美国信息化支撑科技创新建设的战略与措施

供稿人：党倩娜

自2008年以来，美国相继推出了新的战略，有关信息化的战略分为两类，一是创新战略，二是信息经济的战略。美国自2009年开始首次发布创新战略，2011年进行修订，2015年再次发布新的创新战略。这些战略均采用金字塔或递推的形式，从创新基石的建设，到面向市场推动创新，再到催生重大突破、创建高质量的就业和经济的持续增长，而在这其中的每一个层面，信息化均有所体现。在创新基石层面，均将信息化基础设施作为创新基石的主要内容之一；在推动创新方面，先后提出创建全国性企业孵化器网络，建设政府数据开放网站，开放政府数据以激励创新；在催生重大突破方面，技术的突破方向无不是和信息化、智能化连接在一起，如先进汽车技术、精准医疗、智慧城市、前沿计算技术等。信息化作为支撑美国科技创新建设的重要基础设施和核心内容，起到了巨大的推动作用。本文从美国信息化政策如何支撑创新链、产业创新、中小企业创新、开放式创新与众创四个方面，梳理有关的政策。

（一）信息化支撑与服务创新链的相关政策

创新链的职能活动可以分解为基础研究、应用技术、工艺开发/示范应用、商业化几个环节，本节将分别分析这几个环节相应的政策。

1.发起网络与信息技术专项研究系列计划

美国对信息技术本身的研发非常重视，1992年起《网络和信息技术研究与发展计划》（Networking and Information Technology Research and Development，NITRD）开始实施，每年发布新的计划，1993年制定了国家信息基础设施（NII）计划。此外，在网络安全、大数据等方面也有专项计划，如可信网络空间：联邦网络安全研究和发展项目战略计划（Trustworthy Cyberspace: Strategic Plan for the Federal Cybersecurity Research and Development Program）（2011）、大数据研发展倡议（Big Data Research and Development Initiative）（2012）、联邦网络安全研发战略实施报告（Report on Implementing the Federal Cybersecurity Research and Development Strategy）（2014）等。其中，网络和信息技术研究与发展计划（NITRD）是美国政府部门最早实施，也是最大的跨部门正式计划。2015年NITRD计划预算中的主要领域有网络安全和信息安全(CSIA)、高可信的软件与系统(HCSS)、高端计算基础设施和应用(HEC I&A)、高端计算研究与发展(HEC R&D)、人机交互和信息管理(HCI&IM)、大规模网络(LSN)、软件设计和生产力(SDP)、大数据研发(BD)、Cyber-Physical Systems R&D网络物理系统研发（CPS）、网络安全和信息安全(CSIA R&D)、无线频谱的研发(WSRD)等。美国政府还专门对跨部门的科技研发重点进行预算安排，近三年信息技术研发重点与网络和信息技术研究与发展计划（NITRD）基本一致。

表1    2014-2016财年美国跨部门科技预算信息技术重点领域

资料来源：Office of Science and Technology Policy，Science and Technology Priorities for the FY 2014 Budget ,2015Budget&2016 Budget

2. 以信息化撬动使能/应用技术的发展

美国也很重视信息技术在各个领域中的前沿应用技术的发展，这从美国研发预算中可以看到，在机器人技术、先进制造业技术、能源效率、纳米信息学、生物监测、信息化决策、国家安全、地球观测等方面均有支持。

表2    2014-2016财年美国跨部门科技预算信息化涉及部分重点领域

资料来源：Office of Science and Technology Policy，Science and Technology Priorities for the FY 2014 Budget ,2015Budget&2016 Budget

3.采用信息化技术加强工艺开发/示范应用平台的发展

美国政府非常重视信息技术在推动工艺创新方面的应用。如在2011年6月美国总统科技顾问委员会（PCAST）和总统创新与技术顾问委员会（PITAC）联合向奥巴马总统呈交了长达56页的专题报告《确保美国在高端制造业的领先地位》中指出，联邦政府应着眼于制造工艺的改进。在现代精密制造部门如机电制造和药物制造公司的工艺复杂程度和技术要求越来越高的情况下，可以考虑从三个领域对制造工艺加以改进：加强虚拟仪器和复杂机电系统的研发，可避免产品的昂贵的建模设计和测试费用，并降低产品设计周期；使生产制造设备程控化、操作简便化；在现有生产模式下，建立一种开放资源的协同生产环境，使不同背景和能力的生产设计者为设计创新表达自己独特的理念，可有助于生产大规模的高度复杂虚拟的系统。

在示范应用方面，有关政策与措施散落在各个计划中，如美国先进制造业战略计划、大数据研发倡议、国家制造业创新网络、纳米战略计划等。综合来看，美国政府在这些计划中主要采用的信息化措施是采用信息化技术加强示范应用平台或网络的发展。在《国家制造业创新网络：初步设想》中提出，美国政府将在全国范围内建设国家制造业创新网络（National Network for Manufacturing Innovation (NNMI)），由15个独特的制造业创新机构（Institutes for Manufacturing Innovation (IMIs)）组成，创新制造研究所的目标是开发、展示和商业化国内生产的新产品和新工艺，其中一个重要的职能是进行应用研究和示范项目，以减少新技术商业化的成本和风险。

4. 建立透明丰富的信息环境，优化商业化环境

美国对创新成果商业化的推动一般是从营造良好的商业化环境入手，第一是建立法案，确立相应的法律责任和法制环境，自20世纪80年代以来，相继通过了《史蒂文森-怀勒技术创新法案》、《拜杜法案》、《国家合作研究法案》、《联邦技术转移法》、《国家竞争力技术转移法》等；第二是实施宽松的财税政策，通过税收减免等政策鼓励研发、风险资金等投入；第三是集聚信息资源，建立透明丰富的信息环境，减少商业化过程中的风险。如美国国家标准和技术研究院（NIST）是美国商务部下机构，其中一项主要工作是进行技术创新和转移，在其网站上设立了数据库、合作伙伴、基金、标准化服务等各种信息。

主要参考文献：

1. National Economic Council and Office of Science and Technology Policy ，Strategy for American Innovation[EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/innovation/strategy/executive-summary.

2，National Economic Council and Office of Science and Technology Policy，A STRATEGY FOR AMERICAN INNOVATION[EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/strategy_for_american_innovation_october_2015.pdf.

3.Office of Science and Technology Policy，Science and Technology Priorities for the FY 2014 Budget. ,2015Budget&2016 Budget[EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/administration/eop/ostp/rdbudgets.

4. Advanced Manufacturing National Program Office,Manufacturing USA – the National Network for Manufacturing Innovation[EB/OL]. https://www.manufacturing.gov/nnmi/.

（二）信息化支撑与服务产业创新的相关政策

在美国的创新战略中，信息化和智能化均已经成为先进制造业、生物、健康、教育等重点领域进行产业创新的突破点。总体来看，在支撑产业创新方面，主要举措有：发展信息化和智能化产业前沿技术，形成共享型信息基础设施与平台，发展信息化产业公地，建设信息化网络与信息共同体以支撑产业创新。

1.发展信息化与智能化产业前沿技术

加快信息化与智能化在产业发展中的应用，将信息化与智能化技术与产业技术融合，并形成新的突破性技术、产品或应用，已经成为各主要产业进行集中创新的主要方向。这些新技术主要包括在两方面，一是前沿信息技术的应用，二是平台技术或使能技术。这集中体现在美国的国家创新战略及各项产业发展计划中，如机器人、网络物理系统（CPS）、纳米电子、智能电网、柔性电子组件、脑计划研究中的各种新工具与自适应技术、健康信息技术、教育信息技术、新一代智慧交通技术等均已经成为先进制造、能源、生物、医疗、教育、交通等各主要产业新的发展方向，并孕育出智能制造、分布式能源、精准医疗、远程医疗、在线教育、共享经济等新模式或新业态。

表3  美国主要重点产业领域的创新方向

资料来源：美国创新战略（2009，2011，2015）、美国奥巴马计划通过投资于先进制造技术而赢得未来报告、美国先进制造业战略计划、美国脑科学研究重点2015年预算、网络和信息技术研究与发展计划2015年预算、美国国际纳米技术战略计划

2. 推进先进的信息技术生态系统和产业公地建设

当前，随着流动性日益增强，创新资源碎片化特征愈加明显，信息的多样性与不对称性成为创新资源有效利用的瓶颈之一，推动共享型信息基础设施与平台势在必行。《美国创新战略》把发展先进的信息技术生态系统，作为国家创新基础的四大支点之一。先进的信息技术生态系统包括扩大宽带接入，保证网络中立守护自由和互联网开放接入，安全的网络空间等。随后，美国提出了“无线计划”和“大数据研发倡议”。“无线计划”目标为在5年内使98%的美国人实现高速无线网络接入，并建立一个全国范围内的交互式公共安全网络平台。

各产业领域也在着力建设产业信息基础设施与平台，形成了信息化产业公地，成为产业创新的孵化工具。产业公地（Industrial Commons）的概念由《美国先进制造业战略计划》提出，集共性技术、公共服务平台和科技园区为一体，成为研发与创新资源汇聚、对接、共享与利用的跨界纽带。美国国家先进制造业战略计划提出把强化产业公地建设作为国家战略的重要原则和目标之一，要发展先进机器人、智能制造等平台技术，提供信息、标准、测量与测试方法、工艺控制系统等。正如《确保美国在高端制造业的领先地位》报告中指出的，克服市场失灵的关键途径之一是支持建立共享的基础设施，投资有助于建立美国未来制造业的平台。又如《认识健康信息技术推进美国人民健康的全部潜力：努力方向》报告中指出，需要创建跨机构共享医疗数据和隐私保障的数据基础设施。

3.制造业总入口（Manufacturing .GOV）链接产业创新网络

美国非常重视产业创新网络的建立。1988年，美国就建立了制造业拓展伙伴计划（the Hollings Manufacturing Extension Partnership，MEP)，构建联邦、州和本地层面的合作关系，以便开发新产品，开拓全球市场。MEP在全美50个州设立中心，每个中心均为联邦政府与各种公私机构（州政府、大学、非营利机构）伙伴关系中心。目前，全美已经有588个服务中心，1200名工作人员，2300名服务提供商，30万制造商，而这些均可以通过MEP网站链接。同时，MEP和先进制造业技术联盟(Advanced Manufacturing Technology Consortia，AMTech)、国家制造业创新网络(National Network for Manufacturing Innovation，NNMI)、先进制造业职缺与创新加速器挑战计划(Advanced Manufacturing Jobs and Innovation Accelerator Challenge，AMJIAC)、制造业技术加速中心(Manufacturing Technology Acceleration Centers， M-TAC)、E3 计划(Economy, Energy and Environment)、制造业投资伙伴关系计划(Investing in Manufacturing Communities Partnerships ，IMCP)等共同链接起来，在美国商务部NIST的页面形成一个制造业总入口（Manufacturing Portal），在这个总入口下，各类伙伴、实验室机构、数据平台、信息门户以全国性或全球性信息和服务形成信息共同体，继而成为创新共同体。

（三）信息化支撑与服务中小企业创新的相关政策

中小企业是美国产业中的重要力量，美国制造业中有99%是中小企业，因此美国非常重视中小企业的发展。《美国先进制造业战略计划》将加快中小企业投资做为五大战略目标之一。美国的中小企业局（Small Business Administration ，SBA)专门负责和协调中小企业的发展，非常重视相关的信息化服务，SBA网站集成了全美多个基金计划和政府机构的网站，还提供在线培训，在线商业计划等功能。从服务的内容和目的上，可以将这些信息化服务分为以下几种类型。

1.信息服务已经成为最基本的服务

信息服务已经成为美国各个机构最基本的信息化服务类型。如小企业创新研究计划(SBIR)网站，既有各个基金历年与当前资助的情况，也有获奖情况，还有当前的动态与会议情况。同时，还集中了全美多个机构针对中小企业的服务网站和工具，这些网站和工具既有政府的，也有学术性和商业性质的机构，形成了丰富的服务体系，其较为特别的一个服务内容是各种应用资源和工具的集成提供，具体包括了各种数据库、孵化器、联邦实验室、各大软件工具的机构链接、API接口。这些内容还可以根据不同的维度进行查询，如从制造业（Manufacturing）、国际性（International）、技术（Technology）不同方面可以查找到相关的多种资源。这些信息内容涉及产业发展、知识产权、区域发展、基金计划、竞争力、基金申请、统计数据等各个方面，为中小企业提供全面的信息服务。

2.创新资源和创新链的对接成为主要内容

在当前信息与资源日益碎片化的情况下，提高中小企业的对接能力是提升效率的重要途径之一。对接各类资源成为中小企业服务的一项主要内容。从服务机构的性质上看，既有大量的政府机构或非营利机构提供这样的服务，也有大量的商业机构从事相关的服务。从对接服务的内容看，主要分为两种：一是创新资源的对接，二是创新链对接。

创新资源的对接包括多个方面，包含国家激励计划、金融、研发资源等。如美国社区及经济研究委员会（Council for Community and Economic Research）推出的包含50个州2000个国家商业激励计划的一站式数据库， 又如美国SBA网站上针对联邦实验室、孵化器和国际资源为中小企业集成了国内外信息资源。又如Kickstarter等大量的众筹、众包的商业网站。

创新链的融入与对接美国政府为中小企业提供的另一项重要的服务。尤其是在产业公地、产业集群、创新网络的建设中，美国政府提出，给中小企业提供相关服务是其主要任务之一。《美国先进制造业战略计划》中提出，在研究、发展和应用之间进行更有内聚力的衔接措施，对于鼓励中小企业投资于具有高影响力的先进制造工艺特别重要。中小企业占全部制造业企业86%和人力的41%，但他们在采用新技术方面往往滞后。产业集群及产业公地往往可以通过知识与信息共享资产为中小企业提供需要的资源。美国的制造业拓展伙伴计划（MEP)、美国的国家制造业创新网络（NNMI)都提出要聚焦于中小企业，鼓励中小企业参与，包括那些和中小企业紧密合作的从事外展伙伴和中介，即将中小企业通过当地服务中心或创新学院纳入到创新网络中来，并为其提供各种信息服务。

3.各种工具推动精细化服务

在信息服务和对接服务的基础上，如何提供更进一步的精细服务，成为近年美国政府近年着力点之一。如由美国经济发展局和哈佛商学院共同推出的区域集群地图网站（Cluster Mapping），可以让中小企业找到一些交互性、稳健的数据和工具，以理解集群、区域性商业环境、有助于改善服务的机构、全国范围内合适的当地合作伙伴。又如美国国家标准与技术研究院（NIST）与美国专利商标局（USPTO）共同推出的在线知识产权意识评估系统（IP Awareness Assessment），从工作实际的不同层面—知识产权策略、最佳做法、使用他人的技术、技术许可、国际知识产权和知识产权资产跟踪几个方面评估实用新型专利、商标、著作权、商业秘密和外观设计专利，帮助中小企业评估和学习如何保护知识产权。

此外，还有相当多的信息化工具从不同的角度提供给中小企业，如美国商务部推出的帮助中小企业评估成本的工具（Asses Costs Everywhere ，ACE），针对新建企业推出的发现、比较和深度分析全国范围内可用资源的工具（ZoomProspector.com）及商业智能工具Sizeup等等，均可在SBA网站上得到链接。

主要参考文献：

1. National Economic Council and Office of Science and Technology Policy ，Strategy for American Innovation[EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/innovation/strategy/executive-summary.

2，National Economic Council and Office of Science and Technology Policy，A STRATEGY FOR AMERICAN INNOVATION[EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/strategy_for_american_innovation_october_2015.pdf.

3. President’s Council of Advisors on Science and Technology ，REPORT TO THE PRESIDENT ON CA P T UR ING DOMEST IC COMPET IT IV E A DVA NTAGE IN A DVANCED M ANUFACTUR ING[EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/microsites/ostp/pcast_amp_steering_committee_report_final_july_17_2012.pdf.

4 .Committee on Technology National Science and Technology Council，THE NETWORKING AND INFORMATION TECHNOLOGY RESEARCH AND DEVELOPMENT PROGRAM [EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/microsites/ostp/NITRD_FY15_Final.pdf.

5. Advanced Manufacturing National Program Office. home[EB/OL] .https://www.manufacturing.gov/.

（四）信息化支撑与服务开放式创新与众创的相关政策

美国创新战略不仅将创新生态系统建设和创业美国计划作为重要的内容之一，也着重提出了建立具有创造力、竞争力和开放性的市场，其中之一的措施为“确保开放的互联网，保障消费者权益，支持创新”。美国相继在后续的各项计划中推出有关的政策。

1.开放互联网指令，保障创新环境的公平

互联网的开放性既是天然的，也是由国家政策进行推动和保障的。2011年，美国制定了《开放互联网指令》。2015年，美国政府发布了新的《开放互联网指令》。尽管《开放互联网指令》自发布以来一直存在各种争议，但美国政府的目的是保障互联网的开放性，营造公平的互联网环境。新的开放指令提出三个原则，一是无阻塞（no blocking），即宽带服务提供业者不得阻止合法的内容、应用软件、服务或无害的器具接入互联网，二是无扼杀（no throttling），即宽带服务提供业者不得因内容、应用软件、服务或无害的器具方面的缘故，而使合法的互联网信息流通受到损害或者降低品质，三是无有偿优遇（no paid prioritisation），即宽带服务提供业者不得依靠通过提供某些合法的互联网上信息流通优惠，包括利用附属机构区别对待流量，以换取任何种类的补偿。同时，将宽带互联网接入服务的分类由“信息”服务修改为“电信”服务，这意味着互联网将成为公用事业服务设施，这将使得联邦通信委员会大幅扩大联邦通信委员会对美国高速宽带提供商的监管，并将其作为公用事业机构加以监督，可以引入相关措施保护消费者和互联网公司，阻止大运营商的不公平服务，从而为弱势企业或群体的利用与创新活动提供更加有利的环境。

2.开放政府与开放数据，推动开放运动的发展

2002年美国发布《e政府法案》，运用现代化手段推动政府数据和服务的电子化和开放性。2009年12月，美国公布“开放政府指令”，之后，以联邦政府为主，在各个政府机构内都开通了相应的网站、制定了开放政府计划。该指令具有如下特征：一是明确限期，要求各部门基于联邦政府设置的计划，制定行动计划、落实联邦政府的政策且取得具体成果等；二是明确通过实现“透明性”、“公众参与”、“官民合作”，带动降低行政成本、应对自然灾害、提升医疗服务水平、创造更多就业机会。明确了政府数据应采用开放、机器可读格式、同时适当保护隐私、保密和安全等方式自由可用。这一措施的目标是加大政府的透明度，改进政府服务，让企业、学者等利用开放数据来生产新产品和新服务，并创造就业机会，《信息自由法》也进行了修正。此后，为了长期执行开放数据政策，美国政府又于2011年发布了“数字政府战略”，在2012-2014年发布了三轮“开放数据倡议”。这三项政策，从宏观到微观，在开放政府与数据政策方面形成了一个连贯系统。

此外，除了政府数据，大量的科研数据、图书馆资源、期刊等也逐渐开放，各类科研机构、非营利机构等参与其中，如全球最大人类基因库美国千人基因组数据库等科研和机构数据进行免费开放，公共科学图书馆（PLoS）、自然出版集团（Nature）下开放存取期刊发展迅速，日益成为新的创新与研究成果发布渠道。创新资源的进一步释放，反过来更加推动了社会大众创新与创业氛围的形成。仅仅在美国政府数据网站开通一年多的时间，就汇集了1千多个应用程序和软件工具，其中有近300个是个人或民间组织开发，并基于此，出现了一批新兴公司和业态模式。

3.加强开放式创新相关信息技术的研发

开放式创新需要相关信息技术的支持，有关的技术在美国的各大研发计划中均有涉及。这些技术大致可以分为开放网络、开源软件、共享技术、社区技术、人机交互技术、社会计算、云计算与服务等。如在美国总统科技顾问委员会《数字设计未来：联邦资助的网络与信息技术研发》报告中提出，未来的一大趋势是社会计算、通信和交互的出现：社交网络、众包（crowd sourcing）在一定距离的协调，应当建立社会计算科学，发展出用高级语言编写的“众包编译器”。同时，还将网络社区学习和移动技术，数字化民主，全新的人机交互系统，处理和控制复杂的人机交互行为，开放式结构在物理系统的应用等作为优先发展技术领域。

又如美国的大数据研发计划中，美国将由国家科学基金委员会(NSF)和美国国立卫生研究院（NIH）等多个机构主导开放科学数据和软件保护（DASPOS）、开放科学网络（OSG）、开源软件工具包、AMPLab开源学科软件，集群计算、以社区为基础的大数据工作、结合网络安全和大数据情报社区（IC）、知识发现和传播（KDD）、开源指标（OSI）、数据和软件共享、制定公开数据连续化自动化分析方法进行预测、公众访问地球数据、生物信息科学和技术倡议、神经影像信息工具和资源交换中心（NITRC）等多个技术。

而2015年的《网络和信息技术研究与发展计划》（NITRD）则将复杂和自治系统的管理、开放技术、开源和开放系统方法、云计算、提高数字制造研究中的供应链交互操作性、社区参与和宣传（Community engagement and outreach）等作为预算重点内容。

4.推动全球化虚拟开放创新网络

在美国的政府数据开放平台上，除了开放数据集，还可提供多种应用程序接口和集成共享的软件包，供使用者或开发者创建特色应用，同时，鼓励第三方利用开放数据开发应用程序，并允许在公共平台上上传经过安全验证的各类组织或个人开发的应用程序或软件工具，形成免费的APP Store模式，使其成为一个产学研和民众等各界进行发布创意、提供解决方案的开放式的新平台和社区，以激发各类社会创新者的激情。

美国政府还在各大研发计划中纷纷将虚拟创新网络作为推动重点之一，如美国纳米计划，不仅提出建设一个强大的数字纳米技术数据和信息基础设施，还要建设多元化协同社区，成为纳米技术知识基础。又如美国的脑科学计划，2015年财政预算中计划投入科技中心“大脑、思维和机器” （Brains, Minds and Machines）项目2500万美元，用于麻省理工等研究协同网络（Research Coordination Networks ，RCNs)），以组织科学社区，增加协同研究。而在大数据计划中，更是提倡建立数据密集型研究社区，NSF自2012年连续每年发起了一轮“在社会科学、行为科学、经济学、教育和人力资源等数据密集型研究领域建立社区和能力（BCC-SBE/EHR）”提案征集活动，试图在SBE-HER（社会科学、行为科学、经济学、教育和人力资源）领域建立数据研究的社区、数据库和基础设施。而美国的千人基因组计划中更是采用众包模式。

一些非营利性机构，如Apache基金会，业内人士创立的非盈利性机构，与雅虎、谷歌等多个企业进行合作，接受企业赞助，共同进行多个项目的创新,形成了大数据领域核心的创新网络和开源社区，产生了Hadoop、 Hbase 、Mahout和CouchDB等多个大数据核心技术基础。同时，还有大量的盈利性机构参与，如福特、通用等放弃其封闭式独立研发的传统，分别启动了开源车辆应用研究平台OpenXC、 SYNC 语音 AppLink 开源开发者计划和MyLink 等平台，以广泛吸引社会参与者。而这些机构均会有机会参与到国家的创新网络和创新计划中。

主要参考文献：

1.       The White house. President Obama's Plan for a Free and Open Internet [EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/node/32368.

2. the NITRD National Coordination Office ,THE FEDERAL BIG DATA RESEARCH AND DEVELOPMENT STRATEGIC PLAN[EB/OL]. https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/microsites/ostp/NSTC/bigdatardstrategicplan-nitrd_final-051916.pdf.

3. Committee on Technology National Science and Technology Council，THE NETWORKING AND INFORMATION TECHNOLOGY RESEARCH AND DEVELOPMENT ,PROGRAM [EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/microsites/ostp/NITRD_FY15_Final.pdf.

4. Office of Science and Technology Policy .Obama Administration Proposes Over $300 Million in Funding for The BRAIN Initiative[EB/OL].https://obamawhitehouse.archives.gov/sites/default/files/microsites/ostp/brain_initiative_fy16_fact_sheet_ostp.pdf.