常规芯片制造技术和硅材料来进行大批量生产,这样先进的量子测量就能获得更广泛的应用。
篇五:研发基础,太空探索,科学、技术、工程、数学教育与劳动力,以及结论部分
1.研发基础
长期以来美国在创新和技术进步方面都引领世界。美国人民的聪明才智开创了新产业、创造了就业岗位,也提高了美国和世界人民的生活质量。——美国总统特朗普
修改国际度量衡制。国家标准与技术研究院与计量学领域的伙伴单位一道修改世界各地所使用的计量单位,使之完全以自然基本常数和量子科学促成的发现结果为准。此举使计量的精确度得到进一步的提高,随之对从药品制造到实验物理学的一切活动都产生影响,并将为量子测量技术的发展带来新机遇。
通过公众参与来刺激创新。3月份白宫举办了一场关于联邦政府有奖竞赛和挑战赛的活动,以推动创新。政府挑战赛网站(Challenge.gov)上列出了联邦政府发起的有奖竞赛875项,政府公民科学网站(CitizenScience.gov)上由联邦政府主办的众包项目和其它公民科学项目也有400多个。政府正在通过这些方式来鼓励美国公众运用科学技术手段去解决全球最迫切的挑战性问题。2018财年超过20家联邦政府部门和机构举办了有奖竞赛,超过16家机构首次启动或继续实施了公民科学项目和众包项目。例如国立卫生研究院举办了一项挑战赛,目标是开发可穿戴的酒精生物传感器,而作为联邦政府“脑计划”(BRAIN)的一部分,“眼线”游戏(Eyewire)的25万名玩家帮助发现了六种新的人脑神经元。
减轻研究工作负担。5月份国家科技委员会发布了一份报告,要求改善联邦拨款的管理工作、显著减轻联邦资助活动中的行政管理负担并保持问责性。这份报告说明,繁重的行政管理负担影响了美国科学家的工作,随之也就影响了科技进步的速度。11月份能源部宣布采取两项监管改革的动议,以减少行政管理障碍并强化与它所属实验室间的互动。
发布全球分辨率最高的地球系统模型。4月份第一版“E3系统模型”(E3SM)作为开源模型而公开发布,以供科学界使用。这一地球系统模型是在能源部速度最快的超级计算机上运行的,它的分辨率当前在全球首屈一指。能源部劳伦斯伯克利国家实验室的一支团队使用在“巅峰”超级计算机上运行、并以“E3系统模型”仿真数据来训练的人工智能神经网络来辨识极端气候事件。
协调联邦政府的科技项目。白宫科技政策办公室(OSTP)一直都在为国家科技委员会提供强有力的支持,负责组织跨机构委员会,并经常就美国科技事业方方面面(包括科学、技术、环境和国家安全)而召开会议。联邦政府各机构的专家也与OSTP一道对联邦政府的研发计划活动进行协调,拟制并跟踪策略方案,并确保把纳税人资金用到联邦研发活动的刀刃上。2018年国家科技委员会按照负责科学工作的联邦政府机构的建议来落实了一套新的组织结构,以更加高效地开展跨机构协调工作。
推动电池科学发展。2018年能源部支持的研究人员在电池科学技术领域取得了重要的进展。该部能源前沿研究中心(Energy Frontier Research Center)的研究人员首次在一根多电子锂离子电池阴极上可逆地插入又提取出两个锂离子,并且充电后电池完全恢复。这样的技术能够极大地提高电池电容量。科学家使用先进光源和斯坦福同步辐射光源来更好地认识锂的传送,随之就有可能研制出更安全、更耐久、功率更高的电池。
支持和庆祝纳米技术取得关键进步。12月份白宫科技政策办公室国家纳米技术协调办公室迎来了乔治·沃克·布什总统设立“国家纳米技术计划”后的第十五个年头。该办公室举行了庆祝活动,发布了一系列“播客”内容,由高校、政府和产业界的专家来介绍“国家纳米技术计划”所推动的纳米技术关键进步,并说明纳米技术将如何促成未来的突破性成就和应用。2018年政府为纳米技术研发活动投资大约14亿美元,推进这一领域的知识进步并为现有和新兴的众多技术提供新的推动力。
2.太空探索
历史已经证明,美国人民的想象力和意志力是没有边界的,我们还将在太空探索中发扬这种光荣的创新传统。——美国总统特朗普
深度探索火星的第一次飞行任务。国家航空航天局的火星车“洞察号”首次在火星着陆,以深入研究火星的内部结构。这次飞行任务将帮助解答太阳系内岩石行星形成方面的关键疑问。
理顺有关商业利用太空的各种规则。3月23日特朗普总统揭晓了优先照顾美国利益的《国家太空战略》,以确保太空活动能够让美国强盛。这套新战略要求政府上下齐心、与私营部门和盟国紧密合作,以确保美国在太空领域的领导地位。3月24日特朗普总统签署了《第2号太空政策指令》,目的是减少美国宇航企业的监管负担。这套政策的内容包括号召开展促进经济增长、保护公众安全的管制工作;要求重审发射和再入许可证颁发手续、以减少不必要的管制;重审关于商业遥感卫星方面的政策;重组商务部,以扩大太空商务办公室的规模并提高它的地位;撰写关于改善射频频谱领域全球竞争能力的报告;重审关于出口许可证的规定。
在拥挤的轨道环境中保护美国的重要资产。6月18日特朗普总统签署了《第3号太空政策指令》,要求美国在太空交通和缓解太空垃圾碎片方面担负起领导角色。这项政策旨在确立太空交通管理的职能和职责并感知了解太空中的态势,它的目标包括推进这些方面的科学技术,减少轨道碎片对宇航活动日益增大的威胁,鼓励并促进美国在太空商业方面的领导地位,并把美国政府支持的基本太空态势觉知数据和基本太空交通管理服务介绍给公众。在签署《第3号太空政策指令》以及召开国家太空委员会第三次会议时,特朗普总统指示国防部着手制订建立美国太空部队所必需的程序,使之成为美国武装部队的第六个军种。
发射具有历史意义的太空船。八月份国家航空航天局发射了“帕克”太阳探测器(Parker Solar Probe)。“帕克”是飞入日冕(也就是太阳大气层)的第一艘太空船,也是最靠近太阳的人造物体。此次飞行任务的发现结果将帮助研究人员改善关于太空气候事件的预测——这类事件有可能损坏卫星、伤害轨道和深空中的宇航员,还有可能扰乱无线电通信并使电网瘫痪。此次飞行任务要研究日冕等离子体和磁场的结构与动态,探究超音速太阳风,并且要考察是什么原因加快了太阳高能粒子的速度。
提升应对太空气候事件的准备度。6月份特朗普政府发布了国家科技委员会太空气候行动、研究及缓解分委会(SWORM)就以下五种与太空气候事件相关的现象而拟定的初步衡量基准:感生地球电场;电离辐射;电离层干扰;太阳射电爆发;大气层上层膨胀。这些太空气候的衡量基准能增强私有部门关键基础设施的所有者和经营者应对各种威胁的意识,也能为学术界和私有部门的创新活动提供一个考虑因素,使美国成为对太空气候和电磁脉冲作好充分准备的国家。
完成能够支持登月及深空长航时载人飞行的动力系统验证工作。国家航空航天局和能源部国家核安全防管理局成功验证了一套新型核反应堆动力系统,它能支持长时间的载人飞行任务直达月球、火星以及其它星体。这座“超大功率反应堆”是一座小型轻裂变动力装置,最高能够提供10千瓦电力(足敷多个普通家庭使用),而且使用寿命至少可以达10年。
促进国际空间站的合作。2018财年国家航空航天局见证增添了新的研究设施和地球观测工具投入使用,测试了新的能力,开展了越来越多样化的商业、基础科学和技术示范探索活动。国家航空航天局和国际空间站内的美国实验室总共主办了226项研究探索活动,与上一财年相比增加了27%。国际空间站内的美国实验室还从众多研发领域中精心挑选了50项新的计划和项目,使得2018财年成为各类研究组合增长最强劲的一年。该财年该实验室还增加了不少新的研究合作伙伴,包括大小企业、非营利组织、高校以及其它政府机构,其中许多项目要么是单独出资要么是由主办方提供资金。第三方机构对太空飞行投入的研发资金也继续增长,这样美国就能运用国际空间站内美国实验室的资源最大程度的让用户得益,提高他们利用的成功率,比如本年度的成功案例就包括了专利申请以及有史以来首次在轨技术验证。
3.科学、技术、工程、数学教育与劳动力
我们将继续为我们的学生提供科学、技术、工程和数学方面优质教育,让他们具备更好的能力在今日的经济中开展创新和竞争。——美国总统特朗普
帮助学生掌握取得成功所需的技能。特朗普总统和国会批准了对《珀金斯职业和技术教育法案》的再授权,其中规定每年为职业教育以及以就业为重点的教育项目提供10亿多美元,使1100多万名学生能够从中获益。
成立总统国家劳动者理事会。本届政府深知美国劳动者具有不可取代的价值,也知道劳动者是美国最强大的财富,因而采取了行动来提高保护,以解决自动化对劳动力队伍造成的影响。七月份特朗普总统签署了一份总统行政令,宣布成立总统国家劳动者理事会,后者负责就如何提高美国劳动者素质和能力而提出建议,推动联邦政府与其他利益主体之间的紧密合作,并与各机构一道提高政策落实行动的一贯性。
发布联邦政府战略计划来加强科学、技术、工程、数学教育。12月国家科技委员会科技工数教育委员会发布了联邦政府的《科技工数教育五年战略规划》。政府的目标包括建立一支掌握科学、技术、工程、数学基本技能的强大人才队伍,提高这类职业从业者的多元化,以及能够应对未来的科技工数劳动力队伍。
召开各州和联邦政府的首次科技工数教育峰会。为让各方知晓和了解《科学、技术、工程、数学教育五年战略规划》的制定和进展,特朗普政府召集了各利益相关方提供帮助。为此白宫科技政策办公室会同国家科学基金会以及另外16家联邦政府机构一道召开了一次峰会,与会者包括来自所有50个州、5处属地以及7个部落与科技工数教育相关的人士或机构。
在整个联邦政府中提高多样性、包容性和平等程度。国家科学基金会的“包容”项目(INCLUDES)是它的十项“大创意”之一,着重于通过上一定规模的合作和建立伙伴关系来产生持久的影响力,以实现美国未来科技工数劳动力队伍的多元化。今年国家科学基金会承诺为这项计划拨款4400万美元,而且今后还将扩大与国家航空航天局、国家海洋大气管理局、国立卫生研究院和美国地质调查局的合作,以帮助它们建立自己的“包容”计划。某外部合作伙伴还承诺为国家科学基金会的这项计划出资100万美元,以支持女性重返科技工数劳动力队伍。
超额兑现政府的科技工数投资承诺。2018年教育部超额完成特朗普总统下达的为科学、技术、工程、数学及计算机科学优质教育投资2亿美元的任务。2018财年该部承诺提供的科技工数教育自由开支经费总额达到2.79亿美元。
4.结论
特朗普政府就任的第二年,美国科技事业取得了巨大的进步。这份报告仅从联邦政府对科技事业的大力支持而取得的众多成就中略举数例。联邦政府的科学家和政策制定者与产业界、学术界和基金会的伙伴开展合作,不断引领科学技术进步,并为国家大政方针提供信息依据,以解决全球最急迫的挑战并为美国人民谋福利。白宫科技政策办公室在主任凯尔文·德罗格梅尔的领导下将继续为美国科学家和技术工作者提供支持,与跨机构协调单位和其它协作者相互配合,确保美国继续保持在科学技术进步方面的全球领先地位。
校对:中国科学技术信息研究所 程如烟 谷峻战
报告原文参见美国白宫科技政策办公室官方网站
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