Sức mạnh quốc gia từ phòng thí nghiệm: Bài 1 - Nước Mỹ đã 'gieo hạt' thế nào?

Năm 1945, khi Chiến tranh thế giới thứ hai vừa kết thúc, Tổng thống Mỹ Harry Truman nhận được một báo cáo đặc biệt mang tên “Science, The Endless Frontier” (Khoa học - Miền biên giới bất tận), do kỹ sư và nhà khoa học Vannevar Bush chủ trì soạn thảo.

“Science, The Endless Frontier” (Khoa học - Miền biên giới bất tận) - Báo cáo gửi Tổng thống về chương trình nghiên cứu khoa học thời hậu chiến. Nguồn: Internet Archive

Báo cáo đã đưa ra một luận điểm có sức ảnh hưởng sâu rộng: sức mạnh kinh tế, quân sự và vị thế quốc gia của Mỹ trong tương lai sẽ phụ thuộc vào năng lực nghiên cứu khoa học cơ bản. Muốn dẫn đầu thế giới, Mỹ không thể chỉ tập trung vào sản xuất hay ứng dụng công nghệ, mà phải đầu tư cho những nghiên cứu nền tảng nhằm mở rộng hiểu biết của con người về tự nhiên.

Thời điểm đó, đề xuất này không phải lựa chọn được ưu tiên. Nghiên cứu cơ bản thường tốn kém, kéo dài nhiều năm và chưa chắc tạo ra kết quả hữu ích. Tuy nhiên, giới hoạch định chính sách Mỹ cho rằng khu vực tư nhân khó có động lực đầu tư cho những lĩnh vực rủi ro cao như vậy. Vì thế, nhà nước cần đóng vai trò “người đầu tư dài hạn” cho tri thức.

Từ tư duy này, Mỹ từng bước xây dựng hệ sinh thái nghiên cứu khoa học lớn nhất thế giới. Năm 1950, Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ (NSF) được thành lập với nhiệm vụ tài trợ nghiên cứu cơ bản tại các trường đại học và viện nghiên cứu trong tất cả các lĩnh vực khoa học và kỹ thuật. Song song đó là sự phát triển của Viện Y tế Quốc gia (NIH), các phòng thí nghiệm quốc gia và sau này là Cơ quan Nghiên cứu các dự án Quốc phòng tiên tiến Mỹ (DARPA).

Vào ngày 7/2/1958, Bộ trưởng Bộ Quốc phòng Mỹ Neil McElroy đã ban hành Chỉ thị 5105.15 của Bộ Quốc phòng, thành lập Cơ quan Nghiên cứu các dự án Tiên tiến (ARPA), sau này đổi tên thành Cơ quan Nghiên cứu các dự án Quốc phòng tiên tiến Mỹ (DARPA). Ba hướng nghiên cứu chính đầu tiên của Cơ quan này tập trung vào công nghệ vũ trụ, phòng thủ tên lửa đạn đạo và nhiên liệu rắn. Nguồn: DARPA

Điểm đặc biệt của mô hình Mỹ là phần lớn kinh phí được phân bổ thông qua cơ chế cạnh tranh. Các nhóm nghiên cứu phải chứng minh giá trị khoa học của đề tài trước hội đồng chuyên gia độc lập. Nhà nước tài trợ cho ý tưởng, chứ không chỉ cho các sản phẩm đã nhìn thấy trước khả năng thương mại hóa.

Nhiều công nghệ đang định hình thế giới ngày nay ra đời từ chính cách tiếp cận này.

Internet là một ví dụ điển hình. Những năm 1960, Bộ Quốc phòng Mỹ tài trợ cho dự án ARPANET nhằm nghiên cứu khả năng kết nối các hệ thống máy tính từ xa. Mục tiêu ban đầu mang tính học thuật và quân sự nhiều hơn thương mại. Tuy nhiên, các nghiên cứu về mạng máy tính sau đó trở thành nền tảng cho Internet hiện đại.

Năm 1969, Bộ Quốc phòng Mỹ tài trợ cho dự án ARPANET nhằm nghiên cứu khả năng kết nối các hệ thống máy tính từ xa, trở thành nền tảng cho Internet hiện đại. Nguồn: DARPA

Hệ thống định vị toàn cầu GPS cũng có xuất phát điểm tương tự. Được phát triển phục vụ nhu cầu quân sự, công nghệ này ngày nay hiện diện trong hầu hết điện thoại thông minh, xe hơi, dịch vụ giao hàng và các ứng dụng bản đồ trên toàn thế giới.

Ngay cả cuộc cách mạng trí tuệ nhân tạo hiện nay cũng mang dấu ấn đậm nét của đầu tư công dài hạn. Trong nhiều thập kỷ, các trường đại học và phòng thí nghiệm Mỹ nhận tài trợ để nghiên cứu toán học, khoa học máy tính, mạng nơ-ron nhân tạo và học máy. Khi sức mạnh tính toán và dữ liệu đạt đến ngưỡng phù hợp, những nghiên cứu tưởng như thuần lý thuyết ấy đã trở thành nền tảng cho AI tạo sinh.

Ông Steve Wozniak, cựu sinh viên Đại học UC Berkeley (bên phải), và người đồng sáng lập Apple, Steve Jobs, đang mày mò với nguyên mẫu máy tính cá nhân của họ vào năm 1975. Hệ sinh thái Thung lũng Silicon, nơi sản sinh ra công trình của họ, phần lớn được hình thành nhờ nguồn tài trợ của chính phủ liên bang để phát triển công nghệ quốc phòng. Ảnh: UC Berkeley Graduate Division

Năm 1983, để đáp ứng yêu cầu về năng lực tác chiến cần thiết của Thủy quân lục chiến nhằm giảm tải trọng cho binh lính, Cơ quan Nghiên cứu các dự án Quốc phòng tiên tiến Mỹ (DARPA) đẩy mạnh lĩnh vực phát triển GPS, từ đó tạo ra các thiết bị thu GPS "hoàn toàn kỹ thuật số" đầu tiên. Nguồn: DARPA

Lĩnh vực y sinh học cũng cho thấy giá trị của nghiên cứu cơ bản. Công nghệ mRNA - nền tảng của các vaccine Covid-19 - được phát triển từ hàng chục năm nghiên cứu về sinh học phân tử. Trong nhiều giai đoạn, các dự án này gần như không có ứng dụng thương mại rõ ràng. Tuy nhiên, khi đại dịch xuất hiện, chúng đã giúp rút ngắn đáng kể thời gian phát triển vaccine.

Theo Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ, nước này hiện vẫn là một trong những quốc gia đầu tư lớn nhất thế giới cho nghiên cứu và phát triển (R&D). Dù doanh nghiệp chiếm phần lớn tổng chi tiêu R&D, chính phủ liên bang vẫn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong tài trợ nghiên cứu cơ bản.

Một nghiên cứu của Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học Quốc gia Mỹ từng nhận định rằng phần lớn các công nghệ mang tính đột phá trong thế kỷ XX đều có nguồn gốc từ những nghiên cứu được hỗ trợ bằng ngân sách công.

Mỹ hiện vẫn là một trong những quốc gia đầu tư lớn nhất thế giới cho nghiên cứu và phát triển (R&D). Ảnh: The Guardian/Getty Image

Kinh nghiệm của Mỹ cho thấy khoa học cơ bản không phải khoản chi tiêu lớn mà chỉ các quốc gia giàu có mới dám đổ tiền vào, mà là một khoản đầu tư chiến lược cho tương lai. Thành công của Thung lũng Silicon hay ngành công nghệ Mỹ không xuất hiện trong một sớm một chiều. Đó là kết quả của nhiều thập kỷ nuôi dưỡng tri thức, chấp nhận rủi ro và kiên nhẫn với những nghiên cứu chưa nhìn thấy lợi nhuận trước mắt.

Trong bối cảnh thế giới bước vào cuộc cạnh tranh mới về AI, bán dẫn, công nghệ sinh học và lượng tử, bài học lớn nhất từ nước Mỹ chính là ở tầm nhìn dài hạn: muốn có những đột phá công nghệ của ngày mai, phải bắt đầu bằng việc đầu tư cho khoa học cơ bản từ hôm nay.