进入20世纪，尤其是二战后，全球化产业分工越来越精细，技术供给端的优势越来越明显，基础科学决定了一国乃至全球技术的高度。
本文以美国为例，探讨国家对基础研究的投资的必要性与重要性。
在斯密时代，技术受市场规模制约，技术创新具有相当的适应性、自发性，同时技术创新多为贴近市场的应用型技术。英国科学家牛顿出版《自然哲学的数学原理》后，打开了近代科学的大门。但是，当时的基础科学距离市场还比较远。第一次工业革命主要是工程师与应用技术推动的，瓦特的祖父和叔父是机械工匠，其父亲是木匠，瓦特是机械工程师，改良了蒸汽机。
到了杨格时代，进入买方市场，回归到萨伊学说，技术创新从适应自发转向主动拓展——新技术创造新产品，新产品创造新需求。二战后，基础科学与市场的距离大大缩短，国家对基础科学的投入对新技术、新产品与新市场的影响巨大。
但是，基础科学存在一个严重的问题——经济外部性。
外部性是马歇尔在其《经济学原理》中提出来的概念。所谓外部性就是溢出效应，基础科学是一种信息，信息容易被传播和习得，成为类公共产品。如杨振宁的杨-米尔斯（Yang-Mills）理论，是全人类共享的成果，其贡献是全人类的。
马歇尔的得意门生庇古在其《福利经济学》中使用外部性原理提出了最有效率等式。按照庇古的理论，科学家提出的原创性基础理论被广泛传播与应用，即私人边际收益小于社会边际收益，这说明社会占了私人的便宜。投资与回报不成正比，私人企业不愿意投资基础科学，科学家也不愿意搞基础研究。所以，外部性导致基础科学成为低效率、无效率的市场。
这该怎么办？
既然市场无效，企业不投资，那只能政府来投资。早在1945年，美国国家科学研究与开发办公室主任的万尼瓦尔·布什向杜鲁门总统提交了著名报告《科学——没有止境的前沿》，阐述了基础科学的重要性。报告建议成立美国国家科学基金会（NSF），负责资助基础科学研究。根据这份报告，美国逐渐形成了一种混合模式：即联邦研究机构、大学、企业和非盈利科研机构四类主体有效分工协作——避免基础科学研究变成纯“公益” 的问题。
外部性也会导致政府投资受损，为什么国家愿意投资基础科学？
马歇尔是这样解释的，他分为内部经济和外部经济，内部经济激励企业投资技术，实现规模递增，进而获取垄断利润；外部经济削弱企业的投资积极性，但不影响整个社会的经济效率，因为外部经济提高了其他人的收益。这就是马歇尔悖论。他试图通过整体效率不受损来化解斯密的担忧。
政府愿意投资基础科学，外部性让政府投资受损，但整个国家均受益。技术增长理论开创者、美国经济学家保罗·罗默支持马歇尔的观点，他认为技术外溢不影响帕累托改善。所以，根据萨伊学说和“斯密－杨格定理”，国家投资基础科学，避免外部性问题，可以促进技术创新。
但是，罗默提出了一个现实的问题：技术外溢却影响着国家力量之此消彼长、兴衰更替。
在全球化时代，技术外溢到国际市场，被他国免费获取，会导致政府投资受损，进而打击国家投资基础科学的积极性。基础科学，投资巨大，周期很长，风险不可控，但是收益均沾，哪个国家都不愿意为他人做嫁衣。
不过，在全球化时代，有两类主体还愿意投资基础科学：一是大型跨国公司；二是全球化国家。
这个可以用美国经济学家曼瑟尔·奥尔森的“集体行动的逻辑”来解释。外部性导致利益均沾，出现搭便车现象，该怎么办？奥尔森认为创造两个条件集体行动可以持续：一是集体成员的“不对称”；二是“选择性激励”的存在。这两个条件让组织者获得超额收益（超过集体的平均收益），推动集体行动前进【5】。这可以概括为“奥尔森效率”。
在全球化时代，大型跨国公司和全球化国家投资基础科学的外部性损失相对较小、收益相对较大。对于整个国际市场来说，外部性不影响经济全球化的效率。基础科学越发达，经济全球化的效率也就越高，而依赖于全球化生存的大型跨国公司和全球化国家的收益越大。
比如，Java最初是由Sun Microsystems开发和支持的，该公司后被甲骨文收购。C语言是由美国电话电报的贝尔实验室的科学家丹尼斯·麦卡利斯泰尔·里奇发明的。他还与肯·汤普森开发了大名鼎鼎的UNIX操作系统。
美国政府通过国家科学基金会支持大学与科学家研究基础科学。美国国会在1980年代通过的《拜杜法案》规定，允许大学和其他非盈利组织获得政府资助项目的发明专利。这个法令促进了技术成果转化。谷歌公司最初的PageRank算法，就是来自国家科学基金会数字图书馆计划（DLI）资助的项目。还在斯坦福大学就读的拉里·佩奇用这一算法创立了谷歌公司。
可见，编程语言的开发，让全世界受益，而大型跨国公司和全球化国家获益也是最大的。奥尔森效率促使大型跨国公司和全球化国家愿意投资基础科学，他们也因此获得了全球最顶级的技术。
美国在基础科学上的巨大投入和完善的配套法案为其科技霸权提供了强有力的支撑，这一点值得我们中国深思和借鉴。
文 | 智本社
智本社 |一个听硬课、读硬书、看硬文的硬核学习社。微信搜索「智本社」（ID：zhibenshe0-1），学习更多深度内容。
