全球科创观察 | 美国国会研究局：美国国会关注的科学与技术问题（中）

几十年来，国会一直支持生物燃料，主要关注“第一代”生物燃料（例如玉米淀粉乙醇）。《2002年农场安全与农村投资法案》开始涉及能源条款，其中包括多项用于支持生物燃料生产和研发的计划。此外，美国能源部的能源效率与可再生能源办公室也支持国内生物燃料生产的研发工作。国会还制定了生物燃料税收激励措施（例如生物柴油税收抵免）。虽然第一代生物燃料已经实现商业化生产，但由于各种原因，一些先进生物燃料（例如纤维素乙醇）的商业化生产尚未实现。

2007年，国会加大对生物燃料生产政策的支持，出台了《可再生燃料标准》（Renewable Fuel Standard，RFS）。RFS要求美国交通运输燃料中必须含有一定量的不同类别生物燃料。RFS因各种原因受到审查，包括该计划的实施、先进生物燃料生产途径的批准以及RFS的具体要求是否明确等。这些担忧以及其他因素给某些利益相关者带来了不确定性。

国会既可能考虑修改各种现有生物燃料政策，建立新的生物燃料倡议，也可能保持现状。国会可能关注其他潜在议题，包括制定联邦低碳燃料标准以替代或补充RFS，以及进行可持续航空、航运和其他领域燃料的研发工作。

（二）海上能源技术

技术创新是美国海洋能源发展的关键驱动力，可以促进对以前无法开采的资源进行勘探，降低成本，解决安全和环境问题，并推动美国海上可再生能源等新兴领域的进步。私营企业、大学和政府都参与了海洋能源的研发工作。在联邦层面上，能源部和内政部都支持海洋能源研究。

就美国海上石油和天然气而言，开发商和联邦监管机构主要关注墨西哥湾深水区域的勘探工作。行业对扩大深水活动的关注促使钻井技术的改进，并采取措施实现自动监测和维护。政府和行业致力于解决安全、韧性和安全性（包括网络安全）方面的问题。此外，人们还对海上油气基础设施退役技术感兴趣，因为油井到达产能寿命末期时需要进行退役处理。这可能包括将资产重新用于氢气运输或碳捕集利用储存等其他用途。在阿拉斯加北极地区运营的一些公司正在开发新技术（如抗冰钻井装置）以延长钻井的时间，提高北极条件下应对油污泄漏的能力。能源部和内政部通过能源部的北极能源办公室从事和资助北极能源研发工作。

在可再生海洋能源中，只有风能具备在美国海域进行商业应用的条件。2021年3月，拜登政府宣布到2030年将部署30吉瓦的海上风电装机容量项目。除了大西洋地区已确定的资源外，风能在五大湖、西海岸和阿拉斯加沿岸以及墨西哥湾沿岸都具有发展潜力。已明确的海上风能研发重点包括：

（1）海上风电厂技术改进；

（2）资源和物理场地特征的改进；

（3）提升安装、运营、维护以及供应链的技术。

针对海上风电厂技术改进，拜登政府于2022年9月宣布了“漂浮式海上风电计划”，旨在到2035年将漂浮技术的成本降低70%以上。《2022年通胀削减法案》（P.L. 117-169）拨款1亿美元，用于召集利益相关者研究区域间输电、海上风能输电开发相关事项。国会可能希望考虑是否以及如何支持或激励海上风能和其他海洋可再生能源的开发。

（三）氢气管道

《基础设施投资和就业法案》（§40315，P.L.117-58）授权了80亿美元的区域清洁氢中心计划，清洁氢中心将成为清洁氢气生产、输送和使用中心。从区域中心向发电厂、工业设施和车辆燃料分配中心供应氢气可能需要建设庞大的氢气管道网络。在美国，通过管道运输氢气并不是一项新技术，但现有的管道网络规模较小，并且几乎完全位于墨西哥湾沿岸。实施以氢气为主要能源的美国能源战略，需要建设更大规模的管道网络，可能会面临氢气的化学特性带来的技术挑战。

氢分子是最小的分子，因此与甲烷（天然气的主要成分）相比，更容易通过管道和其他基础设施的接头、微小裂缝和密封处泄漏。氢气也可以直接渗透到用于制造天然气管道的聚合物（塑料）材料中。氢气可能会使钢管、管道焊缝、阀门和管件发生损坏，特别是发生脆化。管道公司可能会使用特殊钢材或改进其基础设施，并采取其他措施来防范脆化风险。总之，氢脆化的潜在风险是一个重要的安全考虑因素。

一些国会议员呼吁推动联邦政府的倡议，促进与氢气管道相关的研究和开发。例如，参议院能源和自然资源委员会主席在2022年的一次委员会听证会上表示：“我们肯定需要新建一些专门用于输送和储存氢气的基础设施。在短期内，我们还有潜力调整我国广泛的天然气输送网络，以支持氢气和天然气的混合使用……还需要更多的工作来研究这些调整的安全性和可行性。”

《基础设施投资和就业法案》要求能源部长通过改造现有天然气管道等方法，提高管道运输氢气或氢载体燃料的安全性和效率。其他立法提案，如第117届国会的H.R.9000和H.R.9018提案，要求对各项涉及氢气管道材料的研究进行综合分析，以解决氢气管道的问题。参议院拨款委员会（H.Rept. 117-394）鼓励能源部将氢气管道相关的研究和开发纳入其计划中，以推动经济的低碳转型。

行政机构（如美国交通部的管道和危险材料安全管理局）可以通过现有的研究拨款计划资助氢气管道研究，并通过咨询委员会和行业合作伙伴来探讨氢气管道的技术问题。这些活动有助于推进氢气管道的设计、运营或安全研究并制定相关标准，这些标准可以应用于行业实践或联邦管道法规中。

二

金融科技

金融科技，是指应用于金融行业和各种金融活动中的一系列技术，包括与加密货币、投资者应用程序和消费金融应用程序等有关的技术。

（一）加密货币

加密货币被设计为支付和价值存储的系统，美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）将其描述为“通过加密机制而不是中央存储库或权威机构来保护的电子现金”。加密货币通常在公共区块链上进行交易和清算。一个名为中本聪的匿名个体或者集体，在2008年的一份白皮书中介绍了第一种加密货币——比特币。

加密货币尝试用一种新的方式取代当前金融体系的某些部分，而当前金融体系的核心原则是信任。例如，传统金融体系中制定了各种保障措施，旨在培养用户信任和激发信心，其中包括监管和政府的支持。另一方面，加密货币依赖于对网络参与者的一系列独立但又并存的激励措施，例如代币奖励，这些激励措施有望发挥作用。用户可以直接在区块链上进行交易，也可以利用加密货币交易所和支付公司等平台进行交易。

加密货币体系最初是作为一种支付工具出现的，但它的投机属性很快就超过了它的支付用途。目前两种最流行的加密货币是比特币和以太坊，它们总共占整个加密市场的一半以上。目前加密货币市场上有超过1万种加密货币。高波动性和高增速是加密货币市场的特点。加密货币市场规模在2021年11月达到创纪录的3万亿美元之后开始下跌，在2022年11月跌至9,000亿美元以下。据报道，这是由于利率上升以及与加密货币相关的企业倒闭等关联因素引起的。该行业的快速增长和各种加密公司的倒闭可能会促使国会考虑改变该行业的监管方式，要么将加密货币进一步纳入监管范围，要么将其与传统金融体系隔离开来，以排除潜在的系统性风险。

（二）投资活动

近年来，资本市场的金融创新催生了一种新的资产类别——数字资产，其中包括加密货币，并引入了筹款、交易和其他投资活动的创新形式。《基础设施投资和就业法》将数字资产定义为“任何数字表现形式的资产，并被记录在加密保护的分布式账本或财政部规定的任何类似技术上”。数字资产的监管由不同的机构负责。现有监管制度的某些方面引起了关于监管不确定性的政策辩论，特别是关于如何将以前颁布的法律和法规适用于新的活动和产品。一些数字资产符合证券的法律定义，主要由美国证券交易委员会（the Securities and Exchange Commission，SEC）监管，该委员会负责监督证券的发行、销售和投资活动。根据《商品交易法》（the Commodities Exchange Act，CEA）（P.L.74-675），那些不符合证券定义的资产可能在法律上被视为商品，并受商品期货交易委员会的监管，该委员会也监管美国衍生品市场。

新兴科学技术通过散户数字参与实践（Digital Engagement Practices，DEPs）为投资者带来了更多的机会。DEP部署在投资咨询服务中，经纪交易商和投资顾问使用网站或移动应用程序与散户投资者互动，例如收集投资者数据或提供金融建议。DEP通常部署类似游戏的功能、行为提示、差异化营销和预测数据分析。美国证券交易委员会正在就经纪交易商和投资顾问（包括机器人顾问）如何缓解利益冲突问题向公众征求意见。具体来说，美国证券交易委员会担心DEP的利润优化设计可能会鼓励投资者以优先考虑公司盈利能力的方式而非优先考虑投资者个人利益的方式进行投资。2022年数字资产市场发生的各类问题不断暴露了该行业的结构脆弱性和监管缺口。美国国会可能就美国证券交易委员会的数字资产管辖权和解决监管缺位问题进行更多的政策辩论。

（三）消费者产品

除了上一节讨论的零售投资活动外，金融科技还具有改变包括消费者支付和贷款市场的潜力。现代技术——如互联网接入、移动技术、电子支付改进、数据替代和人工智能——已被用于为消费者创造新的金融科技产品。最近的一些金融科技产品包括“点对点”支付、数字钱包、消费者数据聚合服务、市场贷款和“先买后付”服务。新技术可能会改善消费者体验，降低提供金融产品的成本，并扩大服务可触及消费者的范围。例如，基于互联网或移动端的金融产品可能能够帮助消费者更好地管理个人财务，并提供更实惠的金融服务。此外，消费者贷款审查与评估准确性可能会因这些技术而得到加强。例如，数据替代和人工智能可能能够更好地为贷款人的违约风险定价，这可能会扩大信贷机会，或降低消费者的信贷成本。

新技术可能会带来某些消费者保护和数据安全的风险，尤其是关于消费者信息收集和使用的问题。政策制定者在设计金融法律和法规时，通常是在最新的技术变革出现之前设计制定的。这就提出了一个问题，即现有的法律和监管框架在应用于金融科技时，是否能在不过度阻碍有利技术发展的情况下有效降低风险。此外，金融科技产品经常访问敏感的消费者数据，这可能会带来隐私和网络安全问题。金融科技创新也可能对市场竞争产生影响，例如可能产生系统性风险。此外，使用替代数据和人工智能的消费贷款承销模型可能会由于数据或模型开发中的偏误而带来关于贷款公平性的风险。消费者金融保护局（The Consumer Financial Protection Bureau，CFPB）是消费者金融产品和服务的主要消费者保护监管机构。国会可能会继续关注现有法律如何适用于消费金融科技产品，CFPB应如何监管这些产品，以及是否有必要制定新的法律来监管这些产品。

三

地球与环境科学

国会可能提出的与地球和环境科学相关的问题包括国家空间数据基础设施系统、ShakeAlert地震预警系统，以及与支持美国向清洁能源技术过渡的关键矿物海底开采相关的新出现的环境问题。

（一）国家空间数据基础设施

国家空间数据基础设施（National Spatial Data Infrastructure，NSDI）负责促进数据开发、信息共享和跨多个部门的协作决策，如制定《2018年联邦航空管理局再授权法案》（Subtitle F，Geospatial Data of Title VII，Flight R&D Act，P.L. 115-254）。美国国家地理空间信息平台是国家空间数据基础设施的一个关键组成部分，提供从联邦政府资源和基于网络的地理空间服务获取地理空间数据的途径。地理空间数据包括土地覆盖资源（如岩石、矿物、土壤、植被和水）、地形、地上和地下的建筑环境（如建筑物和相关结构，以及水、能源、交通和通信基础设施）和许多其他数据集。地理空间数据来自各种联邦信息源，包括陆地卫星系列、美国国家航空航天局（The National Aeronautics and Space Administration，NASA）和美国国家海洋和大气管理局（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）的地球观测卫星、激光雷达和其他飞机上的设备（包括新使用的无人驾驶飞机系统，通常称为无人机），以及其他地面观测设备。美国国家地理空间信息平台开放了超过100,000个数据集、云计算和ArcGIS工具集的访问权限。联邦地理数据委员会监督负责监督国家空间数据基础设施的政策、规划、开发和实施。

国会可能对一些促进国家空间数据基础设施进步的科技感兴趣，例如，由联邦机构设计和运营的地球观测卫星（例如，Landsat 9，参见“民用地球观测卫星”），以及由私营部门开发和维护的云计算和地理信息系统软件。国会可能还会对以下方面感兴趣：科学技术进步如何改善美国国家地理空间信息平台，以实现其主要目标，即为资源和土地管理、灾害评估和许多其他目的提供可查找、可访问、可互操作和可复用的数据。此外，国会也可能会对监督机构间合作和公私伙伴关系从而促进国家空间数据基础设施发展等感兴趣。

（二）西海岸的ShakeAlert地震预警系统

美国50个州的部分地区，以及华盛顿哥伦比亚特区，都在不同程度上易受地震灾害和相关风险的影响。在检测到地震后，在潜在的强烈地面震动到达其位置之前，人员和自动化系统会收到地震预警（Earthquake Early Warning，EEW），人们可以借此可以保护自己，自动化系统可以借此保护财产。EEW是最具挑战性的应急通信类型之一，部分原因是地震无法预测且突然发生。必须在检测到地震后几秒钟内向高风险地区发出大规模通知，这样才能有效。

美国地质调查局(U.S. Geological Survey，USGS)与许多合作伙伴在加利福尼亚州、俄勒冈州和华盛顿州建立了第一个运行EEW系统，称为ShakeAlert，该系统于2019年至2021年开始运行。ShakeAlert受益于地震科学、地震建模（例如，使用机器学习和人工智能）、地震仪器、大地测量仪器和遥感技术的创新。大地测量仪器依赖于全球定位系统和其他全球导航卫星系统，能够快速、精确地测量地面或水的运动，以提供许多危险的警告，如地震、火山爆发和海啸。大地测量仪器有可能改善EEW。然而，ShakeAlert还没有将大地测量数据完全纳入其EEW系统。此外，美国在操作和维护全球定位系统方面面临一些挑战，如信号干扰和地球轨道上近地卫星数量的增加。

在2021年，通过联邦应急管理局（Federal Emergency Management Agency，FEMA）发送的电子预警通常在强烈地震发生之前不会到达。2021年通过Wi-Fi或蜂窝网络的手机应用程序发送的EEW通常更快，而且大多数警报在剧烈震动发生之前就到达了。

国会可能感兴趣的是，科技进步可能会改善地震预警（例如，结合地球测量数据），将ShakeAlert扩展到其他州和地区，以及ShakeAlert是否可用于预测其他方面的危险。此外，国会可能对如何改善紧急通信感兴趣，特别是大规模通知，通过使用联邦应急管理局的通信路径或第一响应者网络，使警报在地震到达前发生。

（三）海底采矿

向清洁能源技术的过渡推动了美国关注国内关键矿物的供应。一些科学家估计，某些关键矿物，如钴和锰，在海底矿床中的含量比在陆地矿床中的含量要高。许多这些海底矿床位于美国管辖范围以外的深海区域。美国和全球大多数人对国家管辖范围以外区域的深海海底采矿的兴趣主要集中在位于夏威夷和墨西哥之间的450万平方公里的太平洋海底区域。太平洋这一地区盛产多金属结核，其中含有镍、锰、铜、锌、钴等矿物。私营企业和政府一直在探索海洋区域以进行海底采矿。迄今为止，CRS未发现任何实体在国际水域开采海底矿物。

在联邦一级，NOAA有权向美国公民颁发许可证，以便在美国管辖范围以外的地区进行海底采矿勘探，并为此目的向多个实体颁发了许可证，其中两个实体目前处于活跃状态。此外，NOAA是致力于探索和研究深海的主要联邦机构。根据国会的指示，NOAA领导研究和评估海底采矿活动对美国管辖范围以外的拟议矿区的潜在影响。

国家管辖范围以外地区海底采矿业的出现引发了人们对海底采矿可能对深海生态系统产生潜在影响的质疑。政府、行业和大学都参与研究海底采矿活动的潜在环境影响。1980年，国会指示NOAA评估海底矿物勘探和商业回收活动对深海环境的影响。二十多年来，NOAA研究了深海底栖生物（即生活在海底沉积物上或海底沉积物中的生物）从沉积物扰动中的恢复，以此作为评估海底采矿活动潜在影响的一种手段。这些研究主要侧重于从海底收集和清除多金属结核对生态系统的潜在影响。

国会可能关注额外授权或提供资金是否有助于了解和处理未来深海海底采矿对环境和生态系统的潜在影响。鉴于目前人们对开采深海海底矿物的兴趣日益浓厚，国会可能会调整美国国家海洋和大气管理局的研究方向，即通过研究不同的海底矿藏（如铁锰结壳、多金属硫化物）来收集深海多金属结核对环境的影响。此外，国会可能还会考虑扩大美国国家海洋和大气管理局的海洋勘探活动，以进一步记录深海生物，从而为了解深海生物是否以及在多大程度上容易受到人类干扰或对人类干扰具有适应性提供一个基准。

来源：全球科创观察