美国总统科技顾问委员会（PCAST）建议采取具体行动刺激“未来产业”发展，满足国家科学、技术、工程、数学（STEM）劳动力需求，并更好地利用美国研究事业中的国家实验室。

PCAST上月发布了一份报告，建议如何加快“未来产业”（IoTF）的发展。“未来产业”是白宫使用的一个术语，包括量子信息科学、人工智能、先进制造、先进通信和生物技术。这些建议的重点是有针对性地增加资金投入和设立一系列新机制，以促进研究转化为规模化应用，支持培养STEM劳动力，加强发挥联邦实验室的作用。

建议大幅增加对人工智能和量子信息科学研发投入

在“未来五大产业 ”中，报告特别关注了量子信息科学和人工智能。报告指出，特朗普政府已经提出，到2022年，联邦政府每年在量子信息科学研发方面的支出将增加到8.6亿美元左右，据估计，未来5年美国工业界将在量子计算方面投入20亿美元。该报告建议联邦政府提供5亿美元，也是在未来5年内，建立 “国家量子计算用户设施”，其功能类似于能源部和国家科学基金会支持的高性能计算设施。新设施将致力于快速启动量子算法和应用开发以及量子计算机科学，为美国国家实验室和大学的科学家提供重要的科学和计算资源，加速美国软硬件的产业发展。

其他建议的重点是促进量子信息科学研究人员的跨部门合作，并发展量子劳动力。其中包括资助若干研究所，这些研究所将在15~20年的时间内针对关键问题进行研究，并建立“竞争前量子研究合作”。如美国国家科学基金会设立的量子跃迁挑战研究所和美国国家标准与技术研究所发起的量子经济发展联盟即是与这一目标相一致的近期的两项活动。为了培养PCAST所说的 "量子一代"，它强调，教育计划应该跨越学术界、工业界和国家实验室，以提供量子信息科学所需的跨学科技能。

对于人工智能，报告称，未来五年内，美国每年在该领域的工业研发支出将超过1000亿美元。相应地，这样的资金增加将能够扩大对关键问题的研究，如 “使人工智能从较小的数据中学习，开发因果推断人工智能，创造值得信赖的人工智能，开发人工智能工程方法，使人工智能应用的规模更大，以及开发后图形处理时代人工智能硬件的新方法。”这些资源还应该支持AI安全和脆弱性、连接和通信、数据规划和治理、隐私和伦理等领域的基础研究。

报告建议美国科学基金会在五年内花费10亿美元，在已经计划通过新的国家人工智能研究所计划建立的6个研究所的基础上，在每个州至少建立一个人工智能研究所。报告提出，这些研究所应该联网组成 "国家人工智能联合体"，促进最佳实践、数据和计算资源的共享。

新的“IoIF研究所”的设想

PCAST还建议建立所谓的“未来产业研究所”，其目的是加强基础研究和应用研究之间的互动，加速技术商业化。与PCAST去年提出的“阿尔法研究所”的想法类似，PCAST设想IoTF每个研究所都由几百到几千名处于不同职业的研究人员组成，包括来自政府、工业界和学术界的顶尖人才。这些机构将通过提供知识产权条款、减少监管负担的行政结构和其他激励措施，促进跨部门的合作。报告建议建立两个“旗舰”研究所，分别关注人工智能在先进制造业和生物技术中的应用。

新的教育和培训计划

该报告将劳动力发展建议的重点放在与未来产业和更广泛的STEM学科相关的国内教育和培训计划上。报告建议国家科学基金会的教育和人力资源局建立一个资助试点，支持多部门联合的STEM再培训的资助计划，该计划将 “把个人与新的或现有的IoTF和STEM领域的继续教育、培训、认证和再培训机会联系起来”。该计划最初将提供50项补助金，每项补助金为100万美元，以创建这些培训项目，目标是到2025年，它们共同“将数百万非技术背景的美国人带入IoTF和其他STEM工作岗位。”

报告还建议美国科学基金会争取获得足够的资金，为所有获得GPA超过一定门槛的计算机科学本科生提供研究生研究奖学金，并建议该机构允许其研究生研究员在工业界度过一段时间，作为其培训的一部分。

报告呼吁在课程开发方面进行创新，建议为IoTF创建“通用的基于技能的许可证和认证”，这些许可证和认证得到行业的认可，并得到了联邦资金和私营部门和大学的配套支持。

来源：美国物理研究所