近日，被譽為「數學界莫札特」的當代最耀眼數學天才之一——陶哲軒，在其個人部落格上發表了一篇長文，痛陳美國基礎科學研究經費遭到大幅削減，導致他本人及眾多科學家面臨資源匱乏的困境，甚至「已經沒有足夠的資源投入到長期項目中」。這篇博客文章如同一顆「炸雷」，引發了學術界對美國基礎科研未來走向的深切憂慮。
從 80 美分到 22 美分 基礎科學研究斷崖式下跌
陶哲軒在博客中揭露，美國國家科學基金會（NSF）在 2025 年將基礎科學支出削減了 50% 以上，而明年的預算提案也大致如此。這並非空穴來風，他引用 NSF 自身的數據指出：截至今年 5 月 21 日，NSF 在數學科學領域的資助金額僅為 3,200 萬美元，而過去十年的平均值是 1.13 億美元。更令人震驚的是，數學、物理、化學及材料科學等核心學科的資助經費竟下降了 67%！
陶哲軒為此算了一筆令人心驚的帳：「這些數字對個人來說當然是巨大的，但考慮到美國 3.4 億的人口，這相當於每年在每個美國人身上花費不到 22 美分用於基礎數學研究，而十年前的平均水平是 80 美分。」
從 80 美分到 22 美分，這是一個令人深思的數字。80 美分勉強還能在自動販賣機搶到一罐特價汽水；而 22 美分，甚至連寄一封普通信所需的郵票都買不起。基礎數學研究作為孕育未來科技的「種子」，如今卻淪落到這種地步，這無疑是對未來信心的一次斷崖式下跌。
陶哲軒坦言，他職業生涯的大部分時間都受惠於這「80 美分」中的一小部分。這些經費可以讓他在夏季潛心研究、邀請同儕交流及資助研究生。如今，他雖然還能依靠微薄的 NSF 經費維持最低限度的活動，但「已經沒有資源投入任何未來的長期計畫了。」
他舉例說明，他正在嘗試將 AI 應用於數學工作流程的實驗，目前完全自費，還得靠一些線上志工的無償幫助。陶哲軒希望能申請一些經費，將這些項目從「概念驗證」階段推向更高的層次。但他十分清楚地知道，「競爭將會異常激烈」。
「概念驗證」這個詞用得真是太精準了。當科研經費只夠你證明一個想法似乎可行，卻不足以讓你深入挖掘、系統研究、培養團隊時，那麼，所謂的創新，可能就真的只能永遠停留在「概念」階段了，難以轉化為實際的突破和應用。
基礎研究的「無用之大用」
「基礎數學研究的問題，往往離實際應用非常遙遠。」陶哲軒寫道。這正是基礎科研經費最容易被削減的「原罪」——它不像應用研究那樣能迅速看到回報，甚至於在短期內看起來「毫無用處」。但問題顯然沒那麼簡單。
陶哲軒講了一個「開普勒的橘子」故事。1611 年，天文學家開普勒就提出了一個問題：如何將球體（例如橘子）在空間中堆疊得盡可能緊密？這個問題，水果攤的老闆們憑經驗早就「知道」答案了──就是那種常見的六方最密堆積。
雖然結果顯而易見，但數學家們花了幾個世紀的時間，才終於在 2012 年給了一個形式化的、嚴格的證明。數學家們的好奇心並未止步於立體空間。他們開始探索更高維度下的球體堆積問題，烏克蘭女數學家 Maryna Viazovska 就在 8 維和 24 維度空間中取得了驚人突破。
陶哲軒解釋道，「事實證明，在探索這些高維版本的球體堆積問題時產生的許多數學技巧和見解，對於解決這個問題價值巨大。」這不僅體現在積極的方面——如何設計出高效的信號編碼方法；也體現在另一面——給出了此類效率的理論上限，從而設定了正確的評估基準，避免在數學上不可能的編碼方案上浪費資源。
基礎數學的探索，正是這樣一種對事物本質的極致追問，它剝離現實的複雜表象，去觸碰最底層的邏輯和結構。這種看似抽象的研究，卻在不經意間，為我們理解和改造複雜世界提供強大的工具。開普勒的「橘子」，經過幾個世紀的「發酵」，最終幫助我們更好地使用了手機。這就是基礎研究的魅力——它的貢獻是「微妙和間接的」，如同藏在水下部分的冰山，支撐著看得見的輝煌。
砍下「種子」，還能期待怎樣的森林？
「沒有這樣的基礎研究，許多技術進步的開發時間會大大延長，有些甚至可能根本不會被探索到。」陶哲軒痛心疾首。數學無所不在，支撐著我們現代生活的各個層面。而這些數學工具和理論，很多都源自於那些原本看起來「毫無用處」的基礎探索。
如果當年數學家因為「堆疊八維橘子沒有實際用途」而拿不到經費，那麼今天的無線通訊技術會是怎麼樣？這並非危言聳聽。當經費只青睞那些短平快、立竿見影的項目時，那些需要長期孵化、十年磨一劍的基礎研究，自然會首當其沖地被削減。
「這類研究的資金削減將尤其影響下一代研究人員。短期內可能每年節省幾美分，但這會讓我們今後解決那些對現實影響深遠、技術難度又高的難題的能力大打折扣。」陶哲軒的警告擲地有聲。這就好比園丁，為了省點水和肥料，放棄種那些長得慢但未來能成參天大樹的種子，而去種些長得快但不怎麼結實的小草。短期看，花園似乎仍然綠色，但長遠看，失去的是一片森林的可能。
基礎科研經費 10 年來最低 STEM 各領域普受衝擊
陶哲軒的遭遇絕非個案。數據顯示，NSF 對新項目的資助水準降至 1990 年以來的最低點。而自 4 月 30 日起，資助速度進一步放緩。根據《紐約時報》看到的一封郵件，基金會員工被要求完全停止發放資金。
NSF 的 STEM 教育部門在新計畫資助上的缺口最大。今年的資助金額下降了約 80%。其他在核心工程學科的資助今年下降了 57%，對生物學的資助金額下降了 52%，基礎地球科學研究下降了 33%。
下降較少的要數人工智慧、數據科學、電腦安全和新興計算技術等領域的研究。尤其是 AI 基礎設施相關的「先進網路基礎設施研究」，也增加了一倍。這顯示了美國在戰略性領域的投資傾斜，但卻以犧牲其他基礎學科為代價。
正如陶哲軒所憂慮的，今天的「節省」可能意味著明天將無力解決那些對現實影響深遠、技術難度極高的難題。真正決定人類下一次飛躍的，往往就是那顆看似「遙不可及、毫無用途」的八維橙子。美國在基礎科研領域的投入，不僅關乎其在全球科技競爭中的領先地位，更關乎人類社會的長遠發展。
新聞來源 (不包括新聞圖片): 鉅亨網