米国が科学超大国になった理由
(steveblank.com)- 第二次世界大戦前、米国は科学・工学で英国に遅れを取っていたが、戦争を経て大学を基盤とする研究体制と政府資金によって英国を追い抜き、その後85年間にわたり世界を牽引した
- 英国はFrederick Lindemannの影響下で、政府・軍の研究所を中心にレーダー、ソナー、ジェット機、暗号解読、核兵器構想を進め、大学は主に人材供給源にとどまった
- 米国はVannevar BushがRooseveltを説得してOSR&Dを設立し、MIT・Harvard・Johns Hopkins・Caltech・Columbia・University of Chicagoのような大学に兵器研究・開発を任せ、1941〜1945年に2025年ドル換算で90億ドルを投入した
- 戦後の英国は財政難、軍縮、政府研究所の縮小、継続投資の欠如、民間資本不足により戦時中のイノベーションを産業化できず、米国はNSF・NIH・DARPA・NASAのような連邦研究機関を通じて大学・産業・政府の協力体制を継続した
- 米国型モデルはSilicon Valley、航空宇宙、バイオテック産業の基盤となったが、2025年に米国政府が大学研究支援を放棄することで、科学支配の長期的な流れが終わる可能性がある
戦争の前後で分かれた科学・工学の覇権
- 第二次世界大戦前、米国は科学と工学で英国に大きく遅れた二番手層だった
- 戦争が終わる頃には米国の科学・工学は英国を超え、その後85年間にわたり世界を牽引する立場に立った
- 差を生んだ要因は、指導者のそばにいた科学顧問がどのような性向を持っていたか、国家資源を先端兵器開発にどう配分したかだった
- 英国は政府・軍の研究所を中心とする集中型体制を選んだ
- 米国は大学を中心とした民間主導の研究・開発体制を構築した
英国：軍事研究所中心の集中型モデル
- Winston Churchillが1940年に首相になったとき、20年来の友人であるFrederick Lindemann教授が科学顧問を務めた
- LindemannはOxfordの物理学科を率い、Clarendon Laboratoryの所長だった
- すでにドイツと戦争中だった英国は、防衛・情報技術に焦点を当てた
- Chain Homeというレーダー基盤の防空網
- 夜間戦闘機用のairborne radar
- 英国の核兵器プログラムの出発点であるMAUD Committeeとコード名Tube Alloys
- Bletchley ParkでのEnigma暗号解読と初期コンピューターColossus
- 1930年代半ばからナチス・ドイツを懸念した英国は、既存の軍・政府研究所で兵器の試作品を開発した
- Telecommunications Research Establishmentは早期警戒レーダーと電子戦を開発した
- Admiralty Research Labはソナーと対潜戦システムを開発した
- Royal Aircraft Establishmentはジェット戦闘機を開発した
- 英国の研究所は兵器を開発した後、英国企業に大量生産を任せ、大学は兵器開発の主体ではなく人材供給源として扱われた
- Lindemannは第一次世界大戦時にRoyal Aircraft Factoryで研究者・テストパイロットとして働いた経験から、英国の軍事研究開発研究所の能力を信頼していた
- この信頼がトップダウン・中央集権型の兵器開発方式を強めた
- 戦後には、同じ方式が英国モデルの限界につながった
米国：大学兵器研究所とOSR&D
- 米国は開戦初期に科学顧問がなく、1940年6月にVannevar BushがFranklin Roosevelt大統領に、第二次世界大戦は電子工学・レーダー・物理問題のような先端技術で勝敗が分かれる戦争だと述べた
- Bushは元MIT工学部長、Carnegie Institute会長であり、米海軍と20年間対立していたため、政府主導のR&Dに否定的だった
- 彼は政府研究所は遅く、二流だと見ていた
- 陸軍と海軍は航空機・艦船・戦車のような従来型兵器の生産を担当し、学界の科学者がより速く、より優れた先端兵器を開発できるとRooseveltを説得した
- RooseveltはBushに、先端兵器研究を調整し資金支援する組織を作る権限を与えた
- Rooseveltは第一次世界大戦時に海軍次官補として働き、海軍の機能不全を直接目にしていた
- 科学に大きな関心がなかったRooseveltは、米国の技術プログラムの方向性に関するBushの見解を受け入れ、広範な権限を与えた
- 1941年、Bushは研究だけでなく開発・調達・配備も大学教授が担うべきだと大統領を説得した
- そのためにOffice of Scientific Research and Development、すなわちOSR&Dを設立した
- 兵器の大量生産はWestern Electric、GE、RCA、Dupont、Monsanto、Kodak、Zenith、Westinghouse、Remington Rand、Sylvaniaのような米国企業が担った
- OSR&Dは戦時課題を19の「division」、5つの「committee」、2つの「panel」に分け、正式な要求事項なしに軍の連絡将校とともに重要な軍事問題を把握し、解決策を生み出した
- 電子工学、レーダー、ロケット、ソナー、proximity fuse、Napalm、Bazooka、penicillin、マラリア治療、化学戦、核兵器などが含まれた
- 各divisionはBushが直接選んだ教授が率い、主要プログラムはMIT、Harvard、Johns Hopkins、Caltech、Columbia、University of Chicagoのような大学に置かれた
- 約1万人の科学者・エンジニア・教授・大学院生が徴兵猶予を受け、大学研究所で働いた
政府資金が米国の大学を変えた方法
- 第二次世界大戦前、米国の先端技術研究は主にGE、AT&T、Dupont、RCA、Westinghouse、NCR、Monsanto、Kodak、IBMのような企業イノベーション研究所で行われていた
- 大学研究は農業を除けば政府資金がなく、Rockefeller FoundationとCarnegie Institution、産業界が主な資金源だった
- 1941〜1945年、OSR&Dは米国の上位研究大学に2025年ドル換算で90億ドルを提供した
- この資金により、大学は政府プロジェクトの人材プールではなく、戦時研究の完全なパートナーとなった
- BushはCarnegie Institution会長として、米国トップ大学の科学者たちを知り、資金支援した経験があった
- 逆にOxford物理学科長だったLindemannは、他の学者を競争相手と見なしていた
戦時英国の制約と戦後の縮小
- 英国は戦時中、毎日攻撃を受ける状況にあり、空襲と潜水艦封鎖に対応しなければならなかった
- 生存に必要な少数の高優先度プロジェクトに集中せざるを得なかった
- 国家は破産寸前で、米国のように広く深い投資を負担できなかった
- 核兵器研究を産業規模の工学へ転換する費用を負担するのは難しいと見て、核兵器プログラムを放棄した
- 初期コンピューティングや核研究のような領域は、米国に比べ資金が不足していた
- Churchillは1945年の選挙で退任し、Lindemannと英国の科学・工学調整体制もともに消えた
- 英国はChurchillが2期目に戻り、Lindemannを再び呼び戻した1951〜1955年まで科学顧問がいなかった
- 戦後の英国軍は極端に縮小され、レーダー・電子工学・コンピューティングなどを開発していた政府研究所も大幅な削減を経験した
- 戦後の財政枯渇と緊縮は、大規模なイノベーション投資能力を制限した
- Clement Attleeの労働党政権は大英帝国を解体し、銀行、電力・照明、輸送、鉄鋼を国有化した
- これらの措置は競争を減らし、技術進歩を遅らせた要因として扱われる
英国の商業化失敗と米国の産業化
- CambridgeやOxfordのような英国の研究機関は理論科学で引き続き先導的だったが、ブレークスルーを拡張し商業化することに苦戦した
- Alan TuringとTommy FlowersによるBletchley Parkでのコンピューティングの先駆的作業は、英国のコンピューティング産業につながらなかった
- 米国ではERA、Univac、NCR、IBMのような企業が戦時の作業を基盤に成長した
- 英国はデュアルユース技術と商業化に対する政府支援の水準が低く、新規事業のための民間資本も不足していたため、戦後のイノベーション・エコシステムが成長しなかった
- 米国では、大学と企業が戦時中の政府研究資金が科学・工学・医学の強力な加速装置だったと認識した
- 議会も、政府が引き続き大きな役割を果たすべきだという点に同意した
- 1945年、BushはScience, The Endless Frontierを発表し、大学・専門大学・研究機関の基礎研究に対する政府支援を主張した
- 戦争末期までに、OSR&D資金は研究論文レベル、または大規模実装が不可能と考えられていた技術を、商業的に実行可能な水準へ引き上げた
- コンピューター、ロケット、レーダー、Teflon、合成繊維、原子力などが例として扱われる
- OSR&D資金を多く受けた大学の周辺や、OSR&D divisionを率いた教授の周辺にイノベーション・クラスターが生まれた
- MIT Radiation Laboratoryは第二次世界大戦中に民間人3,500人を雇用し、戦場配備用のレーダーシステム100種類を開発・製作した
- StanfordのFred Termanのような人物が事例として扱われる
戦後の米国研究機関とBushの退場
- 戦後、Atomic Energy CommissionはManhattan Projectから分離して生まれた
- 軍は先端兵器開発を再び取り戻し、1950年に議会は米国の基礎科学資金支援のためにNational Science Foundationを設立した
- 生命科学は新しいNational Institutes of Healthが担う役割として整理された
- 8年後、DARPAとNASAも連邦研究機関として設立された
- Bushの影響力はLindemannよりもさらに速く低下した
- Rooseveltが1945年4月に死去し、陸軍長官Stimsonが1945年9月に退任すると、戦時中にBushが迂回していた軍指導部が反撃した
- OSR&D再編をめぐる彼の主張は、議会でもより多くの敵を作った
- 1948年、Bushは政府業務から退き、二度と米国政府で役割を担うことはなかった
2つのイノベーションモデルの遺産
- 英国の政府研究所中心モデルは短期的な生存のための集中型体制であり、優れたブレークスルーを生み出したが、戦後世界を支配するために必要な規模・統合・資本が不足していた
- 米国は、大学研究と試作品に対する大規模な政府資金、民間産業の大量生産を組み合わせた分散型協力エコシステムを構築した
- 米国研究エコシステムの核心的構成要素として間接費補填制度が挙げられる
- 政府は研究者の給与だけでなく、施設と管理費用も大学に支払う
- この構造が米国の大学が世界的な先端研究所を作る「secret sauce」の役割を果たした
- 科学者が米国へ集まり、他国は「brain drain」に不満を示した
- 今日の米国の大学は、技術スタートアップと既存企業に特許3,000件、著作権3,200件、その他ライセンス1,600件を提供している
- 毎年1,100社以上の科学基盤スタートアップを生み出している
- この大学・政府エコシステムは、他国の現代的イノベーション・エコシステムの設計図となった
米国モデルの成果と2025年の警告
- 戦争末期、米国と英国のイノベーションシステムはまったく異なる結果を生んだ
- 英国は理論科学と防衛技術の先導国であり続けたが、戦時中のイノベーションを商業化することに失敗した
- 米国は電子工学、マイクロ波、コンピューティング、原子力のようなイノベーションを基盤に戦後の経済好況を牽引した
- 大学・産業・政府のパートナーシップはSilicon Valley、航空宇宙、バイオテック産業の基盤となった
- 中国指導部は過去30年間、科学技術で米国を超えるために大規模に投資してきた
- 2025年に米国政府が大学研究支援を放棄することで、米国の科学支配の長い流れが終わり、他国が先行する可能性がある
1件のコメント
Hacker Newsのコメント
全文を読む価値がある。第二次大戦後の英国と米国の科学研究資金を比較した4段落は、とりわけ的確に見える。英国は短期的な生存のために政府研究所中心の集中・中央集権型モデルを作り、優れたブレークスルーを生んだが、戦後世界を支配するだけの規模・統合・資本は不足していた。
米国は大学研究とプロトタイプに巨額の政府資金を投じ、民間産業が量産ソリューションを作る分散・協業エコシステムを構築した。また間接費補填制度のおかげで、大学は世界的な研究施設を作ることができた。
今日の米国の大学は、毎年数千件の特許・著作権・その他ライセンスをスタートアップや既存企業に提供し、1,100社を超える科学ベースのスタートアップを生み出している。原文の核心は最後の一文にあるように、2025年に米国政府が大学研究支援を放棄することで、米国の科学支配の長い時代が終わるかもしれない、という点にある。
昨年は社会保障に次ぐ大きな支出が1兆ドル規模の利払いで、このお金は政府サービスには使えない。今後30年の債務の主因はMedicareと利払いであり、今年の赤字はGDPの7.3%と予想されている。
議会が軍と連邦政府全体をなくしてもなお借金が必要なほどで、両方を合わせても連邦支出の約25%にすぎない。また、政府と大学の協力が完璧だという考えも受け入れがたい。時間がたてばどこでも官僚制は拡大し、間接費は増えるが、政府・大学協力には失敗メカニズムがない。
自由市場では非効率な企業が消え、資源がより生産的な場所へ移るが、大学は政府資金が入り続ける限り官僚化が続く。80年前に成功した制度が今も成功し続けると仮定すべきではなく、この記事は連邦資金を受け取る特殊利益集団の訴えのように読める。
表現の自由と同じように、アイデアにも大量のノイズがある広い場があってこそ、ホームランをたくさん打てる。
トップ機関でさえ著名な科学者の不正行為が相次いで明らかになっており、「出版か死か」モデルはそうした行動や、影響の乏しいジャンクサイエンスを助長する。税金で科学を支援しても、大学や企業が所有権を主張し、その成果物に対して再びお金を払わせる。
米国式の研究開発の明確な違いは、民間部門を統合し、研究を製品へ転換し、リスクの高い民間プロジェクトに資金を呼び込む方法にある。
戦後の研究者が米国に集まった理由も、他の人々が米国・カナダ・オーストラリアへ行った理由と同じだ。新世界の経済見通しが良かったからである。
ここにはいくつか根本的な欠陥がある。第一に、第二次大戦前の科学・工学の最強国は英国ではなくドイツだった。
第二に、ソ連の接近とユダヤ人迫害の中で、ドイツ・ハンガリー・ポーランドなどの科学者や数学者の大半を米国が受け入れた点をほとんど無視している。
米国のボトムアップ型アプローチと巨額の支援も大いに役立っただろうが、von NeumannやErdősのような人物を引き寄せたことも明らかに有利に働いたはずだ。
米国に最初に来た多くのユダヤ人はNew Amsterdamに到着し、その家族はスペイン異端審問の後にAmsterdamへ定住していた人々だった。当時、彼らはスペインを離れるか、カトリックへ改宗するか、処刑されるかを迫られていた。
Washingtonはヘブライ人会衆の書簡に答え、米国政府は偏見を承認せず、迫害を助けず、その保護の下で暮らす人々には善良な市民として行動することだけを求める、と書いた。 https://founders.archives.gov/documents/Washington/05-06-02-...
米国の自由は、そこに住む人々が偏見や迫害なしに互いの自由を等しく守るときにのみ持続する、という逆説がある。
中欧の科学者たちが英国ではなく米国へ逃れた理由は、米国には彼らを吸収できる科学・工学・産業の基盤があったからだ。
戦前・戦後の米国から出た主要な成果だけを見ても、Nylon、Teflon、合成ゴム、Penicillin、固体トランジスタ、マイクロ波通信、情報理論、ポリオワクチンなどがある。ドイツ人科学者の移住や戦争がなくても、その大半は生まれていた成果であり、John von Neumannが加わったことは速度を上げた可能性が高い。
西側工業国の中で、インフラの大半が爆撃で瓦礫にならなかったことも、間違いなく助けになったはず
最後に確認した時点では、第二次世界大戦は80年前に終わっている
JapanとSouth Koreaは戦後、巨大な科学技術産業を築くうえで、その支援を明らかにうまく活用した
この記事は戦後の英国が経済的に自ら足を引っ張った事実に触れているが、過小評価している
私の知る限り、戦後の英国に成功したコンピューティング産業がなかったという記事の主張はやや誤っているか、少なくともその最終的な失敗が基礎研究の構造差によるものだったかは明確ではない。初期には成功した英国のコンピューティング産業があり、数十年後に失敗した
記事でもここのコメントでもOperation Paperclipが言及されていないのは驚きだ。話から抜かすには大きすぎる部分に見える
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Operation_Paperclip
いつも複数の要因が組み合わさっている。Nazi科学者の流入、記事で述べられた政策、Europeが戦争からの回復途上だったこと、そして私たちが見落としている他の要因もありうる
Sarajevo訪問中にDuke Ferdinandの運転手へ経路変更を伝えていればWorld War 1は起きなかった、という類の説明を、よくある例として思い浮かべる
「第二次世界大戦前の米国は科学・工学で大きく遅れた2位で、戦争が終わるころに米国の科学・工学が英国を追い越し、85年間世界をリードした」という主張には根拠が必要だ
米国は歴史の大半において科学大国だった。第二次世界大戦直前の米国は、世界最大の自動車・航空機・鉄道車両の生産国であり、最大の電信網・電話網、最も多いラジオ/TV/映画の制作・配給、最高の発電量、最大の石油生産・精製能力を持っていた
こうした生産面での優位は国内のイノベーションが牽引したものだ。石油、電気、電話、自動車、飛行機はいずれも19世紀末から20世紀初頭に米国で最初に切り開かれた。原因は議論できるが、米国が英国やドイツの後ろにいる二流大国だったというのは明白に誤りだ
Oppenheimer、Rabi、Paulingをはじめ、20世紀前半から中盤の化学者・物理学者の大半は、Europeで全体または一部の訓練を受けていた。少なくとも最近までは、Europeとそれ以外の世界が私たちの大学に押し寄せる流れだった
ある特定の欧州の科学超大国が、イデオロギーを基準に学者を粛清し始め、その学者たちが米国で歓迎されたことも助けになった。ちょっと待て……
この素晴らしい記事で他を読まないとしても、結論は読むべきだ。米国の研究エコシステムの核心は間接費補填制度であり、研究者の給与だけでなく施設費や管理費まで大学に支援することで、世界的な研究所を作れるようにした
また中国指導部はこの30年間、科学技術で米国を追い越すために莫大な投資をしてきた
私がほぼ30年間携わってきた分野、つまりレーダー関連研究では、中国の論文は15〜20年前には珍しく、西側論文のぎこちない模倣に近かったが、今では分野を追うには必ず読まなければならない革新的な論文になっている。新しいアイデアを思いつくと、たいていはすでに中国の研究者がやっている
Biden政権はこの問題を認識し、この分野に多額の資金を投入したようだったが、その資金と、さらに多くの資金が消えつつある。中間選挙まで別のプロジェクトで持ちこたえ、本当に中間選挙があることを願い、米国がこの記事の指標上で実際に「偉大」にした軌道へ戻ることを望む
一部または全部が中国語なら、中国語を読めない研究者はどのようにアクセスしているのかも気になる。たとえばAI翻訳や抄録誌のような方法なのか
言語オタクなので気になる。昔はフランス語・ドイツ語・ロシア語が、一部の大学院生に原文の研究文献へアクセスするために要求されることがあり、今でも時々そうだと理解している。今度は中国語でもそういうことが起きるのか気になる
むしろ包括的な間接費率をなくせば、大学がさまざまな無駄な手続きを減らすよう圧力を受ける可能性もある。研究者たちは、ばかげた官僚主義が自分たちにどれだけのコストを課しているのか項目別に見えれば、はるかに強く反発する可能性が高い
私たちは金の卵を産むガチョウを殺している
DOGEの混乱よりずっと前から研究費の状況で歯がゆかったのは、特にビジネス界の資金提供者たちが研究プロセスがどう機能するかをまったく考慮せず、研究者に金の卵を要求することだった。
Alan Kayの関連する引用がある。「かつてDisneyの幹部たちに『金の卵を産むガチョウを殺す新しい方法』について講演したことがある。たとえば卵に締め切りとノルマを設ける、ガチョウを管理職にする、ガチョウが自分の餌と日々のプロセスを正当化するために会議に出るようにする、卵ではなく金貨を要求する、金ではなくプラチナを要求する、ガチョウに計画書を作らせ、どのように卵を産むのか説明させる、などだ。」 https://worrydream.com/2017-12-30-alan/
かつてのBell LabsやXerox PARCのような場所がもっと増え、大学が出版や資金集めのプレッシャーを減らし、自由な探究を強く重んじる日を夢見ている。ただし、潜在的な資金提供者が支援しようとする研究職よりも研究者のほうがはるかに多いという現実では、誰が職と研究費を得るかを決める仕組みが生まれるのも自然ではある。
ほとんどの人は、戦後かなり長い間、そして今もなお、米国が英国の顔を泥に押しつけ、大きな軍靴で踏みつけていたという事実をまったく知らないようだ。英国はまさに米国の調子に合わせて踊らなければならなかった。
「なぜ自力で立ち上がらなかったのか」といったコメントを多く見ると、際限なく苛立つ。もちろん、歴代の英国政府が経済的な失敗をまったくしなかったという意味ではない。
正直なところ、多くの米国人は自国の対外政策をまったく知らないようだ。その短い棒で殴られる側に立ってみないと理解できないのだろう。
当たり前のことを言えば、核心は自由と平和だ。人々は金の話をするが、金は技術ブームについてきたものだ。
そしてその平和は軍事力から生まれた。
ただし米国は250年の歴史の中で、ほぼ常に海外紛争や影の戦争に積極的に関与してきた。
長期的な科学投資を可能にしているのは、まさに国内安全保障だ。