چگونه سرمایه شرکت‌ها و نخبگان مهاجر ساختار علم آمریکا را دگرگون می‌کنند

طی دو دهه گذشته، موتور مالی کشفیات علمی در ایالات متحده از آزمایشگاه‌های دولتی به پردیس‌های تحقیقاتی شرکت‌های خصوصی تغییر مکان داده است. هیئت ملی علوم آمریکا در گزارش سال ۲۰۲۶ خود تصریح می‌کند: «در ربع قرن گذشته، نقش مسلط بخش تجاری در تأمین مالی و اجرای پژوهش‌ها، ساختار سازمانی علم و مهندسی ایالات متحده را بنیادین دگرگون کرده است».[1]

این تسلط شرکتی نشان‌دهنده تحولی ساختاری در سازوکار اختراع، توسعه و تجاری‌سازی فناوری‌های نوپا در آمریکاست. اکنون بیش از سه‌چهارم کل تحقیق و توسعه داخلی توسط بنگاه‌های تجاری اداره می‌شود؛ وضعیتی که سبد ملی تحقیقات را به سوی کاربردهای تجاری کوتاه‌مدت کشانده و از پژوهش‌های بنیادین دور ساخته است.[1]

آمارهای هیئت ملی علوم نشان می‌دهد توسعه تجربی — یعنی پرهزینه‌ترین مرحله پیش از عرضه محصول به بازار — اکنون ۶۷ درصد از کل بودجه ۹۹۳.۴ میلیارد دلاری پژوهش داخلی آمریکا را به خود اختصاص می‌دهد. در مقابل، پژوهش‌های بنیادی که ستون فقرات جهش‌های علمی آینده به شمار می‌روند، تنها سهمی ۱۵ درصدی از کل مخارج بخش‌ها دارند.[1]

هم‌زمان، فضای جهانی علم به رقابتی چندقطبی و فشرده برای دستیابی به برتری فناورانه بدل شده است. برآوردها نشان می‌دهد چین برای نخستین‌بار با احتساب برابری قدرت خرید، در سال ۲۰۲۴ با اختصاص رقمی بی‌سابقه معادل ۱.۰۲۸ تریلیون دلار، در مجموع هزینه‌کرد تحقیق و توسعه از ایالات متحده سبقت گرفته است.[1][3]

تسخیر سنگر علوم پایه توسط شرکت‌ها

با وجود این نقطه عطف تاریخی، تشکیلات علم و مهندسی ایالات متحده هنوز مزیت‌های ساختاری مستحکمی در برابر رقبای بین‌المللی حفظ کرده است. آمریکا همچنان بازیگر بلامنازع تجارت جهانی در خدمات دانش‌بنیان است و بخش بزرگی از مقالات پراستناد و ثبت اختراعات تجاری جهان را تولید می‌کند.[1]

چشمگیرترین تغییر در سازوکار پژوهش آمریکا، گسترش سریع نقش بخش خصوصی در علوم پایه و پژوهش‌های بنیادین است. از نظر تاریخی، دولت فدرال با تقبل هزینه‌های سنگین تحقیقات بلندمدت و پرخطر که به دلیل فقدان سودآوری کوتاه‌مدت مورد علاقه شرکت‌ها نبودند، رکن اصلی این حوزه محسوب می‌شد.[1]

این توازن تاریخی طی بیست سال گذشته با جاه‌طلبی‌های تازه آزمایشگاه‌های شرکتی به‌مرور رنگ باخته است. در سال ۲۰۰۰، نهادهای فدرال ۵۸ درصد از کل تحقیقات بنیادین در آمریکا را تأمین مالی می‌کردند، در حالی که سهم بخش تجاری از اکتشافات اولیه علمی تنها ۱۹ درصد بود.[1]

تا سال ۲۰۲۴، سهم دولت فدرال در بودجه پژوهش‌های بنیادین به ۴۰ درصد کاهش یافت. در همین بازه، مشارکت مالی شرکت‌ها در اکتشافات پایه به ۳۴ درصد افزایش پیدا کرد؛ عاملی که مشوق‌های مالی و اولویت‌های راهبردی علم آمریکا در مراحل آغازین تحقیق را به‌شدت دستخوش تغییر کرده است.[1][2]

این تغییر درصدی، در واقع پوششی بر رشد شتابان و مطلق سرمایه‌های بخش خصوصی است. در حالی که بودجه فدرال برای تحقیقات بنیادین با بیش از دو برابر افزایش از ۲۴.۴ میلیارد دلار در سال ۲۰۰۰ به ۵۷.۹ میلیارد دلار در ۲۰۲۴ رسید، سرمایه‌گذاری شرکت‌ها بیش از ۵۰۰ درصد جهش داشت و عدد بی‌سابقه ۴۹.۲ میلیارد دلار را ثبت کرد.[1][2]

کورس جهانی بودجه‌های پژوهشی

بخش عمده این هجوم سرمایه خصوصی متوجه شمار محدودی از فناوری‌های حیاتی و نوظهور بوده است. تنها در سال ۲۰۲۳، شرکت‌های آمریکایی ۳۰۲ میلیارد دلار در تحقیق و توسعه نرم‌افزار، ۱۳۶ میلیارد دلار در زیست‌فناوری و ۶۵ میلیارد دلار در سامانه‌های هوش مصنوعی سرمایه‌گذاری کردند.[1]

ایالات متحده همچنان یکی از متمرکزترین اقتصادهای جهان در حوزه پژوهش به شمار می‌رود و در سال ۲۰۲۴ رقمی معادل ۳.۴ درصد از کل تولید ناخالص داخلی خود را به تحقیق و توسعه اختصاص داده است. این نرخ سرمایه‌گذاری فراتر از میانگین ۲.۱ درصدی اتحادیه اروپا و نرخ ۲.۷ درصدی چین قرار دارد.[1][3]

با این حال، مقیاس وسیع اقتصاد چین به این کشور امکان داده تا با وجود سهم کمتر از تولید ناخالص داخلی، شکاف مالی را به طور کامل پر کند. برآورد هزینه ۱.۰۲۸ تریلیون دلاری چین در سال ۲۰۲۴ آرایش منابع علمی جهان را دگرگون ساخت و به دهه‌ها رهبری مالی بی‌رقیب آمریکا در این عرصه پایان داد.[1]

آمریکا و چین در مجموع نزدیک به ۶۰ درصد از کل اعتبارات تحقیق و توسعه در جهان را جذب خود کرده‌اند. این انحصار دوقطبی، نبض خلق دانش جدید را در اختیار دارد و میدان رقابت محدودی را برای اتحادیه اروپا، ژاپن و هند در لایه‌های بعدی نوآوری جهانی باقی گذاشته است.[1][3]

مسیر حرکت سرمایه‌های این دو ابرقدرت تفاوت بنیادینی با یکدیگر دارد. در حالی که تحقیقات آمریکا بیشتر بر توسعه نرم‌افزار و علوم پزشکی متمرکز است، پکن بر مهندسی، تولید پیشرفته و ساخت سخت‌افزار تکیه کرده تا پایه صنعتی عظیم و اقتصاد صادرات‌محور خود را تقویت کند.[1]

خروجی عینی نوآوری در اقتصاد

اما حجم سرمایه‌گذاری مالی به‌تنهایی نشان‌دهنده رهبری فناورانه یا موفقیت اقتصادی نیست. در شاخص‌های خروجی نوآوری — از جمله حق ثبت اختراع، مقالات داوری‌شده علمی و بهره‌وری صنعتی — سازوکار پژوهشی آمریکا بازدهی و بهره‌وری چشمگیری در تبدیل دلار به ارزش افزوده ملموس نشان می‌دهد.[1]

پژوهشگران آمریکایی همچنان سهم بزرگی از مقالات علمی پراستناد دنیا را خلق می‌کنند. در حوزه‌های کلیدی نظیر علم مواد، فیزیک و علوم زیستی، ضریب تأثیر مقالات پژوهشگران آمریکایی بسیار بالاتر از نتایج پژوهشی مشابه در چین یا اتحادیه اروپا قرار می‌گیرد.[1]

این نفوذ علمی بدون وقفه وارد حوزه تجاری می‌شود. اختراعات مخترعان آمریکایی در فناوری‌های استراتژیک در میان پراستنادترین موارد در سطح جهان ثبت می‌شوند، به‌ویژه در بخش‌های حساسی چون هوش مصنوعی، علوم اطلاعات کوانتومی و فناوری‌های پیشرفته هسته‌ای.[1]

اداره ثبت اختراعات و نشان‌های تجاری ایالات متحده در سال ۲۰۲۴ بالغ بر ۳۲۶ هزار گواهی اختراع صادر کرد که ۴۷ درصد آن به متقاضیان داخلی رسید. این پروانه‌ها بیش از ۶۴۲ هزار ارجاع مستقیم به مقالات علمی داشتند که پیوند ارگانیک دانش دانشگاهی با تجاری‌سازی سودآور را اثبات می‌کند.[1]

سیطره بر خدمات فناوری‌محور

ثمره اقتصادی این زیست‌بوم پژوهشی یکپارچه، پیش از هر جا در صنایع با فناوری پیشرفته و دانش‌بنیان آشکار می‌شود. این بخش‌های پیشرو در سال ۲۰۲۴ ارزشی افزوده معادل ۳.۳ تریلیون دلار خلق کردند که ۱۱ درصد از کل تولید ناخالص داخلی ایالات متحده را تشکیل می‌دهد.[1][5]

درحالی‌که چین به پیشتاز بی‌رقیب تولید سخت‌افزارهای پیشرفته بدل شده، آمریکا تسلط کامل بر خدمات با فناوری بالا را حفظ کرده است. ایالات متحده در سال ۲۰۲۴ ارزشی بالغ بر ۱.۷ تریلیون دلار در بخش خدمات دانش‌بنیان ایجاد کرد که معرف ۴۳ درصد از سهم بازار جهانی و فراتر از نزدیک‌ترین رقبایش است.[1]

این تسلط در بخش تولید نرم‌افزار به ۷۵ درصد ارزش افزوده کل بازار جهانی می‌رسد. صنعت فناوری اطلاعات به موتور پیشران بهره‌وری آمریکا بدل شده و بهره‌وری کل عوامل تولید در این بخش از سال ۲۰۱۷ تاکنون جهشی ۱۳ درصدی را به ثبت رسانده است.[1][5]

سرمایه‌گذاری‌های جسورانه همچنان شتاب این بخش خدماتی را تأمین می‌کنند. با وجود کاهش سطح جهانی سرمایه‌گذاری، شرکت‌های نوپای آمریکایی در سال ۲۰۲۴ توانستند ۶۰ درصد از مجموع ۳۵۴ میلیارد دلار سرمایه خطرپذیر جهان را جذب کنند که دوسوم آن به حوزه‌های فناوری نوین اختصاص یافت.[1]

مزیت دستمزد و اشتغال در بخش فنی

نیروی محرکه انسانی این عملکرد اقتصادی، جامعه‌ای در حال گسترش از متخصصان فنی است. جمعیت شاغل در علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات (STEM) در سال ۲۰۲۴ به ۳۷ میلیون نفر رسید؛ نیرویی که نرخ رشد آن در یک دهه گذشته تقریباً سه برابر نیروهای غیرفنی بوده است.[1]

این نیروهای فنی اکنون ۲۶ درصد از کل بازار کار داخلی ایالات متحده را تشکیل می‌دهند. این افراد نقش هسته‌ای در اقتصاد نوآوری ایفا می‌کنند و ۳۷ درصد از اشتغال صنایع نیازمند پژوهش متمرکز را شکل داده‌اند تا چرخه توسعه خدمات و محصولات تازه حفظ شود.[1]

عایدی مالی کسب مهارت‌های فنی در بازار کار آمریکا بسیار ملموس است. میانگین درآمد سالانه کارکنان تمام‌وقت این حوزه در سال ۲۰۲۴ به ۸۰ هزار دلار رسید، در حالی که این رقم برای مشاغل غیرفنی در بخش‌های دیگر اقتصاد حدود ۶۰ هزار دلار ثبت شد.[1]

علاوه بر درآمد بالاتر، امنیت شغلی این مشاغل نیز در سطح ممتازی قرار دارد. نرخ بیکاری در میان نیروی کار تخصصی فناوری در سال ۲۰۲۴ فقط ۲.۴ درصد بود که یک درصد کامل کمتر از میانگین بیکاری در کل بازار کار ایالات متحده است.[1]

پایه مهارتی مشاغل فنی بدون مدرک عالی

تمام نقش‌های فنی لزوماً نیازی به مدارک بالای دانشگاهی ندارند. نزدیک به نیمی از شاغلان این بخش (حدود ۴۹ درصد) فاقد مدرک کارشناسی هستند و با اتکا به مدارک کاردانی، گواهی‌های مهارتی تخصصی یا دوره‌های کارآموزی عملی در محل خدمت فعالیت می‌کنند.[1]

این نیروهای میان‌مهارت شاهرگ اصلی بخش‌های ساخت‌وساز، تولید صنعتی و کشاورزی به شمار می‌آیند. با این حال سهم آنها از کل نیروی کار از ۱۲ درصد در سال ۲۰۰۰ به ۹ درصد در سال ۲۰۲۴ تقلیل یافته است؛ وضعیتی که نشانه چرخش کلان اقتصاد به سمت مشاغل متکی بر مدارک عالی دانشگاهی است.[1]

در نقطه مقابل، سهم شاغلان در موقعیت‌های رسمی علم و مهندسی طی همین بازه زمانی تقریباً دو برابر شده و از ۴ درصد به ۷ درصد رسیده است. تمایل روزافزون به جذب نیروهای با مدارک عالی دانشگاهی مستقیماً بازتابی از پیچیدگی فنی فرایندهای نوین تحقیق و توسعه است.[1]

اتکای ساختاری به استعدادهای مهاجر

پشتوانه رشد سریع این نیروی کار تحصیل‌کرده، نخبگان غیربومی هستند. در سال ۲۰۲۳، تقریباً نیمی از دارندگان مدرک دکترا در مشاغل علم و مهندسی ایالات متحده (دقیقاً ۴۶ درصد) در خارج از مرزهای این کشور به دنیا آمده و سپس به این اقتصاد پیوسته‌اند.[1]

این وابستگی ساختاری از دانشگاه‌ها آغاز می‌شود؛ نهادهایی که در سال ۲۰۲۳ میزبان ۹۵۷ هزار دانشجوی بین‌المللی بودند. گرچه آمریکا هنوز مقصد نخست مهاجرت تحصیلی است، اما آمار پذیرش آن از سال ۲۰۱۷ کاهشی ۳ درصدی داشته، درحالی‌که بریتانیا و کانادا رشد چشمگیری تجربه کرده‌اند.[1]

در دوره‌های تحصیلات تکمیلی، دانشجویان خارجی حضوری تعیین‌کننده دارند. در سال ۲۰۲۴، دارندگان ویزاهای موقت موفق به کسب ۴۲ درصد از مدارک کارشناسی ارشد و ۳۸ درصد از مدارک دکترای اعطاشده در رشته‌های علوم و مهندسی دانشگاه‌های آمریکا شدند.[1]

این تراکم در رشته‌های راهبردی مرتبط با امنیت ملی و رقابت اقتصادی عمیق‌تر است: دانشجویان با ویزای موقت ۶۱ درصد از مدارک دکترای علوم رایانه، ۵۴ درصد از دکترای مهندسی و ۵۲ درصد از دکترای ریاضیات و آمار را در دانشگاه‌های آمریکا به دست آورده‌اند.[1]

چالش ماندگاری نخبگان و ظهور رقبای تازه

زیست‌بوم نوآوری آمریکا تاکنون از قدرت ماندگاری این فارغ‌التحصیلان بهره زیادی برده است. داده‌های سال ۲۰۲۳ نشان می‌دهد حدود سه‌چهارم فارغ‌التحصیلان خارجی مقطع دکترا در رشته‌های فنی، تا پنج سال پس از فراغت از تحصیل همچنان در بازار کار آمریکا حضور دارند.[1]

حتی یک دهه پس از فراغت از تحصیل، حدود ۶۸ درصد از این متخصصان مهاجر همچنان در ساختار اقتصادی آمریکا مشغول به کار هستند. بیش از نیمی از این افراد در نهایت تابعیت آمریکا را دریافت می‌کنند و دانش تخصصی خود را به سرمایه‌ای پایدار در این کشور بدل می‌سازند.[1]

اما رقابت بین‌المللی برای جذب این نخبگان شدت یافته است. چین در سال ۲۰۲۲ حدود ۵۳ هزار مدرک دکترا در رشته‌های علوم و مهندسی صادر کرد و رسماً از آمریکا با ۴۵ هزار فارغ‌التحصیل دکترا در سال ۲۰۲۳ پیشی گرفت.[1]

بخش اعظم مدارک دکترای اعطاشده در چین بر مهندسی و علوم رایانه متمرکز است؛ استراتژی هدفمندی که موتور محرک تلاش پکن برای فتح بازارهای تولید سخت‌افزار، زیرساخت‌های مخابراتی و الگوریتم‌های هوش مصنوعی محسوب می‌شود.[1]

ترک‌های بنیادین در آموزش مدارس

در شرایطی که آمریکا در جذب استعدادهای برتر خارجی موفق بوده، ساختار آموزش پایه این کشور ضعف‌های نگران‌کننده‌ای بروز داده است. ارزیابی‌های ملی نشان می‌دهد افت تحصیلی ناشی از بحران همه‌گیری کرونا در دروس بنیادین هنوز جبران نشده است.[1][4]

میانگین نمرات آزمون ملی پیشرفت تحصیلی (NAEP) در سال ۲۰۲۴ برای پایه‌های چهارم، هشتم و دوازدهم در ریاضیات افت شدیدی نسبت به سال ۲۰۱۹ نشان داد. نمرات ریاضی پایه دوازدهم حتی به پایین‌ترین سطح خود از زمان تدوین چارچوب کنونی آزمون در سال ۲۰۰۵ سقوط کرد.[1][4]

این افت در میان گروه‌های مختلف دانش‌آموزی یکنواخت نبوده است. در حالی که نمرات دانش‌آموزان در صدک‌های بالا (۷۵ و ۹۰) تا حدی میان سال‌های ۲۰۲۲ و ۲۰۲۴ ترمیم شد، دانش‌آموزان در صدک‌های پایین‌تر با افت یا درجاماندگی مواجه شدند و شکاف تحصیلی را عمیق‌تر کردند.[1][4]

افت یادگیری در درس علوم نیز وضعیت مشابهی دارد. میانگین نمرات علوم دانش‌آموزان پایه هشتم در سال ۲۰۲۴ به سطوح سال ۲۰۰۹ عقب‌گرد کرد و شواهد نگران‌کننده‌ای از افت مهارت‌های علمی در تمامی سطوح دانش‌آموزی به ثبت رسید.[1][4]

محک دانش‌آموزان در آزمون‌های بین‌المللی

در مقایسه بین‌المللی، دانش‌آموزان آمریکایی عملکردی متوسط ارائه می‌دهند. در آزمون بین‌المللی تیمز (TIMSS) سال ۲۰۲۳، رتبه دانش‌آموزان پایه هشتم ایالات متحده در ریاضیات، در یک‌سوم پایانی جدول ۱۸ کشور پیشرفته صنعتی قرار گرفت.[1]

در این آزمون، سیزده کشور از هجده اقتصاد پیشرفته نمرات به‌مراتب بالاتری در درس ریاضی در قیاس با آمریکا کسب کردند. عملکرد دانش‌آموزان آمریکایی در علوم اندکی بهتر بود و در میانه جدول جای گرفت، هرچند همچنان پشت سر رقبای جدی صنعتی قرار داشت.[1]

این نقصان اولیه پیامدهای بلندمدت وخیمی برای بازار کار در پی دارد. تسلط بر مفاهیم ریاضی در دوران دبیرستان، همبستگی مستقیم و بالایی با اتمام موفقیت‌آمیز دوره‌های دانشگاهی در رشته‌های فنی و مهندسی دارد.[1]

از میان دانشجویانی که وارد رشته‌های فنی می‌شوند، آن دسته که در دبیرستان در بالاترین گروه نمرات ریاضی قرار داشتند با نرخ ۷۱ درصدی دوره را به پایان می‌برند. این نرخ برای دانش‌آموزان پایین‌ترین سطح مهارتی ریاضی به ۳۴ درصد کاهش می‌یابد.[1]

ریزش گسترده در دوره‌های دانشگاهی

حتی در میان دانشجویانی که از ابتدا با انگیزه تحصیل در حوزه‌های فنی وارد دانشگاه می‌شوند، نرخ انصراف چشمگیر است. حدود نیمی از ورودی‌های سال ۲۰۰۹ در این رشته‌ها موفق به دریافت مدرک نهایی خود در حوزه مربوطه نشدند.[1]

بررسی‌ها نشان می‌دهد ۱۶ درصد از این افراد با تغییر گرایش به رشته‌های غیرفنی کوچ کرده و مدرک گرفتند، در حالی که ۲۹ درصد کل دانشگاه را بدون دریافت مدرک رها کردند. با این حال، دانشگاه‌های آمریکا با تکیه بر افزایش ظرفیت پذیرش توانسته‌اند خروجی کل را بالا نگه دارند.[1]

میان سال‌های ۲۰۱۴ تا ۲۰۲۴، شمار دانش‌آموختگان کارشناسی در علوم رایانه و اطلاعات با رشدی بیش از دو برابری به ۱۲۲ هزار نفر در سال رسید؛ جهشی که برای تغذیه عطش بخش نرم‌افزار و تداوم بهره‌وری اقتصاد آمریکا جنبه حیاتی دارد.[1]

چالش‌های فراروی پیشتازی علمی آمریکا

مجموع این آمارها تصویری از یک زیست‌بوم نوآوری موفق اما از نظر ساختاری شکننده ارائه می‌دهد. آمریکا در قله سازمانی علم موفق است: در تأمین هزینه‌های توسعه تجربی، مدیریت خدمات باارزش و خلق پژوهش‌های پیشرویی که صنایع جهان را دگرگون می‌کنند.[1]

با این حال، این قله نیازمند ورودی بی‌وقفه نخبگان از فراسوی مرزهاست. وابستگی شدید به دانشجویان خارجی در مدارج عالی رشته‌های حساس، نظام علمی آمریکا را در برابر تنش‌های ژئوپلیتیکی و تغییرات سیاست مهاجرتی آسیب‌پذیر می‌کند.[1]

هم‌زمان، تضعیف یادگیری دروس پایه در مدارس زنگ خطری جدی برای ورود جوانان بومی به این عرصه به صدا درآورده است. بدون بازسازی این زنجیره، شکاف میان مهارت‌های مورد نیاز بازار کار پیشرفته و خروجی مدارس داخلی روزبه‌روز عمیق‌تر خواهد شد.[1]

دوام رهبری علمی آمریکا در دهه پیش‌رو به برقراری تعادل میان این دو بال متکی خواهد بود: باز نگه داشتن مسیر جذب استعدادهای برجسته بین‌المللی و بازسازی زیرساخت‌های آموزشی مدارس کشور.[1]