对于一个以“第一”自居的国家来说，美国的2011年过得相当糟糕。今年，美国的两项“第一”将迎来它们的“最后”：航天飞机——同类中第一个也是唯一一个可重复使用的航天器——将于本周退役，费米实验室的万亿电子伏特加速器（Tevatron）——曾是世界上最强大的粒子对撞机——也将在9月份停止运行。虽然天下没有不散的筵席，但这些具有世界级意义的技术，都没有本土的接班人来继承它们的事业。如今，“第一”的头衔正越来越频繁地出现在别国。
对于我们这些在“大科学”（Big Science）时代长大的人——那时大型项目经常达成重要里程碑，并引起广泛关注——来说，现在是令人感到奇怪的时代。我希望看到美国人建造第一个聚变反应堆。事实上，我希望看到美国的机器人在月球上建造它。
或者火星。机器人喜欢哪个就哪个吧。
作为一名科普作家，我自然倾向于这种“大科学”。我喜欢那些带有“最强大”、“史上首次”、“最大”等描述词的事物（也可能后面跟着“激光”、“隐形”或“飞船/飞车/摩托车”等名词）。这些事物之所以重要，不仅因为它们本身令人惊叹，还因为它们能激励全世界最聪明的人才聚集在一起，激励我们自己的年轻人投身科学和工程领域，并且有时还能催生全新的产业。它们甚至“创造就业”。
那么，2011年的美国，“大科学”在哪里？尽管今年人们对“斯普特尼克时刻”大加吹捧，但我们这个新十年仍然没有“水星计划”。我们真的要让一场相对例行的预算危机和官僚机构的冷漠来削弱我们追求宏伟目标的集体热情吗？我们能坐视“大科学”流向别处吗？
我认为我们不能。我写这篇文章并非出于某种超级爱国主义的愿望，希望美国在所有科学和技术领域都成为最大最强的。我是一个现实主义者。美国不可能做所有事情，事实上，我认为国际合作对于完成真正宏伟的事情至关重要（还记得我们建造国际空间站的那个时候吗？）。我也理解我们现在手头拮据。
但是，如果当前的监管拖延和预算政治继续存在，再加上经济复苏缓慢，我们可能会在本十年末时，与本世纪初时一样停滞不前，而世界其他国家则会迎头赶上——然后远远地将我们甩在后面。
所以，抛开轻松的话题，我得跟奥巴马总统说道说道。这不是政治。事实上，我认为奥巴马总统在2011年初发出的信息是正确的，他在国情咨文中承认，美国需要认真投资于研发、基础设施和教育。他提到了斯普特尼克和约翰·肯尼迪。他显得很严肃。
然而，半年过去了，关于“大科学”的宏大言论却鲜有成效。此外，那些真正想做大事的研究人员发现，官僚机构行动迟缓，不太可能资助他们，而且往往阻碍而非加速了发展。
以基因研究为例。就在去年，加州大学一项长达二十年的项目，旨在开发能生产本身就具有抗腹泻作用的牛奶的转基因山羊（在世界上贫困地区，腹泻是导致幼儿死亡的重要原因），开始将其技术转移到巴西。在美国，这项研究因政治驱动的食品药品监督管理局（FDA）不愿就如何监管生物技术科学做出决定而停滞不前（他们花了10年才发布相关指导意见），并且只能依靠微薄的联邦拨款勉强维持。巴西则急于建立一个强大的生物技术产业，为该项目提供了350万美元和自由发展的空间。
这种技术人才外流并非新鲜事，也可能出于各种原因，但当领导层目光短浅时，这种情况就更容易发生。20世纪70年代油价飙升时，美国投入了大量资源用于可能减少对欧佩克依赖的各种技术，其中之一就是电池。但当油价恢复正常时，联邦资金也随之蒸发，科学家们也放弃了他们的研究。然而，日本人看到了长远价值，他们从废墟中挖掘了这项现有研究，并在此基础上多年发展。如今，日本（和其他东亚国家）掌握了全球锂离子产业。而美国则在努力追赶。
官僚机构的拖延和预算上的短视会将我们最优秀的人才（以及他们那些很棒的转基因山羊）赶往更好的地方。但是“大科学”——无论是登月、智能电网还是全新类型的电池——都能起到反作用。它能点燃我们的创造力引擎，产生积极的教育和经济反馈循环，从而为其提供动力。
它还能集中智力资本。看看大型强子对撞机就知道了：当万亿电子伏特加速器关闭时，LHC将成为一项缺乏真正同类别的科学实验，它将是发现（或证伪）希格斯玻色子和粒子物理标准模型以及其他未知事物的唯一竞争者。全世界所有想从事“大粒子物理学”的物理学家——包括美国人——都将前往日内瓦。
那么，美国的下一个宏伟计划是什么？继上一次（真正的）“斯普特尼克时刻”之后，总统明确了前进的道路：奔向太空，并取得胜利。如今我们缺乏这种专注力，但有许多“大科学”挑战需要解决，这些问题的解决方案将对地球上的生命产生重大影响。为了传统，我们甚至可以在本十年结束前解决其中一个重大问题。
一个功能齐全的聚变反应堆听起来很棒（国际研究联合组织ITER已计划在本十年末——在法国——开始试验一种有前景的设计）。用目前仅存在于实验室条件的超导材料改造国家电网也是如此。俄罗斯人曾说过要在2020年前在月球上开采氦-3，而没有什么比与俄罗斯人展开一场精彩的竞赛更能激发美国人的竞争精神了。
重要的是，它必须宏大、卓越，并成为国际上敬畏的对象。我们需要说我们要做这件事，然后我们必须说到做到。这个国家需要一些能够恢复我们对美国创新能力、对我们的科技经济以及对我们做大事的能力的信心。奥巴马总统说我们在“赢得未来”是完全正确的，但我们不能忘记，球场上不止我们一支队伍。如果我们不做出大动作，别人就会。
