早在特朗普上台的前几十年，短期内无直接应用价值的研究难以获得资助的困难就已经存在，因为两个政党一直在削弱对基础科学的资金投入。用于科研与开发的总联邦资金从1976年国民生产总值（GDP）的1.2%降至2016年的0.8%以下。即便是与人类健康最密切相关的研究——美国国立卫生研究院（NIH）资助的生物医药研究，其资金在2003年达到顶峰后，也于2012年受到超过20%的削减，进入了停滞阶段。2000年，提交至国立卫生研究院的课题仅有超过30%得到了资助。截至2014年，这一数字已降至18%。

我们无法知道自己到底损失了什么，因为资助的裁撤，可能有很多科学发现就这样被我们错过。在任何财政紧张的条件下，资金支持总是会倾向于会交付有清晰、实用、立竿见影的产出，并且看上去保险的研究。对于研究者和资助者双方而言，所有的资助都会倾向于支持议员拉福德不会取笑的研究。

但历史告诉我们，当可能失败的科研工作遭到排挤时，面临风险的又会是什么。

20世纪60年代初，年轻的生物学家托马斯·布洛克（Thomas Brock）来到了黄石国家公园。他知道这里的热泉富含光合微生物，他想了解这些微生物的生态学——这些微小的生命体在如此纯净的环境中究竟是如何相互作用的。这项研究纯碎是出于布洛克对稳定微生物群落的好奇心。尽管如此，1965年他开始对在黄石国家公园Octopus泉外流渠道的热水中注意到的一些粉色丝状体感到好奇。这些物质原来是能够在近乎沸腾的热水中存活的细菌，这可是人们认为完全不适宜生存的环境。第二年，在本科生研究助理哈德逊·弗里茨（Hudson Freeze）的协助之下，布洛克又在泉水下游发现了另外一种微生物，这种微生物仅生存在比前一种细菌生存环境稍微低一点的温度中。那年秋天，这两位研究者想方设法在实验室中培养出了这种栖热水生菌（Thermus aquaticus）。

黄石公园中的栖热水生菌。图片来源：Brian W. Schaller

自那年起，这类被称作极端微生物的发现数量激增。它们可以存活在强酸环境、强碱环境、岩石中、深海底、核废料中，甚至圣经中罗得的妻子化成的盐柱中。作为纯粹的科学发现，这项工作十分出色，它揭示了一个比我们先前的想象要更为复杂、更为积极、更为普遍的生物世界。由于极端微生物的存在，科学家们已经将他们搜寻生命环境的目光扩张到了地球之外。多谢这两位在黄石国家公园闲逛的生物学家，让人类在宇宙中的存在显得并不那么孤独。

然而，布洛克和弗里茨的前期工作并不能代表极端微生物都够带来任何经济利益。花钱请一群人去国家公园里寻找粉色微生物很容易遭到嘲笑，这就和在法国进行果蝇研究一样。

但是，如果这种观点能够阻止布洛克和弗里茨对热泉的好奇，那么人类的损失就太巨大了。1976年，在布洛克发现第一种极端微生物的10年后，另一组科学家团队在栖热水生菌中发现了一种名为Taq聚合酶的分子，细胞能够利用这种酶在已有遗传信息链的基础上合成新的DNA分子。在水生栖热菌中，这种普遍存在的分子工具展现出一种惊人的特性：正如它的亲本生物一样，Taq酶能够在较高的温度条件下发挥功能。

七年后的一个四月的夜晚，另一位年轻的生物学家有了顿悟。凯利·穆利斯（Kary Mullis）在此基础上创造出了聚合酶链式反应（PCR）。PCR是一种成本低廉、反应迅速的过程，它能够“扩增”一段DNA片段并按需创造出大量的遗传信息拷贝——其数目能够在几小时内达到数十亿。这种程序现在已广泛应用于整个生物技术领域，不论是基因检测、疾病检测还是古代DNA分析都离不开PCR技术。

此外，重中之重就在于：PCR过程需要在冷热之间不断转换——这正是耐高温的Taq酶的用武之处。正是这一点才令整个反应得以进行。这项耗时二十年的工作拯救了当今世界的许多人，而这一切都起源于两个人对于热泉的好奇心。

许多令人惊叹却看似无用的基础发现已经为人类带来了意想不到的益处。有时候，一个问题会带来出乎意料的乐观结果，如关于珊瑚礁的研究导致了人工骨的发展，或者关于蜗牛运动的研究激发了爬壁机器人的灵感。又或者，整个领域的世界观也会发生转变，正如悉达多·穆克吉（Siddhartha Mukherjee）在其畅销书《众病之王》（The Emperor of All Maladies）所写，几十年来对细胞分化的基础分子机制研究最终开始指导医生的诊断和癌症的治疗。

出于对直接回报的追求和坚持，这类看似无用的基础研究很有可能被直接扼杀在摇篮里。这种需求摧毁的不仅仅是单个课题，而是整个基础科学领域的运转方式。如果申请项目中哪怕带有一丁点不考虑未来用途的理论研究内容都无缘获得资金支持，那么课题申请人可能就再也不会有这些奇思妙想了，他们的学生与合作者也将失望至极。在每次资金审批过程中，想象空间大、风险较高甚至是孕育着重大发现的项目可能就会逐渐消失。

随着资金的减少，这种现象已有抬头之势。接下来的四年里，我们或许要面对重重矛盾，尤其是气候变化等政治上有所顾虑的领域。但是，哪怕特定斗争结束（比如保护机构预算，以及保卫NASA的地球遥感卫星等），更多敏感的、潜伏的危机将一直存在。科学是从容不迫的，它往往需要几代专业人士工作成果的累积。要求直接的实际回报会粉碎科学创想，并年复一年、长期以往地破坏科研环境的发展。

长此以往，重建美国科研能力的过程将会愈发痛苦、昂贵和困难——而至少现在，美国科研仍是研究人类物质世界最强大的引擎。

本文作者 托马斯·利文森是麻省理工学院的科学写作教授，以及Ideas栏目的专栏作家。他的最新著作是《寻找祝融星》（The Hunt for Vulcan）。

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