- การ ลดทอนงานวิจัยวิทยาศาสตร์ ของสหรัฐฯ ไม่ใช่แค่การตัดงบประมาณ แต่หมายถึงการ สูญเสียแรงขับพื้นฐาน ของสตาร์ตอัปและนวัตกรรมทางเทคโนโลยี
- เป็น ภัยคุกคามต่อห่วงโซ่นวัตกรรมทั้งระบบ ที่เชื่อมจากนักวิทยาศาสตร์-วิศวกร-ผู้ประกอบการ-เวนเจอร์แคปิทัล
- นักวิทยาศาสตร์แบ่งได้เป็น นักทฤษฎีและนักทดลอง โดยวิทยาศาสตร์พื้นฐานมุ่งแสวงหาความรู้ในตัวมันเอง ส่วนวิทยาศาสตร์ประยุกต์มุ่งแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติ
- สหรัฐฯ สถาปนาอำนาจนำทางวิทยาศาสตร์หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 ด้วยแนวทางเฉพาะตัวที่อัดฉีดเงินวิจัยและพัฒนาเข้าสู่มหาวิทยาลัย
- วิศวกรออกแบบผลิตภัณฑ์บนฐานของการค้นพบจากนักวิทยาศาสตร์ ผู้ประกอบการค้นหา product-market fit ท่ามกลางความไม่แน่นอน และเวนเจอร์แคปิทัลสนับสนุนพวกเขาด้วยการลงทุนความเสี่ยงสูง เป็นโครงสร้าง แบ่งบทบาทที่เกื้อหนุนกัน
- วิศวกรรมและความเป็นผู้ประกอบการ ทำงานได้ก็ต่อเมื่อยืนอยู่บนผลลัพธ์ของวิทยาศาสตร์ และหากขาดส่วนใดส่วนหนึ่ง ระบบทั้งหมดก็จะอ่อนแอลง
- หากการลงทุนด้านวิทยาศาสตร์ลดลง ในที่สุด อำนาจนำทางเทคโนโลยีจะย้ายไปจีนและยุโรป ซึ่งหมายถึงความสามารถในการแข่งขันของชาติที่ถดถอย
- การลงจอดของจรวดใช้ซ้ำได้ของ SpaceX มีรากฐานจากงานวิจัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ด้าน Convex Optimization ของ Stanford ขณะที่ GPU ของ Nvidia ก็สร้างอยู่บนวิทยาศาสตร์พื้นฐานด้านเซมิคอนดักเตอร์ สะท้อนว่า เทคโนโลยีล้ำสมัยทั้งหมดเริ่มต้นจากวิทยาศาสตร์พื้นฐาน
- การลดการลงทุนด้านวิทยาศาสตร์ไม่อาจชดเชยได้ในระยะสั้นด้วยการลงทุนวิศวกรรมอย่างศูนย์ข้อมูล AI และในระยะยาวจะนำไปสู่การ ยกอำนาจนำทางเทคโนโลยีให้จีนหรือยุโรปและบั่นทอนขีดความสามารถในการแข่งขันของประเทศ (เสี่ยงซ้ำรอยประวัติศาสตร์ที่สหราชอาณาจักรตัดงบวิทยาศาสตร์หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 แล้วเสียความเป็นผู้นำให้สหรัฐฯ)
วิทยาศาสตร์ทำงานอย่างไร
- นิยามและบทบาทของนักวิทยาศาสตร์
- นักวิทยาศาสตร์ คือผู้ที่ถามคำถามว่าโลกทำงานอย่างไร ทั้งในแง่ ‘ทำไม’ และ ‘อย่างไร’ เป็น นักวิจัยที่ขับเคลื่อนด้วยความอยากรู้อยากเห็น ซึ่งตั้งข้อคาดเดาอย่างมีหลักการ (สมมติฐาน) แล้วตรวจสอบด้วยการทดลอง
- สมมติฐานส่วนใหญ่ผิดและการทดลองจำนวนมากล้มเหลว แต่ทุกครั้งที่สำเร็จ มนุษยชาติก็ก้าวหน้าและได้มาซึ่งยาใหม่ วิธีรักษาโรค สินค้าอุปโภคบริโภค อาหาร และอื่น ๆ
- รัฐบาลสหรัฐฯ สนับสนุน งานวิจัยวิทยาศาสตร์มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ มาตั้งแต่ปี 1940 และนักวิทยาศาสตร์ก็แยกย่อยเป็นสาขาเฉพาะทาง เช่น ชีววิทยา การแพทย์ ฟิสิกส์ เกษตรศาสตร์ วิทยาการคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมวัสดุ และคณิตศาสตร์
- นักวิทยาศาสตร์แบ่งเป็นสองกลุ่ม
- นักทฤษฎี (Theorists)
- พัฒนา แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ กรอบแนวคิดเชิงนามธรรม และสมมติฐาน เกี่ยวกับการทำงานของจักรวาล โดยไม่ได้ทำการทดลองโดยตรง
- นิยามขอบเขตของความเป็นไปได้ในโลกจริง ผ่านการเสนอแนวคิดใหม่ อธิบายผลการทดลองที่มีอยู่ และทำนายปรากฏการณ์ที่ยังไม่ถูกสังเกต
- มีอยู่ในหลากหลายสาขา เช่น ฟิสิกส์ (ทฤษฎีสนามควอนตัม ทฤษฎีสตริง) ชีววิทยา (ประสาทวิทยา ชีววิทยาระบบ) เคมี (พลวัตเชิงโมเลกุล) วิทยาการคอมพิวเตอร์ (การออกแบบอัลกอริทึม) เศรษฐศาสตร์ (แบบจำลองตลาด) และคณิตศาสตร์ (Bayesian networks, deep learning)
- กรณีตัวอย่างสำคัญ: สมการ E=MC² ของไอน์สไตน์ (เสนอเป็นทฤษฎีในปี 1905 และในช่วงทศวรรษ 1930-40 นักทฤษฎีคนอื่น ๆ ก็วางรากฐานเชิงทฤษฎีให้กับการพัฒนาระเบิดปรมาณู ซึ่งถูกพิสูจน์จริงที่ฮิโรชิมาและนางาซากิ)
- นักทดลอง (Experimentalists)
- ออกแบบและดำเนินการทดลองในห้องปฏิบัติการ เป็นภาพจำของ นักวิทยาศาสตร์ในเสื้อกาวน์สีขาว ที่อยู่หน้าไมโครสโคป หลอดทดลอง เครื่องเร่งอนุภาค หรือยานอวกาศ
- ทำโครงการทดลองขนาดใหญ่ เช่น กล้องโทรทรรศน์ James Webb ของ NASA หรือหอสังเกตการณ์คลื่นความโน้มถ่วง LIGO (โดยวิศวกรเป็นผู้สร้างอุปกรณ์ทดลอง)
- วิทยาศาสตร์พื้นฐาน (Basic Science): การแสวงหาความรู้เพื่อทำความเข้าใจหลักการพื้นฐานของธรรมชาติ โดยไม่มีประโยชน์ใช้สอยทันที
- วิทยาศาสตร์ประยุกต์ (Applied Science): การแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติ โดยใช้การค้นพบและทฤษฎีจากวิทยาศาสตร์พื้นฐานมาออกแบบ สร้างนวัตกรรม และปรับปรุงผลิตภัณฑ์กับกระบวนการ
- นักวิทยาศาสตร์ที่ Los Alamos ศึกษามวลวิกฤตของ U-235 (ตัวอย่างของวิทยาศาสตร์ประยุกต์)
- กลศาสตร์ควอนตัม (วิทยาศาสตร์พื้นฐาน) → เซมิคอนดักเตอร์ → คอมพิวเตอร์ (วิทยาศาสตร์ประยุกต์), ทฤษฎีเชื้อโรค (วิทยาศาสตร์พื้นฐาน) → ยาปฏิชีวนะและวัคซีน (วิทยาศาสตร์ประยุกต์)
- ในศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ยังไม่ได้ตั้งบริษัทผลิตภัณฑ์ปลายทางด้วยตนเองโดยตรง แต่ใน วงการชีววิทยาศาสตร์ของศตวรรษที่ 21 มีแนวโน้มตั้งบริษัท spin-off ออกจากห้องแล็บโดยตรง
โครงสร้างระบบนิเวศวิทยาศาสตร์ของสหรัฐฯ
- หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 สหรัฐฯ จัดสรร งบ R&D จำนวนมหาศาลให้ทั้งห้องแล็บรัฐบาลและมหาวิทยาลัย
- นี่เป็นโครงสร้างที่ไม่มีประเทศอื่นทำมาก่อน และทำให้เกิดการเชื่อมโยงระหว่างวิทยาศาสตร์กับอุตสาหกรรม
- ระบบวิจัยในมหาวิทยาลัย
- สหรัฐฯ มีมหาวิทยาลัยที่เน้นการวิจัย 542 แห่ง และแบ่งเป็นระดับ R1~R3
- อาจารย์ไม่ได้มีหน้าที่สอนอย่างเดียว แต่ต้องสร้างผลงานวิจัยด้วย (บทความ สิทธิบัตร การทดลอง ฯลฯ) และต้อง หาเงินทุนวิจัย จากหน่วยงานรัฐบาลกลาง (เช่น NSF, NIH, DoD)
- ห้องแล็บในมหาวิทยาลัย ดำเนินงานเหมือนสตาร์ตอัปขนาดเล็ก โดยมีนักศึกษาปริญญาโท-เอกและ postdoc เป็นกำลังหลักของงานวิจัย
- กระบวนการนี้ได้ให้กำเนิดนวัตกรรมอย่าง Google, CRISPR
- ความเปลี่ยนแปลงของศูนย์วิจัยภาคเอกชน
- ในศตวรรษที่ 20 บริษัทอเมริกันนำกำไรส่วนเกิน ไปลงทุนในห้องวิจัยขององค์กร (มีการทำวิจัยพื้นฐานที่ DuPont, Bell Labs, IBM, AT&T, Xerox, Kodak, GE ฯลฯ)
- ในปี 1982 คณะกรรมการกำกับหลักทรัพย์และตลาดหลักทรัพย์ทำให้การซื้อหุ้นคืนของบริษัทเป็นเรื่องถูกกฎหมาย ส่งผลให้ งานวิจัยวิทยาศาสตร์พื้นฐานแทบหายไปและเปลี่ยนไปสู่งานวิจัยประยุกต์ (เพื่อเพิ่มมูลค่าแก่ผู้ถือหุ้นสูงสุด)
- ปัจจุบัน งานทฤษฎีและงานวิจัยพื้นฐานดำเนินการหลักโดยมหาวิทยาลัยที่เน้นการวิจัย
- มหาวิทยาลัยวิจัย (Research Universities)
- ภายนอกอาจดูเป็นสถานที่ที่นักศึกษาเข้าเรียนและรับปริญญา แต่ภายในคือสถานที่ที่ คณาจารย์ถูกคาดหวังให้ผลิตความรู้ใหม่
- อาจารย์รับทุนวิจัยจากหน่วยงานรัฐบาลกลาง (NSF, NIH, DoD) มูลนิธิ และภาคอุตสาหกรรม ขณะที่มหาวิทยาลัยก็สร้างห้องแล็บ ศูนย์วิจัย ห้องสมุด และโครงสร้างพื้นฐานคอมพิวติ้งเพื่อรองรับ
- ในสหรัฐฯ มี มหาวิทยาลัยวิจัย 542 แห่ง ตามการจัดประเภทของ Carnegie
- R1 (187 แห่ง): กิจกรรมวิจัยระดับสูงสุด มอบปริญญาเอกจำนวนมาก (Stanford, UC Berkeley, Harvard, MIT, Michigan, Texas A&M ฯลฯ)
- R2 (139 แห่ง): งานวิจัยระดับสูงแต่ขนาดเล็กกว่า (Baylor, Wake Forest, UC Santa Cruz ฯลฯ)
- R3 (216 แห่ง): งานวิจัยจำกัดและหลักสูตรปริญญาเอกที่เน้นการสอน (มหาวิทยาลัยรัฐขนาดเล็ก)
- เหตุใดมหาวิทยาลัยจึงสำคัญต่อวิทยาศาสตร์
- มหาวิทยาลัยอเมริกันดำเนินการ งานวิจัยวิทยาศาสตร์พื้นฐานราว 50% และเป็นสถานที่ฝึกฝนนักศึกษาปริญญาโท-เอกและนักวิจัยหลังปริญญาเอก
- ใช้งบวิจัยประมาณ 109 พันล้านดอลลาร์ต่อปี โดยในจำนวนนี้ราว 60 พันล้านดอลลาร์มาจากเงินทุนรัฐบาลกลาง เช่น NIH (ชีวการแพทย์), NSF (วิทยาศาสตร์พื้นฐาน), กระทรวงกลาโหม, กระทรวงพลังงาน, DARPA, NASA
- อาจารย์ บริหารห้องแล็บเหมือนมินิสตาร์ตอัป: ตั้งคำถามวิจัย จ้างนักศึกษาปริญญาโท-เอก นักวิจัยหลังปริญญาเอก และเจ้าหน้าที่ พร้อมใช้เวลา 30-50% ไปกับการเขียนข้อเสนอโครงการเพื่อขอทุน
- ผลการวิจัยจะถูกแบ่งปันกับหน่วยงานผู้ให้ทุน ตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ นำเสนอในงานประชุม ยื่นจดสิทธิบัตร หรือแตกออกเป็นสตาร์ตอัปผ่านสำนักงานถ่ายทอดเทคโนโลยี (เช่น Google Search, CRISPR เริ่มจากห้องแล็บในมหาวิทยาลัย)
- จนถึงปี 2025 งานวิจัยพื้นฐานของสหรัฐฯ ราว 40-50% ดำเนินการโดยนักวิจัยต่างชาติ (นักศึกษาปริญญาโท-เอก นักวิจัยหลังปริญญาเอก และอาจารย์) ทำให้การย้ายถิ่นฐานและวีซ่านักเรียนเป็นหัวใจของศักยภาพการวิจัยของสหรัฐฯ
- มหาวิทยาลัยอเมริกันเคยมอบทั้งโครงสร้างพื้นฐานการวิจัยระดับโลก (ห้องแล็บ clean room กล้องโทรทรรศน์) และบริการวิทยาศาสตร์สำคัญ (ศูนย์ถอดรหัสดีเอ็นเอ กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน การเข้าถึงคลาวด์ ศูนย์วิเคราะห์ข้อมูล) แต่กำลัง เผชิญวิกฤตจากการตัดงบครั้งใหญ่ในปี 2025
วิศวกรสร้างต่อบนงานของนักวิทยาศาสตร์
- บทบาทของวิศวกร
- ออกแบบและสร้างสิ่งต่าง ๆ บนพื้นฐานของการค้นพบจากนักวิทยาศาสตร์
- หลังนักวิทยาศาสตร์แยกอะตอมได้ 7 ปี วิศวกรนับหมื่นก็สร้างระเบิดปรมาณูขึ้นมา (เพราะงานวิจัยพื้นฐานและประยุกต์ทำให้วิศวกรรู้ตั้งแต่แรกว่าต้องสร้างอะไร)
- ทำตั้งแต่เขียนแบบ ทดสอบแบบด้วยซอฟต์แวร์ ตัดแผ่นโลหะ สร้างเครื่องยนต์จรวด สร้างอาคารและสะพาน ออกแบบชิป สร้างอุปกรณ์ให้นักทดลอง และออกแบบรถยนต์
- ความต่างระหว่างนักวิทยาศาสตร์กับวิศวกร
- เป้าหมายของวิศวกร: ออกแบบและส่งมอบวิธีแก้ปัญหาสำหรับปัญหาที่รู้จักอยู่แล้วตามข้อกำหนดที่กำหนดไว้
- แนวทางของผู้ประกอบการ: เริ่มจากชุดของตัวแปรที่ยังไม่รู้ เช่น ลูกค้า ฟีเจอร์สินค้า และราคา แล้วสร้าง minimum viable product (MVP) แบบวนซ้ำเพื่อหาความพอดีระหว่างผลิตภัณฑ์กับตลาดและการยอมรับจากลูกค้า พร้อม pivot เมื่อตั้งต้นผิดพลาด (การมองตัวแปรไม่รู้ทางธุรกิจแต่ละตัวเป็นสมมติฐาน ก็คือเวอร์ชันแบบผู้ประกอบการของวิธีวิทยาศาสตร์)
- ตัวอย่างจริง
- GPU ของ Nvidia: ผลิตในโรงงานชิปของ TSMC โดยอาศัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์จากบริษัทอย่าง Applied Materials และทั้งหมดนั้นก็ย้อนกลับไปสู่รากฐานของวิทยาศาสตร์พื้นฐานจากนักวิจัยเซมิคอนดักเตอร์
- ศูนย์ข้อมูลขนาดใหญ่ของ OpenAI, Microsoft, Google ฯลฯ ใช้ชิปของ Nvidia และสร้างโดยวิศวกรเครื่องกล
- การลงจอดจรวดใช้ซ้ำได้ของ SpaceX: เป็นไปได้เพราะงานวิจัยวิทยาศาสตร์ประยุกต์ด้านเฟรมเวิร์กและอัลกอริทึม Convex Optimization ที่ Steven Boyd แห่ง Stanford พัฒนาขึ้น
- งานของ Boyd ตั้งอยู่บนคณิตศาสตร์วิทยาศาสตร์พื้นฐานในสาขา convex analysis
- SpaceX, NASA, JPL, Blue Origin, Rocket Lab ต่างก็ใช้ Convex Optimization เวอร์ชันดัดแปลงสำหรับการนำวิถี การควบคุม และการลงจอด
เวนเจอร์แคปิทัลและผู้ประกอบการ
- ลักษณะของผู้ประกอบการ
- ก่อตั้งบริษัทเพื่อนำผลิตภัณฑ์ใหม่ออกสู่ตลาด และ จ้างวิศวกร มาสร้าง ทดสอบ และปรับปรุงผลิตภัณฑ์
- ผู้ประกอบการที่ยิ่งใหญ่หลายคนมีพื้นฐานเป็นวิศวกร (Elon Musk, Bill Gates, Larry Page/Sergey Brin)
- บทบาทของเวนเจอร์แคปิทัล (VC)
- เป็นนักลงทุนที่ให้เงินทุนแก่ผู้ประกอบการ โดยไปลงทุนในสิ่งที่วิศวกรสร้างขึ้นบนการพิสูจน์ของนักวิทยาศาสตร์ประยุกต์ ซึ่งตั้งอยู่บนการค้นพบของนักวิจัยพื้นฐานอีกทอดหนึ่ง
- ต่างจากธนาคารตรงที่ ลงทุนในพอร์ตความเสี่ยงสูงกว่ามาก และสร้างผลตอบแทนผ่านทุน (equity) ไม่ใช่ดอกเบี้ยเงินกู้
- VC ส่วนใหญ่ไม่ใช่นักวิทยาศาสตร์ และแทบไม่มีใครเป็นวิศวกร แม้บางคนจะมีประสบการณ์เป็นผู้ประกอบการ
- VC ไม่ได้ลงทุนในวิทยาศาสตร์/นักวิจัย: เพราะพยายามลดความเสี่ยงในการลงทุน จึงยอมรับความเสี่ยงด้านวิศวกรรมและการผลิตได้ แต่ยอมรับความเสี่ยงด้านวิทยาศาสตร์ประยุกต์น้อยกว่า และแทบไม่รับความเสี่ยงด้านวิจัยพื้นฐานเลย (จึงเป็นเหตุผลว่าทำไมบทบาทของรัฐและมหาวิทยาลัยจึงสำคัญ)
- VC ลงทุนในโครงการที่สามารถออกผลิตภัณฑ์ได้ภายในกรอบเวลาของกองทุน (3-7 ปี) แต่ วิทยาศาสตร์ต้องใช้เวลาหลายสิบปีกว่าที่ killer app จะปรากฏ
- หากกระแสของเทคโนโลยีที่มีฐานจากวิทยาศาสตร์แห้งเหือด โอกาสของเวนเจอร์แคปิทัลอเมริกันในสาย deep tech ก็จะลดลง และอนาคตจะย้ายไปยังจีนหรือยุโรปที่ยังลงทุนในวิทยาศาสตร์
ทำไมนักวิทยาศาสตร์จึงจำเป็น
- ความจำเป็นของการลงทุนด้านวิทยาศาสตร์
- คำตอบของคำถามที่ว่า “ทำไมต้องมีนักวิทยาศาสตร์ด้วย? ทำไมต้องจ่ายเงินให้คนนั่งคิด? ในเมื่อการทดลองส่วนใหญ่ล้มเหลว ทำไมยังต้องจ่ายเงินให้คนทำการทดลอง? ใช้ AI แทนไม่ได้หรือ?”
- ผลลัพธ์ของความร่วมมือด้านวิทยาศาสตร์ระหว่างมหาวิทยาลัย-อุตสาหกรรม-รัฐบาล คือ รากฐานของ Silicon Valley อุตสาหกรรมอากาศยานและอวกาศ อุตสาหกรรมชีวเทคโนโลยี รวมถึงควอนตัมและ AI
- การลงทุนเหล่านี้ทำให้เราได้จรวด ยารักษามะเร็ง อุปกรณ์การแพทย์ อินเทอร์เน็ต ChatGPT และ AI
- ความสัมพันธ์ระหว่างวิทยาศาสตร์กับความสามารถในการแข่งขันของประเทศ
- การลงทุนด้านวิทยาศาสตร์เป็น แกนหลักของความมั่นคงแห่งชาติและพลังทางเศรษฐกิจ และ มีความสัมพันธ์โดยตรงกับอำนาจของรัฐ
- การทำให้วิทยาศาสตร์อ่อนแอลง คือการทำให้การเติบโตระยะยาวของเศรษฐกิจและการป้องกันประเทศอ่อนแอลง
- การลงทุนศูนย์ข้อมูล AI มูลค่าหลายแสนล้านดอลลาร์ของบริษัทเทคโนโลยีนั้นมากกว่าการใช้จ่าย R&D ของรัฐบาลกลาง แต่ นี่คือการลงทุนด้านวิศวกรรม ไม่ใช่วิทยาศาสตร์
- เป้าหมายที่จะทำให้ปัญญาประดิษฐ์ทั่วไปทำให้นักวิทยาศาสตร์หมดความจำเป็นนั้น มองข้ามข้อเท็จจริงว่า AI จะทำให้นักวิทยาศาสตร์มีประสิทธิภาพมากขึ้น ไม่ใช่เข้ามาแทนที่
- บทเรียนจากประวัติศาสตร์
- ประเทศที่ละเลยวิทยาศาสตร์ย่อมต้องพึ่งพาประเทศที่ไม่ละเลย
- ความเป็นเจ้าโลกของสหรัฐฯ หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 มาจากการลงทุนในวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (OSRD, NSF, NIH, DOE labs)
- หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 สหราชอาณาจักรตัดงบวิทยาศาสตร์ ทำให้สหรัฐฯ สามารถนำสิ่งประดิษฐ์ของอังกฤษในช่วงสงครามไปทำเชิงพาณิชย์ได้
- การล่มสลายของสหภาพโซเวียต ส่วนหนึ่งเกิดจากความล้มเหลวในการเปลี่ยนวิทยาศาสตร์ให้เป็นนวัตกรรมต่อเนื่อง ขณะที่ในช่วงเวลาเดียวกัน มหาวิทยาลัย สตาร์ตอัป และเวนเจอร์แคปิทัลของสหรัฐฯ ได้ร่วมกันสร้าง Silicon Valley
- ความได้เปรียบทางทหารและเศรษฐกิจในระยะยาว (อาวุธนิวเคลียร์ GPS AI) ล้วนย้อนกลับไปยังระบบนิเวศงานวิจัยวิทยาศาสตร์
บทเรียน
- การจัดประเภทของนักวิทยาศาสตร์
- มีอยู่สองกลุ่มคือ นักทฤษฎีและนักทดลอง
- นักทดลองยังแบ่งเป็นวิทยาศาสตร์พื้นฐาน (เรียนรู้สิ่งใหม่) และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ (การประยุกต์ใช้วิทยาศาสตร์ในทางปฏิบัติ)
- นักวิทยาศาสตร์ฝึกคนรุ่นใหม่ สร้างสิ่งประดิษฐ์ที่จดสิทธิบัตรได้ และให้คำตอบด้านการป้องกันประเทศ
- ความเกื้อหนุนกันของบทบาทต่าง ๆ
- วิศวกร ออกแบบและสร้างสิ่งต่าง ๆ บนการค้นพบของนักวิทยาศาสตร์
- ผู้ประกอบการ ทดสอบและขยายขอบเขตของสิ่งที่ผลิตภัณฑ์สามารถเป็นได้
- เวนเจอร์แคปิทัล ให้เงินทุนแก่สตาร์ตอัป
- นักวิทยาศาสตร์ วิศวกร ผู้ประกอบการ — บทบาทเหล่านี้เกื้อหนุนกัน และหากดึงส่วนใดออกไป ระบบก็จะเสื่อมถอย
- อนาคตของวิทยาศาสตร์
- วิทยาศาสตร์จะไม่หยุดเดิน
- หากสหรัฐฯ ตัดงบ วิทยาศาสตร์ก็จะ ไปเกิดในประเทศอื่นที่เข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งที่ทำให้ประเทศยิ่งใหญ่กับวิทยาศาสตร์ (เช่น จีน)
- อำนาจของชาติสืบเนื่องมาจากการลงทุนด้านวิทยาศาสตร์
- การลดการลงทุนในวิทยาศาสตร์พื้นฐานและวิทยาศาสตร์ประยุกต์จะทำให้สหรัฐฯ อ่อนแอลง
ภาคผนวก: วิธีวิทยาศาสตร์ (Scientific Method)
- แก่นของวิทยาศาสตร์คือโครงสร้างแบบวนซ้ำของ การตั้งสมมติฐาน–การทดลอง–การตรวจสอบ–การทำซ้ำได้
- หลักการนี้ขับเคลื่อนพัฒนาการทางเทคโนโลยีและสังคมของมนุษย์มาตลอด 500 ปีที่ผ่านมา และยังเป็น หลักการพื้นฐานของระบบนิเวศสตาร์ตอัปนวัตกรรม ด้วย
- หลักการของวิธีวิทยาศาสตร์
- ตลอด 500 ปีที่ผ่านมา ไม่ว่าจะเป็นนักทฤษฎีหรือนักทดลอง ต่างใช้ วิธีวิทยาศาสตร์ ในการทดสอบวิทยาศาสตร์
- เริ่มจากคำถามว่า “ฉันคิดว่าสิ่งนี้น่าจะทำงานแบบนี้ งั้นมาทดสอบแนวคิดนี้กัน”
- เป้าหมายคือเปลี่ยนการคาดเดา (ซึ่งในวิทยาศาสตร์เรียกว่าสมมติฐาน) ให้กลายเป็นหลักฐานจริง
- ขั้นตอนของวิธีวิทยาศาสตร์
- ออกแบบการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐาน/ข้อคาดเดา
- ทำการทดลอง เก็บรวบรวม และวิเคราะห์ผลลัพธ์
- ถามว่า “ผลลัพธ์ยืนยันสมมติฐาน หักล้างมัน หรือมอบแนวคิดใหม่โดยสิ้นเชิง?”
- นักวิทยาศาสตร์สร้างอุปกรณ์และทำการทดลอง ไม่ใช่เพราะพวกเขารู้แล้ว แต่เพราะ ยังไม่รู้
- ขนาดและต้นทุนของการทดลอง
- มีทั้งการทดลองง่าย ๆ ในแล็บชีววิทยาของมหาวิทยาลัยที่ใช้เงินเพียงไม่กี่พันดอลลาร์ และการทดลองที่ต้องใช้เงินหลายพันล้านดอลลาร์เพื่อสร้างดาวเทียม เครื่องเร่งอนุภาค หรือกล้องโทรทรรศน์
- หลังสงครามโลกครั้งที่ 2 รัฐบาลสหรัฐฯ ตระหนักว่าการสนับสนุนนักวิทยาศาสตร์เป็นผลดีต่อเศรษฐกิจและการป้องกันประเทศของอเมริกา จึงทำให้ สหรัฐฯ ขึ้นเป็นผู้นำด้านวิทยาศาสตร์
- การทำซ้ำได้และการแก้ไขตัวเอง
- วิทยาศาสตร์ที่ดีต้องทำซ้ำได้: นักวิทยาศาสตร์เผยแพร่ไม่เพียงผลลัพธ์ แต่รวมถึงรายละเอียดวิธีดำเนินการทดลองด้วย
- นักวิทยาศาสตร์คนอื่นสามารถทำการทดลองเดียวกันเพื่อตรวจสอบว่าตนเองได้ผลลัพธ์เหมือนกันหรือไม่ → ทำให้วิธีวิทยาศาสตร์มีลักษณะ แก้ไขตัวเองได้
- นักวิทยาศาสตร์ (และผู้ที่ให้ทุนแก่พวกเขา) คาดหวังว่าการทดลองส่วนใหญ่จะล้มเหลว แต่ความล้มเหลวก็เป็นส่วนหนึ่งของการเรียนรู้และการค้นพบ
- ในวิทยาศาสตร์ที่ทดสอบสิ่งไม่รู้ ความล้มเหลวหมายถึงการเรียนรู้และการค้นพบ
1 ความคิดเห็น
ความเห็นจาก Hacker News
ในศตวรรษที่ 20 บริษัทอเมริกันเคยนำกำไรส่วนเกินไปลงทุนในห้องปฏิบัติการวิจัยของบริษัทเอง Dupont, Bell Labs, IBM, AT&T, Xerox, Kodak, GE และอีกหลายแห่งทำวิจัยวิทยาศาสตร์พื้นฐาน แต่สิ่งนี้เปลี่ยนไปมากหลังจาก SEC ทำให้การซื้อหุ้นคืนถูกกฎหมายในปี 1982 บริษัทต่าง ๆ เริ่มซื้อหุ้นคืนเพื่อลดจำนวนหุ้นที่หมุนเวียนในตลาดและดันราคาหุ้น ส่งผลให้การวิจัยวิทยาศาสตร์พื้นฐานภายในบริษัทแทบหายไป และหันไปเน้นการวิจัยประยุกต์กับการเพิ่มมูลค่าให้ผู้ถือหุ้นแทน ตอนนี้งานวิจัยเชิงทฤษฎีและพื้นฐานถูกผลักไปอยู่ที่สถาบันวิจัยในมหาวิทยาลัย และก็ยังไม่ชัดเจนนักว่าการซื้อหุ้นคืนเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนลำดับความสำคัญของงานวิจัยในบริษัทอย่างไร หากมีเหตุผลเชิงโครงสร้างที่ทำให้เราไม่สามารถทำแบบก่อนยุค 1980 ได้ ก็ดูเหมือนจะไม่ใช่เพราะการซื้อหุ้นคืน
ประเด็นสำคัญคือทำไมถึงไม่ทำแบบเดิมอีก การซื้อหุ้นคืนทำให้ค่าตอบแทนผู้บริหารผูกกับราคาหุ้นโดยตรง จึงทำให้ผู้บริหารชอบระบบปัจจุบัน ก่อนยุค Tim Cook นั้น Apple ไม่ได้ซื้อหุ้นคืน และ Jobs เชื่อว่าการเอาเงินไปลง R&D ดีกว่าคืนเงินให้ผู้ถือหุ้น Wall Street ไม่ชอบแนวคิดนี้ แต่ Jobs ไม่สนใจ CEO ส่วนใหญ่ไม่ได้มีจุดยืนแข็งแบบนั้น และทั้งฝ่ายบริหารกับผู้ถือหุ้นก็มั่นใจได้ว่าจะได้ประโยชน์จากการซื้อหุ้นคืน
ห้องวิจัยในมหาวิทยาลัยก็มีงานยอดเยี่ยมมากมาย แต่การหายไปของห้องวิจัยในบริษัทยักษ์ใหญ่ถือเป็นความสูญเสียครั้งใหญ่ สภาพแวดล้อมที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรอยู่ใกล้ปัญหาในโลกจริงมากกว่า และไม่ต้องใช้เวลามากไปกับการเขียนขอทุนหรือดูแลนักศึกษาบัณฑิตศึกษา เป็นสิ่งที่มีประโยชน์มาก
ที่จริงแล้วในบริษัทเทคขนาดใหญ่ก็ยังมีงานวิจัยอยู่มาก Dupont, Bell Labs, IBM, AT&T, Xerox, Kodak, GE อาจดูคล้ายตัวอย่างคลาสสิกของความล้มเหลว แต่ปัญหาสุดท้ายดูเหมือนจะอยู่ที่พวกเขาไม่สามารถนำผลวิจัยไปลงมือทำให้เกิดผลจริงได้
“การซื้อหุ้นคืนปี 1982” ให้ความรู้สึกเหมือนเป็นคำเรียกรวมของ “กระแสการทำให้ทุกอย่างเป็นเรื่องการเงินและการยกกำไรระยะสั้นเหนือผลประโยชน์ระยะยาว” การเปลี่ยนแปลงแบบนี้แพร่กระจายไปทั่วสหรัฐฯ และสหราชอาณาจักรตั้งแต่ยุค Reagan และ Thatcher
การลงทุนในหุ้นของตัวเองหมายความว่า เดิมทีบริษัทเคยนำเงินไปใช้เชิงรุกกับการวิจัยและพัฒนา แต่หลังจากการซื้อหุ้นคืน เงินกลับถูกเอาไปฝังไว้อย่างเฉื่อยชาในนามของ “การลงทุน” มันทำให้นึกถึงอุปมาเก่าแก่เรื่องการเอาเงินไปฝังดิน Parable of the Talents
หากมองจากมุมแคนาดา แคนาดาเคยลงทุนอย่างมากในวิทยาการคอมพิวเตอร์ด้านโครงข่ายประสาทเทียม ขณะที่ประเทศอื่นรวมถึงสหรัฐฯ แทบไม่สนใจเลย แต่ทุกวันนี้ผลลัพธ์ทางเศรษฐกิจจากสิ่งนั้นกลับเกิดขึ้นในต่างประเทศเกือบทั้งหมด วงการวิทยาศาสตร์ของสหรัฐฯ มุ่งซื้อเครื่องยนต์จรวดจากรัสเซียมาใช้อยู่เป็นเวลานาน แต่ SpaceX เปลี่ยนเกมด้วยการนำเทคโนโลยีตะวันตกที่มีอยู่ในสหรัฐฯ มาใช้งานจริง ไม่มีประเทศใดในโลกวิทยาศาสตร์ที่สามารถเติมเชื้อเพลิงให้เครื่องยนต์นวัตกรรมได้จริงมานานแล้ว และระบบนี้ก็ใช้งานไม่ได้จริงมานานเช่นกัน แค่ปิดระบบที่ใช้งานไม่ได้ก็อาจเปิดทางให้เกิดความพยายามรูปแบบใหม่ได้ ข้อโต้แย้งของนักวิทยาศาสตร์สายบริสุทธิ์ที่บอกว่าแก่นแท้ของงานวิจัยไม่ใช่นวัตกรรมก็ฟังขึ้นอยู่เหมือนกัน และความเป็นเนื้อเดียวกันทั่วโลกกับระบบ peer review ก็อาจทำลายความหลากหลายทางวิชาการไปมากจนทำให้ความก้าวหน้าชะงักงัน
ฉันเป็นผู้พิการทางสายตา และมีส่วนร่วมในโครงการวิจัยเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการเข้าถึง งานวิจัยคุณภาพสูงแบบนี้ซึ่งส่วนใหญ่ทำในมหาวิทยาลัย มักไม่ไปถึงมือผู้ใช้จริง และเพราะขั้นตอนทางธุรการที่ซับซ้อนกับแนวโน้มหลีกเลี่ยงความเสี่ยง หากไม่มีความพยายามทำให้เป็นเชิงพาณิชย์ หลายโครงการก็จะถูกเก็บไว้ในลิ้นชักเฉย ๆ และผู้ใช้แทบไม่ได้รับประโยชน์จากมันเลย
สหรัฐฯ และแคนาดามีการเคลื่อนย้ายของคนเก่งและไอเดียอย่างเสรี ดังนั้นงานวิจัยวิทยาศาสตร์พื้นฐานที่แคนาดาสร้างขึ้นก็ลงเอยด้วยการสร้างรายได้ในสหรัฐฯ ซึ่งมีประชากร GDP และตลาดทุนใหญ่กว่ามาก อย่างไรก็ตาม เมื่อไม่นานมานี้สหรัฐฯ เริ่มมีบรรยากาศที่เป็นปฏิปักษ์ต่อชาวต่างชาติมากขึ้น ซึ่งอาจเปลี่ยนทิศทางของการลงทุนและการย้ายถิ่นของบุคลากรได้
งานวิจัยเพียงอย่างเดียวไม่พอ ยังต้องมีการเข้าถึงเงินทุน เสถียรภาพทางกฎหมาย และสภาพแวดล้อมที่บังคับใช้สัญญาได้ด้วย งานวิจัยที่ดีเป็นเพียงฐานที่สร้างองค์ความรู้และบุคลากรขึ้นมา
ที่ SpaceX ทำสิ่งที่เคยถูกมองว่าเป็นไปไม่ได้ให้เกิดขึ้นจริง ก็เพราะพวกเขาจ้างคนที่เคยสร้างเครื่องยนต์จรวดในโรงรถมาลงมือทำ แก่นสำคัญคือคนที่เน้นลงมือปฏิบัติจริง และคนที่อยากสร้างอะไรสักอย่างจริง ๆ มักมีแนวโน้มจะหลีกเลี่ยงระบบราชการและผู้คนที่ทำงานในแบบนั้น เมื่อองค์กรราชการกุมอำนาจ นวัตกรรมก็จะช้าลง ต่อให้นักวิทยาศาสตร์อัจฉริยะทำงานวิจัยที่ยอดเยี่ยมได้ คนทำงานธุรการที่รับผิดชอบก็อาจทำได้แค่ชื่นชมแล้วเก็บมันใส่ลิ้นชัก วงจรแบบนี้เกิดขึ้นเหมือนกันหมด ไม่ว่าจะเป็นภาครัฐ มหาวิทยาลัย หรือองค์กรราชการใด ๆ
สำหรับที่พูดถึง SpaceX ฉันคิดว่าควรแยก “วงการวิทยาศาสตร์” ออกจาก “วิศวกรรม” SpaceX โดยพื้นฐานคือบริษัทนวัตกรรมด้านวิศวกรรม งานวิจัยทางวิทยาศาสตร์กับการทำให้เกิดขึ้นจริงทางวิศวกรรมนั้นต่างกันโดยเนื้อแท้ แต่นวัตกรรมจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์ร่วมมือกัน สหรัฐฯ ที่โดดเด่นทั้งด้านวิจัยวิทยาศาสตร์และนวัตกรรมวิศวกรรมจึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญเลย แทบไม่มีตัวอย่างประเทศที่เก่งวิศวกรรมอย่างเดียวแต่ไม่มีวิทยาศาสตร์
มหาวิทยาลัยในสหรัฐฯ ใช้จ่ายกับการวิจัยราว 1.09 แสนล้านดอลลาร์ต่อปี และในจำนวนนั้นประมาณ 6 หมื่นล้านดอลลาร์มาจาก NIH, NSF, DoW, DOE, DARPA, NASA เป็นต้น ผมอยากชวนคุยถึงอีก 4.9 หมื่นล้านดอลลาร์ที่เหลือ ที่หลายมหาวิทยาลัยมักได้ยินกันว่านักศึกษาสังคมศาสตร์เป็นคนช่วยอุดหนุนสาขา STEM เพราะอาจารย์ประวัติศาสตร์หรือจิตวิทยาแทบไม่ต้องใช้การลงทุนขนาดใหญ่ในอาคารหรืออุปกรณ์ แต่กลับเก็บค่าเล่าเรียนแพงเท่ากับนักศึกษา STEM ในมหาวิทยาลัยเอกชนของสหรัฐฯ ค่าใช้จ่ายรวม 4 ปีระดับปริญญาตรีอยู่ที่ $250,000~$400,000 อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ยังมีเงินบริจาค ความร่วมมือกับภาคธุรกิจ รายได้จากลิขสิทธิ์ และแหล่งอื่น ๆ ด้วย การใช้ค่าเล่าเรียนอย่างเดียวเพื่อชดเชยงบวิจัยจากรัฐที่ถูกตัดย่อมมีข้อจำกัด จึงต้องพึ่งแหล่งเงินอื่นด้วย
การขึ้นค่าเล่าเรียนที่สูงเป็นประวัติการณ์อยู่แล้วให้สูงขึ้นไปอีก ควรเป็นทางเลือกสุดท้าย การลดขนาดระบบบริหารที่อุ้ยอ้ายของมหาวิทยาลัย การจัดการการจัดซื้อที่หละหลวมและการทุจริต (เช่น รั้วเหล็กราคา $700,000 ของบ้านอธิการบดี Berkeley บทความ) การก่อสร้างที่ไม่จำเป็น งบไปดูงานต่างประเทศที่มากเกินไป การลดค่าตอบแทนและสวัสดิการของฝ่ายบริหาร น่าจะได้ผลมากกว่า
แนวคิดที่ว่าค่าเล่าเรียนของนักศึกษาสังคมศาสตร์ไปอุดหนุน STEM ใช้ไม่ได้กับมหาวิทยาลัยที่ฉันทำงานอยู่เลย (มหาวิทยาลัยวิจัย R1 ของรัฐ) ค่าเล่าเรียนและค่าธรรมเนียมอื่น ๆ คิดเป็นเพียงประมาณ 10% ของรายได้มหาวิทยาลัยทั้งหมด ส่วนที่ใหญ่กว่ามาจากงบประมาณทั่วไปของรัฐบาลมลรัฐ ในความเป็นจริง ภาษีของรัฐต่างหากที่อุดหนุนค่าใช้จ่ายการศึกษาของนักศึกษาปัจจุบัน และอาจารย์สาย STEM ก็อยู่ในระบบ “soft money” ที่หาเงินเดือนของตัวเองโดยตรงจากทุนวิจัย/การสอน/ภาระงานบริการ ขณะที่อาจารย์นอกสาย STEM (เช่น ประวัติศาสตร์) พึ่ง “hard money” ที่มหาวิทยาลัยรับปากจ่ายเงินเดือนมากกว่า นักศึกษาปริญญาตรีในสหรัฐฯ กว่า 70% เรียนอยู่ในมหาวิทยาลัยของรัฐ
ฉันค่อนข้างสงสัยกับคำกล่าวที่ว่าค่าเล่าเรียนของนักศึกษาสังคมศาสตร์ไปสนับสนุน STEM ก่อนรัฐบาล Trump แหล่งทุนวิจัยส่วนใหญ่มักถูกหักเป็นค่าใช้จ่ายด้านบริหารที่เรียกว่า “overhead” สูงถึง 60% รายได้จากสิทธิบัตรเองมหาวิทยาลัยก็มักเอาไปมากกว่า 70% มหาวิทยาลัยวิจัยที่ทำผลงานได้ดีจริง ๆ ใช้ผลงานวิจัยเพื่อยกระดับชื่อเสียง ดึงเงินบริจาค และไต่อันดับมหาวิทยาลัย ส่วนค่าเล่าเรียนจริง ๆ กลับถูกใช้กับค่าใช้จ่ายด้านบริหาร เงินบริจาค และการปรับปรุงชีวิตนักศึกษาเสียมากกว่า
มหาวิทยาลัยสาย ‘diploma mill’ ในรัฐของฉัน เอามหาวิทยาลัย STEM ขนาดเล็กกับวิทยาลัยเทคนิคมารวมกัน แล้วทุ่มลงทุนกับสิ่งอำนวยความสะดวกด้านกีฬาและไลฟ์สไตล์ ตัวอย่างเช่น Kennesaw State University, Georgia State University และการเข้าซื้อ สนามกีฬาโอลิมปิก แต่แทบไม่มีงานวิจัยที่สร้างผลกระทบจริงเลย
ผมอยากชี้ว่าหลายครั้งความต้องการเชิงปฏิบัติผลักให้เกิดทฤษฎี หรือบางครั้งก็กลับกัน ดังนั้นแนวคิดที่ว่านักเทคโนโลยีแค่เอาสิ่งต่าง ๆ ไปสร้างต่อบนการค้นพบทางวิทยาศาสตร์นั้น จริง ๆ แล้วเป็นความสัมพันธ์สองทาง
มีความจำเป็นต้องกลับมาคิดใหม่ว่าเหตุใดข้อเสนอวิจัยทางวิทยาศาสตร์ทุกชิ้นจึงต้องมี 'การกระทำเชิงพิธีการด้านบุคลากร' เป็นองค์ประกอบบังคับ
สมการคือ สตาร์ตอัป = ความโกลาหล = ภัยคุกคามต่ออำนาจเดิม ถ้าคุณมีอำนาจอยู่แล้ว ก็ไม่มีเหตุผลอะไรต้องสร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นมิตรกับสตาร์ตอัป (พูดในมุมมองเล่นบททนายฝ่ายมาร)
สหรัฐฯ สามารถรักษาความเป็นเจ้าโลกไว้ได้ด้วยการลงทุนทางวิทยาศาสตร์ ขณะที่สหราชอาณาจักรลดงบวิทยาศาสตร์หลังสงคราม ทำให้สหรัฐฯ สามารถนำเอานวัตกรรมของอังกฤษไปทำเชิงพาณิชย์ได้ สหภาพโซเวียตไม่สามารถทำให้นวัตกรรมกลายเป็นจริงได้เพราะการควบคุมจากศูนย์กลาง ส่วนสหรัฐฯ มีมหาวิทยาลัย สตาร์ตอัป และ VC ที่ร่วมกันสร้าง Silicon Valley ขึ้นมา จิตวิญญาณผู้ประกอบการของสหรัฐฯ โดดเด่นมากในการสร้างธุรกิจนวัตกรรม ในทางกลับกัน สหราชอาณาจักรถูกจำกัดด้วยโครงสร้างชนชั้น สหภาพโซเวียตติดข้อจำกัดของการวางแผนจากส่วนกลาง และออสเตรเลียแม้จะมีศักยภาพด้านวิจัยสูง แต่กิจกรรมทางเศรษฐกิจส่วนใหญ่กลับพึ่งการส่งออกทรัพยากร ความสัมพันธ์ระหว่างการลงทุนทางวิทยาศาสตร์กับการเติบโตทางเศรษฐกิจจึงเป็นเรื่องที่ใช้ได้เฉพาะกับประเทศที่มีความเป็นผู้ประกอบการสูงอย่างสหรัฐฯ เป็นต้น
เวลาพูดถึงสิทธิบัตร ประโยชน์สาธารณะ และผลกระทบของมัน ผมคิดว่า Bell Labs ควรถูกมองเป็นกรณีพิเศษแยกต่างหาก หากดูจากหนังสือ ‘The Idea Factory’ และ คำสั่งยินยอมปี 1956 เป็นต้น AT&T ถูกบังคับจากรัฐบาลเพราะสถานะผูกขาดที่ถูกกำกับดูแล ให้เปิดเผยสิทธิบัตรเก่าโดยไม่คิดค่าใช้จ่าย และให้สิทธิบัตรใหม่ในอนาคตสามารถถูกใช้ได้โดยใครก็ได้ภายใต้เงื่อนไขที่สมเหตุสมผล นวัตกรรมอย่างทรานซิสเตอร์ เลเซอร์ และ CCD ก็เกิดขึ้นภายใต้บริบทนี้
ตลอด 20~30 ปีที่ผ่านมา การค้นพบทางวิทยาศาสตร์หรือเทคโนโลยีใหม่ที่พลิกเกมดูเหมือนจะลดลง ทำให้รู้สึกว่า ROI ของวิทยาศาสตร์ลดลง หากนี่เป็นเรื่องจริง ก็อาจสมเหตุสมผลที่ประเทศหนึ่งจะย้ายทรัพยากรไปยังด้านอื่นมากขึ้น เพราะพลังของวิทยาศาสตร์ในการนำไปสู่สิ่งประดิษฐ์จริงอาจอ่อนลง สหรัฐฯ อาจมาถึงจุดนี้ได้จากการอ่อนแรงลงของเจตจำนงทางการเมืองและการสนับสนุนทางการเงินต่อวิทยาศาสตร์ที่ลดลง