Научные исследования и наука в США

Мы начинаем цикл статей-исследований о различных областях жизни в США (экономика, политика, наука, культура, общественные отношения). 
Исследования будут интересны студентам, специалистам и всем интересующимся проблемами мировых отношений и, в частности, развития США, как крупнейшей экономики мира, обладающей передовыми технологиями и разработками. 
Другим странам, в том числе, и России, можно многое перенять у США и использовать ее опыт в своем развитии.
Автор исследований - Варвара Заикина.

Научные исследования и наука в США

Несомненно, США являются одной из самых передовых стран в области науки и инноваций. Открытая благоприятная среда, в которой ученые проводят свою работу, привлекает в Соединённые Штаты лучшие таланты со всего мира. Современное превосходство этой страны в области научных исследований основано на возможностях, созданных после Второй Мировой войны, в числе которых видное место занимает щедрое государственное финансирование внутреннего инновационного развития.

Несмотря на то, что азиатские державы, такие как Китай, стали заметными игроками в области научного прогресса, рассмотрение кейса США представляет большой интерес, так как многие страны по всему миру взяли на вооружение созданную Америкой модель развития науки.

Примечательно, что в начале 21 века на долю США приходилось чуть больше 40 % всех мировых расходов на научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР). Тем не менее, в 2018 году государство потратило 2,84 % от своего ВВП на НИОКР, что не является рекордом – более крупная доля у Швеции, Дании, Германии, Японии, Южной Кореи и Израиля [1]. Но, например, по величине затрат на исследования (в расчете на одного исследователя) на США пришлось в этом же году 359, 9 тыс. долларов. Представление о научно-исследовательской и технологической активности также даёт объём рецензируемых научно-исследовательских публикаций – в 2019 году он составил 422 808, выше оказался только Китай. Патентов оформляется примерно 88000 в год.

Особенности финансирования

Сочетание финансирования (как частного, так и государственного) и образования в США является выигрышной формулой, до сих притягивающих в государство исследователей со всего мира.

Правительство является самым крупным спонсором фундаментальных исследований, составляя долю в 44 % от их общего объема. Государственные учреждения такие как «Национальный научный фонд США» требуют от исследователей, чтобы их предложения и заявки на гранты несли пользу для общества и имели широкое воздействие. Приоритетом является получение нового знания о тех или иных процессах.

В то время как федеральное правительство и его общественные институты определяют приоритеты и направления развития, выполнение обозначенных программ ложится на частный сектор – это, преимущественно, промышленность и университеты. Данный фактор объясняет, почему в частном секторе экономики сосредоточена большая часть всех американских НИОКР – здесь осваивается более 70% всех выделяемых из различных источников средств.

Примечательно, что между правительством, частной промышленностью, университетами и некоммерческими институтами происходит разделение функций, и в США разработки имеют более важное значение, чем прикладные и фундаментальные исследования. Тем не менее, в стране сложилась достаточно рациональная система финансирования НИОКР.

Выделение грантов

Согласно Nature Index 2020 Annual Tables, США занимают лидирующее положение в мире по естественнонаучным исследованиям с индексом 20,152.48. Самыми крупными «инвесторами» естественных наук (например, биологических и медицинских исследований, клинической психологии, прикладной физики), в Соединённых Штатах являются National Institute of Health (NIH), выделяющий гранты до 250000 долларов ежегодно в течение 5 лет на одно исследование, а также National Science Foundation (NSF), который в 2009 году выделил порядка 6,4 млрд. долларов на проведение исследований. Гранты поддерживают огромное число ученых (например, NIH выдает около 50 тысяч грантов в год).

Безусловно, различные гранты предоставляются также некоммерческими организациями: ярким примером является American Heart Association, выделяющая около 160 млн. долларов в год.

Все результаты исследования (и это касается не только естественных наук) обязательно должны быть представлены на научных конференциях или в статьях, что подчеркивает тот факт, что Американские ученые привержены идее доведения своих исследований до общественности. Полученные результаты также могут быть защищены патентами.

Хотя преимущество отдаётся естественнонаучным направлениям, гуманитарные исследования (в первую очередь, эмпирические) также привлекают большую долю финансирования. И грантовая система и конкурсы на его получение – это лишь одни из частей сложного механизма финансирования науки в США.

Патентная система

Ввиду того, что американская система стимулирования ученых в Америке хорошо отработана и структурирована, увеличение числа патентов и лицензий в американских университетах имеет устойчивую тенденцию роста. Например, в период с 1980 года по 2002 их число увеличилось примерно в 14 раз, составив 3673. В целом, на США приходится 25% всех зарегистрированных в мире патентов.

Можно подчеркнуть, что доходы от патентов и лицензий являются способом пополнения бюджетов вузов в США.

Если то или иное открытие получает патент, имеющий коммерческую ценность, значительную часть доходов от него забирает себе университет, в котором работает ученый. Распространённым является способ, когда изобретатель получает определенную долю от вознаграждения (роялти), полагающейся университету как владельцу патента. Таким образом, происходит взаимное стимулирование как вузов, так и изобретателей.

В целом эффект от лицензионной деятельности университетов в США достаточно высок и является серьезным аргументом в пользу целесообразности заимствования опыта в этой области.

Место американских университетов в мировых рейтингах

Неслучайно США являются лидером в мире как по количеству ведущих университетов, так и по объёму проводимых в них исследований. В рейтинге Times в 2017 году среди 25 лучших мировых университетов 17 являлись американскими (по сравнению с 5 английскими), в Шанхайском рейтинге оказались 19 американских университетов.

В расчёт берутся такие показатели как число выпускников и профессоров с Нобелевской премией, количество опубликованных статей, которые индексируются в системе Научного цитирования (Science Citation Index), а также положение университета в мировом рейтинге по общему уровню образования.

Самые большие средства на проведения НИОКР выделяются Университету Джона Хопкинса (в 2015 году было потрачено 2,3 млрд. долларов), Мичиганскому, Стэнфордскому университетам, а также Университету Дьюка.

Уровень образования населения. Количество Нобелевских лауреатов

Получение образования имеет важное значение для населения. По общим расходам на образование с США на сегодняшний момент не может конкурировать ни одна страна мира, например, в 2014 году они составили 1, 2 трлн. долларов.

В 2018 году около 93% всего взрослого населения США в возрасте 25 лет и старше имело законченное среднее образование, 40,3% – законченное высшее образование. Умственным трудом в том же 2018 году было занято 62% населения, что приводит к сокращению занятых физическим трудом. В 2016 году численность исследователей (в эквиваленте полной занятости) составила 1 млн 380 тыс. человек.

О лидерстве США в науке свидетельствует также развитие научных школ, способных генерировать новые идеи и производить инновационные продукты. Доказательством является количество полученных американскими учеными Нобелевских премий в разных областях – в медицине, физике, химии и т.д.

К 2019 году в «копилке» США было около 380 лауреатов этой премии за все время её присуждения: из 904 лауреатов доля США составляет более 1/3. Это частично можно объяснить большим количеством эмигрантов: более 70 нобелевских лауреатов прибыли в США из 30 разных стран мира.

Ближайшими конкурентами Америки здесь являются европейские страны, в основном Великобритания, Германия и Франция: 132, 107 и 62 человека соответственно в 2018 году. По 2 Нобелевских лауреата сейчас работают в Стэнфордском университете и Калифорнийском университете в Беркли.

Стартапы

США также являются несомненным лидером по производству продукции в отраслях, основанных на знаниях и интенсивных технологиях. Большую роль играет в этом стартап-экосистема, которая является в Америке наиболее благоприятной. В списке самых дорогих стартапов мира («единорогов») присутствует много проектов из США: как минимум, 376 из 743, где несомненными лидерами являются проекты Stripe, SpaceX и Instacart.

Согласно данным PitchBook и Национальной ассоциации венчурного капитала, в 2020 году американские стартапы привлекли 156,2 млрд. долларов инвестиций. Барак Обама ввёл «International Entrepreneur Parole Program», суть которой заключается в том, что предпринимателям разрешено развивать стартап в США в течение 2,5 лет.

На сегодняшний день формирование и укрепление региональных инновационных кластеров, т.е. площадок, где предпринимателям оказывается поддержка в поиске инвесторов и тестировании своих продуктов, является национальным приоритетом США в научной сфере. Первый в мире бизнес-инкубатор появился в Америке еще в середине 20 века.

Примером успешного использования этого кластерного подхода является Кремниевая Долина, которая уже стала настоящим брендом и одним из средств американской «мягкой силы». Здесь функционируют примерно 90 000 компаний, исследовательские центры и университеты, таким образом происходит постоянный кадровый и интеллектуальный обмен между сообществом исследователей и бизнесом.

Сильными игроками в технологической и инновационной деятельности являются также штаты Техас ввиду отсутствия здесь подоходного налога на ведение бизнеса, Нью-Йорк, Массачусетс, где базируются Гарвардский и Массачусетский технологический университеты. Для регистрации своих стартапов предприниматели выбирают штат Дэлавер ввиду благоприятных налоговых условий и развития корпоративного законодательства. Более 60% компаний из списка Fortune 500 базируются в этом штате. Так что индустрия акселераторов, т.е. социальных институтов для поддержки стартапов, – это крупный рынок, который притягивает предпринимателей по всему миру.

ВПК – основа промышленности США

Если говорить о традиционных областях производства, то Военно-промышленный комплекс (ВПК) по-прежнему является одной из приоритетных сфер в США. Например, в период холодной войны расходы на него достигали половины всего государственного бюджета.

Сегодня же сформировалось несколько ведущих промышленных корпораций, которые являются абсолютными лидерами в производстве предметов вооружения для ВВС, ВМС и Сухопутных войск – это Lockheed Martin, Boeing, Raytheon, Northrop Grumman.

Помимо больших госзаказов, которые регулируют современный военный рынок США, ими активно проводится диверсификация и конверсия производства, в результате чего выпускается качественная продукция и для гражданских нужд.

Количество работников, задействованных в ВПК США, сводится к трем с половиной миллионов человек. В 2019 году самыми крупными государственными заказчиками являются Министерство обороны (40%), Министерство здравоохранения и социальных служб (27%), а также Министерство энергетики (12%) – в совокупности это 4/5 от всё суммы государственных ассигнований на НИОКР в США.

К самым важным направлениям прикладных и опытно-конструкторских работ, реализуемым в американской промышленности, можно отнести аэрокосмические и оборонные исследования, а также химические, информационно-коммуникационные исследования, автомобилестроение, энергетику. На мировых рынках этой продукции США опережают других как по объему производства, так и по масштабам и географии экспорта наукоемкой продукции.

Особо можно отметить Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства – НАСА, которое в среднем занимает долю в 8,5% всех расходов федерального правительства США на науку.

На территории страны находятся 2 основных региона, в которых сконцентрированы производство и разработка аэрокосмических технологий. К первому из них можно отнести города Сиэттл, Такому и Олимпию в штате Вашингтон. Здесь функционирует большое количество высокотехнологичных компаний данной отрасли: например, вышеупомянутый «Boeing», «Aerospace Industrial», «FL Aerospace». Во втором регионе (г. Феникс) находятся «Lockheed Martin Corp», предоставляющие широкий диапазон продукции для авиакосмической отрасли и «Space Manufacturing Inc».

Тем не менее, центры, выполняющие заказы НАСА, отделены от космодромов и разбросаны по США. Разработка многоразовых метановых ракетных двигателей нового поколения BE-4 компанией SpaceX, а также выбор Лунной орбитальной платформы как следующего места постоянного пребывания человека в космосе снова указывают на технологическое лидерство США в этой области.

Международное сотрудничество США в научной сфере

Согласно данным Национального научного фонда США за 2018 год, уровень международного сотрудничества в стране составил 37%, что на 12% выше показателей 2006 года. Например, в 2016 году ЕС и США подписали «Соглашение о реализации сотрудничества между исследователями», суть которого сводится к тому, что решение о сотрудничестве принимается на уровне отдельных ученых и научных коллективов (принцип субсидиарности) и ответственность делегируется на самую низкую ступень. Соглашение констатировало высокий уровень доверия и кооперации между учеными и научными центрами ЕС и США.

Еще одним примером глобального сотрудничества является организация Open Source Malaria, платформу которой используют ученые по всему миру с целью обмена идеями в разработке новых лекарств от малярии.

В 2016 году была опубликована статья о потенциальных противомалярийных соединениях, у которой было более 50 авторов из 7 стран.

Подводя итог

Таким образом, уровень и организационная структура американского научно-технического комплекса пользуется всевозможными льготами и привилегиями, выделяются большие доли финансирования федеральным правительством, существует конкурентоспособная грантовая и патентная система, а также возможности для развития стартапов, что особенно актуально в современных условиях.

Потенциал страны включает государственные университеты и лаборатории, научные центры, кластеры стартапов, а также бизнес-структуры. Именно этот потенциал является главным преимуществом США, во многом до сих пор обеспечивающим им экономическое и научно-технологическое лидерство.

_____________________________________________________________________________________

[1] Источник – Рейтинг стран мира по уровню расходов на НИОКР / Гума­нитар­ный портал: Иссле­до­ва­ния [Элект­рон­ный ресурс] // Центр гума­нитар­ных техно­логий, 2006–2022 (после­дняя редак­ция: 09.03.2022). URL: https://gtmarket.ru/ratings/research-and-development-expenditure

Автор исследования – Варвара Заикина

P.S. Америка использует в науке современные передовые технологии, являясь одной из ведущих научных мировых держав. Поэтому опыт США может быть использован другими странами, в том числе, и Россией.

Изображение на заставке: rv-ryazan.ru